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課時跟蹤檢測（四十） 分子動理論 內(nèi)能 對點訓練：微觀量的估算 1．[多選](2019漣水中學模擬)已知某氣體的摩爾體積為22.4 L/mol，摩爾質(zhì)量為18 g/mol，阿伏加德羅常數(shù)為NA＝6.021023 mol－1。由以上數(shù)據(jù)可以估算出這種氣體(　　) A．每個分子的質(zhì)量　　　　 　B．每個分子占據(jù)的空間 C．每個分子的體積 D．分子之間的平均距離 解析：選ABD　每個分子的質(zhì)量m1＝，即根據(jù)摩爾質(zhì)量和阿伏加德羅常數(shù)可估算出單個分子的質(zhì)量，故A項正確；每個分子占據(jù)的空間V0＝，即根據(jù)摩爾體積和阿伏加德羅常數(shù)可估算出單個分子占據(jù)的空間，故B項正確；由于氣體分子間間隙較大，算出每個分子占據(jù)的空間后，求不出單個分子的體積，故C項錯誤；借助立方體模型，分子間的距離d＝，由分子占據(jù)的空間可以算出分子之間的平均距離，故D項正確。 2．[多選]已知阿伏加德羅常數(shù)為N，鋁的摩爾質(zhì)量為M，鋁的密度為ρ，則下列說法正確的是(　　) A．1 kg鋁所含原子數(shù)為ρN B．1個鋁原子的質(zhì)量為 C．1 m3鋁所含原子數(shù)為 D．1個鋁原子所占的體積為 解析：選BD　1 kg鋁所含的原子數(shù)目為N′＝N，故A錯誤；1個鋁原子的質(zhì)量為，故B正確；1 m3鋁的物質(zhì)的量n＝，原子數(shù)目為N′＝nN，聯(lián)立以上各式解得1 m3鋁的原子數(shù)為，故C錯誤；1個鋁原子所占的體積為，故D正確。 3．(2019南京一模)鐵的密度ρ＝7.8103 kg/m3、摩爾質(zhì)量M＝5.610－2 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.01023 mol－1?？蓪㈣F原子視為球體，試估算：(保留一位有效數(shù)字) (1)1克鐵含有的分子數(shù)； (2)鐵原子的直徑大小。 解析：(1)1 g鐵含有的分子數(shù)為N＝nNA＝NA ＝6.01023個≈11022個。 (2)取1 mol的鐵，則：NAπ3＝， 代入數(shù)據(jù)，可得：d＝310－10 m。 答案：(1)11022個　(2)310－10 m 4．(2019南京調(diào)研)氙氣燈在亮度、耗能及壽命上都比傳統(tǒng)燈有優(yōu)越性。某轎車的燈泡的容積V＝1.5 mL，充入氙氣的密度ρ＝5.9 kg/m3，摩爾質(zhì)量M＝0.131 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝61023 mol－1。試估算燈泡中：(結(jié)果保留一位有效數(shù)字) (1)氙氣分子的總個數(shù)； (2)氙氣分子間的平均距離。 解析：(1)設氙氣的物質(zhì)的量為n，則：n＝； 氙氣分子的總數(shù)：N＝NA＝61023個≈41019個。 (2)每個分子所占的空間為：V0＝； 設分子間平均距離為a，則有：V0＝a3； 則a＝ ＝ m≈310－9 m。 答案：(1)41019個　(2)310－9 m 對點訓練：擴散現(xiàn)象、布朗運動與分子熱運動 5．[多選](2019南京六校聯(lián)考)關(guān)于擴散現(xiàn)象和布朗運動，下列說法中正確的是(　　) A．液體中的擴散現(xiàn)象是由于液體的對流形成的 B．在顯微鏡下可以觀察到煤油中小?；覊m的布朗運動，這說明煤油分子在做無規(guī)則運動 C．在擴散現(xiàn)象中，溫度越高，擴散得越快 D．布朗運動就是液體分子的無規(guī)則運動 解析：選BC　液體中的擴散現(xiàn)象是液體分子的無規(guī)則熱運動造成的，溫度越高，分子熱運動越劇烈，擴散得越快，A錯誤，C正確；布朗運動形成的原因是由于液體分子對懸浮微粒無規(guī)則撞擊引起的，所以布朗運動是液體分子無規(guī)則運動的反映，顯微鏡下可以觀察到煤油中小顆?；覊m，受到液體分子頻繁碰撞，而出現(xiàn)了布朗運動，這說明煤油分子在做無規(guī)則運動，B正確，D錯誤。 6．