高中物理人教版3第八章氣體3理想氣體的狀態(tài)方程 課時訓練8理想氣體的狀態(tài)方程

課時訓練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.關于理想氣體,下列說法不正確的是()A.理想氣體能嚴格遵守氣體實驗定律B.實際氣體在溫度不太高、壓強不太小的情況下,可看成理想氣體C.實際氣體在溫度不太低、壓強不太大的情況下,可看成理想氣體D.所有的實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、任何壓強下都嚴格遵守氣體實驗定律的氣體,A正確;它是實際氣體在溫度不太低、壓強不太大的情況下的近似,故C正確,B、D錯誤。答案:BD2.對于理想氣體方程pVT=恒量,下列敘述正確的是(A.質量相同的不同種氣體,恒量一定相同B.質量不同的不同種氣體,恒量一定不相同C.物質的量相同的任何氣體,恒量一定相等D.標準狀態(tài)下的氣體,恒量一定相同答案:C3.對一定質量的氣體,下列說法正確的是()A.溫度發(fā)生變化時,體積和壓強可以不變B.溫度發(fā)生變化時,體積和壓強至少有一個發(fā)生變化C.如果溫度、體積和壓強三個量都不變化,我們就說氣體狀態(tài)不變D.只有溫度、體積和壓強三個量都發(fā)生變化,我們就說氣體狀態(tài)變化了解析:p、V、T三個量中,可以兩個量發(fā)生變化,一個量恒定,也可以三個量同時發(fā)生變化,而一個量變化,另外兩個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.有一定質量的氦氣,壓強與大氣壓相等,體積為1m3,溫度為0℃。在溫度不變的情況下,如果壓強增大到大氣壓的500倍,按玻意耳定律計算,體積應該縮小至1500m3,但實驗的結果是1.36500m3。如果壓強增大到大氣壓的1000倍,體積實際減小至2.071000解析:理想氣體是在任何溫度、壓強下都嚴格遵守氣體實驗定律的氣體。一定質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。5.一定質量的理想氣體處于某一初始狀態(tài),若要使它經(jīng)歷兩個狀態(tài)變化過程,壓強仍回到初始的數(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,導致壓強減小,然后等溫壓縮導致壓強增大,所以A選項可以采用;先等容降溫,導致壓強減小,然后等溫膨脹導致壓強減小,B選項不可采用;先等容升溫,導致壓強增大,然后等溫膨脹導致壓強減小,C選項可以采用;先等溫膨脹,導致壓強減小,然后等容升溫導致壓強增大,D答案:ACD6.如圖所示,一根上細下粗、粗端與細端都粗細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入粗管中,此時封閉氣體的溫度;(2)接著在細管口加一個抽氣機,對細管內空氣進行抽氣(保持第一小問中的溫度不變),使水銀柱上升至原圖示位置,細管內被抽氣體的壓強。解析:(1)粗管內水銀柱長度增加了h2',根據(jù)S1·h1=S2·h2'?h2'=S封閉氣體壓強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細管內被抽氣體的壓強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、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可知壓強將減小。對A圖象進行分析,p-V圖象是雙曲線即等溫線,且由①到②體積增大,壓強減小,故選項A正確,B錯誤;對C圖象進行分析,可知溫度不變,體積卻減小,故選項C錯誤;對D圖象進行分析,可知溫度不變,壓強是減小的,故體積增大,選項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的狀態(tài)變化過程的p-V圖,寫出計算過程并標明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:30分鐘)1.下列說法正確的是()A.玻意耳定律對任何壓強都適用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成理想氣體D.一定質量的氣體,在壓強不變的情況下,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.某同學夏天上體育課時把放在空調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,內能變大B.球變軟了些,吸收熱量,內能不變C.球變硬了些,溫度升高,壓強不變D.球沒有發(fā)生變化解析:把空調教室里的籃球帶到室外,溫度上升,忽略體積的變化,內能變大。球內氣體吸熱,由pVT=常量,則壓強變大,球變硬了些,故A答案:A3.一定質量的理想氣體,在某一平衡狀態(tài)下的壓強、體積與溫度分別為p1、V1、T1,在另一平衡狀態(tài)下的壓強、體積和溫度分別為p2、V2、T2,下列關系正確的是()=p2,V1=2V2,T1=12T=p2,V1=12V2,T1=2T=2p2,V1=2V2,T1=2T2=2p2,V1=V2,T1=2T2解析:選項A和B都是等壓變化,壓強不變時,氣體體積和熱力學溫度成正比,所以選項A和B均錯誤;選項D是等容變化,壓強與熱力學溫度成正比,所以選項D正確;選項C中三個狀態(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,各國科學家提出了不少方法和設想。有人根據(jù)液態(tài)CO2密度大于海水密度的事實,設想將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的延長線通過坐標原點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的延長線通過坐標原點O,即AB位于同一等容線,所以VA=VB,A錯誤;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.向固定容器內充氣,當氣體壓強為p、溫度為27℃時,氣體的密度為ρ,當溫度為327℃、氣體壓強為時,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,不慎將5mL空氣柱輸入體內,會造成空氣栓塞,致使病人死亡。設空氣柱在輸入體內前的壓強p1大小相當于760mm高水銀柱所產(chǎn)生的壓強,溫度為27℃。人的血壓正常值。高壓p2為120mm高水銀柱產(chǎn)生的壓強大小,低壓p3為80mm高水銀柱產(chǎn)生的壓強大小,試估算空氣柱到達心臟處時,在收縮壓和擴張壓兩種狀態(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,V1=5mL,T1=300K輸入后在收縮壓時p2等同于120mm高水銀柱產(chǎn)生的壓強,T2=310K由理想氣體狀態(tài)方程p1V2=p1V1T2在擴張壓時p3等同于80mm高水銀柱產(chǎn)生的壓強,T3=310K據(jù)p1V3=p1V1T3T答案:mLmL