高中物理人教版3第八章气体3理想气体的状态方程 课时训练8理想气体的状态方程

课时训练8理想气体的状态方程题组一理想气体及其状态方程1.关于理想气体,下列说法不正确的是()A.理想气体能严格遵守气体实验定律B.实际气体在温度不太高、压强不太小的情况下,可看成理想气体C.实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下,可看成理想气体D.所有的实际气体在任何情况下,都可以看成理想气体解析:理想气体是在任何温度、任何压强下都严格遵守气体实验定律的气体,A正确;它是实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下的近似,故C正确,B、D错误。答案:BD2.对于理想气体方程pVT=恒量,下列叙述正确的是(A.质量相同的不同种气体,恒量一定相同B.质量不同的不同种气体,恒量一定不相同C.物质的量相同的任何气体,恒量一定相等D.标准状态下的气体,恒量一定相同答案:C3.对一定质量的气体,下列说法正确的是()A.温度发生变化时,体积和压强可以不变B.温度发生变化时,体积和压强至少有一个发生变化C.如果温度、体积和压强三个量都不变化,我们就说气体状态不变D.只有温度、体积和压强三个量都发生变化,我们就说气体状态变化了解析:p、V、T三个量中,可以两个量发生变化,一个量恒定,也可以三个量同时发生变化,而一个量变化,另外两个量不变的情况是不存在的,气体状态的变化就是p、V、T的变化。故B、C说法正确。答案:BC4.有一定质量的氦气,压强与大气压相等,体积为1m3,温度为0℃。在温度不变的情况下,如果压强增大到大气压的500倍,按玻意耳定律计算,体积应该缩小至1500m3,但实验的结果是1.36500m3。如果压强增大到大气压的1000倍,体积实际减小至2.071000解析:理想气体是在任何温度、压强下都严格遵守气体实验定律的气体。一定质量的氦气在上述变化过程中,不符合玻意耳定律,所以不能看成理想气体。答案:不可以。5.一定质量的理想气体处于某一初始状态,若要使它经历两个状态变化过程,压强仍回到初始的数值,则下列过程中,可以采用()A.先经等容降温,再经等温压缩B.先经等容降温,再经等温膨胀C.先经等容升温,再经等温膨胀D.先经等温膨胀,再经等容升温解析:据pVT=C可知,先等容降温,导致压强减小,然后等温压缩导致压强增大,所以A选项可以采用;先等容降温,导致压强减小,然后等温膨胀导致压强减小,B选项不可采用;先等容升温,导致压强增大,然后等温膨胀导致压强减小,C选项可以采用;先等温膨胀,导致压强减小,然后等容升温导致压强增大,D答案:ACD6.如图所示,一根上细下粗、粗端与细端都粗细均匀的玻璃管上端开口、下端封闭,横截面积S2=4S1,上端与大气连通,管中有一段水银封闭了一定质量的理想气体,空气柱长度为h,水银柱高度h1=h2=h,已知大气压强为p0,水银密度为ρ,重力加速度为g,初始温度为T0。求:(1)将温度降低至水银柱恰好全部进入粗管中,此时封闭气体的温度;(2)接着在细管口加一个抽气机,对细管内空气进行抽气(保持第一小问中的温度不变),使水银柱上升至原图示位置,细管内被抽气体的压强。解析:(1)粗管内水银柱长度增加了h2',根据S1·h1=S2·h2'⇒h2'=S封闭气体压强p2=p0+ρg(h2+h2')=p0+54ρ根据理想气体状态方程p1封闭气体的温度T2=3p(2)等温变化:p2·V2=p3·V3⇒p3=p2·V2V3细管内被抽气体的压强p3'=p3-2ρgh=34p0-1716ρ答案:(1)3p0+54ρgh·T0题组二理想气体状态变化图象7.一定质量的理想气体经历一膨胀过程,此过程可以用p-V图象上的直线ABC来表示,如图所示,在A、B、C三个状态中,气体的温度TATC、TBTA。(均选填“>”“=”或“<”)

