突破理想气体应用难点
初中化学难点突破范文
初中化学难点突破第一篇范文：初中化学难点突破一、气体溶解度的影响因素气体溶解度是指在一定温度和压强下，气体在液体中溶解的能力。
初中化学中，气体溶解度的学习是学生们的难点之一。
本文将从以下几个方面阐述气体溶解度的影响因素，帮助学生突破这一难点。
1.温度对气体溶解度的影响气体溶解度随温度的升高而减小。
这是因为随着温度的升高，气体分子的运动速度加快，从而导致气体分子从液体中逸出，使溶解度减小。
例如，打开一瓶汽水时，汽水中二氧化碳的溶解度随着温度的升高而减小，从而产生大量气泡。
2.压强对气体溶解度的影响气体溶解度随压强的增大而增大。
这是因为压强的增大会使气体分子在液体中的溶解速率增加，从而使溶解度增大。
例如，深海中的生物能够生存，是因为深海的高压环境使氧气在水中的溶解度增大，从而为生物提供了足够的氧气。
二、化学平衡的理解与应用化学平衡是化学反应中的一种特殊状态，指在一定条件下，反应的正反两个方向反应速率相等，各种物质的浓度保持不变。
初中化学中，化学平衡的学习是学生们的又一个难点。
以下将从化学平衡的理解和应用两个方面进行阐述，帮助学生突破这一难点。
1.化学平衡的理解（1）动态平衡：化学平衡是动态平衡的一种，是指在平衡状态下，反应物和生成物之间的转化仍在进行，只是正反两个方向的反应速率相等。
（2）条件平衡：化学平衡是在一定条件下达到的，这些条件包括温度、压强、浓度等。
改变这些条件，平衡的位置也会发生移动。
2.化学平衡的应用（1）沉淀溶解平衡：在溶液中，某些离子会结合生成沉淀，当沉淀的生成速率和溶解速率相等时，达到沉淀溶解平衡。
例如，硫酸钡和氯化银的溶解平衡。
（2）酸碱平衡：在溶液中，酸和碱发生中和反应，当酸和碱的浓度达到一定比例时，达到酸碱平衡。
例如，氢氧化钠和盐酸的中和反应。
三、溶液的浓度与稀释溶液的浓度是描述溶液中溶质含量的一个指标。
初中化学中，溶液的浓度和稀释的知识是学生们的又一个难点。
以下将从溶液浓度的概念和稀释方法两个方面进行阐述，帮助学生突破这一难点。
推导理想气体状态方程及解题技巧
推导理想气体状态方程及解题技巧气体是物质的一种形态，其分子间距较大，分子之间的相互作用力较弱，具有可压缩性和可扩散性。
为了描述气体的性质和行为，科学家们提出了理想气体状态方程。
本文将介绍推导理想气体状态方程的基本原理和解题技巧。
一、理想气体状态方程的推导理想气体状态方程可以由几个基本的假设推导得出。
首先，假设气体分子是一个个微小的质点，大小可忽略不计。
其次，假设气体分子之间没有相互作用力，只受到碰撞的影响。
最后，假设气体分子之间的碰撞是完全弹性碰撞，不会损失能量。
根据这些假设，我们可以得到理想气体状态方程的推导过程。
首先，考虑一个理想气体在一定温度、压力下的体积。
根据理想气体分子之间没有相互作用力的假设，每个分子的运动独立且随机。
我们可以用单位时间内每个气体分子撞击单位面积上的次数来描述其碰撞频率。
以单位时间内气体分子碰撞次数为n，单位面积为A的区域来计算，可以得到n=A×v/λ，其中v是气体分子的平均速度，λ是气体分子自由程的平均值。
假设每次碰撞气体分子的平均反弹速度为V，根据完全弹性碰撞的假设，可知分子从两端壁上弹回正好需要2V的时间。
而单位体积内气体含有2N个气体分子，每次弹回所需时间为2V，所以单位时间内气体分子弹回次数为2NV/v。
由此，我们可以得到单位时间内碰撞次数为n=(2NV/v)×A。
考虑每次碰撞过程中气体分子对单位面积的冲量J=2mv，其中m是气体分子的质量。
引入单位时间内气体分子撞击单位时间上的冲量ΔP，可以得到ΔP=nJ=(2Nm)v/A。
根据牛顿第三定律，单位时间内气体分子撞击单位时间上产生的压力P，就是单位时间内气体分子撞击单位时间上的力ΔF与单位面积的比值，即P=ΔF/A。
由于每个撞击过程中气体分子对单位面积的冲量ΔP都一样，所以ΔF也一样。
由此，我们可以得到理想气体状态方程的推导结果：P=ΔF/A=ΔP/A=(2Nm)v/A。
根据理想气体的定义，温度T与气体分子的平均动能E有关。
高中物理第13章热学理论 微型专题能力突破 34(气体实验定律和理想气体状态方程的应用)
高中物理第13章热学理论微型专题能力突破34气体实验定律和理想气体状态方程的应用Lex Li一、变质量问题例1一只两用活塞气筒的原理如图所示(打气时如图甲所示，抽气时如图乙所示)，其筒内体积为V0，现将它与另一只容积为V的容器相连接，容器内的空气压强为p0，当分别作为打气筒和抽气筒时，活塞工作n次后，则在上述两种情况下，容器内的气体压强分别为(大气压强为p0) ()A．np0，1n p0 B.nV0V p0，V0nV p0C．(1＋V0V)n p，(1＋V0V)n pD．(1＋nV0V)p0，(VV＋V0)n p0在对气体质量变化的问题分析和求解时，首先要将质量变化的问题变成质量不变的问题，否则不能应用气体实验定律.如漏气问题，不管是等温漏气、等容漏气，还是等压漏气，都要将漏掉的气体收回来.可以设想有一个“无形弹性袋”收回漏气，且漏掉的气体和容器中剩余气体同温、同压，这样就把变质量问题转化为定质量问题，然后再应用气体实验定律求解.二、理想气体状态方程与气体图象问题例2使一定质量的理想气体的状态按图甲中箭头所示的顺序变化，图中BC段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线的一部分．(1)已知气体在状态A的温度T A＝300 K，求气体在状态B、C和D的温度各是多少？(2)将上述状态变化过程在图乙中画成用体积V和热力学温度T表示的图线(图中要标明A、B、C、D四点，并且要画箭头表示变化的方向)，说明每段图线各表示什么过程．分析状态变化的图象问题，要与状态方程结合起来，才能由某两个参量的变化情况确定第三个参量的变化情况，由pVT＝C知，若气体在状态变化过程中pV之积不变，则温度不变；若pT比值不变，则V不变；若VT比值不变，则p不变，否则第三个参量发生变化.三、理想气体的综合问题3.1．定性分析液柱移动问题定性分析液柱移动问题常使用假设推理法：根据题设条件，假设液柱不动，运用相应的物理规律及有关知识进行严谨的推理，得出正确的答案．常用推论有两个：①查理定律的分比形式：ΔpΔT＝pT或Δp＝ΔTT p.②盖—吕萨克定律的分比形式：ΔVΔT＝VT或ΔV＝ΔTT V.3.2．定量计算问题定量计算问题是热学部分的典型的物理综合题，它需要考查气体、汽缸或活塞等多个研究对象，涉及热学、力学等物理知识，需要灵活、综合地应用知识来解决问题．解决该问题的一般思路：①审清题意，确定研究对象．②分析清楚初、末状态及状态变化过程，依据气体实验定律列出方程；对力学研究对象要正确地进行受力分析，依据力学规律列出方程进而求出压强．③注意挖掘题目中的隐含条件，如几何关系等，列出辅助方程．④多个方程联立求解．对求解的结果注意检验它们的合理性．例3如图所示，两端封闭、粗细均匀、竖直放置的玻璃管内，有一长为h的水银柱将管内气体分为两部分，已知l2＝2l1.若使两部分气体同时升高相同的温度，管内水银柱将如何运动？(设原来上、下两部分气体温度相同)此类问题中，如果是气体温度降低，则ΔT为负值，Δp亦为负值，表示气体压强减小，那么降温后水银柱应该向压强减小得多的一方移动.