高中人教版 (2019)第二章 气体、固体和液体综合与测试课时作业

第二章　气体、固体和液体

专题强化练3　气体状态变化的图像问题

一、选择题

1.(2020江苏南京中华中学高二下段考,)如图表示一定质量的理想气体从状态1经过状态2和3,最终又变回到状态1。那么,在p-T图像中,反映了上述循环过程的是(　　)

2.(2020江西湘东中学高二下期中,)(多选)如图所示,表示一定质量的理想气体沿箭头所示的方向发生状态变化的过程,则该气体压强变化情况是(　　)

A.从状态c到状态d,压强减小

B.从状态d到状态e,压强增大

C.从状态e到状态a,压强减小

D.从状态a到状态b,压强不变

3.(2020湖北武汉高二下联考,)(多选)一定质量的理想气体的状态发生变化,经历了图示A→B→C→A的循环过程,则(　　)

A.气体在A状态时的温度等于气体在B状态时的温度

B.从状态B变化到状态C的过程中,气体经历的是等压变化

C.从状态B变化到状态C的过程中,气体分子平均动能增大

D.从状态C变化到状态A的过程中,气体的温度逐渐降低

二、非选择题

4.()某同学利用DIS实验系统研究一定质量理想气体的状态变化,实验后计算机屏幕显示如图的p-t图像。已知在状态B时气体的体积VB=3 L,求:

(1)气体在状态A的压强;

(2)气体在状态C的体积。

5.(2019湖南衡阳高三二模,)如图甲所示为“⊥”形上端开口的玻璃管,管内有一部分水银封住密闭气体,上管足够长,图中粗细部分截面积分别为S1=2 cm2、S2=1 cm2。封闭气体初始温度为451 K,气体长度为L=22 cm,图乙为对封闭气体缓慢加热过程中气体压强随体积变化的图线,大气压强p0=76 cmHg。

(1)求h1和h2的值;

(2)若缓慢升高气体温度,升高到多少开尔文可将所有水银全部压入细管内。

甲

乙

答案全解全析

1.B　p-V图中,1→2是等压过程,2→3是等容过程,3→1是等温过程,对比四个p-T图可知,选项B正确。

2.AC　在V-T图像中等压线是过坐标原点的直线。由理想气体的状态方程知=。可见当压强增大时,等压线的斜率k==变小,由图可确定pa<pe<pd<pc<pb,故A、C正确。

3.AB　气体在A状态和B状态满足玻意耳定律pV=C,所以A、B两状态温度相等,故选项A正确;根据图像可知,气体从状态B变化到状态C的过程中,压强恒定,所以气体经历的是等压变化,故选项B正确;根据图像可知VC<VB,根据盖-吕萨克定律=C可知TC<TB,温度是分子平均动能的标志,所以从状态B变化到状态C的过程中,气体分子平均动能减小,故选项C错误;根据图像可知pC<pA,根据查理定律=C可知TC<TA,从状态C变化到状态A的过程中,气体的温度逐渐升高,故选项D错误。

4.答案　(1)0.75 atm　(2)2 L

解析　(1)从题图中可知气体由状态A到状态B是等容变化。

pB=1.0 atm,TB=(273+91)K=364 K,TA=273 K

由=解得pA=0.75 atm

(2)气体由状态B到状态C是等温变化,pB=1.0 atm,VB=3 L,pC=1.5 atm,由pBVB=pCVC,解得VC=2 L。

5.答案　(1)2 cm　4 cm　(2)504 K

解析　(1)由图乙可知,初状态p1=p0+ρg(h1+h2)=82 cmHg

末状态p2=p0+ρg(h2+h3)=84 cmHg

S1h1=S2h3

联立解得h1=2 cm、h2=4 cm。

(2)以封闭气体为研究对象,由理想气体的状态方程得

=

又p1=82 cmHg、V1=S1L、T1=451 K,p2=84 cmHg、V2=S1(L+h1)

解得T2=504 K。