人教版(新教材)高中物理选择性必修3课时作业8：2 3 第2课时 理想气体状态方程和气体实验定律的微观解释练习

人教版(新教材)高中物理选择性必修第三册PAGEPAGE1第2课时理想气体状态方程和气体实验定律的微观解释(限时25分钟)1.(多选)两个相同的密闭容器中分别装有等质量的同种理想气体，已知容器中气体的压强不相同，则下列判断中正确的是()A.压强小的容器中气体的温度比较高B.压强大的容器中气体单位体积内的分子数比较少C.压强小的容器中气体分子的平均动能比较小D.压强大的容器中气体分子对器壁单位面积的平均作用力比较大〖答案〗CD〖解析〗相同的容器分别装有等质量的同种气体，说明它们所含的分子总数相同，即分子数密度相同，B错误；压强不同，一定是因为两容器中气体分子平均动能不同造成的，压强小的容器中分子的平均动能一定较小，温度较低，故A错误，C正确；压强大的容器中气体分子对器壁单位面积的平均作用力比较大，故D正确。2.(多选)一定质量的理想气体处于平衡状态Ⅰ，现设法使其温度降低而压强升高，达到平衡状态Ⅱ，则()A.状态Ⅰ时气体的密度比状态Ⅱ时的大B.状态Ⅰ时分子的平均动能比状态Ⅱ时的大C.状态Ⅰ时分子间的平均距离比状态Ⅱ时的大D.状态Ⅰ时每个分子的动能都比状态Ⅱ时的分子平均动能大〖答案〗BC〖解析〗从状态Ⅰ到状态Ⅱ，温度降低，分子的平均动能减小，状态Ⅱ时分子的平均动能小于状态Ⅰ时分子的平均动能，故B正确；气体分子的平均动能减小，但是对于单个分子来说，其分子的动能不一定减小，甚至有可能增大，故D错误；从状态Ⅰ到状态Ⅱ，要使T减小而p增大，由eq\f(pV,T)＝C得，理想气体的体积应当减小，故C正确，A错误。3.关于气体的状态变化，下列说法正确的是()A.一定质量的理想气体，当压强不变而温度由100℃上升到200℃时，其体积增大为原来的2倍B.任何气体由状态1变化到状态2时，一定满足方程eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)C.一定质量的理想气体体积增大到原来的4倍，则气体可能压强减半，热力学温度加倍D.一定质量的理想气体压强增大到原来的4倍，则气体可能体积加倍，热力学温度减半〖答案〗C〖解析〗一定质量的理想气体压强不变，体积与热力学温度成正比，温度由100℃上升到200℃时，体积增大为原来的1.27倍，故A错误；理想气体状态方程成立的条件为气体可看作理想气体且质量不变，故B错误；由理想气体状态方程eq\f(pV,T)＝C可知，C正确，D错误。4.房间的容积为20m3，在温度为7℃、大气压强为9.8×104Pa时，室内空气质量是25kg。当温度升高到27℃，大气压强变为1.0×105Pa时，室内空气的质量是多少？(取T＝273K＋t)〖答案〗23.8kg〖解析〗气体初态：p1＝9.8×104Pa，V1＝20m3，T1＝280K末态：p2＝1.0×105Pa，体积V2，T2＝300K由理想气体状态方程得eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)所以V2＝eq\f(p1T2,p2T1)V1＝eq\f(9.8×104×300×20,1.0×105×280)m3＝21m3因V2＞V1，故有气体从房间内流出。房间内的气体质量m2＝eq\f(V1,V2)m1＝eq\f(20,21)×25kg＝23.8kg。5.如图所示，粗细均匀的、一端封闭一端开口的U形玻璃管，当t1＝31℃、大气压强p0＝1atm(1atm＝76cmHg)时，两管水银面相平，这时左管被封闭气柱长l1＝8cm。求：(1)当温度t2等于多少时，左管气柱长l2为9cm?(2)当温度达到(1)问中温度t2时，为使左管气柱长l3为8cm，则应在右管再加多高的水银柱？〖答案〗(1)78℃(2)11.75cm〖解析〗(1)取左管中气体为研究对象，初状态p1＝1atm＝76cmHg，T1＝t1＋273K＝304K，V1＝l1S＝(8cm)·S(设横截面积为S)，因为左管水银面下降1cm，右管水银面一定上升1cm，则左右两管高度差为2cm，因而末状态p2＝(76＋2)cmHg＝78cmHg，V2＝(9cm)·S。由eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p2V2,T2)，代入数据解得T2＝351K，从而知t2＝78℃。(2)在78℃情况下，气柱长从9cm减小到8cm，体积减小，压强一定增大，即压强大于78cmHg，故要往右管加水银。由eq\f(p1V1,T1)＝eq\f(p3V3,T3)，且V1＝V3，T2＝T3有p3＝eq\f(p1T3,T1)＝76×eq\f(351,304)cmHg＝87.75cmHg，故应在右管加水银柱的高度为(87.75－76)cm＝11.75cm。6.(2021·凤城市一中高二月考)某医院有一容积为40L的氧气钢瓶，在夏季某天测得瓶内的氧气压强为1.2×107Pa，这天的环境温度为27℃；由于长时间未用，某天测得该氧气瓶内的压强为8×106Pa，这天环境的温度为－23℃。钢瓶内氧气视为理想气体。(1)通过计算证明该氧气瓶已经漏气；(2)为了使该氧气瓶中氧气恢复原来的质量，求需要对其充入多少升温度为－23℃、压强为1×105Pa的氧气。〖答案〗(1)见〖解析〗(2)800L〖解析〗(1)假设没有漏气，根据等容变化有eq\f(p1,T1)＝eq\f(p2′,T2)解得p2′＝eq\f(p1,T1)T2＝eq\f(2