例4如图甲所示，水平放置的汽缸内壁光滑，活塞厚度不计，在A、B两处设有限制装置，使活塞只能在A、B之间运动，B左面汽缸的容积为V0，A、B之间的容积为0.1V0.开始时活塞在B处，缸内气体的压强为0.9p0(p0为大气压强)，温度为297 K，现缓慢加热汽缸内的气体，直至达到399.3 K．求：(1)活塞刚离开B处时的气体的温度T B；(2)缸内气体最后的压强p；(3)在图乙中画出整个过程的p－V图象．01.(变质量问题)某种喷雾器的贮液筒的总容积为7.5 L，如图所示，装入6 L的药液后再用密封盖将贮液筒密封，与贮液筒相连的活塞式打气筒每次能压入300 cm3、1 atm的空气，设整个过程温度保持不变，求：(1)要使贮液筒中空气的压强达到4 atm，打气筒应打压几次？(2)当贮液筒中空气的压强达到4 atm时，打开喷嘴使其喷雾，直到内外气体压强相等，这时筒内还剩多少药液？02．(理想气体图象问题)如图所示，一定质量的气体从状态A经状态B、C、D再回到状态A.问AB、BC、CD、DA经历的是什么过程？已知气体在状态A时的体积是1 L，求气体在状态B、C、D时的体积各为多少，并把此图改为p－V图象．03．(液柱移动的问题)两端封闭、内径均匀的直玻璃管水平放置，如图所示．V左<V右，温度均为20℃，将右端空气柱的温度降为0 ℃，左端空气柱的温度降为10 ℃，管中水银柱将() A．不动B．向左移动C．向右移动D．无法确定是否移动04．(理想气体状态方程的综合应用)用销钉固定的活塞把容器分成A、B两部分，其容积之比V A∶V B＝2∶1，如图所示，起初A中有温度为127 ℃、压强为1.8×105Pa的空气，B中有温度为27 ℃、压强为1.2×105Pa的空气，拔去销钉，使活塞可以无摩擦地移动但不漏气，由于容器壁缓慢导热，最后两部分空气都变成室温27 ℃，活塞也停住，求最后A、B中气体的压强．一、选择题考点一变质量问题01．空气压缩机的储气罐中储有1.0 atm的空气6.0 L，现再充入1.0 atm的空气9.0 L．设充气过程为等温过程，空气可看做理想气体，则充气后储气罐中气体压强为() A．2.5 atm B．2.0 atmC．1.5 atm D．1.0 atm02．用打气筒将压强为1 atm的空气打进自行车轮胎内，如果打气筒容积ΔV＝500 cm3，轮胎容积V＝3 L，原来压强p＝1.5 atm.现要使轮胎内压强变为p′＝4 atm，问用这个打气筒要打气次数为(设打气过程中空气的温度不变) () A．10次B．15次C．20次D．25次考点二理想气体的图象问题03．在下列图象中，不能反映一定质量的理想气体经历了等温变化→等容变化→等压变化后，又回到初始状态的图象是(A中曲线为双曲线的一支) ()04．如图所示是理想气体经历的两个状态变化的p－T图象，对应的p－V图象应是()05．(多选)如图所示为一定质量的理想气体沿着如图所示的方向发生状态变化的过程，则该气体压强的变化是()A．从状态c到状态d，压强减小B．从状态d到状态a，压强不变C．从状态a到状态b，压强增大D．从状态b到状态c，压强增大考点三理想气体的综合问题06.(多选)如图所示，用活塞把一定质量的理想气体封闭在导热汽缸中，用水平外力F作用于活塞杆，使活塞缓慢向右移动，气体由状态①变化到状态②.如果环境保持恒温，分别用p、V、T表示该理想气体的压强、体积、温度．气体从状态①变化到状态②，此过程可用下图中哪几个图象表示()二、非选择题07．(变质量问题)容积为V0的容器内盛有理想气体，若用最大容积为ΔV的活塞抽气筒抽气，在温度不变的情况下抽气10次，容器内剩余气体的压强是最初压强的多少倍？08．(变质量问题)氧气瓶的容积是40 L，其中氧气的压强是130 atm，规定瓶内氧气压强降到10 atm时就要重新充氧．有一个车间，每天需要用1 atm的氧气400 L，一瓶氧气能用几天？假定温度不变，氧气可视为理想气体．9.(理想气体的状态方程及气体图象问题的综合应用)一定质量的理想气体由状态A变为状态D，其有关数据如图甲所示，若气体在状态D的压强是2×104 Pa.(1)求状态A的压强；(2)请在图乙中画出该状态变化过程的p－T图象，并分别标出A、B、C、D各个状态．10．(气体实验定律及理想气体状态方程的综合应用)如图所示，均匀薄壁U形管竖直放置，左管上端封闭，右管上端开口且足够长，用两段水银封闭了A、B两部分理想气体，下方水银的左右液面高度相差ΔL＝10 cm，右管上方的水银柱高h＝14 cm，初状态环境温度为27 ℃，A部分气体长度l1＝30 cm，外界大气压强p0＝76 cmHg.现保持温度不变，在右管中缓慢注入水银，使下方水银左右液面等高，然后给A部分气体缓慢升温，使A部分气体长度回到30 cm.求：(1)右管中注入的水银高度是多少？(2)升温后的温度是多少？11．(气体实验定律的综合应用)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．已知大活塞的质量为m1＝2.50 kg，横截面积为S1＝80.0 cm2；小活塞的质量为m2＝1.50 kg，横截面积为S2＝40.0 cm2；两活塞用刚性轻杆连接，间距保持为l ＝40.0 cm；汽缸外大气的压强为p＝1.00×105 Pa，温度为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为T1＝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/s2.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．高中物理第13章热学理论 微型专题能力突破 34气体实验定律和理想气体状态方程的应用Lex Li例1 D解析 打气时，活塞每推动一次，就把体积为V 0、压强为p 0的气体推入容器内，若活塞工作n 次，就是把压强为p 0、体积为nV 0的气体压入容器内，容器内原来有压强为p 0、体积为V 的气体，根据玻意耳定律得：p 0(V ＋nV 0)＝p ′V .所以p ′＝V ＋nV 0V p 0＝(1＋n V 0V)p 0.抽气时，活塞每拉动一次，就把容器中的气体的体积从V 膨胀为V ＋V 0，而容器中的气体压强就要减小，活塞推动时，将抽气筒中的体积为V 0的气体排出，而再次拉动活塞时，又将容器中剩余的气体的体积从V 膨胀到V ＋V 0，容器内的压强继续减小，根据玻意耳定律得：第一次抽气p 0V ＝p 1(V ＋V 0)，p 1＝VV ＋V 0p 0.第二次抽气p 1V ＝p 2(V ＋V 0)，p 2＝V V ＋V 0p 1＝(V V ＋V 0)2p0 活塞工作n 次，则有：p n ＝(V V ＋V 0)np 0.故正确答案为D.例2 (1)600 K 600 K 300 K (2)见解析解析 从p －V 图中可以直观地看出，气体在A 、B 、C 、D 各状态下压强和体积分别为p A ＝4 atm ，p B ＝4 atm ，p C ＝2 atm ，p D ＝2 atm ，V A ＝10 L ，V C ＝40 L ，V D ＝20 L.(1)根据理想气体状态方程p A V A T A ＝p C V C T C ＝p D V D T D ，可得T C ＝p C V C p A V A·T A ＝2×404×10×300 K ＝600 K ，T D ＝p D V D p A V A·T A ＝2×204×10×300 K ＝300 K ，由题意知B 到C 是等温变化，所以T B ＝T C ＝600 K.