高中物理人教版3第八章氣體3理想氣體的狀態(tài)方程 課時(shí)訓(xùn)練8理想氣體的狀態(tài)方程

課時(shí)訓(xùn)練8理想氣體的狀態(tài)方程題組一理想氣體及其狀態(tài)方程1.關(guān)于理想氣體,下列說法不正確的是()A.理想氣體能嚴(yán)格遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律B.實(shí)際氣體在溫度不太高、壓強(qiáng)不太小的情況下,可看成理想氣體C.實(shí)際氣體在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大的情況下,可看成理想氣體D.所有的實(shí)際氣體在任何情況下,都可以看成理想氣體解析:理想氣體是在任何溫度、任何壓強(qiáng)下都嚴(yán)格遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體,A正確;它是實(shí)際氣體在溫度不太低、壓強(qiáng)不太大的情況下的近似,故C正確,B、D錯(cuò)誤。答案:BD2.對于理想氣體方程pVT=恒量,下列敘述正確的是(A.質(zhì)量相同的不同種氣體,恒量一定相同B.質(zhì)量不同的不同種氣體,恒量一定不相同C.物質(zhì)的量相同的任何氣體,恒量一定相等D.標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體,恒量一定相同答案:C3.對一定質(zhì)量的氣體,下列說法正確的是()A.溫度發(fā)生變化時(shí),體積和壓強(qiáng)可以不變B.溫度發(fā)生變化時(shí),體積和壓強(qiáng)至少有一個(gè)發(fā)生變化C.如果溫度、體積和壓強(qiáng)三個(gè)量都不變化,我們就說氣體狀態(tài)不變D.只有溫度、體積和壓強(qiáng)三個(gè)量都發(fā)生變化,我們就說氣體狀態(tài)變化了解析:p、V、T三個(gè)量中,可以兩個(gè)量發(fā)生變化,一個(gè)量恒定,也可以三個(gè)量同時(shí)發(fā)生變化,而一個(gè)量變化,另外兩個(gè)量不變的情況是不存在的,氣體狀態(tài)的變化就是p、V、T的變化。故B、C說法正確。答案:BC4.有一定質(zhì)量的氦氣,壓強(qiáng)與大氣壓相等,體積為1m3,溫度為0℃。在溫度不變的情況下,如果壓強(qiáng)增大到大氣壓的500倍,按玻意耳定律計(jì)算,體積應(yīng)該縮小至1500m3,但實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是1.36500m3。如果壓強(qiáng)增大到大氣壓的1000倍,體積實(shí)際減小至2.071000解析:理想氣體是在任何溫度、壓強(qiáng)下都嚴(yán)格遵守氣體實(shí)驗(yàn)定律的氣體。一定質(zhì)量的氦氣在上述變化過程中,不符合玻意耳定律,所以不能看成理想氣體。答案:不可以。5.一定質(zhì)量的理想氣體處于某一初始狀態(tài),若要使它經(jīng)歷兩個(gè)狀態(tài)變化過程,壓強(qiáng)仍回到初始的數(shù)值,則下列過程中,可以采用()A.先經(jīng)等容降溫,再經(jīng)等溫壓縮B.先經(jīng)等容降溫,再經(jīng)等溫膨脹C.先經(jīng)等容升溫,再經(jīng)等溫膨脹D.先經(jīng)等溫膨脹,再經(jīng)等容升溫解析:據(jù)pVT=C可知,先等容降溫,導(dǎo)致壓強(qiáng)減小,然后等溫壓縮導(dǎo)致壓強(qiáng)增大,所以A選項(xiàng)可以采用;先等容降溫,導(dǎo)致壓強(qiáng)減小,然后等溫膨脹導(dǎo)致壓強(qiáng)減小,B選項(xiàng)不可采用;先等容升溫,導(dǎo)致壓強(qiáng)增大,然后等溫膨脹導(dǎo)致壓強(qiáng)減小,C選項(xiàng)可以采用;先等溫膨脹,導(dǎo)致壓強(qiáng)減小,然后等容升溫導(dǎo)致壓強(qiáng)增大,D答案:ACD6.