Question

（2011?宿迁三模）（选修模块3-3）
（1）如图为某人在旅游途中对同一密封的小包装食品拍摄的两张照片，甲图摄于海拔500m、气温为18℃的环境下，乙图摄于海拔3200m、气温为10℃环境下．下列说法中正确的是
A．甲图中小包内气体的压强小于乙图小包内气体的压强
B．甲图中小包内气体的压强大于乙图小包内气体的压强
C．甲图中小包内气体分子间的引力和斥力都比乙图中大
D．甲图中小包内气体分子的平均动能大于乙图中小包内气体分子的平均动能
（2）如图所示，气缸内封闭一定质量的某种理想气体，活塞通过滑轮和一重物连接 并保持平衡，已知活塞距缸口0.2m，活塞面积10cm²，大气压强1.0×10⁵Pa，物重50N，活塞质量及一切摩擦不计，缓慢升高环境温度，使活塞刚好升到缸口，封闭气体吸收了60J的热量．则气体对外做

10

J功，气体内能变化量为

50

J．
（3）一只气球内气体的体积为2L，密度为3kg/m³，平均摩尔质量为15g/mol，阿伏加德罗常数N_A=6.02×10²³mol^-1，试估算这个气球内气体的分子个数．（保留两位有效数字）

Answer 1

分析：（1）应用理想气体状态方程或气体压强的微观解释均可解决
（2）通过求外界对气体做功，从侧面求气体对外界做功，其体内能的变化通过热力学第一定律求解
（3）利用密度和体积求质量进而就物质的量和分子个数

解答：解：（1）A、由一定质量理想气体状态方程得：

P1V1

T1

=

P2V2

T2

，由于V₁＜V₂，T₁＞T₂，故P₁＞P₂，故A错误
B、由A项的解释知B正确
C、甲图与乙图相比可知，甲图中气体体积较小，故分子之间距离较小，分子之间的引力与斥力都较大，故C正确
D、温度是分子平均动能的标志，甲图气体温度较高，分子平均动能较大，故D正确
故选BCD
（2）设大气压为P₀，活塞面积为S，活塞上升高度h，重物重力G，则在上升过程外界对气体做负功为：
W′=（G-P₀S）h=-10J
所以，气体对外做功W=-W′=10J
有热力学第一定律得：△U=Q+W=60-10J=50J，故内能增加50J
（3）气球内气体质量   m=ρV…①
气体物质的量   n=

m

M

…②
气体分子数   N=nN_A…③
由①②③代入数据得：N=2.4×10²³个
答：（1）BCD   （2）10J  50J  （3）2.4×10²³个

点评：热学综合题，较全面考察热学知识，要求学生牢牢掌握理想气体状态方程和热力学定律，对于阿伏加的罗常数的计算题也应引起重视