1、1第一课时 理想气体的状态方程A 级 抓基础1(多选)对一定质量的理想气体( )A若保持气体的温度不变,则当气体的压强减小时,气体的体积一定会增大B若保持气体的压强不变,则当气体的温度减小时,气体的体积一定会增大C若保持气体的体积不变,则当气体的温度减小时,气体的压强一定会增大D若保持气体的温度和压强都不变,则气体的体积一定不变解析:气体的三个状态参量变化时,至少有两个同时参与变化,故 D 对; T 不变时,由 pV恒量知,A 对; p 不变时,由 恒量知,B 错; V 不变时,由 恒量知,C 错VT pT答案:AD2.关于理想气体的状态变化,下列说法中正确的是( )A.一定质量的理想气体,当
2、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.气体由状态 1 变化到状态 2 时,一定满足方程 p1V1T1 p2V2T2C.一定质量的理想气体体积增大到原来的 4 倍,可能是压强减半,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,可能是体积加倍,热力学温度减半解析: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质量不变,B 项缺条件,故错误;由理想气体状态方程 恒量可知,C 正确,D 错误.pVT答案:C3.一定质量的气体,从初态(
3、 p0、 V0、 T0)先经等压变化使温度上升到 T0,再经等容32变化使压强减小到 p0,则气体最后状态为( )12A. p0、 V0、 T0 B. p0、 V0、 T012 32 12 32 34C. p0、 V0、 T0 D. p0、 V0、 T012 34 12 32解析:在等压过程中, V T,有 , V3 V0,再经过一个等容过程,有V0T0 V33T02 322 , T3 T0,所以 B 正确.p032T0p02T3 34答案:B4.(多选)一定质量的理想气体,初始状态为 p、 V、 T,经过一系列状态变化后,压强仍为 p,则下列过程中可以实现的是( )A.先等温膨胀,再等容降温
4、B.先等温压缩,再等容降温C.先等容升温,再等温压缩D.先等容降温,再等温压缩解析:根据理想气体的状态方程 C,若经过等温膨胀,则 T 不变, V 增加, p 减小,pVT再等容降温,则 V 不变, T 降低, p 减小,最后压强 p 肯定不是原来值,A 错;同理可以确定 C 也错,正确选项为 B、D.答案:BD5.氧气瓶的容积是 40 L,其中氧气的压强是 130 atm,规定瓶内氧气压强降到 10 atm时就要重新充氧,有一个车间,每天需要用 1 atm 的氧气 400 L,这瓶氧气能用几天?(假定温度不变)解析:用如图所示的方框图表示思路.由 V1 V2: p1V1 p2V2,V2 L5
5、20 L,p1V1p2 1304010由 p2( V2 V1) p3V3,V3 L4 800 L,p2( V2 V1)p3 104801则 12 天.V3400 L答案:12 天B 级 提能力6.如图所示是一定质量的某种气体状态变化的 pV 图象,气体由状态 A 变化到状态 B 的过程中,气体分子平均速率的变化情况是( )3A.一直保持不变B.一直增大C.先减小后增大D.先增大后减小解析:由题图象可知, pAVA pBVB, TA TB,则 A、 B 在同一等温线上.由于离原点越远的等温线温度越高,所以 A 状态到 B 状态温度应先升后降,故分子平均速率先增大后减小.答案:D7.下图表示一定质
6、量的理想气体,从状态 1 出发经过状态 2 和 3,最终又回到状态 1.那么,在如下 pT 图象中,反映了上述循环过程的是( )解析:由图知:1 到 2 压强不变,2 到 3 体积不变,3 到 1 温度不变.由四个选项中知B 正确.答案:B8.(多选)一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程, ab、 bc、 cd 和 da 这四段过程在 p-T 图上都是直线段, ab 和 cd 的延长线通过坐标原点 O, bc 垂直于 ab,由图可以判断( )A.ab 过程中气体体积不断减小B.bc 过程中气体体积不断减小C.cd 过程中气体体积不断增大D.da 过程中气体体积不断增大解析:由 p-T 图
7、线的特点可知 a、 b 在同一条等容线上,过程中体积不变,故 A 错;4c、 d 在同一条等容线上,过程中体积不变,故 C 错;在 p-T 图线中,图线的斜率越大与之对应的体积越小,因此 b c 的过程体积减小,同理 d a 的过程体积增大,故 B、D 均正确.答案:BD9.密封的体积为 2 L 的理想气体,压强为 2 atm,温度为 27 .加热后,压强和体积各增加 20%,则它的最后温度是 .解析:根据理想气体状态方程,有 ,p1V1T1 p2V2T2即 ,得 T2432 K.22300 22( 1 20%) 2T2答案:432 K10.(汽缸类问题)如图所示,汽缸长为 L1 m,固定在水
8、平面上,汽缸中有横截面积为 S100 cm2的光滑活塞,活塞封闭了一定质量的理想气体,当温度为 t27 ,大气压强为 p0110 5 Pa 时,气柱长度为 l90 cm,汽缸和活塞的厚度均可忽略不计.(1)如果温度保持不变,将活塞缓慢拉至汽缸右端口,此时水平拉力 F 的大小是多少?(2)如果汽缸内气体温度缓慢升高,使活塞移至汽缸右端口时,气体温度为多少摄氏度?解析:(1)设活塞到达缸口时,被封闭气体压强为 p1,则 p1S p0S F由玻意耳定律得: p0lS p1LS解得: F100 N(2)温度缓慢升高时,气体做等压变化,由盖吕萨克定律得:lS300 K LS273 K t解得: t60.3 .答案:(1)100 N (2)60.3