第一章 分子动理论 单元检测（Word解析版）

2021-2022学年粤教版（2019）选择性必修第三册
第一章
分子动理论
单元检测（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共40分）
1．下列选项正确的是（　　）
A．液体温度越高，悬浮颗粒越大，布朗运动越剧烈
B．布朗运动是指悬浮在液体中固体颗粒的分子的无规则运动
C．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙
D．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
2．伽利略在1593年制造了世界上第一个温度计——空气温度计，如图所示，一个细长颈的球形瓶倒插在装有红色液体的槽中，细管中的液面清晰可见，如果不考虑外界大气压的变化，就能根据液面的变化测出温度的变化，则下列说法正确的是（　　）
A．该温度计的测温物质是槽中的液体
B．该温度计的测温物质是细管中的红色液体
C．该温度计的测温物质是球形瓶
D．该温度计的测温物质是球形瓶中的空气
3．用原子级显微镜观察高真空度的空间，结果发现有一对分子甲和乙环绕一个共同“中心”旋转，从而形成一个“双分子”体系，观测中同时发现此“中心”离甲分子较近，那么在上述“双分子”体系中（　　）
A．甲、乙两分子间一定只存在分子引力，不可能存在分子斥力
B．甲分子的质量一定大于乙分子的质量
C．甲分子的质量一定小于乙分子的质量
D．甲分子旋转的周期一定小于乙分子旋转的周期
4．如图所示，一个装有无色空气的广口瓶倒扣在装有红棕色二氧化氮气体的广口瓶上，中间用玻璃板隔开，当抽去玻璃板后所发生的现象，（已知二氧化氮的密度比空气密度大）下列说法正确的是（　　）
A．当过一段时间可以发现上面瓶中的气体也变成了淡红棕色
B．由于二氧化氮密度较大，不会跑到上面的瓶中，所以上面瓶不会出现淡红棕色
C．由于下面二氧化氮的摩尔质量大于上面空气的平均摩尔质量，二氧化氮不会跑到上面的瓶中，所以上面瓶不会出现淡红棕色
D．上面的空气由于重力作用会到下面的瓶中，于是将下面瓶中的二氧化氮排出了一小部分，所以会发现上面瓶中的瓶口处显淡红棕色，但在瓶底处不会出现淡红棕色
5．两分子间距离时分子间作用力为零，下列说法错误的是（　　）
A．取时为分子势能的零势能点，则当时分子势能为正值
B．取时为分子势能的零势能点，则当时分子势能为正值
C．取时为分子势能的零势能点，则当时分子势能为负值
D．取时为分子势能的零势能点，则当时分子势能为负值
6．两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r力的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。下列说法中正确的是（　　）
①时，分子力合力为零
②时，分子势能为零
③阶段，分子动能增大，势能减小
④阶段，斥力增大，引力减小
⑤分子动能和分子势能之和在整个过程中变小。
A．①③
B．②④
C．①②④
D．②③⑤
7．分子间同时存在着引力和斥力，分子力随分子间距离的变化规律如图所示，当时，分子间作用力的合力为零。在两个分子间的距离从增大到的过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．分子间的斥力减小，引力增大
B．分子间作用力的合力表现为斥力
C．分子间作用力的合力先增大后减小
D．分子间作用力的合力一直做正功
8．如图是两张在高倍显微镜下观察悬浮在水中的花粉微粒的运动位置连线的图片，记录花粉微粒位置的时间间隔均为，两方格纸每格表示的长度相同。下列说法正确的是（　　）
A．图片纪录的连线就是水分子的无规则运动
B．图片中连线的无规则是由于花粉分子无规则运动引起的
C．如果水温相同，图片（乙）中的花粉微粒比较小
D．如果颗粒相同，图片（乙）中的水温比较高
9．在无风的雾霾天气时，有大量悬浮在空气的固体颗粒在做布朗运动，下列说法正确的是（　　）
A．空气温度越高，颗粒做布朗运动越剧烈
B．颗粒的布朗运动是由于气体各部分温度不同而引起的
C．颗粒做布朗运动所具有的能量是颗粒的内能
D．颗粒做布朗运动是气体分子无规则运动的间接反映
10．气态的N2可视为理想的气体，对于一定质量的N2在不同物态下的内能，下列说法中正确的是（　　）
