60 câu bài tập Khí lí tưởng lớp 12 có lời giải – Nguyễn Hữu Thọ

Câu 1

Trong thí nghiệm quan sát chuyển động Brown của hạt phấn hoa trong nước, vật trực tiếp được nhìn thấy chuyển động hỗn loạn dưới kính hiển vi là gì?

1. Phân tử nước.
2. Hạt phấn hoa.
3. Nguyên tử oxygen trong nước.
4. Electron trong phân tử nước.

Câu 2

Nguyên nhân chủ yếu khiến chất khí dễ bị nén là gì?

1. Phân tử khí không có khối lượng.
2. Phân tử khí chỉ chuyển động theo một hướng.
3. Khoảng cách giữa các phân tử khí lớn so với kích thước phân tử.
4. Mọi phân tử khí đều có cùng tốc độ.

Câu 3

Phát biểu nào phù hợp với mô hình khí lí tưởng?

1. Phân tử không tương tác khi chưa va chạm; va chạm được coi là đàn hồi.
2. Phân tử luôn đứng yên trong bình.
3. Kích thước riêng của phân tử bằng khoảng cách giữa các phân tử.
4. Phân tử mất hết động năng sau mỗi va chạm với thành bình.

Câu 4

Có bao nhiêu mol trong 88 g khí $\mathrm{C}{\mathrm{O}}_2$, biết $M=44\mathrm{g}/\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}$?

1. 0,5 mol.
2. 1,0 mol.
3. 4,0 mol.
4. 2,0 mol.

Câu 5

Số phân tử trong 16 g oxygen ${\mathrm{O}}_2$, với $M=32\mathrm{g}/\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}$, $N_A=6,02\times {10}^{23}\mathrm{m}\mathrm{o}{\mathrm{l}}^{-1}$, là

1. $6,02\times {10}^{23}$.
2. $3,01\times {10}^{23}$.
3. $1,204\times {10}^{24}$.
4. $1,505\times {10}^{23}$.

Câu 6

Áp suất của khí lên thành bình chủ yếu do cơ chế nào gây ra?

1. Trọng lực tác dụng lên vỏ bình.
2. Lực hút giữa bình với Trái Đất.
3. Phân tử khí va chạm và truyền động lượng cho thành bình.
4. Các phân tử đứng yên ép lên nhau.

Câu 7

Một bình kín, cứng chứa cùng một lượng khí được tăng nhiệt độ. Bỏ qua sự nở của vỏ bình. Nhận định nào đúng?

1. Số phân tử trong bình tăng lên.
2. Khoảng cách trung bình giữa các phân tử nhất thiết tăng gấp đôi.
3. Tốc độ của mọi phân tử đều bằng nhau.
4. Chuyển động nhiệt mạnh hơn và áp suất thường tăng.

Câu 8

Hai bình chứa helium và oxygen ở cùng nhiệt độ tuyệt đối. Khẳng định nào đúng về động năng tịnh tiến trung bình của mỗi hạt khí?

1. Bằng nhau.
2. Helium có động năng trung bình gấp 8 lần oxygen.
3. Oxygen có động năng trung bình gấp 8 lần helium.
4. Không thể so sánh nếu chưa biết thể tích bình.

Câu 41

Xét các phát biểu về chuyển động Brown và mô hình khí lí tưởng.

1. Chuyển động Brown có thể quan sát ở các hạt rất nhỏ lơ lửng trong chất lỏng hoặc chất khí.
2. Hạt phấn hoa trong thí nghiệm Brown chính là một phân tử nước.
3. Trong mô hình khí lí tưởng, tương tác giữa các phân tử được bỏ qua khi chúng chưa va chạm.
4. Ở một nhiệt độ xác định, mọi phân tử của cùng loại khí đều có cùng một tốc độ.

Câu 51

Có 56 g nitrogen ${\mathrm{N}}_2$, $M=28\mathrm{g}/\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}$, $N_A=6,02\times {10}^{23}\mathrm{m}\mathrm{o}{\mathrm{l}}^{-1}$. Số phân tử là $X\times {10}^{23}$. Tính X, làm tròn đến hàng phần trăm.

Câu 9

Điều kiện áp dụng định luật Boyle cho hai trạng thái là gì?

1. Cùng lượng khí, áp suất không đổi.
2. Cùng lượng khí, nhiệt độ không đổi.
3. Cùng lượng khí, thể tích không đổi.
4. Khí được bơm thêm liên tục, nhiệt độ không đổi.

Câu 10

Một lượng khí có thể tích 6,0 L và áp suất 100 kPa. Nén đẳng nhiệt xuống 2,0 L thì áp suất là

1. 33,3 kPa.
2. 200 kPa.
3. 300 kPa.
4. 600 kPa.

