1.3分子运动速率分布规律（重难点）-高二物理同步课堂（人教版选择性必修第三册）

1.3分子运动速率分布规律 精讲考点 考点一 气体分子运动的特点 1 考点二 分子运动速率分布图像 4 考点三 气体压强的微观解释 8 考点一 气体分子运动的特点 考点精讲 1．随机性与统计规律 (1)必然事件：在一定条件下必然出现的事件。 (2)不可能事件：在一定条件下不可能出现的事件。 (3)随机事件：在一定条件下可能出现，也可能不出现的事件。 (4)统计规律：大量随机事件的整体往往会表现出一定的规律性，这种规律就叫作统计规律。 2．气体分子运动的特点 (1)由于气体分子间的距离比较大(大约是分子直径的10倍)，分子间作用力很弱。通常认为，除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子不受力的作用，做匀速直线运动，因而气体会充满它能达到的整个空间。 (2)大量气体分子做无规则热运动，因此分子之间频繁地碰撞，每个分子的速度大小和方向频繁改变，分子的运动杂乱无章。 (3)从统计规律看，在某一时刻，向着任何一个方向运动的分子都有，而且向各个方向运动的气体分子数目几乎相等。 【重点突破】 1．分子间的距离较大：使得分子间的相互作用力十分微弱，可认为分子间除碰撞外不存在相互作用力，分子在两次碰撞之间做匀速直线运动。 2．分子间的碰撞十分频繁：频繁的碰撞使每个分子速度的大小和方向频繁地发生改变，造成气体分子做杂乱无章的热运动。 3．分子的速率分布规律：(1)气体分子的速率各不相同，但大量分子的速率是按照一定规律分布的，即呈现“中间多、两头少”的分布规律，如图所示。由图可知，速率较小或较大的分子数所占比例较低。 (2)温度升高时，速率大的分子数增加，速率小的分子数减少，分子热运动会更剧烈。 (3)当温度升高时，“中间多、两头少”的分布规律不变，气体分子的平均速率增大，分布曲线的峰值向速率大的一方移动。 【例1】（25-26高二下·全国·随堂练习）对于气体分子的运动，下列说法正确的是（　　） A．一定温度下某种气体的分子的碰撞虽然十分频繁，但同一时刻，每个分子的速率都相等 B．一定温度下某种气体的分子速率一般不相等，但速率很大和速率很小的分子数目相对较少 C．一定温度下某种气体的分子做杂乱无章的运动可能会出现某一时刻所有分子都朝同一方向运动的情况 D．一定温度下某种气体，当温度升高时，其中某10个分子的平均动能可能减小 【答案】BD 【详解】A．一定温度下气体分子速率服从麦克斯韦分布，各分子速率不同，故A错误； B．麦克斯韦速率分布表明，大多数分子速率接近平均值，极大和极小速率的分子数目较少，故B正确； C．分子运动杂乱无章且各方向概率均等，所有分子瞬间同向运动的概率趋近于零，故C错误； D．温度升高时，大量分子平均动能增大，但少量分子（如10个）可能因碰撞导致平均动能减小，故D正确。 故选BD。 【例2】（25-26高二下·全国·随堂练习）关于气体分子的运动，下列说法正确的是（　　） A．一定温度下某种气体的分子的碰撞虽然十分频繁，但同一时刻，每个分子的速率都相等 B．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 C．气体分子的不断碰撞致使它做杂乱无章的热运动，且沿各方向运动的机会均等 D．气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得 【答案】C 【详解】A．一定温度下气体分子速率服从麦克斯韦分布，各分子速率不同，故A错误； B．分子碰撞后运动方向随机，无法确定下一时刻方向，故B错误； C．分子频繁碰撞导致无规则热运动，统计上各方向运动概率均等，故C正确； D．分子运动需用统计规律描述，无法通过牛顿定律直接求解速率，故D错误。 故选C。 【例3】（24-25高二下·陕西咸阳·月考）相同容积的两个容器装着质量相等、温度不同的氢气，下列说法中正确的是（　　） A．温度高的容器中氢分子的平均动能更大 B．两个容器中氢分子的速率都呈现“中间多、两头少”的分布规律 C．