【創(chuàng)新設(shè)計】2021高考物理二輪復(fù)習(xí)(江蘇專用)-教師用書-第13講-分子動理論-氣體及熱力學(xué)定律

第13講分子動理論氣體及熱力學(xué)定律1．(2022·江蘇卷，12A)(1)下列現(xiàn)象中，能說明液體存在表面張力的有________．A．水黽可以停在水面上B．葉面上的露珠呈球形C．滴入水中的紅墨水很快散開D．懸浮在水中的花粉做無規(guī)章運動(2)密閉在鋼瓶中的抱負氣體，溫度上升時壓強增大．從分子動理論的角度分析，這是由于分子熱運動的________增大了．該氣體在溫度T1、T2時的分子速率分布圖象如圖6－13－1甲所示，則T1________(選填“大于”或“小于”)T2.(3)如圖乙所示，肯定質(zhì)量的抱負氣體從狀態(tài)A經(jīng)等壓過程到狀態(tài)B.此過程中，氣體壓強p＝1.0×105Pa，吸取的熱量Q＝7.0×102J，求此過程中氣體內(nèi)能的增量．圖6－13－1解析(1)紅墨水散開和花粉的無規(guī)章運動間接說明分子的無規(guī)章運動，選項C、D錯誤；水黽停在水面上、露珠呈球形均是由于液體存在表面張力，選項A、B正確．(2)溫度上升時，氣體分子平均速率變大，平均動能增大，即分子的速率較大的分子占總分子數(shù)比例較大，所以T1<T2.(3)等壓變化eq\f(VA,TA)＝eq\f(VB,TB)，對外做的功W＝p(VB－VA)依據(jù)熱力學(xué)第肯定律ΔU＝Q－W，解得ΔU＝5.0×102J.答案(1)AB(2)平均動能小于(3)5.0×102J2．(2021·江蘇卷，12A)圖6－13－2如圖6－13－2所示，肯定質(zhì)量的抱負氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A.其中，A→B和C→D為等溫過程，B→C和D→A為絕熱過程(氣體與外界無熱量交換)．這就是有名的“卡諾循環(huán)”．①該循環(huán)過程中，下列說法正確的是________．A．A→B過程中，外界對氣體做功B．B→C過程中，氣體分子的平均動能增大C．C→D過程中，單位時間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多D．D→A過程中，氣體分子的速率分布曲線不發(fā)生變化②該循環(huán)過程中，內(nèi)能減小的過程是________(選填“A→B”、“B→C”、“C→D”或“D→A”)．若氣體在A→B過程中吸取63kJ的熱量，在C→D過程中放出38kJ的熱量，則氣體完成一次循環(huán)對外做的功為________kJ.③若該循環(huán)過程中的氣體為1mol，氣體在A狀態(tài)時的體積為10L，在B狀態(tài)時壓強為A狀態(tài)時的eq\f(2,3).求氣體在B狀態(tài)時單位體積內(nèi)的分子數(shù)．(已知阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.0×1023mol－1，計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)解析①由抱負氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)第肯定律分析，A→B為等溫過程，內(nèi)能不變，氣體的體積增大，氣體對外做功，A錯；B→C過程為絕熱過程，體積增大對外做功，因此內(nèi)能減小，氣體分子的平均動能減小，B錯；C→D為等溫過程，體積減小，分子數(shù)密度增大，單位時間內(nèi)碰撞單位面積的分子數(shù)增多，C項正確；D→A為絕熱過程，體積減小，外界對氣體做功內(nèi)能增大，溫度上升，因此氣體分子的速率分布曲線變化，D錯．②在以上循環(huán)過程中，內(nèi)能削減的過程是B→C.由熱力學(xué)第肯定律ΔU＝Q＋W得W＝25kJ③等溫過程pAVA＝pBVB，解得VB＝15L，單位體積內(nèi)分子數(shù)n＝eq\f(NA,VB)，解得n≈4×1025m－3.答案①C②B→C25③4×1025m－33．(2022·江蘇卷，12A)一種海浪發(fā)電機的氣室如圖6－13－3所示．工作時，活塞隨海浪上升或下降，轉(zhuǎn)變氣室中空氣的壓強，從而驅(qū)動進氣閥門和出氣閥門打開或關(guān)閉．氣室先后經(jīng)受吸入、壓縮和排出空氣的過程，推動出氣口處的裝置發(fā)電．