解析:由p-V图象读出理想气体在A、B、C三个状态的参量为pA=3atm,VA=1L;pB=2atm,VB=2L;pC=1atm,VC=3L,根据理想气体状态方程,有pA即3×所以TA=TC,TA<TB。答案:=>8.如图所示,用活塞把一定质量的理想气体封闭在汽缸中,用水平外力F作用于活塞杆,使活塞缓慢向右移动,由状态①变化到状态②,如果环境保持恒温,分别用p、V、T表示该理想气体的压强、体积、温度。气体从状态①变化到状态②,此过程可用下图中哪几个图象表示()解析:由题意知,由状态①到状态②过程中,温度不变,体积增大,根据pVT=C可知压强将减小。对A图象进行分析,p-V图象是双曲线即等温线,且由①到②体积增大,压强减小,故选项A正确,B错误;对C图象进行分析,可知温度不变,体积却减小,故选项C错误;对D图象进行分析,可知温度不变,压强是减小的,故体积增大,选项D答案:AD9.图甲为1mol氢气状态变化过程的V-T图象,已知状态A的参量为pA=1atm,TA=273K,VA=×103m3,取1atm=105Pa,在图乙中画出与甲图对应的状态变化过程的p-V图,写出计算过程并标明A、B、C的位置。解析:据题意,从状态A变化到状态C过程中,由理想气体状态方程可得pAVATA=p从A变化到B的过程中有pAVATA=pBVBTB,p答案:见解析图。(建议用时:30分钟)1.下列说法正确的是()A.玻意耳定律对任何压强都适用B.盖—吕萨克定律对任意温度都适用C.常温、常压下的各种气体都可以当成理想气体D.一定质量的气体,在压强不变的情况下,它的体积跟温度成正比解析:根据理想气体的定义可作出判断。答案:C2.某同学夏天上体育课时把放在空调教室里的篮球带出去玩,不久会发现()A.球变硬了些,吸收热量,内能变大B.球变软了些,吸收热量,内能不变C.球变硬了些,温度升高,压强不变D.球没有发生变化解析:把空调教室里的篮球带到室外,温度上升,忽略体积的变化,内能变大。球内气体吸热,由pVT=常量,则压强变大,球变硬了些,故A答案:A3.一定质量的理想气体,在某一平衡状态下的压强、体积与温度分别为p1、V1、T1,在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2,下列关系正确的是()=p2,V1=2V2,T1=12T=p2,V1=12V2,T1=2T=2p2,V1=2V2,T1=2T2=2p2,V1=V2,T1=2T2解析:选项A和B都是等压变化,压强不变时,气体体积和热力学温度成正比,所以选项A和B均错误;选项D是等容变化,压强与热力学温度成正比,所以选项D正确;选项C中三个状态参量都变化,根据理想气体状态方程p1V1T答案:D4.为了控制温室效应,各国科学家提出了不少方法和设想。有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实,设想将CO2液化后,送入深海海底,以减小大气中的CO2的浓度。为使CO2液化,最有效的措施是()A.减压、升温 B.增压、升温C.减压、降温 D.增压、降温答案:D5.一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程,AB、BC、CD、DA这四段过程在p-T图上都是直线段,其中AB的延长线通过坐标原点O,BC垂直于AB,而CD平行于AB,由图可以判断()过程中气体体积不断减小过程中气体体积不断增大过程中气体体积不断增大过程中气体体积不断增大解析:AB的延长线通过坐标原点O,即AB位于同一等容线,所以VA=VB,A错误;连接C、O与D、O,则C和O、D和O分别位于同一等容线,比较斜率可知VA=VB>VD>VC。答案:CD6.向固定容器内充气,当气体压强为p、温度为27℃时,气体的密度为ρ,当温度为327℃、气体压强为时,气体的密度为() D.ρ解析:根据p1V1T1=p答案:C7.如果病人在静脉输液时,不慎将5mL空气柱输入体内,会造成空气栓塞,致使病人死亡。设空气柱在输入体内前的压强p1大小相当于760mm高水银柱所产生的压强,温度为27℃。人的血压正常值。高压p2为120mm高水银柱产生的压强大小,低压p3为80mm高水银柱产生的压强大小,试估算空气柱到达心脏处时,在收缩压和扩张压两种状态下,空气柱的体积分别是多少?解析:以输入人体内的空气柱为研究对象输入前p1大小等同于760mm高水银柱产生的压强,V1=5mL,T1=300K输入后在收缩压时p2等同于120mm高水银柱产生的压强,T2=310K由理想气体状态方程p1V2=p1V1T2在扩张压时p3等同于80mm高水银柱产生的压强,T3=310K据p1V3=p1V1T3T答案:mLmL