第十二章气体动理论题库

第十二章气体动理论第十二章气体动理论 (1)12.1平衡态理想气体物态方程热力学第零定律 (3)判断题 (3)难题（1题）中题（1题）易题（1题）选择题 (4)难题（1题）中题（1题）易题（1题）填空题 (5)难题（1题）中题（1题）易题（2题）计算题 (7)难题（1题）中题（2题）易题（2题）12.2物质的微观模型统计规律性 (13)判断题 (13)难题（0题）中题（0题）易题（0题）选择题 (14)难题（1题）中题（1题）易题（1题）填空题 (16)难题（0题）中题（1题）易题（1题）计算题 (17)难题（0题）中题（0题）易题（0题）12.3理想气体的压强公式 (19)判断题 (19)难题（0题）中题（0题）易题（2题）选择题 (20)难题（3题）中题（4题）易题（1题）填空题 (22)难题（0题）中题（4题）易题（3题）计算题 (24)难题（1题）中题（3题）易题（2题）12.4理想气体分子的平均平动动能与温度的关系 (28)判断题 (28)难题（0题）中题（0题）易题（3题）选择题 (29)难题（1题）中题（6题）易题（1题）填空题 (31)难题（5题）中题（6题）易题（3题）计算题 (36)难题（2题）中题（5题）易题（3题）12.5能量均分定理理想气体内能 (42)判断题 (42)难题（0题）中题（0题）易题（3题）选择题 (43)难题（0题）中题（2题）易题（1题）填空题 (44)难题（0题）中题（0题）易题（3题）计算题 (46)难题（1题）中题（1题）易题（1题）12.6麦克斯韦气体分子速率分布率 (49)判断题 (49)难题（0题）中题（1题）易题（2题）选择题 (50)难题（1题）中题（9题）易题（5题）填空题 (56)难题（2题）中题（5题）易题（7题）计算题 (60)难题（2题）中题（8题）易题（4题）12.8分子平均碰撞次数和平均自由程 (68)判断题 (68)难题（0题）中题（1题）易题（1题）选择题 (69)难题（1题）中题（4题）易题（2题）填空题 (71)难题（0题）中题（3题）易题（0题）计算题 (73)难题（1题）中题（1题）易题（3题）第十二章气体动理论12.1平衡态理想气体物态方程热力学第零定律判断题判断（对错）题每个小题2分；难题1201AAA001、如果容器中的气体与外界之间没有能量和物质的传递，则这种状态叫做平衡态………………………………………………………………………………………………（）解：○1考查的知识点：对平衡态概念的理解○2试题的难易度：难○3试题的综合性：12-1 平衡态○4分析：如果容器中的气体与外界之间没有能量和物质的传递，气体的能量也没有转化为其他形式的能量，气体的组成及其质量均不随时间变化，则气体的物态参量不随时间的变化这种状态叫做平衡态正确答案：（错误）中题1201AAB001、两系统达到热平衡时，两系统具有一个共同的宏观性质——温度………（）解：○1考查的知识点：对平衡态概念的理解○2试题的难易度：中○3试题的综合性：12-1--平衡态○4分析：平衡态的概念正确答案：（正确）易题1201AAC001、平衡态是一种动态平衡态…………………………………………………（）解：○1考查的知识点：对平衡态概念的理解○2试题的难易度：易○3试题的综合性：12-1--平衡态○4分析：平衡态的概念正确答案：（正确）选择题难题1201ABA001、处于平衡态的一瓶氮气和一瓶氦气的分子数密度相同，分子的平均平动动能也相同，则他们（）（A）温度、压强均不相同（B）温度、压强都相同（C）温度相同、但氦气压强小鱼氮气的压强（D）温度相同、但氮气压强小鱼氦气的压强解：○1考查的知识点：理想气体物态方程○2试题的难易度：难○3试题的综合性：综合运用了32kkTε=和p nkT=○4分析：理想分子气体的平均平动动能为32kkTε=仅与温度有关因此当分子的平均平动动能相同时，温度也相同，又由于理想气体物态方程p nkT=，分子数密度相同，所以气体的压强也相同正确答案：（C）中题1201ABB001、若理想气体的体积为V，压强为p，温度为T，一个分子的质量为m，k为玻尔兹曼常量，R为普适气体常量，则该理想气体的分子数为：（）（A）pV / m；（B）pV /（kT）；（C）pV /（RT）；（D）pV / （mT）．解：○1考查的知识点：理想气体物态方程○2试题的难易度：中○3试题的综合性：12-1理想气体物态方程的公式pV NkT=○4分析：理想气体物态方程的公式pV NkT=；式中N是体积V中的气体分子数，k 为玻尔兹曼常量，此题容易和另一个公式p nkT=混用，导致出错。

此题关键是对公式的理解。

正确答案：（ B ）易题1201ABC001、 在标准状态下，任何理想气体在1 m 3中含有的分子数都等于 （ ）（A ） 6.02×1023； （B ）6.02×1021； （C ） 2.69×1025； （D ）2.69×1023． 解：○1考查的知识点：分子数密度 ○2试题的难易度：易 ○3试题的综合性：分子数密度 ○4分析：在0℃和标准状态下，分子的数密度n=2.68677325310m -⨯， 一般计算时取2.69×2510⨯，容易和阿伏伽德罗常数混淆。

正确答案：（C ）填空题难题1201ACA001、两个相同的容器里装着氢气，以一玻璃管相连通，管中以一滴水银作为活塞，当第一个容器的温度为0℃、而第二个容器的温度为20℃时，水银刚好在管中央维持平衡，只有当第一个和第二个容器的温度按计12T T ＝ 的规律变化时，才能保持水银不动。

