气体计算题
气体体积计算题
气体体积计算题
问题描述
在化学实验中,经常需要计算气体的体积。
本题给出了一个实际的案例,需要你进行气体体积的计算。
假设在一个封闭的中,有1.5摩尔的氧气气体。
氧气的分子式为O<sub>2</sub>,摩尔质量为32g/mol。
假设的压强为2.0 atm,温度为25°C(即298 K)。
现在要求你计算氧气气体的体积。
解题思路
根据理想气体状态方程,可以使用以下的公式来计算气体的体积:
V = (n * R * T) / P
其中,V代表气体的体积,n为气体的摩尔数,R为理想气体常数,T为气体的温度,P为气体的压强。
计算过程
根据问题描述,已知的参数如下:
- 气体摩尔数 (n) = 1.5 mol
- 理想气体常数 (R) = 0.0821 L·atm/(mol·K)
- 气体温度 (T) = 298 K
- 气体压强 (P) = 2.0 atm
将已知参数代入公式,进行计算:
V = (1.5 mol * 0.0821 L·atm/(mol·K) * 298 K) / 2.0 atm
计算结果
根据计算得到的公式,将已知参数代入计算可以得到:
V ≈ 18.3375 L
因此,氧气气体的体积约为18.3375升。
结论
根据所给条件和计算结果,氧气气体的体积约为18.3375升。
在实际化学实验中,可以根据这样的计算方法来确定气体的体积。
理想气体状态方程计算题 半张
接着根很细的弹簧,已知活塞的横截面积S=0.01m,大气压强P=1.0×10Pa。
当缸内气体温度为27℃时弹簧的长度为30cm,汽缸内气体压强为缸外大气压的1.2倍,当缸内气体温度升高到327℃时,弹簧的长度为36cm。
不计活塞与缸壁的摩擦且两个过程弹簧都处于拉伸状态,求(1)此时汽缸内气体的压强P2(2)此过程中缸内气体对外做的功2.如图所示,一个内壁光滑的圆柱形汽缸竖直放在水平地面上,缸内部横截面积S=10cm2,用质量m=l0kg的活塞在汽缸内封闭一定质量的气体,活塞可以在缸内无摩擦地滑动,外界大气压p0=1.0×105pa。
当气体温度T1=300K时,封闭气柱长h=40cm,活塞保持静止,重力加速度g=10m/s2,则:(1)在活塞上再放一质量为M=20kg的物块,活塞将向下移动,使活塞停在一个新的位置保持静止,若变化过程中温度不变,求活塞移动的距离△h。
(2)欲使活塞再回到原来的位置,需要使温度升高到T2,求T2。
12p0=76cmHg,气体初始温度t1=57℃。
(i)将气体温度缓慢升高至多少K时,所有水银会全部挤入细管内?(ii)求温度升高至T3=492K时,液柱下端距离玻璃管底部的高度h。
接着根很细的弹簧,已知活塞的横截面积S=0.01m,大气压强P=1.0×10Pa。
当缸内气体温度为27℃时弹簧的长度为30cm,汽缸内气体压强为缸外大气压的1.2倍,当缸内气体温度升高到327℃时,弹簧的长度为36cm。
不计活塞与缸壁的摩擦且两个过程弹簧都处于拉伸状态,求(1)此时汽缸内气体的压强P2(2)此过程中缸内气体对外做的功2.如图所示,一个内壁光滑的圆柱形汽缸竖直放在水平地面上,缸内部横截面积S=10cm2,用质量m=l0kg的活塞在汽缸内封闭一定质量的气体,活塞可以在缸内无摩擦地滑动,外界大气压p0=1.0×105pa。
当气体温度T1=300K时,封闭气柱长h=40cm,活塞保持静止,重力加速度g=10m/s2,则:(1)在活塞上再放一质量为M=20kg的物块,活塞将向下移动,使活塞停在一个新的位置保持静止,若变化过程中温度不变,求活塞移动的距离△h。
计算题大气
五、计算题1、某污染源排出SO 2量为8000mg/s ,有效源高为80m,烟囱出口处平均风速为5m/s 。
在当时的气象条件下,正下风向500m 处的σy=35.3m,σz=18.1m,试求正下风向500m 处的SO 2的地面浓度。
解:C=8000/(3.14×5×35.3×18.1)exp 【-6400/(2×18.1×18.1)】 =0.798exp(-9.77)=0.798×5.71×10-5 =4.56×10-52、在铁塔上观测到气温资料如下表所示,试计算各层大气的气温直减率:r1.5-10、r10-30、 r30-50、 r1.5-30、 r1.5-50,并判断各层大气稳定度。
r 1.5-10=-100(297.8-298)/(10-1.5)=2.35 大于rd 大气不稳定r 10-30 = -100(297.5-297.8)/(30-10)=1.5 大于rd 大气不稳定r 30-50 = -100(297.3-297.5)/(50-30)=1 约等于rd 大气中性r 1.5-30 = -100(297.5-298)/(30-1.5)=1.75 大于rd 大气不稳定r 1.5-50 = -100(297.3-298)/(50-1.5)=1.44 大于rd 大气不稳定2、用测得的地面气温和一定高度的气温数据,按平均温度梯度判断每次测定的大气稳定度类别。
22C exp[]2y zZH u πσσσ-Q=解:3、某板式电除尘器由4块集尘板等间距组成,板高和板长均为3.66m,烟气的体积流量为7200m3/h,粉尘粒子驱进速度为12.2cm/s。
试确定:(1)烟气均匀分布时的除尘效率。
(2)由于烟气分布不均匀,某一通道内烟气量占烟气总量的50%,其他两通道的烟气量各占25%时除尘器的除尘效率。
解:(1)η=1-exp(-Aω/Q)=1- exp(-2×3×3.66×3.66×0.122/2)=99.3%(2)50%通道1:Q1=1m/s A1=2×3.66×3.66=26.79η1=96.2% S31=S11×η1=0.481S125%通道2、3:Q2=Q3=Q/4=0.5m3/sA2=A3=26.79η2=η3=99.9% S32=S33=η2S12=0.25S1S3=S31+S32+S33=0.98S1η=S3/S1=98%4、某锅炉燃用煤气的成份如下(体积):H2S:0.2%;CO2:5%;O2:0.2%;CO:28.5%;H2:13.0% ;CH4:0.7% ; N2:52.4%。
化学气体摩尔体积试题及答案
化学气体摩尔体积试题及答案一、选择题1. 在标准大气压下,1摩尔任何气体的体积大约是多少升?A. 22.4 LB. 55.5 LC. 11.2 LD. 44.8 L答案:A2. 下列哪种情况,气体的摩尔体积不会改变?A. 温度升高B. 压力增大C. 气体分子间距离不变D. 气体体积增大答案:C3. 在相同温度和压力下,气体的摩尔体积是否相同?A. 是B. 否答案:A二、填空题4. 气体摩尔体积是指在一定温度和压力下,1摩尔气体所占的______。
答案:体积5. 标准状况下,1摩尔气体的体积是______升。
答案:22.4三、简答题6. 解释为什么气体的摩尔体积会随着温度的升高而增大?答案:气体的摩尔体积随着温度的升高而增大,是因为气体分子在获得更多能量后,运动速度加快,导致分子间的距离增大,从而使得相同数量的气体分子占据更大的空间。
四、计算题7. 在标准大气压下,如果1摩尔氢气的体积是22.4升,那么1摩尔氦气的体积是多少升?答案:1摩尔氦气的体积也是22.4升,因为标准大气压下,1摩尔任何气体的体积都是22.4升。
