题目

有2.0dm 3 潮湿空气，压力为101.325kPa，其中水汽的分压为12.33kPa。设空气中O 2 (g)和N 2 (g)的体积分数分别为0.21和0.79，试求：(1)H 2 O(g)、O 2 (g)、N 2 (g)的分体积；(2)O 2 (g)、N 2 (g)在潮湿空气中的分压力。

题目解答

答案

水汽的分体积空气的分体积 V(空气)=V-V(H 2 O)=(2.0-0.243)dm 3 =1.757dm 3 O 2 (g)和N 2 (g)的体积分数即为O 2 (g)和N 2 (g)的摩尔分数，所以 V(O 2 )=V(空气)x(O 2 )=1.757dm 3 ×0.21=0.369dm 3 V(N 2 )=V(空气)x(N 2 )=1.757dm 3 ×0.79=1.388dm 3 (2)p(空气)=p-p(水汽)=(101.325-12.33)kPa=88.995kPa O 2 (g)、N 2 (g)在潮湿空气中的分压力 p(O 2 )=p(空气)x(O 2 )=88.995kPa×0.21=18.689kPa p(N 2 )=p(空气)x(N 2 )=88.995kPa×0.79=70.306kPa

解析

步骤 1：计算水汽的分体积
根据道尔顿分压定律，混合气体中各组分的分压与其摩尔分数成正比。因此，水汽的分体积可以通过其分压与总压力的比例来计算。
步骤 2：计算空气的分体积
空气的分体积等于总体积减去水汽的分体积。
步骤 3：计算O₂(g)和N₂(g)的分体积
O₂(g)和N₂(g)的体积分数即为它们的摩尔分数，因此可以通过空气的分体积乘以各自的体积分数来计算。
步骤 4：计算O₂(g)和N₂(g)的分压力
O₂(g)和N₂(g)在潮湿空气中的分压力可以通过空气的总压力减去水汽的分压，再乘以各自的体积分数来计算。