1、1第一节 分子动理论 内能（实验：用油膜法估测分子的大小）(建议用时：40 分钟)一、选择题1下列说法正确的是( )A1 g 水中所含的分子数目和地球的总人口数差不多B布朗运动就是物质分子的无规则热运动C一定质量的理想气体压强增大，其分子的平均动能可能减小D气体如果失去了容器的约束就会散开，这是气体分子的无规则的热运动造成的E0 的铁和 0 的冰，它们的分子平均动能相等解析：选 CDE.水的摩尔质量是 18 g/mol，1 g水中含有的分子数为：n 6.010233.310 22个，地球的总人数约为 70亿，选项 A错误；布朗运动是悬浮118在液体(气体)中的固体颗粒受到液体(气体)分子撞击作
2、用的不平衡造成的，不是物体分子的无规则热运动，选项 B错误；温度是分子的平均动能的标志，气体的压强增大，温度可能减小，选项 C正确；气体分子间距大于 10r0，分子间无作用力，打开容器，气体散开是气体分子的无规则运动造成的，选项 D正确；铁和冰的温度相同，分子平均动能必然相等，选项 E正确2关于扩散现象，下列说法正确的是( )A温度越高，扩散进行得越快B扩散现象是不同物质间的一种化学反应C扩散现象是由物质分子无规则运动产生的D扩散现象在气体、液体和固体中都能发生E液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的解析：选 ACD.扩散现象是分子无规则热运动的反映，C 正确、E 错误；温度越高，分子热运动越
3、激烈，扩散越快，A 正确；气体、液体、固体的分子都在不停地进行着热运动，扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，D 正确；在扩散现象中，分子本身结构没有发生变化，不属于化学变化，B 错误3(2019东北三校联考)下列说法正确的是( )A只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算出阿伏加德罗常数2B悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动越明显C温度升高，分子热运动的平均动能一定增大，但并非所有分子的速率都增大D一定质量的理想气体经等温压缩后，其压强一定增大解析：选 ACD.悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，受力越趋于平衡，布朗运动越不明显，B 错误4(2016
4、高考北京卷)雾霾天气是对大气中各种悬浮颗粒物含量超标的笼统表述，是特定气候条件与人类活动相互作用的结果雾霾中，各种悬浮颗粒物形状不规则，但可视为密度相同、直径不同的球体，并用 PM10、PM2.5 分别表示球体直径小于或等于 10 m、2.5 m 的颗粒物(PM 是颗粒物的英文缩写)某科研机构对北京地区的检测结果表明，在静稳的雾霾天气中，近地面高度百米的范围内，PM10 的浓度随高度的增加略有减小，大于 PM10的大悬浮颗粒物的浓度随高度的增加明显减小，且两种浓度分布基本不随时间变化据此材料，以下叙述正确的是( )APM10 表示直径小于或等于 1.0106 m的悬浮颗粒物BPM10 受到的空
5、气分子作用力的合力始终大于其所受到的重力CPM10 和大悬浮颗粒物都在做布朗运动DPM2.5 的浓度随高度的增加逐渐增大解析：选 C.PM10表示直径小于或等于 1.0105 m的悬浮颗粒物，A 项错误；PM10 悬浮在空气中，受到的空气分子作用力的合力等于其所受到的重力，B 项错误；由题意推断，D项错误；PM10 和大颗粒物的悬浮是由于空气分子的撞击，故它们都在做布朗运动，C 项正确5如图为两分子系统的势能 Ep与两分子间距离 r的关系曲线下列说法正确的是( )A当 r大于 r1时，分子间的作用力表现为引力B当 r小于 r1时，分子间的作用力表现为斥力C当 r等于 r1时，分子间势能 Ep最
6、小D当 r由 r1变到 r2的过程中，分子间的作用力做正功3E当 r等于 r2时，分子间势能 Ep最小解析：选 BDE.由题图知： r r2时分子势能最小，E 对，C 错；平衡距离为 r2， r r2时分子力表现为斥力，A 错，B 对； r由 r1变到 r2的过程中，分子势能逐渐减小，分子力做正功，D 对6(2016高考全国卷)关于气体的内能，下列说法正确的是( )A质量和温度都相同的气体，内能一定相同B气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大C气体被压缩时，内能可能不变D一定量的某种理想气体的内能只与温度有关E一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加解析：选 CDE.温度相同的气
7、体分子平均动能相同，仅质量相同，分子质量不同的气体，所含分子数不同，气体的动能也不同，所以内能不一定相同，A 项错误；气体的内能与整体运动的机械能无关，B 项错误；理想气体等温压缩过程中，其内能不变，C 项正确；理想气体不考虑分子间相互作用力，分子势能为零，一定量的气体，分子数量一定，温度相同时分子平均动能相同，由于内能是所有分子热运动的动能与分子势能的总和，所以 D项正确；由盖吕萨克定律可知，一定量的理想气体在等压膨胀过程中，温度一定升高，则其内能一定增加，E 项正确7(2019云南昭通质检)下列说法中正确的是( )A温度高的物体比温度低的物体热量多B温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多
8、C温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均动能大D相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等E分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大解析：选 BCE.热量是在热传递过程中传递的能量，不是状态量，选项 A错误；物体的内能与物体的温度、体积等有关，温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多，温度是分子平均动能的标志，温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均动能大，选项 B、C正确；相互间达到热平衡的两物体的温度一定相等，内能不一定相等，选项 D错误；由分子势能与分子间距的关系可知，分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大，选项 E正确8下列说法正确的是( )4A内能不同的物体，温度可能
