Chuyên Đề 1 Các Thông Số Trạng Thái Của Chất Khí Và Khí Lí Tưởng có lời giải chi tiết các bài hay và khó . Dành cho giáo viên dạy thêm , dạy kèm và học sinh học thêm và ôn thi học sinh giỏi hay ôn tốt nghiệp lớp 12

Chuyên Đề 1 Các Thông Số Trạng Thái Của Chất Khí Và Khí Lí Tưởng có lời giải chi tiết các bài hay và khó . Dành cho giáo viên dạy thêm , dạy kèm và học sinh học thêm và ôn thi học sinh giỏi hay ôn tốt nghiệp lớp 12DẠY THÊM CHỦ ĐỀ 1. CÁC THÔNG SỐ TRẠNG THÁI CỦA CHẤT KHÍ I. MỤC TIÊU BÀI DẠY - Phát biểu được khái niệm về áp suất và áp lực. - Các công thức tính áp suất và đơn vị. - Phát biểu được khái niệm về thể tích. - Các công thức tính thể tích và đơn vị. - Phát biểu được khái niệm về nhiệt độ. - Các công thức tính nhiệt độ và đơn vị.

CHUYÊN ĐỀ 2: KHÍ LÍ TƯỞNG

DẠY THÊM CHỦ ĐỀ 1

CÁC THÔNG SỐ TRẠNG THÁI CỦA CHẤT KHÍ

I MỤC TIÊU BÀI DẠY

- Phát biểu được khái niệm về áp suất và áp lực

- Các công thức tính áp suất và đơn vị

- Phát biểu được khái niệm về thể tích

- Các công thức tính thể tích và đơn vị

- Phát biểu được khái niệm về nhiệt độ

- Các công thức tính nhiệt độ và đơn vị

II NỘI DUNG TRỌNG TÂM

1 Mô hình động học phân tử chất khí

2 Khí lí tưởng

3 mol và khối lượng mol

a Khái niệm

Mol là lượng chất có chứa 6,022 × 1023 nguyên tử hoặc phân tử của chất đó.

Số 6,022 × 1023 được gọi là số Avogadro, được kí hiệu là NA.

NA=6,022 × 1023

CHUYÊN ĐỀ 2: KHÍ LÍ TƯỞNG

b Khối lượng mol

Khối lượng mol (kí hiệu là M) của một chất là khối lượng của NA nguyên tử hoặc phân

tử chất đó tính theo đơn vị gam.

Ví dụ 1: Khối lượng một số nguyên tử và khối lượng mol nguyên tử tương ứng:

( ĐƠN VỊ KHỐI LƯỢNG NGUYÊN TỬ LÀ u ngày xưa dùng amu)

Ví dụ 2: Khối lượng một số phân tử và khối lượng mol phân tử tương ứng:

- Khối lượng mol (g/mol) của một chất và khối lượng nguyên tử hoặc phân tử của chất đó (u hoặc amu) bằng nhau về trị số, khác về đơn vị đo.

- Gọi n là số mol chất có trong m gam Khối lượng mol (M) được tính theo công thức:

M=m/n( g

mol)

c Thể tích mol của chất khí

CHUYÊN ĐỀ 2: KHÍ LÍ TƯỞNG

- Thể tích mol của chất khí là thể tích chiếm bởi NA phân tử của chất khí đó.

- Thể tích mol của các chất khí bất kì ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất đều bằng nhau Như vậy, ở cùng điều kiện nhiệt độ và áp suất, hai bình có thể tích bằng nhau có cùng số mol khí.

Chú ý :

- Ở điều kiện chuẩn (25 oC và 1 bar =0,986 atm), 1 mol khí bất kì đều chiếm thể tích là 24,79 lít.

Vậy ở điều kiện này, n mol khí chiếm thể tích là: V = 24,79 × n (lit).

- Ở điều kiện chuẩn (0 oC và 1 atm), 1 mol khí bất kì đều chiếm thể tích là 22,4 lít.

Vậy ở điều kiện này, n mol khí chiếm thể tích là: V = 22,4× n (lit).