(2)由状态B 到状态C 为等温变化，由玻意耳定律有p B V B ＝p C V C ，得:V B ＝p C V C p B ＝2×404 L ＝20 L.在V －T 图上状态变化过程的图线由A 、B 、C 、D 各状态依次连接(如图)，AB 是等压膨胀过程，BC 是等温膨胀过程，CD 是等压压缩过程． 例3 水银柱上移解析 水银柱原来处于平衡状态，所受合外力为零，即此时两部分气体的压强p 1＝p 2＋p h .温度升高后，两部分气体的压强都增大，若Δp 1>Δp 2，水银柱所受合外力方向向上，应向上移动，若Δp 1<Δp 2，水银柱向下移动，若Δp 1＝Δp 2，水银柱不动．所以判断水银柱怎样移动，就是分析其合外力的方向，即判断两部分气体的压强哪一个增大得多．假设水银柱不动，两部分气体都做等容变化，分别对两部分气体应用查理定律：上段：p 2T 2＝p 2′T 2′，所以p 2′＝T 2′T 2p 2， Δp 2＝p 2′－p 2＝(T 2′T 2－1)p 2＝ΔT 2T 2p 2；同理下段：Δp 1＝ΔT 1T 1p 1.又因为ΔT 2＝ΔT 1，T 1＝T 2，p 1＝p 2＋p h >p 2，所以Δp 1>Δp 2，即水银柱上移． 例4 (1)330 K (2)1.1p 0 (3)见解析图解析 (1)汽缸内的气体初状态时p 1＝0.9p 0，V 1＝V 0，T 1＝297 K ．当活塞刚离开B 处时，气体的状态参量p 2＝p 0，V 2＝V 0，T 2＝T B .根据p 1T 1＝p 2T 2，得0.9p 0297＝p 0T B，所以T B ＝330 K.(2)随着温度不断升高，活塞最后停在A 处，此时气体的状态参量： p 4＝p ，V 4＝1.1V 0，T 4＝399.3 K ．根据p 1V 1T 1＝p 4V 4T 4，得0.9p 0V 0297＝1.1pV 0399.3，解得p ＝1.1p 0.(3)随着温度的升高，当活塞恰好停在A 处时，气体的状态参量：p 3＝p 0，V 3＝1.1V 0，T 3＝T A 由p 1V 1T 1＝p 3V 3T 3得0.9p 0V 0297＝1.1p 0V 0T A，解得T A ＝363 K ．综上可知，气体温度由297 K 升高到330 K 的过程中，气体做等容变化；气体温度由 330 K 升高到363 K 的过程中，气体做等压变化；气体温度由363 K 升高到399.3 K 的过程中，气体做等容变化，故整个过程的p －V 图象如图所示．01、(1)15次 (2)1.5 L解析 (1)设打气筒打压n 次可以使压强达到4 atm. 初状态：p 1＝1 atm ，V 1＝V ＋nV 0 其中V ＝7.5－6 L ＝1.5 L ＝1.5×103 cm 3 末状态：p 2＝4 atm ，V 2＝V由玻意耳定律得p 1V 1＝p 2V 2 代入数据解得n ＝15 (2)设停止喷雾时贮液筒内气体体积为V ′，由玻意耳定律得：4 atm×1.5 L ＝1 atm×V ′ 解得V ′＝6 L 故还剩药液7.5 L －6 L ＝1.5 L. 02、见解析解析 A →B 为等容变化，压强随温度升高而增大．B →C 为等压变化，体积随温度升高而增大．C →D 为等温变化，体积随压强减小而增大．D →A为等压变化，体积随温度降低而减小．由题意知V B ＝V A ＝1 L ．因为V BT B＝V C T C ，所以V C ＝T C T B V B ＝900450×1 L ＝2 L ．由p C V C ＝p D V D ，得V D ＝p C p D V C ＝31×2 L ＝6 L ．所以V B ＝1 L ，V C ＝2 L ，V D ＝6 L ．根据以上数据，题中四个过程的p －V 图象如图所示．03、C 设降温后水银柱不动，则两段空气柱均为等容变化，初始状态左右压强相等，即p 左＝p 右＝p ，对左端空气柱Δp 左ΔT 左＝p 左T 左，则Δp 左＝ΔT 左T 左p 左＝－10293p ，同理右端空气柱Δp 右＝－20293p ，所以|Δp 右|>|Δp 左|，即右侧空气柱的压强降低得比左侧空气柱的压强多，故水银柱向右移动，选项C 正确．04、1.3×105 Pa 1.3×105 Pa解析 对A 中空气，初状态：p A ＝1.8×105 Pa ，T A ＝400 K. 末状态：T A ′＝300 K ，由理想气体状态方程有p A V A T A ＝p A ′V A ′T A ′，得：1.8×105 V A 400＝p A ′V A ′300对B 中空气，初状态：p B ＝1.2×105 Pa ，T B ＝300 K. 末状态：T B ′＝300 K. 由理想气体状态方程有：p B V B T B ＝p B ′V B ′T B′，得：1.2×105 V B 300＝p B ′V B ′300又V A ＋V B ＝V A ′＋V B ′， V A ∶V B ＝2∶1， p A ′＝p B ′， 联立解得p A ′＝p B ′＝1.3×105 Pa.01、A 取全部气体为研究对象，由p 1(V 1＋V 2)＝pV 1得p ＝2.5 atm ，故A 正确． 02、B 温度不变，由玻意耳定律的分态气态方程得pV ＋np 1ΔV ＝p ′V ，代入数据得： 1．5 atm×3 L ＋n ×1 atm×0.5 L ＝4 atm×3 L ，解得n ＝15.03、D 根据p －V 、p －T 、V －T 图象的物理意义可以判断，其中D 反映的是理想气体经历了等温变化→等压变化→等容变化，与题意不符．04、C 05、AC06、AD 由题意知，气体由状态①到状态②的过程中，温度不变，体积增大，根据pVT ＝C 可知压强将减小．对A 图象进行分析，p －V 图象是双曲线即等温线，且由状态①到状态②，气体体积增大，压强减小，故A 项正确；对B 图象进行分析，p －V 图象是直线，气体温度会发生变化，故B 项错误；对C 图象进行分析，可知气体温度不变，但体积减小，故C 项错误；对D 图象进行分析，可知气体温度不变，压强减小，故体积增大，D 项正确．07、见解析解析 本题是一道变质量问题，我们必须转化成质量一定的问题．因为每次抽出的气体压强不一样，但可把抽气等效成容器与真空的抽气筒相通，所以每次抽气可视为质量一定的气体体积增大ΔV .第一次抽气：p 0V 0＝p 1(V 0＋ΔV )， 第二次抽气：p 1V 0＝p 2(V 0＋ΔV )，第三次抽气：p 2V 0＝p 3(V 0＋ΔV )，…第十次抽气：p 9V 0＝p 10(V 0＋ΔV )各式相乘可得p 10＝(V 0V 0＋ΔV )10p 0. 所以p 10p 0＝(V 0V 0＋ΔV )10.08、12天解析 用如图所示的方框图表示思路．