2018-2019学年人教版选修3-3 第八章 气体 单元测试
一、单选题
在温度不变时,增大液面上方饱和汽的体积时,则
A. 饱和汽的密度增大 B. 饱和气的压强不变C. 饱和气的质量增大 D. 饱和气的密度减小
【答案】D
【解析】解:气体压强由气体分子的数密度和平均动能决定,温度不变时,则气体分子的平均动能不变,增大体积时,则分子数密度减小,故气压减小,然而质量一定,随着体积的增大,则密度减小,故ABC错误,D正确;故选:D。气体压强的产生:大量做无规则热运动的分子对器壁频繁、持续地碰撞产生了气体的压强单个分子碰撞器壁的冲力是短暂的,但是大量分子频繁地碰撞器壁,就对器壁产生持续、均匀的压力所以从分子动理论的观点来看,气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力气体压强由气体分子的数密度和平均动能决定.本题关键是明确气体压强的微观意义和影响因素,同时注意饱和汽与理想气体的区别.
如图所示,在一个带活塞的容器底部有一定量的水,现保持温度不变,上提活塞,平衡后底部仍有部分水,则 ?
A. 液面上方水蒸气的密度和压强都不变B. 液面上方水蒸气的质量增加,密度减小C. 液面上方水蒸气的密度减小,压强减小D. 液面上方的水蒸气从饱和变成未饱和
【答案】A
【解析】解:在一定的温度下,饱和汽的分子数密度是一定的,饱和汽的压强也是一定的活塞上提前,密闭容器中水面上水蒸气为饱和汽,水蒸气密度一定,其饱和汽压一定当活塞上提时,密闭容器中水面会有水分子飞出,使其上方水蒸气与水又重新处于动态平衡,达到饱和状态在温度保持不变的条件下,水蒸气密度不变,饱和汽压也保持不变故A正确,BCD错误.故选:A水上方蒸汽的气压叫饱和汽压,只与温度有关,只要下面还有水,那就是处于饱和状态,根据饱和汽压的特点进行分析.本题主要考查饱和汽和饱和汽压等概念的理解,关于这两个概念注意:饱和汽压随温度的升高而增大,饱和汽压与蒸汽所占的体积无关,与该蒸汽中有无其他气体也无关,不能用气体实验定律分析,这是饱和气体,不是理想气体.
下列说法正确的是
A. 空气中悬浮的颗粒的无规则运动属于分子热运动B. 某物体温度升高,组成该物体的分子的平均动能一定增大C. 云母片导热性能各向异性,是由于该物质的微粒在空间的排列不规则D. 空气中水蒸气压强越大,空气的相对湿度也就越大
【答案】B
【解析】【分析】由是微粒而不是分子,确定它的无规则运动不是分子热运动;温度是分子平均动能的标志;晶体具有各向异性是由于物质的微粒在空间的排列规则;相对湿度是指水蒸汽的实际压强与该温度下水蒸汽的饱和压强之比。本题考查分子平均动能的标志、晶体与非晶体的区别、理解影响相对湿度的因素、判断粒子的无规则运动是否是分子热运动。【解答】A.是微粒而不会是分子,不属于分子热运动,故A错误;B.温度是分子平均动能的标志,因此物体温度升高,组成该物体的分子的平均动能一定增大,故B正确;C.云母片表现为各向异性,是由于该物质的微粒在空间的排列规则,故C错误;D.相对湿度是指水蒸汽的实际压强与该温度下水蒸汽的饱和压强之比,当二者同时增大时,相对湿度可能保持不变,故D错误;故选B。
一个密闭容器里盛有较多液体,现保持温度不变,使液面上方的空间适当增大一些后,几位同学对液面上方的汽做出下列判断:仍是饱和汽;变为未饱和汽;汽的密度减小;汽的密度不变;汽的质量增加;汽的质量不变;汽的压强减小;汽的压强不变其中,正确的是(????)