氣室中的空氣可視為抱負氣體．圖6－13－3(1)下列對抱負氣體的理解，正確的有________．A．抱負氣體實際上并不存在，只是一種抱負模型B．只要氣體壓強不是很高就可視為抱負氣體C．肯定質(zhì)量的某種抱負氣體的內(nèi)能與溫度、體積都有關(guān)D．在任何溫度、任何壓強下，抱負氣體都遵循氣體試驗定律(2)壓縮過程中，兩個閥門均關(guān)閉．若此過程中，氣室中的氣體與外界無熱量交換，內(nèi)能增加了3.4×104J，則該氣體的分子平均動能________(選填“增大”、“減小”或“不變”)，活塞對該氣體所做的功________(選填“大于”、“小于”或“等于”)3.4×104J.(3)上述過程中，氣體剛被壓縮時的溫度為27℃，體積為0.224m3，壓強為1個標準大氣壓．已知1mol氣體在1個標準大氣壓、0℃時的體積為22.4L，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.02×1023mol－1.計算此時氣室中氣體的分子數(shù)．(計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)解析(1)抱負氣體是一種抱負化模型，忽視了氣體分子之間的相互作用，實際上并不存在，A對；只有當(dāng)氣體的溫度不太低，壓強不太高時，實際氣體才可視為抱負氣體，B錯；肯定質(zhì)量的某種抱負氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，與體積無關(guān)，C錯；不論在何種溫度和壓強下，抱負氣體都遵循氣體試驗定律，D對．(2)氣體被壓縮，外界對氣體做功，內(nèi)能增大，溫度上升，氣體分子的平均動能增大，由熱力學(xué)第肯定律ΔU＝W＝3.4×104J.(3)設(shè)氣體在標準狀態(tài)時的體積為V1，等壓過程eq\f(V,T)＝eq\f(V1,T1)氣體物質(zhì)的量n＝eq\f(V1,V0)，且分子數(shù)N＝nNA，解得N＝eq\f(VT1,V0T)NA代入數(shù)據(jù)得N＝5×1024(或N＝6×1024)答案(1)AD(2)增大等于(3)5×1024(或6×1024)近三年江蘇省高考選考部分的試題都是由三個小題組成，難度都不大，分值都是12分．命題熱點分子動理論，熱學(xué)基本學(xué)問的綜合應(yīng)用，熱力學(xué)第肯定律的應(yīng)用，氣體試驗定律的應(yīng)用．高考猜測2021年高考，熱力學(xué)第肯定律和氣體試驗定律仍舊主要以計算題的形式消滅，而其他考點主要以選擇題的形式消滅，且以考查學(xué)問的記憶和簡潔的綜合應(yīng)用為主，難度不會太大．1.2．氣體3．固體和液體(1)晶體和非晶體比較晶體非晶體單晶體多晶體外形規(guī)章不規(guī)章不規(guī)章熔點固定固定不固定特性各向異性各向同性各向同性(2)液晶的性質(zhì)液晶是一種特殊的物質(zhì)，既可以流淌，又可以表現(xiàn)出單晶體的分子排列特點，在光學(xué)、電學(xué)物理性質(zhì)上表現(xiàn)出各向異性．(3)液體的表面張力使液體表面有收縮到球形的趨勢，表面張力的方向跟液面相切．題組一熱學(xué)基本學(xué)問、熱力學(xué)第肯定律與微觀量的估算的組合1．(2022·南京市、鹽城市高三一模)(1)如圖6－13－4所示，是氧氣在0℃和100℃兩種不同狀況下，各速率區(qū)間的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比與分子速率間的關(guān)系．由圖可知________．圖6－13－4A．100℃的氧氣，速率大的分子比例較多B．具有最大比例的速率區(qū)間，0℃時對應(yīng)的速率大C．溫度越高，分子的平均速率越大D．在0℃時，部分分子速率比較大，說明內(nèi)部有溫度較高的區(qū)域圖6－13－5(2)如圖6－13－5所示，肯定質(zhì)量的抱負氣體的P－V圖象中，A→B為等溫過程，B→C為絕熱過程．這兩個過程中，內(nèi)能削減的是________；此過程中________(填“氣體對外”或“外界對氣體”)做功．(3)1mol任何氣體在標準狀況下的體積都是22.4L．試估算溫度為0℃，壓強為2個標準大氣壓狀態(tài)下1立方米內(nèi)氣體分子數(shù)目(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)．