Сравните давление кислорода и водорода на стенки сосуда
Делать оба варианта!!!
I вариант
1. Какая из приведенных ниже формул устанавливает связь между микропараметрами газа и его измеряемым макропараметром?
1) 2)
А. только 1 Б. только 2
В. 1 и 2 Г. ни 1, ни 2
2. В таблице приведены результаты расчетов распределения молекул газа по скоростям.
Пользуясь таблицей, оцените долю молекул (в %), скорости которых находятся в интервале 200-500 м/с.
А. 16,5 Б. 22,4
В. 21,6 Г. 60,5
3. Какой из графиков правильно отражает зависимость плотности газа от концентрации его молекул?
А. 1 Б. 2
В. 3 Г. 4
4. Если средняя квадратичная скорость молекул газа равна 400 м/с, это означает, что
А. все молекулы газа движутся с такой скоростью
Б. большинство молекул движется с такой скоростью
В. если сложить векторы скоростей молекул в данный момент времени и возвести в квадрат, то получится (400 м/с)2
Г. если сложить квадраты скоростей молекул в данный момент и поделить на число молекул, то получится (400 м/с)2
5. Сравните давления кислорода р1 и водорода р2 на стенки сосуда, если концентрация газов и их средние квадратичные скорости одинаковы.
А. р1=16р2 Б. р1=8р2
В. р1=р2 Г. р1=2р2
6. Чему равна концентрация молекул кислорода, если его давление 0,2 МПа, а средняя квадратичная скорость молекул равна 700 м/с?
А. м-3 Б. м-3
В. м-3 Г. м-3
7. Плотность газа в первом сосуде в 4 раза больше плотности того же газа во втором сосуде. Чему равно отношение средних квадратичных скоростей молекул газа в первом и во втором сосудах, если давление газов одинаково?
А. 4 Б. 2
В. 1/2 Г. 1/4
8. В колбе объемом 1,2 л содержится атомов гелия. Какова средняя кинетическая энергия каждого атома, если давление газа в колбе 105 Па?
А. Дж Б. Дж
В. Дж Г. Дж
9. При постоянном давлении концентрация молекул газа увеличилась в 5 раз, а его масса не изменилась. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа
А. не изменилась Б. уменьшилась в 5 раз
В. увеличилась в 5 раз Г. увеличилась в раз
10. Можно ли говорить о давлении, оказываемом одной молекулой на стенки сосуда?
А. нет Б. да
В. иногда можно Г. не знаю
II вариант
1. Какая из приведенных ниже формул устанавливает связь между микропараметрами газа и его измеряемым макропараметром?
1) 2)
А. только 1 Б. только 2
В. 1 и 2 Г. ни 1, ни 2
2. В таблице приведены результаты расчетов распределения молекул газа по скоростям.
Пользуясь таблицей, оцените долю молекул (в %), скорости которых находятся в интервале 100-400 м/с.
А. 5,1 Б. 14,7
В. 22,4 Г. 44
3. В сосуде закрытом подвижным поршнем находится газ. Какой из графиков правильно отражает зависимость концентрации молекул газа от объема?
А. 1
Б. 2
В. 3
Г. 4
4. На рисунке приведены зависимости силы взаимодействия между молекулами от расстояния между ними. Какая из зависимостей соответствует идеальному газу
А. 1 Б. 2
В. 3 Г. ни одна из зависимостей
5. Как изменится давление идеального газа на стенки сосуда, если в данном объеме скорость каждой молекулы удвоилась, а концентрация молекул не изменилась?
А. не изменится Б. увеличится в 4 раза
В. уменьшится в 4 раза Г. увеличится в 2 раза
Г. газов, жидкостей и кристаллических тел
6. Чему равна средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул аргона, если 2 кг его, находясь в сосуде объемом 2 м3, оказывают давление Па? Молярная масса аргона равна 0,04 кг/моль.
А. Дж Б. Дж
В. Дж Г. Дж
7. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы идеального газа равна 6∙10-21 Дж. Определите концентрацию молекул газа, если он находится в сосуде под давлением 2∙105 Па.
