【導(dǎo)讀】1．掌握理想氣體狀態(tài)方程式及其應(yīng)用；2．掌握道爾頓分壓定律；3．明確液體的蒸氣壓、液體沸點(diǎn)的含義及應(yīng)用；4．學(xué)會(huì)蓋斯定律及應(yīng)用；5．會(huì)正確書寫熱化學(xué)方程式，明確其含義；子、原子聚集而成，對(duì)于單個(gè)的分子或原子沒有什么狀態(tài)可言。在常溫、常壓下，物質(zhì)通常。定的溫度和壓力條件下，同一種物質(zhì)的“三態(tài)”可以相互轉(zhuǎn)化。此外，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)物質(zhì)還有第。四種存在形式―等離子體狀態(tài)。物質(zhì)的存在狀態(tài)主要由其組成微粒間的相互作用力所決定?？矗话銇碚f，氣體微粒間的作用最弱，液體微粒間的作用較強(qiáng)，固體微粒間的作用最強(qiáng)。學(xué)反應(yīng)，對(duì)于某一特定的反應(yīng)，由于物質(zhì)的聚集狀態(tài)不同，其反應(yīng)的速率和能量關(guān)系也不同。燒時(shí)盡量使之氣化，以便燃燒完全。氣體沒有固定的形狀和體積，將氣體引入任何形狀和體積的。帶來了很大的方便。氣體常數(shù)可由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。例如，0℃時(shí)，1mol氧氣在容積的容器內(nèi)所產(chǎn)生的壓力是kPa。增大一倍，可見，1mol氮?dú)庠谶@種狀態(tài)下產(chǎn)生的壓力也是kPa。

　　

【正文】 O3(方解石 ) － H2O(g) － CaO(s) － NH3(g) － Ca(OH)2(s) － NO(g) CO(g) － NO2(g) 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài) ：對(duì)于同一 系統(tǒng)在不同的 狀態(tài)時(shí)，其性質(zhì)是不同的。為了研究的方便，熱力學(xué)對(duì)物質(zhì)和系統(tǒng)規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，簡(jiǎn)稱標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是指在 1105Pa 的壓力（或 100kPa）和某一指定溫度下物質(zhì)的物理狀態(tài)。熱力學(xué)對(duì)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)規(guī)定（ GB3100~3102－ 93）如下： ⑴氣體物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是指該物質(zhì)的物理狀態(tài)為氣態(tài)，并且氣體的壓力或混合氣體中的分壓值為ll05Pa(即 100kPa)。熱力學(xué)將 ll05Pa (100kPa)規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)壓力，用符號(hào) p? 表示，即 p? ＝ 100kPa。 ⑵液體和固體物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是指處于一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)壓力下純物質(zhì) 的物理狀態(tài)。 ⑶ 溶液中溶質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)是指在標(biāo)準(zhǔn)壓力下 (p= p? )，溶質(zhì)的質(zhì)量摩爾濃度 b= lmol?kg–1時(shí)的狀態(tài)。熱力學(xué)用 b? 表示標(biāo)準(zhǔn)濃度，即 b? =1molkg–1。在通常的化學(xué)計(jì)算中，作近似處理，用物質(zhì)的量濃度 (c)代替質(zhì)量摩爾濃度 b，這樣溶質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)近似地看成是溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為 l mol?L–1，符號(hào)為 c? ， c? ＝ l mol?L–1。 若熱力學(xué)系統(tǒng)內(nèi)所有的物質(zhì)都處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，則該系統(tǒng)處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)；對(duì)于一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，若參加反應(yīng)的物質(zhì)（產(chǎn)物和反應(yīng)物）都處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，該反應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的反應(yīng)。 在熱力學(xué)的有關(guān)計(jì)算中，狀態(tài)函數(shù)及其變化要注明其狀態(tài)，如標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的焓變記為 ?H? ，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的熵變記為 ?S? ，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的吉布斯自由能變記為 ?G? 。非標(biāo)準(zhǔn)態(tài)下則分別記為 ?H、 ?S、 ?G。 需要注意的是標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)沒有具體的溫度規(guī)定。 式中 νi表示反應(yīng)式中物質(zhì) i的化學(xué)計(jì)量 系 數(shù)。當(dāng)查到有關(guān)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓的 數(shù)據(jù)后，應(yīng)用式（ 1– 12） 可計(jì)算出反應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾反應(yīng)焓變。 例 4 已知下列光合作用的 △r H m = 2802 kJmol–1。 