解析(1)由圖象得溫度越高，速率大的分子所占的比例較大，A正確；最大比例的速率區(qū)間溫度越高，速率的值越大，B錯誤；溫度越高，分子的平均速率越大，C正確；氣體分子的速率分布特點為中間多，兩頭少，溫度越高，高速率區(qū)域?qū)?yīng)的速度越大，D錯誤．(2)A→B過程氣體的溫度不變，內(nèi)能不變，兩個過程氣體的體積都在增大，氣體對外做功，B→C過程絕熱，沒有熱傳遞，由熱力學(xué)第肯定律得內(nèi)能削減．(3)設(shè)0℃，p1＝2大氣壓下，體積V1＝1m3，在標準狀態(tài)下，壓強為p2＝1大氣壓，體積為V2由p1V2＝p2V2得到V2＝2.0m3N＝NAeq\f(V2,22.4L/mol)＝5.4×1025個答案(1)AC(2)B→C氣體對外(3)5.4×1025個2．(2022·淮安市高三考前信息卷)(1)下列說法中正確的有________．A．氣缸內(nèi)的氣體具有很大的壓強，是由于氣體分子間表現(xiàn)為斥力B．液體表面具有張力是由于液體表面層的分子間表現(xiàn)為引力C．晶體的物理性質(zhì)具有各向異性是由于晶體內(nèi)部微粒按肯定規(guī)律排列的D．溫度越高的物體，其內(nèi)能肯定越大、分子運動越猛烈(2)如圖6－13－6所示，當(dāng)肯定質(zhì)量的抱負氣體由狀態(tài)a沿acb到達狀態(tài)b，氣體對外做功為126J、吸取熱量為336J；當(dāng)該氣體由狀態(tài)b沿曲線ba返回狀態(tài)a時，外界對氣體做功為84J，則該過程氣體是________(填“吸”或“放”)熱，傳遞的熱量等于________J.圖6－13－6(3)已知地球到月球的平均距離為384400km，金原子的直徑為3.48×10－9m，金的摩爾質(zhì)量為197g/mol.若將金原子一個接一個地緊挨排列起來，筑成從地球通往月球的“分子大道”，試問：①該“分子大道”需要多少個原子？②這些原子的總質(zhì)量為多少？解析(1)氣體的壓強是由氣體分子對器壁的碰撞而產(chǎn)生的，并非分子間的斥力所產(chǎn)生；液體表面層分子間距較大，分子間的引力大于斥力，分子力表現(xiàn)為引力；晶體(單晶體)的物理性質(zhì)具有各向異性，是由于晶體內(nèi)部微粒按肯定規(guī)律排列；內(nèi)能是物體內(nèi)全部分子勢能與動能的總和，溫度越高，分子平均動能越大，但內(nèi)能不肯定越大．選項A、D錯誤，B、C正確．(2)由熱力學(xué)定律可知，氣體由狀態(tài)a沿acb到達狀態(tài)b，內(nèi)能增加量為ΔU＝(336－126)J＝210J．則該氣體由狀態(tài)b沿曲線ba返回狀態(tài)a時氣體放熱，則Q＝ΔU－W＝(210＋84)J＝294J.(3)①需要的金原子個數(shù)為n＝eq\f(384400×103,3.48×10－9)個＝1.10×1017個②這些原子的總質(zhì)量為m＝eq\f(n,NA)M＝eq\f(1.10×1017,6.02×1023)×197g＝3.6×10－8kg答案(1)BC(2)放294(3)①1.10×1017②3.6×10－8kg3．(2022·宿遷市高三摸底)關(guān)于下列四幅圖的說法，正確的是________．圖6－13－7A．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，顯微鏡下看到三顆微粒運動位置連線是它們做布朗運動的軌跡C．燒熱的針尖，接觸涂上薄蜂蠟層的云母片背面上某點，經(jīng)一段時間后形成圖丙的外形，則說明云母為非晶體D．丁圖中分子間距離為r0時，分子間作用力F最小，分子勢能也最小圖6－13－8(2)肯定質(zhì)量的抱負氣體壓強p與熱力學(xué)溫度T的關(guān)系圖象如圖6－13－8，AB、BC分別與p軸、T軸平行，氣體在狀態(tài)A時體積為V0，則在狀態(tài)C時的體積為________；從狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變化到狀態(tài)C的過程中，氣體對外界做功為W，內(nèi)能增加了ΔU，則此過程中該氣體吸取的熱量為________．(3)某熱水袋容積為900mL.請估算裝水量為80%時熱水袋中水分子的數(shù)目(阿伏加德羅常數(shù)NA＝6×1023mol－1)．