第五讲气体性质 热力学第一定律配套练习

1、2017级高中化学练习卷7(气体性质、热力学第一定律)201711151、(1)在温度相同、容积相等的两个密闭容器中，分别充有气体A和B。若气体A的质量为气体B的2倍，气体A的相对分子质量为气体B的0.5倍，求p(A)：p(B)o(2)某气体A3按下式分解：2A3(g)-3A2(g),计算在298K、1.0L容器中，I.O1110IA3完全分解后系统的压力。2、某气体在293K和9.97x104Pa时的体积为0.19dm3,质量为0.132g。求该气体的相对分子质量。它可能是什么气体？3、化学家合成了含C1、0两种元素的黄绿色气体。在2.88atm和36°C时，该气体的密度为7.71

2、s-dm-3,试计算该气体的摩尔质量并确定该气体的分辛式。4、化学分析某气态化合物含Si33.0%,F67.0%o在35°C,0.210dm3该化合物的压力为1.70atm,质量为2.386g,通过计算确定其分，子式(相对原子质量：Si-28.09,F-19.00)。5、一个280K的敞开广口瓶里的气体需加热到什么温度才能使三分之一的气体逸出瓶外？6、淡蓝色氧气钢瓶体积一般为50dm3,在室温20°C,当它的压力为1.5Mpa时，估算钢瓶中所剩氧气的质量。7、在373K和lOOkPa压强下，UF&(密度最大的一种气态物质，352g-mol-i)的密度是多少？是H一的

3、多少倍？Z8、已知硫的相对原子质量为32,在1273KE0.5977gL-i,通过计算确定硫的化学式。寸，98.7kPa压力下，硫的蒸气密度为9>（2016全国II卷）一氧气瓶的容积为0.08m某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36m3需重新弃，气。若氧气的温度保持不变，求这并3,开始时瓶中氧气的压强为20个大气压。°当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时，瓦氧气重新弃，气前可供该灾验室使用多少天。10、恒温下，压力为106Pa的2m3理想气体，抵抗恒外压5xlO5Pa膨胀，直到平衡为止。在此变化中，该气体做功多少？11、恒温下，压力为106Pa的2m3理想气体进行自由膨胀，直到

4、体系内达到5xlO5Pa压力为止。在此变化中，该气体做功多少？12、300K时，lOmol理想气体，始态体积Vi=25dm3,终态V2=100dm3,分别经历了下面三个恒温途径：（1）向真空膨胀；（2）在终态压力的恒外压下膨胀至终态；（3）先在外压恒定为气体50dm3时的气体平衡压力下膨胀至50dm3,然后再以终态压力为恒外压下膨胀至终态。试计算上述恒温途径的体积功。113、某过程中，体系从环境吸收热量50kJ,对环境做功30kJ。求过程中体系热力学能的改变量和环境热力学能的改变量。(1) 体系放出了60kJ热,(2) 体系吸收了60kJ热,并对环境做了40kJ功。环境对体系做了40kJ功。1

5、4、计算下列体系的AU：(1)(2)(3)(4)(3)体系吸收了40kJ热,并对环境做了60kJ功。(4)体系放出了40kJ热,环境对体系做了60kJ功。15、2.00mol理想气体在350K和152kPa条件下，经等压冷却至体积为35.0L,此过程放出了1260J热。请计算以下物理量：(1)起始体积；(2)终态温度；(3)体系做功;(4)体系热力学能变化：(5)恰变。16、2016全国II卷】一定量的理想气体从状态q开始，经历等温或等压过程必.be.cd.勿回到原状态，其p-卩图像如图所示，其中对角线QC的延长线过原点0。下列判断正确的是(五选三)。气体在弘C两状态的体积相等气体在状态a时的

6、内能大于它在状态c时的内能在过程cd中气体向外界放出的热量大于外界对气体做的功在过程da中气体从外界吸收的热量小于气体对外界做A.B.C.D.功E.PM在过程be中外界对气体做的功等于在过程da中气体对界做的功17、2016海南高考】一定量的理想气体从状态M可以经过程1或者过程2到达状态N,其p-V图象如图所示。在过1中，气体始终与外界无热量交换；在过程2中，气体先经等容变化再经历等压变化。对于这两个过程，下列说法正确的是.V(五选三)。A. 气体经历过程1,其温度降低B. 气体经历过程1,其内能减小C. 气体在过程2中一直对外放热D. 气体在过程2中一直对外做功E. 气体经历过程1的内能改变

