内容正文:
第一章 分子动理论
5 分子热运动的统计规律
基础过关练
题组一 统计规律 气体分子运动的特点
1.对于气体分子热运动服从统计规律,下列理解正确的是( )
A.大量无序运动的气体分子组成的系统在总体上呈现的规律性,称为统计规律
B.统计规律对所含分子数极少的系统仍适用
C.统计规律可以由数学方法推导出来
D.统计规律仅适用于气体分子热运动的研究
2.(多选题)在研究热现象时,我们采用统计方法,这是因为( )
A.每个分子的运动速率随温度变化是有规律的
B.个别分子的运动不具有规律性
C.在一定温度下,大量分子的速率分布是有规律的
D.大量随机事件整体会表现出一定的规律性
题组二 分子运动速率分布
3.(2024河北邢台期中)一定质量的某种理想气体,在0 ℃和100 ℃温度下气体分子的运动速率分布曲线如图所示。结合图像,下列说法正确的是( )
A.100 ℃温度下的图线与横轴围成的面积等于1
B.0 ℃温度下,低速率分子占比更小,气体分子的总动能更大
C.某个分子在0 ℃时的速率一定小于100 ℃时的速率
D.温度升高时,每个速率区间内分子数的占比都增大
4.(2024四川攀枝花期末)如图所示为氧气分子在0 ℃和100 ℃下的速率分布曲线,由图可知下列说法中正确的是( )
A.实线对应氧气温度为100 ℃的情形
B.虚线对应氧气分子平均动能较小的情形
C.0 ℃时速率在300~400 m/s之间的氧气分子最多
D.0 ℃的氧气中速率大的分子所占的比例比100 ℃的氧气大
5.一定量的氧气贮存在密封容器中,在T1和T2温度下其分子速率分布的情况见表,则T1 (填“大于”“小于”或“等于”)T2。若约10%的氧气从容器中泄漏,泄漏前后容器内温度均为T1,则在泄漏后的容器中,速率处于400~500 m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比 (填“大于”“小于”或“等于”)18.6%。
速率区间/
(m·s-1)
各速率区间的
分子数占总分
子数的百分比/%
速率区间/
(m·s-1)
各速率区间的
分子数占总分
子数的百分比/%
温度T1
温度T2
温度T1
温度T2
100以下
0.7
1.4
500~600
16.7
15.1
100~200
5.4
8.1
600~700
12.9
9.2
200~300
11.9
17.0
700~800
7.9
4.5
300~400
17.4
21.4
800~900
4.6
2.0
400~500
18.6
20.4
900以上
3.9
0.9
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.A
2.BCD
3.A
4.C
1.A 统计规律是大量偶然事件的整体性规律,对于少量的偶然事件是没有意义的,少量的气体分子的运动是不可预知的,A正确,B、C错误。统计规律适用于所有对于大量偶然事件的研究,D错误。
2.BCD 在一定温度下,大量分子运动的速率分布是有规律的,可以用统计方法研究其规律性,而个别分子的运动是杂乱无章、没有规律的,B、C、D正确。
3.A 气体分子的运动速率分布曲线的面积意义就是将每个速率区间的分子占分子总数的百分比进行累加,累加后最终的结果都等于1,A正确;100 ℃温度下,低速率分子占比更小,气体分子的总动能更大,B错误;温度升高,分子的平均速率增加,是大量分子运 动的统计规律,对个别的分子没有意义,并不是每个分子的速率都增加,即某个分子在0 ℃时的速率不一定小于100 ℃时的速率,C错误;温度升高,速率大的分子所占的比例增加,速率小的分子所占比例减小,D错误。
归纳总结
分子运动速率分布曲线的特点
(1)在一定温度下,气体分子速率呈现“中间多,两头少”的分布规律;
(2)温度升高,分子平均动能增大,平均速率增大,取得峰值的速率向右移动;
(3)由数学知识可知,不同温度下图线与横轴围成的面积均为1,故温度升高后,峰值减小,呈现“矮胖”;温度降低后,峰值增大,呈现“瘦高”。
4.C 温度越高,分子平均动能越大,速率大的分子所占的比例越高,所以实线对应的氧气温度为0 ℃,虚线对应的氧气温度为100 ℃,虚线对应氧气分子平均动能较大的情形,A、B错误;0 ℃时速率在300~400 m/s之间的氧气分子最多,C正确;0 ℃的氧气中速率大的分子所占的比例比100 ℃的氧气小,D错误。故选C。
5.答案 大于 等于
解析 根据题目表格中的数据可知,温度为T1时分子速率较大区间的分子数占总分子数的百分比较大,所以T1大于T2。若约10%的氧气从容器中泄漏,温度不变,根据分子速率分布只与温度有关可知,速率处于400~500 m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比仍然等于18.6%。
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