Bài tập chất khí dạng 5

Bài tập Chất khí dạng Phương trình Claperon, Medeleev Chuyên đề Chất khí Bài tập Chất khí dạng thuộc chuyên đề Vật lý 10 VnDoc đăng tải nhằm hỗ trợ học sinh hiểu rõ dạng tập phương trình Claperon, Medeleev nâng cao kết học tập mơn Lý 10 Dạng 5: Phương trình Claperon, Medeleev A Phương pháp & Ví dụ - Phương trình Claperon, Medeleev: pV = nRT = (m/μ)RT Trong đó: R = 8,314 J/mol.K với p (Pa), V (m3) R = 0,082 L.atm/mol.K với p (atm), V (lít) μ khối lượng mol nguyên tử (g) m khối lượng nguyên tử (g) n số mol Bài tập vận dụng Bài 1: Khí cầu có dung tích 328m3 bơm khí hidro Khi bơm xong, hidro khí cầu có nhiệt độ 27°C, áp suất 0,9atm Hỏi phải bơm lâu giây bơm 2,5g hidro vào khí cầu? Hướng dẫn: V = 328m3 = 328.103lít; T = 300K; p = 0,9atm, R = 0,082 atm.lít/mol.K, µ = 2g/mol Gọi m khối lượng khí bơm vào khí cầu Ta có: pV = (m/µ)RT ⇒ m = µpV/RT = 24000g Do đó: t = m/2,5 = 9600s Bài 2: Trong ống dẫn khí tiết diện s = 5cm2 có khí CO2 chảy qua nhiệt độ 35°C áp suất 3.105N/m2 Tính vận tốc dịng khí biết thời gian 10 phút có m = 3kg khí CO2 qua tiết diện ống Hướng dẫn: S = 5.10-4m2; T = 308K; m = 3kg; µ = 44 kg/mol; R = 8,31.10-3 kJ/kmol.K, p = 3.105N/m2, t = 600s thể tích khí qua ống thời gian 10 phút: V = v.S.t pV = (m/µ)RT ⇒ v = 1,939 m/s Bài 3: Bài tập 20 Bình chứa 4g khí Hidro 53°C áp suất 44,4.105 N/m2 Thay Hidro khí khác bình chứa 8g khí 27°C áp suất 5.105N/m2 Khi thay Hidro khí gì? biết khí đơn chất Hướng dẫn: p1/p2 = m1µ2T1/m2µ1T2 ⇒ µ2 = 32 ⇒ O2 Bài 4: Hai bình tích V1 = 100cm3, V2 = 200cm3 nối ống nhỏ cách nhiệt Ban đầu hệ có nhiệt độ t = 27°C chứa Oxi áp suất p = 760mmHg Sau bình V1được giảm nhiệt độ xuống 0°C cịn bình V2 tăng nhiệt độ lên đến 100°C Tính áp suất khí bình Hướng dẫn: Ban đầu, bình I tích V1 = V, áp suất p, nhiệt độ T Bình II tích V2 = 2V, áp suất p, nhiệt độ T Tổng số mol khí bình là: Sau đó, bình I tích V1, áp suất p’, nhiệt độ T1 nên số mol khí bình I là: Bình II tích V2, áp suất p’, nhiệt độ T2 nên số mol khí bình II là: Mặt khác: Với T = 27 + 273 = 300K T1 = 273K T2 = 100 + 273 = 373K Vậy p’ = 842mmHg Bài 5: Bình dung tích V = 4lít chứa khí có áp suất p1 = 840mmHg, khối lượng tổng cộng bình khí m1 = 546g Cho phần khí ngồi, áp suất giảm đến p2 = 735mmHg, nhiệt độ cũ, khối lượng bình khí cịn lại m2 = 543g Tìm khối lượng riêng khí trước sau thí nghiệm Hướng dẫn: Ban đầu, khí bình có khối lượng m, thể tích V, áp suất p1, nhiệt độ T1: Khi có phần khí ra, khí bình có khối lượng m’, thể tích V, áp suất p2, nhiệt độ T2 = T1: Do đó: Suy ra: m = 8(m – m’) = 8(m1 - m2) = 24g m’ = 21g Khối lượng riêng khí bình lúc đầu là: Khối lượng riêng khí bình lúc sau là: B Bài tập trắc nghiệm Câu 1: Một bình kín có van điều áp chứa mol khí nitơ áp suất 105N/m2 27°C Nung bình đến áp suất khí 5.105N/m2 , van điều áp mở lượng khí ngồi, nhiệt độ giữ khơng đổi khí Sau áp suất giảm cịn 4.105 N/m2 Lượng khí bao nhiêu: A 0,8 mol B 0,2 mol C 0,4 mol D 0,1mol Lời giải Trong nung số mol khí không thay đổi Lúc trước van mở: p1 = 5.105 N/m2, V, T, n1 = mol Sau khí ra: p2 = 4.105 N/m2, V, T, n2 mol Theo phương trình Claperon – Mendeleev: Vậy lượng khí thoát 