由V 1→V 2：p 1V 1＝p 2V 2V 2＝p 1V 1p 2＝130×4010 L ＝520 L ， 由(V 2－V 1)→V 3：p 2(V 2－V 1)＝p 3V 3，V 3＝p 2V 2－V 1p 3＝10×4801 L ＝4 800 L ，则V 3400 L ＝12.09、(1)4×104 Pa (2)见解析图解析 (1)根据理想气体状态方程：p A V A T A ＝p D V D T D则pA ＝p D V D T A V A T D＝2×104×4×2×1021×4×102 Pa ＝4×104 Pa. (2)A →B 是等容变化，由查理定律得p A T A ＝p B T B， p B ＝T B T Ap A ＝8×1022×102×4×104 Pa ＝1.6×105 Pa B →C 是等温变化，由玻意耳定律得p B V B ＝p C V C ，p C ＝p B V B V C＝1.6×105×14 Pa ＝4×104 Pa C →D 是等容变化，p D ＝2×104 Pa ，T D ＝4×102 Kp －T 图象及A 、B 、C 、D 各个状态如图所示．10、(1)30 cm (2)117 ℃解析 (1)设右管中注入的水银高度是Δh ，U 形管的横截面积为S ，对A 部分气体分析，其做等温变化，根据玻意耳定律有p 1V 1＝p 2V 2p 1＝p 0＋14 cmHg ＋10 cmHg ，p 2＝p 0＋14 cmHg ＋ΔhV 1＝l 1S ，V 2＝(l 1－12ΔL )S代入数据解得加入的水银高度Δh ＝30 cm.(2)设升温前温度为T 0，升温后温度为T ，缓慢升温过程中，对A 部分气体分析，升温前V 2＝(l 1－12ΔL )S ，p 2＝p 0＋14 cmHg ＋Δh升温结束后V 3＝l 1S ，p 3＝p 0＋14 cmHg ＋Δh ＋ΔL由理想气体状态方程得p 2V 2T 0＝p 3V 3T T 0＝300 K 解得T ＝390 K 则升温后的温度为t ＝117 ℃.11、(1)330 K (2)1.01×105 Pa解析 (1)大、小活塞在缓慢下移过程中，受力情况不变，汽缸内气体压强不变，由盖—吕萨克定律得V 1T 1＝V 2T 2初状态V 1＝l 2(S 1＋S 2)，T 1＝495 K 末状态V 2＝lS 2解得T 2＝23T 1＝330 K(2)在大活塞与大圆筒底部接触前的瞬间，对大、小活塞受力分析则有m 1g ＋m 2g ＋pS 1＋p 1S 2＝p 1S 1＋pS 2 解得p 1＝1.1×105 Pa缸内封闭的气体与缸外大气达到热平衡过程中，气体体积不变，由查理定律得p 1T 2＝p 2T 3 T 3＝T ＝303 K解得p 2＝1.01×105 Pa.。
高中化学气体反应的解题技巧与实例
高中化学气体反应的解题技巧与实例一、气体反应的基本概念气体反应是化学中重要的一部分，它涉及到气体的性质、反应条件以及反应机理等方面。
在解题过程中，我们需要掌握以下几个方面的知识：1. 气体的状态方程：理想气体状态方程可以用来描述气体的性质，其中最常用的是理想气体状态方程PV=nRT，其中P为气压，V为体积，n为物质的摩尔数，R为气体常数，T为温度。
2. 摩尔体积：摩尔体积是指1摩尔气体在标准温度和压力下所占据的体积，它可以通过PV=nRT的计算得到。
在气体反应中，我们可以根据摩尔体积的变化来推断反应的进行情况。
3. 气体的溶解度：气体在溶液中的溶解度受到温度、压力和溶液成分等因素的影响。
在解题时，我们需要根据溶液中气体的溶解度来判断气体反应的进行情况。
二、气体反应的解题技巧在解题过程中，我们可以根据题目中给出的条件和所求的结果，采用不同的解题技巧来解决问题。
下面将介绍几种常见的解题技巧，并结合实例进行说明：1. 摩尔比与体积比的关系：在气体反应中，摩尔比与体积比之间存在着一定的关系。
例如，当气体反应满足化学方程式2A+3B→4C时，摩尔比为A:B:C=2:3:4，而体积比则为V(A):V(B):V(C)=2:3:4。
通过这个关系，我们可以根据已知的摩尔比来推断体积比，或者根据已知的体积比来推断摩尔比。
2. 气体的浓度与压力的关系：根据理想气体状态方程PV=nRT，我们可以得到气体的浓度与压力之间的关系。
当温度和体积不变时，气体的浓度与压力成正比。
例如，题目中给出了一定体积的气体在一定温度下的压力变化情况，我们可以通过计算压力的变化来推断气体的浓度变化。
3. 气体的溶解度与温度、压力的关系：气体在溶液中的溶解度受到温度和压力的影响。
一般来说，溶解度随着温度的升高而降低，随着压力的升高而增加。
例如，题目中给出了气体在不同温度和压力下的溶解度变化情况，我们可以通过这些数据来推断溶解度与温度、压力的关系。
理想气体状态方程应用的难点突破
单 位即为 ｃ ｍ Ｈ ｇ ：
肌 Ｐ ０ （ ）
（ ２ ）
温度要用热 力学温标。
（ ４ ） 解题 时 ， 注意相关条件 和隐含条件 ， 列 出辅助 方程 。 （ ５ ） 善用整体思想分析问题 。
将 （ ２ ） 式 中 警 写 成 Ｈ ｃ ｍ Ｈ ｇ ， 写 成 詈 ｍ Ｈ ｇ ， ｅ ０ 、 Ｐ 的
中图分类号 ： ０ ５ ５ － ４ ２ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ４ － ６ ３ ４ １ （ ２ ０ １ ５ ） ４－ ０ ０ ０ ８ ８ － ０ ３
气体状 态方程是 中学或 普通 物理教 学 中的重 点 和难点
式 中 怎样 统 一 单 位 。
之一 ， 公式表达形式 虽然 不复 杂 ， 但其用 来解 决 的具体 问题
２ ０ １ ５年 ７月 第２ ８卷第 ４期
黑龙江生态工程 职业 学院学报 Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｈｅ ｉ ｌ ｏ ｎ ￣ ｉ ａ ｎ ｇ Ｖ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔ ｅ ｏ ｆ Ｅ ｃ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ｌ ａ Ｅ ｎ ｉ ｇ ｎ ｅ ｅ ｉ ｒ斯 卡 、 大气压 、 厘 米高 水银 柱
等 。一般学生 对帕斯卡与大气压 的互 换 ， 厘 米高水银 柱与帕 的互换是 不会 感到困难的 ， 有 难度的是在牛 顿第二定 律表达 收稿 日期 ： ２ ０ １ ５ － ０ ５ ０ － ７ 作者简 介 ： 陈 国钧 （ １ ９ ６ ２ 一） ， 男， 江 苏 南通人 ， 副教 授 。
这样 ， 解题就 大大简化 了。这里值得提一下 ， （ ３ ） 式 中的 日是指水银柱长度 ， 而不是竖直高度 。 ２ ． ２ 压 强表 达式的正确表述 综观气体压强 的计算可分 为两大类 ： 一是被 研究 对象处 于平衡状态 ， 二是研究对象处在加速 系统 中。
高考物理德州力学知识点之理想气体难题汇编附解析