解析(1)利用單分子油膜法測油酸分子直徑時，是把油酸分子構(gòu)建成球體模型，選項A正確；乙圖中不是布朗運動的軌跡，而是間隔相等時間的位置連線，選項B錯誤；圖丙表示云母具有導(dǎo)熱各向異性，說明云母是晶體，選項C錯誤；當(dāng)分子間距離為r0時，分子力為零，分子勢能最小，選項D正確．(2)從狀態(tài)A到狀態(tài)B為等溫升壓過程有p0V0＝2p0VB，從狀態(tài)B到狀態(tài)C為等壓升溫過程有eq\f(VB,VC)＝eq\f(T0,2T0)，聯(lián)立解得VC＝V0；由熱力學(xué)第肯定律ΔU＝－W＋Q，解得吸取熱量為Q＝W＋ΔU.(3)n＝eq\f(mNA,M)＝eq\f(ρV×80%,M)×NA＝eq\f(1×103×900×10－6×0.8,18×10－3)×6×1023個＝2.4×1025個答案(1)AD(2)V0W＋ΔU(3)2.4×1025個1．對熱力學(xué)第肯定律的考查方式，一種是以選擇題的形式單獨考查，另一種是以計算題的形式與氣體性質(zhì)結(jié)合進行考查．解答熱力學(xué)第肯定律的問題要抓好以下兩點：(1)留意符號正負的規(guī)定．若爭辯對象為氣體，對氣體做功的正負由氣體體積的變化打算．氣體體積增大，氣體對外界做功，W＜0；氣體的體積減小，外界對氣體做功，W＞0.(2)留意轉(zhuǎn)變內(nèi)能的兩種方式：做功和熱傳遞．不能認為物體吸熱(或?qū)ξ矬w做功)，物體的內(nèi)能就肯定增加．2．兩種微觀模型(1)球體模型(適用于固體、液體)：一個分子的體積V0＝eq\f(4,3)π(eq\f(d,2))3＝eq\f(1,6)πd3，d為分子的直徑．(2)立方體模型(適用于氣體)；一個分子占據(jù)的平均空間V0＝d3，d為分子間的距離．題組二熱學(xué)基本學(xué)問、熱力學(xué)第肯定律與氣體試驗定律的組合4．(2022·徐州市高三考前信息卷)(1)下列說法正確的是________．A．晶體的導(dǎo)熱性能肯定是各向異性B．封閉氣體的壓強僅與分子的密集程度有關(guān)C．夏季天旱時，給莊稼松土是為了破壞土壤中的毛細管，防止水分蒸發(fā)D．雖然大量分子做無規(guī)劃運動，速率有大有小，但分子的速率卻按肯定的規(guī)律分布(2)已知氮氣的摩爾質(zhì)量為M，在某狀態(tài)下氮氣的密度為ρ，阿伏加德羅常數(shù)為NA，在該狀態(tài)下體積為V1的氮氣分子數(shù)為________，該氮氣變?yōu)橐后w后的體積為V2，則一個氮分子的體積約為________．圖6－13－9(3)肯定質(zhì)量的某種抱負氣體由狀態(tài)A變?yōu)闋顟B(tài)B，其有關(guān)數(shù)據(jù)如圖6－13－9所示．若此過程中吸取的熱量Q＝7.0×105J，同時氣體的內(nèi)能增加了6.5×105J，求：①在狀態(tài)B時的溫度；②狀態(tài)A的壓強是多少．解析(1)某些單晶體的導(dǎo)熱性是各向異性，A錯誤；封閉氣體的壓強由單位體積的分子數(shù)和分子運動的猛烈程度打算，B錯誤；夏季天旱時，給莊稼松土是為了破壞土壤中的毛細管，防止水分蒸發(fā)，C正確；雖然大量分子做無規(guī)章運動，速率有大有小，但分子的速率卻按肯定的規(guī)律分布，就是呈現(xiàn)中間多兩頭少的規(guī)律，D正確．(2)氣體的密度乘氣體的體積就是氣體的質(zhì)量，氣體的質(zhì)量除以摩爾質(zhì)量就是氣體的物質(zhì)的量，用氣體的物質(zhì)的量乘阿伏加德羅常數(shù)就是分子個數(shù)，用液化后的體積除以分子個數(shù)就是每個分子的體積．(3)①由抱負氣體狀態(tài)方程知V1/T1＝V2/T2T1＝400K②由熱力學(xué)第肯定律知ΔU＝W＋QW＝0.5×105JW＝pΔV＝(VB－VA)解得p＝1.0×105Pa答案(1)CD(2)ρV1NA/MMV2/ρVNA(3)①400K②1.0×105Pa5．[2022·蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市高三調(diào)研(一)](1)下列說法中正確的是________．A．氣體對容器的壓強是大量氣體分子對容器的碰撞引起的，它跟氣體分子的密集程度以及氣體分子的平均動能有關(guān)B．在繞地球飛行的宇宙飛船中，自由飄浮的水滴呈球形，這是表面張力作用的結(jié)果C．