高中化學理想氣體的題目

絕熱容器中用一隔膜分隔成兩室A.B,昨室A體積3升,加入氧氣, 壓力為一大氣壓,溫度為27度C;右室B體積2升,加入氮氣,壓力為兩大氣壓,溫度為127°C. 將隔膜取下後.使兩氣體混合,平衡時溫度變為227°C,試求容器中總壓力為多少??


解：
在本題的溫度下，氧和氮只混合在一起，而沒有反應。
（溫度升高是人為的調校，而不是反應令溫度上升。）
（氧和氮的反應一般需在 2000°C 以上才可發生。）

方法一：利用公式 P1­V1/T1 = P2V2/T2

A 室的氧氣：
混合前：P1 = 1 atm, V1 = 3 L, T1 = 273 + 27 = 300 K
混合後：P2 = PO2, V2 = 3 + 2 = 5 L, T2 = 273 + 227 = 500 K
P1V1/T1 = P2V2/T2
(1)(3)/(300) = PO2(5)/(500)
PO2 = [(1)(3)(500)] / [(5)(300)] = 1 atm

B 室的氮氣：
混合前：P1 = 2 atm, V1 = 2 L, T1 = 273 + 127 = 400 K
混合後：P2 = PN2, V2 = 3 + 2 = 5 L, T2 = 273 + 227 = 500 K
P1V1/T1 = P2V2/T2
(2)(2)/(400) = PN2(5)/(500)
PN2 = [(2)(2)(500)] / [(5)(400)] = 1 atm

容器中總壓力 = PO2 + PN2 = 1 + 1 = 2 atm


方法二：利用公式 PV = nRT
混合前 A 室的氧氣：P = 1 atm, V = 3 L, T = 273 + 27 = 300 K, n = nO2
PV = nRT
(1)(3) = nO2R(300)
nO2 = (1)(3)/300R = 0.01/R

混合前 B 室的氮氣：P = 2 atm, V = 2 L, T = 273 + 127 = 400 K, n = nN2
PV = nRT
(2)(2) = nN2R(400)
nN2 = (2)(2)/400R = 0.01/R

混合後：P = ?, V = 3 + 2 = 5L, T = 273 + 277 = 500 K, n = 0.01/R + 0.01/R = 0.02/R
PV = nRT
P(5) = (0.02/R)R(500)
容器中總壓力 = (0.02)(500)/5 = 2 atm

為什麼溫度上升就是有反應-...-

絕熱容器中用一隔膜分隔成兩室A.B,昨室A體積3升,加入氧氣,壓力為一大氣壓,溫度為27度C;右室B體積2升,加入氮氣,壓力為兩大氣壓,溫度為127度C

將隔膜取下後.使兩氣體混合,平衡時溫度變為227度C,試求容器中總壓力為多少??

<sol>
理想氣體公式- PV=nRT

左室 1*3=nR*(273+27) nR=1/100 n=n1
右室 2*2=nR*(273+127) nR=1/100 n=n2

打開後總體積變為5升 壓力未知

P*5=(n1+n2)R*(227+273) P=2

Ans:壓力為2ATM

我的方法也是先求莫耳數，你可以看看是不是有地方算錯了。





2010-11-14 16:35:27 補充：
ㄜ~據我所知，氮氣跟氧氣要發生反應須在高溫下才能產生(如汽機車所產生的廢氣)，227度C下氮氣跟氧氣是不會反應的。