Question

（2011?宿遷三模）（選修模塊3-3）
（1）如圖為某人在旅游途中對同一密封的小包裝食品拍攝的兩張照片，甲圖攝于海拔500m、氣溫為18℃的環境下，乙圖攝于海拔3200m、氣溫為10℃環境下．下列說法中正確的是
A．甲圖中小包內氣體的壓強小于乙圖小包內氣體的壓強
B．甲圖中小包內氣體的壓強大于乙圖小包內氣體的壓強
C．甲圖中小包內氣體分子間的引力和斥力都比乙圖中大
D．甲圖中小包內氣體分子的平均動能大于乙圖中小包內氣體分子的平均動能
（2）如圖所示，氣缸內封閉一定質量的某種理想氣體，活塞通過滑輪和一重物連接 并保持平衡，已知活塞距缸口0.2m，活塞面積10cm²，大氣壓強1.0×10⁵Pa，物重50N，活塞質量及一切摩擦不計，緩慢升高環境溫度，使活塞剛好升到缸口，封閉氣體吸收了60J的熱量．則氣體對外做

10

J功，氣體內能變化量為

50

J．
（3）一只氣球內氣體的體積為2L，密度為3kg/m³，平均摩爾質量為15g/mol，阿伏加德羅常數N_A=6.02×10²³mol^-1，試估算這個氣球內氣體的分子個數．（保留兩位有效數字）

Answer 1

分析：（1）應用理想氣體狀態方程或氣體壓強的微觀解釋均可解決
（2）通過求外界對氣體做功，從側面求氣體對外界做功，其體內能的變化通過熱力學第一定律求解
（3）利用密度和體積求質量進而就物質的量和分子個數

解答：解：（1）A、由一定質量理想氣體狀態方程得：

P1V1

T1

=

P2V2

T2

，由于V₁＜V₂，T₁＞T₂，故P₁＞P₂，故A錯誤
B、由A項的解釋知B正確
C、甲圖與乙圖相比可知，甲圖中氣體體積較小，故分子之間距離較小，分子之間的引力與斥力都較大，故C正確
D、溫度是分子平均動能的標志，甲圖氣體溫度較高，分子平均動能較大，故D正確
故選BCD
（2）設大氣壓為P₀，活塞面積為S，活塞上升高度h，重物重力G，則在上升過程外界對氣體做負功為：
W′=（G-P₀S）h=-10J
所以，氣體對外做功W=-W′=10J
有熱力學第一定律得：△U=Q+W=60-10J=50J，故內能增加50J
（3）氣球內氣體質量   m=ρV…①
氣體物質的量   n=

m

M

…②
氣體分子數   N=nN_A…③
由①②③代入數據得：N=2.4×10²³個
答：（1）BCD   （2）10J  50J  （3）2.4×10²³個

點評：熱學綜合題，較全面考察熱學知識，要求學生牢牢掌握理想氣體狀態方程和熱力學定律，對于阿伏加的羅常數的計算題也應引起重視