А. 1∙1025 м-3 Б. 5∙1025 м-3
В. 3∙1025 м- Г. 2∙1025 м-3
8. Если в сосуде вместимостью 1 м3 находится 1,2 кг идеального газа при давлении 105 Па, то средняя квадратичная скорость молекул газа равна:
А. 200 м/с Б. 400 м/с
В. 300 м/с Г. 500 м/с
9. При неизменной концентрации частиц идеального газа средняя кинетическая энергия теплового движения его молекул уменьшилась в 4 раза. При этом давление газа
А. уменьшилось в 16 раз Б. уменьшилось в 2 раза
В. уменьшилось в 4 раза Г. не изменилось
10. Можно ли говорить о давлении, оказываемом одной молекулой на стенки сосуда?
А. да Б. нет
В. иногда можно Г. не знаю
Источник
Задача 47.
0,350г металла вытеснили из кислоты 209 мл водорода, собранного над водой при 20 °С и давлении 104,3 кПа. Давление насыщенного пара воды при этой температуре составляет 2,3кПа. Найти эквивалентную массу металла.
Решение:
Парциальное давление кислорода равно разности общего давления и парциального давления паров воды:
Обозначив искомый объём через и, используя объединённое уравнение закона Бойля- Мариотта и Гей-Люссака, находим V0:
где Р и V – давление и объём газа при температуре T = 293К (273 +20 = 293); P0 = 101,325кПа; T0 = 273К; = 102кПа; V0 – объём газа при н.у..
Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам):
Мольный объём любого газа при н.у. равен 22,4л. Отсюда эквивалентный объём водорода равен 22,4 : 2 = 11,2л или 11200мл. Тогда, используя формулу закона эквивалентов, рассчитаем эквивалентную массу металла:
Ответ: m(Э) = 20г/моль.
Задача 48.
250 мл водорода собраны над водой при 26°С и давлении 98,7кПа. Давление насыщенного пара воды при 26°С составляет 3,4кПа. Вычислить объем водорода при нормальных условиях и его массу.
Решение:
Парциальное давление кислорода равно разности общего давления и парциального давления паров воды:
Обозначив искомый объём через V0 и, используя объединённое уравнение закона Бойля- Мариотта и Гей-Люссака, находим V0:
где P и V – давление и объём газа при температуре T = 299К (273 +26 = 299); P0 = 101,325кПа; T0 = 273К; V0 = 95,3кПа; – объём газа при н.у..
Учитывая, что 1г Н2 занимает 11200 мл рассчитаем массу водорода, содержащуюся в 214,97мл, составив пропорцию:
Ответ: 
Задача 49.
0,604г двухвалентного металла вытеснили из кислоты 581мл водорода, собранного над водой при 18°С и давлении 105,6 кПа. Давление насыщенного пара воды при 18°С составляет 2,1кПа. Найти относительную атомную массу металла.
Решение:
Парциальное давление кислорода равно разности общего давления и парциального давления паров воды.
Обозначив искомый объём через V0 и, используя объединённое уравнение закона Бойля- Мариотта и Гей-Люссака, находим V0:
где P и V – давление и объём газа при температуре T = 291K (273 + 18 = 291); T0 = 273К; P0 = 101,325 Kпа; V0 -объём газа при н.у.
Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам):
Мольный объём любого газа при н.у. равен 22,4л. Отсюда эквивалентный объём водорода равен 22,4 : 2 = 11,2л или 11200мл. Тогда, используя формулу закона эквивалентов, рассчитаем эквивалентную массу металла:
Молекулярная масса металла равна произведению эквивалентной массы на валентность его:
M(Me) = mЭ(Me). B, где B – валентность металла. Тогда M(Me) = 12,16 . 2 = 24,32г/моль.
Ответ: M(Me) = 24,32г/моль.
Задача 50.
Сосуд наполнен смесью кислорода и азота. При каком соотношении парциальных давлений массы газов будут одинаковы:
Решение:
Парциальным давлением любого газа в смеси называется давление, которое производил бы газ, занимая при тех же условиях объём всей газовой смеси.
Так как 1моль любого газа занимает одинаковый объём при одинаковых физических условиях (например, 22,4л при н.у.), следовательно, и парциальные давления 1-го моля любого газа при тех же физических условиях будут одинаковы.
Молекулярная масса кислорода больше молекулярной массы азота в 1,14 раза (32/!4 = 1,14), то при одинаковых массах данных газов, соответственно, парциальное давление азота будет в 1,14 раза меньше, чем у кислорода, т. е.:
Ответ: б).
