TopStudy

Đáp án và lời giải

Bài tập Phương trình Claperon – Mendeleev lớp 12 (có lời giải)

Về trang đề

Câu 1

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Từ phương trình Claperon - Mendeleev: pV=mμRT⇒V=mμRTp{\rm{pV}} = \frac{{\rm{m}}}{\mu }{\rm{RT}} \Rightarrow {\rm{V}} = \frac{{\rm{m}}}{\mu }\frac{{{\rm{RT}}}}{{\rm{p}}}.

Với: m=10  g;μ=32  g;R=0,082(atm.lmol.K);T=288  K;p=738mmHg=0,98  atm{\rm{m}} = 10\;{\rm{g}};\mu = 32\;{\rm{g}};{\rm{R}} = 0{,}082\left( {\frac{{{\rm{atm}}.{\rm{l}}}}{{{\rm{mol}}.{\rm{K}}}}} \right);{\rm{T}} = 288\;{\rm{K}};{\rm{p}} = 738{\rm{mmHg}} = 0{,}98\;{\rm{atm}}.

⇒V=1032⋅0,082⋅2880,98=7,6\Rightarrow {\rm{V}} = \frac{{10}}{{32}} \cdot \frac{{0{,}082 \cdot 288}}{{0{,}98}} = 7{,}6 lít.

Câu 2

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Với khí hydrogen: p1  V=m1μ1RT1{{\rm{p}}_1}\;{\rm{V}} = \frac{{{{\rm{m}}_1}}}{{{\mu _1}}}{\rm{R}}{{\rm{T}}_1}; với khí X: p2  V=m2μ2RT2.{{\rm{p}}_2}\;{\rm{V}} = \frac{{{{\rm{m}}_2}}}{{{\mu _2}}}{\rm{R}}{{\rm{T}}_2}.

⇒p1p2=m1  m2⋅μ2μ1⋅T1  T2⇒μ2=m2  m1⋅p1p2⋅T2  T1⋅μ1.\Rightarrow \frac{{{{\rm{p}}_1}}}{{{{\rm{p}}_2}}} = \frac{{{{\rm{m}}_1}}}{{\;{{\rm{m}}_2}}} \cdot \frac{{{\mu _2}}}{{{\mu _1}}} \cdot \frac{{{{\rm{T}}_1}}}{{\;{{\rm{T}}_2}}} \Rightarrow {\mu _2} = \frac{{{{\rm{m}}_2}}}{{\;{{\rm{m}}_1}}} \cdot \frac{{{{\rm{p}}_1}}}{{{{\rm{p}}_2}}} \cdot \frac{{{{\rm{T}}_2}}}{{\;{{\rm{T}}_1}}} \cdot {\mu _1}.

Trong đó: m1=4,0  g;T1=53+273=326  K;p1=44,4.105  N/m2;μ1=2;m2=8,0  g{m_1} = 4{,}0\;{\rm{g}};{{\rm{T}}_1} = 53 + 273 = 326\;{\rm{K}};{{\rm{p}}_1} = 44,{4.10^5}\;{\rm{N}}/{{\rm{m}}^2};{\mu _1} = 2;{{\rm{m}}_2} = 8{,}0\;{\rm{g}};

T2=27+273=300  K;p2=5,0.105  N/m2⇒μ2=84⋅44,4⋅1055,0⋅105⋅300326⋅2=32.{{\rm{T}}_2} = 27 + 273 = 300\;{\rm{K}};{{\rm{p}}_2} = 5,{0.10^5}\;{\rm{N}}/{{\rm{m}}^2} \Rightarrow {\mu _2} = \frac{8}{4} \cdot \frac{{44{,}4 \cdot {{10}^5}}}{{5{,}0 \cdot {{10}^5}}} \cdot \frac{{300}}{{326}} \cdot 2 = 32.{\rm{ }}

Vậy đơn chất có μ=32\mu = 32 chính là oxygen (O2).\left( {{{\rm{O}}_2}} \right).