A．固态的N2熔化为同温度的液态N2时内能增大
B．固态的N2熔化为同温度的液态N2时，由于分子力做负功将分子动能转化为分子势能，即其内能保持不变
C．液态N2汽化为同温度的气体时内能增大
D．气态的N2温度升高时内能因所有分子动能增大而增大
第II卷（非选择题）
二、实验题（共15分）
11．某同学做“用油膜法估测分子大小”的实验时，在边长约30
cm的浅盘里倒入约2
cm深的水，然后将痱子粉均匀的撒在水面上，用注射器滴一滴____（选填“纯油酸”“油酸水溶液”或“油酸酒精溶液”）在水面上．稳定后，在玻璃板上描下油膜的轮廓，放到坐标纸上估算出油膜的面积．实验中若撒的痱子粉过多，则计算得到的油酸分子的直径偏_____（选填“大”或“小”）．
12．用油膜法估测分子大小的实验步骤如下：
①向体积为V1的纯油酸中加入酒精，直到油酸酒精溶液总体积为V2；
②用注射器吸取上述溶液，一滴一滴地滴入小量筒，当滴入n滴时体积为V0；
③先往边长为30~40cm的浅盘里倒入2cm深的水；将痱子粉均匀撒在水面上；
④用注射器往水面上滴一滴上述溶液，等油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状；
⑤将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板，放在画有许多边长为a的小正方形的坐标纸上；
⑥计算出轮廓范围内正方形的总数为N，其中不足半个格的两个格算一格，多于半个格的算一格。
(1)错误的步骤是______________________________（写出步骤数字代号），油酸分子直径的表达式___________________；
(2)某学生在做“用油膜法估测分子的大小”的实验时，计算结果偏大，可能是由于___________。
A．油酸未完全散开
B．油酸溶液浓度低于实际值
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
D．求每滴体积时，1mL的溶液的滴数多记了10滴
三、解答题（共45分）
13．用铁锤反复敲击铁棒，铁棒的温度会升高，把铁棒放在炭火上烧，铁棒的温度也会升高，这说明了什么问题？
14．如图所示为食盐晶体结构示意图，食盐的晶体是由钠离子（图中〇）和氯离子（图中●）组成的，这两种离子在空间中三个互相垂直的方向上，都是等距离地交错排列的。已知食盐的摩尔质量是58.5
g/mol，食盐的密度是2.2
g/cm3，阿伏加德罗常数为6.0×1023
mol-1，试估算食盐晶体中两个最近的钠离子中心间的距离。
15．滴体积为V的油酸，配制成体积比为的油酸溶液()，现取一滴体积仍为V的油酸溶液在滴在水面上，在水面上形成面积为S的单分子油膜，已知油酸的密度为ρ，摩尔质量为M．请据此推算阿伏伽德罗常数的表达式．
16．“可燃冰”是天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状结晶物质，因其外观像冰，遇火即燃，因此被称为“可燃冰”，已知1m3可燃冰可释放标准状况下的天然气164m3。标准状况下1mol气体的体积为22.4升，标准状况下天然气的密度为0.67k/m3。阿伏加德罗常数取。求：
①1cm3可燃冰所含甲烷分子数为多少？
②平均每个甲烷分子的质量为多少？（结果均保留两位有效数字）
参考答案
1．C
【详解】
A．液体温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越剧烈，故A错误；
B．布朗运动是指悬浮在液体中固体颗粒的无规则运动，故B错误；
C．水和酒精混合后总体积减小，说明分子间有空隙，故C正确；
D．液体中的扩散现象是由于液体分子在不停地做无规则运动形成的，故D错误。
故选C。
2．D
【详解】
细管中的红色液体是用来显示球形瓶中空气的体积随温度变化情况的，测温物体是球形瓶中封闭的空气，该温度计是利用它的热胀冷缩的性质制造的，故ABC错误，D正确。
故选D。
3．B
【详解】
A．分子间同时存在引力和斥力，本题中分子力的合力表现为引力，故A错误；
BCD．甲和乙环绕一个共同“中心”旋转，则角速度和周期相等，由于向心力相等，故
m甲ω2r甲=m乙ω2r乙
观测中同时发现此“中心”离甲分子较近，即
r甲＜r乙
故
m甲＞m乙
故B正确，CD错误；
故选B。
4．A
【详解】
