1、选修 3-3第 1 课时 分子动理论 内能1.(多选)布朗运动是生物学家布朗首先发现的物理现象,成为分子动理论和统计力学发展的基础.下列关于布朗运动的说法正确的是( CDE )A.布朗运动就是小颗粒分子的运动B.悬浮在液体中的小颗粒不停地无规则互相碰撞是产生布朗运动的原因C.在尽量排除外界影响的情况下(如振动、液体对流等),布朗运动依然存在D.布朗运动的激烈程度与颗粒大小、温度有关E.布朗运动说明了小颗粒周围液体或气体分子是运动的解析:布朗运动是固体颗粒的运动,为宏观运动,不是单个分子的运动,故A 错误;悬浮小颗粒受到周围液体分子的无规则碰撞,若各个方向的碰撞效果不平衡,就导致了小颗粒的布朗运
2、动,故 B 错误;布朗运动的程度可以受外界因素的影响,但布朗运动始终是存在的,故 C 正确;温度越高,液体分子的无规则运动越剧烈,布朗运动也就越明显,颗粒越小,在某一瞬间跟它相撞的分子数越少,撞击的不平衡性越明显,布朗运动越明显,D 正确;布朗运动说明了小颗粒周围的液体或气体分子的运动,故 E 正确.2.(多选)现在有质量是 18 g 的水、18 g 的水蒸气和 32 g 的氧气,在它们的温度都是 100 时( ACE )A.它们的分子数目相同,分子的平均动能相同B.它们的分子数目相同,分子的平均动能不相同,氧气的分子平均动能大C.它们的分子数目相同,它们的内能不相同,水蒸气的内能比水大D.它
3、们的分子数目不相同,分子的平均动能相同E.它们的分子数目相同,分子的平均速率不同解析:三种物质的物质的量相同,故分子数目相同,三种物质的温度相同,分子平均动能相同,故 A 正确,B,D 错误;100 时,水蒸气的分子势能大于水的分子势能,分子平均动能相同,故水蒸气的内能比水的内能大,C 正确;因为它们的分子质量不同,所以平均速率不同,E 正确.3.(多选)下列说法正确的是( ADE )A.只要知道水的摩尔质量和水分子的质量,就可以计算出阿伏伽德罗常量B.悬浮微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多,布朗运动越明显C.在使两个分子间的距离由很远(r10 -9 m)减小到很难再靠近的过程中,分
4、子间作用力先减小后增大,分子势能不断增大D.温度升高,分子热运动的平均动能一定增大,但并非所有分子的速率都增大E.物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关解析:N A= ,A 正确.悬浮微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数越多,受力越趋于平衡,布朗运动越不明显,B 错误.在使两个分子间的距离由很远(r10 -9 m)减小到很难再靠近的过程中,分子间作用力先增大后减小再增大,分子势能先减小后增大,C 错误.温度升高,分子的平均动能增大,但并不是每个分子的速率都增大,只是速率大的分子比例较大,D,E 正确.4.(多选)两个相距较远的分子仅在分子力作用下由静止开始运动,直至不再靠近.在此
5、过程中,下列说法正确的是( BCE )A.分子力先增大,后一直减小B.分子力先做正功,后做负功C.分子动能先增大,后减小D.分子势能先增大,后减小E.分子势能和动能之和不变解析:分子力随分子间距离变化的图像如图,根据图像可知,分子间距离减小过程中,分子力先增大,后减小,再增大,A 错误;靠近过程中,分子力先为引力,后为斥力.为引力时,分子力做正功,动能增大,分子势能减小,为斥力时,分子力做负功,动能减小,分子势能增大,B,C 正确,D 错误;运动过程中,总能量守恒,E 正确.5.(多选)已知阿伏伽德罗常量为 NA,某物质的摩尔质量为 M(kg/mol),该物质的密度为 (kg/m 3),则下列
6、叙述中正确的是( BDE )A.1 kg 该物质所含的分子个数是 N AB.1 kg 该物质所含的分子个数是 NAC.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E.该物质的摩尔体积是解析:1 kg 该物质的物质的量为 ,所含分子数目为 N=NA = ,故A 错误,B 正确;每个分子的质量为 m0= = ,故 C 错误;每个分子所占体积为 V0= = ,故 D 正确;该物质的摩尔体积为 ,故 E 正确.6.导学号 58826262(多选)如图所示,用 F 表示两分子间的作用力,E p表示分子间的分子势能,在两个分子之间的距离由 10r0变为 r0的过程中( BCE )A.F 不
