2019-2020年高考物理一轮复习 专题六 选考部分 第13讲 分子动理论 气体及热力学定律提升训练.doc

2019-2020年高考物理一轮复习 专题六 选考部分 第13讲 分子动理论 气体及热力学定律提升训练1.(xx苏北四市高三调研)(1)下列说法中正确的是_。A.空气中PM2.5的运动属于分子热运动B.露珠成球形是由于液体表面张力的作用C.液晶显示屏是利用液晶的光学各向异性制成的D.分子间相互作用力随着分子间距离的增大而减小(2)如图1所示，一定质量的理想气体被活塞密封在一容器中，活塞与容器壁间无摩擦，外界大气压强保持不变。当气体的温度升高时，气体体积_(选填“增大”、“减小”或“不变”)，从微观角度看，产生这种现象的原因是_。图1(3)某压力锅结构如图2所示。盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热。图2在压力阀被顶起前，停止加热。若此时锅内气体的体积为V、摩尔体积为V0，阿伏加德罗常数为NA，计算锅内气体的分子数；在压力阀被顶起后，停止加热。假设放气过程中气体对外界做功为W0，并向外界释放了Q0的热量。求该过程锅内原有气体内能的变化量。解析(1)空气中PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，其运动是由于来自空气分子的各个方向的撞击不平衡所引起的，属于布朗运动，不属于分子热运动，故A错误；液体表面的分子的距离rr0，分子力表现为引力，即有缩小到最小面积的趋势，液体的表面层就像张紧的橡皮膜而表现出表面张力，宏观上表现为液体表面张力，故B正确；液晶的光学性质随温度、所加电场、所加电压的变化而变化，液晶显示屏就是利用液晶的这种光学各向异性制成的，故C正确；分子间相互作用力随着分子间距离的变化如图中实线所示，可见D错误。(2)由题意知气体发生等压变化，一定质量的气体压强大小取决于气体分子的平均动能、单位体积内分子数(即数密度)，温度升高时分子平均动能增大，所以单位体积内分子数就得减小，则气体的体积增大。(3)物质的量等于总体积除以摩尔体积，分子数等于物质的量与阿伏加德罗常数的积，设分子数为n，故有：nNA由热力学第一定律UWQ得：UW0Q0答案(1)BC(2)增大；温度升高时，分子平均动能增大，只有气体的体积同时增大使分子的密集程度减小，才能保持压强不变。(3)NAW0Q02.(xx南通市、扬州市、泰州市、宿迁市高三第二次调研)(1)下列说法中正确的是_。A.扩散现象只能发生在气体和液体中B.岩盐是立方体结构，粉碎后的岩盐不再是晶体C.地球大气的各种气体分子中氢分子质量小，其平均速率较大，更容易挣脱地球吸引而逃逸，因此大气中氢含量相对较少D.从微观角度看，气体压强只与分子平均动能有关(2)如图3所示，一隔板将绝热容器分成容积相等的两部分，左半部分充有理想气体，右半部分是真空。现抽去隔板，左室气体向右室扩散，最终达到平衡。这个过程叫作绝热自由膨胀。膨胀后，气体的压强_(填“变大”“变小”或“不变”)，温度_(填“变大”“变小”或“不变”)。图3(3)节日儿童玩耍的氢气球充气时只充到其极限体积的。将充好气的氢气球释放，上升过程中，随着大气压减小，气球会膨胀，达到极限体积时爆炸。已知地面的大气压强为750 mmHg(毫米汞柱)，大气压强随海拔的变化规律是：每升高12 m，大气压强减小1 mmHg。假定在气球上升高度内大气温度是恒定的，气球内外压强相等，求：气球达到极限体积时气体的压强；气球能上升的最大高度。解析(1)把金片和铅片压在一起，金会扩散到铅片中，铅也会扩散到金片中，说明扩散现象也能发生在固体中，选项A错误；粉碎后岩盐的晶体结构没有被破坏，仍然是晶体，选项B错误；氢分子质量小，相同温度条件下，其分子平均速率大，故氢气更容易挣脱地球吸引而逃逸，所以大气中氢含量相对较少，选项C正确；从微观角度看，气体压强取决于单位体积内气体分子的数目和气体分子的平均动能，选项D错误。(2)因为容器绝热，故无热交换，即Q0，气体自由膨胀，不受外界阻碍，所以气体不对环境做功，即W0，据热力学第一定律UQW可知，气体的内能不变，即气体的温度不变；从微观角度看，气体压强取决于单位体积内气体分子的数目和气体分子的平均动能，自由膨胀前后，气体的温度不变，故气体分子的平均动能不变，但由于气体体积增大，导致单位体积内气体分子数目减少，故气体压强变小。(3)设极限体积时气体的压强为p1，由玻意耳定律有p0V0p1V1代入数据解得p1p0675 mmHg气球能上升的最大高度h(750675)12 m900 m答案(1)C(2)变小不变(3)675 mmHg900 m3.(1)下列说法正确的是_。A.悬浮在液体中的微粒越小，受到液体分子的撞击就越容易平衡B.物体中所有分子的热运动动能的总和叫做物体的内能C.热力学温度T与摄氏温度t的关系为t T273.15D.液体表面的分子距离大于分子间的平衡距离，使得液面有表面张力(2)图4为一定质量理想气体的压强p与体积V的关系图象，它由状态A经等容过程到状态B，再经等压过程到状态C。设A、B、C状态对应的温度分别为TA、TB、TC，则TA_TC。从状态B到状态C过程气体_热(填“吸”、“放”)。图4(3)某教室的空间体积约为120m3。试计算在标准状况下，教室里空气分子数。已知：阿伏加德罗常数NA6.01023mol1，标准状况下摩尔体积V022.4103m3。