题目
1、在一密闭容器中,储有A、B、C三种理想气体,处于平衡状态,A种气体的分子数密度为n_1,它产生的压强为P_1, B种气体的分子数密度为2n_1, C种气体的分子数密度为3n_1,则混合气体的压强p为( )A. 3P_1B. 4P_1C. 5P_1D. 6P_1
1、在一密闭容器中,储有A、B、C三种理想气体,处于平衡状态,A种气体的分子数密度为$$n_1$$,它产生的压强为$$P_1$$, B种气体的分子数密度为2$$n_1$$, C种气体的分子数密度为3$$n_1$$,则混合气体的压强p为( )
A. 3$$P_1$$
B. 4$$P_1$$
C. 5$$P_1$$
D. 6$$P_1$$
题目解答
答案
D. 6$$P_1$$
解析
考查要点:本题主要考查理想气体状态方程及道尔顿分压定律的应用。
解题核心思路:
- 理想气体压强公式:单种气体的压强由分子数密度决定,公式为 $P = n k T$($k$ 为玻耳兹曼常数,$T$ 为温度)。
- 分压叠加原理:混合气体的总压强等于各组分气体分压强之和(道尔顿分压定律)。
破题关键点:
- 根据题目中 A 气体的压强 $P_1$,推导出 $n_1 k T = P_1$。
- 分别计算 B、C 气体的分压强,再求和即可得到总压强。
步骤 1:确定各气体的分压强
- A 气体:已知分子数密度为 $n_1$,压强为 $P_1$,由公式 $P = n k T$ 可得:
$P_1 = n_1 k T.$ - B 气体:分子数密度为 $2n_1$,分压强为:
$P_B = (2n_1) k T = 2P_1.$ - C 气体:分子数密度为 $3n_1$,分压强为:
$P_C = (3n_1) k T = 3P_1.$
步骤 2:计算总压强
根据道尔顿分压定律,总压强为各分压强之和:
$P = P_A + P_B + P_C = P_1 + 2P_1 + 3P_1 = 6P_1.$