CHUYÊN ĐỀ 2: KHÍ LÍ TƯỞNG

c Công thức xác định áp suất

F p

- Độ lớn của áp suất khí quyển bằng áp suất của cột

thuỷ ngân trong ống Tô-ri-xe-li

- Đơn vị đo áp suất khí quyển thường dùng là mmHg

Ở nơi có độ cao ngang mực nước biển áp suất khí

quyển vào khoảng 760mmHg (khoảng 100.000Pa)

CHUYÊN ĐỀ 2: KHÍ LÍ TƯỞNG

Càng lên cao áp suất càng giảm (cứ lên cao 12m thì áp suất khí quyển giảm 1mmHg)

Càng lên cao nhiệt độ sôi của chất lỏng càng giảm (Trung bình cứ lên cao 1000 m thì nhiệt độ sôicủa nước giảm ba độ)

e Áp suất chất lỏng ở độ sâu h

Áp suất của chất lỏng có những đặc điểm sau đây:

- Tại một điểm trong lòng chất lỏng, áp suất tác dụng theo mọi phương và có giá trị như nhau

CHUYÊN ĐỀ 2: KHÍ LÍ TƯỞNG

( bổ sung THCS)

f Đ n v đo áp su t ơn vị đo áp suất ị đo áp suất ất

Đ n v c a áp su t là Paxcan (Pa) Ta có: 1 Pa = 1 N/mơn vị của áp suất là Paxcan (Pa) Ta có: 1 Pa = 1 N/m ị của áp suất là Paxcan (Pa) Ta có: 1 Pa = 1 N/m ủa áp suất là Paxcan (Pa) Ta có: 1 Pa = 1 N/m ất là Paxcan (Pa) Ta có: 1 Pa = 1 N/m 2

Ngoài ra áp su t còn đ ất còn được dùng bằng các đơn vị sau đây ược dùng bằng các đơn vị sau đây c dùng b ng các đ n v sau đây ằng các đơn vị sau đây ơn vị sau đây ị sau đây

Atmôtphe (atm): 1 atm = 1,013.105 Pa hay at ( apmotphe kỹ thu t )ật )

Torr hay còn g i là milimet th y ngân: 1 mmHg = 1 Torr = 133,3 Pa.ọi là milimet thủy ngân: 1 mmHg = 1 Torr = 133,3 Pa ủa áp suất là Paxcan (Pa) Ta có: 1 Pa = 1 N/m

 Có th dùng máy tính c m tay ể dùng máy tính cầm tay ầm tay fx-580VN ho c máy tính khác tặc máy tính khác tương đương để chuyển đổi ươn vị của áp suất là Paxcan (Pa) Ta có: 1 Pa = 1 N/mng đươn vị của áp suất là Paxcan (Pa) Ta có: 1 Pa = 1 N/mng đ chuy n đ i ể dùng máy tính cầm tay ể dùng máy tính cầm tay ổi

đ n v ơn vị của áp suất là Paxcan (Pa) Ta có: 1 Pa = 1 N/m ị của áp suất là Paxcan (Pa) Ta có: 1 Pa = 1 N/m

Đơn vị khác của áp suất:

m là khối lượng của vật

D là khối lượng riêng của chất tạo thành vật đó

c Đ i đ n v th tích ổi đơn vị thể tích ơn vị đo áp suất ị đo áp suất ể tích

1 m3 = 103 lít = 106 cm3 hay 1 lít = 10-3 m3= 103 cm3

6 Nhiệt độ của chất khí

a Khái niệm nhiệt độ

Nhiệt độ là đại lượng vật lí đặc trưng cho mức độ nóng hay lạnh của một vật hay môi trường

b Đơn vị đo lường nhiệt độ phổ biến

là độ Celsius (°C), độ Fahrenheit (°F) và Kelvin (K)

( ) ( )0 273,15

T K = t C + T K 

: Giá trị nhiệt độ theo thang Kelvin

Dạng 3 Tính áp suất một số trường hợp Dạng 4 Bài toán liên quan thể tích

Dạng 5 Bài toán liên quan đến nhiệt độ

ĐỀ IN CHO HỌC SINH CÓ LỜI GIẢI HAY

Họ và tên học sinh : ……… Trường ………

Phần 1.Trắc nghiệm nhiều phương án lựa chọn

CHUYÊN ĐỀ 2: KHÍ LÍ TƯỞNG

Dạng 1 Trắc nghiệm chất khí

Câu1: Tính chất nào sau đây không phải là của chất khí

A Chiếm toàn bộ thể tích của bình chứa

B Dễ nén

C Có khối lượng riêng nhỏ so với chất rắn và chất lỏng

D.Không được cấu tạo từ các phân tử

Câu 2:Tính chất nàosau đây không phải là tính chất của chất khí?