高考物理德州力学知识点之理想气体难题汇编附解析一、选择题1．关于封闭容器内的气体压强，下列说法正确的是A．封闭容器内的气体压强是由于容器内气体受到重力作用而产生B．等温变化过程中，若气体的体积减小，则分子的密集程度增大，则压强变大C．等容变化过程中，若气体分子平均动能增大，则气体压强变小D．当压强不变而体积和温度变化时，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数可能不变2．（3-3）一定质量的理想气体经历如图所示的一系列过程，ab、bc、cd和da这四段过程在p T图上都是直线段，ab和dc的延长线通过坐标原点O，bc垂直于ab，ad平行于纵轴，由图可以判断( )A．ab过程中气体体积不断减小,外界对气体做正功，气体内能减小B．bc过程中气体体积不断减小，外界对气体做正功，气体内能不变C．cd过程中气体体积不断增大，气体对外界做正功，气体内能增加D．da过程中气体体积不断增大，气体对外界做正功，气体内能不变3．对于一定质量的理想气体，下列说法正确的是 ( )A．当气体温度升高，气体的压强一定增大B．当气体温度升高，气体的内能可能增大也可能减小C．当外界对气体做功，气体的内能一定增大D．当气体在绝热条件下膨胀，气体的温度一定降低4．氧气分子在不同温度下的速率分布规律如图所示，横坐标表示速率，纵坐标表示某一速率内的分子数占总分子数的百分比，由图可知()A．随着温度的升高，氧气分子中速率小的分子所占的比例增大B．随着温度的升高，每一个氧气分子的速率都增大C．①状态的温度比②状态的温度高D．同一温度下，氧气分子呈现“中间多，两头少”的分布规律5．一定质量的理想气体，经图所示方向发生状态变化，在此过程中，下列叙述正确的是（ ）A ．1→2气体体积增大B ．3→1气体体积增大C ．2→3气体体积不变D ．3→1→2气体体积不断减小6．如图所示，两个容器A 、B ，用截面均匀的水平细玻璃管相连，A 、B 所装气体的温度分别为17℃和27℃，水银柱在管中央平衡，如果两边气体温度都升高10℃，则水银柱将( )A ．向右移动B ．向左移动C ．不动D ．条件不足，不能确定7．关于一定量的气体，下列说法正确的是( )．A ．气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积，而不是该气体所有分子体积之和B ．只要条件满足，气体的温度就可以无限降低C ．在完全失重的情况下，气体对容器壁的压强为零D ．气体从外界吸收热量，其内能一定增加8．下列说法正确的是________．A ．晶体体积增大，其分子势能一定增大B ．大头针能浮在水面上，是由于水的表面存在张力C ．人感觉到空气湿度大，是因为空气中水蒸气的饱和汽压大D ．气体分子热运动越剧烈，气体压强越大9．如图所示，长L ＝34 cm 的粗细均匀的长直玻璃管竖直放置，上端开口，用长h =15 cm 的水银将一定质量的气体封闭在管的下端，稳定后气体长度l =10 cm 。
初中物理热学之理想气体的解析
初中物理热学之理想气体的解析理想气体是热学领域中的一个基础概念，它是指在一定温度和压力下，气体分子之间无相互作用，体积可忽略不计的气体模型。
在初中物理课程中，我们学习了一些与理想气体相关的基本概念和定律，本文将对理想气体的解析进行详细介绍。
一、理想气体的特点理想气体是以某种物质的气体状态作为研究对象，它具有以下特点：1. 分子无相互作用：理想气体分子之间无吸引力或斥力，它们相互之间不进行任何相互作用。
2. 分子运动规律：理想气体中的分子具有良好的分子运动规律，分子做直线运动，碰撞时是弹性碰撞。
3. 分子间距离可以忽略：理想气体中分子的体积可以忽略不计。
4. 温度会影响分子运动状态：理想气体的温度越高，分子的平均动能越大，分子运动速度越快。
二、理想气体的状态方程理想气体的状态方程描述了气体的压强、体积和温度之间的关系。
在绝对温度下，理想气体的状态方程可以表示为：PV = nRT其中，P是气体的压强，V是气体的体积，n是气体的物质量，R是气体常量，T是绝对温度。
根据理想气体的状态方程，我们可以推导出相应的热力学定律，如等压热容、等容热容等等。
三、理想气体的等温过程理想气体在等温过程中，温度保持不变。
根据状态方程PV = nRT，我们可以得到等温过程中的一些性质。
1. 等温过程中的压强变化：当气体体积缩小时，压强增加；当气体体积增大时，压强减小。
2. 等温过程中的体积变化：当气体的压强增加时，体积减小；当气体的压强减小时，体积增大。
3. 等温过程中的功：在等温过程中，理想气体对外界做功，可以通过以下公式计算：W = -nRTln(V2/V1)其中，W表示对外界所做的功，n为气体的物质量，V1和V2分别为气体初始和末态的体积。
四、理想气体的等压过程理想气体在等压过程中，压强保持不变。
根据状态方程PV = nRT，我们可以得到等压过程中的一些性质。
1. 等压过程中的体积变化：当气体的温度增加时，体积增加；当气体的温度减小时，体积减小。
解析理想气体问题的解题思路
解析理想气体问题的解题思路在物理学中，理想气体是一个重要的研究对象。
理想气体问题通常涉及气体的状态方程、分子间相互作用以及气体性质等方面。
解析理想气体问题需要一定的理论基础和解题思路。
本文将从理想气体的状态方程、分子间相互作用和气体性质等方面探讨解析理想气体问题的解题思路。
一、理想气体的状态方程理想气体的状态方程是解析理想气体问题的基础。
根据理想气体状态方程可以推导出其他与气体性质相关的物理量。
理想气体状态方程为PV=nRT，其中P表示气体的压强，V表示气体的体积，n表示气体的物质的量，R为气体常数，T表示气体的温度。
在解析理想气体问题时，可以根据已知条件和所需求的物理量，通过状态方程进行计算和推导。
例如，通过已知的压强和温度求解体积，或通过已知的压强和体积求解温度等。
在应用状态方程解题时，需要注意温度单位的统一，通常使用开尔文(K)作为温度单位。
二、理想气体的分子间相互作用虽然理想气体模型忽略了分子间的相互作用，但在实际气体中分子间的相互作用是不可忽略的。
当气体接近于理想状态时，分子间的相互作用可以近似忽略，即可采用理想气体模型。
但在高压、低温等极端条件下，分子间相互作用就会显现出来。
解析理想气体问题时，应根据具体情况判断气体是否符合理想气体模型的要求，如果不符合，则需要考虑分子间相互作用的影响。
例如，在高压条件下，需要考虑气体的压缩因子，通过压缩因子来修正理想气体模型的计算结果。
三、理想气体的气体性质解析理想气体问题还需考虑气体的性质，例如气体的比热容、速度分布、扩散速率等。
气体的比热容是气体在单位温度变化下吸热或放热的能力 measure，根据热力学理论可以通过理想气体状态方程和热容比公式进行计算。
速度分布是指气体分子的速度随机分布情况，根据统计物理学的理论，可以通过Maxwell-Boltzmann 分布函数描述气体分子的速度分布。
扩散速率是指气体分子在浓度差驱动下的运动速率，可以通过扩散定律进行计算。
2023年高三物理二轮高频考点冲刺突破23 有关理想气体实验定律的管类、气缸类和变质量问题
2023年高三物理二轮高频考点冲刺突破专题23有关理想气体实验定律的管类、气缸类和变质量问题专练目标专练内容目标1高考真题（1T—4T ）目标2玻璃管类问题（5T—8T ）目标3气缸类问题（9T—12T ）目标4变质量类问题（13T—16T ）【典例专练】一、高考真题1．如图，一玻璃装置放在水平桌面上，竖直玻璃管A 、B 、C 粗细均匀，A 、B 两管的上端封闭，C 管上端开口，三管的下端在同一水平面内且相互连通。
A 、B 两管的长度分别为113.5cm l =，232cm l =。
将水银从C 管缓慢注入，直至B 、C 两管内水银柱的高度差5cm h =。
已知外界大气压为075cmHg p =。
求A 、B 两管内水银柱的高度差。
2．质量为m 的薄壁导热柱形气缸，内壁光滑，用横截面积为S 的活塞封闭一定量的理想气体。
在下述所有过程中，气缸不漏气且与活塞不脱离。
当气缸如图(a)竖直倒立静置时。
缸内气体体积为V 1，。
温度为T 1。
已知重力加速度大小为g ，大气压强为p 0。
