题目
理想气体状态方程为PV=nRT,其中P代表压力,V代表体积,n代表摩尔数,R代表气体常数,T代表温度。下列哪项描述是错误的?A. 理想气体状态方程适用于所有气体B. 在恒定温度下,气体的体积与压力成反比C. 在恒定压力下,气体的体积与温度成正比D. 在恒定体积下,气体的压力与温度成正比
理想气体状态方程为PV=nRT,其中P代表压力,V代表体积,n代表摩尔数,R代表气体常数,T代表温度。下列哪项描述是错误的?
A. 理想气体状态方程适用于所有气体
B. 在恒定温度下,气体的体积与压力成反比
C. 在恒定压力下,气体的体积与温度成正比
D. 在恒定体积下,气体的压力与温度成正比
题目解答
答案
A. 理想气体状态方程适用于所有气体
解析
本题考查对理想气体状态方程的理解,需明确其适用条件及各定律的推导关系。关键点在于:
- 理想气体方程的适用范围:仅在气体表现出理想行为时成立,通常适用于低压、高温条件。
- 各定律的推导:通过固定不同变量可得到波义耳定律、查理定律、盖·吕萨克定律。
错误选项往往违背上述核心条件或定律关系。
选项分析
A. 理想气体状态方程适用于所有气体
错误。理想气体方程基于假设:分子无体积且无相互作用,仅在气体处于理想状态(如低压、高温)时近似成立。实际气体(如高压、低温条件)需修正方程。
B. 恒定温度下,体积与压力成反比
正确。由方程推导:当$T$恒定时,$PV=nRT$可化简为$PV=常数$,符合波义耳定律。
C. 恒定压力下,体积与温度成正比
正确。当$P$恒定时,方程变形为$\frac{V}{T}=\frac{nR}{P}$,即$V \propto T$,符合查理定律。
D. 恒定体积下,压力与温度成正比
正确。当$V$恒定时,方程变形为$\frac{P}{T}=\frac{nR}{V}$,即$P \propto T$,符合盖·吕萨克定律。