氣體的性質(含詳解)

/氣體的性質eq＼a\vs4\ａl＼ｃo１(基礎熱身)１。阿伏伽德羅常數(shù)是NＡ，銅的摩爾質量為Ｍ，銅的密度是ρ,那么以下說法正確的是()A。1kg銅所含原子的數(shù)目是ρＮＡB．1m３銅所含原子的數(shù)目是eq\f(ρ,MNＡ）C。1個銅原子的質量是eq\f（ρ，ＮA）Ｄ．1個銅原子占有的體積為eq\f（M,ρNA)2。一定質量的氣體，氣體分子之間的相互作用可忽略不計，現(xiàn)使其溫度降低而壓強變大，達到新的平衡后（)A.氣體的密度變大B．氣體分子無規(guī)則運動的平均動能變小C．每個氣體分子無規(guī)則運動的速率都變大D。每個氣體分子無規(guī)則運動的速率都變小eq＼a＼vs4\ａl\cｏ1（技能強化)5．分子間的相互作用力由引力與斥力共同產(chǎn)生，并隨著分子間距的變化而變化，則()A．分子間引力隨分子間距的增大而增大B．分子間斥力隨分子間距的減小而增大Ｃ．分子間相互作用力隨分子間距的增大而增大D．分子間相互作用力隨分子間距的減小而增大４．２０1３·江西模擬如圖K54—1所示，絕熱的汽缸與絕熱的活塞Ａ、Ｂ密封一定質量的空氣后水平放置在光滑地面上,不計活塞與汽缸壁的摩擦，現(xiàn)用電熱絲給汽缸內的氣體加熱，在加熱過程中()圖K5４－1A.汽缸向左移動B．活塞A、B均向左移動C。密封氣體的內能一定增加D。汽缸中單位時間內作用在活塞A和活塞Ｂ上的分子個數(shù)相同7。一定質量理想氣體的狀態(tài)經(jīng)歷了如圖K54－2所示的ab、bc、cd、da四個過程，其中ｂc的延長線通過原點,cd垂直于ab且與水平軸平行,ｄａ與bc平行,則氣體體積在（)圖K54－２Ａ．ａb過程中不斷增加B.bｃ過程中保持不變Ｃ.cd過程中不斷增加D．da過程中保持不變6．如圖K５4—3所示，一個內壁光滑、絕熱的汽缸固定在地面上,絕熱的活塞下方封閉著空氣，若突然用豎直向上的力F將活塞向上拉一些,則缸內封閉著的氣體（）A．每個分子對缸壁的沖力都會減?。拢畣挝粫r間內缸壁單位面積上受到的氣體分子碰撞的次數(shù)減少C．分子平均動能不變D。若活塞重力不計,拉力F對活塞做的功等于缸內氣體內能的改變量圖K５4—3圖K５4—47。20１３·上海盧灣區(qū)期末彎曲管子內部注滿密度為ρ的水，中間有部分空氣,各管內液面高度差如圖Ｋ54－４中所示，大氣壓強為p0,則圖中Ａ點的壓強是(）A.ρghB.p0+ρghC．p0+2ρghD。p０＋３ρgh８.２013·福建卷１859年麥克斯韋從理論上推導出了氣體分子速率的分布規(guī)律，后來有許多實驗驗證了這一規(guī)律.若以橫坐標ｖ表示分子速率，縱坐標f（v)表示各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比.圖Ｋ54－5中能正確表示某一溫度下氣體分子速率分布規(guī)律的是（）圖Ｋ54-59．如圖K54－6所示，一定質量的理想氣體,處在A狀態(tài)時,溫度為tＡ＝２７℃(1）氣體在狀態(tài)B時的溫度;(2）氣體從狀態(tài)A等容變化到狀態(tài)M，再等壓變化到狀態(tài)B的過程中對外所做的功為多少焦耳?(取１atm=1．０×105Pa)圖K54－６10．２０13·煙臺模擬如圖K5４—7所示,鋼瓶內裝有高壓氧氣．春天當室內溫度為17℃時，壓力表指示的壓強數(shù)值為２×105Pa，若夏天時壓力表指示的數(shù)值為２.1×105Pa（1）夏天室內的溫度為多少？（2)從微觀上解釋氣體壓強變化的原因;（3）若打開閥門氧氣迅速從瓶口噴出,經(jīng)過很短的時間當內外氣壓相等時立即關閉閥門．過一段時間后再打開閥門，會不會再有氧氣逸出?圖K54-7eｑ\ａ\ｖs4＼aｌ\ｃｏ１（挑戰(zhàn)自我)1１．２013·東北四市聯(lián)考（1)下列說法中正確的是()A．對于一定質量的理想氣體，當溫度升高時,分子的平均動能增大，則氣體的壓強一定增大B．對于一定質量的理想氣體，當體積減小時,單位體積的分子數(shù)增多,則氣體的壓強一定增大Ｃ．壓縮一定質量的理想氣體,其內能一定增加D．分子ａ從很遠處趨近固定不動的分子b，當分子ａ運動到與分子b的相互作用力為零時,分子a的動能一定最大（２)如圖K５4－8所示，一直立的氣缸用一質量為m的活塞封閉一定質量的理想氣體,活塞橫截面積為S，氣體最初的體積為Ｖ０,氣體最初的壓強為eq\f（p０,2)；汽缸內壁光滑且缸壁是導熱的．