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11.国家速滑馆在冬奥会历史上首次采用“二氧化碳跨临界直冷制冰”技术.技术原理简化如图所示,下列说法正确的是（
A.$\ce{CO_{2}}$经过压缩机时温度降低
B.$\ce{CO_{2}}$经过冷凝器时发生凝华
C.$\ce{CO_{2}}$经过膨胀阀时发生升华
D.$\ce{CO_{2}}$经过蒸发器时吸收热量
D
）A.$\ce{CO_{2}}$经过压缩机时温度降低
B.$\ce{CO_{2}}$经过冷凝器时发生凝华
C.$\ce{CO_{2}}$经过膨胀阀时发生升华
D.$\ce{CO_{2}}$经过蒸发器时吸收热量
答案
11.D
解析
【分析】
要判断各选项的正误，需结合每个装置中CO₂的状态变化，明确对应的物态变化类型及吸放热特点：先回忆各类物态变化的定义（如液化是气态变液态、汽化是液态变气态、凝华是气态直接变固态、升华是固态直接变气态），再结合装置的作用分析过程，逐一判断选项。
【解析】
选项A：CO₂经过压缩机时，压缩机对气态CO₂做功，气体内能增加，温度升高，并非降低，故A错误；
选项B：CO₂经过冷凝器时，由气态变为液态，属于液化现象；凝华是气态直接变为固态，故B错误；
选项C：CO₂经过膨胀阀时，高压液态CO₂减压后变为低压的气态和液态混合物，此过程是液态CO₂部分汽化，升华是固态直接变为气态，故C错误；
选项D：CO₂经过蒸发器时，液态CO₂发生汽化，汽化过程需要吸收热量，使周围温度降低，达到制冰目的，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
物态变化、汽化吸热
【点评】
本题结合实际制冰技术考查物态变化的判断，需准确掌握物态变化的定义，结合装置工作原理分析，难度适中，注重理论联系实际的应用。
【难度系数】
0.6
要判断各选项的正误，需结合每个装置中CO₂的状态变化，明确对应的物态变化类型及吸放热特点：先回忆各类物态变化的定义（如液化是气态变液态、汽化是液态变气态、凝华是气态直接变固态、升华是固态直接变气态），再结合装置的作用分析过程，逐一判断选项。
【解析】
选项A：CO₂经过压缩机时，压缩机对气态CO₂做功，气体内能增加，温度升高，并非降低，故A错误；
选项B：CO₂经过冷凝器时，由气态变为液态，属于液化现象；凝华是气态直接变为固态，故B错误；
选项C：CO₂经过膨胀阀时，高压液态CO₂减压后变为低压的气态和液态混合物，此过程是液态CO₂部分汽化，升华是固态直接变为气态，故C错误；
选项D：CO₂经过蒸发器时，液态CO₂发生汽化，汽化过程需要吸收热量，使周围温度降低，达到制冰目的，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
物态变化、汽化吸热
【点评】
本题结合实际制冰技术考查物态变化的判断，需准确掌握物态变化的定义，结合装置工作原理分析，难度适中，注重理论联系实际的应用。
【难度系数】
0.6
12.阅读短文,回答问题.
汽车防冻液
汽车在行驶时,发动机的温度会升得很高.为了确保安全,可用水循环进行冷却.实际上,水中往往还要加入不易挥发的防冻液(原液),加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固,长时间开车也不容易沸腾.
有关资料表明,防冻液与水按不同的比例混合,混合液的凝固点、沸点不同,具体数值参见表(表中防冻液含量是指防冻液在混合液中所占体积的百分比).
| 防冻液含量/% | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 混合液的凝固点/℃ | -17 |
| -37 | -49 | -48 | -46 | -28 |
| 混合液的沸点/℃ | 103 | 104 | 107 | 111 | 117 | 124 | 141 |
在给汽车水箱中加防冻液时,宜使混合液的凝固点比当地常年最低气温低10~15℃.考虑到混合液比例不当会影响散热效果,因此,混合液中防冻液的含量不宜过高.
(1)如图,打开水箱盖时上方冒出“白气”,这是
(2)在混合液中,如果防冻液含量由30%逐渐增大到90%,则混合液凝固点的变化情况是
A.逐渐升高 B.逐渐降低 C.先升高后降低 D.先降低后升高
(3)若某地常年最低气温为-15℃,对该地区汽车来说,在下列不同防冻液含量的混合液中,宜选
A.30% B.40% C.60% D.90%
(4)长时间使用后,汽车水箱中的混合液会减少.与原来相比,混合液的沸点
汽车防冻液
汽车在行驶时,发动机的温度会升得很高.为了确保安全,可用水循环进行冷却.实际上,水中往往还要加入不易挥发的防冻液(原液),加入防冻液后的混合液冬天不容易凝固,长时间开车也不容易沸腾.
有关资料表明,防冻液与水按不同的比例混合,混合液的凝固点、沸点不同,具体数值参见表(表中防冻液含量是指防冻液在混合液中所占体积的百分比).
| 防冻液含量/% | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 混合液的凝固点/℃ | -17 |
| -37 | -49 | -48 | -46 | -28 || 混合液的沸点/℃ | 103 | 104 | 107 | 111 | 117 | 124 | 141 |
在给汽车水箱中加防冻液时,宜使混合液的凝固点比当地常年最低气温低10~15℃.考虑到混合液比例不当会影响散热效果,因此,混合液中防冻液的含量不宜过高.