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】【分析】水上方蒸汽的气压叫饱和气压,只与温度有关,只要下面还有水,那就是处于饱和状态,根据饱和汽压的特点进行分析。本题主要考查饱和汽和饱和汽压等概念的理解,关于这两个概念注意:饱和汽压随温度的升高而增大,饱和气压与蒸汽所占的体积无关,与该蒸汽中有无其他气体也无关,不能用气体实验定律分析,这是饱和气体,不是理想气体。【解答】在一定的温度下,饱和气的分子数密度是一定的,饱和汽的压强也是一定的。刚开始,密闭容器中水面上水蒸气为饱和汽,水蒸气密度一定,其饱和汽压一定。当使液面上方的空间适当增大一些后,密闭容器中水面会有水分子飞出,使其上方水蒸气与水又重新处于动态平衡,达到饱和状态。在温度保持不变的条件下,质量不变,水蒸气密度不变,饱和汽压也保持不变。故正确。故选D。
下列说法正确的是(????)
A. 晶体熔化时吸收热量,分子平均动能一定增大B. 所有晶体都具有各向异性C. 当人们感到潮湿时,空气的绝对湿度大D. 水蒸气的饱和汽压随温度的升高而增大
【答案】D
【解析】【分析】
晶体熔化时吸收热量,温度不变,分子平均动能不变;单晶体具有各向异性,而多晶体具有各向同性;当人们感到潮湿时,空气的相对湿度大;水蒸气的饱和汽压随温度的升高而增大。
本题考查晶体、空气湿度以及饱和汽压的知识,难度不大。
【解答】
A.晶体熔化时吸收热量,温度不变,分子平均动能不变,故A错误;
B.单晶体具有各向异性,而多晶体具有各向同性,故B错误;?
C.当人们感到潮湿时,空气的相对湿度大,故C错误;
D.水蒸气的饱和汽压随温度的升高而增大,故D正确。
故选D。?
夏日中午,将盛有半瓶水的密封玻璃瓶从屋内移至阳光下,一段时间后瓶内水的饱和汽压将(????)
A. 一定减小 B. 一定增大 C. 一定不变 D. 可能不变
【答案】B
【解析】【分析】
根据饱和气压与温度的关系解答。
饱和气压随温度的增大而增大。
【解答】
夏日中午,将盛有半瓶水的密封玻璃瓶从屋内移至阳光下,温度升高,瓶内水的饱和汽压增大,故B正确、ACD错误。
故选B。
一瓶矿泉水喝完一半之后,把瓶盖拧紧,不久瓶内水的上方形成了水的饱和汽。当温度变化时,下列表示瓶内水的饱和汽压与温度变化关系的图像正确的是
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】【分析】
本题考查饱和汽压与温度变化关系。
与液体处于动态平衡的蒸气叫饱和蒸气;反之,称为不饱和蒸气。饱和蒸气压强与饱和蒸气体积无关。在一定温度下,饱和蒸气的分子数密度是一定的,因而其压强也是一定的,这个压强叫做饱和蒸气压强。同温下未饱和蒸气压强小于饱和蒸气压强。
解题的关键是明确影响保护蒸汽压的因素:液体的种类和液体的温度,基础题目。
【解答】
对于同一种液体,饱和汽压随温度升高而增大,故B正确,ACD错误。
故选B。
二、多选题
在高原地区烧水需要使用高压锅,水烧开后,锅内水面上方充满饱和汽,停止加热,高压锅在密封状态下缓慢冷却,在冷却过程中,锅内水蒸汽的变化情况为
A. 压强变小 B. 压强不变 C. 一直是饱和汽 D. 变为未饱和汽
【答案】AC
【解析】解:水上方蒸汽的气压叫饱和气压,只与温度有关,只要下面还有水,那就是处于饱和状态,饱和气压随着温度的降低而减小,故AC正确,BD错误;故选:AC。水上方蒸汽的气压叫饱和气压,只与温度有关,只要下面还有水,那就是处于饱和状态,根据饱和气压的特点进行分析温度降低时,液体分子的平均动能减小,单位时间里从液面飞出的分子数减少,所以达到动态平衡后该饱和汽的质量减小,密度减小,压强也减小。本题主要考查饱和汽和饱和气压等概念的理解,关于这两个概念注意:饱和气压随温度的升高而增大,饱和气压与蒸汽所占的体积无关,与该蒸汽中有无其他气体也无关,不能用气体实验定律分析,这是饱和气体,不是理想气体,对于未饱和汽,气体实验定律近似适用。
