问题 计算题

将一测力传感器连接到计算机上就可以测量快速变化的力,图甲表示小滑块(可视为质点)沿固定的光滑半球形容器内壁在竖直平面的A、A'之间来回滑动,A、A'点与O点连线与竖直方向之间夹角相等且都为θ,θ很小。图乙表示滑块对器壁的压力F随时间t变化的曲线,且图中t=0为滑块从A点开始运动的时刻,试根据力学规律和题中(包括图中)所给的信息,求:

(1)容器的半径;

(2)小滑块的质量;

(3)滑块运动过程中的守恒量。

答案

解:(1)由图线可直接读出波长λ=4m

当波向右传播时,,周期T为

则波速为:(n=0,1,2,3...)

当波向左传播时,,周期T为

则波速为:(n=0,1,2,3...)

由图乙得小滑块做简谐振动的周期:

,得m

(2)在最高点A,有

在最低点B,有

从A到B,滑块机械能守恒,有

解得:

(3)滑块机械能守恒:

单项选择题
填空题

(14分,每空2分)

I.合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。其原理为:

N2(g)+3H2(g)  2NH3(g)  △H=" -92.4" kJ/mol   据此回答以下问题:

(1)为了提高氨气的产率,可以选择的方法是          _______(填序号,错选扣分)。

① 升高温度  ② 增大压强  ③ 使用催化剂  ④ 及时分离出NH3

(2)对在密闭容器中进行的可逆反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),下列哪种情况下,

说明该反应已经达到化学平衡状态____________________________________。

①N2的正反应速率是NH3的逆反应速率的1/2  

②在恒容条件下,混合气体的压强保持不变

③N2、H2、NH3的物质的量之比为1:3:2    

④单位时间内每生成3mol H2的同时有2mol NH3生成

⑤3mol N-N键断裂,同时有6mol N-H键断裂

(3)一定条件下,NH3在固定体积的密闭容器中发生分解反应(△H>0)并达平衡后,仅改变下表中反应条件x,该平衡体系中随x递增y递减的是________________(选填序号)。

选项abcd
x温度温度加入H2的物质的量加入NH3的物质的量
yNH3的物质的量平衡常数KNH3的转化率生成物物质的量总和
 

II.(1)在酸性溶液中,碘酸钾(KIO3)和亚硫酸钠可发生如下反应:

2IO3+5SO32+2H===I2+5SO42+H2O

生成的碘可以用淀粉溶液检验,根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。

某同学设计实验如下表所示:

 0.01mol·L-1

KIO3酸性溶液(含淀粉)的体积/mL

0.01mol·L-1

Na2SO3溶液的体积/mL

H2O的体积

/mL

实验

温度

/℃

溶液出现蓝色时所需时间/s
实验15V13525---------
实验2554025----------
实验355V20-----------
 该实验的目的是_______________________________________________________________

________________________________________________;

表中V1=___________mL.

(2)可逆反应C(s)+H2O(g)  H2(g)+CO(g),△H>0达到平衡后,改变某一外界条件(不改变物质的量的条件下),反应速率与时间t的关系如右图。

①图中t4到t6段时引起平衡移动的条件可能是             

②图中表示平衡混合物中CO的含量最高的一段时间是