Câu 11

Nén đẳng nhiệt một lượng khí để thể tích giảm 20% so với ban đầu. Áp suất tăng bao nhiêu phần trăm?

1. 20%.
2. 80%.
3. 125%.
4. 25%.

Câu 12

Trên hệ trục có V nằm ngang và p thẳng đứng, đường đẳng nhiệt của một lượng khí lí tưởng là

1. Một nhánh hyperbol.
2. Đường thẳng qua gốc tọa độ.
3. Đường nằm ngang.
4. Đường thẳng đứng.

Câu 13

Một bọt khí ở độ sâu 20 m nổi lên gần mặt nước, nhiệt độ không đổi. Lấy $p_0={10}^5\mathrm{P}\mathrm{a}$, $\rho =1000\mathrm{k}\mathrm{g}/{\mathrm{m}}^3$, $g=10\mathrm{m}/{\mathrm{s}}^2$; bỏ qua sức căng mặt ngoài. Thể tích gần mặt nước gấp bao nhiêu lần thể tích ban đầu?

1. 2 lần.
2. 3 lần.
3. 4 lần.
4. 1/3 lần.

Câu 14

Một đồng hồ chỉ áp suất dư 200 kPa; áp suất khí quyển là 100 kPa. Áp suất cần đưa vào phương trình khí lí tưởng là

1. 100 kPa.
2. 200 kPa.
3. 300 kPa.
4. 20 000 kPa.

Câu 15

Trong thí nghiệm kiểm chứng Boyle, thao tác nào giúp hạn chế sai lệch do nhiệt độ khí thay đổi?

1. Nén nhanh và đọc ngay áp suất.
2. Xả bớt khí sau mỗi lần đo.
3. Tăng nhiệt độ khí sau mỗi lần nén.
4. Thay đổi thể tích chậm, chờ nhiệt độ ổn định trước khi đọc.

Câu 42

Một lượng khí kín được nén đẳng nhiệt từ 4,0 L, 100 kPa xuống 2,0 L.

1. Tích $pV$ không đổi trong quá trình.
2. Áp suất cuối bằng 50 kPa.
3. Mật độ phân tử cuối gấp đôi ban đầu.
4. Động năng tịnh tiến trung bình mỗi phân tử tăng gấp đôi.

Câu 43

Học sinh đo một lượng khí kín ở nhiệt độ ổn định. Ba cặp số đo (V,p) lần lượt là (10 mL,100 kPa), (8 mL,125 kPa), (5 mL,200 kPa).

1. Ba tích pV đều bằng 1000 kPa·mL.
2. Kết quả phù hợp với định luật Boyle.
3. Đồ thị p theo V là đường thẳng qua gốc tọa độ.
4. Học sinh có thể bơm thêm khí giữa các lần đo mà vẫn giữ đúng cùng một lượng khí khảo sát.

Câu 52

Một lượng khí có thể tích 3,0 L ở áp suất 120 kPa. Nén đẳng nhiệt tới áp suất 180 kPa. Tính thể tích cuối theo lít, làm tròn đến hàng phần mười.

Câu 16

Phương trình nào đúng cho quá trình đẳng áp của một lượng khí lí tưởng xác định?

1. $V_1/T_1=V_2/T_2$.
2. $p_1{V}_1=p_2{V}_2$.
3. $p_1/T_1=p_2/T_2$.
4. $V_1{T}_1=V_2{T}_2$.

Câu 17

Đun đẳng áp 3,0 L khí từ 27 °C đến 127 °C. Dùng T=t+273. Thể tích cuối là

1. 14,1 L.
2. 4,0 L.
3. 2,25 L.
4. 6,0 L.

Câu 18

Một lượng khí nở đẳng áp, thể tích tăng 5% khi nhiệt độ tăng 15 K. Nhiệt độ tuyệt đối ban đầu là

1. 75 K.
2. 288 K.
3. 300 K.
4. 315 K.

Câu 19

Cùng một lượng khí có hai đường đẳng áp trên đồ thị V theo T(K). Đường 1 có hệ số góc lớn gấp đôi đường 2. Quan hệ áp suất là

1. $p_1=2p_2$.
2. $p_1=p_2$.
3. $p_1=4p_2$.
4. $p_1=p_2/2$.

Câu 20

Cột khí dài 20 cm trong một ống ngang tiết diện đều được giữ ở áp suất không đổi. Tăng nhiệt độ từ 27 °C lên 57 °C; dùng T=t+273. Chiều dài cuối là

1. 22 cm.
2. 42,2 cm.
3. 18,2 cm.
4. 40 cm.