A.Có hình dạng và thể tích riêng

B Có các phân tử chuyển động hỗn loạn không ngừng.

C Có thể nén được dễ dàng.

D Có khối lượng riêng nhỏ so với chất rắn và chất lỏng.

Câu 3: Nội dung nàodưới đâykhông phải là tính chất của các phân tử khí?

A Chuyển động hỗn loạn, không ngừng.

B Nhiệt độ càng cao,các phân tử khí chuyển động càng nhanh.

C Các phân tử khí va chạm vào thành bình gây ra áp suất.

D.Chuyển động hỗn loạn xung quanh các vị trí cân bằng cố định

Câu 4: Câu nào sau đây nói về chuyển động của phân tử là không đúng?

A Chuyển động của phân tử là do lực tương tác phân tử gây ra

B Các phân tử chuyển động không ngừng

C Các phân tử chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ càng cao

D Các phân tử khí không dao động quanh vị trí cân bằng

Câu 5: Câu nào sau đây nói về lực tương tác phân tử là không đúng?

A Lực phân tử chỉ đáng kể khi các phân tử ở rất gần nhau

B Lực hút phân tử có thể lớn hơn lực đẩy phân tử

C Lực hút phân tử không thể lớn hơn lực đẩy phân tử

D Lực hút phân tử có thể bằng lực đẩy phân tử

Câu 6: Câu nào sau đây nói về các phân tử khí lí tưởng là không đúng?

A Có thể tích riêng không đáng kể B Có lực tương tác không đáng kể

C Có khối lượng không đáng kể D Có khối lượng đáng kể

CHUYÊN ĐỀ 2: KHÍ LÍ TƯỞNG

Câu 7: Tìm câu sai.

A Khí lí tưởng là khí mà thể tích của các phân tử có thể bỏ qua

B Khí lí tưởng là khí mà khối lượng của các phân tử có thể bỏ qua

C Khí lí tưởng là khí mà các phân tử chỉ tương tác với nhau khi va chạm

D Khí lí tưởng gây áp suất lên thành bình

Câu 8: Tìm câu sai.

A Các chất được cấu tạo từ các hạt riêng gọi là phân tử

B Các phân tử đứng sát nhau và giữa chúng không có khoảng cách

C Lực tương tác giữa các phân tử ở thể rắn lớn hơn lực tương tác giữa các phân tử ở thể lỏng vàthể khí

D Các phân tử chất lỏng dao động xung quanh các vị trí cân bằng không cố định

Câu 9.Tìm câu sai trong các câu sau đây: Số A– vô – ga– đrô là

A.số phântử(haynguyêntử)cótrong22,4lítkhíởđiềukiệntiêuchuẩn(0oC,1atm).

B.sốphân tử(hay nguyên tử)có trong1 mol khí.

C.sốphân tử(hay nguyêntử) có trong 1đơn vị khối lượng khí.

D.sốnguyêntửcótrong 12 gcacbon 12.

Câu 10:Cho khối lượng của chất là m(gam), số mol của chất là n(mol) và khối lượng mol là M

(gam/mol) Biểu thức tính số mol là

Câu11: Gọi M là khối lượng mol, NAlà số Avogadro, m là khối lương của một chất nào đó Biểu

thức xác định số phân tử hay nguyên tử chứa trong khối lượng m của chất đó là

A.N=MmNA B.N=MNA/m C.N=mNA/M D.N=NA/mM

Câu12:Phát biểu nào sau đây về hằng sốAvogadro là sai?

