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1、課后限時集訓(xùn)(三十四) 分子動理論 內(nèi)能
(建議用時:40分鐘)
[基礎(chǔ)對點練]
題組一:分子動理論的理解
1.(多選)(2019·青島檢測)關(guān)于擴散現(xiàn)象,下列說法正確的是( )
A.溫度越高,擴散進行得越快
B.擴散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學(xué)反應(yīng)
C.擴散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無規(guī)則運動產(chǎn)生的
D.擴散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生
E.液體中的擴散現(xiàn)象是由于液體的對流形成的
ACD [擴散現(xiàn)象不是化學(xué)反應(yīng),B錯誤。液體中的擴散現(xiàn)象不是由于液體的對流形成的,是液體分子無規(guī)則運動產(chǎn)生的,E錯誤。]
2.(多選)下列有關(guān)熱現(xiàn)象和內(nèi)能的說法中正確的是( )
A.把物體緩慢舉
2、高,其機械能增加,內(nèi)能不變
B.盛有氣體的容器做加速運動時,容器中氣體的內(nèi)能必定會隨之增大
C.電流通過電阻后電阻發(fā)熱,它的內(nèi)能增加是通過“做功”方式實現(xiàn)的
D.分子間引力和斥力相等時,分子勢能最大
E.分子間引力和斥力相等時,分子勢能最小
ACE [把物體緩慢舉高,外力做功,其機械能增加,由于溫度不變,物體內(nèi)能不變,選項A正確;物體的內(nèi)能與物體做什么性質(zhì)的運動沒有直接關(guān)系,選項B錯誤;電流通過電阻后電阻發(fā)熱,是通過電流“做功”的方式改變電阻內(nèi)能的,選項C正確;根據(jù)分子間作用力的特點,當分子間距離等于r0時,引力和斥力相等,不管分子間距離從r0增大還是減小,分子間作用力都做負功,分子
3、勢能都增大,故分子間距離等于r0時分子勢能最小,選項D錯誤,E正確。]
3.(多選)當兩分子間距為r0時,它們之間的引力和斥力相等。關(guān)于分子之間的相互作用,下列說法正確的是( )
A.當兩個分子間的距離等于r0時,分子勢能最小
B.當兩個分子間的距離小于r0時,分子間只存在斥力
C.在兩個分子間的距離由很遠逐漸減小到r=r0的過程中,分子間作用力的合力先增大后減小
D.在兩個分子間的距離由很遠逐漸減小到r=r0的過程中,分子間作用力的合力一直增大
E.在兩個分子間的距離由r=r0逐漸減小的過程中,分子間作用力的合力一直增大
ACE [分子引力和斥力是同時存在的,當分子之間的距離
4、為r0時,分子引力和斥力剛好大小相等方向相反,合力為0,分子勢能最小,A正確。 當兩個分子間距離小于r0時,分子斥力大于分子引力,所以合力表現(xiàn)為斥力,B錯誤。當分子距離從較遠逐漸減小到r=r0過程中,分子間作用力表現(xiàn)為引力,且先逐漸增大后逐漸減小,所以C正確,D錯誤。 當分子間距離小于r0時,分子間作用力表現(xiàn)為斥力,且距離減小合力增大,所以E正確。]
4.(多選)(2019·大連模擬)某氣體的摩爾質(zhì)量為Mmol,摩爾體積為Vmol,密度為ρ,每個分子的質(zhì)量和體積分別為m和V0,則阿伏加德羅常數(shù)NA可表示為( )
A.NA= B.NA=
C.NA= D.NA=
AB [阿伏
5、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C錯誤;D中ρV0不是氣體分子的質(zhì)量,因而也是錯誤的。故選A、B。]
5.(2019·長沙檢測)用長度放大600倍的顯微鏡觀察布朗運動,估計放大后的小炭粒的體積V=0.1×10-9 m3,炭的密度ρ=2.25×103 kg/m3,摩爾質(zhì)量M=12 g/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6.0×1023 mol-1,則小炭粒所含分子數(shù)為________個(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)。由此可知布朗運動________(選填“是”或“不是”)分子的運動。
解析:長度放大600倍的顯微鏡可以把小炭粒的體積放大n=6003=2.
