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课时跟踪检测(三十九) 分子动理论 内能
对点训练:微观量的估算
1.(多选)若以M表示水的摩尔质量,V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积,ρ表示在标准状态下水蒸气的密度,NA表示阿伏加德罗常数,m0、V0分别表示每个水分子的质量和体积,下面关系正确的有( )
A.NA=C.ρ<
ρV m0
B.ρ=
M NAV0
M NAV0
D.m0= MNA
解析:选ACD 由于M=ρV,则NA==MρVM,变形得m0=,故A、D正确;由于水蒸
m0m0NA
MM,故B错误,C正确。 VNAV0
气分子之间空隙大,所以NAV0 A.NA=C.NA=Mmol mVmol V0 B.NA=D.NA=ρVmol mMmol ρV0 解析:选CD 阿伏加德罗常数NA= MmolρVmolVmol ==,其中V为每个气体分子所占有的mmV体积,而V0是气体分子的体积,故C错误;D中ρV0不是气体分子的质量,因而也是错误的。 3.(2017·郑州模拟)很多轿车为了改善夜间行驶时的照明问题,在车灯的设计上选择了氙气灯,因为氙气灯灯光的亮度是普通灯灯光亮度的3倍,但是耗电量仅是普通灯的一半,氙气灯使用寿命则是普通灯的5倍,很多车主会选择含有氙气灯的汽车,若氙气充入灯头后的容积V=1.6 L,氙气密度ρ=6.0 kg/m。已知氙气摩尔质量M=0.131 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6×10 mol。试估算:(结果保留一位有效数字) (1)灯头中氙气分子的总个数N; (2)灯头中氙气分子间的平均距离。 解析:(1)设氙气的物质的量为n,则n=氙气分子的总数N= 23 -1 3 ρV, MρVNA≈4×1022个。 MVN(2)每个氙气分子所占的空间为V0= 设氙气分子间平均距离为a, 则有V0=a, 1word版本可编辑.欢迎下载支持. 3 文档从网络中收集,已重新整理排版.word版本可编辑.欢迎下载支持. 3V-9 即a= ≈3×10 m。 N答案:(1)4×10个 (2)3×10 m 对点训练:扩散现象、布朗运动与分子热运动 4.(多选)(2015·山东高考)墨滴入水,扩而散之,徐徐混匀。关于该现象的分析正确的是( ) A.混合均匀主要是由于碳粒受重力作用 B.混合均匀的过程中,水分子和碳粒都做无规则运动 C.使用碳粒更小的墨汁,混合均匀的过程进行得更迅速 D.墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的 解析:选BC 墨滴入水,最后混合均匀,是扩散现象,碳粒做布朗运动,水分子做无规则的热运动;碳粒越小,布朗运动越明显,混合均匀的过程进行得越迅速,选项B、C正确。 5.(多选)(2017·随州调考)下列说法正确的是( ) A.显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性 B.分子间的相互作用力随着分子间距离的增大,一定先减小后增大 C.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大 D.在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素 E.当温度升高时,物体内每一个分子热运动的速率一定都增大 解析:选ACD 布朗运动是固体颗粒在液体中的运动,反应液体分子的运动,故显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动,这反映了液体分子运动的无规则性,故选项A正确;分子间距离r 6.(多选)(2017·邯郸一中一模)近期我国多个城市的PM2.5数值突破警戒线,受影响最严重的是京津冀地区,雾霾笼罩,大气污染严重。PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物,飘浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面,吸入后危害人体健康,矿物燃料的燃烧是形成PM2.5的主要原因。下列关于PM2.5的说法中正确的是( ) A.PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当 B.PM2.5在空气中的运动属于布朗运动 C.温度越低PM2.5活动越剧烈 2word版本可编辑.欢迎下载支持. 22-9 文档从网络中收集,已重新整理排版.word版本可编辑.欢迎下载支持. D.倡导低碳生活,减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度 E.PM2.5中小一些的颗粒的运动比大一些的颗粒更为剧烈 解析:选BDE “PM2.5”是指直径小于等于2.5微米的颗粒物,其尺寸远大于空气中氧分子的尺寸的数量级,故A错误;PM2.5在空气中的运动是固体颗粒的运动,属于布朗运动,故B正确;大量空气分子对PM2.5无规则碰撞,温度越高,空气分子对颗粒的撞击越剧烈,则PM2.5的运动越激烈,故C错误;导致PM2.5增多的主要原因是矿物燃料的燃烧,故应该提倡低碳生活,并可有效减小PM2.5在空气中的浓度,故D正确;PM2.5中小一些的颗粒,空气分子对其撞击更不均衡,故运动比大一些的颗粒更为剧烈,故E正确。 对点训练:分子力、分子势能与分子间距离的关系 7.(2017·石家庄质检)如图所示,用细线将一块玻璃板水平地悬挂在弹簧测力计下端,并使玻璃板贴在水面上,然后缓慢提起弹簧测力计,在玻璃板脱离水面的一瞬间,弹簧测力计读数会突然增大,主要原因是( ) A.水分子做无规则热运动 B.玻璃板受到大气压力作用 C.水与玻璃间存在万有引力作用 D.水与玻璃间存在分子引力作用 解析:选D 弹簧测力计读数会突然增大的主要原因是:水与玻璃间存在分子引力作用,选项D正确。 8.(2017·焦作二模)甲和乙两个分子,设甲固定不动,乙从无穷远处(此时分子间的分子力可忽略,取分子势能为0)逐渐向甲靠近直到不能再靠近的过程中( ) A.