气体作业题.ppt

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1、一一 选择题：选择题：1一个容器内贮有一个容器内贮有1摩尔氢气和摩尔氢气和1摩尔氦气。若两种气体各自对摩尔氦气。若两种气体各自对器壁产生的压强分别为器壁产生的压强分别为p1和和p2，则两者的大小关系是：，则两者的大小关系是：(A)p1 p1 (B)p1 p2(B)(C)p1=p2 (D)不确定的。不确定的。V、T相等，则相等，则P相等相等C2 有一截面均匀的封闭圆筒有一截面均匀的封闭圆筒,中间被一光滑的活塞分隔中间被一光滑的活塞分隔成两边成两边,如果其中的一边装有如果其中的一边装有0.1kg的某一温度的氢气，的某一温度的氢气，为了使活塞停留在圆筒的正中央，则另一边应装入为了使活塞停留在圆筒的正

2、中央，则另一边应装入同一温度的氧气质量为同一温度的氧气质量为（A）1/16kg （B）0.8kg（C）1.6kg （D）3.2kgP、V、T相同，则相同，则C 3 在一密闭容器中，储有在一密闭容器中，储有A、B、C三种理想气体，处于平三种理想气体，处于平衡状态。衡状态。A种气体的分子数密度为种气体的分子数密度为n1，它产生的压强为，它产生的压强为P1；B种气体的分子数密度为种气体的分子数密度为2n1，C种气体的分子数密度种气体的分子数密度为为3n1，则混合气体的压强，则混合气体的压强P为为（A）3P1 （B）4P1 （C）5P1 （D）6P1由由得得D 4 1mol刚性双原子分子理想气体，当温

3、度为刚性双原子分子理想气体，当温度为T时，其内能为时，其内能为 C刚性双原子分子：刚性双原子分子：（式中（式中R为普适气体常量，为普适气体常量，k为玻尔兹曼常量）为玻尔兹曼常量）.5 温度、压强相同的氦气和氧气，它们分子的平均动温度、压强相同的氦气和氧气，它们分子的平均动能能 和平均平动动能和平均平动动能 有如下关系有如下关系（A）和和 都相等。都相等。（B）相等，而相等，而 不相等。不相等。（C）相等，而相等，而 不相等。（不相等。（C）和和 都不相等。都不相等。平均动能：平均动能：平均平动动能：平均平动动能：氦为单原子气体，氦为单原子气体，i=3，氧为双原子气体（可看成刚性），氧为双原子气

4、体（可看成刚性），i=5。因此平均平动动能相等，但平均动能不等，双。因此平均平动动能相等，但平均动能不等，双原子分子还有转动动能。原子分子还有转动动能。C6.已知氢气和氧气的温度相同，请判断下列说法哪个正确？已知氢气和氧气的温度相同，请判断下列说法哪个正确？（A）氧分子的质量比氢分子的大，所以氧气的压强一定大于）氧分子的质量比氢分子的大，所以氧气的压强一定大于氢气的压强。氢气的压强。（B）氧分子的质量比氢分子的大，所以氧气的密度一定大于）氧分子的质量比氢分子的大，所以氧气的密度一定大于氢气的密度。氢气的密度。（C）氧分子的质量比氢分子的大，所以氢分子的速率一定比）氧分子的质量比氢分子的大，所以

5、氢分子的速率一定比氧分子的速率大。氧分子的速率大。（D）氧分子的质量比氢分子的大，所以氢分子的方均根速率）氧分子的质量比氢分子的大，所以氢分子的方均根速率一定比氧分子的方均根速率大。一定比氧分子的方均根速率大。D7 关于温度的意义，有下列几种说法：关于温度的意义，有下列几种说法：（1）气体的温度是分子平均平动动能的量度。）气体的温度是分子平均平动动能的量度。（2）气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统）气体的温度是大量气体分子热运动的集体表现，具有统计意义。计意义。（3）温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同。）温度的高低反映物质内部分子运动剧烈程度的不同。（4）从微观上看，气