Câu 3

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Từ phương trình Claperon - Mendeleev: pV=mμRT⇒V1=mμRT1p1.{\rm{pV}} = \frac{{\rm{m}}}{\mu }{\rm{RT}} \Rightarrow {{\rm{V}}_1} = \frac{{\rm{m}}}{\mu }\frac{{{\rm{R}}{{\rm{T}}_1}}}{{{{\rm{p}}_1}}}.

Với: m=10  g;μ=32;T1=47+273=320  K;p1=2,1{\rm{m}} = 10\;{\rm{g}};\mu = 32;{{\rm{T}}_1} = 47 + 273 = 320\;{\rm{K}};{{\rm{p}}_1} = 2{,}1 atm; R=0,084{\rm{R}} = 0{,}084 (atm.lít /mol.K/{\rm{mol}}.{\rm{K}})

⇒V1=1032⋅0,084⋅3202,1=4\Rightarrow {{\rm{V}}_1} = \frac{{10}}{{32}} \cdot \frac{{0{,}084 \cdot 320}}{{2{,}1}} = 4 lít.

Câu 4

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Từ phương trình Claperon – Mendeleev, ta có: pV=mμRT⇒p=mμRTV{\rm{pV}} = \frac{{\rm{m}}}{\mu }{\rm{RT}} \Rightarrow {\rm{p}} = \frac{{\rm{m}}}{\mu }\frac{{{\rm{RT}}}}{{\rm{V}}}

Để bình không vỡ:

p≤2,1⇒mμRTV≤2,1⇒T≤2,1μVmR⇒T≤2,1⋅32⋅2,25⋅0,084=352  Khay79∘C.{\rm{p}} \le 2{,}1 \Rightarrow \frac{{\rm{m}}}{\mu }\frac{{{\rm{RT}}}}{{\rm{V}}} \le 2{,}1 \Rightarrow {\rm{T}} \le \frac{{2{,}1\mu {\rm{V}}}}{{{\rm{mR}}}} \Rightarrow {\rm{T}} \le \frac{{2{,}1 \cdot 32 \cdot 2{,}2}}{{5 \cdot 0{,}084}} = 352\;{\rm{K hay }}{79^\circ }{\rm{C}}{\rm{. }}

Câu 5

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Từ phương trình Claperon – Mendeleev, ta có: pV=mμRT⇒mV=μpRT{\rm{pV}} = \frac{{\rm{m}}}{\mu }{\rm{RT}} \Rightarrow \frac{{\rm{m}}}{{\rm{V}}} = \frac{{\mu {\rm{p}}}}{{{\rm{RT}}}}.

Khối lượng riêng của khí: D=mV=μpRT{\rm{D}} = \frac{{\rm{m}}}{{\rm{V}}} = \frac{{\mu {\rm{p}}}}{{{\rm{RT}}}}. Với:

μ=2(  kg/kmol);p=99720(  N/m2);R=8,31⋅103(  kJ/kmol.K);T=27+273=300  K\mu = 2(\;{\rm{kg}}/{\rm{kmol}});{\rm{p}} = 99720\left( {\;{\rm{N}}/{{\rm{m}}^2}} \right);{\rm{R}} = 8{,}31 \cdot {10^3}(\;{\rm{kJ}}/{\rm{kmol}}.{\rm{K}});{\rm{T}} = 27 + 273 = 300\;{\rm{K}}

⇒D=μpRT=2.997208,31⋅103⋅300=0,08  kg/m3.\Rightarrow {\rm{D}} = \frac{{\mu {\rm{p}}}}{{{\rm{RT}}}} = \frac{{2.99720}}{{8{,}31 \cdot {{10}^3} \cdot 300}} = 0{,}08\;{\rm{kg}}/{{\rm{m}}^3}.

Câu 6

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Trên mặt đất, khối lượng riêng của không khí là: D1=mV1=μp1RT1.{{\rm{D}}_1} = \frac{{\rm{m}}}{{{{\rm{V}}_1}}} = \frac{{\mu {{\rm{p}}_1}}}{{{\rm{R}}{{\rm{T}}_1}}}.