8. 一个气体样品在1大气压和27°C的条件下占据了33.6升的体积。
请问这个气体样品含有多少摩尔的气体?答案:首先,将27°C转换为绝对温度,即Kelvin。
T(K) = 27°C + 273.15 = 300.15 K。
然后,使用理想气体状态方程PV = nRT,其中P = 1 atm,V = 33.6 L,R = 0.0821 L·atm/(mol·K),T = 300.15 K。
解方程得到n = PV/RT = (1 atm * 33.6 L) / (0.0821L·atm/(mol·K) * 300.15 K) ≈ 1.4 mol。
五、论述题9. 讨论气体摩尔体积在不同温度和压力下的变化情况,并解释其对工业生产和科学研究的意义。
理想气体计算题
1.如图所示,一定质量的理想气体从状态 A 变化到 状态 B ,再由状态 B 变化到状态 C .已知状态 A 的温度为 300 K .(i )求气体在状态 B 的温度;(ii )由状态 B 变化到状态 C 的过程中,气体是吸热还是放热?简要说明理由.2.一圆柱形汽缸,内部截面积为S ,其活塞可在汽缸内无摩擦地滑动,汽缸内密封有理想气体,外部大气压强为0p ,当汽缸卧放在水平面上时,活塞距缸底为0L ,如图所示.当汽缸竖直放置开口向上时,活塞距缸底为0L 54.求活塞的质量 3.如图所示是一个右端开口圆筒形汽缸,活塞可以在汽缸内自由滑动.活塞将一定量的理想气体封闭在汽缸内,此时气体的温度为27℃.若给汽缸加热,使气体温度升高,让气体推动活塞从MN 缓慢地移到M ′N ′.已知大气压强p 0=1×105Pa ,求:①当活塞到达M ′N ′后气体的温度;②把活塞锁定在M ′N ′位置上,让气体的温度缓慢地变回到27℃,此时气体的压强是多少?4.如图,一定质量的理想气体被不计质量的活塞封闭在可导热的气缸内,活塞距底部的高度为h ,可沿气缸无摩擦地滑动。
取一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上,沙子倒完时,活塞下降了h /5。
再取相同质量的一小盒沙子缓慢地倒在活塞的上表面上。
外界大气的压强和温度始终保持不变,已知大气压为p 0,活塞横截面积为S ,重力加速度为g ,求:(1)一小盒沙子的质量;(2)沙子再次倒完时活塞距气缸底部的高度。
5.一气缸质量为M=60kg(气缸的厚度忽略不计且透热性良好),开口向上放在水平面上,气缸中有横截面积为S=100cm 2的光滑活塞,活塞质量m=10kg .气缸内封闭了一定质量的理想气体,此时气柱长度为L 1=0.4 m .已知大气压为p o =1×105Pa .现用力缓慢向上拉动活塞,若使气缸能离开地面,气缸的高度至少是多少(取重力加速度g=l0m /s 2。
气体作业题
M O2
2
O
2
O 32 MO MH 有A、B、C三种理想气体,处于平 衡状态。A种气体的分子数密度为n1,它产生的压强为P1; B种气体的分子数密度为2n1 ,C种气体的分子数密度为 3n1 ,则混合气体的压强P为 (A)3P1 (B)4P1 (C)5P1 (D)6P1
T 5 Nk 362 K
i E N kT 2
N p nkT kT V
6 一氧气瓶的容积为V,充入氧气的压强为P1,用了一段时 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 P2/p1 内能之比为____________ 。
p1V 1RT1 p2V 2 RT2
1 1 E1 i 1RT1 ip1V 2 2 1 1 E2 i 2 RT2 ip2V 2 2
E1 5 2 V1 5 1 5 E2 2 3 V2 3 2 6
10 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 均自由程的变化情况是:
( A)Z和都增大一倍 . ( B)Z和都减为原来的一半 . (C)Z增大一倍而 减为原来的一半 . ( D)Z减为原来的一半而 增大一倍 .
i kT 2
[ C ]
3 kT 平均平动动能: 2
氦为单原子气体,i = 3,氧为双原子气体(可看成刚 性),i =5。因此平均平动动能相等,但平均动能不等, 双原子分子还有转动动能。
6.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 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 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 一定比氧分子的方均根速率大。 [ D ] M
化学气体的摩尔体积计算练习题及
化学气体的摩尔体积计算练习题及答案解析化学中,气体的物理性质是非常重要的研究内容之一。
其中之一就是气体的摩尔体积计算。
摩尔体积是指1摩尔气体所占据的体积。
在理想气体状态下,摩尔体积可以根据气体的物质量和气体分子的摩尔质量来计算。
下面是几道常见的摩尔体积计算练习题及答案解析。
练习题一:某种气体在标准状态下,物质量为20g,摩尔质量为40g/mol。
求该气体的摩尔体积。
解析:首先,我们需要知道在标准状态下,气体的摩尔体积为22.4 L/mol。
根据这个信息,我们可以得到以下计算公式:摩尔体积 = 标准摩尔体积 * (物质量 / 摩尔质量)代入题目中的数值,可以得到:摩尔体积 = 22.4 L/mol * (20g / 40g/mol)摩尔体积 = 11.2 L答案:该气体的摩尔体积为11.2 L。
练习题二:某气体占据了100 mL的体积,在标准状态下,该气体的摩尔质量为32g/mol。
求该气体的物质量。
解析:根据题目中给出的信息,我们可以使用以下计算公式来计算物质量:物质量 = 摩尔质量 * (摩尔体积 / 标准摩尔体积)代入题目中的数值,可以得到:物质量 = 32g/mol * (100 mL / 22.4 L/mol)物质量 = 14.29g答案:该气体的物质量为14.29g。
练习题三:某种气体在标准状态下的摩尔体积为15 L,摩尔质量为36g/mol。
求该气体的物质量。
解析:与练习题二类似,我们可以使用以下计算公式来计算物质量:物质量 = 摩尔质量 * (摩尔体积 / 标准摩尔体积)代入题目中的数值,可以得到:物质量 = 36g/mol * (15 L / 22.4 L/mol)物质量 = 24.11g答案:该气体的物质量为24.11g。
练习题四:某种气体在标准状态下,物质量为50g,摩尔质量为28g/mol。
求该气体的摩尔体积。
解析:根据题目中给出的信息,我们可以使用以下计算公式来计算摩尔体积:摩尔体积 = 标准摩尔体积 * (物质量 / 摩尔质量)代入题目中的数值,可以得到:摩尔体积 = 22.4 L/mol * (50g / 28g/mol)摩尔体积 = 40 L答案:该气体的摩尔体积为40 L。
气体定律的练习题
气体定律的练习题一、理想气体状态方程理想气体状态方程可表示为PV = nRT,其中P为气体的压力,V为气体的体积,n为气体的物质的量,R为气体常数,T为气体的绝对温度。