下列说法正确的是
A. 悬浮在水中花粉的布朗运动反映了花粉分子的热运动B. 一滴橄榄油处于完全失重状态下的宇宙飞船中呈球形,是其表面张力作用的结果C. 彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向同性的特点D. 干湿泡温度计的两个温度计的示数差越大,表示空气中水蒸气离饱和状态越远
【答案】BD
【解析】解:A、布朗运动是悬浮在水中花粉的无规则运动,由于花粉的运动是大量液体分子不断撞击形成的,所以布朗运动反应了液体分子的无规则的运动,故A错误;B、橄榄油处于完全失重状态下的宇宙飞船中呈球形,是其表面张力作用使油滴表面有收缩的趋势的结果,故B正确;C、液晶像液体一样具有流动性,而其光学性质与某些晶体相似具有各向异性,彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点,故C错误;D、干湿泡温度计的湿泡显示的温度低于干泡显示的温度,是因为湿泡外纱布中的水蒸发吸热,干湿泡温度计的两个温度计的示数差越大,表示空气中水蒸气离饱和状态越远故D正确.故选:BD布朗运动反映了液体分子的无规则运动,不能反映花粉分子的热运动;液体表面存在表面张力,能使空气的小雨滴呈球形;液晶具有各向异性的特点;湿温度计下端包有湿纱布,湿纱布上的水分要蒸发,蒸发是一种汽化现象,汽化要吸热,所以湿温度计的示数较低.本题重点要掌握布朗运动的实质,液体表面张力的形成的原因,以及晶体的物理性质.
对热现象的认识和应用,下列说法正确的是
A. 晶体的导热性能一定是各向异性B. 空气相对湿度越大时,暴露在空气中的水蒸发得越慢C. 要在纯净的半导体材料中掺入其他元素,可在高温条件下利用分子的扩散来完成D. “油膜法估测分子大小”的实验中,估算油酸分子直径用的是油酸酒精溶液的体积除以油膜的面积
【答案】BC
【解析】解:A、单晶体各向异性,多晶体各向同性,故A错误;B、空气相对湿度越大时,空气中水蒸气压强越接近饱和汽压,暴露在空气中的水蒸发得越慢,故B正确;C、固体也能扩散,生产半导体器件时,需要在纯净的半导体材料中掺人其他元素,可以在高温条件下利用分子的扩散来完成,故C正确。D、“油膜法估测分子大小”的实验中,估算油酸分子直径用的是纯油酸的体积除以油膜的面积,故D错误。故选:BC。单晶体各向异性,多晶体各向同性。空气相对湿度越大,水蒸发得越慢。固体也能扩散。估算油酸分子直径时应用的是纯油酸的体积除以油膜的面积。本题考查热力学基础知识,关键要理解油膜法测分子的原理,知道V是纯油酸的体积,不是油酸酒精溶液的体积。
下列说法正确的是
A. 江南一带的“黄梅”天,感觉空气很潮湿,说明此时空气的相对湿度一定很大B. 在用气筒给篮球打气过程中,感觉越打越费劲,这是由于气体分子之间斥力在变大C. 一定质量的理想气体压强不变,体积增大,则气体一定吸热D. 饱和汽压的大小与饱和汽的体积有关
【答案】AC
【解析】【分析】当人们感到潮湿时,空气的相对湿度较大;用气筒给篮球打气过程中是气体压强和体积的关系;一定质量的理想气体在等压膨胀时一定要吸热;液体的饱和汽压与温度有关。本题涉及的知识点较多,但难度不大,掌握基础知识即可正确解题,要注意基础知识的学习与掌握。【解答】A.当人们感到潮湿时,空气的相对湿度一定比较大,绝对湿度不一定较大,故A正确;B.用气筒给篮球打气,球内的空气质量一定,将气筒活塞往下压时,球内的空气体积减小,压强增大,感觉吃力,是气体压强和体积的关系,故B错误;C.一定质量的理想气体,如果压强不变,体积增大,则可知气体的温度一定增大,内能增大;而气体对外做功,则由热力学第一定律可知,气体一定从外界吸热,故C正确;D.液体的饱和汽压与温度有关,但与饱和汽的体积无关,故D错误。故选AC。
关于干湿泡温度计,下列说法正确的是(????)