解：○1考查的知识点：理想气体状态方程在力学平衡中应用 ○2试题的难易度：难 ○3试题的综合性：12-1理想气体状态方程在力学平衡中应用 ○4分析：详细解答过程：根据题意，当水银滴刚好处在管中央维持平衡时，除了满足水银滴两边氢气压强相等外，还要保证水银滴两边氢气体积相等．这里水银滴的平衡指的是力学平衡，将力学平衡问题归结为水银滴两边的理想气体状态之间的关系． 第一个容器和第二个容器里的氢气状态方程分别为1111M PV RT μ=；2222M PV RT μ=由平衡条件12P P =得111222.V M T V M T = 两个容器的温度不相等，如果使它们的氢气的质量1M 、2M 为适当的量值，并且满足 1122M T M T = 就有下列关系 12V V = 水银移动的标志是取决于比值12V V ，按题设当1T =273K ，2T =293K 时，水银滴正好在管中央维持平衡，故12V V =21M M = 12T T = 273293如果温度按12T T =273293的规律变化时，则 1122.M T M T =12V V =1 就能保持水银不动 正确答案：按12T T =273293的规律变化时，才能保持水银不动中题1201ACB001、热力学第零定律 。

解：○1考查的知识点：热力学第零定律的内容 ○2试题的难易度：中 ○3试题的综合性：12-1 热力学第零定律 ○4分析：本题是对热力学第零定律的表述。

如果物体A 和B 分别与处于确定状态的物体C 处于热平衡状态，那么A 和B 之间也就处于热平衡 ，这就是热力学第零定律正确答案： 如果物体A 和B 分别与处于确定状态的物体C 处于热平衡状态，那么A 和B 之间也就处于热平衡 ，这就是热力学第零定律易题1201ACC001、气体物态参量：分析：○1考查的知识点：气体的物态参量 ○2试题的难易度：易 ○3试题的综合性：12-1 气体的物态参量 ○4分析：三个都写出才给分，气体的物态参量为压强(P)、体积(V)、温度(T) 答案： 压强(P)、体积(V)、温度(T)1201ACC002、 有一个电子管，其真空度（即电子管内气体压强）为8.28×105Pa ，则27 ℃ 时管内单位体积的分子数为_________________ ．（玻尔兹曼常量k ＝1.38×10-23 J/K , 1atm=1.013×105Pa ） 分析：○1考查的知识点：理想气体物态方程 p nkT = ○2试题的难易度：易 ○3试题的综合性：12-1理想气体物态方程 本题注意温度要用开尔文温度。

正确答案：2610pn kT== 计算题难题1201ADA001、 一容器内贮有氧气，其压强为P=1.0atm ，温度为27℃，求 (1)单位体积内的分子数； (2)氧气的密度； (3)氧分子的质量； (4)分子间的平均距离；(5)分子的平均平动动能。

分析：○1考查的知识点：理想气体物态方程mMPV RT = 及p =nkT ○2试题的难易度：难 ○3试题的综合性：综合以前学习过的知识的概念 ○4详细解答过程： 解（1）5253221.01310 2.45101.3810300p n m kT --⨯===⨯⨯⨯…………（2分） （2）由m M PV RT =mVρ=得 533M 1.013103210 1.308.31300P kg m RT ρ--⨯⨯⨯===⋅⨯……………………………（2分）（3）由ρ=nm 得26251.305.31102.4510m kg n ρ-===⨯⨯………………………………………（2分） （4）分子间的平均距离s 是指二个分子中心间的平均距离，它与分子数密度n 的关系为93.4410s m -===⨯…………………………………（2分）（5）ε2321331.3810300 6.211022kT J --==⨯⨯⨯=⨯………………（2分）1201ADA002、一只打气筒，每打一次可将原来压强为0p ＝1.0atm 、温度为0t ＝一3.0℃、体积0V ＝4.0L 的空气压缩到容器中。

设容器的容积V ＝1．5×310L 。

问需打几次气，才能使容器内的空气温度为t ＝45℃、压强P ＝2.0 atm 。

假设未打气前容器中原来就有t ＝45℃、压强0p ＝1.0atm 的空气。

分析：○1考查的知识点：理想气体状态方程PV ＝MRT μ○2试题的难易度：难 ○3试题的综合性：12-1理想气体状态方程 ○4详细解答过程： 解 ：根据理想气体状态方程PV ＝MRT μ求出一个相应的质量，设打一次气送入容器中的空气质量为 000p V m RT μ=………………………………………………（1分） 容器中原有空气质量为0000()p V M RT PV M RTV M M M P P RTμμμ==∆=-=-…………………………………………（2分）容器中最后所含的空气质量为()()000031.510270213184.0318 1.0PV M RTVT M n P P m V TP μ=∆==-⨯⨯=-=⨯⨯………………………………………………（2分）送入容器的空气总质量为 00()V M M M P P RTμ∆=-=-……………………………………………（2分） 因此需要打人的次数为 ()0000VT M n P P m V TP ∆==-………………………………………………（2分）()31.510270213184.0318 1.0⨯⨯=-=⨯⨯ 次……………………………………（1分）正确答案：需打318次气，才能使容器内的空气温度为t ＝45℃、压强P ＝2.0 atm中题1201ADB001、容器内装有氧气，质量为 0.10kg ，压强为10⨯ 510 Pa ，温度为 47ºC。