1. 一个容器中有2mol的氧气,该容器的体积为10L,温度为20°C。
计算氧气的压力。
解析:首先将温度转换为绝对温度,即20°C + 273.15 = 293.15 K。
代入理想气体状态方程中,得到P * 10 = 2 * 8.314 * 293.15,解得P ≈ 38.85 Pa。
2. 一瓶氮气的体积为5L,温度为25°C,物质的量为0.5mol。
求氮气的压力。
解析:将温度转换为绝对温度,即25°C + 273.15 = 298.15 K。
代入理想气体状态方程中,得到P * 5 = 0.5 * 8.314 * 298.15,解得P ≈ 81.86 Pa。
二、玻意耳-马略特定律根据玻意耳-马略特定律,当气体的物质的量和温度不变时,气体的压力与体积成反比。
3. 一气缸中的气体初始压力为2 atmos,体积为10L。
如果将气体的体积减小为5L,求气体的最终压力。
解析:根据玻意耳-马略特定律,初始压力P1 * 初始体积V1 = 终端压力P2 * 终端体积V2,代入已知条件,得到2 * 10 = P2 * 5,解得P2 = 4 atmos。
4. 一容器中的氧气体积为10L,压力为2 atm。
如果将氧气体积增大到20L,求氧气的最终压力。
解析:根据玻意耳-马略特定律,初始压力P1 * 初始体积V1 = 终端压力P2 * 终端体积V2,代入已知条件,得到2 * 10 = P2 * 20,解得P2 = 1 atm。
三、查理定律根据查理定律,当气体的压力和温度不变时,气体的体积与物质的量成正比。
5. 一个容器中含有3mol的气体,体积为12L。
如果将气体的物质的量增加到6mol,求气体的最终体积。
解析:根据查理定律,初始物质的量n1 / 初始体积V1 = 终端物质的量n2 / 终端体积V2,代入已知条件,得到3 / 12 = 6 / V2,解得V2 = 24L。
气体压强计算题
气体压强计算题1. 计算气体压强的公式气体压强可以通过以下公式计算:\[P = \frac{{n \cdot R \cdot T}}{{V}}\]其中:- P 是气体的压强(单位:帕斯卡)。
- n 是气体的物质的量(单位:摩尔)。
- R 是气体常数(单位:朗道常数,取值为 8.314 J/(mol·K))。
- T 是气体的温度(单位:开尔文)。
- V 是气体的体积(单位:升)。
2. 计算示例假设有一个封闭中装有 2 mol 的氧气,温度为 300 K,体积为5L。
我们可以使用以上公式计算气体的压强。
\[P = \frac{{2 \cdot 8.314 \cdot 300}}{{5}} = 997.44 \, Pa\]因此,这个封闭中氧气的压强为 997.44 帕斯卡。
3. 注意事项- 在使用公式计算气体压强时,需要注意单位的一致性。
常见的单位换算关系如下:- 1 升(L)= 0.001 立方米(m^3)- 1 J = 1 N·m = 1 kg·m^2/s^2- 温度需要转换为开尔文(K)单位,可通过以下公式进行转换:- 开尔文 = 摄氏度 + 273.15- 气体常数 R 的取值为 8.314 J/(mol·K)。
- 当涉及到混合气体或其他特殊情况时,需要考虑Dalton分压定律等相关概念。
这里仅给出了计算单一气体压强的简单情况。
- 在实际计算中,还需要考虑气体状态方程、理想气体、非理想气体等因素,以及其他可能存在的修正因子。
4. 总结这份文档介绍了计算气体压强的公式和示例,以及使用注意事项。
注意,在实际情况中需要根据具体问题的要求,结合相关知识和理论进行综合分析和计算。
以上为简单情况下的计算方法,如果涉及到复杂或特殊情况,请参考相关更高级的气体压强计算方法和理论。
高中物理选修气体计算题
高中物理选修3-3 气体计算题1.[2016·全国Ⅲ,33(2),10分]一U 形玻璃管竖直放置,左端开口,右端封闭,左端上部有一光滑的轻活塞.初始时,管内汞柱及空气柱长度如图所示.用力向下缓慢推活塞,直至管内两边汞柱高度相等时为止.求此时右侧管内气体的压强和活塞向下移动的距离.已知玻璃管的横截面积处处相同;在活塞向下移动的过程中,没有发生气体泄漏;大气压强p 0=75.0 cmHg.环境温度不变.1.【解析】 设初始时,右管中空气柱的压强为p 1,长度为l 1;左管中空气柱的压强为p 2=p 0,长度为l 2.活塞被下推h 后,右管中空气柱的压强p 1′,长度为l 1′;左管中空气柱的压强为p 2′,长度为l 2′.以cmHg 为压强单位.由题给条件得 p 1=p 0+(20.0-5.00) cmHg① l 1′=⎝ ⎛⎭⎪⎫20.0-20.0-5.002 cm =12.5 cm ②由玻意耳定律得p 1l 1=p 1′l 1′③ 联立①②③式和题给条件得p 1′=144 cmHg ④ 依题意p 2′=p 1′⑤ l 2′=4.00 cm +20.0-5.002cm -h =(11.5-h ) cm ⑥ 由玻意耳定律得p 2l 2=p 2′l 2′⑦ 联立④⑤⑥⑦式和题给条件得h =9.42 cm⑧ 【答案】 144 cmHg 9.42 cm2.[2016·全国Ⅱ,33(2),10分]一氧气瓶的容积为0.08 m3,开始时瓶中氧气的压强为20个大气压.某实验室每天消耗1个大气压的氧气0.36 m3.当氧气瓶中的压强降低到2个大气压时,需重新充气.若氧气的温度保持不变,求这瓶氧气重新充气前可供该实验室使用多少天.2.【解析】设氧气开始时的压强为p1,体积为V1,压强变为p2(2个大气压)时,体积为V2,根据玻意耳定律得p1V1=p2V2①重新充气前,用去的氧气在p2压强下的体积V3=V2-V1 ②设用去的氧气在p0(1个大气压)压强下的体积为V0,则有p2V3=p0V0 ③设实验室每天用去的氧气在p0下的体积为ΔV,则氧气可用的天数N=V0ΔV④联立①②③④式,并代入数据得N=4(天) ⑤【答案】4天3.[2016·全国Ⅰ,33(2),10分]在水下气泡内空气的压强大于气泡表面外侧水的压强,两压强差Δp与气泡半径r之间的关系为Δp=2σr,其中σ=0.070 N/m.现让水下10 m处一半径为0.50 cm的气泡缓慢上升,已知大气压强p0=1.0×105 Pa,水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,重力加速度大小g=10 m/s2.(1)求在水下10 m处气泡内外的压强差;(2)忽略水温随水深的变化,在气泡上升到十分接近水面时,求气泡的半径与其原来半径之比的近似值.3.【解析】 (1)当气泡在水下h =10 m 处时,设其半径为r 1,气泡内外压强差为Δp 1,则Δp 1=2σr 1① 代入题给数据得Δp 1=28 Pa②(2)设气泡在水下10 m 处时,气泡内空气的压强为p 1,气泡体积为V 1;气泡到达水面附近时,气泡内空气的压强为p 2,内外压强差为Δp 2,其体积为V 2,半径为r 2.气泡上升过程中温度不变,根据玻意耳定律有p 1V 1=p 2V 2③ 由力学平衡条件有p 1=p 0+ρgh +Δp 1④p 2=p 0+Δp 2⑤气泡体积V 1和V 2分别为V 1=43πr 31 ⑥ V 2=43πr 32⑦联立③④⑤⑥⑦式得⎝ ⎛⎭⎪⎫r 1r 23=p 0+Δp 2ρgh +p 0+Δp 1⑧由②式知,Δp i ≪p 0,i =1,2,故可略去⑧式中的Δp i 项.