U3.4 · 理想气体定律练习题 · Ideal Gas Law

n = PV/RT = 3.50 × 5.00 ÷ (0.08206 × 298.15) = 0.7153 mol，m = 0.7153 × 28.02 = 20.0 g。温度要换成开尔文；R 的单位 L·atm/(mol·K) 和题目的单位一致。

瓶内是 $\ce{H2}$ 和水蒸气的混合气体，由道尔顿分压定律：p($\ce{H2}$) = 99.80 − 2.645 = 97.16 kPa。n = pV/RT = 97.16 × 0.2500 ÷ (8.314 × 295.15) = $9.90 \times 10^{-3}$ mol。直接用总压强会把水蒸气也算进去。

由 PV = nRT 和 n = m/M 得 d = m/V = PM/RT = 1.00 × 44.01 ÷ (0.08206 × 323.15) = 1.66 g/L。温度越高，气体越稀，密度越小；0 °C 时约为 1.96 g/L。

n(He) = 4.00 ÷ 4.00 = 1.00 mol，n($\ce{O2}$) = 16.0 ÷ 32.00 = 0.500 mol。每种气体的分压只取决于它自己的物质的量：p(He) = 1.00 × 0.08206 × 300 ÷ 10.0 = 2.46 atm。$\ce{O2}$ 的质量更大，分压却只有 1.23 atm；总压强 3.69 atm。

体积和物质的量不变，压强和热力学温度成正比：P₂ = 2.00 × 450.15 ÷ 300.15 = 3.00 atm。用摄氏温度算会得到 2.00 × 177 ÷ 27 = 13.1 atm，是错的；1.33 atm 把比值颠倒了。