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1、作業(yè)52 分子動理論 內能
5
一、選擇題
1.(多選)(2019年咸陽四校聯(lián)考)下列說法正確的是( )
A.氣體擴散現(xiàn)象表明了氣體分子的無規(guī)則運動
B.氣體溫度升高,分子的平均動能一定增大
C.布朗運動的實質就是分子的熱運動
D.當分子間作用力表現(xiàn)為斥力時,分子勢能隨分子間距離的減小而減小
E.當分子間作用力表現(xiàn)為引力時,分子勢能隨分子間距離的減小而減小
解析:布朗運動是懸浮在液體中微粒的運動,它是液體分子無規(guī)則熱運動的反映,選項C錯誤;當分子間作用力表現(xiàn)為斥力時,分子勢能隨分子間距離的減小而增大,選項D錯誤.
答案:ABE
2.(多選)(2019年邯鄲一中一
2、模)近期我國多個城市的PM2.5數(shù)值突破警戒線,受影響最嚴重的是京津冀地區(qū),霧霾籠罩,大氣污染嚴重.PM2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5微米的懸浮顆粒物,飄浮在空中做無規(guī)則運動,很難自然沉降到地面,吸入后危害人體健康,礦物燃料的燃燒是形成PM2.5的主要原因.下列關于PM2.5的說法中正確的是( )
A.PM2.5的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級相當
B.PM2.5在空氣中的運動屬于布朗運動
C.溫度越低PM2.5活動越劇烈
D.倡導低碳生活,減少煤和石油等燃料的使用能有效減小PM2.5在空氣中的濃度
E.PM2.5中小一些的顆粒的運動比大一些的顆粒更為劇烈
解析:“PM2
3、.5”是指直徑小于等于2.5微米的顆粒物,其尺寸遠大于空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級,故A錯誤;PM2.5在空氣中的運動是固體顆粒的運動,屬于布朗運動,故B正確;大量空氣分子對PM2.5無規(guī)則碰撞,溫度越高,空氣分子對顆粒的撞擊越劇烈,則PM2.5的運動越激烈,故C錯誤;導致PM2.5增多的主要原因是礦物燃料的燃燒,故應該提倡低碳生活,就可有效減小PM2.5在空氣中的濃度,故D正確;PM2.5中小一些的顆粒,空氣分子對其
撞擊更不均衡,故運動比大一些的顆粒更為劇烈,故E正確.
答案:BDE
3.(2019年大連模擬)(多選)某氣體的摩爾質量為Mmol,摩爾體積為Vmol,密度為ρ,每個分子的
4、質量和體積分別為 m和V0,則阿伏加德羅常數(shù)NA不可表示為( )
A.NA= B.NA=
C.NA= D.NA=
解析:阿伏加德羅常數(shù)NA===,其中V為每個氣體分子所占有的體積,而V0是氣體分子的體積,故A、B正確,C錯誤;D中ρV0不是氣體分子的質量,因而也是錯誤的.
答案:CD
4.(2019年湖北襄陽調研)(多選)下列說法正確的是( )
A.氣體放出熱量,其分子的平均動能可能增大
B.布朗運動不是液體分子的運動,但它可以說明分子在永不停息地做無規(guī)則運動
C.當分子力表現(xiàn)為斥力時,分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大
D.某氣體的摩爾體積為V,每個
5、分子的體積為V0,則阿伏加德羅常數(shù)可表示為NA=
解析:氣體放出熱量,若外界對氣體做功,氣體的溫度可能升高,分子的平均動能可能增大,選項A正確;布朗運動不是液體分子的運動,但是能反映分子在永不停息地做無規(guī)則運動,選項B正確;當分子力表現(xiàn)為斥力時,隨著分子間距離減小,分子力做負功,分子力和分子勢能均增大,選項C正確;對于氣體分子,依據(jù)每個氣體分子所占空間的體積估算分子數(shù)目,但不能根據(jù)每個氣體分子的體積估算分子數(shù)目,選項D錯誤.
答案:ABC
5.(2019年福建南平模擬)如圖52-1所示,甲分子固定在坐標系原點O,只在兩分子間的作用力作用下,乙分子沿x軸方向運動,兩分子間的分子勢能Ep與兩
6、分子間距離
x的變化關系如圖所示,下列說法正確的是 ( )
圖52-1
A.乙分子在P點(x=x2)時加速度最大
B.乙分子在P點(x=x2)時動能最大
C.乙分子在Q點(x=x1)時處于平衡狀態(tài)
D.乙分子在Q點(x=x1)時分子勢能最小
解析:由圖可知,乙分子在P點(x=x2)時,分子勢能最小,此時分子處于平衡位置,分子引力與分子斥力大小相等,合力為零,加速度為零,選項A錯誤;乙分子在P點(x=x2)時,分子勢能最小,由能量守恒定律知,分子的動能最大,選項B正確;乙分子在Q點(x=x1)時,分子間距離小于平衡距離,分子引力小于分子斥力,合力表現(xiàn)為斥力,在Q點分
7、子不處于平衡狀態(tài),選項C錯誤;由圖可知,乙分子在Q點時分子勢能為零,大于分子在P點的分子勢能,因此在Q點時分子勢能不是最小,選項D錯誤.
