Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
6.Молекулярная физика с ответами.doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
01.05.2025
Размер:
11.01 Mб
Скачать

7. Уравнение состояния (уравнение Клапейрона-Менделеева)

Помните, что информация о молярных массах вещества находится в справочной таблице.

А 1

Уравнение Клапейрона - Менделеева

1) связывает между собой макропараметры газа

2) связывает между собой микропараметры газа

3) связывает макропараметры газа с его микропараметрами

4) не связано ни с микропараметрами, ни с макропараметрами

Масса газа

А 2

Кислород находится в сосуде вместимостью 0,4 м3 под давлением Па и при температуре 320 К. Чему равна масса кислорода? Молярная масса кислорода 0,032 кг/моль.

1) 2 кг 2) 0,4 кг

3) 4 кг 4) кг

А 3

Азот массой 0,3 кг при температуре 280 К оказывает давление на стенки сосуда, равное Па. Чему равен объём газа? Молярная масса азота 0,028 кг/моль.

1) 0,3 м3

2) 3,3 м3

3) 0,6 м3

4) 60 м3

А 4

В резервуаре находится 20 кг азота при температуре 300 К и давлении 100 кПа. Чему равен объём резервуара? Молярная масса азота 0,028 кг/моль.

1) 17,8 м3

2) 0,018 м3

3) 35,6 м3

4) 0,036 м3

В 1

В баллоне находится 20 кг азота при температуре 300 К и давлении 100 кПа. Каков объём баллона? Молярная масса азота 0,028 кг/моль. Ответ округлите до целых. (18 м3)

А 5

В баллоне объёмом 1,66 м3 находится 2 кг азота при давлении 100 кПа. Чему равна температура этого газа? Молярная масса азота 0,028 кг/моль.

1) 280°С 2) 140°С

3) 7°С 4) -13°С

В 2

В баллоне объёмом 16,6 м3 находится 20 кг азота при температуре 300 К. Каково давление этого газа? Молярная масса азота 0,028 кг/моль. Ответ выразите в килопаскалях и округлите до целых. (107 кПа)

А 6

В сосуде находится жидкий азот массой 10 кг. Какой объём займет этот газ при нормальных условиях (273 К; 100кПа)? Молярная масса азота 0,028 кг/моль.

1) 4,05 м3 2) 8,1 м3

3) 16,2 м3 4) 24,3 м3

В 3

В баллоне объёмом 1,66 м3 находится 2 кг газа при давлении 100 кПа и температуре 47 оС. Какова молярная масса газа? Ответ выразить в г/моль. (32 г/моль)

В 4

В колбе объемом 1 л находится воздух при атмосферном давлении 100 кПа и температуре 300 К. На сколько уменьшится массы колбы с воздухом, если воздух из неё откачать. Ответ выразить в граммах и округлить до сотых. Молярная масса воздуха 0,029 кг/моль.(1,16 г)

В 5

В колбе объемом 2 л находится аргон при нормальном атмосфер­ном давлении 100 кПа и температуре 300 К. На сколько уменьшится масса колбы с газом, если газ из нее откачать. Ответ выразить в граммах и округлить до десятых. Молярная масса аргона 0,04 кг/моль. (3,2 г)

В 6

В колбах одинакового объема находятся аргон и воздух при нор­мальном атмосферном давлении и комнатной температуре. Каково отношение массы аргона в первой колбе к массе воздуха по второй? Ответ округлите до десятых. Молярная масса аргона 0,04 кг/моль, а воздуха 0,029 кг/моль. (1,4)

В 7

В 1 л колбу с воздухом при нормальном атмосферном давлении 100 кПа на­лили 1 г жидкого азота и закрыли плотной крышкой. Во сколько раз возросло давление в колбе после полного испарения азота и прогрева колбы до комнатной температуры (300 К). Ответ округлите до десятых. Молярная масса азота 0,028 кг/моль. (1,9)

В 8

На рисунке показан график изотермического расширения водорода. Масса водорода 40 г. Определите его температуру. Молярная масса водорода 0,002 кг/моль. Ответ округлите до целого числа. (301 К)

С 1

Стоящий вертикально цилиндрический закрытый сосуд высотой 0,8 м разделен на две части невесомым, скользящим без трения тонким поршнем. На какой высоте установится поршень, если в верхней части сосуда находится гелий (молярная масса кг/моль), а в нижней – азот (молярная масса кг/моль)? Массы газов и температуры в обеих частях равны. (0,1 м)

Плотность

А 7

При температуре 200 К и давлении 166 кПа плотность газа 2,4 кг/м3. Молярная масса этого газа равна

1) 2) 3) 4)

А 8

При температуре 240 К и давлении 166 кПа плотность газа 2 кг/м3. Молярная масса этого газа равна

1) 2) 3) 4)

А 9

При температуре 100 К и давлении 100 кПа плотность газа равна 3,85 кг/м3. Молярная масса этого газа равна

1)

2)

3)

4)

А 10

Газ при температуре 200 К и давлении 200 кПа имеет плотность 3,85 кг/ м3. Что это за газ?

