課時(shí)跟蹤測(cè)量(三十八)分子動(dòng)理論內(nèi)能對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:微觀量的計(jì)算1.(多選)(2016·大連模擬)某二氧化碳的摩爾質(zhì)量為Mmol,摩爾容積為Vmol,密度為ρ,每位分子的質(zhì)量和容積分別為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:選CD阿伏加德羅常數(shù)NA===,其中V應(yīng)為每位二氧化碳分子所占有的容積,而V0是二氧化碳分子的容積,故C錯(cuò)誤。D中ρV0不是二氧化碳分子的質(zhì)量,因此也是錯(cuò)誤的。2.(2016·鄭州模擬)好多貨車為了改善夜晚行駛時(shí)的照明問題,在大燈的設(shè)計(jì)上選擇了氙燈燈,由于氙燈燈燈光的色溫是普通燈燈光照度的3倍,而且耗電量僅是普通燈的一半,氙燈燈使用壽命則是普通燈的5倍,好多車主會(huì)選擇富含氙燈燈的車輛,若氙燈充入燈管后的體積V=1.6L,氙燈密度ρ=6.0kg/m3。已知氙燈摩爾質(zhì)量M=0.131kg/mol,阿伏加德羅常數(shù)NA=6×-1。試計(jì)算:(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)(1)燈具中氙燈分子的總個(gè)數(shù)N;(2)燈具中氙燈分子間的平均距離。解析:(1)設(shè)氙燈的物質(zhì)的量為n,則n=,氙燈分子的總量N=NA≈4×1022個(gè)。(2)每位分子所占的空間為V0=設(shè)分子間平均距離為a,則有V0=a3,即a=≈3×10-9m。
答案:(1)4×1022(個(gè))(2)3×10-9m對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:布朗運(yùn)動(dòng)與擴(kuò)散現(xiàn)象3.(多選)(2015·山東中考)墨滴入水,擴(kuò)而散之,徐徐混勻。關(guān)于該現(xiàn)象的剖析正確的是()A.混和均勻主要是因?yàn)樘剂J苤亓ψ饔肂.混和均勻的過程中,水份子和碳粒都做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)C.使用碳粒更小的墨汁,混和均勻的過程進(jìn)行得更迅速D.墨汁的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)是因?yàn)樘剂:退葑影l(fā)生物理反應(yīng)導(dǎo)致的解析:選BC墨滴入水,最后混和均勻,這是擴(kuò)散現(xiàn)象,碳粒做布朗運(yùn)動(dòng),水分子做無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng);碳粒越小,布朗運(yùn)動(dòng)越顯著,混和均勻的過程進(jìn)行得越迅速,選項(xiàng)B、C正確。4.(多選)(2016·保定期終)我國已舉辦空氣中PM2.5含量的檢測(cè)工作。PM2.5是指空氣中半徑等于或大于2.5μm的漂浮顆粒物,其漂浮在空中做無規(guī)則運(yùn)動(dòng),很難自然沉降到地面,吸入后對(duì)人體產(chǎn)生害處。礦物燃料燃燒的排放物是產(chǎn)生PM2.5的主要誘因。下述關(guān)于PM2.5的說法中正確的是()A.PM2.5的規(guī)格與空氣中氧分子的規(guī)格的數(shù)目級(jí)相當(dāng)B.PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)屬于分子熱運(yùn)動(dòng)C.PM2.5的運(yùn)動(dòng)軌跡只是由大量空氣分子對(duì)PM2.5無規(guī)則碰撞的不平衡決定的D.提倡低碳生活,減輕煤和石油等燃料的使用,能有效減少PM2.5在空氣中的含量E.PM2.5必然有內(nèi)能解析:選DEPM2.5的規(guī)格比空氣中氧分子的規(guī)格大得多分子內(nèi)能,A錯(cuò)誤;PM2.5在空氣中的運(yùn)動(dòng)不屬于分子熱運(yùn)動(dòng),B錯(cuò)誤;PM2.5的運(yùn)動(dòng)軌跡是由大量空氣分子對(duì)PM2.5無規(guī)則碰撞的不平衡和氣流的運(yùn)動(dòng)決定的,C錯(cuò)誤;提倡低碳生活,減輕煤和石油等燃料的使用,能有效減少PM2.5在空氣中的含量,PM2.5必然有內(nèi)能,D、E正確。