液晶顯示器是利用了液晶對光具有各向同性的特點D．當(dāng)兩分子間距離大于平衡位置的間距r0時，分子間的距離越大，分子勢能越小(2)肯定質(zhì)量的抱負氣體由狀態(tài)A經(jīng)過程I變至狀態(tài)B時，內(nèi)能增加120J．當(dāng)氣體從狀態(tài)B經(jīng)過程Ⅱ回到狀態(tài)A時，外界壓縮氣體做功200J，則Ⅱ過程中氣體________(填“吸熱”或“放熱”)，熱量為________J.圖6－13－10(3)肯定質(zhì)量的抱負氣體狀態(tài)變化如圖6－13－10所示，其中AB段與t軸平行．已知在狀態(tài)A時氣體的體積為1.0L，那么變到狀態(tài)B時氣體的體積為多少？從狀態(tài)A變到狀態(tài)C的過程中氣體對外做功為多少？解析(1)氣體對容器壁的壓強是由于氣體分子無規(guī)章運動，對容器壁頻繁的撞擊引起的，氣體分子越密集，單位時間內(nèi)撞擊的分子數(shù)越多，單位面積上的撞擊力越大，壓強就越大，分子的平均動能越大，平均每個分子的撞擊力就越大，壓強就越大，故A正確；宇宙飛船中，水滴處于完全失重狀態(tài)，液體表面由于分子張力作用，使液體的表面積最小，相同的體積，球的表面積最小，故B正確；液晶顯示器是利用了液晶對光的各向異性的特點，故C錯誤；當(dāng)兩分子間距大于平衡距離時，分子力表現(xiàn)為引力，分子間距離增大，分子力做負功，分子勢能增大，故D錯誤．(2)過程I從A到B氣體內(nèi)能增加120J，過程Ⅱ為Ⅰ的逆過程，氣體內(nèi)能削減120J，由能量的轉(zhuǎn)化和守恒得ΔU＝W＋Q，Q＝ΔU－W＝－120J－200J＝－320J，所以Ⅱ過程氣體放熱，且熱量為320J.(3)如圖可知B狀態(tài)的溫度T2＝546K，A到B過程為等壓過程，所以有eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)V2＝eq\f(T2V1,T1)＝2.0L在A到C過程中A到B為等壓過程；B到C為等容過程，等容過程氣體不做功．所以WAC＝WAB＝pΔV＝200J答案(1)AB(2)放熱320(3)2.0L200J6．(2022·揚州市高三第四次調(diào)研)(1)關(guān)于下列四幅圖中所涉及物理學(xué)問的論述中，正確的是________．圖6－13－11A．甲圖中，由兩分子間作用力隨距離變化的關(guān)系圖線可知，當(dāng)兩個相鄰的分子間距離為r0時，它們間相互作用的引力和斥力均為零B．乙圖中，由肯定質(zhì)量的氧氣分子分別在不同溫度下速率分布狀況，可知溫度T1<T2C．丙圖中，在固體薄片上涂上石蠟，用燒熱的針接觸其上一點，從石蠟熔化狀況可判定固體薄片必為非晶體D．丁圖中，液體表面層分子間相互作用表現(xiàn)為斥力，正是由于斥力才使得水黽可以停在水面上圖6－13－12(2)在“用油膜法估測分子大小”的試驗中，已知試驗室中使用的酒精油酸溶液的濃度為A，N滴溶液的總體積為V.在淺盤中的水面上均勻撒上痱子粉，將一滴溶液滴在水面上，待油膜穩(wěn)定后，在帶有邊長為a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的輪廓(如圖6－13－12所示)，測得油膜占有的正方形小格個數(shù)為X.①用以上字母表示一滴酒精油酸溶液中的純油酸的體積為________．②油酸分子直徑約為________．(3)肯定質(zhì)量的抱負氣體，狀態(tài)從A→B→C→D→A的變化過程可用如圖6－13－13所示的p－V圖線描述，其中D→A為等溫線，氣體在狀態(tài)A時溫度為TA＝300K，試求：①氣體在狀態(tài)C時的溫度TC；②若氣體在A→B過程中吸熱1000J，則在A→B過程中氣體內(nèi)能如何變化？變化了多少？圖6－13－13解析(1)甲圖中，當(dāng)兩個相鄰的分子間距離為r0時，分子間的引力和斥力相等，它們間相互作用力的合力為零，A錯誤；溫度上升，運動快的分子數(shù)增加，故T1<T2，B正確；多晶體也表現(xiàn)為各向同性，C錯誤；液體表面層分子間相互作用表現(xiàn)為引力，因此產(chǎn)生了表面張力，D錯誤．(2)滴油酸酒精溶液的體積為eq\f(V,N)，其中純油酸的體積為eq\f(AV,N)，油酸薄膜的面積為Xa2，故油酸的直徑d＝eq\f(VA,NXa2).