(1)将气缸如图(b)竖直悬挂，缸内气体温度仍为T 1，求此时缸内气体体积V 2；(2)如图(c)所示，将气缸水平放置，稳定后对气缸缓慢加热，当缸内气体体积为V 3时，求此时缸内气体温度。
3．某探究小组设计了一个报警装置，其原理如图所示。
在竖直放置的圆柱形容器内用面积2100cm S =、质量1kg m =的活塞密封一定质量的理想气体，活塞能无摩擦滑动。
开始时气体处于温度A 300K T =、活塞与容器底的距离030cm h =的状态A 。
环境温度升高时容器内气体被加热，活塞缓慢上升3cm d =恰好到达容器内的卡口处，此时气体达到状态B 。
活塞保持不动，气体被继续加热至温度363K c T =的状态C 时触动报警器。
从状态A 到状态C 的过程中气体内能增加了158J U ∆=。
取大气压500.9910Pa p =⨯，求气体。
（1）在状态B 的温度；（2）在状态C 的压强；（3）由状态A 到状态C 过程中从外界吸收热量Q 。
高二物理：气体实验定律和理想气体状态方程的应用
3.规律方法 分析气体状态变化问题的三个要点 (1)阶段性：弄清一个物理过程分为哪几个阶段． (2)联系性：找出几个阶段之间是由什么物理量联系起来的. (3)规律性：明确哪个阶段应遵循什么实验定律．
1．[查理定律、盖—吕萨克定律的应用]如图6所示，有一圆柱形汽缸， 上部有固定挡板，汽缸内壁的高度是2L，一个很薄且质量不计的活塞封 闭一定质量的理想气体，开始时活塞处在离底部L高处，外界大气压强 为1.0×105 Pa，温度为27 ℃，现对气体加热，求：当加热到427 ℃时， 封闭气体的压强。
3．等压变化 一定质量的气体，温度升高时，分子的平均动能增大。只有气体的体积 同时增大，使分子的密集程度减小，才能保持压强不变。
2.典例剖析
【典例】[2016·全国卷Ⅱ，33(2)]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。
＝C(常数)
同一气体的 两条 图线
解答气体问题的基本思路
理想气体实验定律的微观解释
1．等温变化 一定质量的气体，温度保持不变时，分子的平均动能一定。在这种情况 下，体积减小时，分子的密集程度增大，气体的压强增大。
2．等容变化 一定质量的气体，体积保持不变时，分子的密集程度保持不变。在这种 情况下，温度升高时，分子的平均动能增大，气体的压强增大。
转到解析
2．[玻意耳定律和理想气体状态方程的应用]如图7，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40 cm，气体温度为27 ℃。将左管竖直插入水银槽中，整个过程温度不变，稳定后 右管内水银面和中管内水银面出现4 cm的高度差。已知大气 压强p0＝76 cmHg，气体可视为理想气体。
第76课时 气体实验定律和理想气体状态方程(重点突破课)
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(2)CD 段中水银柱刚好全部进入水平管 DE 时，封闭气体 的压强为 p3＝75 cmHg，此时 AB 段内水银柱恰好与槽中水银 面相平，气体的长度为 L3＝(90－10)cm＋40 cm＋60 cm＝180 cm。设温度为 T3， p1V1 p3V3 由理想气体状态方程得 ＝ ，V3＝L3S T1 T3 p3V3 解得 T3＝ T ≈519 K。 p1V1 1
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解析：(1)设打开 K2 后，稳定时活塞上方气体的压强为 p1，体 积为 V1。依题意，被活塞分开的两部分气体都经历等温过程。 由玻意耳定律得 p0V＝p1V1① 3p0V＝p1(2V—V1)② 联立①②式得 V V1＝ ③ 2 p1＝2p0。④
返回
(2)打开 K3 后，由④式知，活塞必定上升。设在活塞下方气体 与 A 中气体的体积之和为 V2(V2≤2V)时， 活塞下方气体压强为 p2。由玻意耳定律得 3p0V＝p2V2⑤ 3V 由⑤式得 p2＝ p0⑥ V2 由⑥式知，打开 K3 后活塞上升直到 B 的顶部为止；此时 p2 为 3 p2′＝ p0。 2 (3)设加热后活塞下方气体的压强为 p3，气体温度从 T1＝(273 ＋27)K＝300 K 升高到 T2＝320 K 的等容过程中，由查理定律 p2′ p3 得 ＝ ⑦ T1 T2 将有关数据代入⑦式得 p3＝1．6p0。⑧ V 答案：(1) 2p0 (2)在汽缸 B 的顶部 (3)1．6p0 2
玻意耳定律
查理定律
盖—吕萨克定律 一定质量的某
一定质量的某种气
一定质量的某种气 种气体，在压
内 体，在温度不变的
容 情况下，压强与体 积成 反比 _______
体，在体积不变的 强不变的情况
情况下，压强与热 下，其体积与 力学温度成 正比 热力学温度成 ____
从近年全国高考谈理想气体状态方程的解题思路及教学建议
从近年全国高考谈理想气体状态方程的解题思路及教学建议胡嘉莹，张军朋华南师范大学物理与电信工程学院，广州510006摘要：对近\年全国卷33题的第2问计算题进行分析，归纳、总结出“三审二列一注意”的解题思路，并结合高考题具体呈现解题思路的应用过程。
此外，就学生如何笑破理想气体状态方程应用这一难点提出了相关的教学建议。
关键词：理想气体状态方程；解题思路；教学建议中图分类号:G633.7文献标识码:A1引言近年来，全国卷对选修3-3热学部分的考查几乎都是以一选择一计算的形式进行，其中的计算题主要是考查理想气体状态方程叫虽然理想气体状态方程涉及公式的表达形式不复杂，但用它来解决具体问题时灵活性较大，且种类繁多,对学生能力要求较高叫因此，从繁杂多变的试题中找到出题的套路，总结求解的策略，将有利于学生的举一，出的。
，从2016年起，全国大多数省份普通高校招生统一考试使用全国卷，并且在同一套考试大纲下出三份不的试卷，全国I卷、"卷和皿卷。
因此，选择2016年的高考题进行、总结，并得出理想气体状态方程的求解策略具有一的参考意义。
2理想气体状态方程的应用策略对年的高考题分，发现题目呈现虽然灵活多变，但都有一的性。
因此，这类题时要学于性，分性点。
针对题的共性特点，、总结出了以下题的整体思路：①一，分类型；②二审看题，了解物理程，明确研究对象；③，找，明确同一究对的始、末状态；④列出气体状态方程；⑤列出方程；文章编号：1003-6148(2020)8-0042-4⑥注意单位是否统一'。
“一注意”。
下面将对整体思路进一步阐释。
2.1一审看图，分类型，对的性，题分：单个封闭气体问题、气体问题和变问题。
其次，由于类题大部分都有初始状态的图，因此在题时，通对类型进行判断。
分析近四年全国I卷、"卷、皿卷共12道题的题，一通中有几分气体分是气体问题还是气体问题。
而变：问题一般没有图，如2019年全国I卷和2016年全国"，要从题干的分是变：问题。
理想气体状态方程的现实解决方法
理想气体状态方程的现实解决方法有关理想气体状态方程的问题。
所用规律为理想气体状态方程：这个方程来源于气体的实验定律，如果经典力学学习到位，结合一点统计规律（统计规律是处理大量无规则热运动的分子的利器）也可以从理论上进行推导。
对于理想气体状态方程的应用，本身没什么难度，只要研究对象是理想气体，选好状态应用就可以。
难点有两处，一是压强的确定，这就需要力学中受力分析的知识；二是体积的确定，需要找对几何关系。