代入题给数据得r 2r 1=32≈1.3⑨【答案】 (1)28 Pa (2)1.34.[2015·新课标全国Ⅰ,33(2),10分]如图所示,一固定的竖直汽缸由一大一小两个同轴圆筒组成,两圆筒中各有一个活塞.已知大活塞的质量m 1=2.50 kg ,横截面积S 1=80.0 cm 2;小活塞的质量m 2=1.50 kg ,横截面积S 2=40.0 cm 2;两活塞用刚性轻杆连接,间距保持l =40.0 cm ;汽缸外大气的压强p =1.00×105 Pa ,温度T =303 K .初始时大活塞与大圆筒底部相距l2,两活塞间封闭气体的温度T 1=495 K .现汽缸内气体温度缓慢下降,活塞缓慢下移.忽略两活塞与汽缸壁之间的摩擦,重力加速度大小g 取10 m/s 2.求:(1)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间,缸内封闭气体的温度; (2)缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡时,缸内封闭气体的压强.4.【解析】 (1)设初始时气体体积为V 1,在大活塞与大圆筒底部刚接触时,缸内封闭气体的体积为V 2,温度为T 2.由题给条件得 V 1=S 2⎝ ⎛⎭⎪⎫l -l 2+S 1·l 2 ① V 2=S 2l②在活塞缓慢下移的过程中,用p 1表示缸内气体的压强,由力的平衡条件得S 1(p 1-p )=m 1g +m 2g +S 2(p 1-p )③ 故缸内气体的压强不变.由盖-吕萨克定律有V 1T 1=V 2T 2④ 联立①②④式并代入题给数据得T 2=330 K⑤(2)在大活塞与大圆筒底部刚接触时,被封闭气体的压强为p 1.在此后与汽缸外大气达到热平衡的过程中,被封闭气体的体积不变.设达到热平衡时被封闭气体的压强为p ′,由查理定律,有 p ′T =p 1T 2⑥联立③⑤⑥式并代入题给数据得p ′=1.01×105 Pa⑦【答案】 (1)330 K (2)1.01×105 Pa【点拨】 活塞向下移动过程中通过受力分析判断出汽缸内气体压强不变是关键.5.[2015·山东理综,37(2),8分]扣在水平桌面上的热杯盖有时会发生被顶起的现象.如图所示,截面积为S 的热杯盖扣在水平桌面上,开始时内部封闭气体的温度为300 K ,压强为大气压强p 0.当封闭气体温度上升至303 K 时,杯盖恰好被整体顶起,放出少许气体后又落回桌面,其内部气体压强立刻减为p 0,温度仍为303 K .再经过一段时间,内部气体温度恢复到300 K .整个过程中封闭气体均可视为理想气体.求:(1)当温度上升到303 K 且尚未放气时,封闭气体的压强; (2)当温度恢复到300 K 时,竖直向上提起杯盖所需的最小力.5.【解析】 (1)以开始封闭的气体为研究对象,由题意可知,初状态温度T 0=300 K ,压强为p 0,末状态温度T 1=303 K ,压强设为p 1,由查理定律得p 0T 0=p 1T1①代入数据得p 1=101100p 0②(2)设杯盖的质量为m ,刚好被顶起时,由平衡条件得 p 1S =p 0S +mg③放出少许气体后,以杯盖内的剩余气体为研究对象,由题意可知,初状态温度T 2=303 K ,压强p 2=p 0,末状态温度T 3=300 K ,压强设为p 3,由查理定律得p 2T 2=p 3T 3④设提起杯盖所需的最小力为F ,由平衡条件得 F +p 3S =p 0S +mg⑤联立②③④⑤式,代入数据得F=20110 100p0S ⑥【答案】(1)101100p0(2)20110 100p0S6.[2014·山东理综,37(2),6分]一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示.将一质量M=3×103kg、体积V0=0.5 m3的重物捆绑在开口朝下的浮筒上.向浮筒内充入一定量的气体,开始时筒内液面到水面的距离h1=40 m,筒内气体体积V1=1 m3.在拉力作用下浮筒缓慢上升,当筒内液面到水面的距离为h2时,拉力减为零,此时气体体积为V2,随后浮筒和重物自动上浮.求V2和h2.已知大气压强p0=1×105Pa,水的密度ρ=1×103kg/m3,重力加速度的大小g=10 m/s2.不计水温变化,筒内气体质量不变且可视为理想气体,浮筒质量和筒壁厚度可忽略.6.【解析】设拉力为F,当F=0时,由平衡条件得Mg=ρg(V0+V2) ①代入数据得V2=2.5 m3 ②设筒内气体初态、末态的压强分别为p1、p2,由题意得p1=p0+ρgh1 ③p2=p0+ρgh2 ④在此过程中筒内气体温度和质量不变,由玻意耳定律得p1V1=p2V2 ⑤联立②③④⑤式,代入数据得h 2=10 m ⑥【答案】 2.5 m 3;10 m7.[2014·新课标全国Ⅰ,33(2),9分]一定质量的理想气体被活塞封闭在竖直放置的圆柱形汽缸内,汽缸壁导热良好,活塞可沿汽缸壁无摩擦地滑动.开始时气体压强为p ,活塞下表面相对于汽缸底部的高度为h ,外界的温度为T 0.现取质量为m 的沙子缓慢地倒在活塞的上表面,沙子倒完时,活塞下降了h4.若此后外界的温度变为T ,求重新达到平衡后气体的体积.已知外界大气的压强始终保持不变,重力加速度大小为g .7.【解析】 设汽缸的横截面积为S ,沙子倒在活塞上后,对气体产生的压强为Δp ,由玻意耳定律得 phS =(p +Δp )⎝ ⎛⎭⎪⎫h -14h S① 解得Δp =13p②外界的温度变为T 后,设活塞距底面的高度为h ′.根据盖—吕萨克定律,得⎝ ⎛⎭⎪⎫h -14h S T 0=h ′ST③解得h ′=3T4T 0h④ 据题意可得Δp =mgS⑤ 气体最后的体积V =Sh ′⑥联立②④⑤⑥式得V=9mghT4pT0⑦【答案】9mghT 4pT08.[2013·新课标全国Ⅰ,33(2),9分]如图所示,两个侧壁绝热、顶部和底部都导热的相同汽缸直立放置,汽缸底部和顶部均有细管连通.顶部的细管带有阀门K.两汽缸的容积均为V0,汽缸中各有一个绝热活塞(质量不同,厚度可忽略).开始时K关闭,两活塞下方和右活塞上方充有气体(可视为理想气体),压强分别为p0和p03;左活塞在汽缸正中间,其上方为真空;右活塞上方气体体积为V04.现使汽缸底与一恒温热源接触,平衡后左活塞升至汽缸顶部,且与顶部刚好没有接触;然后打开K,经过一段时间,重新达到平衡.已知外界温度为T0,不计活塞与汽缸壁间的摩擦.求:(1)恒温热源的温度T;(2)重新达到平衡后左汽缸中活塞上方气体的体积V x.8.【解析】(1)与恒温热源接触后,在K未打开时,右活塞不动,两活塞下方的气体经历等压过程,由盖-吕萨克定律得TT0=7V045V04①由此得T=75T0 ②(2)由初始状态的力学平衡条件可知,左活塞的质量比右活塞的大.打开K 后,左活塞下降至某一位置,右活塞必须升至汽缸顶,才能满足力学平衡条件.汽缸顶部与外界接触,底部与恒温热源接触,两部分气体各自经历等温过程,设左活塞上方气体压强为p ,由玻意耳定律得 pV x =p 03·V 04③ (p +p 0)(2V 0-V x )=p 0·74V 0④联立③④式得6V 2x -V 0V x -V 20=0解得V x =12V 0⑤或V x =-13V 0,不合题意,舍去. 