1) водород 2) неон

3) кислород 4) азот

13

А 11

Плотность идеального газа меняется с течением времени так, как показано на рисунке. Температура газа при этом постоянна. Во сколько раз давление газа при максимальной плотности больше, чем при минимальной?

1) 0,3 2) 1,5

3) 3 4) 9

В 9

Атмосфера Венеры состоит из двуокиси углерода с молярной массой , имеет температуру (у поверхности) 700 К и давление 90 земных атмосфер. Для атмосферы Земли температура у поверхности близка к 300 К. Каково отношение плотностей атмосфер у поверхностей Венеры и Земли? Ответ округлите до целых. Молярная масса воздуха 0,029 кг/моль. (59)

С 2

Есть фотография

При исследовании уравнения состояния газа ученик соединил сосуд (1) объёмом 150 мл с манометром (2) тонкой трубкой и опустил сосуд в горячую воду. Чему равна плотность воздуха в сосуде? Начальное показание манометра равно 0 мм рт. ст. Шкала манометра и нижняя шкала барометра (3) проградуированы в мм рт. ст. Верхняя шкала барометра проградуирована в кПа. Объём измерительного механизма манометра и соединительной трубки значительно меньше 150 мл. Молярная масса воздуха 0,029 кг/моль.

(на фотографии видно, что барометр показывает 746 мм рт. ст.; манометр 40 мм рт. ст.; термометр 45 С.) (1,17 кг/м3)

Воздухоплавание

С 3

Воздушный шар имеет газонепроницаемую оболочку массой 400 кг и содержит 100 кг гелия. Какой груз он может удерживать в воздухе на высоте, где температура воздуха 17С и давление 105 Па? Молярная масса воздуха 0,029 кг/моль, а гелия 0,004 кг/моль. Считать, что оболочка шара не оказывает сопротивления изменению объема шара. (225 кг)

14

С 4

Воздушный шар с газонепроницаемой оболочкой массой 400 кг заполнен гелием. На высоте, где температура воздуха 17С и давление 105 Па, шар может удерживать груз массой 225 кг. Какова масса гелия в оболочке шара? Молярная масса воздуха 0,029 кг/моль, гелия 0,004 кг/моль. Считать, что оболочка шара не оказывает сопротивления изменению объема шара. (100 кг)

Количество вещества

А 12

Газ находится в баллоне объёмом 8,31 л при температуре 127 оС и давлении 100 кПа. Какое количество вещества содержится в газе?

1) 0,5 моль 2) 0,25 моль

3) 1 моль 4) 2 моль

С 5

Теплоизолированный сосуд разделен теплопроводной неподвижной перегородкой на две части: объём первой части сосуда в 2 раза больше объема второй части сосуда. В первой части сосуда находится гелий количеством вещества 2 моль, а во второй - аргон количеством вещества 2 моль. Определите отношение давления гелия к давлению аргона после установления теплового равновесия. (0,5)

А 13

0,4 моль разреженного газа занимает сосуд постоянного объёма. На рисунке показаны результаты измерения давления в сосуде при повышении температуры газа. Погрешность измерения температуры , давления . Чему равен объём сосуда?

1) 5 л 2) 10 л

3) 1 м3 4) 5 м3

А 14

На рисунке показаны результаты измерения давления постоянной массы разреженного газа при повышении его температуры. Погрешность измерения температуры , давления . Газ занимает сосуд объемом 5 л. Чему равно число молей газа?