對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:分子力、分子勢(shì)能與分子寬度離的關(guān)系5.(2016·石家莊質(zhì)檢)如圖1所示,用細(xì)線將一塊玻璃板水平地懸掛在彈簧測(cè)力計(jì)上端,并使玻璃板貼在海面上,之后平緩提起彈簧測(cè)力計(jì),在玻璃板脫離海面的剎那間,彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)會(huì)忽然減小,主要緣由是()圖1A.水份子做無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)B.玻璃板遭到大氣壓力作用C.水與玻璃間存在萬有引力作用D.水與玻璃間存在分子引力作用解析:選D在玻璃板脫離海面的剎那間,彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)會(huì)忽然減小的主要誘因是:水與玻璃間存在分子引力作用,選項(xiàng)D正確。6.(2016·廣州二模)二氧化碳?xì)鉁叵陆担瑒t該二氧化碳()A.每位分子的容積都減小B.每位分子的動(dòng)能都減小C.速度大的分子數(shù)目增多D.分子間引力和作用力都減小解析:選C體溫是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,二氧化碳?xì)鉁叵陆担骄鶆?dòng)能減小分子內(nèi)能,但不是每位分子的動(dòng)能都減小;速度大的分子數(shù)目增多;氣溫下降,二氧化碳的容積不一定大,更不會(huì)影響單個(gè)分子的容積,分子間的斥力大小不能判定。故選C。7.(多選)關(guān)于分子間斥力,下述說法中正確的是(r0為分子間的平衡位置)()A.當(dāng)分子寬度離為r0時(shí),它們之間既沒有引力,也沒有作用力B.分子間的平衡距離r0可以近似看成分子半徑的大小,其數(shù)目級(jí)為10-10mC.兩個(gè)分子間的距離由較大逐步減少到r=r0的過程中,分子力先減小后減弱,分子力表現(xiàn)為引力D.兩個(gè)分子間的距離由極小逐步減小到r=r0的過程中,引力和作用力都同時(shí)減少,分子力表現(xiàn)為作用力解析:選BCD分子之間的引力和作用力是同時(shí)存在的,r=r0時(shí)合力等于零,但引力和作用力仍存在,A錯(cuò);r0可看成是分子半徑的大小,數(shù)目級(jí)為10-10m,B對(duì);r>r0時(shí)分子力表現(xiàn)為引力,在無窮遠(yuǎn)處分子力趨向零,分子寬度由較大逐步減少到r=r0的過程中,分子力先減小后減弱,C對(duì);r<r0時(shí)分子力表現(xiàn)為作用力,分子寬度由極小減小到r=r0的過程中,分子間的引力和作用力都同時(shí)減少,D對(duì)。
8.(2016·焦作二模)甲和乙兩個(gè)分子,設(shè)甲固定不動(dòng),乙從無窮遠(yuǎn)處(此時(shí)分子間的分子力可忽視,取無窮遠(yuǎn)時(shí)它們的分子勢(shì)能為0)逐步向甲緊靠直至不能再緊靠的過程中()A.分子間的引力和作用力都在減少B.分子間斥力的合力仍然減小C.分子間的力先做負(fù)功后做正功D.分子勢(shì)能先降低后減小解析:選D分子間的引力和作用力都隨分子之寬度離的減少而減小,故A錯(cuò)誤;開始時(shí)因?yàn)閮煞肿又g的距離小于r0,分子力表現(xiàn)為引力,而且隨距離的增大,先減小后減弱;當(dāng)分子寬度大于r0,分子力為作用力,隨分子距離的增大而減小,故B錯(cuò)誤;開始時(shí)因?yàn)閮煞肿又g的距離小于r0,因而分子力為引力,當(dāng)互相緊靠時(shí)分子力做正功,分子勢(shì)能減低;當(dāng)分子寬度大于r0,分子力為作用力,互相緊靠時(shí),分子力做負(fù)功,分子勢(shì)能降低,故C錯(cuò)誤,D正確。9.(2013·全國卷)兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的分子僅在分子力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng),直到不再緊靠。在此過程中,下述說法正確的是()A.分子力先減小,后仍然減少B.分子力先做正功,后做負(fù)功C.分子動(dòng)能先減小,后降低D.分子勢(shì)能先減小,后降低E.分子勢(shì)能和動(dòng)能之和不變解析:選BCE分子力應(yīng)先減小,后降低,再減小,所以A選項(xiàng)錯(cuò)誤;分子力先為引力,做正功,再為作用力,做負(fù)功,B選項(xiàng)正確;按照動(dòng)能定律可知分子動(dòng)能先減小后減弱,分子勢(shì)能先降低后減小,分子動(dòng)能和分子勢(shì)能之和保持不變,所以C、E選項(xiàng)正確,D錯(cuò)誤。
