1、高二物理理想氣體狀態(tài)方程練習(xí)【同步達(dá)綱練習(xí)】1. 一定質(zhì)量的理想氣體，從初態(tài)（Pi, VI，Ti）變化到終態(tài)（P2, V2, T2），下列各量關(guān)系中不可能實(shí)現(xiàn)的應(yīng)為（）A.P1 > P2, Vi > V2, Ti > T2C.Pi v Pa, M > V2, TiV T2B.Pi> P2, Vi> V2, TiV T2D.PiV P2, ViV V2, Ti>T22. 對一定質(zhì)量的理想氣體，在下列各種過程中，可能發(fā)生的過程是：（）A. 氣體膨脹對外做功，溫度升高B.氣體吸熱，溫度降低C.氣體放熱，壓強(qiáng)增大D.氣體放熱，溫度不變3. 如圖i3.3-8所示

2、，A B兩點(diǎn)表示一定質(zhì)量的理想氣體的兩個狀態(tài)，當(dāng)氣體自狀態(tài)變化到狀態(tài)B時（）A. 體積必須變大B. 有可能經(jīng)過體積減小的過程C. 外界必然對氣體做正功D. 氣體必然從外界吸熱4. 如下圖所示，又回到原來狀態(tài)的圖是（）5. 一汽泡以30m深的海底升到水面，設(shè)水底溫度是4C,水面溫度是i5C,那么汽泡在水面的體積約是水底時（）A.3倍 B.4 倍C.5 倍 D.i2 倍6. 如下圖甲所示，P-T圖上的圖線abc表示一定質(zhì)量的理想氣體的狀態(tài)變化過程，此過V T2），已知T2>Ti.A.氣體一定都從外界吸收熱量B.氣體和外界交換的熱量都是相等的C.外界對氣體所做的功都是相等的D.氣體內(nèi)能間變化量

3、都是相等的8.如下圖所示，密封的圓柱形容器中盛有27C，壓強(qiáng)為1atm的空氣，容器中間用兩個絕熱但能自由活動的活塞隔成體積相等的三個部分將A部分加熱到227C, C部分加熱到327 C, B部分溫度不變平衡后，A、B、C三部分體積之比為 .9.如下圖所示，A B是兩截面積相同的氣缸，放在水平地面上，活塞可無摩擦地上、 下移動活塞上固定一細(xì)的剛性推桿，頂在一可繞水平固定軸0自由旋轉(zhuǎn)的杠桿 MN上，接觸點(diǎn)光滑活塞（連推桿）、杠桿的質(zhì)量均可忽略，開始時，A和B中氣體壓強(qiáng)為Pa=1.10 X 105Pa和Pb=1.20 X 105Pa,體積均為 Vo=1.00L，溫度均為 To=3OOK,杠桿處于水平

4、位置，設(shè)大氣壓 強(qiáng)始終Po=1.OO X 105Pa，當(dāng)氣缸B中氣體的溫度 Tb變?yōu)?00K,體積Vb=1.10L時，求氣缸 A 中氣體溫度【素質(zhì)優(yōu)化訓(xùn)練】1如圖所示，水平放置的密封氣缸的活塞被很細(xì)的彈簧拉住，氣缸內(nèi)密封一定質(zhì)量的氣體.當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度為 27C，彈簧的長度為 30cm時，氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)為缸外大氣壓的1.2倍.當(dāng)缸內(nèi)氣體溫度升高到 127C時，彈簧的長度為36cm.求彈簧的原長?（不計活塞與缸壁的 摩擦）2. 如圖所示，在圓筒形真空容器內(nèi)， 彈簧下掛一重量可忽略的活塞.當(dāng)彈簧自然伸長時，活塞剛好觸及容器底部.如果活塞下充入一定質(zhì)量的溫度為T的某種氣體，則氣柱高度為h.問氣體溫度升

5、高到 時，氣柱的高度 h'是多少?（設(shè)活塞不漏氣，且與器壁無摩擦 ）3. 一個質(zhì)量可不計的活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在上端開口的直立筒形氣缸內(nèi)，活塞上堆放著鐵砂，如圖所示，最初活塞擱置在氣缸內(nèi)壁的卡環(huán)上，氣體柱的高度為H,壓強(qiáng)等于大氣壓強(qiáng)P。，現(xiàn)對氣體緩慢加熱，當(dāng)氣體溫度升高了T=60K時，活塞（及鐵砂）開始離開卡環(huán)而上升，繼續(xù)加熱直到氣柱高度為H=1.5H0.此后在維持溫度不變的條件下逐漸取走鐵砂，直到鐵砂全部取走時，氣柱高度變?yōu)镠2=1.8H0.求此時氣體的溫度.（不計活塞與氣缸之間的摩擦）4. 如圖的容器內(nèi)有少量紅磷，充滿氯氣升溫至400K,氣體體積為1L.在恒溫下充分反應(yīng)(1