6、16×108倍,故小炭粒的實際體積V0=,小炭粒的質(zhì)量m=ρV0,1 mol小炭粒中含有的分子數(shù)為NA,由以上各式可得N=,代入數(shù)據(jù)得N=5×1010個??梢娒恳粋€小炭粒都含有大量的分子,由此可知,布朗運動不是分子的運動。
答案:5×1010 不是
題組二:溫度與內(nèi)能
6.(多選)(2019·廣州模擬)有關(guān)分子的熱運動和內(nèi)能,下列說法正確的是( )
A.一定質(zhì)量的氣體,溫度不變,分子的平均動能不變
B.物體的溫度越高,分子熱運動越劇烈
C.物體的內(nèi)能是物體中所有分子熱運動動能和分子勢能的總和
D.布朗運動是由懸浮在液體中的微粒之間的相互碰撞引起的
E.外界對物體做功,物體的內(nèi)
7、能必定增加
ABC [溫度是分子平均動能的標志,則一定質(zhì)量的氣體,溫度不變,分子的平均動能不變,選項A正確;物體的溫度越高,分子熱運動越劇烈,選項B正確;物體的內(nèi)能是物體中所有分子熱運動動能和分子勢能的總和,選項C正確;布朗運動是液體分子對懸浮在液體中的微粒頻繁碰撞引起的,選項D錯誤;改變物體內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞,外界對物體做功,物體的內(nèi)能不一定增加,選項E錯誤。]
7.(多選)關(guān)于熱現(xiàn)象,下列說法中正確的是( )
A.布朗運動就是分子的無規(guī)則運動
B.對于一定質(zhì)量的理想氣體,溫度升高,氣體內(nèi)能一定增大
C.氣體的溫度升高,每個氣體分子運動的速率都增加
D.0 ℃的冰和0 ℃
8、的鐵塊的分子平均動能相同
BD [布朗運動是懸浮在液體中的固體顆粒的運動,是液體分子無規(guī)則運動的反映,但不是液體分子的運動,A錯誤。氣體分子的平均動能只與溫度有關(guān),一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能與溫度有關(guān),溫度升高,氣體內(nèi)能一定增大,B正確。氣體的溫度升高,分子平均動能增大,但不是每個氣體分子運動的速率都增加,C錯誤。溫度是分子平均動能的標志,可知0 ℃的冰和0 ℃的鐵塊的分子平均動能相同,D正確。]
8.(2019·上海檢測)如圖所示是氧氣分子在不同溫度下的速率分布規(guī)律圖,橫坐標表示速率,縱坐標表示某一速率內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比,由圖可知( )
A.同一溫度下,氧氣分子呈現(xiàn)“中間
9、多,兩頭少”的分布規(guī)律
B.隨著溫度的升高,每一個氧氣分子的速率都增大
C.隨著溫度的升高,氧氣分子中速率小的分子所占的比例增大
D.①狀態(tài)的溫度比②狀態(tài)的溫度高
A [同一溫度下,中等速率的氧氣分子數(shù)所占的比例大,即氧氣分子呈現(xiàn)“中間多,兩頭少”的分布規(guī)律,A正確。溫度升高使得氧氣分子的平均速率增大,不一定每一個氧氣分子的速率都增大,B錯誤。隨著溫度的升高,氧氣分子中速率大的分子所占的比例增大,從而使分子平均動能增大,C錯誤。由題圖可知,②中速率大的分子占據(jù)的比例較大,說明②對應(yīng)的分子平均動能較大,故②對應(yīng)的溫度較高,D錯誤。]
題組三:實驗:油膜法估測分子的大小
9.(2019
10、·上海模擬)在“用油膜法估測分子的大小”實驗中,用a mL純油酸配制成b mL的油酸酒精溶液,現(xiàn)已測得一滴溶液c mL,將一滴溶液滴入水中,油膜充分展開后面積為S cm2,估算油酸分子的直徑大小為( )