(3)①C→D過程為等壓過程，則eq\f(VC,TC)＝eq\f(VD,TD)所以TC＝375K②A→B過程氣體對外做功W＝pΔV＝2×105×3×10－3J＝600JΔU＝Q－W＝1000J－600J＝400J即氣體內(nèi)能增加400J答案(1)B(2)eq\f(AV,N)d＝eq\f(VA,NXa2)(3)375K增加400J應(yīng)用氣體試驗定律的解題思路(1)選擇對象——即某肯定質(zhì)量的抱負氣體；(2)找出參量——氣體在始末狀態(tài)的參量p1、V1、T1及p2、V2、T2；(3)生疏過程——認清變化過程是正確選用物理規(guī)律的前提；(4)列出方程——選用某一試驗定律或氣態(tài)方程，代入具體數(shù)值求解，并爭辯結(jié)果的合理性．1．(2022·蘇北四市高三第一次調(diào)研)(1)下列說法中正確的是________．A．空氣中PM2.5的運動屬于分子熱運動B．露珠成球形是由于液體表面張力的作用C．液晶顯示屏是利用液晶的光學(xué)各向異性制成的D．分子間相互作用力隨著分子間距離的增大而減小(2)如圖6－13－14所示，圖6－13－14肯定質(zhì)量的抱負氣體被活塞密封在一容器中，活塞與容器壁間無摩擦，外界大氣壓強保持不變．當(dāng)氣體的溫度上升時，氣體體積_________(選填“增大”、“減小”或“不變”)，從微觀角度看，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的緣由是________________________________________________________________________.(3)某壓力鍋結(jié)構(gòu)如圖6－13－15所示．圖6－13－15蓋好密封鍋蓋，將壓力閥套在出氣孔上，給壓力鍋加熱．①在壓力閥被頂起前，停止加熱．若此時鍋內(nèi)氣體的體積為V、摩爾體積為V0，阿伏加德羅常數(shù)為NA，計算鍋內(nèi)氣體的分子數(shù)；②在壓力閥被頂起后，停止加熱．假設(shè)放氣過程中氣體對外界做功為W0，并向外界釋放了Q0的熱量．求該過程鍋內(nèi)原有氣體內(nèi)能的變化量．解析(1)空氣中PM2.5是指大氣中直徑小于或等于2.5微米的顆粒物，其運動是由于來自空氣分子的各個方向的撞擊不平衡所引起的，屬于布朗運動，不屬于分子熱運動，故A錯誤；液體表面的分子的距離r>r0，分子力表現(xiàn)為引力，即有縮小到最小面積的趨勢，液體的表面層就像張緊的橡皮膜而表現(xiàn)出表面張力，宏觀上表現(xiàn)為液體表面張力，故B正確；液晶的光學(xué)性質(zhì)隨溫度、所加電場、所加電壓的變化而變化，液晶顯示屏就是利用液晶的這種光學(xué)各向異性制成的，故C正確；分子間相互作用力隨著分子間距離的變化如圖中實線所示，可見D錯誤．(2)由題意知氣體發(fā)生等壓變化，肯定質(zhì)量的氣體壓強大小取決于氣體分子的平均動能、單位體積內(nèi)分子數(shù)(即數(shù)密度)，溫度上升時分子平均動能增大，所以單位體積內(nèi)分子數(shù)就得減小，則氣體的體積增大．(3)①物質(zhì)的量等于總體積除以摩爾體積，分子數(shù)等于物質(zhì)的量與阿伏加德羅常數(shù)的積，設(shè)分子數(shù)為n，故有：n＝eq\f(V,V0)NA②由熱力學(xué)第肯定律ΔU＝W＋Q得：ΔU＝－W0－Q0答案(1)BC(2)增大；溫度上升時，分子平均動能增大，只有氣體的體積同時增大使分子的密集程度減小，才能保持壓強不變．(3)①eq\f(V,V0)NA②－W0－Q02．(2022·南通市、揚州市、泰州市、宿遷市高三其次次調(diào)研)(1)下列說法中正確的是________．A．集中現(xiàn)象只能發(fā)生在氣體和液體中B．巖鹽是立方體結(jié)構(gòu)，粉碎后的巖鹽不再是晶體C．地球大氣的各種氣體分子中氫分子質(zhì)量小，其平均速率較大，更簡潔擺脫地球吸引而逃逸，因此大氣中氫含量相對較少D．從微觀角度看，氣體壓強只與分子平均動能有關(guān)(2)圖6－13－16如圖6－13－16所示，一隔板將絕熱容器分成容積相等的兩部分，左半部分充有抱負氣體，右半部分是真空．現(xiàn)抽去隔板，左室氣體向右室集中，最終達到平衡．這個過程叫作絕熱自由膨脹．膨脹后，氣體的壓強________(填“變大”“變小”或“不變”)，溫度________(填“變大”“變小”或“不變”)．