温度高的容器中任一分子的速率一定大于温度低的容器中任一分子的速率 D．单位时间内，温度高的氢气对器壁单位面积上的平均作用力更大 【答案】ABD 【详解】A．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大，故A项正确； B．由不同温度下的分子速率分布曲线可知，分子数百分率呈现“中间多，两头少”的统计规律，故B项正确； C．温度高，分子平均速率大，与任一分子的速率无关，故C项错误； D．温度升高则分子运动的激烈程度增大，则单位时间内撞击容器壁的分子数增加，故对容器壁单位面积的平均作用力更大，故D项正确。 故选ABD。 【例4】（24-25高二下·浙江·期中）如图是容器内某理想气体分子运动示意图，有关该气体分子运动的说法正确的是（　　） A．容器内各种速率的分子分布有“中间多，两头少”的特征 B．占总分子比例极大值的速率会随温度的升高而增大 C．容器内所有分子的动能均随温度的升高而增大 D．因分子无规则运动，分子间距不断改变，分子力的大小也不断变化 【答案】AB 【详解】A．根据气体分子速率分布曲线与温度的关系，容器内各种速率的分子分布是“中间多，两头少”，故A正确； B．温度升高，分子平均速率增大，占总分子比例极大值的速率会随温度的升高而增大，故B正确； C．分子运动是统计规律，单个分子的动能随温度变化没有规律，而分子的平均动能随温度升高而增大，故C错； D．理想气体分子间除碰撞外无相互作用力，即分子间不存在分子力，所以D错误。 故选AB。 【例5】（24-25高二下·贵州黔东南·期中）贵州黔东南“西江千户苗寨”景区海拔约800米，已知该区域温度为20℃，氧气分子的速率分布如图中实线所示（纵轴表示单位速率区间的分子数占比，横轴表示分子速率）。下列说法正确的是（    ） A．温度升高时，氧气分子的平均速率增大，但分布曲线的峰值降低 B．若该区域气压增大，氧气分子的速率分布曲线会变得更加陡峭 C．速率越大的氧气分子，对容器壁的碰撞频率一定越高 D．若温度降低至10℃，分布曲线的峰值会向右移动 【答案】A 【详解】A．温度升高时，分子平均速率增大，分布曲线整体右移，但由于速率范围扩大，峰值降低，故A正确。 B．气压增大（温度不变）仅影响分子碰撞频率，不影响速率分布曲线的形状，故B错误； C．虽然高速分子单个碰撞动量更大，但碰撞频率还取决于分子数密度，高速分子占比少，不一定总碰撞频率更高，故C错误； D．温度降低时，分子平均速率减小，曲线峰值应向左移动，故D错误。 故选A。 考点二 分子运动速率分布图像 考点精讲 1．图像如图所示。 2．规律：在一定_温度_下，不管个别分子怎样运动，气体的多数分子的速率都在某个数值附近，表现出“_中间多、两头少_”的分布规律。当温度_升高_时，“_中间多、两头少_”的分布规律不变，气体分子的平均速率_增大_，分布曲线的峰值向_速率大_的一方移动。 3．温度越高，分子的热运动_越剧烈_。 说明：温度升高不是每个分子的速率都变大，而是速率大的分子占的百分比变大。 【例6】（2026·山东日照·一模）一定质量的理想气体，在相同体积、不同温度时分子速率分布如图中①、②所示。下列说法正确的是（    ） A．状态①的温度高于状态②的温度 B．状态①的压强小于状态②的压强 C．状态①的分子数密度大于状态②的分子数密度 D．图线①与横轴所围的面积大于图线②与横轴所围的面积 【答案】B 【详解】A．随着温度的升高，图像峰值对应的平均速率变大，所以状态①的温度低于状态②的温度，故A错误； B．两状态下，气体体积相同，状态①的温度低于状态②的温度，所以状态①的压强小于状态②的压强，故B正确； C．两状态下，气体分子数目相同，体积也相同，所以状态①的分子数密度等于状态②的分子数密度，故C错误； D．某一段图线与横轴围成图形的面积代表该速率区间段分子个数占总分子个数的百分比，则整条图线与横轴围成的总面积必为100%等于1，即图线①与横轴所围的面积等于图线②与横轴所围的面积，故D错误。 故选B。 【例7】（25-26高三上·山东潍坊·期末）容积相同的甲、乙两个容器中，装有质量相等的氧气，两容器内的温度分别为与，氧气分子的速率分布情况如图所示。