1) 0,2 2) 0,4

3) 1,0 4) 2,0

В 10

На рисунке показан график изменения давления идеального газа при его расширении. Какое количество газообразного вещества (в моль) содержится в этом сосуде, если температура газа равна 300 К? Ответ округлите до целого числа. (20 моль)

В 11

На рисунке показан график изотермического сжатия газа при температуре 150 К. Какое количество газообразного вещества (в моль) содержится в этом сосуде? Ответ округлите до целого числа. (40 моль)

В 12

На рисунке показан график зависимости давления газа в запаянном сосуде от его температуры. Объем сосуда равен 0,4 м3. Сколько моль газа содержится в этом сосуде? Ответ округлите до целого числа. (16 моль)

В 13

На рисунке показан график изохорного нагревания газа в сосуде объемом 10-2 м3. Какое количество газообразного вещества содержится в этом сосуде? Ответ округлите до десятых. (0,8 моль)

С 6

Вертикально расположенный замкнутый цилиндрический сосуд высотой 50 см разделен подвижным поршнем весом 110 Н на две части, в каждой из которых содержится одинаковое количество идеального газа при температуре 361 К. Сколько моль газа находится в каждой части цилиндра, если поршень находится на высоте 20 см от дна сосуда? Толщиной поршня пренебречь. (0,022 моль)

15

8. Изменение массы, молярной массы или количества вещества

А 1

3 моль водорода находятся в сосуде при комнатной температуре и давлении . Чему равно давление 3 моль кислорода в том же сосуде и при той же температуре?

1) 2) 8

3) 16 4) /16

А 2

Давление 3 моль водорода в сосуде при температуре 300 К равно . Давление 3 моль кислорода в сосуде того же объёма и при той же температуре равно

1) 2) 8

3) 24 4) /8

А 3

Давление 3 моль водорода в сосуде при температуре 300 К равно . Каково давление 1 моль водорода в этом сосуде при вдвое большей температуре?

1) (3 )/2 2) (2 )/3

3) /6 4) 6

А 4

Давление 1 моль водорода в сосуде при температуре 300 К равно . Каково давление 3 моль водорода в этом сосуде при вдвое большей температуре?

1) (2 )/3 2) (3 )/2

3) /6 4) 6

А 5

Давление 2 моль водорода в сосуде с жесткими стенками при температуре 300 К равно . Каково давление 3 моль водорода в этом сосуде при вдвое большей температуре?

1) (2 )/3 2) (3 )/2

3) /6 4) 3

А 6

Давление 3 моль водорода в сосуде при температуре 300 К равно . Каково давление 2 моль водорода в этом сосуде при температуре 400 К?

1) 2)

3) 4)

А 7

Объём 3 моль водорода в сосуде при температуре 300 К и давлении равен . Каков объём 3 моль кислорода в сосуде при той же температуре и том же давлении?

1) 24 2) 8

3) 4) /8

А 8

Объём 1 моль водорода в сосуде при температуре 300 К и давлении равен . Каков объём 3 моль кислорода в сосуде при той же температуре и том же давлении?

1) 2) 3

3) 24 4) /8

16

А 9

При температуре и давлении идеальный газ, взятый количеством вещества 1 моль, занимает объём . Чему равен объём газа, количество вещества которого равно 2 моль, при том же давлении и температуре 2 ?

1) 4 2) 2

3) 4) 8

А 10

При температуре и давлении идеальный газ, взятый количеством вещества 1 моль, занимает объём . Чему равен объём газа, количество вещества которого равно 2 моль, при давлении 2 и температуре 2 ?

1) 4 2) 2

3) 4) 8

А 11

При температуре 2 и давлении количество вещества идеального газа, равного 1 моль, занимает объём . Каков объём идеального газа, количество вещества которого равно 2 моль, при том же давлении и температуре ?

1) 4 2) 2

3) 4) 8

А 12

При температуре 2 и давлении идеальный газ количеством вещества 2 моль, занимает объём 4 . Каков объём газа, взятого в количестве вещества 1 моль, при том же давлении и температуре ?

1) 4 2) 2

3) 4) 8

А 13

Температура 3 моль водорода в сосуде равна . Какова температура 3 моль кислорода в сосуде того же объёма и при том же давлении?

1) 2) 8

3) 24 4) /8

А 14

В сосуде неизменного объёма находится идеальный газ в количестве 2 моль. В сосуд добавили 1 моль газа. Как надо изменить абсолютную температуру, чтобы давление газа на стенки сосуда увеличилось в 3 раза?

1) Уменьшить в 3 раза

2) Уменьшить в 2 раза

3) Увеличить в 3 раза

4) Увеличить в 2 раза

А 15

В сосуде неизменного объёма находится идеальный газ в количестве 2 моль. Из сосуда выпустили 1 моль газа. Как надо изменить абсолютную температуру, чтобы давление газа на стенки сосуда увеличилось в 2 раза?