Câu 21

Khi biểu diễn quá trình đẳng áp bằng V theo nhiệt độ Celsius t, phát biểu nào đúng trong mô hình khí lí tưởng?

1. Đồ thị đi qua gốc (0;0).
2. Đồ thị là đường thẳng; đường kéo dài cắt trục t gần −273 °C.
3. Đồ thị là hyperbol.
4. Thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ Celsius.

Câu 44

Một lượng khí nở đẳng áp từ 3,0 L ở 27 °C đến 127 °C. Dùng T=t+273.

1. Nhiệt độ tuyệt đối tăng từ 300 K lên 400 K.
2. Thể tích cuối bằng 4,0 L.
3. Thể tích tăng theo tỉ số 127/27.
4. Mật độ phân tử cuối bằng 3/4 mật độ ban đầu.

Câu 53

Cột khí trong ống ngang tiết diện đều dài 20 cm ở 27 °C. Đun đẳng áp tới 57 °C; dùng T=t+273. Tính độ tăng chiều dài cột khí theo cm, làm tròn đến hàng phần mười.

Câu 22

Một bình kín, cứng chứa khí ở 300 K và 100 kPa. Tăng nhiệt độ lên 450 K thì áp suất xấp xỉ

1. 66,7 kPa.
2. 100 kPa.
3. 150 kPa.
4. 450 kPa.

Câu 23

Một lượng khí ở 1,0 L, 300 kPa, 27 °C bị nén xuống 0,50 L và nóng lên 77 °C. Dùng T=t+273. Áp suất cuối là

1. 150 kPa.
2. 600 kPa.
3. 350 kPa.
4. 700 kPa.

Câu 24

Bình có thể tích 8,31 L chứa khí ở 300 K, áp suất 300 kPa. Lấy $R=8,31\mathrm{J}/(\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}·\mathrm{K})$. Lượng khí là

1. 1,00 mol.
2. 0,10 mol.
3. 10,0 mol.
4. 1000 mol.

Câu 25

Khí nitrogen có $M=0,028\mathrm{k}\mathrm{g}/\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}$, áp suất 100 kPa, nhiệt độ 300 K. Lấy $R=8,31\mathrm{J}/(\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}·\mathrm{K})$. Khối lượng riêng xấp xỉ là

1. 0,112 kg/m³.
2. 1,12 kg/m³.
3. 11,2 kg/m³.
4. 1120 kg/m³.

Câu 26

Khí trong một bình cứng ban đầu ở 300 K và 200 kPa. Sau một thời gian bị rò, bình trở lại 300 K và áp suất còn 150 kPa. Phần trăm lượng khí đã thoát so với ban đầu là

1. 75%.
2. 33,3%.
3. 25%.
4. 50%.

Câu 27

Trên đồ thị p theo T(K), hai đường đẳng tích của cùng một lượng khí có hệ số góc a₁=3a₂. Khi đó

1. $V_1=3V_2$.
2. $V_1=V_2$.
3. $V_1=9V_2$.
4. $V_1=V_2/3$.

Câu 28

Một quả bóng kín chứa khí có thể tích 2,0 L ở 300 K và 100 kPa. Sau đó nhiệt độ là 250 K, áp suất 50 kPa. Coi lượng khí không đổi. Thể tích cuối gần nhất với

1. 3,33 L.
2. 1,20 L.
3. 2,40 L.
4. 4,80 L.

Câu 45

Một bình kín, cứng chứa khí lí tưởng ở 300 K và 100 kPa được đun đến 450 K; bỏ qua sự nở của bình.

1. Quá trình là đẳng tích.
2. Áp suất cuối bằng 150 kPa.
3. Số phân tử khí trong bình tăng 50%.
4. Động năng tịnh tiến trung bình của mỗi phân tử tăng 50%.

Câu 46

Một bình cứng chứa 0,20 kg khí ở 300 K và 200 kPa. Sau khi bị rò khí, nhiệt độ vẫn là 300 K nhưng áp suất còn 150 kPa.

1. Có thể áp dụng p₁V/T₁=p₂V/T₂ vì bình cứng.
2. Khối lượng khí còn lại là 0,15 kg.
3. Khối lượng khí đã thoát là 0,05 kg.
4. Động năng tịnh tiến trung bình mỗi phân tử còn lại không đổi.

Câu 54

Một bình 10,0 L chứa khí ở 300 K và áp suất 249,3 kPa. Cho $R=8,31\mathrm{J}/(\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}·\mathrm{K})$. Tính số mol, làm tròn đến hàng phần trăm.