【答案】 (1)75T 0 (2)12V 0【点拨】 本题关键是清楚上下两部分气体压强的关系,通过对左侧活塞的受力分析,明确第一个过程是等压变化.9.[2013·新课标全国Ⅱ,33(2),10分]如图所示,一上端开口、下端封闭的细长玻璃管竖直放置.玻璃管的下部封有长l 1=25.0 cm 的空气柱,中间有一段长l 2=25.0 cm 的水银柱,上部空气柱的长度l 3=40.0 cm.已知大气压强p 0=75.0 cmHg.现将一活塞(图中未画出)从玻璃管开口处缓慢往下推,使管下部空气柱长度变为l 1′=20.0 cm.假设活塞下推过程中没有漏气,求活塞下推的距离.9.【解析】 以cmHg 为压强单位.在活塞下推前,玻璃管下部空气柱的压强p 1=p 0+l 2①设活塞下推后,下部空气柱的压强为p1′,由玻意耳定律得p1l1=p1′l1′②如图所示,设活塞下推距离为Δl,则此时玻璃管上部空气柱的长度l3′=l3+l1-l1′-Δl ③设此时玻璃管上部空气柱的压强为p3′,则p3′=p1′-l2 ④由玻意耳定律得p0l3=p3′l3′⑤联立①~⑤式及题给数据解得Δl=15.0 cm ⑥【答案】15.0 cm【点拨】活塞下推过程中两部分气体体积都在变,找到上部被挤后气体的体积是关键.10.[2012·新课标全国,33(2),9分]如图所示,由U形管和细管连接的玻璃泡A、B和C浸泡在温度均为0 ℃的水槽中,B的容积是A的3倍.阀门S将A和B两部分隔开.A内为真空,B和C内都充有气体.U形管内左边水银柱比右边的低60 mm.打开阀门S,整个系统稳定后,U形管内左右水银柱高度相等.假设U形管和细管中的气体体积远小于玻璃泡的容积.(1)求玻璃泡C中气体的压强(以mmHg为单位).(2)将右侧水槽的水从0 ℃加热到一定温度时,U形管内左右水银柱高度差又为60 mm,求加热后右侧水槽的水温.10.【解析】(1)在打开阀门S前,两水槽水温均为T0=273 K.设玻璃泡B中气体的压强为p 1,体积为V B ,玻璃泡C 中气体的压强为p C ,依题意有p 1=p C +Δp①式中Δp =60 mmHg.打开阀门S 后,两水槽水温仍为T 0,设玻璃泡B 中气体的压强为p B ,依题意,有p B =p C② 玻璃泡A 和B 中气体的体积V 2=V A +V B③ 根据玻意耳定律得p 1V B =p B V 2④联立①②③④式,并代入已知数据得 p C =V BV AΔp =180 mmHg⑤(2)当右侧水槽的水温加热至T ′时,U 形管左右水银柱高度差为Δp ,玻璃泡C 中气体的压强p C ′=p B +Δp⑥ 玻璃泡C 的气体体积不变,根据查理定律得p C T 0=p C ′T ′⑦联立②⑤⑥⑦式,并代入题给数据得T ′=364 K 【答案】 (1)180 mmHg (2)364 K11.[2015·新课标全国Ⅱ,33(2),10分]如图,一粗细均匀的U 形管竖直放置,A 侧上端封闭,B 侧上端与大气相通,下端开口处开关K 关闭;A 侧空气柱的长度为l =10.0 cm ,B 侧水银面比A 侧的水银面高h =3.0 cm.现将开关K 打开,从U 形管中放出部分水银,当两侧水银面的高度差为h 1=10.0 cm 时将开关K 关闭.已知大气压强p 0=75.0 cmHg. (1)求放出部分水银后A 侧空气柱的长度.(2)此后再向B 侧注入水银,使A 、B 两侧的水银面达到同一高度,求注入的水银在管内的长度.11.【解析】(1)以cmHg为压强单位,设A侧空气柱长度l=10.0 cm时的压强为p;当两侧水银面的高度差为h1=10.0 cm时,空气柱的长度为l1,压强为p1,由玻意耳定律得pl=p1l1①由力学平衡条件得p=p0+h ②打开开关K放出水银的过程中,B侧水银面处的压强始终为p0,则A侧水银面处的压强随空气柱长度的增加逐渐减小,B、A两侧水银面的高度差也随之减小,直至B侧水银面低于A侧水银面h1为止,由力学平衡条件有p1=p0-h1 ③联立①②③式,并代入题给数据得l1=12.0 cm ④(2)当A、B两侧的水银面达到同一高度时,设A侧空气柱的长度为l2,压强为p2,由玻意耳定律得p1l1=p2l2⑤由力学平衡条件有p2=p0 ⑥联立②⑤⑥式,并代入题给数据得l2=10.4 cm ⑦设注入的水银在管内的长度为Δh,依题意得Δh=2(l1-l2)+h1⑧联立④⑦⑧式,并代入题给数据得Δh=13.2 cm【答案】(1)12.0 cm(2)13.2 cm【点拨】水银柱封闭气体时,气体体积的变化判断比较难,如上题中右侧注入水银后Δh与l2的关系是关键点.。
计算题
计算题(共18题)1.(10分)假设N 2为理想气体。
在00C 和5×105Pa 下,用2dm 3N 2作定温膨胀到压力为105Pa. (1)如果是可逆膨胀 (2)如果膨胀是在外压恒定为105Pa 的条件下进行试计算此两过程的Q 、W 、ΔU 和ΔH2.(10分)固态氨和液态氨的蒸气压与绝对温度的函数关系如下:ln (P s /Pa )=27.92-3754/T k , ln (P l /Pa )=24.383063/T k- 试求(1)氨的三相点的温度和压力(2)氨的气化热Δvap H m 、升华热Δsub H m 和熔化热Δfus H m 。
3.(10分)在250C 附近,电池Hg-Hg 2Br 2(s)|Br -|AgBr(s)-Ag 的电动势与温度的关系为:E=[-68.04-0.312×(t-25)] mv ,试写出通电量2F 时,电池反应的ΔrGm 、ΔrHm 、ΔrSm4.(15分)N 2O 5分解反应的历程如下:-1N 2O 5N O 2+NO 3(1)(2)NO 2+NO 32k −−→NO+O 2+NO 2(3)NO+NO 33k −−→2NO 2(甲)当用O 2的生成速率表示反应的速率时,试用稳态近似法证明:r 1=12122k k k k -+[N 2O 5](乙)设反应(2)为决速步,反应(1)为快平衡,用平衡假设法写出反应的速率表示式r 2(丙)在什么情况下,r 1=r 25.(10分)若反应 3HNO 2 H 2O + 2NO + H+ + NO 3-的机理如下,求以r[NO 3-]表示的速率方程。
2HNO 22+H 2O(快速平衡)2NO 22O 4 (快速平衡)N 2O 4+H 2O 3HNO 2 + H + + NO 3-k 2 (慢)。
6.(10分) 某化合物的分解是一级反应,该反应活化能51a =1.404310J mol E -⨯⋅,已知557K 时该反应速率系数211 3.310s k --=⨯,现在要控制此反应在10min 内,转化率达到90%,试问反应温度应控制在多少度?7.(10分) 在电池Pt |H 2(g,100Kpa)|HI 溶液{a(HI)=1}|I 2(s)|Pt 中,进行如下两个电池反应: (1)H 2(g,100Kpa)+I 2(s)=2HI{a(HI)=1}(2)21H 2(g,100Kpa)+21I 2(s)=HI{a(HI)=1}已知:ϕφ (Pt |I 2(s)| I -) = 0.535V , ϕφ (Pt |H +|H 2(g)) = 0 V 。