(3)節(jié)日兒童玩耍的氫氣球充氣時只充到其極限體積的eq\f(9,10).將充好氣的氫氣球釋放，上升過程中，隨著大氣壓減小，氣球會膨脹，達到極限體積時爆炸．已知地面的大氣壓強為750mmHg(毫米汞柱)，大氣壓強隨海拔的變化規(guī)律是：每上升12m，大氣壓強減小1mmHg.假定在氣球上上升度內(nèi)大氣溫度是恒定的，氣球內(nèi)外壓強相等，求：①氣球達到極限體積時氣體的壓強；②氣球能上升的最大高度．解析(1)把金片和鉛片壓在一起，金會集中到鉛片中，鉛也會集中到金片中，說明集中現(xiàn)象也能發(fā)生在固體中，選項A錯誤；粉碎后巖鹽的晶體結(jié)構(gòu)沒有被破壞，仍舊是晶體，選項B錯誤；氫分子質(zhì)量小，相同溫度條件下，其分子平均速率大，故氫氣更簡潔擺脫地球吸引而逃逸，所以大氣中氫含量相對較少，選項C正確；從微觀角度看，氣體壓強取決于單位體積內(nèi)氣體分子的數(shù)目和氣體分子的平均動能，選項D錯誤．(2)由于容器絕熱，故無熱交換，即Q＝0，氣體自由膨脹，不受外界阻礙，所以氣體不對環(huán)境做功，即W＝0，據(jù)熱力學(xué)第肯定律ΔU＝Q＋W可知，氣體的內(nèi)能不變，即氣體的溫度不變；從微觀角度看，氣體壓強取決于單位體積內(nèi)氣體分子的數(shù)目和氣體分子的平均動能，自由膨脹前后，氣體的溫度不變，故氣體分子的平均動能不變，但由于氣體體積增大，導(dǎo)致單位體積內(nèi)氣體分子數(shù)目削減，故氣體壓強變?。?3)①設(shè)極限體積時氣體的壓強為p1，由玻意耳定律有p0V0＝p1V1代入數(shù)據(jù)解得p1＝eq\f(9,10)p0＝675mmHg②氣球能上升的最大高度h＝(750－675)×12m＝900m答案(1)C(2)變小不變(3)①675mmHg②900m3．(2022·徐州市高三第三次質(zhì)量檢測)(1)下列說法正確的是________．A．布朗運動就是液體分子的無規(guī)章運動B．晶體規(guī)章外形是晶體內(nèi)部微粒在空間有規(guī)章排列的結(jié)果C．液體很難壓縮是由于液體分子間只有斥力沒有引力的原因D．液體表面具有收縮的趨勢是由于液體存在表面張力的原因圖6－13－17(2)某同學(xué)從冰箱冷凍室中取出經(jīng)較長時間冷凍的空燒瓶后，快速把一個氣球緊密地套在瓶口上，并將燒瓶放進盛有熱水的燒杯里，氣球漸漸膨脹起來，如圖6－13－17所示．燒瓶和氣球里的氣體內(nèi)能________(填“增大”“不變”或“減小”)，外界對氣體________(填“做正功”“做負功”或“不做功”)．圖6－13－18(3)如圖6－13－18，一端開口、另一端封閉的瘦長薄壁玻璃管水平放置，內(nèi)有用水銀柱封閉的體積為10mL的某種抱負氣體．外界大氣壓為1標準大氣壓，環(huán)境溫度為27℃，阿伏加德羅常數(shù)約為6×1023mol－1，標準狀況下1mol該氣體體積約為22.4L．求：①當(dāng)環(huán)境溫度降為0℃時(設(shè)大氣壓強不變)氣體的體積；②估算管中氣體分子數(shù)目．(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)解析(1)布朗運動是懸浮微粒的無規(guī)章運動，不是液體分子的運動，選項A錯誤；晶體的微觀結(jié)構(gòu)打算了晶體的外形和物理性質(zhì)與非晶體不同，選項B正確；液體分子間的引力和斥力是同時存在的，選項C錯誤；由于液體表面張力的存在使得液體表面具有收縮的趨勢，選項D正確．(2)燒瓶和氣球里的氣體溫度上升，故氣體的內(nèi)能增大；氣球膨脹，氣體對外做正功，故外界對氣體做負功．(3)①由抱負氣體狀態(tài)方程知V1/T1＝V2/T2V2＝9.1mL②n＝eq\f(V2,V0)NA代入數(shù)據(jù)得n＝2.4×1020個答案(1)BD(2)增大做負功(3)9.1mL2.4×1020個4．[2022·蘇、錫、常、鎮(zhèn)四市高三教學(xué)狀況調(diào)研(二)](1)下列關(guān)于氣體的壓強說法正確的是________．A．肯定質(zhì)量的抱負氣體溫度不斷上升，其壓強肯定不斷增大B．肯定質(zhì)量的抱負氣體體積不斷減小，其壓強肯定不斷增大C．大量氣體分子對容器壁的持續(xù)性作用形成氣體的壓強D．