下列说法正确的是（   ） A．甲容器内的温度为，乙容器内的温度为 B．甲容器中氧气分子的平均速率比乙容器的小 C．单位时间内，甲容器中氧气分子与单位面积器壁碰撞的次数比乙容器多 D．甲容器中气体的压强比乙容器大 【答案】B 【详解】A．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子的平均速率越大，速率分布曲线的峰值会向速率更大的方向移动，且曲线更 “矮胖”。从图中可以看出，乙的峰值位置更靠右，所以乙容器内的温度为100℃，甲容器内的温度为0℃。故A错误。 B．甲容器温度低，氧气分子的平均动能小，平均速率也小，所以甲容器中氧气分子的平均速率比乙容器的小，B正确。 C．甲容器中氧气的密度等于乙容器中氧气的密度，由于乙容器中氧气分子平均速率大，可知甲容器中氧气分子单位时间内撞击容器壁单位面积的次数小于乙容器中氧气分子单位时间内撞击容器壁单位面积的次数，故C错误。 D．甲、乙容器分子数密度相同，乙容器温度高，分子平均动能大，且乙容器中氧气分子单位时间内撞击容器壁单位面积的次数大于甲容器中氧气分子单位时间内撞击容器壁单位面积的次数，所以乙容器中气体的压强大。故D错误。 故选B。 【例8】（24-25高二下·山东济南·阶段练习）下图是在高中物理中出现的几个相似的曲线，下列说法不正确的是（　　） A．甲图为某一单摆的共振曲线，若增大摆长，共振曲线的峰值向左偏移 B．系统做稳定的受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率 C．乙图为某气体在0℃和100℃温度下单位速率区间的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化，图中实线对应氧气分子在0℃时的情形 D．乙图中图像与横轴所围面积为1 【答案】C 【详解】A．根据单摆周期公式可知，增大摆长，则单摆的固有周期增大，固有频率减小，则共振曲线的峰值向左偏移，故A正确，不符合题意； B．系统做稳定受迫振动时，系统振动的频率等于周期性驱动力的频率，与系统固有频率无关，故B正确，不符合题意； C．温度越高，分子无规则运动越剧烈，速率大的分子占的比率就越多，曲线越“宽而矮”，由于图中实线对于部分“宽而矮”，对于气体的温度较高，应为，故C错误，符合题意； D．根据分子速率分布曲线的意义可知，所有气体图像与横轴所围面积为1，故D正确，不符合题意。 故选C。 【例9】（24-25高二下·辽宁·阶段练习）研究表明，大量气体分子的速率分布遵循一定的统计规律。如图所示为氧气分子在0℃和100℃两种温度下的速率分布曲线。根据图像，下列说法正确的是（　　） A．图中实线对应氧气分子在0℃时的情形 B．随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例减少 C．对于相同质量的氧气，处于300~500m/s速率区间的分子数在0℃时大于100℃时的 D．两条曲线与横轴围成的面积不相等，因为高温下分子总动能更大 【答案】C 【详解】A．由图可知，实线占百分比较大的分子速率较大，分子平均速率较大，则图中实线对应于氧气分子在100℃时的情形，故A错误； B．随着温度的升高，氧气分子中速率大的分子所占的比例增加，故B错误； C．由图可知，对于相同质量的氧气，处于300~500m/s速率区间的分子数在0℃时大于100℃时的，故C正确； D．由图可知，在0°C和100°C两种不同情况下各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系图线与横轴所围面积都应该等于1，即相等，故D错误。 故选C。 【例10】（24-25高二下·山东菏泽·阶段练习）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，则下列说法正确的是（　　） A．0℃温度下的图像与横轴围成的面积更大 B．100℃温度下，低速率分子占比更小，气体分子的总动能更大 C．相同体积下，0℃的气体对应的气体压强更小 D．