開始活塞被固定,打開固定螺栓K，活塞下落,經(jīng)過足夠長時間后,活塞停在B點,設周圍環(huán)境溫度保持不變,已知大氣壓強為ｐ0，重力加速度為g．求:①活塞停在B點時缸內封閉氣體的體積V；②整個過程中通過缸壁傳遞的熱量Q（一定質量理想氣體的內能僅由溫度決定)．圖K54—8課時作業(yè)（五十四）【基礎熱身】１．D[解析]1kg銅所含的摩爾數(shù)為N1＝eｑ＼f（1kg,Ｍ）,所含原子數(shù)n1＝Ｎ1NA＝eq\f（NＡ，M）,選項A錯誤；１m３銅所含的摩爾數(shù)為Ｎ2＝eq\f(ρ·1m3,M），所含原子數(shù)n2＝N2NA＝ｅq＼f(ρＮA，M)，選項Ｂ錯誤；1個銅原子的質量為V1=eq＼f(M，NA)，選項C錯誤;１摩爾銅的體積為Ｖ2＝eq\f(M，ρ),1個銅原子占有的體積V3＝ｅq\f（M,ρNA)，選項D正確．2．AB［解析］一定質量的氣體,氣體分子間的相互作用力可忽略不計，當使其溫度降低而壓強變大，達到新的平衡后體積減小,所以氣體的密度變大,氣體分子無規(guī)則運動的平均動能變小,速率大的分子數(shù)目減少,速率小的分子數(shù)目增多,在某一時刻對于單個分子來說,分子無規(guī)則運動的速率有的增大，有的減?。手挥蠥、B選項正確．【技能強化】３．B［解析］根據(jù)分子力和分子間距離關系圖象，如圖所示，選B．4．C[解析］對汽缸整體分析,外部各個方向上受到大氣的壓力相等，所以汽缸保持靜止,選項A錯誤；用電熱絲給汽缸內的氣體加熱后,汽缸內的氣體溫度升高，內能增大,壓強變大,活塞A、B均向外運動,選項B錯誤、選項C正確；活塞A的面積大于活塞B的面積,單位時間內作用在活塞A和活塞Ｂ上的分子個數(shù)不同,選項D錯誤．5.ＡB[解析］首先，因為bｃ的延長線通過原點,所以bc是等容線，即氣體體積在ｂc過程中保持不變，B正確;aｂ是等溫線，壓強減小則體積增大，A正確;cd是等壓線，溫度降低則體積減小，C錯誤;連接ａo交cd于e,則ae是等容線，即Ｖａ＝Vｃ,因為Vｄ〈Ve,所以Ｖｄ〈Vａ，所以dａ過程中體積不是保持不變，D錯誤；本題選A、Ｂ。６。B［解析]把活塞向上拉起體積增大，氣體對活塞做功，氣體內能減小,溫度降低，分子的平均沖力變小,碰撞次數(shù)減少,故A、C錯，Ｂ對；氣體內能的改變量等于拉力F對活塞做的功減去克服大氣壓力做的功，故Ｄ錯.7．C[解析］封閉氣體的壓強為p1=p0+ρgh,Ａ點的壓強pＡ＝p1＋ρｇh=p0+2ρgh,選項Ｃ正確.８。Ｄ［解析］根據(jù)麥克斯韋關于氣體分子速率的分布規(guī)律,在同一溫度下,分子的速率都呈“中間多,兩頭少”的分布，且任何時候分子速率均不為0，D對。9．（1）－33℃(2)３0０J［解析]（1）ｐA＝2.５atｍ,ＶA=３Ｌ，TA＝273+tA=３00K;ｐB(yǎng)=１atm,VB=６L由理想氣體的狀態(tài)方程eq\ｆ（pAVA,TＡ）=ｅq\f（pBVB,TB）得：TB=eq\f(pBVBTA，paＶＡ)＝2４０K，ｔB=—３3℃（2）W=pＢ(VB－ＶＭ）=3００J10．(1）３1。5℃(2)略(3）略［解析]（１）在春天溫度為T，氣體壓強為ｐ１,在夏天溫度為Ｔ2，氣體的壓強為ｐ2，由查理定律，有eq＼f(p１，T1）=eq\f(ｐ2，Ｔ2)代入數(shù)據(jù)得T2＝304．5Kｔ２=31。5℃（2）氣體的體積不變,單位體積內分子數(shù)密度不變.溫度升高時,氣體分子的平均動能增大，單位時間內氣體分子對單位面積容器壁的碰撞力增大,導致壓強增大.(３）第一次打開閥門氧氣“迅速”噴出,是一個絕熱過程Q=０，同時氧氣體積膨脹對外做功W〈０，由熱力學第一定律ΔＵ＝W＋Ｑ可知ΔU<0,即瓶內氧氣溫度降低，低于外界溫度，而壓強等于外界大氣壓;過一段時間經(jīng)過熱傳遞，鋼瓶內氧氣的溫度又和外界溫度相同,由于體積不變，所以瓶內氧氣壓強將增大，即大于大氣壓，因此再次打開閥門，將會有氧氣逸出。【挑戰(zhàn)自我】11．(1)Ｄ(２)①eq\ｆ(ｐ0V0S，p0Ｓ＋ｍg）②eq\b\lｃ＼(\rc\)（＼a＼vs4＼ａｌ＼co1(\f（ｐ0,2)+\f(mｇ，S)）)Ｖ0［解析］(１)由理想氣體狀態(tài)方程可知選項A、B錯誤;由熱力學第一定律可知選項Ｃ錯誤；分子間作用力為零時，分子勢能最小,動能最大,選項D正確．（2）①設活塞在B處時被封閉氣體的壓強為p，活塞受力平衡，有ｐ０S＋ｍg＝pS解得p＝p0+ｅq＼f(mg,S）由玻意耳定律,有