Задача 51.
Парциальное давление кислорода в воздухе равно 22 кПа. Чему равно содержание кислорода в процентах по объему: а) 42%; 6) 21%; в) 10,5%?
Решение:
Воздух представляет собой, в основном, смесь азота и кислорода. Для нахождения приведённого объёма кислорода, входящего в состав воздуха, приведённый к давлению смеси (Рвозд.) и температуре (Т) необходимо воспользоваться законом Бойля-Мариотта:
где 
– объём кислорода; Vвозд. – объём воздуха; Рвозд. – общее давление смеси кислорода и азота (н.у.), 101,325кПа; 
– парциальное давление кислорода, 22кПа.
Сумма приведённых объёмов отдельных газов в смеси равняется общему объёму смеси, т. е.:
Отношение приведённых объёмов кислорода и азота к общему объёму воздуха называется объёмной долей и обозначается через r. Тогда:
Следовательно, содержание кислорода в процентах по объёму в воздухе с учётом закона Бойля-Мариотта, равно:
Ответ: б)
Задача 52.
Водород собирали в одном случае над водой, в другом над ртутью при одинаковых условиях. В обоих случаях объем газа оказался одинаковым. Одинаковы ли количества собранного водорода: а) одинаковы; б) количество водорода, собранного над ртутью, больше; в) количество водорода, собранного над водой, больше?
Решение:
Водород собирали над водой и над ртутью при одинаковых условиях при этом объёмы обеих систем оказались одинаковы. Учитывая, что ртуть имеет большую плотность, чем вода, то можно предположить, что количество водорода, собранное над ртутью будет больше, чем собранное над водой.
В обоих случаях объём газовой смеси будет складываться из определённого объёма водорода и паров жидкости, над которой собран газ. Так как температура кипения ртути и её плотность значительно выше, чем у воды, то в равных объёмах газов водорода будет содержаться больше над ртутью, так как ртути (её паров) будет в смеси значительно меньше, чем паров воды.
Таким образом, вследствие малой испаряемости ртути по отношению к воде парциальное давление паров ртути над жидкой ртутью будет меньше, чем парциальное давление паров воды над жидкой водой при одинаковых условиях и, следовательно, парциальное давление водорода над ртутью будет больше, чем над водой. Отсюда вытекает, что количество водорода, собранного над ртутью, больше, чем над водой.
Ответ: б).
Источник
Анонимный вопрос
18 января 2019 · 1,4 K
бегаю марафоны, люблю Таню
Основное уравнение молекулярно-кинетической теории (МКТ) идеального газа:
p=1/3 * m0 * n * υ²
Концентрацию молекул газа n находят как отношение числа молекул N к объему газа V:
n = N/V
Тогда имеем:
p=m0 *N * υ²/3V
Произведение массы одной молекулы m0 на количество молекул N по смыслу есть масса газа m, поэтому:
p=m * υ²/3V
Подставив в эту формулу исходные данные, можно вычислить какое давление на стенки сосуда производят молекулы газа.
Сколько молекул находиться в воде массой 72гр?
m воды = 72 г. Ищем количество молекул N
Определяем молярную массу воды:
Мг = 1*2 + 16 = 18.
М = 18 г/моль.
Тогда количество вещества воды: v = m/M = 72/18 = 4 моль.
Число молекул воды: N = vN(A) = 4*6*10^23 = 24*10^23 молекул.
Где N(A) – число Авогадро.
Ответ: в воде массой 72 г содержится 24*10^23 молекул.
Какова масса молекулы водорода?
Интересные гипотезы на стыке знаний.
Масса молекулы водорода, состоящей из двух атомов водорода рассчитывается исходя из массы отдельных атомов, путем обычного суммирования двух масс атома водорода.
Масса молекулы водорода, состоящей из двух атомов протия(самого распространенного изотопа водорода), с формулой H2, соответственно, будет равна приблизительно 2,016 а.е.м, где 1 а. е. м. = 1,660 539 066 60(50)⋅10−27 кг. – атомная единица массы, определяемая как 1/12 массы атома углерода-12 в состоянии покоя.