答案:B
6.(2019年河南名校聯(lián)考)(多選)關于分子間的作用力,下列說法正確的是( )
A.分子之間的斥力和引力同時存在
B.分子之間的斥力和引力大小都隨分子間距離的增大而減小
C.分子間距離減小時,分子力一直做正功
D.分子間距離增大時,分子勢能一直減小
E.分子間距離增大時,可能存在分子勢能相等的兩個位置
解析:分子之間的引力和斥力是同時存在的,A正確;分子間存在相互作用的引力和斥力,引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小,B正確;若
8、分子間距離小于平衡位置間距,分子力表現(xiàn)為斥力,則隨分子間距離減小,分子力做負功,C錯誤;若分子間距離大于平衡位置間距,則隨分子間距離增大,分子勢能增大,D錯誤;若分子間距離小于平衡位置間距,則隨分子間距離增大,分子勢能先減小后增大,可能存在分子勢能相等的兩個位置,E正確.
答案:ABE
7.(多選)下列說法正確的是( )
A.已知某固體物質的摩爾質量、密度和阿伏加德羅常數(shù),可以計算出分子大小
B.布朗運動表明組成微粒的分子在做無規(guī)則運動
C.已知某物質的摩爾質量和分子質量,可以計算出阿伏加德羅常數(shù)
D.物體運動的速率越大,其內部的分子熱運動就越劇烈
E.溫度是描述熱運動的物理量
9、,一個系統(tǒng)與另一個系統(tǒng)達到熱平衡時,兩系統(tǒng)的溫度一定相等
解析:已知某固體物質的摩爾質量和密度,可以算出物質的摩爾體積,再除以阿伏加德羅常數(shù)就能計算出分子體積,進而計算出分子大小,選項A正確;布朗運動表明微粒周圍液體的分子在做無規(guī)則運動,不能表明組成微粒的分子在做無規(guī)則運動,選項B錯誤;已知某物質的摩爾質量M和分子質量m,可以計算出阿伏加德羅常數(shù)NA=,選項C正確;物體內部的分子熱運動與溫度有關,與物體運動的速率無關,選項D錯誤;兩系統(tǒng)達到熱平衡時,兩系統(tǒng)的溫度一定相等,選項E正確.
答案:ACE
8.(多選)關于分子動理論和內能,下列說法中正確的是( )
A.溫度越低,物體分子熱運
10、動的平均動能越小
B.分子勢能與分子間距離有關,是物體內能的一部分
C.物體溫度升高,則該物體內所有分子運動的速率都增大
D.物體的動能和重力勢能也是其內能的一部分
E.物體的內能與物體的溫度和體積有關
解析:溫度是分子熱運動平均動能的標志,故溫度越低,物體分子熱運動的平均動能越小,故A正確;分子勢能與分子間距離有關,是物體內能的一部分,故B正確;分子的平均速率隨著溫度的升高而增大,這是統(tǒng)計規(guī)律,溫度升高時單個分子速率變化情況是不確定的,故C錯誤;物體的動能和重力勢能是機械能,故D錯誤;物體的內能取決于物體的溫度和體積,故E正確.
答案:ABE
9.(2019年云南昭通質檢)(多
11、選)下列說法中正確的是( )
A.溫度高的物體比溫度低的物體熱量多
B.溫度高的物體不一定比溫度低的物體的內能多
C.溫度高的物體比溫度低的物體分子熱運動的平均動能大
D.相互間達到熱平衡的兩物體的內能一定相等
E.分子勢能隨著分子間距離的增大,可能先減小后增大
解析:熱量是在熱傳遞過程中傳遞的能量,不是狀態(tài)量,選項A錯誤;物體的內能與物體的溫度、體積等有關,溫度高的物體不一定比溫度低的物體的內能多,溫度是分子平均動能的標志,溫度高的物體比溫度低的物體分子熱運動的平均動能大,選項B、C正確;相互間達到熱平衡的兩物體的溫度一定相等,內能不一定相等,選項D錯誤;由分子勢能與分子間距的
12、關系可知,分子勢能隨著分子間距離的增大,可能先減小后增大,選項E正確.
