题目
某室内空气中O3的浓度是0.08×10-6(体积分数),求:(1)在1.013×105Pa、25℃下,用μg/m3表示该浓度;(2)在大气压力为0.83×105Pa和15℃下,O3的物质的量浓度为多少?
某室内空气中O3的浓度是0.08×10-6(体积分数),求:
(1)在1.013×105Pa、25℃下,用μg/m3表示该浓度;
(2)在大气压力为0.83×105Pa和15℃下,O3的物质的量浓度为多少?
题目解答
答案
解:理想气体的体积分数与摩尔分数值相等
由题,在所给条件下,1mol空气混合物的体积为
V1=V·PT1/ P1T
=22.4L×298K/273K
=24.45L
所以O3浓度可以表示为
0.08×10－6mol×48g/mol×(24.45L)－1=157.05μg/m3
(2)由题,在所给条件下,1mol空气的体积为
V1=V·PT1/ P1T
=22.4L×1.013×105Pa×288K/(0.83×105Pa×273K)
=28.82L
所以O3的物质的量浓度为
0.08×10－6mol/28.82L=2.78×10－9mol/L
解析
步骤 1：计算在标准条件下的体积
在标准条件下（1.013×10^5 Pa，273 K），1 mol 空气的体积为 22.4 L。根据理想气体状态方程 PV=nRT，可以计算在给定条件下的体积。
步骤 2：计算在给定条件下的体积
在给定条件下（1.013×10^5 Pa，298 K），1 mol 空气的体积为 V1=V·PT1/ P1T，其中 V=22.4 L，P1=1.013×10^5 Pa，T1=298 K，T=273 K。
步骤 3：计算O3的浓度
根据体积分数与摩尔分数值相等，计算O3的浓度。
步骤 4：计算在不同条件下的体积
在不同条件下（0.83×10^5 Pa，288 K），1 mol 空气的体积为 V1=V·PT1/ P1T，其中 V=22.4 L，P1=0.83×10^5 Pa，T1=288 K，T=273 K。
步骤 5：计算O3的物质的量浓度
根据体积分数与摩尔分数值相等，计算O3的物质的量浓度。
在标准条件下（1.013×10^5 Pa，273 K），1 mol 空气的体积为 22.4 L。根据理想气体状态方程 PV=nRT，可以计算在给定条件下的体积。
步骤 2：计算在给定条件下的体积
在给定条件下（1.013×10^5 Pa，298 K），1 mol 空气的体积为 V1=V·PT1/ P1T，其中 V=22.4 L，P1=1.013×10^5 Pa，T1=298 K，T=273 K。
步骤 3：计算O3的浓度
根据体积分数与摩尔分数值相等，计算O3的浓度。
步骤 4：计算在不同条件下的体积
在不同条件下（0.83×10^5 Pa，288 K），1 mol 空气的体积为 V1=V·PT1/ P1T，其中 V=22.4 L，P1=0.83×10^5 Pa，T1=288 K，T=273 K。
步骤 5：计算O3的物质的量浓度
根据体积分数与摩尔分数值相等，计算O3的物质的量浓度。