Câu 55

Khí nitrogen ở 300 K, áp suất 100 kPa có $M=0,028\mathrm{k}\mathrm{g}/\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}$. Lấy $R=8,31\mathrm{J}/(\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}·\mathrm{K})$. Tính khối lượng riêng theo kg/m³, làm tròn đến hàng phần trăm.

Câu 29

Động năng tịnh tiến trung bình mỗi phân tử khí lí tưởng ở 300 K, lấy $k=1,38\times {10}^{-23}\mathrm{J}/\mathrm{K}$, bằng

1. $4,14\times {10}^{-21}\mathrm{J}$.
2. $6,21\times {10}^{-21}\mathrm{J}$.
3. $6,21\times {10}^{-23}\mathrm{J}$.
4. $1,242\times {10}^{-20}\mathrm{J}$.

Câu 30

Khí có khối lượng riêng $1,20\mathrm{k}\mathrm{g}/{\mathrm{m}}^3$ và tốc độ căn quân phương $500\mathrm{m}/\mathrm{s}$. Áp suất là

1. 300 kPa.
2. 10 kPa.
3. 100 kPa.
4. 600 kPa.

Câu 31

Tốc độ căn quân phương của oxygen ở 300 K gần nhất với giá trị nào? Cho $M=0,032\mathrm{k}\mathrm{g}/\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}$, $R=8,31\mathrm{J}/(\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}·\mathrm{K})$.

1. 15,3 m/s.
2. 233,7 m/s.
3. 1510 m/s.
4. 483 m/s.

Câu 32

Nếu nhiệt độ tuyệt đối của cùng loại khí tăng 4 lần thì tốc độ căn quân phương

1. Tăng 2 lần.
2. Tăng 4 lần.
3. Tăng 16 lần.
4. Không đổi.

Câu 33

Ở cùng nhiệt độ, tỉ số tốc độ căn quân phương của helium và oxygen là bao nhiêu? Cho $M_{\mathrm{H}\mathrm{e}}=4\mathrm{g}/\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}$, $M_{{\mathrm{O}}_2}=32\mathrm{g}/\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}$.

1. $1/\sqrt{8}$.
2. $\sqrt{8}$.
3. 8.
4. 1.

Câu 34

Nội năng của 2,0 mol khí helium lí tưởng ở 300 K xấp xỉ bao nhiêu? Cho $R=8,31\mathrm{J}/(\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}·\mathrm{K})$.

1. 2,49 kJ.
2. 4,99 kJ.
3. 7,48 kJ.
4. 14,96 kJ.

Câu 35

Muốn động năng tịnh tiến trung bình mỗi phân tử tăng gấp đôi so với lúc khí ở 27 °C, nhiệt độ cuối phải bằng bao nhiêu? Dùng T=t+273.

1. 54 °C.
2. 300 °C.
3. 600 °C.
4. 327 °C.

Câu 36

Tổng động năng tịnh tiến của các phân tử trong mỗi mét khối khí là $1,5\times {10}^5\mathrm{J}$. Áp suất của khí bằng

1. ${10}^5\mathrm{P}\mathrm{a}$.
2. $2,25\times {10}^5\mathrm{P}\mathrm{a}$.
3. $3\times {10}^5\mathrm{P}\mathrm{a}$.
4. $5\times {10}^4\mathrm{P}\mathrm{a}$.

Câu 47

Hai bình chứa helium và oxygen ở cùng nhiệt độ 300 K. Biết $M_{\mathrm{H}\mathrm{e}}=4\mathrm{g}/\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}$, $M_{{\mathrm{O}}_2}=32\mathrm{g}/\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}$.

1. Động năng tịnh tiến trung bình mỗi hạt helium bằng mỗi phân tử oxygen.
2. Tốc độ căn quân phương của helium lớn hơn của oxygen.
3. Tốc độ căn quân phương của helium gấp 8 lần của oxygen.
4. Tăng nhiệt độ mỗi bình lên 600 K làm động năng tịnh tiến trung bình mỗi hạt tăng gấp đôi.

Câu 48

Một mol khí helium lí tưởng được đun từ 300 K lên 400 K. Cho $R=8,31\mathrm{J}/(\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}·\mathrm{K})$, $k=1,38\times {10}^{-23}\mathrm{J}/\mathrm{K}$.

1. Động năng tịnh tiến trung bình mỗi hạt ở 400 K bằng $8,28\times {10}^{-21}\mathrm{J}$.
2. Nội năng tăng $1246,5\mathrm{J}$.
3. Tốc độ căn quân phương tăng theo tỉ số 400/300.
4. Công thức $U=\frac{3}{2}nRT$ trong bài này phù hợp vì helium là khí đơn nguyên tử.