第1章 气体
第1章气体一、单选题1、某气体AB,在高温下建立下列平衡∶AB(g)==A(g)+B(g).若把1.00mol此气体在T=300K,P=101 kPa下放在某密闭容器中,加热到600K时,有25.0%解离。
此时体系的内部压力(kPa)为( )A. 253 B. 101 C.50.5 D.1262、一敞口烧瓶在7℃时盛满某种气体,欲使1/3 的气体逸出烧瓶,需加热到()A.100℃B.693 ℃C.420 ℃D.147 ℃3、实际气体和理想气体更接近的条件是( )A.高温高压 B. 低温高压 C. 高温低压 D. 低温低压4、A,B两种气体在容器中混合,容器体积为V,在温度T下测得压力为P,V A ,V B 分别为两气体的分体积,P A ,P B 为两气体的分压,下列算式中不正确的一个是( )A. PV A = n A RTB. P A V A =n A RTC. P A V= n A RVD. P A (V A+V B )= n A RT5、某容器中加入相同物质的量的NO和Cl2,在一定温度下发生反应:NOCl(g)。
平衡时,各物种分压的结论肯定错误的NO(g)+1/2Cl是()A. P(NO)=P(Cl2)B. P(NO)=P(NOCl)C. P(NO)<P(Cl2)D. P(NO)>P(NOCl)6、The height of a column of liquid supported by atmospheric pressure is inverselyproportional to the density of the liquid. Mercury has a density of 13.6 g/mL. How high a column of water (density = 1.00 g/mL) would be supported by an atmospheric pressure of 0.876 atm? ( )A. 9.05×103 mmB. 1.03×104 mmC. 49.0 mmD. 11.9 mm7、If you purchase a balloon filled with helium and take it outside on a cold day, you will notice that it shrinks and becomes less buoyant. What gas law explains this observation? ( )A. Boyle'sB. Charles'sC. Avogadro'sD. Graham's8、A sample of gas occupies 10.0 L at 50°C. Assuming that pressure is constant, what volume will the gas occupy at 100°C? ( )A. 10.0 LB. 20.0 LC. 11.5 LD. 5.0 L9、What is the Charles's law constant (in L/K) for 200 mg of carbon dioxide at 600 mm pressure? ( )A. 4.73 10–4 L/KB. 5.64 10–3 L/KC. 42.0 L/KD. 2.11 103 L/K10、At a given temperature and pressure, which gas occupies the smallest volume per unit mass? ( )A O2 B. Ar C. CO2 D. Xe11、At what temperature (in °C) will 25.0 g of carbon dioxide (at 1.00 atm) occupy.( )A. 188°C B 461°C C. –263°C D. –270°C12、What is the molar mass of a gas that has a density of 3.11 g/L at 100°C and 1.50 atm pressure? ( )A. 0.152 g/molB. 95.2 g/molC. 17.0 g/molD. 63.5 g/mol13、What volume of N2 gas would be produced by the decomposition of 35.0 g NaN3 solid? (Assume that the gas is produced at 1.00 atm pressure and 150°C.) ( )A 28.0 L B. 9.95 L C. 18.7 L D. 56.1 L14、At what temperature would CO2 gas have the same average molecular speed as O2 gas has at 400 K? ( )A. 250 KB. 550 KC. 400 KD. 600K15、How much faster does nitrogen escape from the balloon than oxygen? ( )A. 1.07 times fasterB. 1.14 times fasterC. 0.875 times as fastD. 0.935 times as fast二、判断题(判断下列各项叙述是否正确,对,打“√”;错,打“×”。
精选气体摩尔体积习题(含答案)
气体摩尔体积一. 选择题:1. 下列说法正确的是( )A. 在标准状况下,1mol 水的体积是22.4LB. 1mol H 2所占的体积一定是22.4LC. 在标准状况下,N A 个分子所占的体积约为22.4LD. 标准状况下,28g N 2和CO 混合气体,体积约为22.4L2. 150 C 时碳酸铵完全分解产生的气体混合物,其密度是相同条件下氢气密度的( )A. 90倍B. 48倍C. 12倍D. 32倍3. 同温同压下,A 容器的H 2和B 容器的NH 3中,若使它们所含的原子总数相等,则这两个容器的体积之比是( )A. 2:1B. 1:2C. 2:3D. 1:34. 标准状况下,若2.8L O 2含有n 个O 2分子,则阿伏加德罗常数为( ) A. n 8 B. n 16 C. 16n D. 8n5. 空气和CO 2按体积比5:1混合,将混合气体与足量红热的焦炭充分反应,设空气中N 2和O 2的体积比为4:1,不计其他成分,且体积均在同温同压下测定,则反应后的气体中CO 的体积分数是( )A. 50%B. 29%C. 43%D. 1006. 19世纪,化学家对氧化锆的分子式有争议,经测定,锆(Zr )的相对原子质量约为91,其氯化物蒸气的密度是同温同压下H 2密度116~117倍,试判断与氯化物价态相同的氧化锆的分子式( )A. ZrOB. Zr O 2C. Zr O 23D. ZrO 27. 