1、11-8-16 分子动理论 气体及热力学定律课时强化训练1(2018北京理综)关于分子动理论，下列说法正确的是( )A气体扩散的快慢与温度无关B布朗运动是液体分子的无规则运动C分子间同时存在着引力和斥力D分子间的引力总是随分子间距增大而增大解析 温度是分子热运动平均动能的标志，温度越高，分子运动越剧烈，气体扩散越快，A 错；布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，不是液体分子的运动，B 错；分子间同时存在着引力和斥力，且随着分子间距的增大，引力和斥力均减小，故 C 对、D 错。答案 C易错点拨 分子力与分子间距离的关系分子间同时存在引力与斥力，两力的大小均与分子间距有关，分子力是指这两个力的
2、合力，如图为斥力 f 斥 、引力 f 引 及分子力 f 分 随分子间距离 r 的变化关系图线。2(2018山西太原一模)(多选)下列说法正确的是( )A布朗运动是液体分子的运动，说明液体分子在永不停息地做无规则的热运动B同一化学成分的某些物质能同时以晶体的形式和非晶体的形式存在C温度升高物体的内能一定增大D密度为 、体积为 V、摩尔质量为 M 的铝所含原子数为 NA VME绕地球运行的“天宫二号”内自由飘浮的水滴成球形，这是表面张力作用的结果解析 布朗运动是宏观物体小颗粒的运动，不是液体分子的运动，A 错误。同一化学成分的某些物质能同时以晶体的形式和非晶体的形式存在，例如液晶就同时具有晶体和非
3、晶体的性质，B 正确。物体的内能与物体的温度、体积和摩尔数等因素有关，因此温度升高，物体的内能不一定增大，C 错误。密度与体积的乘积等于物体的质量，质量与摩尔质量的比值就是物质的量，物质的量乘以阿伏加德罗常数就是2原子的个数，铝原子数 n NA NA，D 正确。水滴成球形是表面张力作用的结果，E 正确。mM VM答案 BDE3(2018山西五市联考)(多选)小张在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动。从 A 点开始，他把粉笔末每隔 20 s 的位置记录在坐标纸上，依次得到 B、 C、 D点，把这些点连线形成如图所示折线图，则关于该粉笔末的运动，下列说法正确的是( )A该折线图是粉笔末的运动轨
4、迹B粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动C经过 B 点后 10 s，粉笔末应该在 BC 的中点处D粉笔末由 B 到 C 的平均速度小于 C 到 D 的平均速度E若改变水的温度，再记录一张图，则仅从图上不能确定记录哪一张图时的温度高解析 折线图是每隔 20 s 记录的粉笔末的位置的连线图，并非粉笔末的运动轨迹，A 项错误。粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动，B 项正确。由于布朗运动的无规则性，我们不能确定经过 B点后 10 s 时粉笔末的具体位置，C 项错误。由 ，因为 xBC7.2106 Pa，所以钢瓶在搬运过程中漏气，C 正确；p1T1 p2T2 p1T2T1热量只能自发地从温
5、度高的物体传递到温度低的物体，而内能多的物体温度不一定高，故 D 错误；卡车在缓慢装沙的过程中，外界对气体做功，车胎内气体体积变小，压强增大，而气体温度不变，则气体放出热量，E 正确。答案 ACE6(2018安徽六校二联)(多选)下列说法不正确的是( )A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B所有晶体都具有各向异性C自由落体运动的水滴呈球形D在完全失重的状态下，一定质量的理想气体压强为零E摩尔质量为 M(kg/mol)、密度为 (kg/m3)的 1 m3的铜所含原子数为 NA(NA为阿伏加德罗常数) M解析 当分子间的距离增大时，分子间
