《气体实验定律的图像表示及微观解释》同步练习

气体实验定律的图像表示及微观解释气体实验定律的图像表示及微观解释 同步练习同步练习 一 课堂例题 一 课堂例题 1 一定质量的气体 下列叙述正确的是 A 如果体积减小 气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多 B 如果压强增大 气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多 C 如果温度升高 气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多 D 如果分子密度增大 气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增多 解析 选 B 气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数 是由单位体积内的分子数和分 子的平均速率共同决定的 A D 都是单位体积内的分子数增多 但分子的平均速率如何变化 却不知道 C 由温度升高可知分子的平均速率增大 但单位体积内的分子数如何变化未知 故 A C D 都错 2 2010 年高考江苏卷 为了将空气装入气瓶内 现将一定质量的空气等温压缩 空气可视为理 想气体 下列图像能正确表示该过程中空气的压强 p 和体积 V 关系的是 图 2 4 8 解析 选 B 气体做等温变化 遵守玻意耳定律 由 pV C 知 p 与 成正比 故选项 B 正确 1 V 3 一定质量的理想气体 V t 图像如图 2 4 9 所示 在气体由状态 A 变化到状态 B 的过程中 气体的压强 图 2 4 9 A 一定不变 B 一定减小 C 一定增加 D 不能判定怎样变化 解析 选 D 若 BA 的延长线交于 t 轴上的 273 15 则是等压变化 气体压强一定不变 若 与 t 轴交点位于 273 15 的右方 则气体的压强一定减小 若与 t 轴交点位于 273 15 的 左方 则气体的压强一定增大 4 如图 2 4 10 所示 一定质量的理想气体的三种升温过程 那么 以下四种解释中 哪些 是正确的 图 2 4 10 A a d 的过程气体体积增加 B b d 的过程气体体积不变 C c d 的过程气体体积增加 D a d 的过程气体体积减小 解析 选 AB 在 p T 图中的等容线的延长线是过原点的直线 且体积越大 直线的斜率越 小 由此可见 a 状态对应体积最小 c 状态对应体积最大 故选项 A B 正确 5 一定质量的气体 在状态变化过程中的 p T 图像如图 2 4 11 所示 在 A 状态时的体积 为 V0 试画出对应的 V T 图像 图 2 4 11 解析 对气体由 A B 根据玻意耳定律有 p0V0 3p0VB 则 VB V0 1 3 对气体由 B C 根据盖吕萨克定律 VC 3VB V0 由此可知 A B C 三点的状态 VB T0 VC 3T0 量分别为 A p0 T0 V0 B 3p0 T0 V0 C 3p0 3T0 V0 1 3 V T 图像如图所示 答案 见解析 二 课时训练 二 课时训练 一 选择题 1 如图 2 4 12 所示为一定质量的某种气体的等压线 等压线上的 a b 两个状态比较 下列 说法正确的是 图 2 4 12 A 在相同时间内撞在单位面积上的分子数 b 状态较多 B 在相同时间内撞在单位面积上的分子数 a 状态较多 C 在相同时间内撞在相同面积上的分子数两状态一样多 D 单位体积的分子数两状态一样多 解析 选 B 由题图可知一定质量的气体在 a b 两个状态压强相等 而 a 状态温度低 分子的 平均动能小 平均每个分子对器壁的撞击力小 而压强不变 则相同时间内撞在单位面积上的 分子数 a 状态一定较多 故 A C 错 B 对 一定质量的气体 分子总数不变 Vb Va 单位体 积的分子数 a 状态较多 故 D 错 2 如图 2 4 13 所示 一定质量的理想气体由状态 A 沿平行于纵轴的直线变化到状态 B 则 它的状态变化过程是 图 2 4 13 A 气体的温度不变 B 气体的内能增加 C 气体分子的平均速率减小 D 气体分子在单位时间内与器壁在单位面积上碰撞的次数不变 解析 选 B 从 p V 图像中的 AB 图线看 气体由状态 A 变到 B 为等容升压 根据查理定律 一定质量的气体 当体积不变时 压强与绝对温度成正比 故 A 错 气体的温度升高 内能增 加 故 B 对 气体的温度升高 分子平均速率增加 故 C 错 