Ở độ cao h, khối lượng riêng của không khí là: D2=mV2=μp2RT2.{D_2} = \frac{m}{{{V_2}}} = \frac{{\mu {p_2}}}{{R{T_2}}}.

⇒D2=p2p1⋅T1  T2⋅D1\Rightarrow {{\rm{D}}_2} = \frac{{{{\rm{p}}_2}}}{{{{\rm{p}}_1}}} \cdot \frac{{{{\rm{T}}_1}}}{{\;{{\rm{T}}_2}}} \cdot {{\rm{D}}_1} với p2=230mmHg,T2=−43+273=230  K;p2=760mmHg;{{\rm{p}}_2} = 230{\rm{mmHg}},{{\rm{T}}_2} = - 43 + 273 = 230\;{\rm{K}};{{\rm{p}}_2} = 760{\rm{mmHg}};

T1=15+273=288  K,D1=1,22(  kg/m3)⇒D2=230760⋅288230⋅1,22=0,46  kg/m3.{{\rm{T}}_1} = 15 + 273 = 288\;{\rm{K}},{{\rm{D}}_1} = 1{,}22\left( {\;{\rm{kg}}/{{\rm{m}}^3}} \right) \Rightarrow {{\rm{D}}_2} = \frac{{230}}{{760}} \cdot \frac{{288}}{{230}} \cdot 1{,}22 = 0{,}46\;{\rm{kg}}/{{\rm{m}}^3}.

Vậy khối lượng riêng của không khí ở độ cao nói trên là 0,46  kg/m3.0{,}46\;{\rm{kg}}/{{\rm{m}}^3}.

Câu 7

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Từ phương trình Claperon - Mendeleev: pV=nRT⇒n=pVRT{\rm{pV}} = {\rm{nRT}} \Rightarrow {\rm{n}} = \frac{{{\rm{pV}}}}{{{\rm{RT}}}}.

• Số mol trong bình trước khi rò rỉ là: n1=p1  VRT{{\rm{n}}_1} = \frac{{{{\rm{p}}_1}\;{\rm{V}}}}{{{\rm{RT}}}}.

• Số mol sau khi rò rỉ là n2=p2  VRT{{\rm{n}}_2} = \frac{{{p_2}\;{\rm{V}}}}{{{\rm{RT}}}}.

• Khi khí thoát ra ngoài thì thể tích và nhiệt độ của lượng khí còn lại không thay đổi. Do đó số mol khí thoát ra ngoài là:

Δn=n1−n2=(p1−p2)vRT=(500−325)⋅103⋅4⋅10−38,31⋅300=0,28  mol.\Delta n = {n_1} - {n_2} = \frac{{\left( {{p_1} - {p_2}} \right) v}}{{RT}} = \frac{{(500 - 325) \cdot {{10}^3} \cdot 4 \cdot {{10}^{ - 3}}}}{{8{,}31 \cdot 300}} = 0{,}28\;{\rm{mol}}.

Câu 8

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Ở nhiệt độ T1=17+273=290  K{{\rm{T}}_1} = 17 + 273 = 290\;{\rm{K}}, khối lượng khí trong phòng là: m1=μpVRT1.{{\rm{m}}_1} = \frac{{\mu {\rm{pV}}}}{{{\rm{R}}{{\rm{T}}_1}}}.

Ở nhiệt độ T2=27+273=300  K{{\rm{T}}_2} = 27 + 273 = 300\;{\rm{K}}, khối lượng khí trong phòng là: m2=μpVRT2.{{\rm{m}}_2} = \frac{{\mu {\rm{pV}}}}{{{\rm{R}}{{\rm{T}}_2}}}.

Độ biến thiên khối lượng khí là: Δm=m2−m1=(μpVRT2−μpVRT1).\Delta {\rm{m}} = {{\rm{m}}_2} - {{\rm{m}}_1} = \left( {\frac{{\mu {\rm{pV}}}}{{{\rm{R}}{{\rm{T}}_2}}} - \frac{{\mu {\rm{pV}}}}{{{\rm{R}}{{\rm{T}}_1}}}} \right).

