学教科版选修33 2.5理想气体 作业（4）.docx

2017-2018学年度教科版选修3-3 2.5理想气体 作业（4）1如图所示，一定质量的理想气体由状态a变化到状态b，则a、b两个状态的密度相比（ ）a. 气体密度减小 b. 气体密度不变c. 气体密度增大 d. 气体密度先增大后减小2如图为0.3mol的某种气体的压强和温度关系的p-t图线。p0表示1个标准大气压，则气体在状态b时的体积为( ) a. 5.6 l b. 8.4l c. 1.2 l d. 3.2 l3如图所示，一定质量的理想气体沿图线从状态a，经状态b变化到状态c，在整个过程中，其体积( ) a. 先增大后减小b. 先减小后增大c. 逐渐减小d. 逐渐增大4下列说法中正确的是( )a. 一定质量的气体被压缩时，气体压强不一定增大b. 一定质量的气体温度不变压强增大时，其体积也增大c. 气体压强是由气体分子间的斥力产生的d. 在失重的情况下，密闭容器内的气体对器壁没有压强5如图所示，a、b两点代表一定质量的理想气体的两个不同状态，状态a的温度为ta，状态b的温度为tb，由图可知 （ ）a. tb=2tab. tb=4tac. tb=6tad. tb=8ta6如图所示，活塞质量为m，缸套质量为m，通过弹簧吊在天花板上，汽缸内封住一定质量的理想气体，缸套与活塞无摩擦，活塞截面积为s，大气压强为po，缸套和活塞都是由导热材料做成，则封闭气体的压强为（ ）a. po+mg/s b. po+mg/sc. po- mg/s d. mg/s7某医院使用的氧气瓶容积为29l,在温度为27时，瓶内压强为30atm.按规定当使用到17时其压强降到2atm,就应重新充气,该医院在22时平均每天使用0.1atm的氧气590l.则这瓶氧气能使用的天数为a. 5天 b. 10天 c. 13天 d. 20天8一定质量的理想气体经过一系列过程，如图所示下列说法中正确的是( )a. ab过程中，气体体积增大，压强减小b. bc过程中，气体压强不变，体积增大c. ca过程中，气体压强增大，体积减小d. ca过程中，气体温度升高，体积不变9一定质量的理想气体经历等温压缩过程时，气体压强增大，从分子运动理论观点来分析，这是因为( )a. 气体分子的平均动能不变b. 气体的分子数密度增大c. 单位时间内，器壁单位面积上分子碰撞的次数增多d. 气体分子数增加10如图所示，为一定质量的气体在不同温度下的两条等温线，则下列说法正确的是（ ）a. 从等温线可以看出，气体发生等温变化时，其压强与体积成反比b. 一定质量的气体，在不同温度下的等温线是不同的c. 由图可知d. 由图可知11如图所示，玻璃管长为l0 = 1m，一端开口，另一端封闭。内有一段长度h=20cm的水银柱封闭着一定质量的理想气体。当玻璃管开口向下竖直放置时，气柱长l1=72cm。这时气体温度为t=27。问：先保持温度不变，将玻璃管缓慢转动到开口向上，这时气柱长为多少？在玻璃管开口向上时对气体加热，温度升到多少摄氏度，玻璃管中水银恰好不溢出。在的基础上继续对气体加热，温度知识升到多少摄氏度，玻璃管中水银将会全部自动溢出。12一定量的理想气体从状态m可以经历过程1或者过程2到达状态n，其p-v图像如图所示。在过程1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经历等容变化再经历等压变化则在1过程中气体的温度_（填“升高”、“降低”或“不变”）；气体经历过程1对外做功_（填“大于”、“小于”或“等于”）气体经历过程2对外做功13一定质量的理想气体发生了abcda的循环，其p1v图象如图所示。其中线段以ab的延长线过坐标原点，线段cd与横轴平行，线段da与纵轴平行。下列说法正确的是_aab的过程中，气体温度不变bbc的过程中，气体内能增加ccd的过程中，气体对外界做功dda的过程中，气体放出热量e整个循环过程，气体放出热量14如图所示，一定质量的理想气体，处在a状态时，温度为ta27，则在状态b的温度为_.气体从状态a等容变化到状态m，再等压变化到状态b的过程中对外所做的功为_j.(取1atm1.0105pa) 15若一定质量的理想气体分别按图所示的三种不同过程变化，其中表示等容变化的 是_(填ab、“bc或“cd)，该过程中气体_ (填“吸 热”、“放热”或“不吸热也不放热”)试卷第5页，总5页参考答案1a【解析】结合图像根据理想气体方程pv=nrt 知a状态的体积比b状态的体积小，所以从a到b体积增大，理想气体的质量没有发生变化，所以密度减小，故a正确；故选a2b【解析】1mol任何气体在标准状况下的体积都是22.4l，0.3mol气体在标准状况下的体积是6.72l。根据气体状态方程pvt=c知：在p-t图象中等容线为过原点的直线，其中t为热力学温度温度。所以在图中，虚线及延长线为等容线，a点的体积为6.72l。a到b，压强不变，根据理想气体状态方程可得：vb=vatbta=6.72227+273127+273=8.4l故b正确，acd错误。故选b.