0,2 mol Câu 2: Hằng số khí có giá trị bằng: A Tích áp suất thể tích mol khí 0°C B Tích áp suất thể tích chia cho số mol 0°C C Tích áp suất thể tích mol khí nhiệt độ chia cho nhiệt độ tuyệt đối D Tích áp suất thể tích mol khí nhiệt độ Lời giải Chọn C Câu 3: Một bình chứa khí oxi dung tích 10 lít áp suất 250kPa nhiệt độ 27°C khối lượng khí oxi bình là: A 32,1g B 25,8g C 12,6g D 22,4 g Lời giải p = 2,467 atm pV = nRT ⇒ n = 1,003 mol ⇒ m = 32,1 g Câu 4: Một khí chứa bình dung tích lít có áp suất 200kPa nhiệt độ 16°C có khối lượng 11g Khối lượng mol khí là: A 32g/mol B 44 g/mol C g/mol D 28g/mol Lời giải Chọn B Câu 5: Một bình dung tích lít chứa 7g nitơ(N2) 2°C Áp suất khí bình là: A 1,65 atm B 1,28atm C 3,27atm D 1,1atm Lời giải Chọn D Câu 6: Cho khối lượng riêng khơng khí điều kiện tiêu chuẩn 1,29kg/m3 Coi khơng khí chất khí Khối lượng mol khơng khí xấp xỉ là: A 18g/mol B 28g/mol C 29g/mol D 30g/mol Lời giải Chọn C Câu 7: Hai phòng kín tích thơng với cửa mở Nhiệt độ khơng khí hai phịng khác số phân tử phịng so với là: A Bằng B Ở phịng nóng nhiều C Ở phòng lạnh nhiều D Tùy kích thước cửa Lời giải Chọn C Câu 8: Cho biết khối lượng mol khí Hêli 4g/mol Cho R = 8,31J/mol.K Ở điều kiện tiêu chuẩn khối lượng riêng khí là: A 0,18g/lít B 18g/lít C 18kg/m3 D 18g/m3 Lời giải Lấy R = 0,082 L.atm/mol.K với p = atm, V = lít, T = 273K pV = nRT ⇒ n =0,045 mol ⇒ m = 0,18 g Vây khối lượng riêng khí là: Câu 9: Một khối cầu cứng tích V chứa khối khí nhiệt độ T Áp suất khối khí p Có mol khí Hêli khối cầu: Lời giải Chọn C Câu 10: Hai bình thủy tinh A B chứa khí Hêli Áp suất bình A gấp đơi áp suất bình B Dung tích bình B gấp đơi bình A Khi bình A B nhiệt độ thì: A Số nguyên tử bình A nhiều số nguyên tử bình B B Số nguyên tử bình B nhiều số nguyên tử bình A C Số nguyên tử hai bình D Mật độ nguyên tử hai bình Lời giải Chọn C Câu 11: Một lượng 0,25mol khí Hêli xi lanh có nhiệt độ T1 thể tích V1 biến đổi theo chu trình khép kín: dãn đẳng áp tới thể tích V2 = 1,5 V1; nén đẳng nhiệt; sau làm lạnh đẳng tích trạng thái ban đầu Áp suất lớn chu trình biến đổi có giá trị: A 1,5p1 B 2p1 C 3p1 D không xác định thiếu kiện Lời giải Vì từ (3) ⇒ (4) q trình đẳng tích nên t dễ dàng suy V3 = V1 PT Claperon – Mendeleev cho (2) (3) ta được: Mời bạn làm thêm Làm online: Bài tập Chất khí dạng Bài tập Chất khí dạng Bài tập Chất khí dạng Bài tập Chất khí dạng Để có kết cao học tập, VnDoc xin giới thiệu tới bạn học sinh tài liệu Trắc nghiệm Vật lý 10, Giải tập Vật Lí 10, Giải tập Hóa 10 nâng cao, biên soạn đăng tải chi tiết  ... Bài tập Chất khí dạng Bài tập Chất khí dạng Bài tập Chất khí dạng Bài tập Chất khí dạng Để có kết cao học tập, VnDoc xin giới thiệu tới bạn học sinh tài liệu Trắc nghiệm Vật lý 10, Giải tập Vật... riêng khí bình lúc đầu là: Khối lượng riêng khí bình lúc sau là: B Bài tập trắc nghiệm Câu 1: Một bình kín có van điều áp chứa mol khí nitơ áp suất 105N/m2 27°C Nung bình đến áp suất khí 5. 105N/m2... V = 4lít chứa khí có áp suất p1 = 840mmHg, khối lượng tổng cộng bình khí m1 = 54 6g Cho phần khí ngồi, áp suất giảm đến p2 = 735mmHg, nhiệt độ cũ, khối lượng bình khí cịn lại m2 = 54 3g Tìm khối