6CO2(g) + 6H2O(l) C6H12O6(s) + 6O2(g) (1) 試計(jì)算葡萄糖 (C6H12O6)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓； (2) 每合成 1 千克葡萄糖需要吸收多少千焦太陽能。 解： (1)查表得 ： △ f H m (CO2, g) = – kJmol–1； △ f H m (H2O, l)= –286 kJmol–1； 6CO2(g) + 6H2O(l) C6H12O6(s) + 6O2(g) [ △ f H m ( C 6 H 1 2 O 6 , s ) + ] △ r H m = 6 △ f H m ( O 2 , g ) － [ 6 △ f H m ( C O 2 , g ) + ( H 2 O , l ) ] 6 △ f H m△ f H m ( C 6 H 1 2 O 6 , s ) = △ r H m － 6 △ f H m ( O 2 , g ) + [ 6 △ f H m ( C O 2 , g ) + ( H 2 O , l ) ] 6 △ f H m = [2802 – 0 + 6(–) + 6(–286) ] kJmol–1 = –1275 kJmol–1 光合作用的 △r H m ＞ 0，表明其為吸熱反應(yīng)，熱量來自太陽光；其逆過程為放熱反應(yīng)，所以氧化攝入生物體內(nèi)的葡萄糖能供給熱量。 (2) M(C6H12O6)=[(6) + (12)+(6)]gmol–1= gmol–1 Qp =(m/M)△r H m = gmol–12802 kJmol–1 = 103 kJmol–1 習(xí) 題 1． 1克氫氣， 1克氦氣， 1克氮?dú)夂?1克二氧化碳?xì)怏w。在 kPa和 25℃條件下混合后，混合氣體中誰的分壓最大，誰的分壓最小，為什么？ 2．丁烷 C4H10 是一種易液化的氣體燃料，計(jì)算在 23℃， ，丁烷氣體的密度。 3． 0℃時(shí)將同一初壓的 L N2和 L 02壓縮到一 個(gè)體積為 L 的真空容器中，混合氣體的總壓為 kPa，試求： (1).兩種氣體的初壓； (2).混合氣體中各組分氣體的分壓； (3).各氣體的物質(zhì)的量。 4． 在 25℃ 和相同壓力下，將 5L N2和 15L O2壓縮到體積 為 的容器內(nèi)， 混合后的壓力為 152 kPa。計(jì)算： (1)這兩種氣體的初始?jí)毫κ嵌嗌?？ (2)混合后兩種氣體的分壓是多少 ？(3)如果保持氣體體積不變 （ 10L） ，將溫度升至 210℃， 此容器內(nèi)氣體的總壓是多少 ？ 5． 潛水員的肺中可容納 L空氣，在某深海中的壓力為 980 kPa。在溫度 37℃條件下，如果 潛水員很快升至水面，壓力為 100kPa，則他的肺將膨脹至多大體積？這樣安全嗎？ 6．某氣體化合物是氧化物，其中含氮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為ω (N)=%；今有一容器中裝有該氧化物的質(zhì)量是 ，其體積為 ，壓力為 ，溫度為 0℃。試求： （ 1）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，該氣體的密度；（ 2）該氣體的相對(duì)分子質(zhì)量 Mr和化學(xué)式。 7． 在 某碳?xì)浠衔镏?， 其ω (C)=％， ω (H)=％ 。 22℃， 下 ， 體積為 。確定該化合 物的化學(xué)式。 8．在容積為 的容器中，含有 的 CO 和 的 H2，溫度為 300K。試計(jì)算：（ 1）CO 與 H2 的分 壓；（ 2）混合氣體的總壓。 9． 在 27℃，將電解水所得的氫、氧混合氣體干燥后貯于 L容器中，混合氣體總質(zhì)量為 g，求氫氣、氧氣的分壓。 10．為了行車安全，可在汽車上裝備有氣袋，以便遭到碰撞時(shí)使司機(jī)不受到傷害。這種氣袋是用氮?dú)獬涮畹模玫獨(dú)馐怯莎B氮化鈉與三氧化二鐵在火花的引發(fā)下反應(yīng)生成的?？偡磻?yīng)為： 6NaN3(s) + Fe2O3(s) — → 3Na2O(s) + 2Fe(s) + 9N2(g) 在 25℃， 748mmHg 下，要產(chǎn)生 的 N2 需要疊氮化鈉的質(zhì)量是多少？ 11． 已知在 250℃時(shí) PCl5能全部氣化，并部分離解為 PCl3和 C12?，F(xiàn)將 g PCl5置于 L容器中，在 250℃時(shí)全部氣化后，測(cè)定其總壓為 kPa。其中有哪幾種氣體？它們的分壓各是多少 ? 13．一定體積的氫和氖混合氣體，在 27℃ 時(shí)壓力為 202 kPa,加熱使該氣體的體積膨脹至原體積的４倍時(shí)，壓力變?yōu)? 101 kPa. 問：（１）膨脹后 混合氣體的最終溫度是多少？ （２）若混合氣體中 H2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 %，原始混合氣體中氫氣的分壓是多少？ （相對(duì)原子質(zhì)量：Ｎ e ） 14．利用下面二個(gè)反應(yīng)熱，求 NO 的生成熱： （ 1） 4NH3 (g) + 5O2 (g) — → 4NO (g) + 6H2O (l) △ r H m = 1 1 7 0 k J m o l1．_ （ 2） 4NH3 (g) + 3O2 (g) — → 2N2 (g) + 6H2O (l) △ r H m = 1 5 3 0 k J m o l1．_15．鋁熱法的反應(yīng)如下： 8Al + 3Fe3O4 — → 4Al2O3 + 9Fe （ 1）利用 △r H m 數(shù)據(jù)計(jì)算恒壓反應(yīng)熱； （ 2）在此實(shí)驗(yàn)中，若用去 g鋁，問能釋放出多少熱量？已知： △ r H m ．_( F e 3 O 4 ) = 1 1 1 8 k J m o l 1； △ r H m ．_( A l 2 O 3 ) = 1 6 7 6 k J m o l 1。 16．已知： Fe 2O3 (s) + 3CO (g ) == 2Fe (s) + 3CO2 (g ) （ 1）； △ r H m ．_( 1 ) = 2 4 .7 k J m o l 1 3Fe 2O3 (s) + CO (g ) == 2Fe3O4 (s) + CO2 (g ) （ 2）； △ r H m ．_( 2 ) = 4 6 .4 k J m o l 1 Fe 3O4 (s) + CO (g ) == 3Fe O (s) + CO2 (g ) （ 3）； △ r H m ．( 3 ) = 3 6 .1 k J m o l1 求反應(yīng) Fe O (s) + CO (g ) == Fe (s) + CO2 (g ) （ 4）； △ r H m ( 4 ) = ?