至于温度，要么直接告知，要么就是待求量，就不具有什么难度了。
和温度有关的，是热力学第一定律，需要注意做功和热传递的正负号。
套用一句流行语：理想气体状态方程的尽头是力学和几何。
结合几个例题来理解一下如何应用规律及应用时注意的细节。
1.如图所示，导热气缸(内壁光滑)与导热活塞质量均为m，缸内封闭一定质量的理想气体(气体质量远小于气缸质量可不计)，放在光滑导热的水平面上，静止时缸内气柱长为L0，当用恒力水平向右拉动活塞，缸内气柱稳定时长度为L1，环境气压和温度不变。
(1)当用相同的恒力水平向右推气缸，求气柱稳定时的长度；(2)请分析上述两种情况下，气缸内的气体是吸热还是放热？2.如图所示，下端用橡皮管连接的两根粗细相同的玻璃管竖直放置，右管开口，左管内封闭着一段长为L，压强为2p0(p0为大气压强)的气柱，两管水银面高度差为h，现保持右管不动，为了使两管内水银面一样高，应把左管竖直（）A.向上移动h+LB.向下移动2h+LC.向上移动h+2LD.向下移动2h+2L分析：最终左、右管水银面一样高，受力分析得左管气体压强变为p o，根据理想气体状态方程，气柱长度最终变为2L。
首先初步判断左管竖直方向的移动方向。
若向上移动，假设左管中水银柱液面随管向上移动时相对左管的位置不变，根据受力分析，气柱压强需变小，因此气柱长度增加。
假设左管中水银柱也液面在左管上移过程中相对左管保持不变。
则上移距离x时，左右管中液面的高度差△h=x-h。
气体定律应用技巧
气体定律应用技巧在理解和应用气体定律时，掌握一些关键技巧可以帮助我们更好地理解和解决与气体相关的问题。
本文将介绍几个常用的气体定律应用技巧，以帮助读者更好地掌握这一知识领域。
一、理解气体定律的基本概念1. 气体状态方程气体状态方程是描述气体性质的数学方程，常用的气体状态方程有理想气体状态方程、范德瓦尔斯状态方程等。
在应用气体定律时，需要根据具体的问题选择合适的气体状态方程。
2. 压力与体积的关系根据波义尔定律，当温度不变时，气体的压力和体积成反比关系。
即压力和体积之积等于常数。
当压力增大时，体积减小；当压力减小时，体积增大。
3. 温度与体积的关系根据查理定律，当压力不变时，气体的体积和温度成正比关系。
即体积和温度成正比。
当温度增大时，体积增大；当温度减小时，体积减小。
二、应用技巧1. 深入理解气体定律公式熟悉和理解气体定律的公式是应用气体定律的首要技巧。
例如，理想气体状态方程可以表示为PV=nRT，其中P表示气体的压力，V表示气体的体积，n表示气体的物质量，R表示气体常数，T表示气体的温度。
通过理解和掌握这些变量之间的关系，可以更好地利用气体定律解决实际问题。
2. 转换单位在应用气体定律时，常常需要对不同单位进行转换。
例如，在使用理想气体状态方程求解问题时，需注意压力单位的转换，例如将千帕转换为帕斯卡。
正确地进行单位转换可以避免计算错误，提高问题求解的准确性。
3. 利用图表和图像分析问题对于复杂的气体问题，可以利用图表和图像来解决。
通过绘制PV 图、VT图等，可以更直观地观察气体的变化趋势，并通过图像分析找出问题的规律和关键点。
4. 理清思路，合理假设在求解气体问题时，理清问题的思路和步骤是非常重要的。
首先，明确问题要求和给定条件，然后合理地做出假设，根据气体定律进行计算和推理。
通过有条理的思维和合理的假设，可以高效地解决复杂的气体问题。
5. 多练习，加强实践掌握气体定律需要进行大量的练习和实践。
浅析气体综合题的解题策略
浅析气体综合题的解题策略张家港市塘桥高级中学杨晓东（215611）气体是物理、化学都要着重研究的对象，高中物理主要应用理想气体状态方程(定质量)来研究气体，而化学则是应用阿佛加德罗定律、气体摩尔体积来研究气体。
理想气体状态方程（定质量）与阿佛加德罗定律分别是物理、化学中重要的知识点，两者表达形式不同但实质相同，现比较如下：由此可见，气体是物理、化学两学科相联系的重要结合点。
在98年的保送生测试题和2000年的高考理科综合题中已崭露头角，有关气体问题的理化综合题是高考“3+x”的一个重要方向。
现归纳这类综合题的解题策略。
一、利用阿佛加德罗定律将气体压强等物理量的变化关系转化为物质的量的变化关系例1：如图所示，打开两个容器间的活塞K，使两种气体混合，充分反应，平衡状态时（温度不变）A管中汞液面比B管中汞液面高7.1cm，（反应刚开始时液面高10cm），设此温度时产物为气态，汞蒸气压强忽略不计，体系容积为定值，A管上端玻璃管为真空。
求NO2转化为N2O4的转化率。
【思路分析】本题初看是道物理题，再看是道化学题，一时很难找到解题的突破口。
仔细分析：A、B管内汞液面高度表示的的是容器内气体的压强，而汞液面高度变化的原因是容器内气体压强的变化，而气体压强的变化本质是容器内气体物质的量的变化。
本题就可利用阿佛加德罗定律将气体压强的变化关系转化为物质的量的变化关系，再根据化学平衡的计算进行解答。
【解答】由图可知：开始时，两容器中氧气与NO的压强相同（均为10cmHg），温度相同，由阿佛加德罗定律得，氧气与NO的物质的量之比为1：3，则可设开始时氧气与NO的物质的量分别为1mol和3mol。
打开两个容器间的活塞K后，NO和氧气混合发生反应：2NO+O2=2NO2生成2mol NO 2，余1mol NO，同时发生反应：2NO2N2O4设有xmol的NO 2转化为N2O4 ，则2NO2N2O4开始２mol 0mol转化xmol molx2平衡（2-x）mol molx2故平衡时气体的总的物质的量==++422O N NO NO n n n 1mol+（2-x ）mol+mol x 2=3-mol x 2 从图中可知，平衡后混合气体的压强为7.1cmHg 。
22版：专题强化十七 应用气体实验定往解决“三类模型”问题（创新设计）
专题强化十七应用气体实验定律解决“三类模型”问题【专题解读】1.本专题是气体实验定律在“玻璃管液封”模型、“汽缸活塞类”模型、“变质量气体”模型中的应用，高考在选考模块中通常以计算题的形式命题。
2．学好本专题可以帮助同学们熟练地选取研究对象和状态变化过程，掌握处理“三类模型”问题的基本思路和方法。
3．本专题用到的相关知识和方法有：受力分析、压强的求解方法、气体实验定律等。
模型一“玻璃管液封”模型1．气体实验定律(1)玻意耳定律(等温变化)：p1V1＝p2V2或pV＝C(常数)。
(2)查理定律(等容变化)：p1T1＝p2T2或pT＝C(常数)。
(3)盖－吕萨克定律(等压变化)：V1T1＝V2T2或VT＝C(常数)。
2．解题基本思路3．玻璃管液封模型求液柱封闭的气体压强时，一般以液柱为研究对象分析受力、列平衡方程，要注意：(1)液体因重力产生的压强大小为p＝ρgh(其中h为液面的竖直高度)。
(2)不要漏掉大气压强，同时又要尽可能平衡掉某些大气的压力。
(3)有时可直接应用连通器原理——连通器内静止的液体，同种液体在同一水平面上各处压强相等。
(4)当液体为水银时，可灵活应用压强单位“cmHg”等，使计算过程简捷。
类型1单独气体问题【例1】(2020·全国卷Ⅱ，33)潜水钟是一种水下救生设备，它是一个底部开口、上部封闭的容器，外形与钟相似。
潜水钟在水下时其内部上方空间里存有空气，以满足潜水员水下避险的需要。
为计算方便，将潜水钟简化为截面积为S、高度为h、开口向下的圆筒；工作母船将潜水钟由水面上方开口向下吊放至深度为H 的水下，如图1所示。