相同体积下，100℃的气体在单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数更少 【答案】BC 【详解】A．任何温度下的图像与横轴围成的面积都相等，A错误； B．100℃温度下，低速率分子占比更小，分子平均动能较大，故气体分子的总动能更大，B正确； C．相同体积下，0℃的气体分子平均速率较小，气体对器壁的平均撞击力较小，则对应的气体压强较小，C正确； D．相同体积下，100℃的气体分子平均速率较大，则在单位时间内与容器壁单位面积碰撞的分子数更多，D错误。 故选BC。 考点三 气体压强的微观解释 考点精讲 1．气体压强的产生原因：大量气体分子连续均匀地撞击器壁的结果。 2．气体压强的大小：器壁单位面积上受到的压力。 3．决定气体压强大小的因素 (1)微观因素 ①与气体分子的数密度有关：气体分子数密度(即单位体积内气体分子的数目)越大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就越多，气体压强就越大。 ②与气体分子的平均速率有关：气体的温度越高，气体分子的平均速率就越大，每个气体分子与器壁碰撞时(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就越大；从另一方面讲，分子的平均速率越大，在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就越多，累计冲力就越大，气体压强就越大。 (2)宏观因素 ①与温度有关：体积一定时，温度越高，气体的压强越大。 ②与体积有关：温度一定时，体积越小，气体的压强越大。 【重点突破】 气体压强与液体压强的区别 气体对容器壁的压强由气体分子对容器壁的碰撞产生，大小由气体分子的密集程度和温度决定，与地球的引力无关，气体对容器壁上下左右的压强是大小相等的。液体压强是由自身重力所产生的，液体完全失重后将不再产生压强。根据压强的定义可推得，液体内部的压强公式p＝ρgh。 【例11】（25-26高二下·全国·课后作业）物质的宏观性质往往是大量微观粒子运动的集体表现。下面对气体温度和压强的微观解释，正确的是（　　） A．气体的温度升高，气体的每一个分子运动速率都会增大 B．气体的温度升高，运动速率大的分子所占比例会增大 C．温度升高时，分子平均速率变大，压强一定增大 D．温度升高时，每个分子的速率都增大，所以压强增大 【答案】B 【详解】A．气体的温度升高，分子的平均速率增大，但分子速率遵循统计分布，并非每一个分子的速率都增大，个别分子速率可能减小或不变，故A错误； B．气体的温度升高，分子速率分布向高速方向偏移，运动速率大的分子所占比例增大，故B正确； C．温度升高时，分子平均速率变大，但压强由分子数密度和平均动能共同决定（）；若体积增大（减小），压强可能不变或减小，故压强不一定增大，故C错误； D．温度升高时，并非每个分子的速率都增大，且压强是否增大还与分子数密度有关，故D错误。 故选B。 【例12】（25-26高二下·全国·课后作业）一定质量的气体经历等温压缩过程时，气体压强增大，从分子动理论观点来分析，这是因为（   ） A．气体分子的平均速率增大 B．单位时间内，器壁单位面积上分子碰撞的次数增多 C．气体分子数增加 D．气体的密度变大 【答案】BD 【详解】根据分子动理论，一定质量的理想气体经历等温压缩过程时，温度不变，气体分子的平均动能不变。等温压缩时体积减小，质量不变，则气体的密度变大，而分子总数不变，故分子数密度增大，导致单位时间内器壁单位面积上分子碰撞次数增多，压强增大。 故选BD。 【例13】（25-26高二下·全国·课后作业）对于一定质量的气体，下列论述中正确的是（   ） A．如果体积减小，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大 B．如果压强增大且温度不变，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大 C．