7. 阅读材料,回答问题。
气体的临界温度
所有的气体都可以被液化,但每一种气体都有一特定的温度,在这个温度以上,无论怎样压缩,气体都不会液化,这个温度叫临界温度。临界温度是物质以液态形式出现的最高温度,各种物质的临界温度不同,有的高于常温,如水是$374\ {° C}$,酒精是$243\ {° C}$,因此在常温下它们通常以液态出现;有的低于常温,如氧是$-119\ {° C}$,氢是$-240\ {° C}$,所以我们时常看见它们是气态的。
(1) 使气体液化的方式有和。
(2) 用物态变化的方法分离空气中的氦气,填充在食物包装袋里可使食物保质期更长,在常温下(填“能”或“不能”)完成分离。
(3) 氧气的沸点是$-183\ {° C}$,氮气的沸点是$-196\ {° C}$,氦气的沸点是$-269\ {° C}$,采用液化空气提取这些气体,当温度升高时,首先分离出来的是。
(4) 如图所示是某种物质在不同压力和温度下的状态图。图中实线上下分别表示该物质所处的状态,下列说法正确的是。

A. 高于熔点时都为气态
B. 只有高于临界温度时才是气态
C. 温度在熔点与临界温度之间时,实线上方为气态
D. 温度在熔点与临界温度之间时,实线下方为气态
气体的临界温度
所有的气体都可以被液化,但每一种气体都有一特定的温度,在这个温度以上,无论怎样压缩,气体都不会液化,这个温度叫临界温度。临界温度是物质以液态形式出现的最高温度,各种物质的临界温度不同,有的高于常温,如水是$374\ {° C}$,酒精是$243\ {° C}$,因此在常温下它们通常以液态出现;有的低于常温,如氧是$-119\ {° C}$,氢是$-240\ {° C}$,所以我们时常看见它们是气态的。
(1) 使气体液化的方式有和。
(2) 用物态变化的方法分离空气中的氦气,填充在食物包装袋里可使食物保质期更长,在常温下(填“能”或“不能”)完成分离。
(3) 氧气的沸点是$-183\ {° C}$,氮气的沸点是$-196\ {° C}$,氦气的沸点是$-269\ {° C}$,采用液化空气提取这些气体,当温度升高时,首先分离出来的是。
(4) 如图所示是某种物质在不同压力和温度下的状态图。图中实线上下分别表示该物质所处的状态,下列说法正确的是。
A. 高于熔点时都为气态
B. 只有高于临界温度时才是气态
C. 温度在熔点与临界温度之间时,实线上方为气态
D. 温度在熔点与临界温度之间时,实线下方为气态
答案
降低温度
压缩体积
不能
氦气
D
压缩体积
不能
氦气
D
解析
【分析】
本题围绕气体液化、气体分离及物质状态与温度压力的关系展开,解题思路如下:
1. 回忆气体液化的两种基本方式,直接对应第一问;
2. 结合材料中临界温度的定义,判断常温下氦气是否能液化,从而解答第二问;
3. 根据液化空气升温分离气体的原理:沸点越低,越先汽化,判断第三问;
4. 分析状态图的横纵坐标含义(温度、压力),结合熔点、临界温度的意义,逐一判断第四问的选项。
【解析】
(1) 气体液化的两种方式是降低温度和压缩体积,这是物态变化中液化的基础知识点,故答案为降低温度、压缩体积。
(2) 由材料可知,氦气的临界温度为-240℃,常温远高于该临界温度,根据临界温度的定义,在临界温度以上无论怎样压缩气体都不会液化,因此常温下无法通过物态变化分离氦气,故填不能。
(3) 液化空气提取气体时,沸点越低的气体越容易汽化,当温度升高时,沸点低的气体先汽化分离。已知氦气沸点(-269℃)最低,所以首先分离出来的是氦气。
(4) 分析状态图:横坐标为温度,从熔点到临界温度,实线为状态分界线。
A选项:高于熔点时,实线上方为高压液态,并非都为气态,错误;
B选项:低于临界温度时,只要压力合适也可以是气态,错误;
C选项:温度在熔点与临界温度之间时,实线上方压力高,为液态,下方压力低,为气态,错误;
D选项:温度在熔点与临界温度之间时,实线下方压力低,为气态,正确。
【答案】
降低温度;压缩体积;不能;氦气;D
【知识点】
气体液化方式;沸点与气体分离;物质状态与温度压力关系
【点评】
本题结合材料和图像考查物态变化相关知识,需要准确理解临界温度、沸点的概念,以及状态图的含义,难度适中,注重知识的应用。
【难度系数】
0.7
本题围绕气体液化、气体分离及物质状态与温度压力的关系展开,解题思路如下:
1. 回忆气体液化的两种基本方式,直接对应第一问;
2. 结合材料中临界温度的定义,判断常温下氦气是否能液化,从而解答第二问;
3. 根据液化空气升温分离气体的原理:沸点越低,越先汽化,判断第三问;
4. 分析状态图的横纵坐标含义(温度、压力),结合熔点、临界温度的意义,逐一判断第四问的选项。
【解析】
(1) 气体液化的两种方式是降低温度和压缩体积,这是物态变化中液化的基础知识点,故答案为降低温度、压缩体积。
(2) 由材料可知,氦气的临界温度为-240℃,常温远高于该临界温度,根据临界温度的定义,在临界温度以上无论怎样压缩气体都不会液化,因此常温下无法通过物态变化分离氦气,故填不能。
(3) 液化空气提取气体时,沸点越低的气体越容易汽化,当温度升高时,沸点低的气体先汽化分离。已知氦气沸点(-269℃)最低,所以首先分离出来的是氦气。
(4) 分析状态图:横坐标为温度,从熔点到临界温度,实线为状态分界线。
A选项:高于熔点时,实线上方为高压液态,并非都为气态,错误;
B选项:低于临界温度时,只要压力合适也可以是气态,错误;
C选项:温度在熔点与临界温度之间时,实线上方压力高,为液态,下方压力低,为气态,错误;
D选项:温度在熔点与临界温度之间时,实线下方压力低,为气态,正确。
【答案】
降低温度;压缩体积;不能;氦气;D
【知识点】
气体液化方式;沸点与气体分离;物质状态与温度压力关系
【点评】
本题结合材料和图像考查物态变化相关知识,需要准确理解临界温度、沸点的概念,以及状态图的含义,难度适中,注重知识的应用。
【难度系数】
0.7
登录