1) Увеличить в 2 раза

2) Уменьшить в 2 раза

3) Увеличить в 4 раза

4) Уменьшить в 4 раза

А 16

В сосуде неизменного объёма находится идеальный газ в количестве 1 моль. В сосуд добавили 1 моль газа. Как надо изменить абсолютную температуру, чтобы давление газа на стенки сосуда уменьшилось в 2 раза?

1) Увеличить в 2 раза

2) Уменьшить в 2 раза

3) Увеличить в 4 раза

4) Уменьшить в 4 раза

А 17

Экспериментаторы закачивают воздух в стеклянный сосуд, одновременно охлаждая его. При этом температура воздуха в сосуде понизилась в 2 раза, а его давление возросло в 3 раза. Во сколько раз увеличилась масса воздуха в сосуде?

1)

В 2 раза

2)

В 3 раза

3)

В 6 раз

4)

В 1,5 раза

А 18

В стеклянный сосуд закачивают воздух, одновременно нагревая его. При этом температура воздуха в сосуде повысилась в 3 раза, а его давление возросло в 5 раз. Во сколько раз увеличилась масса воздуха в сосуде?

1)

В 3 раза

2)

В 5 раз

3)

В 15 раз

4)

В 5/3 раза

А 19

Из стеклянного сосуда выпускают сжатый газ, одновременно охлаждая сосуд. При этом температура газа снизилась в 4 раза, а его давление уменьшилось в 6 раз. Во сколько раз уменьшилась масса газа в сосуде? Газ можно считать идеальным.

1)

В 2 раза

2)

В 3 раза

3)

В 6 раз

4)

В 1,5 раза

А 20

В двигателе внутреннего сгорания старого автомобиля из-за износа поршневых колец нагретые газы из цилиндров могут просачиваться наружу. В процессе сжатия в одном из цилиндров температура газовой смеси из паров бензина и воздуха повысилась в 12 раз, объём занимаемый смесью уменьшился в 4 раза, а давление возросло в 32 раза. Во сколько раз изменилась масса смеси в этом цилиндре?

1) Увеличилась в 6 раз

2) Уменьшилась в 6 раз

3) Увеличилась в 1,5 раза

4) Уменьшилась в 1,5 раза

А 21

В одном из опытов стали нагревать воздух в сосуде постоянного объёма. При этом температура воздуха в сосуде повысилась в 3 раза, а его давление возросло в 2 раза. Оказалось, что кран у сосуда был закрыт плохо, и через него просачивался воздух. Во сколько раз изменилась масса воздуха в сосуде?

1) Увеличилась в 6 раз

2) Уменьшилась в 6 раз

3) Увеличилась в 1,5 раза

4) Уменьшилась в 1,5 раза

А 22

При проведении опыта по исследованию уравнения состояния газа учитель опустил сосуд с воздухом в горячую воду. При этом температура воздуха в сосуде увеличилась в 1,21 раза, а давление выросло в 1,1 раза. При объяснении этого результата ученики пришли к выводу, что масса воздуха в сосуде уменьшилась из-за утечки в

1) 1,1 раза 2) 1,21 раза

3) 1,31 раза 4) 1,33 раза

В 1

В баллоне с воздухом объемом 5 л давление газа упало от 100 кПа до 50 кПа. Какова масса вытекшего из баллона воздуха, если бал­лон находится в комнате с температурой 27 °С. Ответ выразите в граммах и округлите до целых. Молярная масса воздуха 0,029 кг/моль. (3 г)

Воздухоплавание

С 1

Воздушный шар объёмом 2500 м3 с массой оболочки 400 кг имеет внизу отверстие, через которое воздух в шаре нагревается горелкой. До какой температуры нужно нагреть воздух в шаре, чтобы шар взлетел вместе с грузом (корзиной и воздухоплавателем) массой 200 кг? Температура окружающего воздуха 7 С, его плотность 1,2 кг/м3. Оболочку шара считать нерастяжимой. (350 К=77С)

С 2

Воздушный шар объёмом 2500 м3 с массой оболочки 400 кг имеет внизу отверстие, через которое воздух в шаре нагревается горелкой. Рассчитайте максимальную массу груза, который может поднять шар, если воздух в нем нагреть до температуры 77 С. Температура окружающего воздуха 7 С, его плотность 1,2 кг/м3. Оболочку шара считать нерастяжимой. (200 кг)

С 3

Воздушный шар объёмом 2500 м3 имеет внизу отверстие, через которое воздух в шаре нагревается горелкой. Если температура окружающего воздуха 7 С, его плотность 1,2 кг/м3, то при нагревании воздуха в шаре до температуры 77 С шар поднимает груз с максимальной массой 200 кг. Какова масса оболочки шара? Оболочку шара считать нерастяжимой. (400 кг)