如果温度升高，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大 D．如果分子密度增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大 【答案】B 【详解】A．气体体积减小，分子数密度增大，但温度变化未知，碰撞次数取决于分子数密度和温度，因此不一定增大，故A错误； B．压强增大且温度不变，体积减小，由可知分子数密度增大，碰撞次数增大，故B正确； C．温度升高，但体积变化未知，分子数密度可能减小（如等压过程），碰撞次数不一定增大，故C错误； D．分子密度增大，则分子数密度也增大，但温度变化未知，碰撞次数不一定增大，故D错误。 故选B。 【例14】（25-26高二下·全国·随堂练习）关于气体压强的产生，下列说法正确的是（　　） A．气体的压强是大量气体分子对器壁频繁、持续地碰撞产生的 B．气体对器壁产生的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力 C．气体的温度越高，每个气体分子与器壁碰撞的冲力越大 D．气体压强的大小跟气体分子的平均速率和分子密集程度有关 【答案】ABD 【详解】A．气体对容器的压强是大量气体分子对器壁频繁碰撞产生的，故A正确； B．气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，故B正确； C．气体的温度越高，分子平均动能越大，但不是每个气体分子的动能越大，所以气体的温度越高，并不是每个气体分子与器壁碰撞的冲力越大，故C错误； D．气体对容器壁的压强是由于大量气体分子对器壁碰撞作用产生的，压强的大小跟气体分子的平均速率和分子的密集程度有关，故D正确。 故选ABD。 【例15】（25-26高二下·全国·课前预习）气体实验定律的微观解释 (1)等温变化规律的微观解释 对一定质量的气体，温度不变时，意味着气体分子的平均动能是一定的。气体体积越小，分子的密集程度________，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数________，气体的压强就________。 (2)等容变化规律的微观解释 一定质量的气体，体积保持不变，则单位体积中的分子数也保持不变。当温度升高时，分子热运动的平均动能________，这使得单位时间内撞击到器壁单位面积上的分子数________，同时也使得分子撞击器壁时对器壁的撞击力________，从而使得气体的压强随之________。 (3)等压变化规律的微观解释 一定质量的气体，当温度升高时，气体分子热运动的平均动能________，这会使气体对器壁的压强________。要使压强保持不变，必须______气体分子的密集程度，使单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数______，这在宏观上就表现为气体体积的________。 【答案】(1) 越大 越多 越大 (2) 增大 增加 变大 变大 (3) 变大 变大 减小 减少 增大 【详解】（1）略 （2）略 （3）略 第 1 页 共 5 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.3分子运动速率分布规律 精讲考点 考点一 气体分子运动的特点 1 考点二 分子运动速率分布图像 4 考点三 气体压强的微观解释 8 考点一 气体分子运动的特点 考点精讲 1．随机性与统计规律 (1)必然事件：在一定条件下必然出现的事件。 (2)不可能事件：在一定条件下不可能出现的事件。 (3)随机事件：在一定条件下可能出现，也可能不出现的事件。 (4)统计规律：大量随机事件的整体往往会表现出一定的规律性，这种规律就叫作统计规律。 2．气体分子运动的特点 (1)由于气体分子间的距离比较大(大约是分子直径的10倍)，分子间作用力很弱。通常认为，除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，气体分子不受力的作用，做匀速直线运动，因而气体会充满它能达到的整个空间。 (2)大量气体分子做无规则热运动，因此分子之间频繁地碰撞，每个分子的速度大小和方向频繁改变，分子的运动杂乱无章。 (3)从统计规律看，在某一时刻，向着任何一个方向运动的分子都有，而且向各个方向运动的气体分子数目几乎相等。 【重点突破】 1．分子间的距离较大：使得分子间的相互作用力十分微弱，可认为分子间除碰撞外不存在相互作用力，分子在两次碰撞之间做匀速直线运动。 2．分子间的碰撞十分频繁：频繁的碰撞使每个分子速度的大小和方向频繁地发生改变，造成气体分子做杂乱无章的热运动。 3．分子的速率分布规律：(1)气体分子的速率各不相同，但大量分子的速率是按照一定规律分布的，即呈现“中间多、两头少”的分布规律，如图所示。由图可知，速率较小或较大的分子数所占比例较低。 (2)温度升高时，速率大的分子数增加，速率小的分子数减少，分子热运动会更剧烈。 (3)当温度升高时，“中间多、两头少”的分布规律不变，气体分子的平均速率增大，分布曲线的峰值向速率大的一方移动。 【例1】（25-26高二下·全国·随堂练习）对于气体分子的运动，下列说法正确的是（　　） A．一定温度下某种气体的分子的碰撞虽然十分频繁，但同一时刻，每个分子的速率都相等 B．一定温度下某种气体的分子速率一般不相等，但速率很大和速率很小的分子数目相对较少 C．一定温度下某种气体的分子做杂乱无章的运动可能会出现某一时刻所有分子都朝同一方向运动的情况 D．一定温度下某种气体，当温度升高时，其中某10个分子的平均动能可能减小 【答案】BD 【详解】A．一定温度下气体分子速率服从麦克斯韦分布，各分子速率不同，故A错误； B．麦克斯韦速率分布表明，大多数分子速率接近平均值，极大和极小速率的分子数目较少，故B正确； C．分子运动杂乱无章且各方向概率均等，所有分子瞬间同向运动的概率趋近于零，故C错误； D．温度升高时，大量分子平均动能增大，但少量分子（如10个）可能因碰撞导致平均动能减小，故D正确。 故选BD。 【例2】（25-26高二下·全国·随堂练习）关于气体分子的运动，下列说法正确的是（　　） A．一定温度下某种气体的分子的碰撞虽然十分频繁，但同一时刻，每个分子的速率都相等 B．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 C．气体分子的不断碰撞致使它做杂乱无章的热运动，且沿各方向运动的机会均等 D．气体分子的运动速率可由牛顿运动定律求得 【答案】C 【详解】A．一定温度下气体分子速率服从麦克斯韦分布，各分子速率不同，故A错误； B．分子碰撞后运动方向随机，无法确定下一时刻方向，故B错误； C．分子频繁碰撞导致无规则热运动，统计上各方向运动概率均等，故C正确； D．分子运动需用统计规律描述，无法通过牛顿定律直接求解速率，故D错误。 故选C。 【例3】（24-25高二下·陕西咸阳·月考）相同容积的两个容器装着质量相等、温度不同的氢气，下列说法中正确的是（　　） A．温度高的容器中氢分子的平均动能更大 B．两个容器中氢分子的速率都呈现“中间多、两头少”的分布规律 C．温度高的容器中任一分子的速率一定大于温度低的容器中任一分子的速率 D．单位时间内，温度高的氢气对器壁单位面积上的平均作用力更大 【答案】ABD 【详解】A．温度是分子平均动能的标志，温度越高，分子平均动能越大，故A项正确； B．由不同温度下的分子速率分布曲线可知，分子数百分率呈现“中间多，两头少”的统计规律，故B项正确； C．温度高，分子平均速率大，与任一分子的速率无关，故C项错误； D．温度升高则分子运动的激烈程度增大，则单位时间内撞击容器壁的分子数增加，故对容器壁单位面积的平均作用力更大，故D项正确。 故选ABD。 【例4】（24-25高二下·浙江·期中）如图是容器内某理想气体分子运动示意图，有关该气体分子运动的说法正确的是（　　） A．容器内各种速率的分子分布有“中间多，两头少”的特征 B．占总分子比例极大值的速率会随温度的升高而增大 C．容器内所有分子的动能均随温度的升高而增大 D．