1、第 1 讲 分子动理论 内能一、 选择题1. 下列关于布朗运动的说法中,正确的是( )A. 布朗运动是液体分子的无规则运动B. 液体温度越高,悬浮粒子越小,布朗运动越剧烈C. 布朗运动是由于液体各部分的温度不同而引起的D. 布朗运动是由液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用的不平衡引起的2. 关于温度的概念,下列说法中正确的是 ( )A. 摄氏温度变化 1 ,热力学温度变化 1 KB. 温度是分子平均动能的标志,温度升高,则物体的每一个分子的动能都增大C. 当某物体的内能增加时,则该物体的温度一定升高D. 甲物体的温度比乙物体的温度高,则甲物体分子平均速率比乙物体分子平均速率大3. (2015山
2、东卷) 墨滴入水,扩而散之,徐徐混匀.关于该现象,下列说法中正确的是 ( )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4. (2016盐城三模)如图所示,压紧的铅块甲和乙“粘”在一起,下列说法中正确的是 ( )A. 甲下表面与乙上表面的铅原子都保持静止B. 甲下表面的铅原子对乙上表面相邻铅原子间的引力一定大于斥力C. 甲下表面的铅原子对乙上表面铅原子引力的合力大于斥力的合力D. 甲下表面的铅原子对乙上表面相邻铅原子间只有引力,没有斥力5. 下
3、列说法中正确的是 ( )A. 只要知道水的摩尔质量和水分子的质量,就可以计算出阿伏加德罗常数B. 只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数,就可以算出气体分子的体积C. 悬浮在液体中的固体微粒越小,布朗运动就越明显D. 当分子间的距离增大时,分子间的引力变大而斥力减小6. 下列说法中正确的是 ( )A. 物体温度越高,内能增加,每个分子的动能也越大B. 布朗运动就是液体分子的运动C. 空气容易被压缩说明分子间存在分子力D. 气体的压强是由大量气体分子对器壁碰撞而产生的7. (2015泰州一模) 根据分子动理论可知,下列说法中正确的是 ( )A. 布朗运动的无规则性,反映了液体分子运动的无规则性B
4、. 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. 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D. 气体总是很容易充满整个容器,这是分子间存在斥力的宏观表现8. 关于分子力,下列说法中正确的是 ( )A. 碎玻璃不能拼合在一起,说明分子间斥力起作用B. 将两块铅压紧以后能连成一块,说明分子间存在引力C. 水和酒精混合后的体积小于原来体积之和,说明分子间存在引力D. 固体很难被拉伸,也很难被压缩,说明分子间既有引力又有斥力9. 从下列提供的各组物理量中可以算出氢气密度的是 ( )A. 氢气的摩尔质量和阿伏加德罗常数B. 氢气分子的体积和氢气分子的质量C. 氢气的摩
5、尔质量和氢气的摩尔体积D. 氢气分子的质量和氢气的摩尔体积及阿伏加德罗常数10. 关于物体的“热胀冷缩”现象,下列说法中正确的是 ( )A. 物体受热后温度升高,分子的平均动能增大;降低温度后,分子的平均动能减小B. 受热后物体膨胀,体积增大,分子势能增大,收缩后,体积减小,分子势能减小,分子的平均动能不会改变C. 受热膨胀 ,温度升高 ,分子平均动能增大;体积增大,分子势能也增大.遇冷收缩,温度降低,分子平均动能减小,体积减小,分子势能也减小D. 受热膨胀 ,分子平均动能增大,分子势能也增大;遇冷收缩,分子平均动能减小,但分子势能增大11.(2017金陵中学)两分子间的斥力和引力的合力 F
6、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,若两分子相距无限远时分子势能为零,下列说法中错误的是 ( )A. 在 rr0 阶段 ,F 做正功,分子动能增加,势能减小B. 在 rr0 阶段,斥力比引力减小得快一些,分子间的作用力表现为引力12. 铜的摩尔质量为 M,密度为 ,若用 NA 表示阿伏加德罗常数,则下列说法中正确的是 ( )A. 1 个铜原子的质量为B. 1 个铜原子占有的体积为C. 1 m3 铜所含原子的数目为D. 1 kg 铜所含原子的数目为二、 填空题13. (2015海南卷)已知地球大气层的厚度
7、 h 远小于地球半径 R,空气平均摩尔质量为 M,阿伏加德罗常数为 NA,地面大气压强为 p0,重力加速度大小为 g.由此可以估算得,地球大气层空气分子总数为 ,空气分子之间的平均距离为 . 三、 计算题14. (2015常州一模)已知某气体的摩尔质量为 M,体积为 V 时的密度为 ,阿伏加德罗常数为 NA. (1) 求气体分子的个数.(2) 若 =1.29kg/m3,M=2.910-2kg/mol,取 NA=61023 mol-1,根据分子直径的数量级,估算汽缸内的气体完全变为液体的体积与原来气体体积的比值.(将分子看成球体,忽略液体分子间的空隙,球体积公式 V=D3,D 为球体直径,保留一
8、位有效数字)15. 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,这是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.若氙气充入灯头后的容积 V=1.6 L,氙气密度 =6.0 kg/m3.已知氙气的摩尔质量M=0.131 kg/mol,阿伏加德罗常数 NA=61023mol-1.估算:(结果保留一位有效数字)(1) 灯头中氙气分子的总个数.(2) 灯头中氙气分子间的平均距离.16. 某理想气体在温度为 0 时,压强为 2p0(p0 为一个标准大气压),体积为 0.5 L,已知 1 mol理想气体标准状况下的