Câu 56

Khí có khối lượng riêng $1,20\mathrm{k}\mathrm{g}/{\mathrm{m}}^3$, tốc độ căn quân phương $500\mathrm{m}/\mathrm{s}$. Tính áp suất theo kPa, làm tròn đến hàng đơn vị.

Câu 57

Động năng tịnh tiến trung bình mỗi phân tử ở 400 K là $X\times {10}^{-21}\mathrm{J}$. Cho $k=1,38\times {10}^{-23}\mathrm{J}/\mathrm{K}$. Tính X, làm tròn đến hàng phần trăm.

Câu 58

Không khí ở 17 °C được coi là khí lí tưởng có $M=0,029\mathrm{k}\mathrm{g}/\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}$. Cho $R=8,31\mathrm{J}/(\mathrm{m}\mathrm{o}\mathrm{l}·\mathrm{K})$; dùng T=t+273. Tính tốc độ căn quân phương theo m/s, làm tròn đến hàng đơn vị.

Câu 37

Hai bình cứng 2,0 L ở 300 kPa và 4,0 L ở 150 kPa chứa cùng một loại khí, cùng nhiệt độ. Mở van nối hai bình, giữ nhiệt độ như cũ và bỏ qua thể tích ống. Áp suất cân bằng là

1. 225 kPa.
2. 200 kPa.
3. 450 kPa.
4. 175 kPa.

Câu 38

Một bình cứng 2,0 L ban đầu chứa không khí ở 100 kPa. Mỗi lần bơm đưa vào lượng khí tương đương 0,10 L ở 100 kPa. Khí hút vào, khí trong bình ban đầu và khí trong bình sau khi ổn định có cùng nhiệt độ. Cần bao nhiêu lần bơm để áp suất đạt 150 kPa?

1. 5 lần.
2. 15 lần.
3. 10 lần.
4. 30 lần.

Câu 39

Trạng thái A của một lượng khí có p=100 kPa, V=2,0 L, T=300 K. Đun đẳng áp tới V=3,0 L, rồi đun đẳng tích tới p=150 kPa. Nhiệt độ cuối là

1. 450 K.
2. 600 K.
3. 900 K.
4. 675 K.

Câu 40

Đồng hồ áp suất dư của một bình cứng giảm từ 49 atm xuống 24 atm sau khi rút bớt khí; nhiệt độ không đổi, áp suất khí quyển 1 atm. Lượng khí còn lại bằng bao nhiêu phần trăm ban đầu?

1. 50%.
2. 49,0%.
3. 51,0%.
4. 25%.

Câu 49

Một lượng khí có trạng thái A: p=100 kPa, V=2,0 L, T=300 K. Khí biến đổi đẳng áp tới B có V=3,0 L, rồi đẳng tích tới C có p=150 kPa.

1. Nhiệt độ ở B là 450 K.
2. Nhiệt độ ở C là 675 K.
3. Quá trình B→C là đẳng nhiệt.
4. Trên đồ thị p theo V, A→B nằm ngang, B→C thẳng đứng.

Câu 50

Khinh khí cầu hở có thể tích 100 m³, không khí bên trong ở 400 K, bên ngoài ở 300 K. Áp suất trong và ngoài bằng nhau, không khí cùng thành phần; khối lượng riêng ngoài là 1,20 kg/m³. Bỏ qua các yếu tố khác.

1. Khối lượng riêng không khí bên trong là 0,90 kg/m³.
2. Khối lượng không khí bị chiếm chỗ là 120 kg.
3. Sức nâng còn lại tương đương 30 kg vỏ và tải ở trạng thái cân bằng.
4. Có thể mặc định số mol bên trong luôn không đổi khi đun nóng khinh khí cầu hở.

Câu 59

Bình cứng 2,0 L ban đầu chứa không khí ở 100 kPa. Mỗi lần bơm đưa vào lượng khí tương đương 0,10 L ở 100 kPa. Khí hút vào, khí trong bình ban đầu và khí trong bình sau khi ổn định có cùng nhiệt độ. Cần bao nhiêu lần bơm để áp suất đạt 150 kPa?

Câu 60

Van an toàn của bình cứng có diện tích 1,0 cm², chịu lực ép 10 N. Áp suất bên ngoài là 100 kPa. Ban đầu khí trong bình ở 100 kPa và 300 K; chưa có khí thoát trước khi van mở. Bỏ qua ma sát, tính nhiệt độ bắt đầu mở van theo K, làm tròn đến hàng đơn vị.