内容正文:
第1讲 分子动理论 内能
(建议用时:35分钟)
题组一 微观量估算的“两种建模方法”
1.已知水的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏加德罗常数为NA.若用m0表示一个水分子的质量,用V0表示一个水分子的体积,下列表达式中正确的是( A )
A.m0= B.m0=
C.V0= D.V0=
2.(多选)已知阿伏加德罗常数为NA(mol-1),某物质的摩尔质量为M(kg/mol),该物质的密度为ρ(kg/m3),则下列叙述正确的是( BD )
A.1 kg该物质所含的分子个数是ρNA
B.1 kg该物质所含的分子个数是NA
C.该物质1个分子的质量是
D.该物质1个分子占有的空间是
题组二 布朗运动与分子热运动
3.下列说法正确的是( D )
A.扩散运动是由微粒和水分子发生化学反应引起的
B.水流速度越大,水分子的热运动越剧烈
C.某时刻某一气体分子向左运动,则下一时刻它一定向右运动
D.0 ℃和100 ℃氧气分子的速率都呈现“中间多、两头少”的分布规律
4.(多选)PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物,其漂浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面,吸入后对人体形成危害.矿物燃料燃烧的排放是形成PM2.5的主要原因.下列关于PM2.5的说法中正确的是( BD )
A.PM2.5的尺寸与空气中氧分子尺寸的数量级相当
B.PM2.5在空气中的运动属于布朗运动
C.温度越低,PM2.5运动越剧烈
D.倡导低碳生活,减少煤和石油等燃料的使用,能够有效减小PM2.5在空气中的浓度
5.下列说法正确的是( B )
A.物体的温度越高,其分子平均动能越小
B.气体对容器壁的压强是大量气体分子对器壁的碰撞引起的
C.只有气体才能产生扩散现象
D.布朗运动是固体颗粒的分子无规则运动
6.(多选)如图所示,玻璃瓶A、B中装有质量相等、温度分别为60 ℃的热水和0 ℃的冷水,下列说法正确的是( AD )
A.温度是分子平均动能的标志,所以A瓶中水分子的平均动能比B瓶中水分子的平均动能大
B.温度越高,布朗运动越显著,所以A瓶中水分子的布朗运动比B瓶中水分子的布朗运动更显著
C.因质量相等,故A瓶中水的内能与B瓶中水的内能一样大
D.A瓶中水的体积比B瓶中水的体积大
题组三 分子力和内能
7.(多选)分子力F、分子势能Ep与分子间距离r的关系图线如图甲、乙两条曲线所示(取无穷远处分子势能Ep=0).下列说法正确的是( AD )
A.乙图线为分子势能与分子间距离的关系图线
B.当r=r0时,分子势能为零
C.随着分子间距离的增大,分子力先减小后一直增大
D.分子间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得更快
8.(多选)下列关于温度及内能的说法正确的是( ACD )
A.物体的内能不可能为零
B.温度高的物体比温度低的物体内能大
C.一定质量的某种物质,即使温度不变,内能也可能发生变化
D.内能不相同的物体,它们的分子平均动能可能相同
9.关于内能,下列说法正确的是( B )
A.物体的内能包括物体运动的动能
B.0 ℃的水结冰过程中温度不变,内能减小
C.提起重物,因为提力做正功,所以物体内能增大
D.摩擦冰块使其融化是采用热传递的方式改变物体的内能
10.如图所示,是家庭生活中用壶烧水的情景.下列关于壶内分子运动和热现象的说法正确的是( C )
A.气体温度升高,所有分子的速率都增加
B.—定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,其分子平均动能增加
C.一定量气体的内能等于其所有分子热运动动能和分子势能的总和
D.一定量气体如果失去容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在势能的缘故
11.下列说法正确的是( A )
A.温度标志着物体内大量分子热运动的剧烈程度
B.内能是物体中所有分子热运动所具有的动能的总和
C.气体压强仅与气体分子的平均动能有关
D.气体膨胀对外做功且温度降低,分子的平均动能可能不变
12.油膜法估测分子大小的实验,每500 mL油酸酒精溶液中有纯油酸1 mL,用注射器测得1 mL这样的溶液共计80滴.现将1滴这种溶液滴在撒有痱子粉的水面上,这滴溶液中纯油酸的体积是__2.5×10-11__m 3;待油膜形状稳定后,在玻璃板上描绘出油膜的轮廓.若用轮廓范围内完整方格的总面积当作油膜的面积,则计算得到的油膜面积__偏小__,估算的油酸分子直径__偏大__.(后两空选填“偏大”或“偏小”)
解析 1滴溶液中纯油酸的体积V=× mL=2.5×10-5 mL=2.5×10-11 m3;若用轮廓范围内完整方格的总面积当作油膜的面积,则没有计算到不完整方格的面积,所以计算得到的油膜面积偏小,由d=可知,估算的油酸分子直径偏大.
13.在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,将一滴油酸酒精溶液滴入事先撒有均匀痱子粉的水槽中,待油膜充分散开后,在玻璃板上描出油膜的轮廓,随后把玻璃板放在坐标纸上,其形状如图所示.坐标纸上正方形小方格的边长为10 mm,该油膜的面积是__8.0×10-3__ m2;已知油酸酒精溶液中油酸浓度为0.2%,400滴油酸酒精溶液滴入量筒后的体积是1.2 mL,则油酸分子的直径为__7.5×10-10__ m(结果均保留两位有效数字).
解析 在围成的方格中,不足半个的舍去,多于半个的算一个,共有80个方格,故油酸膜的面积为S=80×1 cm×1 cm=80 cm2=8.0×10-3 m2,
每滴油酸酒精溶液中含有油酸的体积
V=×0.2% mL=6×10-12 m3,
则d==7.5×10-10 m.
14.如图所示为一个防撞气包,包内气体在标准状况下体积为336 mL,已知气体在标准状态下的摩尔体积V0=22.4 L/mol,阿伏加德罗常数NA=6.0×1023 mol-1,求气包内(结果均保留两位有效数字)
(1)气体的分子个数;
(2)气体在标准状况下每个分子所占的体积.
解析 (1)由题意可知,分子数目为
N=NA≈9.0×1021个.
(2)由题意可知气体在标准状况下每个分子所占的体积为
V′=≈3.7×10-26 m3.
答案 (1)9.0×1021个 (2)3.7×10-26 m3
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