6、的引力和斥力均减小，但斥力减小得更快；但当分子之间的4距离小于 r0时，分子间的作用力表现为斥力，当分子之间的距离大于 r0时，分子间的作用力表现为引力，故 A 不正确；晶体分为单晶体和多晶体，单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性，故 B 不正确；自由落体运动的水滴处于完全失重状态，因为表面张力的作用呈球形，故 C 正确；气体的压强与气体的运动状态无关，则即使在完全失重的状态下，一定质量的理想气体压强也不为零，故 D 不正确；摩尔质量为 M(kg/mol)、密度为 (kg/m3)的 1 m3的铜所含原子数为 N NA NA NA，故 E 正确；本题选不mM VM M正确的，所以应选 A、B、
7、D 项。答案 ABD易错点拨 分子间的作用力表现为斥力或引力与分子之间的距离有关；单晶体具有各向异性，多晶体具有各向同性；分子数等于物质的量乘以阿伏加德罗常数。7(2018湖北四地七校联考)(多选)下列说法正确的是( )A花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了花粉分子在不停地做无规则运动B外界对气体做正功，气体的内能不一定增加C影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿感受的因素是空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的差距D第二类永动机不能制成是因为它违反了能量守恒定律E晶体熔化过程中，分子的平均动能保持不变，分子势能增大解析 花粉颗粒在水中做布朗运动，反映了水分子在不停地做无规则运动，A 项错误。
8、由热力学第一定律可知，若外界对气体做正功的同时气体放热，则气体的内能不一定增加，B 项正确。影响蒸发快慢以及影响人们对干爽与潮湿的感受取决于相对湿度，而相对湿度等于空气中水蒸气的压强与同一温度下水的饱和汽压的比值，C 项正确。第二类永动机不能制成是因为它违反了热力学第二定律，D 项错误。晶体在熔化过程中，因为温度不变，所以平均动能不变，但分子势能增大，E 项正确。答案 BCE8(2018河北石家庄质检一)(多选)下列说法正确的是( )A第二类永动机违反了热力学第二定律，但不违反能量守恒定律B被踩扁的乒乓球(表面没有开裂)放在热水里浸泡，恢复原状的过程中，球内气体对外做正功的同时会从外界吸收热量
9、C由于液体表面分子间距离小于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势D两个分子间分子势能减小的过程中，两分子间的相互作用力可能减小E布朗运动是指在显微镜下观察到的组成悬浮颗粒的固体分子的无规则运动5解析 由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液体表面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势，C 项错误。布朗运动是悬浮的固体颗粒的运动，不是固体分子的运动，E 项错误。答案 ABD9(2018江苏单科)如图所示，一定质量的理想气体在状态 A 时压强为 2.0105 Pa，经历A B C A 的过程，整个过程中对外界放出 61.4 J 热量。求该气体在 A
10、 B 过程中对外界所做的功。解析 整个过程中，外界对气体做功W WAB WCA，且 WCA pA(VC VA)由热力学第一定律 U Q W 得 WAB( Q WCA)代入数据得 WAB138.6 J，即气体对外界做的功为 138.6 J答案 138.6 J关联知识 气体状态变化图像与热力学定律综合气体状态变化图像问题的分析技巧、理想气体内能改变的决定因素、等压变化过程气体做功W p V 及热力学第一定律的综合应用。10(2018湖北八校二联)如图所示，上端带卡环的绝热圆柱形汽缸竖直放置在水平地面上，汽缸内部被质量均为 m 的活塞 A 和活塞 B 分成高度相等的三个部分，下边两部分封闭有理想气体