氣體壓強跟氣體分子的平均動能和氣體分子的密集程度有關(guān)圖6－13－19(2)在“用油膜法估測分子的大小”試驗中，在玻璃板上描出油膜的輪廓，隨后把玻璃板放在坐標紙上，其外形如圖6－13－19所示，坐標紙上正方形小方格的邊長為10mm，該油酸膜的面積是________m2；若一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是4×10－6mL，則油酸分子的直徑是________m．(上述結(jié)果均保留1位有效數(shù)字)(3)如圖6－13－20所示，用不計重力的輕質(zhì)活塞在氣缸內(nèi)封閉肯定質(zhì)量抱負氣體，活塞與氣缸壁間摩擦忽視不計，開頭時活塞距氣缸底高度h1＝0.05m．給氣缸加熱，活塞緩慢上升到距離氣缸底h2＝0.80m處，同時缸內(nèi)氣體吸取Q＝450J的熱量．已知活塞橫截面積S＝5.0×10－3m2，大氣壓強p0＝1.0×105Pa.求：圖6－13－20①缸內(nèi)氣體對活塞所做的功W；②此過程中缸內(nèi)氣體增加的內(nèi)能ΔU.解析(1)從宏觀上看，影響氣體壓強的因素有溫度和體積，故選項A、B錯誤；從微觀上看，氣體壓強跟氣體分子的平均動能和氣體分子的密集程度有關(guān)，故選項D正確；氣體壓強就是由于大量氣體分子對容器壁的持續(xù)不斷的碰撞作用產(chǎn)生的，故選項C正確．(2)通過題圖可得正方形的個數(shù)為80，所以油膜的面積為S＝80×102mm2＝8×10－3m2，因此油酸分子的直徑為d＝eq\f(V,S)＝eq\f(4×10－6×10－6,8×10－3)m＝5×10－10m.(3)①活塞緩慢上升，視為等壓過程則氣體對活塞做功W＝FΔh＝p0SΔh＝150J②依據(jù)熱力學(xué)定律ΔU＝(－W)＋Q＝300J答案(1)CD(2)8×10－35×10－10(3)①150J②300J5．(2022·南京師大附中高三模擬)(1)下列說法中正確的是________．A．當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時，分子勢能隨分子間距離的增大而增大B．氣體壓強的大小跟氣體分子的平均動能有關(guān)，與分子的密集程度無關(guān)C．有規(guī)章外形的物體是晶體，沒有確定的幾何外形的物體是非晶體D．由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，液面分子間表現(xiàn)為引力，所以液體表面具有收縮的趨勢圖6－13－21(2)肯定質(zhì)量的抱負氣體，從初始狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A，變化過程如圖6－13－21所示，其中A到B曲線為雙曲線中的一支．圖中V0和p0為已知量．①從狀態(tài)A到B，氣體經(jīng)受的是________(填“等溫”“等容”或“等壓”)過程；②從B到C的過程中，氣體做功大小為________；③從A經(jīng)狀態(tài)B、C再回到狀態(tài)A的過程中，氣體吸放熱狀況為________(填“吸熱”“放熱”或“無吸放熱”)．(3)在“油膜法估測分子直徑”的試驗中：①下列關(guān)于油膜法試驗的說法中正確的是()A．可以直接將油酸滴到淺水盆中進行試驗B．試驗中撒痱子粉應(yīng)當(dāng)越多越好C．該試驗中的抱負化假設(shè)是將油膜看成單分子層油膜D．試驗中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是可使油酸和痱子粉之間形成清楚的邊界輪廓②某老師為本試驗配制油酸酒精溶液，試驗室配備的器材有：面積為0.25m2的蒸發(fā)皿、滴管、量筒(60滴溶液滴入量筒體積約為1毫升)、純油酸和無水酒精若干等．已知分子直徑數(shù)量級為10－10m，則該老師配制的油酸酒精溶液濃度(油酸與油酸酒精溶液的體積比)至多為多少？解析(1)分子力表現(xiàn)為斥力時，分子間的距離r＜r0，分子距離增大，分子斥力做正功，分子勢能減小，選項A錯誤；氣體的壓強微觀上與分子動能和分子的密集程度都有關(guān)，選項B錯誤；單晶體有規(guī)章的幾何外形，多晶體沒有規(guī)章的幾何外形，選項C錯誤；液體表面張力產(chǎn)生的緣由是液體表面分子間的距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，分子力表現(xiàn)為引力，選項D正確．(2)①A到B曲線為雙曲線，所以A到B