因分子无规则运动，分子间距不断改变，分子力的大小也不断变化 【答案】AB 【详解】A．根据气体分子速率分布曲线与温度的关系，容器内各种速率的分子分布是“中间多，两头少”，故A正确； B．温度升高，分子平均速率增大，占总分子比例极大值的速率会随温度的升高而增大，故B正确； C．分子运动是统计规律，单个分子的动能随温度变化没有规律，而分子的平均动能随温度升高而增大，故C错； D．理想气体分子间除碰撞外无相互作用力，即分子间不存在分子力，所以D错误。 故选AB。 【例5】（24-25高二下·贵州黔东南·期中）贵州黔东南“西江千户苗寨”景区海拔约800米，已知该区域温度为20℃，氧气分子的速率分布如图中实线所示（纵轴表示单位速率区间的分子数占比，横轴表示分子速率）。下列说法正确的是（    ） A．温度升高时，氧气分子的平均速率增大，但分布曲线的峰值降低 B．若该区域气压增大，氧气分子的速率分布曲线会变得更加陡峭 C．速率越大的氧气分子，对容器壁的碰撞频率一定越高 D．若温度降低至10℃，分布曲线的峰值会向右移动 【答案】A 【详解】A．温度升高时，分子平均速率增大，分布曲线整体右移，但由于速率范围扩大，峰值降低，故A正确。 B．气压增大（温度不变）仅影响分子碰撞频率，不影响速率分布曲线的形状，故B错误； C．虽然高速分子单个碰撞动量更大，但碰撞频率还取决于分子数密度，高速分子占比少，不一定总碰撞频率更高，故C错误； D．温度降低时，分子平均速率减小，曲线峰值应向左移动，故D错误。 故选A。 考点二 分子运动速率分布图像 考点精讲 1．图像如图所示。 2．规律：在一定_温度_下，不管个别分子怎样运动，气体的多数分子的速率都在某个数值附近，表现出“_中间多、两头少_”的分布规律。当温度_升高_时，“_中间多、两头少_”的分布规律不变，气体分子的平均速率_增大_，分布曲线的峰值向_速率大_的一方移动。 3．温度越高，分子的热运动_越剧烈_。 说明：温度升高不是每个分子的速率都变大，而是速率大的分子占的百分比变大。 考点三 气体压强的微观解释 考点精讲 1．气体压强的产生原因：大量气体分子连续均匀地撞击器壁的结果。 2．气体压强的大小：器壁单位面积上受到的压力。 3．决定气体压强大小的因素 (1)微观因素 ①与气体分子的数密度有关：气体分子数密度(即单位体积内气体分子的数目)越大，在单位时间内，与单位面积器壁碰撞的分子数就越多，气体压强就越大。 ②与气体分子的平均速率有关：气体的温度越高，气体分子的平均速率就越大，每个气体分子与器壁碰撞时(可视为弹性碰撞)给器壁的冲力就越大；从另一方面讲，分子的平均速率越大，在单位时间内器壁受气体分子撞击的次数就越多，累计冲力就越大，气体压强就越大。 (2)宏观因素 ①与温度有关：体积一定时，温度越高，气体的压强越大。 ②与体积有关：温度一定时，体积越小，气体的压强越大。 【重点突破】 气体压强与液体压强的区别 气体对容器壁的压强由气体分子对容器壁的碰撞产生，大小由气体分子的密集程度和温度决定，与地球的引力无关，气体对容器壁上下左右的压强是大小相等的。液体压强是由自身重力所产生的，液体完全失重后将不再产生压强。根据压强的定义可推得，液体内部的压强公式p＝ρgh。 【例11】（25-26高二下·全国·课后作业）物质的宏观性质往往是大量微观粒子运动的集体表现。下面对气体温度和压强的微观解释，正确的是（　　） A．气体的温度升高，气体的每一个分子运动速率都会增大 B．气体的温度升高，运动速率大的分子所占比例会增大 C．温度升高时，分子平均速率变大，压强一定增大 D．温度升高时，每个分子的速率都增大，所以压强增大 【答案】B 【详解】A．气体的温度升高，分子的平均速率增大，但分子速率遵循统计分布，并非每一个分子的速率都增大，个别分子速率可能减小或不变，故A错误； B．气体的温度升高，分子速率分布向高速方向偏移，运动速率大的分子所占比例增大，故B正确； C．温度升高时，分子平均速率变大，但压强由分子数密度和平均动能共同决定（）；若体积增大（减小），压强可能不变或减小，故压强不一定增大，故C错误； D．温度升高时，并非每个分子的速率都增大，且压强是否增大还与分子数密度有关，故D错误。 