已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g，大气压强为p0，H≫h，忽略温度的变化和水密度随深度的变化。
图1(ⅰ)求进入圆筒内水的高度l；(ⅱ)保持H不变，压入空气使筒内的水全部排出，求压入的空气在其压强为p0时的体积。
解析(ⅰ)设潜水钟在水面上方时和放入水下后筒内气体的体积分别为V0和V1，放入水下后筒内气体的压强为p1，由玻意耳定律和题给条件有p1V1＝p0V0①V0＝hS②V1＝(h－l)S③p1＝p0＋ρg(H－l)④联立以上各式并考虑到H≫h＞l，解得l＝ρgHp0＋ρgHh⑤(ⅱ)设水全部排出后筒内气体的压强为p2，此时筒内气体的体积为V0，这些气体在其压强为p 0时的体积为V 3，由玻意耳定律得 p 2V 0＝p 0V 3⑥ 其中p 2＝p 0＋ρgH ⑦设需压入筒内的气体在其压强为p 0时的体积为V ，依题意V ＝V 3－V 0⑧ 联立②⑥⑦⑧式得V ＝ρgSHhp 0答案 (ⅰ)ρgH p 0＋ρgH h (ⅱ)ρgSHhp 0【变式1】 [2020·全国卷Ⅲ，33(2)]如图2，两侧粗细均匀、横截面积相等、高度均为H ＝18 cm 的U 型管，左管上端封闭，右管上端开口。
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理想气 体 的热 力 学 能 就是 物 体 内所 有 分 子 动 能 的 总 和 ， 时 又 因 为 理 想 气 体 在 状 态 变 化 过 程 中 质 量 不 同
气体 之 间的联 系， 类试题需要应用 多个 物理规律进行 这
求解 ， 考查考 生的 阅读理解 能力和综合分析 能力． 例 ２ （０ １年 江苏卷 ）如图 １ 内壁 光 滑的气 缸 ２１ ， 水 平 放 置 ， 定 质 量 的 理想 气 体 被 活 塞 密 封 在 气 缸 一
历 的过 程有关 ； Ｅ 当 气 体 温 度 升 高 时 ， 体 的 热 力 学 能 一 定 气 增大
提．４ 列 方 程… ）
根 据 研 究 对 象 状 态 变 化 的具 体 方
式 ， 用气 态方程 或某 一 实验 定律 ， 人 具体 数 值 ， 选 代 最 后分 析讨论 所得 结果 的合理 性及 其物理 意义 ．
系反 之亦 成： 立．
气体 的压 强 是 由于 气 体 分 子 频 繁 撞 击 器 壁 而 产
生的， 因此 当理 想 气体 的体 积 增 大 时 ， 想 气 体 对 外 理
界做 功 ， 为负值 ， 之 当理想气 体 的体 积减 小 时 ， ｗ 反 外 界对 系统做 功 ， 为正值 ， 想气 体体 积不 变 时 ， 一 ｗ 理 Ｗ ０ 体 积与做 功之 间 的关 系反之 亦 成 立． 气 体 等压 变 ， 若
例 １ （ ０ １年新课标 全 国卷）对 于 一定 量 的 理 ２１
想气 体 ， 下列说 法正 确 的是 （ Ａ
一
） ．
式 ， 题 中条件 已直接 指 明外 ， 许 多情 况下 ， 往 需 除 在 往
要通过 对研 究 对 象 跟周 围环 境 的相 互 关 系 的 分 析 中 才 能 确 定 ， 清 变化 过 程 是 正 确 选 用 物 理 规 律 的 前 认
若 气体 的压 强 和体 积都 不 变 。 热力 学 能 也 其
定 不变 ；
Ｂ 若气 体 的热力学 能不 变 ， 状态 也一定 不变 ； 其 Ｃ 若气 体 的 温度 随时 间 不 断 升 高 ， 压 强 也一 其 定 不断增 大 ； Ｄ 气体 温度 每升 高 １Ｋ 所吸 收的热 量与 气体 经
Ｑ 若 体 压 和 积 不 其 度 定 解 析 气 的 强 体 都 变， 温 一 不
变 ， 力学能 不变 ， 项 Ａ 正 确 ； 气 体 的热 热 选 若 力学 能 不变 ， 温度 一 定 不 变 ， 压 强 和 体 积 都 有 可 则 但 能变 化 ， 选项 Ｂ错 误 ； 当气 体 的温度 升 高时 ， 其体 积 变 化情 况未 知 ， 强 可 能增 大 ， 能 不 变 ， 可 能 减 小 ， 压 可 也
选 项 Ｃ错 误 ； 体 温度 每 升 高 ｌＫ 所 吸 收 的热 量 ， 气 除 跟气 体 热力学 能 的变化有 关 外 ， 与气 体 在该 过 程 中 还
系统 从外 界 吸热 ， 为正值 ， Ｑ 系统 对外 界 放热 ， 为负 Ｑ 值； 系统 的热力 学 能增 加 ， Ｕ 为 正 值 ， △ 系统 的热 力 学
系统做 功 的和． 系统 的热力 学能 变化 量 为 Ａ 外 界 设 Ｕ， 对系统 做功 为 ｗ ， 统 吸 收 外 界 的热 量 为 Ｑ， 有 ： 系 则 △， 【＝Ｗ ＋Ｑ， 在使 用 时 要 注意 三 个 量 的符 号处 理 ： 外 界对 系统做 功 ， 为 正值 ， ｗ 系统 对 外做 功 ， 为 负 值 ； ｗ
关键 ２ 掌 握热 力学 第一 定律 ， 理解 气 体 状 态 变化 与
能 量 之 间 的 联 系
热 力学第 一 定 律 表达 了在 热 现 象 过 程 中热 力 学
能 和其他 形式 能量相 互转 化 的数 量 关 系 ， 它是 能量 转 化 定律 在热 现 象 过 程 中 的表 述 ， 的 内容 是 ： 它 系统 的 热 力学 能增 量 等 于 系统 从 外 界 吸收 的 热 量 和外 界 对
理解 和掌 握 以上 ３个 关 键点 ， 能 轻松 解 决 理想 就 气体 问题 ， 以 ２ １ 年 高考题例 析如 下． 现 ０１
ｔ
出气体 在变 化前 后 的一 组 Ｐ、 、 的数 值 或 表 达式 ． 丁
３ 认 过程 － 过 程 表 示 两 个 状 态 之 间 的 一 种 变 化 方 ） 一 一
◇ 江苏 周孝明
化 ， 功 的绝 对值 ｌ ｊ Ａ 做 Ｗ —ｐ Ｖ．
关 键 ３ 以 活 塞 （ 液 柱 ） 研 究 对 象 的 平 衡 方 程 或 为
Hale Waihona Puke 纵 观近年 物理 高考试 卷 ， 想气 体 的应 用 类 试题 理
是一 大难 点 ， 何 破 解 难 点 ， 找 求 解 思 路 ， 者 认 如 寻 笔
能减 小 ， Ｕ 为负值 ． △
做 功 的情况 有关 ， 选项 Ｄ正 确．理 想 气体 热 力学 能 只 与 温度 有关 ， 当气 体 温 度 升 高 时 ， 气体 的热 力 学 能 一
定 增大 ， 选项 Ｅ正确 ． 答案 为 Ａ、 Ｅ Ｄ、 ．
从微 观上讲 ， 理想 气体 的分子 问 除 碰撞 外 无其 他 作 用力 ， 因此 理 想 气 体 无需 考 虑 分子 间 的势 能 ， 以 所
出力 的平衡 方 程 ， 能求 出理 想 气体 压 强 的 大小 或 压强
定质量的理想气体状 态方程
』１
一
』 ２
或 一
』
的表 达式 ．
恒量 ， 应用 时应 注 意 ：１ 选 对 象一… 所 研 究 的气 体 在 ）
状 态变 化过程 中质 量必 须保持 不变 ．２ 找参量 … 找 ）
为， 必须 抓住 以下 ３个关 键点．
关 键 １ 正 确 应 用 理 想 气 体 状 态 方 程
一
气 体 由一个 稳定状 态 变化 到 另 一个 稳 定 状态 ， 在 稳定状 态或 缓慢 变化 的过 程 中 ， 塞或 液 柱处 于平衡 活 状态 ， 所受 合力 为零 ， 研 究 对象 进行 受 力 分 析 ， 列 对 并