(2018大豐中學期中)根據(jù)分子動理論，下列關(guān)于分子熱運動的說法中正確的是(　　) A．布朗運動就是液體分子的熱運動 B．如圖所示，布朗運動圖中不規(guī)則折線表示的是液體分子的運動軌跡 C．當分子間的距離變小時，分子間作用力可能減小，也可能增大 D．當物體的溫度改變時，物體分子的平均動能不一定改變 解析：選C　布朗運動是懸浮在液體中固體微粒的無規(guī)則運動，是由大量液體分子撞擊形成的，是液體分子無規(guī)則運動的反應，A錯誤；布朗運動圖示中不規(guī)則折線表示固體小顆粒運動的無規(guī)則性，并非液體分子的運動軌跡，B錯誤；要判斷分子力與分子之間距離的變化關(guān)系，首先明確分子之間開始距離與r0的關(guān)系，如若分子之間距離由無窮遠開始變小，分子力變化可能是先增大后減小再增大，C正確；溫度是分子平均動能的標志，物體溫度改變，分子平均動能一定改變，故D錯誤。 7．[多選](2018常州一模)PM2.5是指空氣中直徑等于或小于2.5微米的懸浮顆粒物，飄浮在空中做無規(guī)則運動，很難自然沉降到地面，吸入后危害人體健康，礦物燃料的燃燒是形成PM2.5的主要原因。下列關(guān)于PM2.5的說法中正確的是(　　) A．PM2.5的尺寸與空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級相當 B．PM2.5在空氣中的運動屬于布朗運動 C．溫度越低，PM2.5活動越劇烈 D．倡導低碳生活，減少煤和石油等燃料的使用能有效減小PM2.5在空氣中的濃度 解析：選BD　“PM2.5”是指直徑小于等于2.5微米的顆粒物，其尺寸遠大于空氣中氧分子的尺寸的數(shù)量級，故A錯誤；PM2.5在空氣中的運動是固體顆粒的運動，屬于布朗運動，故B正確；大量空氣分子對PM2.5無規(guī)則碰撞，溫度越高，空氣分子對顆粒的撞擊越劇烈，則PM2.5的運動越激烈，故C錯誤；導致PM2.5增多的主要原因是礦物燃料的燃燒，故應該提倡低碳生活，可有效減小PM2.5在空氣中的濃度，故D正確。 對點訓練：分子力、分子勢能與分子間距離的關(guān)系 8．關(guān)于分子間的相互作用力，下列說法中不正確的是(　　) A．當分子間的距離r＝r0 時，分子力為零，說明此時分子間既不存在引力，也不存在斥力 B．分子力隨分子間的距離r的變化而變化，當r＞r0時，分子間的引力和斥力都隨距離的增大而減小，但斥力比引力減小得快，故分子力表現(xiàn)為引力 C．當分子間的距離r＜r0 時，分子間的引力和斥力都隨距離的減小而增大，但斥力增加得快，故分子力表現(xiàn)為斥力 D．分子間距離大于10倍分子直徑時，分子力可近似為零 解析：選A　當r＝r0時，F(xiàn)斥力＝F引力，F(xiàn)＝0，故A錯誤；當r＞r0時，引力和斥力都隨距離的增大而減小，且斥力減小的快，分子力表現(xiàn)為引力，故B正確；當r＜r0時，引力和斥力都隨距離的減小而增大，且斥力增加的快，分子力表現(xiàn)為斥力，故C正確；r＝10r0時，引力和斥力都非常弱，分子力為零，故D正確。 9．[多選]兩分子間的作用力F與分子間距離r的關(guān)系如圖中曲線所示，曲線與r軸交點的橫坐標為r0，F(xiàn)>0為斥力，F(xiàn)<0為引力。若將甲分子固定在坐標原點O，乙分子從圖中a點處由靜止釋放，在它向甲分子靠近的過程中，下列說法正確的是(　　) A．乙分子將一直做加速運動 B．在r>r0階段，乙分子做加速運動 C．當乙分子到達r0位置時，其加速度最大 D．在r>r0階段，兩分子的勢能一直減小 解析：選BD　a點處分子力表現(xiàn)為引力，故乙分子將加速運動，到達r0時，分子合力為零，加速度為零，速度最大，在r>r0過程中，分子力做正功，分子勢能減小，之后分子力表現(xiàn)為斥力，乙分子做減速運動，故B、D正確。 10．[多選](2019儀征中學月考)關(guān)于下列四幅圖的說法，正確的是(　　) A．甲圖中估測油酸分子直徑時，可把油酸分子簡化為球形處理 B．乙圖中，顯微鏡下看到的三顆微粒運動位置連線是它們做布朗運動的軌跡 C．丙圖為大量氣體分子熱運動的速率分布圖線，圖中兩條曲線對應的溫度T1大于T2 D．