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课时规范练41分子动理论固体液体内能热力学定律基础对点练1.(多选)(2018辽宁葫芦岛模拟)下列说法正确的是()A.布朗运动是由悬浮在液体中的微粒之间的相互碰撞引起的B.一定质量的理想气体,温度不变、分子的平均动能不变C.当分子力表现为引力时,分子势能随分子间距离的增大而增大D.晶体一定具有各向异性,非晶体一定具有各向同性E.外界对物体做功,物体的内能可能减小答案BCE解析布朗运动是由液体分子对悬浮在液体表面的固体微粒的碰撞的不平衡引起的,选项A错误;温度是分子平均动能的标志,则一定质量的理想气体,温度不变、分子的平均动能不变,选项B正确;当分子力表现为引力时,随分子间距离的增大分子力做负功,则分子势能随分子间距离的增大而增大,选项C正确;单晶体一定具有各向异性,非晶体和多晶体一定具有各向同性,选项D错误;根据热力学第一定律,外界对物体做功,若气体放热,且放热大于外界对气体做功时,物体的内能减小,选项E正确。2.(多选)(2018湖南益阳4月调研)下列关于热现象的叙述,正确的是()A.液晶与多晶体一样具有各向同性B.空气的相对湿度越大,空气中水蒸气的压强越接近该温度下的饱和汽压C.雨水不能透过布雨伞是因为液体表面存在张力D.定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关E.当分子间的引力与斥力平衡时,分子势能最小答案BCE解析液晶的某些性质具有各向异性,故A错误;根据相对湿度的特点可知,空气的相对湿度越大,空气中水蒸气的压强越接近该温度下的饱和汽压,故B正确;由于液体表面存在张力,故雨水不能透过布雨伞,故C正确;理想气体分子势能不计,只与温度有关,与体积无关,故D错误;当rr0时,分子力表现为引力,当r增大时,分子力做负功,则分子势能增大,当r0,Q0,根据热力学第一定律U=Q+W知,U0,说明气体的温度升高,又气体被压缩,体积减小,由理想气体状态方程可知,气体压强一定增大,D正确;若一定质量的理想气体分子平均动能减小,说明温度降低,内能减小,即U0,根据热力学第一定律U=Q+W知,Q0,即气体一定放热,E正确。4.(多选)(2018山东日照5月校际联考)下列说法正确的是()A.由同种元素构成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体B.一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中,内能一定增加C.高原地区水的沸点较低,这是高原地区温度较低的缘故D.一定量100 的水变成100 的水蒸气,其分子间的势能增加E.布朗运动是指在显微镜下看到的液体分子的无规则运动答案ABD解析根据晶体的特点可以知道,由同种元素构成的固体,可能会因为原子的排列方式不同而成为不同的晶体,例如石墨和金刚石。所以A选项是正确的。一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中,温度一定升高,所以理想气体的内能一定增加,故B正确;高原地区水的沸点较低,这是高原地区气压较低的缘故,与温度无关。故C错误;一定量100的水变成100的水蒸气要吸收能量,温度不变,所以动能不变,由于吸收能量,所以分子势能增加,故D正确;布朗运动是指在显微镜下看到的悬浮颗粒的无规则运动,不是分子的无规则运动,故E错误;故选ABD。5.(多选)(2018广东珠海下学期3月质量检测)下列说法中正确的是()A.只要气体的温度降低,就可以减弱气体分子热运动的剧烈程度B.气体的体积指的就是该气体所有分子体积之和C.在完全失重的情况下,气体对容器壁的压强为零D.气体从外界吸收热量,其内能可能减小E.一定质量的理想气体在等压膨胀过程中温度一定升高答案ADE解析温度是分子的平均动能的标志,温度高气体分子热运动就剧烈,只要减弱气体分子热运动的剧烈程度,气体的温度就降低,故A正确;气体的体积指的是该气体的分子所能到达的空间的体积,不是指的该气体的所有气体分子体积之和,故B错误;在完全失重的情况下,气体分子运动不停止,对容器壁的碰撞不会停止,则气体的压强不会为零,故C错误;理想气体在某过程中从外界吸收热量,若同时对外做功,其内能可能减小,故D正确;由盖吕萨克定律可知,一定质量的理想气体在等压膨胀过程中温度一定升高,故E正确;故选ADE。6.(多选)(2018河南适应性测试)下列说法正确的是()A.当分子间的引力和斥力平衡时,分子势能最小B.两个分子间距离减小时,它们之间的分子势能一定减小C.温度总是从分子平均动能大的物体向分子平均动能小的物体转移D.一定量的水蒸发为同温度的水蒸气,吸收的热量大于其增加的内能E.