已知10.2g A 与12.8g B 完全反应,生成9.6g C 和7.2g D 及另一气体E ,已知E 的密度是H 2密度的15.5倍,则气体E 在标准状况下的体积是( )A. 2.24LB. 4.48LC. 5.6LD. 11.2L8. 同温同压下,x g 的甲气体与y g 的乙气体占有相同的体积,则x y :的值可以表示( )A. 甲与乙的相对分子质量之比B. 等质量的甲和乙的分子个数之比C. 同温同压下甲与乙的密度之比D. 同温同压下,等质量的甲与乙的压强之比9. 两种气态烃(碳氢化合物,且分子中C 原子数不大于4)的混合气体0.1mol ,完全燃烧得0.16mol CO 2和3.6g H O 2,则混合气体中( )A. 一定有CH 4B. 一定是CH 4和C H 24C. 一定没有C H 26D. 一定有C H 2210. 在一定温度下,物质W 分解,其反应方程式423W X g Y g ∆()()+,测得生成物组成的混合气体与H 2的相对密度为18,则W 的式量为( )A. 27B. 18C. 36D. 12611. H 2和O 2的混合气体,在120 C 和101105.⨯Pa 下体积为aL ,点燃使其反应后恢复至原条件,其体积变为bL ,则原混合气体中O 2为( )A. b LB. ()a b L -C. ()2a b L -D. ()2b a L -12. 同温同压下,10mol CO 与H 2混合气体完全燃烧时,用去5mL O 2,则混合气体中CO 和H 2的体积比为( )A. 1:1B. 2:1C. 3:1D. 任意比13. 在标准状况下,下列各组物质的体积相同,则组内物质的分子数也相同的是( )A. HF 和CH Cl 22B. SO O 22和C. SO PCl 23和D. SO 2和SO 314. 将H N O 222、、三种气体分别放入三个不同的密闭容器中,当它们的温度、密度完全相同时,这三种气体的压强(p )大小顺序是( )A. p H p O p N ()()()222>>B. p O p N p H ()()()222>>C. p H p N p O ()()()222>>D.无法判断15. 某混合气体中各气体的质量分数为O N CO 22232%28%22%:、:、:、CH 4:16%、H 22%:,则此混合气体对氢气的相对密度为( )A. 32.00B. 11.11C. 22.22D. 30.0016. 有下列几种方法制备O 2:(1)KClO 3和MnO 2共热,(2)Na O 22加水,(3)H O 22中加MnO 2,(4)KMnO 4受热分解,若要制相同质量的O 2,则上述反应中相关物质转移的电子数之比为( )A. 3:2:2:4B. 1:1:1:1C. 2:1:1:2D. 1:2:1:217. P 和O 2放在两容器中,控制不同条件,分别发生:432223P O P O +=(容器1),45225P O P O +=(容器2),若在两容器中分别放1mol P 和1mol O 2,充分反应后得到P O 23和P O 25的物质的量之比是( )A. 1:1B. 5:4C. 4:3D. 5:318. 常温常压下aL SO 2和bL H S 2混合,反应232222H S g SO g S H O ()()+=+,若反应后气体的体积是反应前的14,则a 与b 之比为( ) A. 1:1 B. 2:1 C. 1:2 D. 1:319. 甲、乙两化合物均只含X 、Y 两元素。
八年级化学下册《气体的压强》练习题(含答案)
八年级化学下册《气体的压强》练习题(含答案)1. 气体的压强与什么有关?答:气体的压强与气体的体积、物质的质量和温度有关。
2. 一个气缸中气体的体积为10 L,压强为3 atm,求气缸中气体的质量?答:PV = nRT,n = PV/RT = (3 atm × 10 L) / (0.0821 L·atm·mol^-1·K^-1 × 300 K) = 1.219 molM = m/n = 40 g/mol,气体的质量为 48.76 g。
3. 一个气缸中气体的温度为25 ℃,压强为0.5 atm,如果体积为20 L,求气体的摩尔质量?答:PV = nRT,n = PV/RT = (0.5 atm × 20 L) / (0.0821 L·atm·mol^-1·K^-1 × (25+273) K) = 0.4646 molM = m/n,摩尔质量为 94.25 g/mol。
4. 在恒温下,压缩一个气体使其体积减少了一半,气体压强会发生什么变化?答:气体压强将增加两倍。
5. 一个容积固定的气缸中气体的初始压强为1 atm,将温度升高1倍,此时气体的压强为多少?答:根据查理定律,P/T = 常数,所以气体压强将变为2 atm。
6. 一个气体在25 ℃下的第一次测定压强为2 atm,第二次测量为1.5 atm,这两次压强的平均值是多少?答:平均压强为 (2 atm + 1.5 atm) / 2 = 1.75 atm。
7. 一个容积为10 L的气缸中有2 mol的氧气和3 mol的氮气,求气缸中这些气体的总压强。
答:根据道尔顿分压定律,氧气的分压为 2/5 × Pt,氮气的分压为 3/5 × Pt,所以总压强为 Pt = (2/5 + 3/5) × (0.0821 L·atm·mol^-1·K^-1 × 298 K) / 10 L = 1.009 atm。
气体摩尔体积二元混合物计算题
物质的量二元混合物计算
1、SO2和H2的混合气体7.4g在标准状况下体积为13.44 L 。
求其中SO2的质量。
2、标准状况下8.96 L二氧化碳和一氧化氮混合气体中含0.6 mol O 。
求其中二氧化碳的质量。
3、一氧化碳与氢气的混合气体的密度是相同状况下氢气密度的7.5倍。
求一氧化碳与氢气的体积比。
4、二氧化碳与甲烷的混合气体0.25 g在标准状况下的体积为200 mL。
求二氧化碳与甲烷的体积比。
5、一氧化碳和氮气的混合气体11.2 L(标准状况) ,通过足量的灼热氧化铜后气体质量变为17.2 g 。
求氮
气的质量。
6、固体碳和硫的混合物10 g在足量氧气中充分燃烧后生成气体在标准状况下体积为11.2 L。
求原固体硫的质量。
气体计算题
气体计算题1.如图,粗细均匀的U形管内装有密度为ρ的液体,U型管右臂上端封闭,左臂中有一质量不计的活塞,活塞横截面积为S。
开始时用手握住活塞,使它与封闭端位于同一高度.此时两臂液面位于同一水平面内。
液体上方各封闭有一定质量的理想气体,气柱长均为h.今将活塞由图示的位置向上缓慢移动,移动的距离为2h,此时两臂液面的高度差为h.设整个过程中气体温度不变,移动过程中活塞与管壁摩擦忽略不计,且活塞不漏气。
问:(1)移动活塞后,左臂液面上方压强为多少?(2)设大气压强为p0,移动活塞前,需要多大的拉力才能使活塞保持静止。
2.如图,粗细均匀的导热细玻璃管竖直放置,A、G端均开口,BC段和DEF段有水银柱。
其中,BC、EF段长度均为25 cm,CD段长度30 cm.DE段长度5 cm、FG段长度20 cm,CD部分封闭有一定质量的理想气体,外界大气压强p0 =75 cmHg。
初始状态下,封闭G端,在A端加上活塞并缓慢下压,使DEF段水银柱的D端向右移动至E点。
求:(i)末态FG段气体的压强;(ii)下压过程中,BC段水银柱的C端向右移动的距离。