气体压强增大 则气体分子在单 位时间内与器壁在单位面积上碰撞的次数增多 故 D 错 3 如图 2 4 14 所示 p 表示压强 V 表示体积 T 为热力学温度 各图中正确描述一定质量 的气体发生等温变化的是 图 2 4 14 解析 选 ABC A 图表示温度 T 始终不变 B C 图表示 p 为定值 即温度不变 A B C 对 1 V D 图中 p V 此时温度必然变化 故 D 错 4 如图 2 4 15 所示 D A B C 表示一定质量的某种气体状态变化的一个过程 则下列 说法正确的是 图 2 4 15 A D A 是一个等温过程 B A B 是一个等温过程 C A 与 B 的状态参量相同 D B C 体积减小 压强减小 温度不变 解析 选 A D A 是一个等温过程 A 对 A B 两状态温度不同 A B 是一个等容过程 体积 不变 B C 错 B C V 增大 p 减小 T 不变 D 错 5 如图 2 4 16 所示 是一定质量的某种气体状态变化的 p V 图像 气体由状态 A 变化到 状态 B 的过程中 气体分子平均速率的变化情况是 图 2 4 16 A 一直保持不变 B 一直增大 C 先减小后增大 D 先增大后减小 解析 选 D 由图像可知 pAVA pBVB 所以 A B 两状态的温度相等 在同一等温线上 由于 离原点越远的等温线温度越高 所以从状态 A 到状态 B 温度应先升高后降低 分子平均速率先 增大后减小 6 描述一定质量的气体作等容变化的过程的图线是图 2 4 17 中的 图 2 4 17 解析 选 D 等容变化的过程的 p t 图在 t 轴上的坐标是 273 0 D 正确 7 图 2 4 18 中 p 表示压强 V 表示体积 T 表示热力学温度 t 表示摄氏温度 下列各图 中能正确描述一定质量理想气体等压变化规律的是 图 2 4 18 答案 AC 8 如图 2 4 19 所示 是一定质量的气体从状态 A 经 B 到状态 C 的 V T 图像 由图像可知 图 2 4 19 A pApB C pBpC 解析 选 C AB 在等压线上 C 状态的压强大于 A 状态的压强 9 如图 2 4 20 所示是一定质量的气体从状态 A 经 B 到状态 C 的 p T 图像 由图像可知 图 2 4 20 A VA VB B VB VC C VBVC 解析 选 AC 由题图和查理定律可知 VA VB 故 A 正确 由 B 到 C 温度不变 压强减小 说 明体积增大 故 C 正确 10 图 2 4 21 所示为 0 3 mol 的某种气体的压强和温度关系 p t 图线 p0表示 1 个标准大气 压 则在状态 B 时气体的体积为 图 2 4 21 A 5 6 L B 3 2 L C 1 2 L D 8 4 L 解析 选 D 此气体在 0 时 压强为标准大气压 所以它的体积应为 22 4 0 3 L 6 72 L 根 据图线所示 从 p0到 A 状态 气体是等容变化 A 状态的体积为 6 72 L 温度为 127 K 273 K 400 K 从 A 状态到 B 状态为等压变化 B 状态的温度为 227 K 273 K 500 K 根据盖吕 萨克定律 得 VB L 8 4 L VA TA VB TB VATB TA 6 72 500 400 二 非选择题 11 一定质量的理想气体由状态 A 经状态 B 变成状态 C 其中 A B 过程为等压变化 B C 过 程为等容变化 已知 VA 0 3 m3 TA TC 300 K TB 400 K 1 求气体在状态 B 时的体积 2 说明 B C 过程压强变化的微观原因 解析 1 A B 过程 由盖吕萨克定律 知 VA TA VB TB VB VA 0 3 m3 0 4 m3 TB TA 400 300 2 B C 过程 气体体积不变 分子数密度不变 温度降低 分子平均动能减小 压强减小 答案 1 0 4 m3 2 见解析 12 2011 年海口调研 如图 2 4 22 甲是一定质量的气体由状态 A 经过状态 B 变为状态 C 的 V T 图像 已知气体在状态 A 时的压强是 1 5 105 Pa 1 说出 A B 过程中压强变化的情形 并根据图像提供的信息 计算图中 TA的温度值 2 请在图乙坐标系中 作出由状态 A 经过状态 B 变为状态 C 的 p T 图像 并在图线相应位置 上标出字母 A B C 如果需要计算才能确定有关坐标值 请写出计算过程 图 2 4 22 解析 由题图甲可以看出 A 与 B 的连线的延长线过原点 O 所以 A B 是等压变化 即 pA pB 由题图甲可