Масса молекулы, состоящей из комбинации двух изотопов водорода, рассчитывается так же с учетом массы отдельных атомов-изотопов, составляющих данную молекулу.
Так же возможна ионизированная форма молекулы водорода, массу которой можно получить тем же способом, затем отнять от неё массу 1 электрона.
Удачи в рассчетах!
Прочитать ещё 2 ответа
По Эйнштейну, чем ближе тело или частица к скорости света, тем огромнее становится его масса. И вот,в Большом адронном коллайдере, протоны и ионы, движутся почти со скоростью света, и что это значит?
Сусанна Казарян, США, Физик
Релятивистской массы нет в природе и, согласно релятивистской механике Эйнштейна, масса остаётся инвариантной и равной массе покоя всегда, независимо от скорости (недоверчивым сюда).
Темп роста энергии частицы (E) с ростом скорости β = v/c (в единицах скорости света c) получен мною здесь. Если тело обладало скоростью β₁ = 0,9 при энергии Е₁, то для достижения скорости β₂ = 0,9…999 (n девятoк после запятой), потребуется энергия E₂ = (3,16)ⁿ⁻¹⋅Е₁. Получается, что с каждой новой девяткой в величине скорости (β), энергия должна быть увеличена в 3,16 раз. Таким образом, неограниченный рост числа девяток (n) в численном значении скорости (β), приводит к неограниченному росту энергии.
Mаксимальная скорость зарегистрированного материального объекта (протона), ускоренного до околосветовых скоростей в космическом пространстве, равна β = 0,9…999 (всего 23 девятки), а соответствующая энергия, E ~ 10¹¹ ГэВ. Области в галактиках и механизмы ускорения до этих скоростей пока неизвестны. Максимальные энергии столкновения протонов, достигнутые на ускорителе БАК (LHC) в ЦЕРН, равны 1,3×10⁴ ГэВ, что в системе отсчёта неподвижной мишени соответствует энергии протона = 9×10⁷ ГэВ или скорости протона β = 0,999 999 999 999 9999 (16 девяток). В обоих случаях масса протона остаётся неизменной и равной массе покоя, 0.938 ГэВ.
Согласно релятивистской механике, со скоростью света (β = 1) могут лететь только безмассовые частицы (фотоны), но и у них есть недостаток − они не могут лететь медленнее.
Прочитать ещё 11 ответов
Источник
Задача 47.
0,350г металла вытеснили из кислоты 209 мл водорода, собранного над водой при 20 °С и давлении 104,3 кПа. Давление насыщенного пара воды при этой температуре составляет 2,3кПа. Найти эквивалентную массу металла.
Решение:
Парциальное давление кислорода равно разности общего давления и парциального давления паров воды:
Обозначив искомый объём через и, используя объединённое уравнение закона Бойля- Мариотта и Гей-Люссака, находим V0:
где Р и V – давление и объём газа при температуре T = 293К (273 +20 = 293); P0 = 101,325кПа; T0 = 273К; = 102кПа; V0 – объём газа при н.у..
Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам):
Мольный объём любого газа при н.у. равен 22,4л. Отсюда эквивалентный объём водорода равен 22,4 : 2 = 11,2л или 11200мл. Тогда, используя формулу закона эквивалентов, рассчитаем эквивалентную массу металла:
Ответ: m(Э) = 20г/моль.
Задача 48.
250 мл водорода собраны над водой при 26°С и давлении 98,7кПа. Давление насыщенного пара воды при 26°С составляет 3,4кПа. Вычислить объем водорода при нормальных условиях и его массу.
Решение:
Парциальное давление кислорода равно разности общего давления и парциального давления паров воды:
Обозначив искомый объём через V0 и, используя объединённое уравнение закона Бойля- Мариотта и Гей-Люссака, находим V0:
где P и V – давление и объём газа при температуре T = 299К (273 +26 = 299); P0 = 101,325кПа; T0 = 273К; V0 = 95,3кПа; – объём газа при н.у..
Учитывая, что 1г Н2 занимает 11200 мл рассчитаем массу водорода, содержащуюся в 214,97мл, составив пропорцию:
Ответ:
Задача 49.
0,604г двухвалентного металла вытеснили из кислоты 581мл водорода, собранного над водой при 18°С и давлении 105,6 кПа. Давление насыщенного пара воды при 18°С составляет 2,1кПа. Найти относительную атомную массу металла.