7、断增大 B.F 先增大后减小C.Ep不断减小 D.Ep先增大后减小E.F 对分子一直做正功解析:分子间的作用力是矢量,其正负不表示大小;分子势能是标量,其正负表示大小.读取图像信息知,10r 0变为 r0的过程中,F 先增大后变小至 0,Ep则不断减小,故 B,C 正确,A,D 错误;该过程中,始终为引力,则做正功,故 E 正确.7.(多选)下列说法正确的是( ADE )A.铁块熔化成铁水的过程中,温度不变,内能增大B.物体运动的速度增大,则物体中分子热运动的平均动能增大,物体的内能增大C.A,B 两物体接触时有热量从物体 A 传到物体 B,这说明物体 A 的内能大于物体 B 的内能D.A,B
8、 两物体的温度相同时,A,B 两物体的内能可能不同,分子的平均速率也可能不同E.两个系统处于热平衡时,它们一定具有相同的温度解析:铁块熔化成铁水的过程中,虽然温度不变,但要吸热,所以内能增大,A 正确;机械运动的速度增大,与分子热运动的动能无关,故 B错误;热量从物体 A 传到物体 B,这说明物体 A 的温度高于物体 B 的温度,C 错误;A,B 两物体的温度相同时,只能说 A 和 B 的分子平均动能相同,内能可能不同,并且由于 A 和 B 的分子质量可能不同,分子平均速率也可能不同,D 正确;由热平衡的定义知,E 正确.8.(2018河南周口模拟)(多选)下列说法正确的是( CDE )A.布
9、朗运动是液体分子的运动,它说明了分子在永不停息地做无规则运动B.温度是分子平均动能的标志,温度较高的物体每个分子的动能一定比温度较低的物体分子的动能大C.物体体积增大,分子势能可能减小D.某气体的摩尔质量为 M,摩尔体积为 Vm,密度为 ,用 NA表示阿伏伽德罗常量,则每个气体分子的质量 m0= ,每个气体分子平均占据的空间 V0=E.当分子间的距离变小时,分子间的作用力可能增大,也可能减小解析:布朗运动是液体中悬浮小颗粒的运动,反映了液体分子的无规则热运动,故 A 错误;温度是分子平均动能的标志,温度较高的物体分子平均动能较大,但由于分子的运动是无规则的,因此不是每个分子的动能都比温度较低的
10、物体分子的动能大,B 错误;物体体积增大,分子势能可能减小,例如,0 的水结冰,体积增大,分子势能减小,C 正确;应用 V0= 计算出的是每个气体分子所占空间的体积,D 正确;当分子间的距离变小时,分子力可能减小,也可能增大,故 E 正确.9.(多选)关于分子间相互作用力与分子间势能,下列说法正确的是( ADE )A.在 10r0距离范围内,分子间总存在着相互作用的引力B.分子间作用力为零时,分子间的势能一定是零C.当分子间作用力表现为引力时,分子间的距离越大,分子势能越小D.分子间距离越大,分子间的斥力越小E.两个分子间的距离变大的过程中,分子间引力变化总是比斥力变 化慢解析:在 10r0距
11、离范围内,分子间总存在着相互作用的引力和斥力,选项 A 正确;分子间作用力为零时,分子间的势能最小,但不是零,选项 B 错误;当分子间作用力表现为引力时,随分子间的距离增大,克服分子力做功,故分子势能增大,选项 C 错误;分子间距离越大,分子间的引力和斥力都是越小的,选项 D 正确;两个分子间的距离变大的过程中,分子间引力变化总是比斥力变化慢,选项 E 正确.10.(2017辽宁抚顺模拟)(多选)关于分子间的作用力,下列说法正确的是( ABE )A.分子之间的斥力和引力同时存在B.分子之间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小C.分子之间的距离减小时,分子力一直做正功D.分子之间的距离增大
12、时,分子势能一直减小E.分子之间的距离变化时,可能存在分子势能相等的两个点解析:分子间既存在引力,也存在斥力,只是当分子间距离大于平衡距离时表现为引力,小于平衡距离时表现为斥力,选项 A 正确;分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,选项 B 正确;分子间距大于 r0时,分子力为引力,相互靠近时,分子力做正功,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,选项 C 错误;两分子之间的距离大于 r0时,分子力为引力,当分子之间的距离增加时,分子力做负功,分子势能增加,选项 D 错误;当两分子之间的距离等于 r0时,分子势能最小,从该位置起增加或减小分子距离,分子力都做负功,