⇒Δm=μpVR(1  T2−1  T1)=29⋅1⋅30⋅1030,084(1300−1290)=−1200  g=−1,2  kg.\Rightarrow \Delta {\rm{m}} = \frac{{\mu {\rm{pV}}}}{{\rm{R}}}\left( {\frac{1}{{\;{{\rm{T}}_2}}} - \frac{1}{{\;{{\rm{T}}_1}}}} \right) = \frac{{29 \cdot 1 \cdot 30 \cdot {{10}^3}}}{{0{,}084}}\left( {\frac{1}{{300}} - \frac{1}{{290}}} \right) = - 1200\;{\rm{g}} = - 1{,}2\;{\rm{kg}}{\rm{. }}

Vậy: Độ biến thiên khối lượng không khí trong phòng là Δm=−1,2  kg.\Delta {\rm{m}} = - 1{,}2\;{\rm{kg}}.

Câu 9

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Trạng thái 1: m1,  V1,  T1=27+273=300  K,p1=40{{\rm{m}}_1},\;{{\rm{V}}_1},\;{{\rm{T}}_1} = 27 + 273 = 300\;{\rm{K}},{{\rm{p}}_1} = 40 atm: p1  V1=m1μRT1{{\rm{p}}_1}\;{{\rm{V}}_1} = \frac{{{{\rm{m}}_1}}}{\mu }{\rm{R}}{{\rm{T}}_1}

Trạng thái 2: m2=m12,  V2=V1,  T2=12+273=285  K,p2  V2=m2μRT2{{\rm{m}}_2} = \frac{{{{\rm{m}}_1}}}{2},\;{{\rm{V}}_2} = {{\rm{V}}_1},\;{{\rm{T}}_2} = 12 + 273 = 285\;{\rm{K}},{{\rm{p}}_2}\;{{\rm{V}}_2} = \frac{{{{\rm{m}}_2}}}{\mu }{\rm{R}}{{\rm{T}}_2}

⇒p2  V2p1  V1=m2  m1⋅T2  T1⇒p2=m2  m1⋅T2  T1⋅V1  V2⋅p1⇒p2=0,5⋅285300⋅1⋅40=19\Rightarrow \frac{{{{\rm{p}}_2}\;{{\rm{V}}_2}}}{{{{\rm{p}}_1}\;{{\rm{V}}_1}}} = \frac{{{{\rm{m}}_2}}}{{\;{{\rm{m}}_1}}} \cdot \frac{{{{\rm{T}}_2}}}{{\;{{\rm{T}}_1}}} \Rightarrow {{\rm{p}}_2} = \frac{{{{\rm{m}}_2}}}{{\;{{\rm{m}}_1}}} \cdot \frac{{{{\rm{T}}_2}}}{{\;{{\rm{T}}_1}}} \cdot \frac{{{{\rm{V}}_1}}}{{\;{{\rm{V}}_2}}} \cdot {{\rm{p}}_1} \Rightarrow {{\rm{p}}_2} = 0{,}5 \cdot \frac{{285}}{{300}} \cdot 1 \cdot 40 = 19 atm

Câu 10

Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý

Gọi m là khối lượng khí đã bơm vào khí cầu.

Từ phương trình Claperon – Mendeleev, ta có: pV=mμRT⇒m=μpVRT.{\rm{pV}} = \frac{{\rm{m}}}{\mu }{\rm{RT}} \Rightarrow {\rm{m}} = \frac{{\mu {\rm{pV}}}}{{{\rm{RT}}}}.