6、体的温度表示每个气体分子的冷热程度。）从微观上看，气体的温度表示每个气体分子的冷热程度。上述说法中正确的是上述说法中正确的是（A）（）（1）、（）、（2）、（）、（4）。）。（B）（）（1）、（）、（2）、（）、（3）。）。（C）（）（2）、（）、（3）、（）、（4）。）。（D）（）（1）、（）、（3）、（）、（4）。）。B8 一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，一瓶氦气和一瓶氮气密度相同，分子平均平动动能相同，而且它们都处于平衡状态，则它们而且它们都处于平衡状态，则它们（A）温度相同、压强相同。）温度相同、压强相同。（B）温度、压强都不相同。）温度、压强都不相同。（C）温度相同

7、，但氦气的压强大于氮气的压强。）温度相同，但氦气的压强大于氮气的压强。（D）温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强。）温度相同，但氦气的压强小于氮气的压强。C平均平动动能相同，温度就相同平均平动动能相同，温度就相同 氮气的氮气的mol质量大于氦气的质量大于氦气的mol质量，所以氦气的压强大质量，所以氦气的压强大于氮气的压强。于氮气的压强。9.在标准状态下，若氧气（视为刚性双原子分子的理想气体）在标准状态下，若氧气（视为刚性双原子分子的理想气体）和氦气的体积比和氦气的体积比V1/V2=1/2，则其内能之比，则其内能之比E1/E2为为（A）3/10。（。（B）1/2。（。（C）5/6。（。（D）5/

8、3。C氮：单原子分子：氮：单原子分子：氧：刚性双原子分子：氧：刚性双原子分子：10 气缸内盛有一定量的氢气（可视作理想气体），当温度气缸内盛有一定量的氢气（可视作理想气体），当温度不变而压强增大一倍时，氢气分子的平均碰撞频率和平不变而压强增大一倍时，氢气分子的平均碰撞频率和平均自由程的变化情况是：均自由程的变化情况是：C 温度不变，则平均速度不变；压强增大一温度不变，则平均速度不变；压强增大一倍，氢气分子的平均自由程的减为原来的一半。倍，氢气分子的平均自由程的减为原来的一半。平均碰撞频率则增大一倍。平均碰撞频率则增大一倍。11 容积恒定的容器内盛有一定量某种理想气体，其容积恒定的容器内盛有一定

9、量某种理想气体，其分子热运动的平均自由程为分子热运动的平均自由程为 ，平均碰撞频率为，平均碰撞频率为 ，若，若气体的热力学温度降低为原来的气体的热力学温度降低为原来的1/4倍，则此时分子平均倍，则此时分子平均自由程自由程 和平均碰撞频率和平均碰撞频率 分别为分别为 B 温度温度T降为原来的降为原来的1/4，平均速度降为原来的，平均速度降为原来的1/2，平均碰，平均碰撞频率降为原来的撞频率降为原来的1/2；平均自由程不变。；平均自由程不变。二二 填空题填空题：1 A、B、C三个容器中皆装有理想气体，它们的分子数密三个容器中皆装有理想气体，它们的分子数密度之比为度之比为 nA nB nC=4 2

10、1，而分子的平均平动动能之比为而分子的平均平动动能之比为 ABC=1 2 4，则它们的压强之比，则它们的压强之比 PA PB PC=_。1 1 12.在容积为在容积为102m3的容器中，装有质量的容器中，装有质量100g的气体，若气体分的气体，若气体分子的方均根速率为子的方均根速率为200ms1，则气体压强为则气体压强为_。1.33 105Pa3.三个容器内分别贮有三个容器内分别贮有1mol氦（氦（He）、）、1mol氢（氢（H2）和）和1mol氨氨（NH3）（均视为刚性分子的理想气体）。若它们的温度都升）（均视为刚性分子的理想气体）。若它们的温度都升高高1K，则三种气体的内能的增加值分别为：