3.如图所示,导热良好的气缸A、B用细管相连,A的容积为B的3倍,A中装有压强为P0、质量为m0的理想气体,活塞C可沿气缸B滑动且与方保持良好的气密性。
连接A、B的细管上有两个阀门K1、K2,当向右拉活塞时,保持K1打开,K2闭合;向左推活塞时,保持K1闭合,K2打开。
活塞开始时位于气缸B的最左端,若环境温度始终保持不变,外界大气压为P0,不计细管体积的影响。
求:I.将活塞缓慢拉到气缸B的最右端时缸内气体的压强;II.将活塞缓慢拉到气缸B的最右端,再缓慢推回到最左端,如此重复n次(包括第一次)后缸内气体的质量。
4.如图所示,导热密闭容器竖直放置,其底部放有质量为m的空心小球,容器内部密封一定质量的理想气体,初始时气体体积为V,压强为P,静止的空心小球对容器底部的压力为F N1=0.9mg(小球体积不变且所受浮力不可忽略),重力加速度大小为g,环境温度保持不变,若用充气筒向容器中每次充入0.5V,气压为0.5P的同种理想气体,则充气多少次后小球静止时对容器底部恰好无压力?5. 如图所示,水平放置的密闭、导热气缸通过一段不计体积的导管和上端开口玻璃管相连,气缸被一不计厚度的隔热轻活塞隔成体积相同的两部分气体,气体压强均等于大气压强P0,长度均为L=10cm(上部分气缸中接有一段体积不计的电阻丝),玻璃管内装有一段长为h=40cm 的水银,导管处阀门关闭。
化学气体的摩尔计算练习题详解
化学气体的摩尔计算练习题详解在学习化学中,摩尔计算是一个重要的概念。
了解化学气体的摩尔计算方法对于理解气体行为和进行实验操作都具有重要意义。
本文将详细解析几个化学气体的摩尔计算练习题,以帮助读者更好地理解和掌握该知识点。
题目一:在标准条件下,2摩尔的氢气和1摩尔的氧气反应生成水,求生成的水的摩尔数。
解析:根据氢气和氧气的化学方程式(2H₂ + O₂ → 2H₂O),可以得知氢气和氧气的物质的量比为2:1。
由此,我们可以得出在该反应中,氧气的物质的量为1摩尔,即生成的水的物质的量也为1摩尔。
题目二:在体积为3升的容器中,氢气和氧气按照体积比为2:1充满,求氢气和氧气各自的摩尔数。
解析:根据体积比和摩尔比之间的关系,可得知氢气和氧气的摩尔比为2:1。
又根据理想气体状态方程PV=nRT,可以将体积转换为物质的量。
在标准条件下(1 atm,273 K),1摩尔气体的体积为22.4升。
因此,在该体积为3升的容器中,氢气的摩尔数为3/22.4×2=0.268摩尔,氧气的摩尔数为3/22.4×1=0.134摩尔。
题目三:在一定温度和压强下,氧气和氮气按照摩尔比2:1充满容器,求氧气和氮气各自的体积比。
解析:根据摩尔比和体积比之间的关系,可得知氧气和氮气的体积比为2:1。
根据理想气体状态方程PV=nRT,我们可以将摩尔数转换为体积。
在一定温度和压强下,氧气和氮气的摩尔数比为2:1。
假设氧气的摩尔数为2n,氮气的摩尔数为n,则氧气的体积为2n×22.4升,氮气的体积为n×22.4升。
由此得出氧气和氮气的体积比为2n×22.4升:n×22.4升,即2:1。
通过解析以上练习题,我们可以看出化学气体的摩尔计算涉及到物质的量、体积和摩尔比之间的关系。
在实际应用中,根据不同的题目要求,我们需要根据已知条件采用合适的计算方法来求解。
熟练掌握化学气体的摩尔计算方法,对于理解和应用化学知识都具有重要意义。
气体定律总习题
计算题5.假设一条鱼儿正在水下10m处戏水,吐出的一个体积为1cm3的气泡.气泡内的气体视为理想气体,且气体质量保持不变,大气压强为P0=1.0×105Pa,g=10m/s2,湖水温度保持不变.气泡到达湖面时的体积多大?6.〔12分〕如下图,长为1m,开口竖直向上的玻璃管内,封闭着长为15cm的水银柱,封闭气体的长度为20cm,已知大气压强为75cmHg。
现缓慢旋转玻璃管,求:〔1〕当玻璃管水平放置时,封闭气体的长度为多少〔2〕当玻璃管开口竖直向下时,封闭气体的长度为多少7.如图,两端封闭的U型细玻璃管竖直放置,管内水银封闭了两段空气柱。
初始时空气柱长度分别为l1=10cm、l2=16cm,两管液面高度差为h=6cm,气体温度均为27℃,右管气体压强为P2=76cmHg。
〔1〕假设保持两管气体温度不变,将装置以底边AB为轴缓慢转动90度,求右管内空气柱的最终长度;〔2〕假设保持右管气体温度不变,缓慢升高左管气体温度,求两边气体体积相同时,左管气体的温度。
8.如下图,两端开口、粗细均匀的长直U形玻璃管内由两段水银柱封闭着长度为15cm的空气柱,气体温度为300K时,空气柱在U形管的左侧。
〔i〕假设保持气体的温度不变,从左侧开口处缓慢地注入25cm长的水银柱,管内的空气柱长为多少?〔ii〕为了使空气柱的长度恢复到15cm,且回到原位置,可以向U形管内再注入一些水银,并改变气体的温度,应从哪一侧注入长度为多少的水银柱?气体的温度变为多少?〔大气压强P0=75cmHg,图中标注的长度单位均为cm〕9.如图,粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口,管内有一段水银柱,中管内水银面与管口A之间气体柱长为l A=40cm,右管内气体柱长为l B=39cm。
先将口B封闭,再将左管竖直插入水银槽中,设被封闭的气体为理想气体,整个过程温度不变,假设稳定后进入左管的水银面比水银槽水银面低4cm,已知大气压强p0=76cmHg,求。
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1.如图所示为0.3mol的某种气体的压强和温度关系p-t图线。
p0表示1个标准大气压。
求:
(1)t=0℃气体体积为多大?
(2)t=127℃时气体体积为多大?
(3)t=227℃时气体体积为多大?
2.(2012·上海青浦区高三期末)一端开口的U形管内由水银柱封有一段空气柱,大气压强为76cmHg,当气体温度为27℃时空气柱长为8cm,开口端水银面比封
闭端水银面低2cm, 如下图所示,求:
(1)当气体温度上升到多少℃时,空气柱长为10cm?
(2)若保持温度为27℃不变,在开口端加入多长的水银柱能使空气柱长
为6cm?
3.如图所示,带有刻度的注射器竖直固定在铁架台上,其下部放入盛水的烧杯中。
注射器活塞的横截面积S=5×10-5m2,活塞及框架的总质量m0=5×10-2kg,大气压强p0=1.0×105Pa.当水温为t0=13℃时,注射器内气体的体积为5.5mL。
(g=10m/s2)
(1)向烧杯中加入热水,稳定后测得t1=65℃时,气体的体积为多大?
(2)保持水温t1=65℃不变,为使气体的体积恢复到5.5mL,则要在
框架上挂质量多大的钩码?
4.(2012·上海金山区高二期末)如图所示,固定的绝热气缸内有一质量为m的“T”型绝热活塞(体积可忽略),距气缸底部h0处连接一U形管(管内气体的体积忽略不计)。
初始时,封闭气体温度为T0,活塞距离气缸底部为1.5h0,两边水银柱存在高度差。
已知水银的密度为ρ,大气压强为p0,气缸横截面积为s,活塞竖直部分长为1.2h0,重力加速度为g。
试问:
(1)初始时,水银柱两液面高度差多大?
(2)缓慢降低气体温度,两水银面相平时温度是多
少?。