故选B。 【例12】（25-26高二下·全国·课后作业）一定质量的气体经历等温压缩过程时，气体压强增大，从分子动理论观点来分析，这是因为（   ） A．气体分子的平均速率增大 B．单位时间内，器壁单位面积上分子碰撞的次数增多 C．气体分子数增加 D．气体的密度变大 【答案】BD 【详解】根据分子动理论，一定质量的理想气体经历等温压缩过程时，温度不变，气体分子的平均动能不变。等温压缩时体积减小，质量不变，则气体的密度变大，而分子总数不变，故分子数密度增大，导致单位时间内器壁单位面积上分子碰撞次数增多，压强增大。 故选BD。 【例13】（25-26高二下·全国·课后作业）对于一定质量的气体，下列论述中正确的是（   ） A．如果体积减小，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大 B．如果压强增大且温度不变，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大 C．如果温度升高，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大 D．如果分子密度增大，气体分子在单位时间内对单位面积器壁的碰撞次数一定增大 【答案】B 【详解】A．气体体积减小，分子数密度增大，但温度变化未知，碰撞次数取决于分子数密度和温度，因此不一定增大，故A错误； B．压强增大且温度不变，体积减小，由可知分子数密度增大，碰撞次数增大，故B正确； C．温度升高，但体积变化未知，分子数密度可能减小（如等压过程），碰撞次数不一定增大，故C错误； D．分子密度增大，则分子数密度也增大，但温度变化未知，碰撞次数不一定增大，故D错误。 故选B。 【例14】（25-26高二下·全国·随堂练习）关于气体压强的产生，下列说法正确的是（　　） A．气体的压强是大量气体分子对器壁频繁、持续地碰撞产生的 B．气体对器壁产生的压强等于大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力 C．气体的温度越高，每个气体分子与器壁碰撞的冲力越大 D．气体压强的大小跟气体分子的平均速率和分子密集程度有关 【答案】ABD 【详解】A．气体对容器的压强是大量气体分子对器壁频繁碰撞产生的，故A正确； B．气体对器壁的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，故B正确； C．气体的温度越高，分子平均动能越大，但不是每个气体分子的动能越大，所以气体的温度越高，并不是每个气体分子与器壁碰撞的冲力越大，故C错误； D．气体对容器壁的压强是由于大量气体分子对器壁碰撞作用产生的，压强的大小跟气体分子的平均速率和分子的密集程度有关，故D正确。 故选ABD。 【例15】（25-26高二下·全国·课前预习）气体实验定律的微观解释 (1)等温变化规律的微观解释 对一定质量的气体，温度不变时，意味着气体分子的平均动能是一定的。气体体积越小，分子的密集程度________，单位时间内撞击单位面积器壁的分子数________，气体的压强就________。 (2)等容变化规律的微观解释 一定质量的气体，体积保持不变，则单位体积中的分子数也保持不变。当温度升高时，分子热运动的平均动能________，这使得单位时间内撞击到器壁单位面积上的分子数________，同时也使得分子撞击器壁时对器壁的撞击力________，从而使得气体的压强随之________。 (3)等压变化规律的微观解释 一定质量的气体，当温度升高时，气体分子热运动的平均动能________，这会使气体对器壁的压强________。要使压强保持不变，必须______气体分子的密集程度，使单位时间内与单位面积器壁碰撞的分子数______，这在宏观上就表现为气体体积的________。 【答案】(1) 越大 越多 越大 (2) 增大 增加 变大 变大 (3) 变大 变大 减小 减少 增大 【详解】（1）略 （2）略 （3）略 第 1 页 共 5 页 学科网（北京）股份有限公司 $