11、 P 和 Q，活塞A 导热性能良好，活塞 B 绝热。两活塞均与汽缸接触良好，活塞厚度不计，忽略一切摩擦。汽缸下面有加热装置，初始状态温度均为 T0，汽缸的截面积为 S，外界大气压强大小为 且保持不变，现对气体 Q 缓慢mgS加热。求：(1)当活塞 A 恰好到达汽缸上端卡环时，气体 Q 的温度 T1；(2)活塞 A 恰接触汽缸上端卡环后，继续给气体 Q 加热，当气体 P 体积减为原来一半时，气体 Q 的温6度 T2。解析 (1)设 P、 Q 初始体积均为 V0，在活塞 A 接触上端卡环之前， Q 气体做等压变化，则由盖吕萨克定律有： V0T0 2V0T1解得： T12 T0(2)当活塞 A 恰接
12、触汽缸上端卡环后， P 气体做等温变化，由玻意耳定律有：V0 p12mgS V02解得 p14mgS此时 Q 气体的压强为 p2 p1 mgS 5mgS当 P 气体体积变为原来一半时， Q 气体的体积为 V0，此过程对 Q 气体由理想气体状态方程：523mgSV0T05mgS52V0T2解得 T2 T0256答案 (1)2 T0 (2) T025611(2018广东茂名综测一)如图所示，一汽缸固定在水平地面上，通过活塞封闭有一定质量的理想气体，活塞与缸壁的摩擦可忽略不计，活塞的截面积 S100 cm2。活塞与水平平台上的物块 A 用水平轻杆连接，在平台上有另一未知质量的物块 B， A 的质量为
13、 m162.5 kg，物块与平台间的动摩擦因数 0.8。两物块间距为 d10 cm。开始时活塞距缸底 L110 cm，缸内气体压强 p1等于外界大气压强p0110 5 Pa，温度 t127。现对汽缸内的气体缓慢加热， g10 m/s 2。(1)求物块 A 开始移动时，汽缸内的热力学温度；(2)物块 B 恰好开始移动时汽缸内的热力学温度为 1 200 K，求物块 B 的质量。解析 (1)物块 A 开始移动前气体做等容变化，p1 p0T1(27273) K300 Kp2 p0 m1gS7由查理定律有 p1T1 p2T2解得 T2 T1450 Kp2p1(2)物块 A 开始移动后，气体做等压变化，到
14、 A 与 B 刚接触时p3 p21.510 5Pa， V3( L1 d)S， V2 dS由盖吕萨克定律有 V2T2 V3T3解得 T3 T2900 KV3V2之后气体又做等容变化，设物块 A 和 B 一起开始移动时气体的温度为 T4p4 p0 2.010 5 Pa （ m1 m2） gS由查理定律有 p3T3 p4T4解得 m262.5 kg答案 (1)450 K (2)62.5 kg12(2018全国模拟)如图，在大气中有一水平放置的固定圆筒，它由 a、 b 和 c 三个粗细不同的部分连接而成，各部分的横截面积分别为 2S、 和 S。已知大气压强为 p0，温度为 T0。两活塞 A 和 B 用
15、一根S2长为 4l 的不可伸长的轻线相连，把温度为 T0的空气密封在两活塞之间，此时两活塞的位置如图所示。现对被密封的气体加热，使其温度缓慢上升到 T。若活塞与圆筒壁之间的摩擦可忽略，此时两活塞之间气体的压强可能为多少？解析 设加热前，被密封气体的压强为 p1，轻线的张力为 F，根据平衡条件有：对活塞 A： p02S p12S F0对活塞 B： p1S p0S F0，解得： p1 p0， F0即被密封气体的压强与大气压强相等，轻线处在刚好拉直的状态且张力为 0，这时气体的体积为：V12 Sl 2l Sl4 SlS2对气体加热时，被密封气体温度缓慢升高，两活塞一起向左缓慢移动，气体体积增大，压强保持 p1不变，若持续加热，此过程会一直持续到活塞向左移动的距离等于 l 为止，这时气体的体积为：8V24 Sl 2L5 SlS2根据盖吕萨克定律有： V2T2 V1T0解得： T2 T0，由此可知，当 T T2 T0时，气体的压强为： p p054 54当 T T2时，活塞已无法移动，被密封气体的体积保持 V2不变，由查理定理有： pT p0T2解得： p p0，则当 T T0时，气体的压强为 p0。4T5T0 54 4T5T0答案 见解析