V=328  m3=328.103ℓ;T=27+273=300  K;p=0,9  atm;{\rm{V}} = 328\;{{\rm{m}}^3} = {328.10^3}\ell ;{\rm{T}} = 27 + 273 = 300\;{\rm{K}};{\rm{p}} = 0{,}9\;{\rm{atm}};

R=0,082(  atm.ℓ/mol.K);μ=2(  g/mol)⇒m=2.0,9.328⋅1030,082.300=24000  g{\rm{R}} = 0{,}082(\;{\rm{atm}}.\ell /{\rm{mol}}.{\rm{K}});\mu = 2(\;{\rm{g}}/{\rm{mol}}) \Rightarrow {\rm{m}} = \frac{{2.0{,}9.328 \cdot {{10}^3}}}{{0{,}082.300}} = 24000\;{\rm{g}}

Thời gian bơm: t=m2,5=240002,5=9600  s=2  h40{\rm{t}} = \frac{{\rm{m}}}{{2{,}5}} = \frac{{24000}}{{2{,}5}} = 9600\;{\rm{s}} = 2\;{\rm{h}}40 phút.

Câu 11

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Đúng

  • c) Đúng

  • d) Sai

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Đúng; d) Sai.

Phương trình Claperon – Mendeleev của khí lí tưởng là pV=nRTpV = nRT, nên phát biểu a đúng.

Trong hệ SI, đơn vị của áp suất là pascal (Pa), nên phát biểu b đúng.

Đại lượng nn là số mol của lượng khí đang xét, nên phát biểu c đúng.

Hằng số khí R=8,31  J/mol.KR = 8{,}31{\rm{\;J/mol}}{\rm{.K}} là hằng số chung cho mọi khí lí tưởng, không phụ thuộc vào loại khí. Vì vậy phát biểu d sai.

Câu 12

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Đúng

  • c) Đúng

  • d) Sai

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Đúng; d) Sai.

Áp dụng phương trình Claperon – Mendeleev:

V=nRTp=0,50×8,31×3002,49×105=5,0×10−3  m3=5,0V = \frac{{nRT}}{p} = \frac{{0{,}50 \times 8{,}31 \times 300}}{{2{,}49 \times {{10}^5}}} = 5{,}0 \times {10^{ - 3}}{\rm{\;}}{{\rm{m}}^3} = 5{,}0 l.

Vì vậy phát biểu a và b đúng.

Khi áp suất và nhiệt độ không đổi, phương trình cho thấy thể tích tỉ lệ thuận với số mol, nên phát biểu c đúng.

Nếu nhiệt độ tăng trong khi áp suất không đổi thì thể tích phải tăng, không thể không đổi. Vì vậy phát biểu d sai.

Câu 13

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Đúng

  • c) Đúng

  • d) Sai

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Đúng; d) Sai.

Khối lượng khí là m=nM=2,0×28=56m = nM = 2{,}0 \times 28 = 56 g.

Do lượng khí không thay đổi nên số mol và khối lượng đều không đổi.

Khối lượng mol của nitơ là 28  g/mol=0,028  kg/mol28{\rm{\;g/mol}} = 0{,}028{\rm{\;kg/mol}}.

Khối lượng khí không phải 28 g mà là 56 g. Vì vậy phát biểu d sai.

Câu 14

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Đúng

  • c) Đúng

  • d) Sai

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Đúng; d) Sai.

Áp dụng phương trình Claperon – Mendeleev:

p=nRTV=0,80×8,31×3507,75×10−3≈3,00×105p = \frac{{nRT}}{V} = \frac{{0{,}80 \times 8{,}31 \times 350}}{{7{,}75 \times {{10}^{ - 3}}}} \approx 3{,}00 \times {10^5} Pa.

Suy ra áp suất bằng 300300 kPa.

Nếu thể tích giảm một nửa, áp suất tăng gấp đôi theo phương trình pV=nRTpV = nRT.

Nếu nhiệt độ giảm một nửa thì áp suất cũng giảm một nửa, không tăng gấp đôi. Vì vậy phát biểu d sai.

Câu 15

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Đúng

  • c) Đúng

  • d) Sai

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Đúng; d) Sai.