答案:BCE
10.(多選)如圖52-2所示為兩分子系統(tǒng)的勢能Ep與兩分子間距離r的關系曲線.下列說法正確的是( )
圖52-2
A.當r大于r1時,分子間的作用力表現(xiàn)為引力
B.當r小于r1時,分子間的作用力表現(xiàn)為斥力
C.當r等于r2時,分子勢能Ep最小
D.在r由r1增大的過程中,分子間的作用力做正功
E.在r由r2增大的過程中,分子間的作用力做負功
解析:兩分子系統(tǒng)的勢能Ep最小值對應分子平衡位置,即r2處為平衡位置,當r>r2時,分子間的作用力表現(xiàn)為引力,當r<r2時,分子間的作用力表現(xiàn)為
13、斥力,選項B正確,A錯誤;當r=r2時,分子間勢能Ep最小,選項C正確;在r由r1增大到r2的過程中,分子間的作用力做正功,分子勢能減小,由r2繼續(xù)增大的過程中,分子間的作用力做負功,分子勢能增大,選項D錯誤,E正確.
答案:BCE
11.(2019年六安一中模擬)(多選)對于分子動理論和物體內能的理解,下列說法正確的是( )
A.溫度高的物體內能不一定大,但分子平均動能一定大
B.外界對物體做功,物體內能一定增加
C.溫度越高,布朗運動越顯著
D.當分子間的距離增大時,分子間作用力就一直減小
E.當分子間作用力表現(xiàn)為斥力時,分子勢能隨分子間距離的減小而增大
解析:溫度高的物
14、體分子平均動能一定大,內能不一定大,選項A正確;外界對物體做功,若物體同時散熱,物體內能不一定增加,選項B錯誤;溫度越高,布朗運動越顯著,選項C正確;當分子間的距離增大時,分子間作用力可能先增大后減小,選項D錯誤;當分子間作用力表現(xiàn)為斥力時,分子勢能隨分子間距離的減小而增大,選項E正確.
答案:ACE
12.(2017年高考·北京卷)以下關于熱運動的說法正確的是( )
A.水流速度越大,水分子的熱運動越劇烈
B.水凝結成冰后,水分子的熱運動停止
C.水的溫度越高,水分子的熱運動越劇烈
D.水的溫度升高,每一個水分子的運動速率都會增大
解析:一切物質分子都在不停地做無規(guī)則的熱運動
15、,B選項錯誤;溫度是分子平均動能的標志,溫度越高,分子熱運動越劇烈,與物體的宏觀速度無關,A選項錯誤,C選項正確;溫度升高時,分子的平均速率增大,但不是每一個分子的運動速率都增大,D選項錯誤.
答案:C
二、非選擇題
13.(2019年鄭州模擬)很多轎車為了改善夜間行駛時的照明問題,在車燈的設計上選擇了氙氣燈,因為氙氣燈燈光的亮度是普通燈燈光亮度的3倍,但是耗電量僅是普通燈的一半,氙氣燈使用壽命則是普通燈的5倍,很多車主會選擇含有氙氣燈的汽車,若氙氣充入燈頭后的容積V=1.6 L,氙氣密度ρ=6.0 kg/m3.已知氙氣摩爾質量M=0.131 kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6×102
16、3 mol-1.試估算:(結果保留一位有效數(shù)字)
(1)燈頭中氙氣分子的總個數(shù)N;
(2)燈頭中氙氣分子間的平均距離.
解析:(1)設氙氣的物質的量為n,則n=,
氙氣分子的總數(shù)N=NA≈4×1022 個.
(2)每個氙氣分子所占的空間為V0=
設氙氣分子間平均距離為a,
則有V0=a3,
即a=≈3×10-9 m.
答案:(1)4×1022個 (2)3×10-9 m
14.空調在制冷過程中,室內空氣中的水蒸氣接觸蒸發(fā)器(銅管)液化成水,經(jīng)排水管排走,空氣中水分越來越少,人會感覺干燥.某空調工作一段時間后,排出液化水的體積V=1.0×103 cm3.已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m3、摩爾質量M=1.8×10-2 kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×1023 mol-1.試求:(結果均保留一位有效數(shù)字)
(1)該液化水中含有水分子的總數(shù)N;
(2)一個水分子的直徑d.
解析:(1)水的摩爾體積為V0==m3/mol=1.8×10-5 m3/mol,水分子數(shù):N== 個≈3×1025 個.
(2)建立水分子的球體模型有=πd3,可得水分子直徑:d== m≈4×10-10 m.
答案:(1)3×1025個 (2)4×10-10 m
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