题目

求容器内混合气体的总压力,
往容积 8.2L的容器里,充入27度,1.01×10的5次方PA的空气.再往这个容器里加入11G干冰后封闭.最终,干冰完全气化,容器内的混合气体温度变为-3度.请回答以下问题.得出解答也请写明计算过程.而且,气体视为理想气体,干冰的体积可以无视.并且,1MOL的理想气体的体积,在27度,1.01×10的5次方PA的时候为24.6L.个元素的原子质量为 C=12 N=14 O=16.空气的氮气和氧气的物质的量比为4：1
（1）求容器内混合气的平均分子量
（2）求容器内混合气体的总压强
（3）求容器内的氧气的分压

提问时间：2021-03-19

答案

PV=nRT
P=101000Pa,V=0.0082m3
气体常数R=8.314J/mol.K
T=27+273=300K
空气的摩尔数n=PV/RT=101000×0.0082/8.314/300=0.33205
氧分子的摩尔数为nO,氮分子的摩尔数为nN,二氧化碳摩尔数nCO2=11/44=0.25
28nN/32nO=1/4
4*28nN=32nO---------(1)
nN+nO=0.33205------(2)
解方程（1）、（2）得：
nN=0.007379,nO=0.025826
混合气体总摩尔数nmix=n+nco2=0.33205+0.25=0.58205
(1)平均分子量=32*0.025826/0.58205+28*0.007379/0.58205+44*0.25/0.58205=20.6736
(2)总压强P=nmix*R*T/V=0.58205*8.314*(273-3)/0.0082=159338.317Pa
(3)根据摩尔比=分压比
氧气的分压自己算吧