9、体积为 22.4 L,阿伏加德罗常数 NA=6.01023 mol-1.求:(1) 标准状况下该气体的体积.(2) 该气体的分子数.( 计算结果保留一位有效数字 )第 1 讲 分子动理论 内能1. BD 【解析】 布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,反映了分子的无规则运动,A 错误; 液体的温度越高,悬浮颗粒越小,布朗运动越剧烈,B 正确;布朗运动是由于液体分子从各个方向对悬浮粒子撞击作用不平衡引起的,C 错误,D 正确.2. A 【解析】 摄氏温度变化 1 ,热力学温度变化 1 K,A 正确.温度越高,则分子平均动能越大,但不可能每个分子的动能都增加,所以 B 错误.当某物体的内
10、能增加时,也有可能对外做功,所以温度可能降低,C 错误.温度的微观意义是分子平均动能的标志,温度越高,则分子平均动能越大,由于分子质量未知,D 错误.3. BC 【解析 】 根据分子动理论的知识可知,混合均匀主要是由于水分子做无规则运动,使得碳粒无规则运动造成的布朗运动,由于布朗运动的剧烈程度与颗粒大小和温度有关,所以使用碳粒更小的墨汁,布朗运动会越明显,则混合均匀的过程进行得更迅速,故选 B、C.4. C 【 解析】 原子在永不停息运动,不可能保持静止, A 项错误;甲下表面的铅原子与乙上表面相邻铅原子间同时存在引力和斥力,对其中一对原子分析没有意义,只能说整体来看,所有原子间引力的合力大于
11、斥力的合力,B、D 选项错误,C 项正确 .5. AC 【解析】 根据 NA=知,A 正确; 气体分子间距离远大于分子大小,其摩尔体积除以阿伏加德罗常数,结果是分子占据的空间,远远大于分子体积,B 错误;根据布朗运动特点,微粒越小,布朗运动越明显,温度越高,布朗运动越剧烈,C 正确;分子间的引力和斥力均随分子间距离的增大而减小,D 错误.6. D 【 解析】 物体温度越高,内能增加,所有分子的平均动能也越大,故 A 错误; 布朗运动是悬浮颗粒的无规则运动,不是液体分子的运动,故 B 错误;空气容易被压缩说明分子间有间隙,故 C 错误;气体的压强是由大量气体分子无规则运动频繁对器壁碰撞而产生的,
12、故 D 正确.7. AC 【解析】 布朗运动是固体小颗粒的运动,间接反映了液体分子运动的无规则性,A 项正确;由于开始两分子相距的距离未知 ,故无法判断分子力的变化情况,B 项错误; 可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素,C 项正确;气体很容易充满整个容器的原因是分子在做无规则运动,D 项错误.8. BD 【解析】 碎玻璃不能拼合在一起,说明分子间作用力为零,故 A 错误; 将两块铅压紧以后能连成一块,说明分子间存在引力,故 B 正确;水和酒精混合后的体积小于原来体积之和,说明分子间存在间隙,故 C 错误;固体很难被拉伸,也很难被压缩,说明分子间既有引力又有斥力,故 D 正确.9. CD
13、【解析】 已知氢气的摩尔质量,未给出氢气的体积,无法计算出密度,A 错,C 对;B 选项求出的是氢气分子密度,与宏观的氢气密度是两个概念,B 错;由氢气分子的质量及阿伏加德罗常数可得氢气的摩尔质量,又已知氢气的摩尔体积,可计算出氢气密度,D 对.10. A 【解析】 温度升高,分子平均动能增加,反之,温度降低,分子平均动能减小,而体积与分子势能间关系复杂,因而选 A.11. B 【解析】 由图象可知 r0 是分子的平衡距离,当 r 大于平衡距离时,分子力表现为引力,F 做正功,分子动能增加 ,势能减小,故 A 正确; 当 r 小于 r0 时,分子间的作用力表现为斥力,F 做负功,分子动能减小,
14、势能增加,故 B 错误;分子动能和势能之和在整个过程中不变,当 r 等于 r0时,分子势能最小,动能最大,故 C 正确;分子间同时存在斥力和引力,在 rr0 阶段,当分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力均减小,但斥力减小得更快,所以分子间的作用力表现为引力,故 D 正确.12. CD 【解析】 1 个铜原子的质量为,1 个铜原子占有的体积为 =.由 1 个铜原子的体积大小即可计算 1 m3 铜所含原子的数目为= ,1 kg 铜所含原子的数目为=.13. a=【解析】 设大气层中气体的质量为 m,由大气压强产生,mg=p 0S,即 m=分子数 n=,假设每个分子占据一个小立方体,各小立方体紧密
15、排列,则小立方体边长即为空气分子平均间距,设为 a,大气层中气体总体积为 V,a=,而 V=4R2h,所以 a=14. (1) NA (2) 110-5【解析】 (1) 气体的摩尔数为,则气体分子的个数为 n=NA.(2) 气体完全变为液体时体积为V0=nD3=NAD3=,则比值为=,把 D 的数量级 10-10m 代入得出比值为 110-5.15. (1) 设氙气的物质的量为 n,则 n=,氙气分子的总个数 N=NA41022 个 .(2) 每个分子所占的空间为 V0=,设分子间平均距离为 a,则有 V0=a3,即 a=310-9 m.16. (1) 1 L (2) 31022 个【解析】 (1) 由 p1V1=p2V2 得 V2=1 L.(2) 由 n=NA 得 n=6.01023 个=3 1022 个.
