问题 问答题

(1)将一定质量的二氧化碳气体封闭在一可自由压缩的导热容器中,将容器缓慢移到海水某深处.实验发现,在水深300m处,二氧化碳将变成凝胶状态,当水深超过2500m时,二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体.设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为N,将二氧化碳分子看作直径为D的球,体积为

1
6
πD3,则在该状态下体积为V的二氧化碳气体变成固体后体积为多少?

(2)一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p-V图象如图所示. 已知阿伏加德罗常数为6.0×1023mol-1,在标准状态(压强p0=1atm、温度t0=0℃)下任何气体的摩尔体积都为22.4L,该理想气体在状态A下的温度为0℃,求该气体的分子数.(计算结果取两位有效数字)

答案

(1)二氧化碳气体的摩尔数 n=

ρV
M
 

变成固体后的体积 V=nNV=

1
6
πD3N
ρV
M
=
πD3NρV
6M

(2)设理想气体在标准状态下体积为V,由玻意耳定律得pAVA=p0V①

该气体的分子数N=

V
Vm
NA

由①②得N=8.0×1022个        

答:(1)在该状态下体积为V的二氧化碳气体变成固体后体积为

πD3NρV
6M

(2)该气体的分子数为8.0×1022个.

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