如圖所示,一根上細(xì)下粗、粗端與細(xì)端都粗細(xì)均勻的玻璃管上端開口、下端封閉,橫截面積S2=4S1,上端與大氣連通,管中有一段水銀封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,空氣柱長度為h,水銀柱高度h1=h2=h,已知大氣壓強(qiáng)為p0,水銀密度為ρ,重力加速度為g,初始溫度為T0。求:(1)將溫度降低至水銀柱恰好全部進(jìn)入粗管中,此時(shí)封閉氣體的溫度;(2)接著在細(xì)管口加一個(gè)抽氣機(jī),對細(xì)管內(nèi)空氣進(jìn)行抽氣(保持第一小問中的溫度不變),使水銀柱上升至原圖示位置,細(xì)管內(nèi)被抽氣體的壓強(qiáng)。解析:(1)粗管內(nèi)水銀柱長度增加了h2',根據(jù)S1·h1=S2·h2'?h2'=S封閉氣體壓強(qiáng)p2=p0+ρg(h2+h2')=p0+54ρ根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程p1封閉氣體的溫度T2=3p(2)等溫變化:p2·V2=p3·V3?p3=p2·V2V3細(xì)管內(nèi)被抽氣體的壓強(qiáng)p3'=p3-2ρgh=34p0-1716ρ答案:(1)3p0+54ρgh·T0題組二理想氣體狀態(tài)變化圖象7.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷一膨脹過程,此過程可以用p-V圖象上的直線ABC來表示,如圖所示,在A、B、C三個(gè)狀態(tài)中,氣體的溫度TATC、TBTA。(均選填“>”“=”或“<”)

解析:由p-V圖象讀出理想氣體在A、B、C三個(gè)狀態(tài)的參量為pA=3atm,VA=1L;pB=2atm,VB=2L;pC=1atm,VC=3L,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程,有pA即3×所以TA=TC,TA<TB。答案:=>8.如圖所示,用活塞把一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸中,用水平外力F作用于活塞桿,使活塞緩慢向右移動,由狀態(tài)①變化到狀態(tài)②,如果環(huán)境保持恒溫,分別用p、V、T表示該理想氣體的壓強(qiáng)、體積、溫度。氣體從狀態(tài)①變化到狀態(tài)②,此過程可用下圖中哪幾個(gè)圖象表示()解析:由題意知,由狀態(tài)①到狀態(tài)②過程中,溫度不變,體積增大,根據(jù)pVT=C可知壓強(qiáng)將減小。對A圖象進(jìn)行分析,p-V圖象是雙曲線即等溫線,且由①到②體積增大,壓強(qiáng)減小,故選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;對C圖象進(jìn)行分析,可知溫度不變,體積卻減小,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;對D圖象進(jìn)行分析,可知溫度不變,壓強(qiáng)是減小的,故體積增大,選項(xiàng)D答案:AD9.圖甲為1mol氫氣狀態(tài)變化過程的V-T圖象,已知狀態(tài)A的參量為pA=1atm,TA=273K,VA=×103m3,取1atm=105Pa,在圖乙中畫出與甲圖對應(yīng)的狀態(tài)變化過程的p-V圖,寫出計(jì)算過程并標(biāo)明A、B、C的位置。解析:據(jù)題意,從狀態(tài)A變化到狀態(tài)C過程中,由理想氣體狀態(tài)方程可得pAVATA=p從A變化到B的過程中有pAVATA=pBVBTB,p答案:見解析圖。(建議用時(shí):30分鐘)1.下列說法正確的是()A.玻意耳定律對任何壓強(qiáng)都適用B.蓋—呂薩克定律對任意溫度都適用C.常溫、常壓下的各種氣體都可以當(dāng)成理想氣體D.一定質(zhì)量的氣體,在壓強(qiáng)不變的情況下,它的體積跟溫度成正比解析:根據(jù)理想氣體的定義可作出判斷。答案:C2.某同學(xué)夏天上體育課時(shí)把放在空調(diào)教室里的籃球帶出去玩,不久會發(fā)現(xiàn)()A.球變硬了些,吸收熱量,內(nèi)能變大B.球變軟了些,吸收熱量,內(nèi)能不變C.