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

第13讲分子动理论气体及热力学定律专题提升训练1.(2015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.(2014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.(2014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