1、简答题 如图8-3-14所示,将一盆绿色植物放在一个密闭的装有氢氧化钠溶液的容器内,溶液上方充满体积为V的氧气.玻璃导管一端插入密闭容器,另一端经胶皮管与U形管相连,U形管中装有一定量的水,两侧水面相平.将此装置放在黑暗中24小时后,U形管中两侧水面将出现高度差.试回答:

图8-3-14
(1)U形管中哪一侧水面上升?
(2)将此装置放置在黑暗中的目的是什么?
(3)U形管中两侧水面的高度差为h,容器内的氧气保持温度T不变,以ρ表示水的密度,以p0、T0表示标准状况下气体的压强和温度,以Vmol表示气体摩尔体积,实验时大气压强都为p0,则可求得容器内的绿色植物因上述根本原因消耗了多少葡萄糖?(用化学方程式表示).
参考答案:(1)绿色植物呼吸时,消耗氧气、放出的二氧化碳气体与氢氧化钠溶液反应,密闭容器内气体压强减小,导致U形管两侧水面出现高度差.U形管中左则水面较高.
(2)此装置放在黑暗中的目的是阻止绿色植物的光合作用,使之只进行呼吸作用.
(3)葡萄糖的摩尔质量
μ="12×6+1×12+16×6" g/mol="180" g/mol,所以m=
?g.
本题解析:(1)绿色植物呼吸时,消耗氧气、放出的二氧化碳气体与氢氧化钠溶液反应,密闭容器内气体压强减小,导致U形管两侧水面出现高度差.U形管中左则水面较高.
(2)此装置放在黑暗中的目的是阻止绿色植物的光合作用,使之只进行呼吸作用.
(3)绿色植物呼吸时,消耗氧气、放出二氧化碳.
C6H12O6+6H2O
6CO2+12H2O+能量放出二氧化碳气体又与氢氧化钠反应.
CO2+2NaOH====Na2CO3+H2O
从而,容器内气体逐渐减小,气压降低,使U形管两侧水面出现高度差.
(4)24 h后,容器内剩余氧气的压强p′=p0-ρgh.将容器内的原有氧气和剩余氧气分别转换到标准状况,分别以V0、V0′表示它们在标准状况下的体积,由气态方程,可得:
,
从而,容器内被绿色植物消耗的氧气在标准状况下的体积:
ΔV=V0-V0′=
·V=
·V
消耗氧气的物质的量
n=
?mol=
?mol
由植物呼吸的反应方程式可知,消耗葡萄糖物质的量n′=
?mol,从而,绿色植物由于呼吸作用消耗葡萄糖的质量m=n′μ,而葡萄糖的摩尔质量
μ="12×6+1×12+16×6" g/mol="180" g/mol,所以m=
?g.
本题难度:简单
2、实验题 如图所示绝热活塞将气缸分为两部分,起初两边均充有同温度的同种理想气体,平衡时VA∶VB=2∶1,现将A中气体温度升到127℃,B气体温度降到-73℃,则平衡后左右两部分气体体积之比V′A∶V′B=____________.
参考答案:4∶1
本题解析:开始时两侧压强相同设为P0,平衡后,两侧压强也相同,设为P.设VA=2V0,VB=V0,对A有
,对B有
解得:VA′∶VB′=4∶1
本题难度:简单
3、计算题 教室的容积是100m3,在温度是7℃,大气压强为1.0×105Pa时,室内空气的质量是130kg,当温度升高到27℃时大气压强为1.2×105Pa时,教室内空气质量是多少?
参考答案:145.6Kg
本题解析:初态:p1=1.0×105Pa,V1=100m3,T1=(273+7)K=280K.
末态:p2=1.2×105Pa,V2=?,T2=300K.?=得
V2=V1=m3=89.3m3,V2<V1,有气体流入房间.
m2=m1=145.6kg.
点评:本题考察了气体的状态方程的综合应用,通过PV=nRT可以知道理想气体在变化过程中遵守的规律。
本题难度:简单
4、选择题 现将一定质量的某种理想气体进行等温压缩.下列图象能正确表示该气体在压缩过程中的压强P和体积的倒数
的关系的是( )
A.

B.

C.

D.

参考答案:理想气体做等温变化,由玻意耳定律:PV=C可知:P=CV,C是常数,即P与1V成正比,
由图象可知,图象ACD错误,B正确;
故选B.
本题解析:
本题难度:简单
5、计算题 如图所示的玻璃管ABCD,在水平段CD内有一段水银柱,玻璃管截面半径相比其长度可忽略,B端弯曲部分长度可忽略。初始时数据如图,环境温度300K。现保持CD水平,将玻璃管缓慢竖直向下插入大水银槽中,使A端在水银面下5cm。已知大气压75cmHg。
(1)在插入水银槽后,玻璃管保持静止,缓慢降低温度,降低到多少时,水平段水银柱回到初始位置;
(2)在(1)的前提下,继续缓慢降低温度,降低到多少时,水平段水银柱刚好全部进入竖直管内。

参考答案:解:(1)被封闭气体压强不变,设横截面S


得T2=292K
(2)若水银进入BC内,则A端也会上升5cm,封闭气体压强70cmHg


得T3=249K
本题解析:
本题难度:困难