球變硬了些,溫度升高,壓強(qiáng)不變D.球沒有發(fā)生變化解析:把空調(diào)教室里的籃球帶到室外,溫度上升,忽略體積的變化,內(nèi)能變大。球內(nèi)氣體吸熱,由pVT=常量,則壓強(qiáng)變大,球變硬了些,故A答案:A3.一定質(zhì)量的理想氣體,在某一平衡狀態(tài)下的壓強(qiáng)、體積與溫度分別為p1、V1、T1,在另一平衡狀態(tài)下的壓強(qiáng)、體積和溫度分別為p2、V2、T2,下列關(guān)系正確的是()=p2,V1=2V2,T1=12T=p2,V1=12V2,T1=2T=2p2,V1=2V2,T1=2T2=2p2,V1=V2,T1=2T2解析:選項(xiàng)A和B都是等壓變化,壓強(qiáng)不變時(shí),氣體體積和熱力學(xué)溫度成正比,所以選項(xiàng)A和B均錯(cuò)誤;選項(xiàng)D是等容變化,壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比,所以選項(xiàng)D正確;選項(xiàng)C中三個(gè)狀態(tài)參量都變化,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程p1V1T答案:D4.為了控制溫室效應(yīng),各國科學(xué)家提出了不少方法和設(shè)想。有人根據(jù)液態(tài)CO2密度大于海水密度的事實(shí),設(shè)想將CO2液化后,送入深海海底,以減小大氣中的CO2的濃度。為使CO2液化,最有效的措施是()A.減壓、升溫 B.增壓、升溫C.減壓、降溫 D.增壓、降溫答案:D5.一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷如圖所示的一系列過程,AB、BC、CD、DA這四段過程在p-T圖上都是直線段,其中AB的延長線通過坐標(biāo)原點(diǎn)O,BC垂直于AB,而CD平行于AB,由圖可以判斷()過程中氣體體積不斷減小過程中氣體體積不斷增大過程中氣體體積不斷增大過程中氣體體積不斷增大解析:AB的延長線通過坐標(biāo)原點(diǎn)O,即AB位于同一等容線,所以VA=VB,A錯(cuò)誤;連接C、O與D、O,則C和O、D和O分別位于同一等容線,比較斜率可知VA=VB>VD>VC。答案:CD6.向固定容器內(nèi)充氣,當(dāng)氣體壓強(qiáng)為p、溫度為27℃時(shí),氣體的密度為ρ,當(dāng)溫度為327℃、氣體壓強(qiáng)為時(shí),氣體的密度為() D.ρ解析:根據(jù)p1V1T1=p答案:C7.如果病人在靜脈輸液時(shí),不慎將5mL空氣柱輸入體內(nèi),會造成空氣栓塞,致使病人死亡。設(shè)空氣柱在輸入體內(nèi)前的壓強(qiáng)p1大小相當(dāng)于760mm高水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng),溫度為27℃。人的血壓正常值。高壓p2為120mm高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小,低壓p3為80mm高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)大小,試估算空氣柱到達(dá)心臟處時(shí),在收縮壓和擴(kuò)張壓兩種狀態(tài)下,空氣柱的體積分別是多少?解析:以輸入人體內(nèi)的空氣柱為研究對象輸入前p1大小等同于760mm高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),V1=5mL,T1=300K輸入后在收縮壓時(shí)p2等同于120mm高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),T2=310K由理想氣體狀態(tài)方程p1V2=p1V1T2在擴(kuò)張壓時(shí)p3等同于80mm高水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),T3=310K據(jù)p1V3=p1V1T3T答案:mLmL