丁圖中分子間距離為r0時，分子間作用力F最小，分子勢能也最小 解析：選AD　甲圖中估測油酸分子直徑時，可把油酸分子簡化為球形處理，選項A正確；乙圖中，顯微鏡下看到的三顆微粒運動位置連線不是它們做布朗運動的軌跡，而是微粒在不同時刻的位置，選項B錯誤；溫度越高分子熱運動越激烈，分子運動激烈是指速率大的分子所占的比例大，由丙圖可知圖線T2速率大的分子比例大，溫度較高，選項C錯誤；丁圖中分子間距離為r0時，分子間作用力F最小為零，分子勢能也最小，選項D正確。 考點綜合訓練 11．(2019南京六校聯(lián)考)當氫氣和氧氣溫度相同時，下列說法中正確的是(　　) A．兩種氣體分子的平均動能相等 B．氫氣分子的平均速率等于氧氣分子的平均速率 C．兩種氣體分子熱運動的總動能相等 D．質(zhì)量相等的氫氣和氧氣，溫度相同，不考慮分子間的勢能，則兩者內(nèi)能相等 解析：選A　溫度是物體分子平均動能的標志，溫度相同，則物體分子的平均動能相同，氫氣分子的質(zhì)量比氧氣分子的質(zhì)量小，平均動能相同時，氫氣分子平均速率大，A正確，B錯誤；由于兩者的總質(zhì)量關(guān)系未知，所以分子數(shù)多少未知，故總動能不一定相同，C錯誤；氫氣分子摩爾質(zhì)量小，質(zhì)量相等時，氫氣分子數(shù)多，所以氫氣內(nèi)能大，D錯誤。 12．(2019蘇州模擬)關(guān)于分子熱運動的動能，下列說法中正確的是(　　) A．物體運動速度大，物體內(nèi)分子熱運動的動能一定大 B．物體的溫度降低，物體內(nèi)分子熱運動的平均動能一定減小 C．物體的溫度升高，物體內(nèi)每個分子熱運動的動能都增大 D．1 g 100 ℃的水變成1 g 100 ℃的水蒸氣，分子熱運動的平均動能增大 解析：選B　物體由于運動而具有的能叫動能，它是宏觀物體所具有的一種能量形式；而分子的熱運動的動能叫做分子動能，是微觀上的內(nèi)能的一種形式。所以物體運動速度增大，與分子熱運動的動能無關(guān)，故A錯誤。溫度是分子熱運動平均動能的標志，物體的溫度升高，分子的平均動能增大，并不是每個分子熱運動的動能都增大，故B正確，C錯誤。溫度相同的水和水蒸氣，分子平均動能相同，故D錯誤。 13．(2019邗江中學模擬)下列說法正確的是(　　) A．分子間距增大，分子勢能先減小后增大 B．在較暗的房間里，看到透過窗戶的“陽光柱”里粉塵的運動是布朗運動 C．當分子間的距離變小時，分子間作用力增大 D．上圖中表示不同溫度時氧氣分子的速率分布圖像，由圖可知T2溫度時氧氣分子的平均動能較大 解析：選D　若開始時分子之間距離大于r0，則隨著分子距離的增大，分子勢能增大，故A錯誤；布朗運動是懸浮在液體或氣體中固體小顆粒的無規(guī)則運動，在較暗的房間里可以觀察到射入屋內(nèi)的陽光中有懸浮在空氣里的小顆粒在飛舞，是由于氣體的流動，這不是布朗運動，故B錯誤；當分子間的距離從平衡位置增大時，分子間作用力先增大后減小，所以當分子間的距離變小時，分子間作用力并不是一直增大，故C錯誤；由不同溫度時氧氣分子的速率分布圖像可知，T2中速率大的分子占據(jù)的比例較大，則說明T2對應的平均動能較大，故D正確。 14．(2018江蘇高考)一定量的氧氣貯存在密封容器中，在T1和T2溫度下其分子速率分布的情況見下表。則T1________(選填“大于”“小于”或“等于”)T2。若約10%的氧氣從容器中泄漏，泄漏前后容器內(nèi)溫度均為T1，則在泄漏后的容器中，速率處于400～500 m/s區(qū)間的氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比________(選填“大于”“小于”或“等于”)18.6%。 各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比/% 溫度T1 溫度T2 100以下 0.7 1.4 100～200 5.4 8.1 200～300 11.9 17.0 300～400 17.4 21.4 400～500 18.6 20.4 500～600 16.7 15.1 600～700 12.9 9.2 700～800 7.9 4.5 800～900 4.6 2.0 900以上 3.9 0.9 解析：溫度高時，速率大的分子比例較大，故T1>T2。溫度一定，氣體分子速率分布情況不變，故泄漏前后速率處于400～500 m/s區(qū)間的氧氣分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比保持不變。 答案：大于　等于