9、相同B温度低的物体内能一定小C同温度、同质量的氢气和氧气，氢气的分子动能大D物体机械能增大时，其内能一定增大解析：选 AC.物体的内能大小是由温度、体积、分子数共同决定的，内能不同，物体的温度可能相同，故 A正确；温度低的物体，分子平均动能小，但分子数可能很多，故 B错误；同温度、同质量的氢气与氧气分子平均动能相等，但氢气分子数多，故总分子动能氢气的大，故 C正确；机械能增大，若物体的温度、体积不变，内能则不变，故 D错误9分子间同时存在着引力和斥力，当分子间距增加时，分子间的( )A引力增加，斥力减小 B引力增加，斥力增加C引力减小，斥力减小 D引力减小，斥力增加解析：选 C.分子间同时存在
10、着引力和斥力，当分子间距离增加时，分子间的引力和斥力同时减小10(2019河北保定模拟)我国已开展空气中 PM2.5浓度的监测工作PM2.5 是指空气中直径等于或小于 2.5 m 的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害矿物燃料燃烧的排放物是形成 PM2.5的主要原因下列关于 PM2.5的说法中正确的是( )APM2.5 的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当BPM2.5 在空气中的运动属于分子热运动CPM2.5 的运动轨迹只是由大量空气分子对 PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流运动决定的D倡导低碳生活，减小煤和石油等燃料的使用，能有效减小 PM2.5在
11、空气中的浓度EPM2.5 必然有内能解析：选 CDE.PM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多，A 错误；PM2.5 在空气中的运动不属于分子热运动，B 错误；PM2.5 的运动轨迹是由大量空气分子对 PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流的运动决定的，C 正确；倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效减小 PM2.5在空气中的浓度，PM2.5 必然有内能，D、E 正确11. 两个相邻的分子之间同时存在着引力和斥力，它们随分子之间距离 r的变化关系如图所示图中虚线是分子斥力和分子引力曲线，实线是分子合力曲线当分子间距为r r0时，分子之间合力为零，则下列关于该两分子组成系统的分子势能 Ep
12、与两分子间距5离 r的关系曲线，可能正确的是( )解析：选 BCE.由于 r r0时，分子之间的作用力为零，当 r r0时，分子间的作用力为引力，随着分子间距离的增大，分子力做负功，分子势能增加，当 r r0时，分子间的作用力为斥力，随着分子间距离的减小，分子力做负功，分子势能增加，故 r r0时，分子势能最小综上所述，选项 B、C、E 正确，选项 A、D 错误12(2019安阳检测)下列五幅图分别对应五种说法，其中正确的是( )A分子并不是球形，但可以当做球形处理，这是一种估算方法B微粒的运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动C当两个相邻的分子间距离为 r0时，它们间相互作用的引力和斥力
13、大小相等6D实验中要尽可能保证每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等E0 和 100 氧气分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点解析：选 ACE.A图是油膜法估测分子的大小，图中分子并不是球形，但可以当做球形处理，这是一种估算方法，选项 A正确；B 图中显示的是布朗运动，是悬浮微粒的无规则运动，不是物质分子的无规则热运动，故选项 B错误；C 图中，当两个相邻的分子间距离为 r0时，分子力为零，此时它们间相互作用的引力和斥力大小相等，故选项 C正确；D 图中，分子的速率不是完全相等的，所以也不要求每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等，故选项 D错误；E 图是麦克斯韦速率分布规律的图解，0 和 10
14、0 氧气分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点，故选项 E正确二、非选择题13已知地球大气层的厚度 h远小于地球半径 R，空气平均摩尔质量为 M，阿伏加德罗常数为 NA，地面大气压强为 p0，重力加速度大小为 g.由此可估算得，地球大气层空气分子总数为_，空气分子之间的平均距离为_解析：可认为地球大气对地球表面的压力是由其重力引起的，即mg p0S p04 R2，故大气层的空气总质量 m ，空气分子总数 N NA4 p0R2g mM.由于 hR，则大气层的总体积 V4 R2h，每个分子所占空间设为一个棱长为4 p0NAR2Mga的正方体，则有 Na3 V，可得分子间的平均距离 a .3Mg
15、hp0NA答案： 4 p0NAR2Mg 3Mghp0NA14在“用单分子油膜估测分子大小”的实验中，某同学的操作步骤如下：取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液；在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积；在浅盘内盛一定量的水，再滴入一滴油酸酒精溶液，待其散开稳定；在浅盘上覆盖透明玻璃，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜的面积改正其中的错误：_.解析：用单分子油膜法估测分子的大小：首先精确取 1 mL的油酸，用无水酒精按1200 的体积比稀释成油酸酒精溶液，并测出一滴的体积 V，在盛水盘中倒入 2 cm深的蒸馏水，为观测油膜的面积，在水面上轻撒一层薄薄的痱子粉，在水面中央轻滴一滴油酸酒7精溶液，于是油酸在水面上迅速散开，等到油膜不再扩大时，用一块透明塑料(或玻璃)板盖在水面上描出油膜的轮廓图，把这块玻璃放在方格纸上(绘图纸)，数出油膜面的格数，然后算出油膜的面积 S，于是可求出油膜的厚度 h d .VS答案：在量筒中滴入 N滴溶液在水面上先撒上痱子粉