6、) 寫出可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式，并說明反應(yīng)現(xiàn)象(2) 現(xiàn)測量容器內(nèi)除存在氯氣外，還有氣態(tài)PCI3和氣態(tài)PCI5,請寫出這時容器中反應(yīng)的化學(xué)方程式(3) 若容器內(nèi)氣體的體積已變?yōu)?.75L，氣態(tài)PCI3和氣態(tài)PCI5的物質(zhì)的量相等，求此時氯氣的轉(zhuǎn)化率(4) 若升溫至800K,氯氣的轉(zhuǎn)化率為 45%求這時容器中氣體總體積【生活實(shí)際運(yùn)用】如下圖所示，一圓柱形氣缸直立在水平地面上，內(nèi)有質(zhì)量不計的可上下移動的活塞，在距缸底高為2H的缸口處有固定的卡環(huán)；使活塞不會從氣缸中頂出，氣缸壁和活塞都是不導(dǎo) 熱的，它們之間沒有摩擦活塞下方距缸底高為 H處還有一固定的可導(dǎo)熱的隔板，將容器分 為A B兩部分，A

7、、B中各封閉同種的理想氣體，開始時A、B中氣體的溫度均為 27C,壓強(qiáng)等于外界大氣壓強(qiáng) R,活塞距氣缸底的高度為 1.6Ho,現(xiàn)通過B中的電熱絲緩慢加熱，試 求：(1)當(dāng)B中氣體的壓強(qiáng)為1.5Po時，活塞距缸底的高度是多少 當(dāng)A中氣體的壓強(qiáng)為1.5Po時，B中氣體的溫度是多少 ？【知識驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)】1. 內(nèi)容 實(shí)驗(yàn)室內(nèi)備有米尺、天平、量筒、溫度計、氣壓計等器材，需選取哪幾件最必 備的器材，測量哪幾個數(shù)據(jù)，即可根據(jù)物理常數(shù)表和氣體定律估算出教室內(nèi)現(xiàn)有的空氣分子 數(shù)？2. 提示 選取米尺、溫度計、氣壓計三件器材用米尺測出教室的長、寬、高，算出體積V;用溫度計測出室溫，設(shè)為T;用氣壓計測出大氣壓，設(shè)為

8、P對教室內(nèi)質(zhì)量為 m的空氣變化到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下有PV P0V'T = T0(P 0=1atm,T 0=273K)v' =T°P VTP。教室內(nèi)空氣分子數(shù)3323N= N)(Vc=22.4 X 10- m,No=6.02 X 10 )V。T0PV=NoTPoVo【知識探究學(xué)習(xí)】1. 內(nèi)容 如圖所示，內(nèi)徑均勻的 U型細(xì)玻璃管一端開口，豎直放置，開口端與一個容積 很大的貯氣缸 B連通，封閉端由水銀封閉一段空氣A,已知-23 C時空氣柱 A長62cm,右管水銀面比左管水銀面低 40cm,當(dāng)氣溫上升到27C時，水銀面高度差變化 4cm, B貯氣缸左側(cè) 連接的細(xì)管的體積變化不計(1)

9、 試論證當(dāng)氣溫上升到 27C時，水銀面高度差是增大 4cm還是減小4cn?(2) 求-23 C時貯氣缸B中氣體的壓強(qiáng).p p pp2. 提示(1)假設(shè)水銀柱不動，由查理定律得= 匚 P= T 顯然在T； T2 TT、T1相同情況下，初始壓強(qiáng)P1越大，升高相同溫度時，壓強(qiáng)的增量越大，而初始狀態(tài)時，F(xiàn)AV Pb，所以 PavA Pb，則A中水銀上升，水銀面高度差增大設(shè)-23 C時，B中氣體壓強(qiáng)為Pb，對A中理想氣體有-PaLa = Pa La ，即TaTa'(Pb-40) 62 =(Pb'-40) 62 250300對B中氣體有 出 =-P 由得 PB=140cmHg250 300

10、參考答案：【同步達(dá)綱練習(xí)】1.BD 2.ABCD3. ABD (提示：連接OA OB得到兩條等容線，故有 VB>VA，A項(xiàng)正確.由于沒有限制自狀態(tài)A變化到狀態(tài) B的過程，所以可先減小氣體的體積再增大氣體的體積到B狀態(tài)，故B項(xiàng)正確.因?yàn)闅怏w體積增大，所以是氣體對外做功，C項(xiàng)錯誤.因?yàn)闅怏w對外界做功，而氣體的溫度升高，內(nèi)能增大，所以氣體一定從外界吸熱，D項(xiàng)正確.）4. A30 x 1025. B （提示：對氣泡內(nèi)的氣體，在水底時有Pi=Po+Po=4atm,Ti=277K,在水面13.6x76F1V1 P2V2V2時 P2=1atm,T 2=288K,貝U = ，得 一 =4）TiT2Vi6