A. 干泡所示温度正常都是高于湿泡所显示温度B. 湿泡所显示温度正常都高于干泡显示温度C. 在同等温度下,干湿泡温度差别越大,说明该环境越干燥D. 在同等温度下,干湿泡温度差别越大,说明该环境越潮湿。
【答案】AC
【解析】【分析】
要解答本题需掌握:蒸发是一种汽化现象,蒸发吸热,以及干湿温度计原理。
本题主要考查学生对:蒸发吸热在生活中的应用的了解和掌握。
【解答】
干泡温度计和湿泡温度计组成,由于蒸发吸热,湿泡所示的温度小于干泡所示的温度,故A正确,B错误;
干湿泡温度计温差的大小与空气湿度有关,温度相差越大,说明空气越干燥,故C正确,D错误。
故选AC。
三、综合题
【选修】
以下说法正确的是________.
??? 当两分子间距离变小时,它们之间的引力和斥力都增大
??? 给自行车轮胎打气越来越吃力,是由于气体分子间相互排斥力造成的
??? 影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气的绝对湿度
??? 冰箱、空调等制冷电器同样遵循热力学第二定律
??? 多晶体是各向同性的
一内壁光滑的导热气缸水平放置,用横截面积为S,质量为的活塞封闭一定质量的理想气体,活塞距气缸底部的距离为,在距气缸底部为L的A、B两点有两个固定在气缸上的小档板,其体积可忽略已知周围环境温度为,外界大气压强为,重力加速度为g,现对缸内封闭气体加热至,加热过程中活塞没离开气缸口求:
加热至时活塞距气缸底部的距离;
保持温度不变,将气缸转动至开口向上竖直放置,稳定后缸内封闭气体的压强.
【答案】
解:
加热前气体热力学温度
加热后气体热力学温度
对缸内封闭气体加热过程,压强不变,
由,得:
解得:加热后活塞距气缸底部的距离;
将气缸转动至开口向上竖直稳定后,假设活塞还没有下降至挡板A、B处,对活塞有:,又,解得:;
气缸转动至开口向上过程为等温变化,有,解得:,
因,故实际上最终活塞处于挡板所在位置A、B处距气缸底部的距离为L,封闭气体实际体积,
由,将气缸转动zhi至开口向上竖直放置稳定后缸内封闭气体的压强。
【解析】【分析】
分子间有间隙,存在着相互作用的引力和斥力,当分子间距离增大时,表现为引力,当分子间距离减小时,表现为斥力;给自行车轮胎打气时,轮胎内气体压强逐渐增大,因此打气越来越费力,并非分子之间斥力导致;影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气的相对湿度;热量不能自发地从低温物体传到高温物体;明确晶体的性质,知道多晶体具有各向同性,单晶体具有各向异性。
本题考查了热学中的基础知识,对于这些基础知识要注意加强记忆理解。
【解答】
A.当两分子间距离变小时,它们之间的引力和斥力都增大,故A正确;
B.给自行车轮胎打气时,轮胎内气体压强逐渐增大,因此打气越来越费力,并非分子之间斥力导致,故B错误;
C.影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气的相对湿度,故C错误;
D.冰箱、空调等制冷电器同样遵循热力学第二定律:热量不能自发地从低温物体传到高温物体,故D正确;
E.晶体分单晶体和多晶体,多晶体具有各向同性;故E正确。
故选ADE。
【分析】
由于活塞可以自由移动,所以压强不变,根据等温变化和水平方向受力平衡可解;
