思考题解析

1.维持温度不变，将压力相同、体积不同的气体混合，混合后保持总压力不变，总体积与各组分体积之间是什么关系？

答　总体积是各组分体积之和。

2.根据什么选择R的取值与单位？R有哪几种单位？

答　根据理想气体状态方程pV=nRT中各物理量的单位选择R的取值与单位。

在pV=nRT中，n的单位为mol, T的单位为K, R的取值与单位则由p、V的单位来确定。R有8.31kPa·dm3·mol-1·K-1，0.0831 bar·dm3·mol-1·K-1，0.0821atm·dm3·mol-1·K-1，62.4 mmHg·dm3·mol-1·K-1，8.31 J·mol-1·K-1，1.99 cal·mol-1·K-1等值。

3.在一个密闭容器中含有1molH2和2molO2，哪种气体的分压力大？

答　氧气的分压更大。

4.“在沸点以上液体不能存在”的说法对吗？

答　不对。如果温度是在沸点以上、临界温度以下，在一定的压力下可以使气体液化。温度在临界温度以上时，加压不能使气体液化，液体不能存在。

5.什么是临界温度？它与液体的正常沸点有何区别？

答　每一种气体都有一个特定温度，在此温度以上，无论怎样加大压力都不能使气体液化，这个温度叫做临界温度。

液体的沸点与外界压力有关，液体的正常沸点是外界压力为101.33kPa（1atm）时液体的沸点。临界温度与外界压力没有关系。

6.在什么条件下，理想气体状态方程可用于液体蒸气压的计算？

答　在压力不很高、温度不很低的情况下，液相全部气化时，可以用理想气体状态方程计算液体的蒸气压。

7.在一定温度下，饱和蒸气压与体积有什么关系？为什么？

答　在一定温度下，如果是气液两相共存，饱和蒸气压与体积无关。因为气液两相共存时，饱和蒸气压只与温度有关，温度一定时，气体体积的改变只能改变气液的量，饱和蒸气压将维持不变。

8.外压小于1×102kPa时，沸腾现象是否存在？举例说明。

答　在低于1×102kPa压力下，沸腾现象可以出现，但沸点会相应地降低。例如，在高山上气压低于1×102kPa，水也可以沸腾，只是沸点低于外压等于1×102kPa时的沸点，不到100℃就沸腾了。

9.“水在0℃以下和100℃以上都不能以液态存在”的说法对吗？

答　不对。纯水在缓慢降温过程中，由于没有“结晶中心”，在低于0℃时仍然以液体状态存在（过冷液体），出现过冷现象。高纯水可以冷却到-40℃才开始结冰。当外界压力高于101.33kPa时，水的沸点也会升高，故100℃以上的液态水也是可以存在的。

10.冰和水共存的体系，受热时温度是否变化？为什么？

答　不会变化。冰水共存时，由于冰的熔化需要吸热，所以对体系加热，只是使冰不断熔化而逐渐减少，液态水逐渐增加，体系处于固液平衡态，温度保持不变。