高二物理理想气体状态方程练习

高二物理理想气态方程的练习【同步达纲练习】1 .一定质量的理想气体应该从初始状态(P1、V1、T1)变化为最终状态(P2、V2、T2)，以下的各量的关系不能实现()A.P1P2，V1V2，T1T2 B.P1P2，V1V2，T1T2C.P1V2，T1T2D.P1P2，V1T22 .对于一定质量的理想气体，以下几个过程中可能发生的过程是：a .气体膨胀工作，温度上升，b .气体吸热，温度下降c .气体发热、压力增大d .气体发热、温度无变化3 .如图13.3-8所示，a、b这两点表示一定质量的理想气体的两个状态，气体从状态a变化为状态b时()a .必须增大体积b .可能经历体积减少的过程c .外界必须对煤气做正常工作d .气体一定从外部吸热4 .如下图所示，理想的气体经历等温变化等容积变化，能够反映回到原来的状态的图为()5 .气泡在水深30m的海底上升到水面，水底温度为4，水面温度为15时，气泡的水面体积为水底时()A.3倍B.4倍C.5倍D.12倍6 .如下图的背面所示，P-T图上的线abc表示一定质量的理想的气体的状态变化过程，该过程在P-V图上(下图(b )所示)的线为()甲乙7 .一定量气体可以在不同过程中从状态(P1、V1、T1)变化为状态(P2、V2、T2)，可知T2T1.a .气体必须从外部吸收热量b .气体和外部交换的热量相同c .对外界气体的工作都相等d .气体内的变化量都相等8 .如下图所示，密封的圆柱形容器中有27、压力1atm的空气，容器的中间被绝热且自由运动的活塞分隔成体积相等的3个部分。 将a部分加热到227，将c部分加热到327时，b部分的温度不变。 平衡后，a、b、c三个部分的体积之比不变。9 .如下图所示，a、b是两个截面积相同的气缸，放置在水平的地面上，活塞能够无摩擦地上下移动。 在活塞上固定细小刚性的推杆，推到能够围绕水平的固定轴o自由旋转的杆MN上，接触点平滑。 活塞(推杆)和杆的质量可以忽略不计。 最初，a和b气体压力为PA=1.10105Pa和PB=1.20105Pa，体积为V0=1.00L，温度为T0=300K，杆位于水平位置，始终为大气压力P0=1.00105Pa，气缸b内的气体的温度TB为400K、体积VB=1.10L时【素质优化训练】1 .如图所示，水平放置的密封气缸的活塞被细弹簧拉动，气缸内密封有一定质量的气体。 气缸内气体温度为27、弹簧长度为30cm时，气缸内气体压力为气缸外大气压的1.2倍。 气缸内气体温度上升到127时，弹簧的长度为36cm。 求出弹簧的原始长度(活塞与缸壁的摩擦除外)2 .如图所示，在圆筒形真空容器内，在弹簧下悬挂有可忽略重量的活塞。 弹簧自然伸长时，活塞碰到容器底部。 活塞下填充了具有一定质量温度t的气体，气柱的高度h .气体温度上升到t 时，气柱的高度h 是多少(活塞没有空气泄漏，与器壁没有摩擦)3 .无论质量如何，活塞都将一定质量的理想气体封闭在上端开口的直立筒形气缸内，在活塞上堆积铁砂，如图所示，最初活塞放置在气缸内壁的保持环上，气柱的高度为H0，压力为大气压力P0，对当前气体逐渐进行加热，气体温度为T=60K 活塞(以及铁砂)离开保持环开始上升的气柱的高度持续加热直到H1=1.5H0. 之后，在维持温度的状态下慢慢去除铁砂，直到铁砂全部去除，气柱的高度为H2=1.8H0. 求出此时的气体温度(活塞与气缸的摩擦除外)。4 .图像容器内有少量的红磷，充满氯气升温到400K，气体体积为1L。 在恒温下充分反应(1)写出可能发生的化学反应的化学方程式，说明反应现象(2)目前测量容器内除了氯气之外，还存在气体PCl3和气体PCl5，因此请写出此时在容器内反应的化学方程式(3)当容器内气体的体积为0.75L时，气体PCl3和气体PCl5的物质的量相等，求出此时的氯气的转化率.(升温至800K时，氯气转化率为45%，求出此时的容器中的气体的总体积.【生活的实际运用】如下图所示，圆柱形的气缸直立在水平的地面上，内部有无质量的上下可动活塞，气缸壁和活塞没有热传导，没有摩擦，从气缸底部到高度2H0的气缸口有固定的支承环的活塞不会从气缸飞出。 活塞下方气缸底部H0处有固定的热传导隔板，将容器分为a、b两部分，a、b中封入同种理想气体，首先a、b中气体的温度均为27，压力等于外气压力P0，活塞距气缸底部高度为1.6H0，现在b(1)b中的气体压力为1.5P0时，活塞距气缸底部的高度是多少(2)a中气体的压力为1.5P0时，b中气体的温度是多少【知识验证实验】1 .