题目
容器中储有氧气，其压强为p=0.1MPa(即1atm)温度为，求：（1）单位体积中的分子数n；（2）氧分子的质量m；（3）气体密度。.
容器中储有氧气，其压强为p=0.1MPa(即1atm)温度为
，求：
（1）单位体积中的分子数n；
（2）氧分子的质量m；
（3）气体密度
。
题目解答
答案
在标准状态下，1mol气体的体积为22.4L，分子数
个
在1atm压强下，让气体做等压变化，则初态：
，
末态：
，
根据盖-吕萨克定律可知：
，解得
故单位体积中的分子数
个
摩尔氧气的质量为
，故氧分子的质量为
（3）气体密度
答：（1）单位体积中的分子数n为
个；
（2）氧分子的质量m为
；
（3）气体密度为
。
解析
步骤 1：计算单位体积中的分子数n
在标准状态下，1mol气体的体积为22.4L，分子数${n}_{0}=6.02\times {10}^{23}$个。在1atm压强下，让气体做等压变化，根据盖-吕萨克定律，气体体积与温度成正比。初态：${T}_{1}=(273+27)K=300K$，末态：${T}_{2}=273K$。根据盖-吕萨克定律，${V}_{1}/{T}_{1}={V}_{2}/{T}_{2}$，解得${V}_{1}=24.62L$。单位体积中的分子数$n=\dfrac {{n}_{0}}{{V}_{1}}=2.45\times {10}^{22}$个。
步骤 2：计算氧分子的质量m
摩尔氧气的质量为${m}_{0}=32g$，故氧分子的质量为$m=\dfrac {{m}_{0}}{{n}_{0}}=5.32\times {10}^{-23}$ g。
步骤 3：计算气体密度
气体密度$\rho =\dfrac {mg}{{V}_{1}}=\dfrac {32}{24.62\times {10}^{-3}kg/{m}^{3}}=1.30\times {10}^{-3}kg/{m}^{3}$。
在标准状态下，1mol气体的体积为22.4L，分子数${n}_{0}=6.02\times {10}^{23}$个。在1atm压强下，让气体做等压变化，根据盖-吕萨克定律，气体体积与温度成正比。初态：${T}_{1}=(273+27)K=300K$，末态：${T}_{2}=273K$。根据盖-吕萨克定律，${V}_{1}/{T}_{1}={V}_{2}/{T}_{2}$，解得${V}_{1}=24.62L$。单位体积中的分子数$n=\dfrac {{n}_{0}}{{V}_{1}}=2.45\times {10}^{22}$个。
步骤 2：计算氧分子的质量m
摩尔氧气的质量为${m}_{0}=32g$，故氧分子的质量为$m=\dfrac {{m}_{0}}{{n}_{0}}=5.32\times {10}^{-23}$ g。
步骤 3：计算气体密度
气体密度$\rho =\dfrac {mg}{{V}_{1}}=\dfrac {32}{24.62\times {10}^{-3}kg/{m}^{3}}=1.30\times {10}^{-3}kg/{m}^{3}$。