11、. C （提示：由圖（甲）的P-T圖像可以看出，b為等容升壓，c是等溫降壓，而在圖中的四個圖中能同時滿足這一條件及先后順序的只有C圖）7. D （提示：在P-V圖中，分別作兩條與溫度 Ti、T2對應(yīng)的等溫線ti、12,如下圖所示，設(shè)氣體從狀態(tài) A經(jīng)不同的過程 AB AC AD到達(dá)B、C D狀態(tài)，（B、C D在溫度為T2的等溫 線上，A在溫度為Ti的等溫線上）若由AtB,從圖中看出氣體壓縮，外界對氣體做的功若大 于氣體內(nèi)能的增加，則氣體向外放熱，所以 A項(xiàng)錯誤；若由At D,由圖可見氣體等壓膨脹， 氣體內(nèi)能增加的同時，還需對外做功，所以吸收的熱量肯定比從 Atc（Atc,氣體等容升壓） 多.因?yàn)?/p>

12、從AtC氣體不對外做功， 故B、C項(xiàng)也是錯誤的.理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，氣體從狀態(tài)（Pi、Vi、Ti）不管經(jīng)什么過程到狀態(tài)（P2、V2、T2）其溫度的變化量相等，內(nèi)能的變化量也相等，故 D項(xiàng)正確.）i XV P x Vi x V P xVo8.5 : 3 : 6 （提示：對A中氣體有= A , B中氣體 = B , C中氣體300500300300i V P Vc、= 一）3006009.設(shè)li、l 2是開始時，A、B推桿作用于杠桿的推力的力臂.由力矩平衡得（Pa-P0）I 1=（Pb-P0）I 2,二 I i=2l 2設(shè)Va為末態(tài)氣缸A中氣體的體積，由幾何關(guān)系可知/AV0，解得：VA=1

13、.20liI2升設(shè)PB為末態(tài)氣缸B中的壓強(qiáng)，由氣態(tài)方程得PBV0 = PB'VB，解得Pb' =1.45 X 105PaTiTb設(shè)Pa'為末態(tài)氣缸中壓強(qiáng)，由力矩平衡得（Pa' -P0）| i=（Pb' -P0）| 2,解得 FA' =1.23 X 10 Pa設(shè)Ta為末態(tài)氣缸A的溫度，由氣態(tài)方程PaV0 =Pa'VaT0Ta '得 TA=402.5k【素質(zhì)優(yōu)化訓(xùn)練】1.21cm (提示：設(shè)彈簧原長為 I，活塞截面積為 S,彈簧勁度系數(shù)為 k，由題意得1 2 p 疋 30 S p oo0=36S ，1.2PoS=RS+k(O.3-l)

14、 ，PS=PS+k(0.36-l) ，由得 I)3004002.h年(提示：設(shè)活塞截面積為S,彈簧勁度系數(shù)為 k,由題意得:Phs = P'h'sT T'，kh=PS，kh ' =P' S，由得h')3.540k (提示：設(shè)氣體最初溫度為T),則活塞剛離開卡環(huán)時溫度為T°+A T,設(shè)氣柱高為H時溫度為Ti，高為Hz時溫度為T2.由等壓升溫過程得:H h0=1，聯(lián)系初態(tài)和T0 'AT Ti終態(tài)的氣態(tài)方程得：HhH H0 = 2，利用T1=T2由解得：T2=1 2 T,代入數(shù)T0 T2H1(H2-HJ據(jù)得：T2=540k.)PCI5

15、+Q (3)設(shè)生成 PCI3的體4.(1)2P+3CI 2點(diǎn)燃 2PCI3; PCl3+Cl2=PCl5 (2)PCI 3+CI2積為V,運(yùn)用伏加德羅定律和原子守恒定律求出反應(yīng)中消耗CI2的體積為 0 125L 汶44M(1L-4V)+V+V=0.75L,V=0.125L ; CI2的轉(zhuǎn)化率='X 100%=50% (4)據(jù)題意，溫度1L升高后，又有1L X 0.05=0.05L.CI 2生成.PCI 3+CI2PCI 5升溫后(0.125+0.05)L. (0.5+0.05)L (0.125-0.05)LV 總=(0.125+0.05)L+(0.5+0.05)L+(0.125-0.05)L=0.8L(末考慮溫度對氣體體積的影響)沒400K時的壓強(qiáng)、溫度、氣體體積為R、T1、V1、800K時為P2、T2、V 根據(jù)氣體定律知：PV1 =卩2仏,V2= RV®，因?yàn)?r=r, E = 800 =2，所以 V2=2V1=0.8L X 2=1.6L.T1T2T1400【生活實(shí)際運(yùn)用】(1)B中氣體做等容變化，由查理定律得 PB =Tb，求