7、量与经历过程2的相同18、2016全国I、III卷改编】关于热力学定律，下列说法正确的是（八选四）。A. 气体吸热后温度一定升高B.对气体做功可以改变其内能C. 理想气体等压膨胀过程一定放热D.质量和温度都相同的气体，内能一定相同E. 气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大F. 气体被压缩时，内能可能不变G. 一定量的某种理想气体的内能只与温度有关单包速墨间隔的分子数占总幷子数的百分比H. 一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加19、（2017全国I卷）氧气分子在0°C和100°C温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条

8、曲线所示。下列说法正确的是（五选三）。A. 图中两条曲线下面积相等B. 图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形C. 图中实线对应于氧气分子在100°C时的情形D. 图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目E. 与0°C时相比，100°C时氧气分子速率出现在0-400m/s区间内的分子数占总分子数的百分比较大20、（2017全国n卷）如图，用隔板将一绝热气缸分成两部分，隔板左侧充有理想气体，隔板右侧与绝热活塞之间是真空。现将隔板抽开，气体会自发扩散至整个气缸。待气体达到稳定后，缓慢推压活塞，将气体压回到原来的体积。假设整个系统不漏气。下列说法正确的是（五选三）。A

9、. 气体自发扩散前后内能相同B. 气体在被压缩的过程中内能增大C. 在自发扩散过程中，气体对外界做功D. 气体在被压缩的过程中，外界对气体做功E. 气体在被压缩的过程中，气体分子的平均动能不变21、（2017全国HI卷）如图，一定质量的理想气体从状态q出发，经过等容过程必到达状态4再经过等温过程be到达状态c,最后经等压过程co回到状态0。下列说法正确的是（五选三）。A. 在过程中气体的内能增加B. 在过程co中外界对气体做功C. 在过程必中气体对外界做功2D. 在过程be中气体从外界吸收热量E. 在过程CQ中气体从外界吸收热量1617IX1920212017级高中化学练习卷7(气体性质、热力

10、学第一定律)参考答案：1、(1)4：1(2)3.7X103kPa5、pV-nRT；V.p一定时，窗7',-心丁2；时瓶内气体物质的量为"2=”1X2/3T2-=T,X3/2-28()Kx3/2二42()K当温度到达420K时，有二分Z的气体逸出瓶外。6、解在pVnRT式中扒W都已知，即可求算恋注意R值的选用人_pV_2500kPaX50dm1nRT8,31kPa<dm'mol-'R-'X(273+20)K=$】她輒气摩尔质拭为32gmol-故所剩氧气的质量为31mclX32r*mol=9+9X10总=699kd7、解；由pV=wRT推tlQ尸10

11、0xl(yX352X10T阻气.314373-II.4(kgm')(M)xn?X2.02X附严屯亠8.314X373_-0()651(kpni°)/诰775(倍)8、S,9、【解析】设氧气开始时的压强为匕，体积为岭，压强变为巴（2个大气压）时，体积为匕。根据玻意耳定律得pyv=p-重新充气前，用去的氧气在巴压强卞的体积为v3=v,-v设用去的氧气在心（1个大气压）压强下的体积为吒，则有P.V=pQVQ设实验室每天用去的氧气在心下的体积为,则氧气可用的天数为2V=V0/AV®联立式，并代入数据得N=4（天）12、解向真空膨胀，即自由膨胀，P外=0,则W=0.(Z)P2

12、V2=nRTt2.49x10s(Pa)nRT=10x&314X關0"VT_-100x103W-P2(V2-Vi)-2.49X105X(100-25)xIO-3=-18.7(kJ-、/ce./nRT10x&314X300P2V'2=nRT,Apz=r=匆*心=4.99x13(Pa)W=Wi+W2-p2(50-25)p2(100-50)=-4.99x106x25XIO-3-2.49x105x50x103=-12475一12450=-24.9(kJ)14、(1)-100(2)100(3)-20(4)2015、(1)38.3L(2)320K(3)+502(4)-758(5)-126019、【答案】ABC【解析】温度是分子平均动能的标志，温度升高分子的平均动能增加，不同温度下相同速率的分子所占比例不同，温度越高，速率大的分子占比例越高，故虚线为0°C,实线是100°C对应的曲线，曲线下的面积都等于1,故相等，所以ABC正确。20、【答案】ABD【解析】气体向真空扩散过程中不对外做功，且又因为气缸绝热，可知气体自发扩散前后内能相同，选项A正确，C错误；气体在被压缩的过程中活塞对气体做功，因气缸绝热，则气体内能增大，选项BD正确；气体在被压缩的过程中，因气体内能增加，则温度升高,气体分子的平均动