第一章专题强化练3　气体状态变化的图像问题练习（Word含解析）

第1章　分子动理论与气体实验定律
第5节　气体实验定律
专题强化练3　气体状态变化的图像问题
一、选择题
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.(2020山东济南3月高三检测,)(多选)如图所示,甲、乙为一定质量的某种气体的等容或等压变化图像,关于这两个图像的正确说法是 (　　)
甲　　　　　　乙
A.甲是等压线,乙是等容线
B.乙图中p-t图线与t轴交点对应的温度是-273.15 ℃,而甲图中V-t图线与t轴的交点不一定是-273.15 ℃
C.由乙图可知,一定质量的气体,在任何情况下都是p与t成直线关系
D.满足乙图变化规律的气体,温度每升高1 ℃,压强增加量相同
2.(2021江苏常州第三中学高二期中,)将质量相同的同种气体A、B分别密封在体积不同的两容器中,保持两部分气体体积不变,A、B两部分气体的压强p随温度t的变化曲线如图所示,则下列说法不正确的是 (　　)
A.A部分气体的体积比B部分小
B.A、B两部分气体的p-t图线的延长线将相交于t轴上的同一点
C.A、B两部分气体温度改变量相同时,其压强改变量也相同
D.A、B两部分气体温度改变量相同时,A部分气体压强改变量较大
3.(2021陕西西安中学高二期末,)(多选)一定质量的理想气体,从图中状态A开始,经历了状态B、C,最后到状态D,下列说法中正确的是 (　　)
A.A→B温度升高,体积不变
B.B→C压强不变,体积变小
C.C→D压强变小,体积变小
D.B点的温度最高,C点的体积最小
二、非选择题
4.(2020江苏南京高三一模,)如图所示,一定质量的理想气体,在不同的温度下,有着不同的等温线,则t1　　　　(选填“小于”“等于”或“大于”)t2;温度为t1时,等温线有M、N两个状态,则pMVM　　　　(选填“小于”“等于”或“大于”)pNVN。
5.(2021河南周口高二月考,)如图所示是一定质量的气体从状态A经状态B、C到状态D的p-T图像,已知气体在状态C时的体积是6 L,则:
(1)求状态D时的气体体积VD;
(2)求状态A时的气体体积VA。
6.(2021吉林吉化第一高级中学高二月考,)如图甲所示是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的V-T图像,已知气体在状态A时的压强是1.5×105 Pa。
(1)根据图像提供的信息计算图甲中TA对应的温度值;
(2)请在图乙坐标系中作出该气体由状态A经过状态B变为状态C的p-T图像,并在图线相应位置上标出字母A、B、C,如果需要计算才能确定有关坐标值,请写出计算过程。
7.(2021江苏奔牛高级中学高二期中,)如图甲所示,水平放置的气缸内壁光滑,活塞的厚度不计,在A、B两处设有限制装置,使活塞只能在A、B之间运动,A左侧气缸的容积为V0,A、B之间容积为0.1V0,开始时活塞在A处,缸内气体压强为0.9p0(p0为大气压强),温度为297 K,现通过对气体缓慢加热使活塞恰好移动到B,求:
(1)活塞移动到B时,缸内气体温度TB;
(2)在图乙中画出整个过程的p-V图线。
答案全解全析
第1章　分子动理论与气体实验定律
第5节　气体实验定律
专题强化练3　气体状态变化的图像问题
一、选择题
1.AD　由查理定律p=CT=C(t+273.15)及盖—吕萨克定律V=CT=C(t+273.15)可知,题图甲是等压线,题图乙是等容线,故A正确;由“外推法”可知两种图线的反向延长线与t轴的交点坐标为-273.15 ℃,故B错;查理定律是气体实验定律,是一定质量的气体在温度不太低、压强不太大、体积不变的条件下得出的,故C错;由于图线是直线,故D正确。
2.C　由题图可知,A、B两部分气体都发生等容变化,p-t图线都过t轴上点
(-273 ℃,0),故B正确,不符合题意;由理想气体状态方程=C,可得p=·T,p-t图线的斜率越大,则气体的体积越小,故A部分气体的体积比B部分小,A正确,不符合题意;A图线的斜率较大,由数学知识可知温度改变量相同时,A气体压强改变量较大,C错误,符合题意,D正确,不符合题意。故选C。
3.ABD　从图像直接看出A→B温度升高,因为AB延长线经过原点,是等容线,故体积不变,A正确;B→C是等压变化,压强不变,根据=C,压强不变,随着温度降低,体积变小,B正确;根据=C,C→D温度不变,压强变小,则体积增大,C错误;由图线直接看出,B点的温度最高,根据=C得=,气体的体积与p-T图像的斜率成反比,由图像得kA=kBVD>VC,所以C点的体积最小,D正确。故选A、B、D。
二、非选择题
4.答案　大于　等于
解析　在p-V图像中作一条等压线如图所示:
同一压强下,两条等温线上对应体积分别为V1、V2,由图可知V1>V2,根据盖—吕萨克定律可得
=
可得T1>T2,即t1>t2,填“大于”。
同一等温线上各个状态温度相同,根据理想气体状态方程可得
=
故pMVM=pNVN,即填“等于”。
5.答案　(1)8 L　(2)3 L
解析　(1)C到D过程属于等压变化,由盖—吕萨克定律可知
=
即=
解得VD=8 L
(2)由题图可知,B到C过程属于等容变化,所以
VB=VC=6 L
A到B过程为等温变化,由玻意耳定律可知
pAVA=pBVB
代入数据,有2VA=VB=6 L
解得VA=3 L
6.答案　(1)200 K　(2)见解析
解析　(1)由题图甲所示图像可知,A与B的连线所在的直线过原点,所以A→B是一个等压过程,即
pA=pB=1.5×105 Pa
由图像可知,VA=0.4 m3,VB=VC=0.6 m3,TB=300 K,TC=400 K,从A到B过程,由盖—吕萨克定律得
=
解得TA=200 K。
(2)从B到C为等容过程,由查理定律得
=
解得pC=2×105 Pa,气体状态变化图像如图所示
7.答案　(1)363 K　(2)见解析图
解析　(1)活塞离开A处前缸内气体发生等容变化,初态p1=0.9p0,T1=297 K,末态p2=p0
根据查理定律得=,代入数据解得,活塞刚离开A处时缸内气体的温度为T2=
330 K
活塞由A移动到B的过程中,缸内气体做等压变化,由盖—吕萨克定律得=
代入数据解得TB=1.1T2=1.1×330 K=363 K
(2)p-V图线如图