10.分子勢(shì)能與分子力隨分子寬度離r變化的情況如圖2甲所示。現(xiàn)將甲分子固定在座標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子只受兩分子間的斥力沿x軸正方向運(yùn)動(dòng),兩分子間的分子勢(shì)能Ep與兩分子寬度離x的變化關(guān)系如圖乙所示。設(shè)在聯(lián)通過程中兩分子所具有的總能量為0,則()圖2A.乙分子在P點(diǎn)時(shí)加速度最大B.乙分子在Q點(diǎn)時(shí)分子勢(shì)能最小C.乙分子在Q點(diǎn)時(shí)處于平衡狀態(tài)D.乙分子在P點(diǎn)時(shí)分子動(dòng)能最大解析:選D按照題意,乙分子的分子動(dòng)能和兩分子間的分子勢(shì)能之和為零,所以當(dāng)分子勢(shì)能最小時(shí),乙分子的分子動(dòng)能最大;當(dāng)分子勢(shì)能為零時(shí),乙分子的分子動(dòng)能也為零。再觀察題圖乙可知,乙分子在P點(diǎn)時(shí)分子勢(shì)能最小,乙分子的分子動(dòng)能最大,此處分子力為零,加速度為零,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,D正確。乙分子在Q點(diǎn)時(shí)分子勢(shì)能為零,乙分子的分子動(dòng)能也為零,分子動(dòng)能最小,分子勢(shì)能最大,此處,分子力不為零,加速度不為零,選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤。對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練:物體的內(nèi)能11.(2016·濰坊一模)下述說法正確的是()A.0°C的冰與0°C的水份子的平均動(dòng)能相同B.氣溫高的物體內(nèi)能一定大C.分子間斥力總是隨分子寬度離的減小而降低D.隨著制熱技術(shù)的不斷提升,絕對(duì)零度一定能在實(shí)驗(yàn)室中達(dá)到解析:選A氣溫是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,A正確;物體的內(nèi)能與氣溫、體積、物質(zhì)的量相聯(lián)系,B錯(cuò)誤;當(dāng)r<r0時(shí),分子間斥力隨分子寬度離的減小而降低,當(dāng)r>r0時(shí),分子間斥力隨分子寬度離的減小先減小后減弱,C錯(cuò)誤;絕對(duì)零度不可能達(dá)到,D錯(cuò)誤。
12.(多選)(2016·泰州期中)對(duì)于分子動(dòng)理論和物體內(nèi)能的理解,下述說法正確的是()A.濕度高的物體內(nèi)能不一定大,但分子平均動(dòng)能一定大B.物體的氣溫下降,物體短發(fā)子熱運(yùn)動(dòng)激化,所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能都一定減小C.內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和D.在使兩個(gè)分子間的距離由很遠(yuǎn)降低到很難再緊靠的過程中,分子間的斥力先降低后增大,分子勢(shì)能不斷減小解析:選AC物體的內(nèi)能由物體的容積、溫度和物質(zhì)的量共同決定,故氣溫高的物體內(nèi)能不一定大,但氣溫越高,分子的平均動(dòng)能一定越大,故A正確。物體的氣溫下降,物體短發(fā)子熱運(yùn)動(dòng)激化,分子的平均動(dòng)能減小,因?yàn)榉肿舆\(yùn)動(dòng)是零亂無章的,不是所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能都減小,故B錯(cuò)誤。