11、（普适气体常量，则三种气体的内能的增加值分别为：（普适气体常量R=8.31Jmol1K1）。）。氦：氦：E=_；氢：氢：E=_；氧：氧：E=_。12.5J20.8J24.9J4 有一瓶质量为有一瓶质量为M的氢气（视作刚性双原子分子的理想气体），的氢气（视作刚性双原子分子的理想气体），温度为温度为T，则氢原子的平均平动动能为，则氢原子的平均平动动能为_，氢原子，氢原子的平均动能为的平均动能为_，该瓶氢气的内能为，该瓶氢气的内能为_。任何原子的平动自由度都是任何原子的平动自由度都是33个平动自由度，两个转动自由度。个平动自由度，两个转动自由度。4.2g氢气与氢气与2g氦气分别装在两个容积相等的封闭

12、容器内，温度氦气分别装在两个容积相等的封闭容器内，温度也相同。（氢气分子视为刚性双原子分子）也相同。（氢气分子视为刚性双原子分子）（1）氢气分子与氦气分子的平均平动动能之比）氢气分子与氦气分子的平均平动动能之比（2）氢气与氦气压强之比）氢气与氦气压强之比（3）氢气与氦气内能之比）氢气与氦气内能之比1210/3任何原子的平动自由度都是任何原子的平动自由度都是35 对于单原子分子理想气体，下面各式分别代表什么物理意义对于单原子分子理想气体，下面各式分别代表什么物理意义？式中式中R为普适气体常量，为普适气体常量，T为气体的温度。为气体的温度。一摩尔理想气体的内能一摩尔理想气体的内能.气体的定体摩尔热

13、容气体的定体摩尔热容.气体的定压摩尔热容气体的定压摩尔热容.6 一氧气瓶的容积为一氧气瓶的容积为V，充入氧气的压强为，充入氧气的压强为P1，用了一段时，用了一段时间后压强降为间后压强降为P2，则瓶中剩下的氧气的内能与未用前氧气的，则瓶中剩下的氧气的内能与未用前氧气的内能之比为内能之比为_。P2/p1 图示曲线为处于同一温度图示曲线为处于同一温度T时氮（原子量时氮（原子量4）、氖（原子量）、氖（原子量20）和氩（原子量）和氩（原子量40）三种气体分子的速率分布曲线，其中）三种气体分子的速率分布曲线，其中曲线（曲线（a）是）是_气分子的速率分布曲线；气分子的速率分布曲线；曲线（曲线（c）是）是_气

14、分子的速率分布曲线。气分子的速率分布曲线。f(v)v0(c)(b)(a)氩氩氦氦氦原子量最小，而氩原子量最大氦原子量最小，而氩原子量最大，最可几速率最可几速率因此三条曲线依因此三条曲线依次为（次为（a）氩；）氩；（b）氖；（）氖；（c）氦。氦。7 图图示示为为氢氢分分子子和和氧氧分分子子在在相相同同温温度度下下的的麦麦克克斯斯韦韦速速率率分分布布曲曲线线则则氢氢分分子子的的最最概概然然速速率率为为_；氧分子的最概然速率为；氧分子的最概然速率为_。f(v)v(m.s-1)01000最可几速率最可几速率8 一容器内盛有密度为一容器内盛有密度为 的单原子理想气体，其压强为的单原子理想气体，其压强为P

15、，此气，此气体分子的方均根速率为体分子的方均根速率为_；单位体积内气体的内能是；单位体积内气体的内能是_。9 氮氮气气在在标标准准状状态态下下的的分分子子平平均均碰碰撞撞次次数数为为5.42108.s-1。分分子子平平均均自自由由程程为为 6106cm若若温温度度不不变变。气气压压降降为为0.1atm，则则分分子子的的平平均均碰碰撞撞次次数数变变为为_；平平均均自自由由程程变变为为_。P降低降低10倍，倍，增大增大10倍。倍。不变，不变，增大增大10倍，则倍，则 减小减小10 倍。倍。三三 计算题：计算题：1 有有2 103m3刚性双原子分子理想气体，其内能为刚性双原子分子理想气体，其内能为6.75 102J。（1）试求气体的压强；试求气体的压强；（2）设分子总数为）设分子总数为5.4 1022个，求分子的平均平动动能及气体个，求分子的平均平动动能及气体的温度。的温度。（玻尔兹曼常量（玻尔兹曼常量k=1.38 10 23JK1）解：解：(1)设分子数为设分子数为N，由，由得到得到（2）由）由