Áp dụng phương trình Claperon – Mendeleev:

V=1,20×8,31×4004,0×105=9,97×10−3  m3≈1,0×10−2  m3V = \frac{{1{,}20 \times 8{,}31 \times 400}}{{4{,}0 \times {{10}^5}}} = 9{,}97 \times {10^{ - 3}}{\rm{\;}}{{\rm{m}}^3} \approx 1{,}0 \times {10^{ - 2}}{\rm{\;}}{{\rm{m}}^3}.

Đổi đơn vị được V≈10V \approx 10 l.

Khi nhiệt độ và thể tích không đổi, áp suất tỉ lệ thuận với số mol.

Số mol tăng từ 1,201{,}20 lên 1,501{,}50 mol nên áp suất tăng theo tỉ số 1,501,20=1,25\frac{{1{,}50}}{{1{,}20}} = 1{,}25.

Do đó p2=1,25×4,0×105=5,0×105{p_2} = 1{,}25 \times 4{,}0 \times {10^5} = 5{,}0 \times {10^5} Pa.

Nếu số mol giảm còn một nửa thì áp suất cũng giảm còn một nửa, không tăng gấp đôi. Vì vậy phát biểu d sai.

Câu 16

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Đúng

  • c) Đúng

  • d) Sai

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Đúng; d) Sai.

Áp dụng phương trình Claperon – Mendeleev:

p=nRTV=1,00×8,31×4008,31×10−3=4,0×105p = \frac{{nRT}}{V} = \frac{{1{,}00 \times 8{,}31 \times 400}}{{8{,}31 \times {{10}^{ - 3}}}} = 4{,}0 \times {10^5} Pa.

Đổi đơn vị: 400400 kPa.

Nếu nhiệt độ tăng lên 500 K thì áp suất tăng theo tỉ lệ 500400\frac{{500}}{{400}}, nên p2=5,0×105{p_2} = 5{,}0 \times {10^5} Pa.

Nếu số mol giảm còn một nửa thì áp suất cũng giảm còn một nửa, không tăng gấp đôi. Vì vậy phát biểu d sai.

Câu 17

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Đúng

  • c) Đúng

  • d) Sai

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Đúng; d) Sai.

Ta có: V=2,0×8,31×3004,986×105=0,010  m3V = \frac{{2{,}0 \times 8{,}31 \times 300}}{{4{,}986 \times {{10}^5}}} = 0{,}010{\rm{\;}}{{\rm{m}}^3}.

Khối lượng khí: m=nM=2,0×4,0=8,0m = nM = 2{,}0 \times 4{,}0 = 8{,}0 g.

Khi số mol tăng từ 2,02{,}0 lên 3,03{,}0 mol, áp suất tăng theo cùng tỉ lệ:

p2=3,02,0×4,986×105=7,479×105{p_2} = \frac{{3{,}0}}{{2{,}0}} \times 4{,}986 \times {10^5} = 7{,}479 \times {10^5} Pa.

Nếu số mol giảm còn một nửa thì áp suất cũng giảm còn một nửa. Vì vậy phát biểu d sai.

Câu 18

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Đúng

  • c) Đúng

  • d) Sai

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Đúng; d) Sai.

Đổi 15,015{,}0 l = 0,015  m30{,}015{\rm{\;}}{{\rm{m}}^3}.

Áp suất ban đầu: p=3,0×8,31×3000,015=4,986×105p = \frac{{3{,}0 \times 8{,}31 \times 300}}{{0{,}015}} = 4{,}986 \times {10^5} Pa.

Nếu tăng nhiệt độ lên 360 K: p2=4,986×105×360300=5,983×105{p_2} = 4{,}986 \times {10^5} \times \frac{{360}}{{300}} = 5{,}983 \times {10^5} Pa.

Nếu tăng số mol lên 4,5 mol: p3=4,986×105×4,53,0=7,479×105{p_3} = 4{,}986 \times {10^5} \times \frac{{4{,}5}}{{3{,}0}} = 7{,}479 \times {10^5} Pa.