点睛：本题考查气体的状态方程中对应的图象，在p-t图象中等容线为过原点的直线p-t图象中过-273点的直线表示等容变化3d【解析】根据理想气体状态方程公式pvtc，得到vctp，从图象得到tp逐渐变大，故体积不断变大；故选a。4a【解析】根据理想气体状态方程pvtpvt 压缩后的压强pvttvp，知压缩后的压强还与压缩后的温度有关，如果压缩后的温度降低足够大，则气体压强可以减小，故a正确；根据理想气体状态方程pvtpvt可知温度不变时，压强增大，则体积减小，故b错误；气体压强由于分子热运动时气体分子不断撞击容器壁形成持续压力而形成的，与气体分子间的斥力无关，故c错误；气体压强由于分子热运动时气体分子不断撞击容器壁形成持续压力而形成的，与气体的重力无关，故在失重的情况下，密闭容器中的气体对器壁仍然有压强，故d错误。故选a。点睛：本题主要考查气体压强的形成原因以及理想气体的状态方程，正确掌握规律是解决问题的关键，尤其是气体的压强的产生与大气压强的产生机制不同5c【解析】由图可知，a点的压强为2，体积为1；b点的压强为3，体积为4；则由p1vata=p2vbtb；tbta=p2vbp1va=3421=6；故选c。点睛：本题考查理想气体的状态方程，注意由图象求出压强及体积；在计算中只要单位统一即可求解，故不需转换单位6c【解析】以气缸底为研究对象受力分析，根据平衡条件：ps+mg=p0s；得：p=p0-mg/s，故选c。点睛：确定此封闭气体压强灵活选取研究对象是关键，也可以选活塞为研究对象，但要先求出弹簧的拉力，可以尝试7c【解析】根据，当压强为2atm，温度为17时氧气瓶内氧气的体积： ；医院一天使用的氧气在压强为2atm，温度为17时的体积： ，则这瓶氧气能使用的天数为天，故选c. 8ad【解析】由图可知ab过程中气体的温度保持不变，即气体发生等温变化，由图可知papb，根据玻意耳定律pava=pbvb可得vavb，即压强减小，体积增大。故a正确。由图可知bc过程中，气体压强不变，温度降低即tbtc，根据vbtb=vctc可得vbvc，即体积减小。故b错误。根据pvt=c可得pt=cv可知ca过程中气体的体积保持不变，即发生等容变化，温度升高，故c错误，d正确。故选ad。9abc【解析】气体经历等温压缩，温度是分子热运动平均动能的标志，温度不变，分子热运动平均动能不变；故气体分子每次碰撞器壁的冲力不变；故a错误；由玻意耳定律可知气体的体积减小，分子数密度增加，故单位时间内单位面积器壁上受到气体分子碰撞的次数增多。故bc正确；气体的体积减小，分子数密度增加，但分子总数是一定的，故d错误；故选abc。点睛：气体压强与大气压强不同，指的是封闭气体对容器壁的压强，气体压强产生的原因是大量气体分子对容器壁的持续的、无规则撞击产生的气体压强由气体分子的数密度和平均动能决定10abd【解析】a、从等温线为双曲线可以看出，一定质量的气体在发生等温变化时，其压强与体积成反比，故a正确；b、玻意耳定律pv=c，其中c与温度有关，温度越高，常数c越大，即在不同温度下的等温线是不同的，故b正确；cd、根据理想气体状态方程，得，pv之积越大表示温度越高，故t1t2，故c错误，d正确；故选abd。【点睛】玻意耳定律pv=c，其中c与温度有关，温度越高，常数c越大。11(1) cm (2) (3) t4=576.2k【解析】被封闭的气体原来体积为v1=l1s ，压强为 (1分) 开口向上时，压强为： ，设气柱长为 (1分) 由玻意耳定律： 求得 (2分) 加热过程为等压变化，当气柱长为时玻璃管中水银恰好不溢出。(1分) 由盖-吕萨克定律： 求得t3=571.4k (2分) 继续加热，被封闭的气体的体积增加而压强减小，设剩余水银柱高为x时对应温度最高，这时体积为 ，压强为 ，设温度为t4 (1分) 由气态方程 求得当x=12cm时，对应最高温度为t4=576.2k12 降低 大于【解析】气体经过过程1，压强减小，体积变大，对外做功，内能减少，温度降低，根据p-v图像下面积表示气体做功可知：气体经过过程1对外做功为s1在过程2中气体经过过程2对外做功为s2从图像上可以看出气体经历过程1对外做功大于气体经历过程2对外做功 13abde【解析】由理想气体状态方程pvt=c整理得：p=ct1v，由图示图象可知，从a到b过程p与1v成正比，即t不变，气体温度不变，a正确；判断图象上的各点与坐标原点连线的斜率即为ct，从图中可知b到c过程中斜率增大，因为c是定值，故t增大，气体内能增加，b正确；c到d过程中p不变，v减小，故外界对气体做功，c错误；d到a过程中，v不变，p减小，根据pvt=c可知t减小，故放出热量，d正确；根据p1v画出p-v图像，如图所示，图像的面积表示外界对气体做的功，从图中可知abc，体积增大，气体对外做功故w10，从图中两个过程与坐标轴围成的面积中cda过程的较大，即w2w1，故总功w=w1+w20，由热力学第一定律u=w+q，abcda，过程u=0，而w0，故q0，即放出热量，e正确14 33 300【解析】(1)由理想气体状态方程可得：