13、分子势能增加,分子之间的距离变化时,可能存在分子势能相等的两个点,选项 E 正确.11.导学号 58826263(2017海南海口一模)(多选)两分子间的斥力和引力的合力 F 与分子间距离 r 的关系如图中曲线所示,曲线与 r 轴交点的横坐标为 r0.相距很远的两分子在分子力作用下,由静止开始相互接近.若两分子相距无穷远时分子势能为零,下列说法正确的是( ACE )A.在 rr0阶段,F 做正功,分子动能增加,势能减小B.在 rr0阶段,当 r 减小时 F 做正功,分子势能减小,分子动能增加,选项 A 正确;在 rr0阶段,当 r 减小时 F 做负功,分子势能增加,分子动能减小,选项 B 错误
14、;在 r=r0时,分子势能最小,但不为零,动能最大,选项 C 正确,D 错误;在整个相互接近的过程中,分子动能和势能之和保持不变,选项 E 正确.12.(2017山西临汾二模)(多选)下列说法正确的是( ABE )A.气体扩散现象表明了气体分子的无规则运动B.气体温度升高,分子的平均动能一定增大C.布朗运动的实质就是分子的热运动D.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 减小E.当分子间作用力表现为引力时,分子势能随分子间距离的减小而 减小解析:扩散现象是分子运动的结果,一切物质的分子都在不停地做无规则运动,选项 A 正确;分子的平均动能只与温度有关,温度升高,分子的平均动能
15、增大,选项 B 正确;布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,它是液体分子无规则热运动的反映,选项 C 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 D 错误;当分子间作用力表现为引力时,分子势能随分子间距离的减小而减小,选项 E 正确.13.(2017河南新乡一模)(多选)下列说法正确的是( ACE )A.已知某固体物质的摩尔质量、密度和阿伏伽德罗常量,可以计算出分子大小B.布朗运动表明组成微粒的分子在做无规则运动C.已知某物质的摩尔质量和分子质量,可以计算出阿伏伽德罗常量D.物体运动的速率越大,其内部的分子热运动就越剧烈E.温度是描述热运动的物理量,一个
16、系统与另一个系统达到热平衡时,两系统的温度一定相等解析:已知某固体物质的摩尔质量和密度,可以算出物质的摩尔体积,再除以阿伏伽德罗常量就能计算出分子体积,进而计算出分子大小,选项 A 正确;布朗运动表明微粒周围的液体分子在做无规则运动,不能表明组成微粒的分子在做无规则运动,选项 B 错误;已知某物质的摩尔质量 M 和分子质量 m,可以计算出阿伏伽德罗常量 NA= ,选项 C正确;物体内部的分子热运动与温度有关,与物体运动的速率无关,选项 D 错误;两系统达到热平衡时,两系统的温度一定相等,选项 E 正确.14.(2017河北承德一模)在“用单分子油膜估测分子大小”实验中.(1)某同学操作步骤如下
17、:取一定量的无水酒精和油酸,制成一定浓度的油酸酒精溶液;在量筒中滴入一滴该溶液,测出它的体积;在蒸发皿内盛一定量的水,再滴入一滴油酸酒精溶液,待其散开 稳定;在蒸发皿上覆盖透明玻璃,描出油膜形状,用透明方格纸测量油膜的面积.改正其中的错误: . (2)若油酸酒精溶液体积浓度为 0.10%,一滴溶液的体积为 4.810-3mL,其形成的油膜面积为 40 cm2,则估测出油酸分子的直径 为 m. 解析:(1)要测出一滴油酸酒精溶液的体积,即在量筒中滴入 N 滴溶液,测出其体积为 V,则一滴该溶液的体积为 V1= ;为了使一滴油酸酒精溶液散开后界面比较清晰,要在水面上先撒上痱子粉.(2)1 滴油酸酒
18、精溶液的体积为 4.810-3mL,由纯油酸与溶液体积比为 11 000,1 滴油酸酒精溶液在水面上形成的油酸薄膜轮廓面积 S=4010-4m2,所以油酸分子直径 D=m=1.210-9m.答案:(1)在量筒中滴入 N 滴溶液 在水面上先撒上痱子粉 (2)1.210-915.导学号 58826264(2018河南驻马店质检)空调在制冷过程中,室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水,经排水管排走,空气中水分越来越少,人会感觉干燥.某空调工作一段时间后,排出液化水的体积 V=1.0103 cm3.已知水的密度 =1.010 3 kg/m3,摩尔质量M=1.810-2 kg/mol,阿伏伽德罗常量 NA=6.01023mol-1.试求:(结果均保留一位有效数字)(1)该液化水中含有水分子的总数 N;(2)一个水分子的直径 d.解析:(1)水的摩尔体积为V0= = m3/mol=1.810-5m3/mol水分子数为N= = 310 25个.(2)建立水分子的球模型,有 = d 3,解得一个水分子的直径为d= = m=410-10m.答案:(1)310 25个 (2)410 -10m