Решение:
Парциальное давление кислорода равно разности общего давления и парциального давления паров воды.
Обозначив искомый объём через V0 и, используя объединённое уравнение закона Бойля- Мариотта и Гей-Люссака, находим V0:
где P и V – давление и объём газа при температуре T = 291K (273 + 18 = 291); T0 = 273К; P0 = 101,325 Kпа; V0 -объём газа при н.у.
Согласно закону эквивалентов, массы (объёмы) реагирующих друг с другом веществ m1 и m2 пропорциональны их эквивалентным массам (объёмам):
Мольный объём любого газа при н.у. равен 22,4л. Отсюда эквивалентный объём водорода равен 22,4 : 2 = 11,2л или 11200мл. Тогда, используя формулу закона эквивалентов, рассчитаем эквивалентную массу металла:
Молекулярная масса металла равна произведению эквивалентной массы на валентность его:
M(Me) = mЭ(Me). B, где B – валентность металла. Тогда M(Me) = 12,16 . 2 = 24,32г/моль.
Ответ: M(Me) = 24,32г/моль.
Задача 50.
Сосуд наполнен смесью кислорода и азота. При каком соотношении парциальных давлений массы газов будут одинаковы:
Решение:
Парциальным давлением любого газа в смеси называется давление, которое производил бы газ, занимая при тех же условиях объём всей газовой смеси.
Так как 1моль любого газа занимает одинаковый объём при одинаковых физических условиях (например, 22,4л при н.у.), следовательно, и парциальные давления 1-го моля любого газа при тех же физических условиях будут одинаковы.
Молекулярная масса кислорода больше молекулярной массы азота в 1,14 раза (32/!4 = 1,14), то при одинаковых массах данных газов, соответственно, парциальное давление азота будет в 1,14 раза меньше, чем у кислорода, т. е.:
Ответ: б).
Задача 51.
Парциальное давление кислорода в воздухе равно 22 кПа. Чему равно содержание кислорода в процентах по объему: а) 42%; 6) 21%; в) 10,5%?
Решение:
Воздух представляет собой, в основном, смесь азота и кислорода. Для нахождения приведённого объёма кислорода, входящего в состав воздуха, приведённый к давлению смеси (Рвозд.) и температуре (Т) необходимо воспользоваться законом Бойля-Мариотта:
где – объём кислорода; Vвозд. – объём воздуха; Рвозд. – общее давление смеси кислорода и азота (н.у.), 101,325кПа; – парциальное давление кислорода, 22кПа.
Сумма приведённых объёмов отдельных газов в смеси равняется общему объёму смеси, т. е.:
Отношение приведённых объёмов кислорода и азота к общему объёму воздуха называется объёмной долей и обозначается через r. Тогда:
Следовательно, содержание кислорода в процентах по объёму в воздухе с учётом закона Бойля-Мариотта, равно:
Ответ: б)
Задача 52.
Водород собирали в одном случае над водой, в другом над ртутью при одинаковых условиях. В обоих случаях объем газа оказался одинаковым. Одинаковы ли количества собранного водорода: а) одинаковы; б) количество водорода, собранного над ртутью, больше; в) количество водорода, собранного над водой, больше?
Решение:
Водород собирали над водой и над ртутью при одинаковых условиях при этом объёмы обеих систем оказались одинаковы. Учитывая, что ртуть имеет большую плотность, чем вода, то можно предположить, что количество водорода, собранное над ртутью будет больше, чем собранное над водой.
В обоих случаях объём газовой смеси будет складываться из определённого объёма водорода и паров жидкости, над которой собран газ. Так как температура кипения ртути и её плотность значительно выше, чем у воды, то в равных объёмах газов водорода будет содержаться больше над ртутью, так как ртути (её паров) будет в смеси значительно меньше, чем паров воды.
Таким образом, вследствие малой испаряемости ртути по отношению к воде парциальное давление паров ртути над жидкой ртутью будет меньше, чем парциальное давление паров воды над жидкой водой при одинаковых условиях и, следовательно, парциальное давление водорода над ртутью будет больше, чем над водой. Отсюда вытекает, что количество водорода, собранного над ртутью, больше, чем над водой.
Ответ: б).
Источник