内容实验室有米、天平、量筒、温度计、气压计等器材，选择最需要的器材多少，测量哪些数据，就能根据物理常数表和气体规律来估算教室内现有的空气分子数？2 .提示选择米、温度计、气压计3种器材用米测量教室的长度、宽度、高度，用计算体积v的温度计测量室温，用t的气压计测量大气压，作为p使教室内的质量m的空气变为标准状态=(P0=1atm、T0=273K )v=v教室内的空气分子数N=N0(V0=22.410-3m3，N0=6.021023 )=N0【知识探索学习】1 .如图所示，内径均匀的u字型细玻璃管的一端开口，垂直放置，开口端与容积大的气缸b连通，封闭端用水银封闭空气a，在-23下气柱a的长度为62cm，右管水银面比左管水银面低40cm，气温上升到27时，水银面的高度差为4cm，b(1)试验了气温上升到27时，水银面的高度差是增大4cm，还是减小4cn求出在-23下气缸b内的气体的压力.2.(1)如果水银柱不移动，根据查理定律=P=T明显与T、T1相同的情况下，初始压力P1越大，提高相同的温度，则压力的增量越大，在初始状态下PAPB，因此在PAVA、a项是正确的。 由于没有限制从状态a向状态b变化的过程，所以减小气体的体积后，增大气体的体积b项是正确的。 气体体积变大，气体对外作用，c项错误。 因为气体对外界作用，气体温度高，内部变大，气体必须从外界吸热，d项是正确的)。4.A5.B (提示：气泡内气体在水底为P1=P0 P0=4atm、T1=277K、水面为P2=1atm、t2=288732k、获得=4)。6.C (提示：从图(a )的P-T图像可知，ab是等容升压，bc是等温降压，但在图中的4个图中同时满足该条件和顺序的只有c图)。7.D (提示：在P-V图中，分别制作2根与温度T1、T2对应的等温线T1、T2，如下图所示，当气体从状态a经过不同的过程AB、AC、AD到达b、c、d的状态时，(b、c、d在温度T2的等温线上，a在温度T1的等温线上)为AB， 由图可知，气体被压缩后，外部气体比气体内的增加大时，气体会向外部散热，因此a项错误的AD，由图可知，气体等会膨胀，在气体内增加的同时，需要在外部工作，因此吸收的热量必须是Ac(Ac ) 因为从Ac气体以外不工作，所以b、c项也错了。 理想气体内仅与温度相关，气体从状态(P1、V1、T1)到状态(P2、V2、T2)经过任何过程，温度的变化量均相等，内的变化量也相等，因此d项是正确的8.536 (提示： a中气体=、b中气体=、c中气体=)9 .将l 1、l2作为开始时，a、b推杆作用于手柄推力的力臂。 从力矩平衡到(pa-P0 ) L1=(p B- P0 ) L2，8756； l1=2l2若将VA设为最终状态气缸a中的气体的体积，则根据几何关系可知=，VA=1.20升若为最终气缸b的压力，则根据气体方程式，pb=1.45105pa将pa 作为最终气缸的压力，通过扭矩平衡得到(pa-p0)l1=(pb-p0)l2，求解pa=1.23105pa将TA作为最终状态的气缸a的温度，根据气体方程式得到TA=402.5k【素质优化训练】1.21cm (提示：弹簧原长为l、活塞截面积为s、弹簧刚性系数为k时，标题=、1.2P0S=P0S k(0.3-l)、PS=P0S k(0.36-l)、中为l )2.h (提示：设活塞截面积为s、弹簧刚性系数为k时，=、kh=PS、KH=ps、从到h )。3.540k (提示：将气体最初的温度设为T0，将活塞刚离开支承环后的温度设为t0t，将气体柱的高度设为H1时的温度设为T1、H2时的温度设为T2 .等压升温过程中得到：=由连接初始状态和末期状态的气体方程式中得到： T1=T2 )(1)2p3cl 22 PCL 3； PCl3 Cl2=PCl5 (2)PCl3 Cl2PCl5 Q (3)将生成PCl3的体积设为v，利用伏尔加德罗定律和原子保存定律，求出反应中消耗Cl2的体积为4V1(1L-4V) V V=0.75L、V=0.125LPCl3 Cl2 PCl5升温后(0. 1250.05 ) l.(0. 50.05 ) l (0. 125-0.05 ) lv合计=(0. 1250.05 ) l (0. 50.05 ) l (0. 125-0.05 ) l=0.8l (最终考虑到温度对气体体积的影响)不到400K时的压力、温度、气体体积为P1、T1、V1、800K时根据P2、T2、V2.气体的法则【