A. B. C. D.
A [一滴純油酸體積V=×c mL= mL,油膜面積為S cm2,油酸分子直徑d== cm,A正確。]
10.“用油膜法估測分子的大小”的實驗中:
實驗器材有:濃度為0.05%(體積分數(shù))的油酸酒精溶液、最小刻度為0.1 mL量筒、盛有適量清水的淺盤、痱子粉、膠頭滴管、玻璃板、彩筆、坐標紙(最小正方形邊長為1 cm)。則:
(1)下面給出的實驗步
11、驟中,正確排序應(yīng)為________(填序號)。
為估算油酸分子的直徑,請補填最后一項實驗步驟D
A.待油酸薄膜的形狀穩(wěn)定后,將玻璃板放在淺盤上,用彩筆將油酸薄膜的形狀畫在玻璃板上
B.用滴管將濃度為0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,記下滴入1 mL油酸酒精溶液的滴數(shù)N
C.將痱子粉均勻地撒在淺盤內(nèi)水面上,用滴管吸取濃度為0.05%的油酸酒精溶液,從低處向水面中央滴入一滴
D.______________________________________________________________
____________________________________
12、__________________________。
(2)利用以上測量數(shù)據(jù),寫出單個油酸分子直徑的表達式為________。
解析:(1)根據(jù)實驗原理可得,給出的實驗步驟的正確排序為BCA,步驟D應(yīng)為將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上,以坐標紙上邊長為1 cm的正方形為單位,計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù),算出油酸薄膜的面積S。
(2)每滴油酸酒精容液的體積為
1滴油酸酒精溶液所含純油酸的體積為V=×0.05%
所以單個油酸分子的直徑為d==。
答案:(1)BCA 將畫有油酸薄膜輪廓的玻璃板放在坐標紙上,以坐標紙上邊長為1 cm的正方形為單位,計算輪廓內(nèi)正方形的個數(shù),算出油酸薄膜的
13、面積S
(2)
[考點綜合練]
11.(多選)(2019·遵義模擬)下列說法正確的是( )
A.只要知道物質(zhì)的摩爾質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)就可以計算出一個分子的質(zhì)量
B.物體的溫度升高時所有分子的熱運動速率都增加
C.兩相鄰分子間的距離增大時,分子間的引力和斥力都減小
D.0 ℃的水和0 ℃的冰,其分子平均動能相等
E.兩分子只在分子力作用下從很遠處靠近到不能再靠近的過程中,分子合力先減小后增大
ACD [只要知道摩爾質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù),根據(jù)m=就可以計算出分子的質(zhì)量,A正確。溫度是分子平均動能的標志,是大量分子運動的統(tǒng)計規(guī)律,物體的溫度升高時,不是所有分子的熱運動速率都增加
14、,B錯誤。根據(jù)分子力的特點可知,兩相鄰分子之間的距離增大時,引力和斥力都減小,C正確。溫度是分子平均動能的標志,0 ℃的水和0 ℃的冰,其分子平均動能相等,D正確。根據(jù)分子力的特點可知,兩分子只在分子力作用下從很遠處靠近到不能再靠近的過程中,分子合力先增大后減小,最后又增大,E錯誤。]
12.(多選)(2019·茂名模擬)下列說法正確的是( )
A.只要知道水的摩爾質(zhì)量和水分子的質(zhì)量,就可以計算出阿伏加德羅常數(shù)
B.氣體如果失去了容器的約束就會散開,這就是氣體分子的無規(guī)則的熱運動造成的
C.在使兩個分子間的距離由很遠(r>10-9 m)減小到很難再靠近的過程中,分子間作用力先減小后增
15、大,分子勢能不斷增大
D.相互間達到熱平衡的兩物體的內(nèi)能一定相等
E.大量氣體分子做無規(guī)則運動,速率有大有小,但分子的速率按“中間多,兩頭少”的規(guī)律分布
ABE [摩爾質(zhì)量與分子質(zhì)量之比等于阿伏加德羅常數(shù),A正確。氣體如果失去了容器的約束就會散開,是氣體的擴散現(xiàn)象,這是因為氣體分子在做無規(guī)則熱運動,B正確。使兩個分子間的距離由很遠(r>10-9 m)減小到平衡間距時,分子之間作用力表現(xiàn)為引力,分子力先增大后減小,分子力做正功,分子勢能減小;從平衡間距再減小,分子力表現(xiàn)為斥力,逐漸增大,克服分子力做功,分子勢能增加,C錯誤。相互間達到熱平衡的兩物體的溫度一定相等,內(nèi)能不一定相等,與分子數(shù)有
16、關(guān),D錯誤。大量氣體分子做無規(guī)則運動,速率有大有小,但是分子的速率按“中間多,兩頭少”的規(guī)律分布,E正確。]
13.空調(diào)在制冷過程中,室內(nèi)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(diào)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(zhì)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(jié)果均保留1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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