A Hằng số Avogadro là số lượng nguyên tử trong 0,012kg cacbon-12.

B Giá trị của hằng số Avogadro là 6,022.1023

C Hằngsố Avogadro là số phân tử có trong một mol chất bất kì.

D.Hằng số Avogadro chỉ áp dụng được cho các hạt đơn nguyên tử

Câu13:Thông tin nào sau đây là không đúng khi nói về khối lượng mol và thể tích mol của một

chất?

A Khối lượng mol của một chất được đo bằng khối lượng của một mol chất ấy.

B Thể tích mol của một chất được đo bằng thể tích của một mol chất ấy.

CHUYÊN ĐỀ 2: KHÍ LÍ TƯỞNG

C Ở điều kiện tiêu chuẩn (0∘Cvà1atm) thể tích mol của mọi chất khí đều bằng 22,4𝑙 D.Ở điều kiện tiêu chuẩn (0∘

Cvà1atm) thể tích mol của các chất khí khác nhau thì khác nhau

Câu 14: Biết khối lượng của một mol nước là 18 g, và 1 mol có NA = 6,02.10 23 phân tử Số phân tửtrong 2 gam nước là

A 3,24.1024 phân tử B 6,68.1022 phân tử C 1,8.1020 phân tử D 4.1021 phân tử

Câu 15: Biết khối lượng của 1 mol không khí ôxi là 32 g 4 g khí ôxi là khối lượng cảu bao nhiêumol khí ôxi?

A 0,125 mol B 0,25 mol C 1 mol D 2 mol

Câu 16: Biết khối lượng của 1 mol nước là μ = 18.10-3kg và 1 mol có NA = 6,02.1023 phân tử Biếtkhối lượng riêng của nước là ρ = 103 kg/m3 Số phân tử có trong 300 cm3 là

A 6,7.1024 phân tử B 10,03.1024 phân tử C 6,7.1023 phân tử D 10,03.1023 phân tử

Câu 17 Trạng thái của một lượng khí xác định được đặc trung đầy đủ bằng thông số nào sau đây ?

A Thể tích B Áp suất C Nhiệt độ D Cả 3 thông số trên

Câu 18:Theothuyết độnghọcphân tửchất khí thìđiều nào sauđây là không đúng?

A Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không ngừng, chuyển động này càng nhanh thì

nhiệt độ của chất khí càng thấp

B Chấtkhí đượccấu tạotừcácphân tửcó kíchthướcrất nhỏso với khoảngcách giữachúng.

C Khi chuyển động hỗn loạn các phân tử khí va chạm vào thành bình gây ra áp suất lên

thành bình

D Khichuyển độnghỗnloạncácphân tửkhí vachạm vào nhau.

Câu 19:Theo thuyết động họcphân tửchất khí, cácphân tửkhí

A.chuyểnđộng càngnhanh thì nhiệtđộ chấtkhí càng cao

B chuyểnđộng càngnhanh thì nhiệtđộ chấtkhí càng thấp.

C cókích thướcđángkểso vớikhoảng cách giữachúng.

D luôndaođộng quanhvịtrí cânbằngcố định.

Câu 20:Áp suất củachất khí lênthành bình chứalà do

A cácphân tửchất khívachạm vào nhau.

B cácphân tử chất khíđẩy nhau.

C cácphân tửchất khí vachạm nhau vàkhông va chạm vào thành bình chứa.

D.khichuyểnđộnghỗnloạn,cácphântửkhívachạmvàonhauvàvachạmvàothànhbìnhchứa

CHUYÊN ĐỀ 2: KHÍ LÍ TƯỞNG

Câu 21:Hiện tượng nào sau đây không thể hiện rõ thuyết động học phân tử?

A.Không khí nóng thì nổi lên cao, không khí lạnh chìm xuống trong bầu khí quyển

B Mùi nước hoa lan toả trong một căn phòng kín.

C Chuyểnđộng hỗn loạn củacáchạt phấn hoatrong nướcyên lặng

D Cốcnướcđượcnhỏ mực,sau một thờigian cómàu đồng nhất.