С 4

Воздушный шар, оболочка которого имеет массу 145 кг и объём 230 м3, наполняется горячим воздухом при нормальном атмосферном давлении и температуре окружающего воздуха 0 С. Какую минимальную температуру должен иметь воздух внутри оболочки, чтобы шар начал подниматься? Оболочка шара не растяжима и имеет в нижней части небольшое отверстие. (538,7 К =265,7С)

9. Объединённый газовый закон

А 1

При сжатии объём неизменного количества идеального газа уменьшился в 2 раза, давление газа уменьшилось также в 2 раза. Как изменилась при этом температура газа?

1) Увеличилась в 2 раза

2) Уменьшилась в 2 раза

3) Уменьшилась в 4 раза

4) Не изменилась

17

А 2

При сжатии неизменного количества газа его объём уменьшился в 2 раза, а давление увеличилось в 2 раза. Как изменилась при этом температура газа?

1) Увеличилась в 2 раза

2) Уменьшилась в 2 раза

3) Увеличилась в 4 раза

4) Не изменилась

А 3

Давление идеального газа уменьшилось в 2 раза, а температура газа увеличилась в 2 раза. Как изменился при этом объём газа?

1) Увеличился в 2 раза

2) Уменьшился в 2 раза

3) Увеличился в 4 раза

4) Не изменился

А 4

Давление неизменного количества идеального газа уменьшилось в 2 раза, а его температура уменьшилась в 4 раза. Как изменился при этом объём газа?

1) Увеличился в 2 раза

2) Уменьшился в 2 раза

3) Увеличился в 8 раз

4) Уменьшился в 8 раз

А 5

Давление идеального газа увеличилось в 2 раза, а его температура уменьшилась в 4 раза. Как изменился при этом объём газа?

1) Увеличился в 2 раза

2) Уменьшился в 2 раза

3) Увеличился в 8 раз

4) Уменьшился в 8 раз

А 6

При сжатии идеального газа его объём уменьшился в 2 раза, а температура увеличилась в 2 раза. Как изменилось при этом давление газа?

1) Увеличилось в 2 раза

2) Уменьшилось в 2 раза

3) Увеличилось в 4 раза

4) Не изменилось

А 7

При расширении идеального газа его объём увеличился в 2 раза, а температура уменьшилась в 2 раза. Как изменилось при этом давление газа?

1) Увеличилось в 2 раза

2) Уменьшилось в 4 раза

3) Увеличилось в 4 раза

4) Не изменилось

А 8

Абсолютная температура и объём одного моля идеального газа увеличились в 3 раза. Как изменилось при этом давление газа?

1) Увеличилось в 3 раза

2) Увеличилось в 9 раз

3) Уменьшилось в 3 раза

4) Не изменилось

А 9

Как изменится давление идеального газа при увеличении его абсолютной температуры и объёма в 2 раза? Массу газа считать неизменной.

1) Не изменится

2) Увеличится в 4 раза

3) Уменьшится в 4 раза

4) Увеличится в 2 раза

А 10

В резиновом шарике воздух нагрелся от 20 °С до 40 °С, при этом давление в нем

1) практически не изменилось

2) возросло в 2 раза

3) возросло в 4 раза

4) уменьшилось в 2 раза

18

А 11

В детском резиновом воздушном шарике воздух остыл от 40 °С до 20 °С, при этом давление в шарике

1) практически не изменилось

2) уменьшилось в 2 раза

3) уменьшилось в 4 раза

4) возросло в 2 раза

А 12

Как изменится температура идеального газа, если увеличить его объём в 2 раза при осуществлении процесса, описываемого формулой ?

1) Увеличится в 2 раза

2) Уменьшится в 2 раза

3) Увеличится в 4 раза

4) Уменьшится в 4 раза

А 13

В сосуде находится некоторое количество идеального газа. Какой станет температура газа, если он перейдет из состояния 1 в состояние 2 (см. рисунок)?

1)

2)

3)

4)

А 14

Газ в цилиндре переводится из состояния А в состояние В так, что его масса при этом не изменяется. Параметры, определяющие состояние идеального газа, приведены в таблице

Па

Т

Состояние А

1,0

4

Состояние В

1,5

8

900

Выберите число, которое следует внести в свободную клетку таблицы

1) 300 2) 450

3) 600 4) 900