Nếu đồng thời tăng số mol và nhiệt độ: p4=4,986×105×4,53,0×360300=8,9748×105{p_4} = 4{,}986 \times {10^5} \times \frac{{4{,}5}}{{3{,}0}} \times \frac{{360}}{{300}} = 8{,}9748 \times {10^5} Pa.

Giá trị này lớn hơn 8,0×1058{,}0 \times {10^5} Pa nên phát biểu d sai.

Câu 19

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Đúng

  • c) Đúng

  • d) Sai

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Đúng; d) Sai.

Đổi 20,020{,}0 l = 0,020  m30{,}020{\rm{\;}}{{\rm{m}}^3}.

Số mol khí: n=pVRT=3,0×105×0,0208,31×400≈1,80n = \frac{{pV}}{{RT}} = \frac{{3{,}0 \times {{10}^5} \times 0{,}020}}{{8{,}31 \times 400}} \approx 1{,}80 mol.

Nếu tăng nhiệt độ lên 500 K: p2=3,0×105×500400=3,75×105{p_2} = 3{,}0 \times {10^5} \times \frac{{500}}{{400}} = 3{,}75 \times {10^5} Pa.

Nếu số mol tăng gấp đôi thì áp suất cũng tăng gấp đôi.

Nếu giảm thể tích còn một nửa thì áp suất phải tăng gấp đôi, không giảm còn một nửa. Vì vậy phát biểu d sai.

Câu 20

Lời giải do TopStudy biên soạn

  • a) Đúng

  • b) Đúng

  • c) Đúng

  • d) Đúng

Đáp án: a) Đúng; b) Đúng; c) Đúng; d) Đúng.

Đổi 12,012{,}0 l = 0,012  m30{,}012{\rm{\;}}{{\rm{m}}^3}.

Áp suất ban đầu: p1=1,50×8,31×3200,012=3,324×105{p_1} = \frac{{1{,}50 \times 8{,}31 \times 320}}{{0{,}012}} = 3{,}324 \times {10^5} Pa.

Áp suất cuối: p2=2,00×8,31×4000,012=5,540×105{p_2} = \frac{{2{,}00 \times 8{,}31 \times 400}}{{0{,}012}} = 5{,}540 \times {10^5} Pa.

Tỉ số: p2p1=2,001,50×400320=1,667\frac{{{p_2}}}{{{p_1}}} = \frac{{2{,}00}}{{1{,}50}} \times \frac{{400}}{{320}} = 1{,}667.

Như vậy áp suất tăng khoảng 66,7%66{,}7\%.

Nếu không bơm thêm khí: p=1,50×8,31×4000,012=4,155×105p = \frac{{1{,}50 \times 8{,}31 \times 400}}{{0{,}012}} = 4{,}155 \times {10^5} Pa.

Do đó phát biểu d đúng.

Câu 21

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 2,00.10^5

Đáp án: 2,00.105^{5}

Đổi 8,318{,}31 l = 8,31×10−3 m38{,}31 \times {10^{ - 3}}\,{{\rm{m}}^3}. Áp dụng phương trình Claperon – Mendeleev:

p=nRTV=0,50×8,31×4008,31×10−3=2,00×105  Pa.p = \frac{{nRT}}{V} = \frac{{0{,}50 \times 8{,}31 \times 400}}{{8{,}31 \times {{10}^{ - 3}}}} = 2{,}00 \times {10^5}{\rm{\;Pa}}.

Vậy áp suất của khí là 2,00×1052{,}00 \times {10^5} Pa.

Câu 22

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 1,00

Đáp án: 1,00

Đổi 10,010{,}0 l = 0,0100 m30{,}0100\,{{\rm{m}}^3}. Áp dụng phương trình Claperon – Mendeleev:

n=pVRT=2,494×105×0,01008,31×300=1,00  mol.n = \frac{{pV}}{{RT}} = \frac{{2{,}494 \times {{10}^5} \times 0{,}0100}}{{8{,}31 \times 300}} = 1{,}00{\rm{\;mol}}.

Vậy số mol khí trong bình là 1,00 mol.