Câu 22:Điềnvào chỗtrống: chất khítrongđócácphântử đượccoilà…và chỉtươngtáckhi…đượcgọi là

khí lí tưởng

C.chấtđiểm;ởgần nhau D.vậtrắn;ởgần nhau

Câu 23Nhận xét nào sau đây vềcácphân tửkhí lí tưởng là không đúng?

A.Có thểtíchriêng không đáng kể.

B.Có lựctươngtáckhông đáng kểkhi không va chạm.

Câu 26:MộtbìnhkínchứaN=3,01.1023phântửkhíheli.Biếtnhiệtđộkhílà0∘Cvàápsuấtkhítrong bình là

1atm (1,013.105 Pa) Hỏi thể tích của bình là bao nhiêu?

A.11,2 lít B 22,1 lít C.21,2 lít D.11,9 lít

Hướng dẫn

CHUYÊN ĐỀ 2: KHÍ LÍ TƯỞNG

Số mol n= N

N A=

3,01.10236,02.1023=0,5 mol

Thể tích V = 22,4n = 22,4.0,5 = 11,2 lít

Chọn A

Câu 27:Chobiếtkhốilượngriêngcủakhôngkhíởđiềukiệntiêuchuẩnlà1,29kg/m3.Coikhôngkhínhư một

chất khí thuần nhất, hãy tính khối lượng mol của không khí

A.0,041 kg/mol B 0,029 kg/mol C.0,023 kg/mol D.0,026 kg/mol

Câu 28:Ởđiềukiệntiêu chuẩn22,4lítchứa 6,02.1023phântửoxi Coicácphântửoxinhư nhữngquả

cầubánkính10−10m.Hỏithểtíchriêngcủacácphântửoxinhỏhơnbaonhiêulầnthểtíchbình chứakhí (làm tròn đến hàng đơn vị)

Câu 29:CoiTráiĐấtlàmộtkhốicầubánkính6400km,nếulấytoànbộsốphântửnướctrong1,0ghơi nước

trải đều trên bề mặt Trái Đất thì mỗi mét vuông trên bề mặt Trái Đất có N phân tử nước.Biết khối lượng mol của phân tử nước khoảng 18g/mol Giá trị của 𝑁/107là bao nhiêu(làm tròn đến 1 chữ số sau dấu phẩy thập phân)

Hướng dẫn

Số mol nước là n = M m= 1

18 molDiện tích mặt cầu là S = 4πr r2=4πr (6400.103)2=1,6384πr1014 (m2)

2244

Phân tử khí này gồm nguyên tử C và 4 nguyên tử H

Khối lượng 1 nguyên tử C làM N C

Câu 32: Biết khối lượngmol của nước là 18 g/mol Một lượngnước thể lỏng nặng1g bay hơi hoàn

toàn trong 1 ngày đêm (24h) Số phân tử nước bay hơi trung bình trong mỗi giây là

CHUYÊN ĐỀ 2: KHÍ LÍ TƯỞNG

Số mol khí là n= V

22,4=

1 0−322,4 mol

Câu 34:Mộtkhốikhíhìnhlậpphươngởđiềukiệntiêuchuẩncósốphântửkhíbằngdânsốthếgiới.Biết dân

số thế giới khoảng 8 tỉ người và thể tích mol của khí ở điều kiện tiêu chuẩn là 22,4lít/mol Chiều dài một cạnh khối khí trên là

Câu 35:Một phòng học có diện tích sàn15 m2và cao3 m có chứa không khí ở điều kiện tiêu chuẩn

Biết không khí có khối lượng mol 29 g/mol và thể tích mol 22,4 lít/mol Khối lượngkhông khí trong phòng học là

m=nM=2009.29 ≈5,83 103g=5,83 kg

Chọn A

Câu 36:Mộtbóngđènxenonthểtích1,5ml chứakhíxenon cókhốilượngmol131 g/molvàkhốilượng

riêng 5,9 kg/m3 Số phân tử xenon trong bóng đèn là

l=3,72.10−20cm3

Chọn A

Câu 38:Giả sử một khối chất khí ở điều kiện tiêu chuẩn, mỗi phân tử khí nằm ở tâm của một hình

lập phương nhỏ Biết thể tích mol của khí ở điều kiện tiêu chuẩn là 22,4.10−3 m3/mol vàđườngkính của phân tử khí là 3,3.10−10 m Tỉ số giữa chiều dài cạnh của hình lập phươngvới đường kính của phân tử khí vào khoảng bao nhiêu?