(1)如图,打开水箱盖时上方冒出“白气”,这是
液化
现象.(2)在混合液中,如果防冻液含量由30%逐渐增大到90%,则混合液凝固点的变化情况是
D
.A.逐渐升高 B.逐渐降低 C.先升高后降低 D.先降低后升高
(3)若某地常年最低气温为-15℃,对该地区汽车来说,在下列不同防冻液含量的混合液中,宜选
B
.A.30% B.40% C.60% D.90%
(4)长时间使用后,汽车水箱中的混合液会减少.与原来相比,混合液的沸点
升高
(选填“升高”“降低”或“不变”),其原因是防冻液不易挥发,混合液中水汽化减少后防冻液含量增加,使得沸点升高
.答案
12.(1)液化 (2)D (3)B
(4)升高 防冻液不易挥发,混合液中水汽化减少后防冻液含量增加,使得沸点升高
(4)升高 防冻液不易挥发,混合液中水汽化减少后防冻液含量增加,使得沸点升高
解析
【分析】
本题围绕汽车防冻液的相关知识，结合物态变化和表格数据分析解答。第(1)题需明确“白气”的本质是液态小水滴，由气态水蒸气液化形成；第(2)题要观察凝固点随防冻液含量的变化趋势，从表格数据中找规律；第(3)题需根据题目要求（凝固点比最低气温低10~15℃），结合表格数据和防冻液含量不宜过高的条件选择；第(4)题要考虑混合液中各成分的挥发性，分析沸点变化的原因。
【解析】
(1) 打开水箱盖时，水箱内的高温水蒸气遇外界冷空气，液化成小水滴，形成“白气”，故该现象为液化。
(2) 观察表格中凝固点数据：防冻液含量30%时凝固点为-17℃，40%时凝固点低于-17℃，50%时为-37℃，60%时为-49℃，70%时为-48℃，80%时为-46℃，90%时为-28℃，可见凝固点先降低后升高，故选D。
(3) 当地常年最低气温为-15℃，要求混合液凝固点比其低10~15℃，即凝固点需满足：-15℃ -15℃ ≤ 混合液凝固点 ≤ -15℃ -10℃，也就是-30℃ ≤ 混合液凝固点 ≤ -25℃。分析选项：A（30%）凝固点-17℃，高于-15℃，不符合；B（40%）凝固点约为-28℃，在上述范围内，符合；C（60%）凝固点-49℃，虽温度符合，但防冻液含量过高影响散热；D（90%）含量过高，不合适，故选B。
(4) 长时间使用后，混合液中的水因汽化（蒸发）减少，而防冻液不易挥发，导致混合液中防冻液的含量升高；根据表格，防冻液含量越高，混合液的沸点越高，故沸点升高。
【答案】
(1)液化 (2)D (3)B (4)升高；防冻液不易挥发，混合液中水汽化减少后防冻液含量增加，使得沸点升高
【知识点】
液化现象、凝固与沸点、物态变化
【点评】
本题以汽车防冻液为背景，将物理知识与生活实际结合，考查物态变化、表格数据分析及应用，需要学生准确提取表格信息，理解题目中的条件限制，难度适中，注重知识的实际运用。
【难度系数】
0.5
本题围绕汽车防冻液的相关知识，结合物态变化和表格数据分析解答。第(1)题需明确“白气”的本质是液态小水滴，由气态水蒸气液化形成；第(2)题要观察凝固点随防冻液含量的变化趋势，从表格数据中找规律；第(3)题需根据题目要求（凝固点比最低气温低10~15℃），结合表格数据和防冻液含量不宜过高的条件选择；第(4)题要考虑混合液中各成分的挥发性，分析沸点变化的原因。
【解析】
(1) 打开水箱盖时，水箱内的高温水蒸气遇外界冷空气，液化成小水滴，形成“白气”，故该现象为液化。
(2) 观察表格中凝固点数据：防冻液含量30%时凝固点为-17℃，40%时凝固点低于-17℃，50%时为-37℃，60%时为-49℃，70%时为-48℃，80%时为-46℃，90%时为-28℃，可见凝固点先降低后升高，故选D。
(3) 当地常年最低气温为-15℃，要求混合液凝固点比其低10~15℃，即凝固点需满足：-15℃ -15℃ ≤ 混合液凝固点 ≤ -15℃ -10℃，也就是-30℃ ≤ 混合液凝固点 ≤ -25℃。分析选项：A（30%）凝固点-17℃，高于-15℃，不符合；B（40%）凝固点约为-28℃，在上述范围内，符合；C（60%）凝固点-49℃，虽温度符合，但防冻液含量过高影响散热；D（90%）含量过高，不合适，故选B。
(4) 长时间使用后，混合液中的水因汽化（蒸发）减少，而防冻液不易挥发，导致混合液中防冻液的含量升高；根据表格，防冻液含量越高，混合液的沸点越高，故沸点升高。
【答案】
(1)液化 (2)D (3)B (4)升高；防冻液不易挥发，混合液中水汽化减少后防冻液含量增加，使得沸点升高
【知识点】
液化现象、凝固与沸点、物态变化
【点评】
本题以汽车防冻液为背景，将物理知识与生活实际结合，考查物态变化、表格数据分析及应用，需要学生准确提取表格信息，理解题目中的条件限制，难度适中，注重知识的实际运用。
【难度系数】
0.5
