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高三物理气体题目及解析和相关例题

2026-07-06 08:59:00辅导探讨576

高三物理气体题目及解析如下:LVe物理好资源网(原物理ok网)

题目:在一个容积为2L的密闭容器中,装入0.5mol的氢气和0.5mol的氧气,开始时它们发生反应,并达到平衡时,测得容器内的压强为起始时的0.7倍,求氢气的转化率。LVe物理好资源网(原物理ok网)

解析:LVe物理好资源网(原物理ok网)

(1)该反应的化学方程式为:2H2 + O2 2H2O,反应前后的气体体积发生变化,因此该反应为气体体积变化的反应。LVe物理好资源网(原物理ok网)

(2)根据题意可知,达到平衡时,容器内的压强为起始时的0.7倍,即反应后气体总物质的量为反应前总物质的量的0.7倍。设消耗氢气的质量为x。LVe物理好资源网(原物理ok网)

(3)根据方程式可知,消耗氢气和氧气的质量相等,即有:x/0.5=x/0.5+x/2,解得x=0.1mol。LVe物理好资源网(原物理ok网)

(4)氢气的转化率为:消耗氢气质量/氢气起始质量 × 100% = 0.1/0.5 × 100% = 20%。LVe物理好资源网(原物理ok网)

相关例题:LVe物理好资源网(原物理ok网)

【例题】在一个容积为3L的密闭容器中,装入1mol的氢气和1mol的氧气,开始时它们发生反应并达到平衡时,测得容器内的压强为起始时的1.5倍,求氢气的转化率。LVe物理好资源网(原物理ok网)

【解析】LVe物理好资源网(原物理ok网)

(1)该反应的化学方程式为:2H2 + O2 2H2O,反应前后的气体体积发生变化,因此该反应为气体体积变化的反应。LVe物理好资源网(原物理ok网)

(2)根据题意可知,达到平衡时,容器内的压强为起始时的1.5倍,即反应后气体总物质的量为反应前总物质的量的1.5倍。设消耗氢气的质量为y。LVe物理好资源网(原物理ok网)

(3)根据方程式可知,消耗氢气和氧气的物质的量相等,即有:y/1=y/1+y/2+y/3,解得y=0.6mol。LVe物理好资源网(原物理ok网)

(4)氢气的转化率为:消耗氢气质量/氢气起始质量 × 100% = (消耗氢气质量-起始氢气质量)/起始氢气质量 × 100% = (0.6-1)/1 × 100% = 40%。LVe物理好资源网(原物理ok网)

答案:氢气的转化率为40%。LVe物理好资源网(原物理ok网)

以上是高三物理气体题目及解析的相关内容,通过例题的形式给出了具体的解题步骤和思路。同学们在解题时要注意审题、分析题意、列出方程式、求解等步骤,同时要注意解题的准确性和完整性。LVe物理好资源网(原物理ok网)

题目:一定质量的理想气体,初始状态为V1,T1。经过一系列变化后末状态为V2,T2。求下列过程中的压强变化。LVe物理好资源网(原物理ok网)

解析:理想气体的状态方程为PV=C,其中P为气体压强。根据题目条件,我们可以求出气体经历过程中压强的变化量。LVe物理好资源网(原物理ok网)

例题:一个容积为1L的密闭容器内装有1mol理想气体,温度为27℃时将其压强变为原来的2倍,求该过程中气体压强的变化量。LVe物理好资源网(原物理ok网)

解析:根据理想气体状态方程,可得到初末状态气体体积分别为V1=1L,V2=2L。初始状态温度为T1=300K,末状态温度为T2=773K。根据气体压强的定义,可得到气体压强变化量为ΔP = P2 - P1 = 2P1 - P1 = 3P1 = 380000Pa = 240000Pa。LVe物理好资源网(原物理ok网)

所以,该过程中气体压强的变化量为240000Pa。LVe物理好资源网(原物理ok网)

高三物理气体题目及解析LVe物理好资源网(原物理ok网)

【例题】LVe物理好资源网(原物理ok网)

一个容积为3×10^{-3}m^{3}的容器内一定质量的气体,在温度不变的情况下,将气体压缩至原来的1/3,则气体的压强变为原来的多少倍?LVe物理好资源网(原物理ok网)

【分析】LVe物理好资源网(原物理ok网)

气体状态参量的变化遵循玻意耳定律,根据玻意耳定律求解。LVe物理好资源网(原物理ok网)

【解答】LVe物理好资源网(原物理ok网)

设原来气体压强为p_{1},体积为V_{1},温度为T_{1};变化后气体压强为p_{2},体积为V_{2}。LVe物理好资源网(原物理ok网)

根据玻意耳定律得:p_{1}V_{1} = p_{2}V_{2},V_{2} = \frac{1}{3}V_{1} = 1 × 10^{- 3}m^{3}LVe物理好资源网(原物理ok网)

所以p_{2} = \frac{p_{1}}{3},即气体的压强变为原来的\frac{1}{3}倍。LVe物理好资源网(原物理ok网)

【相关例题】LVe物理好资源网(原物理ok网)

1. 一定质量的理想气体,保持温度不变,压缩气体,下列说法正确的是( )LVe物理好资源网(原物理ok网)

A.气体的内能不变B.气体的压强增大C.气体分子的平均动能增大D.单位体积内的分子数增加LVe物理好资源网(原物理ok网)

解:$A$、温度不变,分子的平均动能不变,体积减小,分子数密度增加,根据理想气体的状态方程可知气体的压强增大,则气体的内能增加,故AC错误,B正确;LVe物理好资源网(原物理ok网)

$D$、单位体积内的分子数增加,故D正确;LVe物理好资源网(原物理ok网)

故选:BD。LVe物理好资源网(原物理ok网)

根据理想气体的状态方程分析温度变化;温度是分子平均动能的标志;根据分子数密度判断单位体积内的分子数变化。LVe物理好资源网(原物理ok网)

本题考查了理想气体状态方程的应用和分子动理论的内容;对于热学内容一定要熟记;还要注意明确理想气体分子力可以忽略不计。LVe物理好资源网(原物理ok网)

2. 一定质量的理想气体经历一缓慢的绝热膨胀过程,则( )LVe物理好资源网(原物理ok网)

A.气体分子的平均动能一定减小 B.气体一定从外界吸收热量 C.外界对气体一定做功 D.气体的压强一定减小LVe物理好资源网(原物理ok网)

解:$A$、因气体绝热膨胀,故气体与外界无热交换,而气体分子的平均动能可能增大、可能减小,故A错误;LVe物理好资源网(原物理ok网)

$B$、气体对外做功且绝热膨胀,则气体一定从外界吸收热量,故B正确;LVe物理好资源网(原物理ok网)

$C$、由热力学第一定律可知,$\bigtriangleup U = W + Q$可知,因气体绝热膨胀对外做功,故$\bigtriangleup U < 0$,则外界对气体一定做功,故C正确;LVe物理好资源网(原物理ok网)

$D$、体积增大则单位体积内的分子数减少,又气体绝热膨胀对外做功,无法判断压强变化情况;故D错误;LVe物理好资源网(原物理ok网)

故选:BC。LVe物理好资源网(原物理ok网)

根据热力学第一定律分析物体内能的变化以及内能变化与做功的关系。LVe物理好资源网(原物理ok网)

本题考查了热力学第一定律的基本运用;要明确理想气体的内能只与温度有关;同时要明确体积增大时分子数密度减小。LVe物理好资源网(原物理ok网)