Câu 23

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 110

Đáp án: 110

Áp dụng công thức m=nMm = nM: m=2,50×44=110m = 2{,}50 \times 44 = 110 g. Vậy khối lượng khí trong bình là 110 g.

Câu 24

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 3,99.10^5

Đáp án: 3,99.105^{5}

Đổi 15,015{,}0 l = 0,0150 m30{,}0150\,{{\rm{m}}^3}. Áp dụng phương trình Claperon – Mendeleev:

p=nRTV=2,00×8,31×3600,0150=3,99×105  Pa.p = \frac{{nRT}}{V} = \frac{{2{,}00 \times 8{,}31 \times 360}}{{0{,}0150}} = 3{,}99 \times {10^5}{\rm{\;Pa}}.

Vậy áp suất của khí là 3,99×1053{,}99 \times {10^5} Pa.

Câu 25

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 400

Đáp án: 400

Đổi 12,012{,}0 l = 0,0120 m30{,}0120\,{{\rm{m}}^3}. Áp dụng phương trình Claperon – Mendeleev:

T=pVnR=3,324×105×0,01201,20×8,31=400  K.T = \frac{{pV}}{{nR}} = \frac{{3{,}324 \times {{10}^5} \times 0{,}0120}}{{1{,}20 \times 8{,}31}} = 400{\rm{\;K}}.

Vậy nhiệt độ của khí là 400 K.

Câu 26

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 1,00

Đáp án: 1,00

Đổi 16,6216{,}62 l = 1,662×10−2 m31{,}662 \times {10^{ - 2}}\,{{\rm{m}}^3}. Áp dụng phương trình Claperon – Mendeleev:

n=pVRT=3,00×105×1,662×10−28,31×600=1,00  mol.n = \frac{{pV}}{{RT}} = \frac{{3{,}00 \times {{10}^5} \times 1{,}662 \times {{10}^{ - 2}}}}{{8{,}31 \times 600}} = 1{,}00{\rm{\;mol}}.

Vậy số mol khí trong bình là 1,00 mol.

Câu 27

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 84

Đáp án: 84

Áp dụng công thức m=nMm = nM: m=3,00×28=84m = 3{,}00 \times 28 = 84 g. Vậy khối lượng khí trong bình là 84 g.

Câu 28

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 3,74.10^5

Đáp án: 3,74.105^{5}

Đổi 20,020{,}0 l = 0,0200 m30{,}0200\,{{\rm{m}}^3}. Sau khi bơm thêm, số mol khí là 3,003{,}00 mol. Áp dụng phương trình Claperon – Mendeleev:

p=nRTV=3,00×8,31×3000,0200=3,74×105  Pa.p = \frac{{nRT}}{V} = \frac{{3{,}00 \times 8{,}31 \times 300}}{{0{,}0200}} = 3{,}74 \times {10^5}{\rm{\;Pa}}.

Vậy áp suất sau khi bơm thêm là 3,74×1053{,}74 \times {10^5} Pa.

Câu 29

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 2,0

Đáp án: 2,0

Khối lượng khí được bơm thêm là m=nM=0,50×4,0=2,0m = nM = 0{,}50 \times 4{,}0 = 2{,}0 g. Vậy khối lượng khí được bơm thêm là 2,0 g.

Câu 30

Lời giải do TopStudy biên soạn

Đáp án: 5,61.10^5

Đáp án: 5,61.105^{5}

Đổi 10,010{,}0 l = 0,0100 m30{,}0100\,{{\rm{m}}^3}.

Sau khi bơm thêm, số mol khí là 1,501{,}50 mol. Áp dụng phương trình Claperon – Mendeleev: p=nRTV=1,50×8,31×4500,0100=5,61×105  Pa.p = \frac{{nRT}}{V} = \frac{{1{,}50 \times 8{,}31 \times 450}}{{0{,}0100}} = 5{,}61 \times {10^5}{\rm{\;Pa}}.

Vậy áp suất của khí ở trạng thái cuối là 5,61×1055{,}61 \times {10^5} Pa.