干湿泡温度计的干泡与湿泡的示数差越小,则相对湿度越大,人感觉潮湿答案ADE解析当分子间的引力和斥力平衡时,分子力最小,如果要分子间距再变化,则要克服分子力做功,故分子势能要变大,故平衡位置的分子势能最小,故A正确;当分子间的距离小于平衡距离,分子力是斥力,间距增大分子力做正功,分子势能减小,当分子间的距离大于平衡距离,分子力是引力,间距增大分子力做负功,分子势能增大,故B错误;热量总是从温度高的物体传给温度低的物体,而温度是分子平均动能的标志,温度越高,分子平均动能越大,所以热量总是从分子平均动能大的物体传给分子平均运能小的物体,故C错误;根据能量守恒定律,一定量的水蒸发为同温度的水蒸气,吸收的热量等于其增加的内能,故D正确;干泡温度计和湿泡温度计组成,由于蒸发吸热,湿泡所示的温度小于干泡所示的温度。干湿泡温度计温差的大小与空气湿度有关,温度相差越小,说明相对湿度越大,人感觉潮湿,故E正确。7.(多选)(2018湖南郴州第二次质量监测)双原子分子势能Ep与分子间距离r的关系如图中线所示,A为曲线与r轴的交点,B为曲线的最低点,下列说法正确的是()A.A点处原子间作用力表现为斥力B.A点处分子的动能最大C.B点处对应的原子间作用力表现为引力D.B点处分子的动能最大E.原子间作用力表现为引力最大时,原子间距大于B点处对应的原子间距答案ADE解析B处原子势能最小,即处于r0位置,A处的原子间的距离小于r0,所以表现为斥力,故A正确;根据能量守恒可知,势能最小处动能最大,即在B点动能最大,故B错误,D正确;B处原子势能最小,即处于r0位置,此处分子间的引力与斥力的合力为零,故C错误;根据随原子间距离增大,引力减小可知,原子间作用力表现为引力最大时,原子间距大于B点处对应的原子间距,故E正确。8.(多选)关于物体的内能,以下说法中正确的是()A.物体吸收热量,内能一定增大B.物体放出热量,同时对外做功,内能一定减少C.物体体积改变,内能可能不变D.不可能从单一热源吸收热量,使之完全变为功E.质量相同的0 的水的内能比0 的冰的内能大答案BCE解析物体吸收热量,若同时对外做功,其内能可能减少,选项A错误;根据热力学第一定律,物体放出热量,同时对外做功,内能一定减少,选项B正确;物体体积改变,例如理想气体体积改变,只要温度不变,其内能不变,选项C正确;可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功,但是会引起其他变化,选项D错误;0的水变成0的冰需要放出热量,故质量相同的0的水的内能比0的冰的内能大,选项E正确。9.(多选)下列关于热力学第二定律的说法中正确的是()A.所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真的发生B.一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的C.机械能可以全部转化为内能,但内能无法全部用来做功而转化成机械能D.气体向真空的自由膨胀是可逆的E.热运动的宏观过程有一定的方向性答案BCE解析符合能量守恒定律,但违背热力学第二定律的宏观过程不能发生,选项A错误;一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的,选项B正确;机械能可以全部转化为内能,但内能无法全部用来做功而转化成机械能,选项C正确;气体向真空的自由膨胀是不可逆的,选项D错误;热运动的宏观过程有一定的方向性,选项E正确。10.在压强不太大、温度不太低的情况下,气体分子本身大小比分子间距小得多,可以忽略分子大小。氮气的摩尔质量为2.810-2 kg/mol,标准状态下摩尔体积是22.4 L。(1)估算氮气分子间距;(2)液氮的密度为810 kg/m3,假设液氮可以看成由立方体分子堆积而成,估算液氮分子间距。(保留一位有效数字)答案(1)310-9 m(2)410-10 m解析(1)由题知,氮气的体积V=3.710-26m3氮气分子间距L=310-9m。(2)设液氮分子间距为L0,则摩尔体积Vmol=NA由题知Mmol=2.810-2kg/mol=得L0410-10m。11.如图所示的p-V图象中,一定质量的理想气体由状态A经过ACB过程至状态B,气体对外做功280 J,放出热量410 J;气体又从状态B经BDA过程回到状态A,这一过程中外界对气体做功200 J。(1)ACB过程中气体的内能如何变化?变化了多少?(2)BDA过程中气体吸收还是放出多少热量?答案见解析解析(1)ACB过程中,W1=-280J,Q1=-410J由热力学第一定律得UB-UA=W1+Q1=-690J气体的内能减少,减少量为690J。(2)因为一定质量理想气体的内能只与温度有关,BDA过程中气体内能变化量:UA-UB=690J由题知W2=200J由热力学第一定律得UA-UB=W2+Q2解得Q2=490J即吸收热量490J。
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