Câu 39: Trong các cách tăng, giảm áp suất sau đây, cách nào là không đúng:

A Muốn tăng áp suất thì giảm áp lực, tăng diện tích bị ép

B Muốn tăng áp suất thì tăng áp lực, giảm diện tích bị ép

C Muốn giảm áp suất thì phải giảm áp lực lực, giữ nguyên diện tích bị ép

D Muốn giảm áp suất thì phải giữ nguyên áp lực, tăng diện tích bị ép

Câu 40: Trường hợp nào sau đây áp lực của người lên mặt sàn là lớn nhất?

A Người đứng cả hai chân

B Người đứng bằng một chân

C Người đứng bằng cả hai chân nhưng tay cầm quả tạ

D Người đứng cả hai chân nhưng cúi gập xuống

CHUYÊN ĐỀ 2: KHÍ LÍ TƯỞNG

Câu 41: Hai người có khối lượng lần lượt là m1 và m2 Người thứ nhất đứng trên tấm ván diện tíchS1, người thứ hai đứng trên tâm ván diện tích S2 Nếu m2 = 1,2m1 và S1 = 1,2 S2 thì khi so sánh ápsuất hai người đứng trên mặt đất ta có:

A p1 = p2 B p1 = 1,2p2 C p2 = 1,2p1 D p2 = 1,44p1

Câu 42: Khi đoàn tàu đang chuyển động trên đường ray nằm ngang thì áp lực có độ lớn bằng lựcnào ?

A Lực kéo do đầu tàu tác dụng lên toa tàu B Trọng lực của tàu

C Lực ma sát giữa tàu và đường ray D Tổng của trọng lực và lực ma sát

Câu 43: Khi nhúng một khối lập phương vào nước, mặt nào của khối lập phương chịu áp lực lớnnhất của nước?

A Áp lực như nhau ở cả 6 mặt B Mặt trên C Mặt dưới D Các mặt bên

Lời giải:

Đáp án C

- Mặt dưới của khối lập phương ở sâu trong nước nhất, nên áp suất của nước tác dụng lên nó cũnglớn nhất (lớn hơn các mặt còn lại)

F = p.S Vì các mặt có cùng diện tích nên áp lực tác dụng lên mặt dưới là lớn nhất

Câu 44: Các viên gạch giống hệt nhau được xếp trên nền nhà như trong hình vẽ Trường hợp nào ápsuất do các viên gạch tác dụng lên nền nhà là lớn nhất?

Câu 45: Khi nằm trên đệm mút ta thấy êm hơn khi nằm trên phản gỗ Tại sao vậy?

A Vì đệm mút mềm hơn phản gỗ nên áp suất tác dụng lên người giảm

CHUYÊN ĐỀ 2: KHÍ LÍ TƯỞNG

C Vì lực tác dụng của phản gỗ vào thân người lớn hơn

D Vì đệm mút dễ biến dạng để tăng diện tích tiếp xúc vì vậy giảm áp suất tác dụng lên thân người

Lời giải:

Đáp án D

- Trọng lượng của người là không đổi nên áp lực do người tác dụng vào đệm, phản gỗ là như nhau

Do đó độ lớn phản lực (áp lực) mà phản gỗ, đệm tác dụng vào người cũng bằng nhau

- Tuy nhiên khi nằm đệm thì do đệm có thể biến dạng (ôm theo thân người) nên diện tích tiếp xúcvới thân người tăng (lớn hơn khi người nằm trên phản gỗ) do đó áp suất tác dụng lên thân ngườigiảm và ta cảm thấy êm hơn

Câu 46: Một viên gạch dạng hình hộp chữ nhật có kích thước các chiều dài, rộng, cao lần lượt là20cm; 10cm; 5cm Biết viên gạch nặng 1,2kg Đặt viên trên mặt bàn nằm ngang thì áp suất nhỏ nhất