(计算结果保留一位有效数字)解析(1)悬浮在液体的微粒越小，受到液体分子的撞击就越不易平衡，A项错误；物体中所有分子热运动的动能和势能的总和叫做物体的内能，B项错误；热力温度T与摄氏温度t的关系为tT273.15，C项正确；液体表面的分子距离大于分子间的平均距离，使得液体表面有表面张力，D项正确。(2)从AB状态，由查理定律得从BC状态由盖吕萨克定律得联立式解得TATC由式知TC3TB，则气体的内能增大，气体膨胀对外做功，由热力学第一定律知，气体吸热。(3)分子数NNA6.01023个31027个答案(1)CD(2)吸(3)31027个4.(1)下列说法正确的是_。A.晶体和非晶体在一定条件下可以相互转化B.布朗运动是由于液体分子撞击的不平衡引起的C.0 的冰融化成0 的水的过程中，分子平均动能增大D.油膜法测定油酸分子直径时，用一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜的面积就得到油酸分子的直径(2)某冰箱冷藏室容积为V，已知此状态下空气的摩尔体积为Vmol，阿伏加德罗常数为NA，则该冷藏室内有_个空气分子，空气分子间的平均距离为_。(3)如图5所示的导热汽缸固定于水平面上，缸内用活塞密封一定质量的理想气体，外界大气压强保持不变。现使汽缸内气体温度从27 缓慢升高到87 ，此过程中气体对活塞做功240 J，内能增加了60 J。活塞与汽缸间无摩擦、不漏气，且不计气体的重力，活塞可以缓慢自由滑动。求：图5缸内气体从外界吸收了多少热量？升温后缸内气体体积是升温前气体体积的多少倍？解析(3)由热力学第一定律UWQQUW60 J(240 J)300 J1.2。答案(1)AB(2)(3)300 J1.25.(1)下列说法正确的是_。A.同种物质可能以晶体或非晶体两种形态出现B.冰融化为同温度的水时，分子势能增加C.分子间引力随距离增大而减小，而斥力随距离增大而增大D.大量分子做无规则运动的速率有大有小，所以分子速率分布没有规律(2)已知二氧化碳摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，在海面处容器内二氧化碳气体的密度为。现有该状态下体积为V的二氧化碳，则含有的分子数为_。实验表明，在2 500 m深海中，二氧化碳浓缩成近似固体的硬胶体。将二氧化碳分子看作直径为D的球，则该容器内二氧化碳气体全部变成硬胶体后体积约为_。(3)如图6所示，一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，内能增加了10 J。已知该气体在状态A时的体积为1.0103 m3。求：图6该气体在状态B时的体积；该气体从状态A到状态B的过程中，气体与外界传递的热量。解析(3)气体从状态A变化到状态B是等压变化，有，代入得：VB1.2103 m3。从状态A到状态B是等压变化，整个过程外界对气体做功为WpV11050.2103 J20 J根据热力学第一定律得UQW，代入数据得：Q30 J故气体从外界吸收了30 J热量。答案(1)AB(2)NA(3)1.2103m3吸收30 J的热量6.(xx南京市高三质量检测)以下说法中正确的是_。A.系统在吸收热量时内能一定增加B.悬浮在空气中做布朗运动的PM2.5微粒，气温越高，运动越剧烈C.封闭容器中的理想气体，若温度不变，体积减半，则单位时间内气体分子在容器壁单位面积上碰撞的次数加倍，气体的压强加倍D.用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，说明此时分子间只存在引力而不存在斥力(2)常温水中用氧化钛晶体和铂黑作电极，在太阳光照射下分解水，可以从两电极上分别获得氢气和氧气。已知分解1 mol的水可得到1 mol氢气，1 mol氢气完全燃烧可以放出2.858 105 J的能量，阿伏加德罗常数NA 6.021023mol1，水的摩尔质量为1.8102 kg/mol 。则2 g水分解后得到氢气分子总数_个；2 g水分解后得到的氢气完全燃烧所放出的能量_J。(均保留两位有效数字)(3)一定质量理想气体经历如图7所示的AB、BC、CA三个变化过程，TA300 K，气体从CA的过程中做功为100 J，同时吸热250 J，已知气体的内能与温度成正比。求：图7气体处于C状态时的温度TC；气体处于C状态时内能UC。解析(1)改变物体的内能有两种途径，做功和热传递，A项错误；气温越高，布朗运动越剧烈，B项正确；封闭容器中的理想气体，若温度不变，则分子的平均动能不变，体积减半，单位体积内气体分子数加倍，则单位时间内气体分子在容器壁单位面上碰撞的次数加倍，气体压强加倍，C项对，用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，说明分子间的引力大于斥力，对外表现为引力，D项错。(2)2 g水的分子数NNA6.021023个6.71022个氢气燃烧所放出的能量EE02.858105 J3.2104 J(3)对气体从A到C由盖吕萨克定律得解得C状态的温度TCTA150 K从C到A对气体由热力学第一定律得UAUCQW250 J100 J150 J由题意得联立式解得UC150 J答案(1)BC(2)6.710223.2104(3)150 K150 J