內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子的熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能與分子勢(shì)能的總和,故C正確。在使兩個(gè)分子間的距離由很遠(yuǎn)降低到很難再緊靠的過程中,分子間的斥力先降低后減小,分子力先做正功后做負(fù)功,分子勢(shì)能先降低后減小,故D錯(cuò)誤。13.下述關(guān)于體溫及內(nèi)能的說法中正確的是()A.氣溫是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志,所以兩個(gè)動(dòng)能不同的分子相比,動(dòng)能大的氣溫高B.兩個(gè)不同的物體,只要?dú)鉁睾腿莘e相同,內(nèi)能就相同C.質(zhì)量和氣溫相同的冰和水,內(nèi)能是相同的D.一定質(zhì)量的某種物質(zhì),雖然水溫不變,內(nèi)能也可能發(fā)生變化解析:選D氣溫是大量分子熱運(yùn)動(dòng)的客觀彰顯,單個(gè)分子不能比較氣溫大小,A錯(cuò)誤;物質(zhì)的內(nèi)能由氣溫、體積、物質(zhì)的量共同決定,故B、C均錯(cuò)誤;一定質(zhì)量的某種物質(zhì),氣溫不變而容積發(fā)生變化時(shí),內(nèi)能也可能發(fā)生變化,D正確。
14.(多選)氣態(tài)的N2可視為理想的二氧化碳,對(duì)于一定質(zhì)量的N2在不同物態(tài)下的內(nèi)能,下述說法中正確的是()A.固態(tài)的N2融化為同水溫的液態(tài)N2時(shí)內(nèi)能減小B.固態(tài)的N2融化為同水溫的液態(tài)N2時(shí),因?yàn)榉肿恿ψ鲐?fù)功將分子動(dòng)能轉(zhuǎn)化為分子勢(shì)能,即其內(nèi)能保持不變C.液態(tài)N2氣化為同水溫的二氧化碳時(shí)內(nèi)能減小D.氣態(tài)的N2氣溫下降時(shí)內(nèi)能因所有分子動(dòng)能減小而減小解析:選AC固態(tài)的N2融化為同水溫的液態(tài)N2時(shí)因須要吸收熱量其內(nèi)能減小,A正確,B錯(cuò)誤;液態(tài)N2氣化為同水溫的二氧化碳時(shí),由于分子的平均動(dòng)能只與物體的氣溫有關(guān),所以N2的分子平均動(dòng)能不變,而分子勢(shì)能減小,即內(nèi)能減小,C正確;氣態(tài)的N2氣溫下降時(shí),分子的平均動(dòng)能減小,但并不是所有分子的動(dòng)能都減小,D錯(cuò)誤。考點(diǎn)綜合訓(xùn)練15.以下說法正確的是()A.無論哪些物質(zhì),只要它們的摩爾數(shù)相同就富含相同的分子數(shù)B.分子引力不等于分子作用力時(shí),違反了牛頓第三定理C.1g氧氣和1g二氧化碳富含的分子數(shù)相同,都是6.02×1023個(gè)D.陽光從空隙射入課室,從陽光中看見的塵埃的運(yùn)動(dòng)就是布朗運(yùn)動(dòng)解析:選A一摩爾任何物質(zhì)都富含阿伏加德羅常數(shù)個(gè)分子,A正確;分子引力與分子作用力不是一對(duì)斥力和反斥力,它們的大小不一定相等,B錯(cuò)誤;氧氣分子和氮?dú)夥肿拥馁|(zhì)量不同,所以1g氧氣和1g二氧化碳富含的分子數(shù)不同,C錯(cuò)誤;布朗運(yùn)動(dòng)只有在顯微鏡下能夠見到,人的肉眼是看不到的,從陽光中看見的塵埃的運(yùn)動(dòng)是物體的機(jī)械運(yùn)動(dòng),D錯(cuò)誤。
16.已知?dú)馀輧?nèi)二氧化碳的密度為1.29kg/m3,平均摩爾質(zhì)量為0.029kg/mol。阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1,取二氧化碳分子的平均半徑為2×10-10m。若氣泡內(nèi)的二氧化碳能完全變?yōu)橐后w,請(qǐng)計(jì)算液體容積與原先二氧化碳容積的比值。(結(jié)果保留1位有效數(shù)字)解析:設(shè)二氧化碳容積為V0,變?yōu)橐后w后容積為V1,二氧化碳分子數(shù)n=NA,V1=n(或V1=nd3)則=πd3NA(或=d3NA)解得≈1×10-4(9×10-5~2×10-4都對(duì))。答案:1×10-4(9×10-5~2×10-4皆可)6頁共6頁