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liweiping82铁虫 (小有名气)
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[求助]
一定温度压力条件下气体质量的计算
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高压釜500ml，通入CO2，压力为0.5MPa，经过一个化学反应，压力下降至0.4MPa，请问被反应的0.1MPaCO2的质量是多少啊？怎么计算？ [ Last edited by sddtc888 on 2013-11-1 at 22:04 ] |
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sddtc888
至尊木虫 (著名写手)
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【答案】应助回帖
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liweiping82: 金币+10, ★★★★★最佳答案 2013-11-04 22:17:02
liweiping82: 金币+10, ★★★★★最佳答案 2013-11-04 22:17:02
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我们先算出压力为0.5MPa 时CO2的量，再算出0.4MPa 时CO2的量，减一下就是被反应的CO2的量 楼主反应的压力是0.5MPa和0.4MPa，即500kPa和400kPa，也就是4-5个大气压，压力不算太大，也不算太小，这个范围理想气体方程、范德瓦尔斯方程，压缩因子法应该都能适用，所以我用三种方法都算了一下，到时候再比较一下即可 （1）理想气体状态方程 温度和体积都保持不变 所以 P1V=n1RT，P2V=n2RT，所以ΔPV=ΔnRT， 所以 Δn =0.0149mol，即反应掉了0.0149mol 的CO2 （2）范德瓦尔斯方程  将范德瓦尔斯方程展开，得  这是一个关于物质的量的一元三次方程，解这个方程即可，其中a，b为范德瓦尔斯常数，查表的：a=0.364，b=4.267 x 10^(-5) 当压力为0.5MPa时，n1 = 0.07533 mol 当压力为0.4MPa时，n2 = 0.060145 mol 所以 Δn = 0.0152 mol，即反应掉了0.0152mol 的CO2 （3）压缩因子法 CO2 临界压力Pc=7.375MPa，临界温度Tc=304.13K，压缩因子表见附件 当压力为0.5MPa时，Z=0.98867，n1 = 0.07544 mol 当压力为0.4MPa时，Z=0.992，n2 = 0.06015 mol 所以 Δn = 0.0153 mol，即反应掉了0.0153mol 的CO2 综合上面三种计算方法，最后结果都在0.015 mol附近，考虑到理想气体方程计算出来的数值偏差大一点，所以取 Δn = 0.0152 mol 比较好！ 所以 Δn = 0.0152 mol，即反应掉了0.0152mol 的CO2 换算成质量，Δm = 0.669 g，即反应掉了0.669 g 的CO2气体 数据来源：《物理化学 第五版 上册》傅献彩 附件：《通用压缩因子图》[ Last edited by sddtc888 on 2013-11-3 at 20:08 ] |
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sddtc888
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