因为分子永不停息的作无规则运动，所以相互接触的两种物质的分子会彼此进入对方，也就是扩散，最终空气和二氧化氮均匀混合，整体呈现淡红棕色。
故选A。
5．D
【详解】
A．当时，分子势能最小，若取时为分子势能的零势能点，则当时分子势能为正值，故A正确，不符合题意；
B．当时，分子势能最小，若取时为分子势能的零势能点，则当时分子势能为正值，故B正确，不符合题意；
C．当时，分子力趋于零，则分子势能趋于零，取时为分子势能的零势能点，则当时分子势能为负值，故C正确，不符合题意；
D．当时，分子力趋于零，则分子势能趋于零，则当时分子势能有正有负，故D错误，符合题意。
故选D。
6．A
【详解】
由图像知时，分子引力和斥力大小相等，所以分子力合力为零，①正确；
由于分子势能的零势能面是人为确定的，故时，分子势能不一定为零，②错误；
为分子间的平衡距离，时，分子力表现为引力，相互靠近时F做正功，分子动能增加，势能减小，③正确；
阶段斥力和引力都随r的减小而增大，只是斥力增加的更快，分子间的作用力表现为斥力，④错误；
由于没有外力做功，故分子动能和势能之和在整个过程中不变，⑤错误。
故选A。
7．C
【详解】
A．随着分子间距离的增大，分子间的斥力减小，引力也减小，故A错误；
B．根据图像可知，两个分子间的距离从增大到的过程中，分子间作用力的合力表现为引力，故B错误；
C．由图像可知从增大到，分子间作用力的合力为引力，大小先增大后减小，故C正确；
D．分子间作用力为引力，随着距离增大，分子力一直做负功，故D错误；
故选C。
8．CD
【详解】
A．该图形记录的是微粒间隔一定的时间的位置的连线，不是水分子无规则运动的情况，故A错误。
B．图片中连线的无规则是由于花粉颗粒的无规则运动引起的，选项B错误；
C．因为颗粒越小，布朗运动越明显；如果水温相同，图片（乙）中的花粉微粒比较小，选项C正确；
D．因温度越高，布朗运动越明显；如果颗粒相同，图片（乙）中的水温比较高，选项D正确。
故选CD。
9．AD
【详解】
ABD．空气温度越高，颗粒做布朗运动越剧烈，颗粒做布朗运动是气体分子无规则运动的间接反映，故A、D正确，B错误；
C．颗粒做布朗运动所具有的能量是动能而不是颗粒的内能，故C错误。
故选AD。
10．AC
【详解】
AB．固态的N2熔化为同温度的液态N2时因需要吸收热量其内能增大，A正确，B错误；
C．液态N2汽化为同温度的气体时，因为分子的平均动能只与物体的温度有关，所以N2的分子平均动能不变，而分子势能增大，即内能增大，C正确；
D．气态的N2温度升高时，分子的平均动能增大，但并不是所有分子的动能都增大，D错误。
故选AC。
11．油酸酒精溶液
大
【解析】
【详解】
油膜法测分子直径实验中，用注射器滴一滴油酸酒精溶液在水面上，让它形成单分子油膜．
实验过程中，若撒的痱子粉过多，则油酸溶液在水面上形成的油膜面积偏小，由可知，实验测量的油酸分子的直径偏大。
12．⑥
AC
【详解】
(1)[1]计算出轮廓范围内正方形的总数为N，其中不足半个格的应舍去，多于半个格的算一格，故⑥错误；
[2]一滴油酸溶液含有纯油的体积
油膜的面积
油酸分子的直径
(2)[3]A．油酸未完全散开，油膜面积测量值偏小，根据知分子的大小测量值偏大，故A正确；
B．油酸溶液浓度低于实际值，每滴纯油酸体积测量值偏小，根据知分子的大小测量值偏小，故B错误；
C．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，油膜面积测量值偏小，根据知分子的大小测量值偏大，故C正确；
D．求每滴体积时1mL的溶液的滴数多记了10滴，则求出的每滴纯油酸体积偏小，根据知分子的大小测量值偏小，故D错误。
故选AC。
13．见解析
【详解】
说明做功和热传递都能改变物体的内能．
14．4×10-10
m
【详解】
1
mol食盐中有NA个氯离子和NA个钠离子，离子总数是2NA，摩尔体积V与摩尔质量M与物质密度ρ的关系为
所以一个离子所占的体积为
由图可知V0就是图中每四个离子所夹的正立方体的体积，此正方体的边长
而最近的两个钠离子中心间的距离
15．
【解析】
【详解】
一滴油酸溶液中油酸的体积，油酸分子直径
油酸分子的体积
阿伏加德罗常数
联立解得
16．①个；②
【详解】
①1m3可燃冰可释放164m3的天然气，标准状况下1mol气体的体积为，甲烷物质的量为
则1m3可燃冰所含甲烷分子数为
个
1cm3可燃冰所含甲烷分子数为个。
②平均每个甲烷分子的质量为