分子间的引力和斥力都在减小 B.分子间作用力的合力一直增大 C.分子间的力先做负功后做正功 D.分子势能先减小后增大 解析:选D 分子间的引力和斥力都随分子之间距离的减小而增大,故A错误;开始时由于两分子之间的距离大于r0,分子力表现为引力,并且随距离的减小,先增大后减小;当分子间距小于r0时,分子力为斥力,随分子距离的减小而增大,故B错误;开始时由于两分子之间的距离大于r0,因此分子力为引力,当相互靠近时分子力做正功,分子势能减少;当分子间距小于r0时,分子力为斥力,相互靠近时,分子力做负功,分子势能增加,故C错误,D正确。 9.(2017·福州质检)根据分子动理论,分子间同时存在着相互作用的引力和斥力,并具有分子势能。当分子间距离减小时,下列说法正确的是( ) A.分子间引力一定增大 B.分子间斥力一定减小 3word版本可编辑.欢迎下载支持. 文档从网络中收集,已重新整理排版.word版本可编辑.欢迎下载支持. C.分子势能一定增大 D.引力和斥力的合力一定增大 解析:选A 分子之间的引力和斥力都随分子间距离的减小而增大,故A正确,B错误;当r>r0时,分子间表现为引力,分子间距离减小时,分子力做正功,分子势能减小,C错误;当r>r0时,随着分子间距离的减小,分子力先增大,再减小,当r 10.(多选)两个相邻的分子之间同时存在着引力和斥力,它们随分子之间距离r的变化关系如图所示。图中虚线是分子斥力和分子引力曲线,实线是分子合力曲线。当分子间距为r=r0时,分子之间合力为零,则选项图中关于该两分子组成系统的分子势能Ep与两分子间距离r的关系曲线,可能正确的是( ) 解析:选BCE 当分子间距r>r0时,分子间表现为引力,当分子间距r减小时,分子力做正功,分子势能减小,当r 11.(多选)如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子沿x轴运动,两分子间的分子势能Ep与两分子间距离的关系如图所示。图中分子势能的最小值为-E0。若两分子所具有的总能量为零,则下列说法中正确的是( ) A.乙分子在P点(x=x2)时,加速度最大 B.乙分子在P点(x=x2)时,动能为E0 C.乙分子在Q点(x=x1)时,处于平衡状态 D.乙分子的运动范围为x≥x1 解析:选BD 由题图可知,乙分子在P点时分子势能最低,分子力为零,加速度为零,A错误;两个分子所具有的总能量为零,只有分子力做功,分子动能和分子势能的总和守恒,可知乙分子在P点时的分子势能为-E0,则分子动能为E0,B正确;当x 考点综合训练 12.(2017·北京顺义区第一次统练)下列说法中正确的是( ) A.布朗运动就是液体分子的热运动 B.对一定质量的气体加热,其内能一定增加 C.物体的温度越高,分子热运动越剧烈,分子平均动能越大 D.分子间吸引力随分子间距离的增大而增大,而排斥力随距离的增大而减小 解析:选C 布朗运动是液体分子不断撞击固体小颗粒,使得固体小颗粒受力不平衡所 4word版本可编辑.欢迎下载支持. 文档从网络中收集,已重新整理排版.word版本可编辑.欢迎下载支持. 做的无规则的运动,A错误;改变气体内能的方法有做功和热传递,所以只是加热,不知道做功情况无法判断内能的变化,B错误;温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子热运动越剧烈,分子平均动能越大,C正确;分子间引力和斥力都随分子间距的减小而增大,只是斥力增大的更快些,D错误。 13.(多选)(2017·六安一中模拟)对于分子动理论和物体内能的理解,下列说法正确的是( ) A.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大 B.外界对物体做功,物体内能一定增加 C.温度越高,布朗运动越显著 D.当分子间的距离增大时,分子间作用力就一直减小 E.当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大 解析:选ACE 温度高的物体分子平均动能一定大,内能不一定大,选项A正确;外界对物体做功,若物体同时散热,物体内能不一定增加,选项B错误;温度越高,布朗运动越显著,选项C正确;当分子间的距离增大时,分子间作用力可能先增大后减小,选项D错误;当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的减小而增大,选项E正确。 14.(多选)(2017·江西重点中学联考)下列叙述中正确的是( ) A.布朗运动就是液体分子的无规则运动 B.当分子力表现为引力时,分子势能随分子间距离的增加而增加 C.对于一定质量的理想气体,温度升高时,压强可能减小 D.已知水的密度和水的摩尔质量,则可以计算出阿伏加德罗常数 E.扩散现象说明分子之间存在空隙,同时分子在永不停息地做无规则运动 解析:选BCE 布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的运动,不是液体分子的无规则运动,故A错误;当分子力表现为引力时,分子距离增大,分子力做负功,分子势能增加,故B正确;对于一定质量的理想气体,若温度升高时,体积同时增大,则压强可能减小,故C正确;已知水的密度和水的摩尔质量,只能求出水的摩尔体积,求不出阿伏加德罗常数,故D错误;扩散现象说明分子之间存在空隙,同时分子在永不停息地做无规则运动,故E正确。 15.(多选)1 g 100 ℃的水和1 g 100 ℃的水蒸气相比较,下列说法正确的是( ) A.分子的平均动能和分子的总动能都相同 B.分子的平均动能相同,分子的总动能不同 C.内能相同 D.1 g 100 ℃的水的内能小于1 g 100 ℃的水蒸气的内能 解析:选AD 温度相同则它们的分子平均动能相同;又因为1 g水和1 g 水蒸气的分子数相同,因而它们的分子总动能相同,A正确,B错误;当100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气时,分子间距离变大,分子力做负功,分子势能增加,该过程吸收热量,所以1 g 100 ℃ 5word版本可编辑.欢迎下载支持.