保持温度不变,将气缸转动至开口向上竖直放置,稳定后缸内封闭气体的实际位置是小挡板的位置,根据等温变化可解。
本题关键是知道最后封闭气体在小挡板位置。
下列说法正确的是____。
A.相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近,分子势能先增加后减小
B.气体的温度不变,某个分子的动能可能改变
C.对于一定量的理想气体,如果体积不变,压强减小,那么它的内能一定减小
D.理想气体,分子之间的引力、斥力依然同时存在,且分子力表现为斥力
E.相对湿度是表示空气中水蒸气气压离饱和状态水蒸气气压远近的物理量
如图所示,一根长、一端封闭的细玻璃管开口向上竖直放置,管内用长的水银柱封闭了一段长L的空气柱。已知大气压强为p,若环境温度不变,求:
若将玻璃管缓慢转至水平并开口向右,求稳定后的气柱长度;
将玻璃管放于水平桌面上并让其以加速度为重力加速度向右做匀加速直线运动见图乙,求稳定后的气柱长度。
【答案】
解:设将玻璃管缓慢倒转至水平的过程中,水银未溢出;
初态:,体积;
末态:,体积;
由玻意尔定律可得:
解得:;
由于,水银未溢出;
即:若将玻璃管缓慢转至水平并开口向右,稳定后的气柱长度为40cm;
当玻璃管竖直时,气体压强为,对水银柱有:;
当玻璃管水平运动时,气体压强为,对水银柱有:;
对气体有:;
联立解得:;
即:将玻璃管放于水平桌面上并让其以加速度为重力加速度向右做匀加速直线运动,稳定后的气柱长度为24cm。
【解析】
【分析】
当分子间距离等于平衡距离时,分子力为零,分子势能最小,当分子间距离小于平衡距离时,分子力表现为斥力,当分子间距离大于平衡距离时,分子力表现为引力;温度是分子平均动能的标志;一定量的理想气体的内能决定于温度,气体是否对外做功决定于气体体积是否变化;分子间存在着相互作用的引力和斥力,引力和斥力总是同时存在同时消失,引力大于斥力是表现为引力,反之表现为斥力;绝对湿度是空气中水蒸气的压强,相对湿度等于实际的空气水气压强和同温度下饱和水气压强的百分比。
本题考查热力学第一定律及理想气体状态方程、分子间作用力的综合应用,要注意明确分子力做功和分子势能的变化关系以及做功和热传递均可以改变物体的内能。
【解答】
A.为分子间的平衡距离,在阶段,分子力表现为引力,相互靠近时F做正功,分子动能增加,势能减小,当时,分子间的作用力表现为斥力,F做负功,分子动能减小,势能增大,所以从相距很远位置相互靠近的过程,分子势能先减小后增大,故A错误;
B.温度是分子平均动能的标志,温度升高分子平均动能增大,温度降低,分子平均动能减小,某个分子的动能可能增大,也可能减小,故B正确;
C.根据理想气体状态方程可知,体积不变,压强减小,温度必定降低,所以气体内能一定减小,故C正确;
D.气体分子之间的引力大于斥力,作用力表现为引力,故D错误;
E.相对湿度等于实际的空气水气压强和同温度下饱和水气压强的百分比,绝对湿度是空气中水蒸气的压强,温度越低,饱和水蒸气压强越小,相对湿度越大,故E正确。
故选BCE。
本题考查了理想气体的状态方程;本题关键是找出各个平衡态的温度、压强、体积,选好过程根据理想气体状态方程或气体实验定律列式后联立求解。
气体发生等温変化时,根据玻意耳定律求末态气柱的长度;
求出初末状态的封闭气体的压强,气体发生等温变化,求稳定后气柱长度。