第一章 分子动理论 单元测试1（Word版含解析）

2021-2022学年粤教版（2019）选择性必修第三册
第一章
分子动理论
单元测试1（解析版）
第I卷（选择题）
一、选择题（共40分）
1．根据分子动理论，下列说法正确的是（　　）
A．一个气体分子的体积等于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比
B．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动
C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大
D．分子间相互作用的引力和斥力一定随分子间距离的增大而增大
2．下列说法正确的是（　　）
A．布朗运动是固体小颗粒分子的无规则运动
B．颗粒越小，布朗运动越明显
C．已知铜的摩尔质量和铜分子的体积，可以计算出阿伏加德罗常数
D．已知1cm3铜的质量和铜分子的质量，可以计算出阿伏加德罗常数
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．分子间的距离从r1开始，分子相互远离的过程中分子势能先增大后减小
B．当r等于r2时，分子间的作用力表现为斥力
C．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力
D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功
5．关于布朗运动，下述正确的有（）
A．布朗运动就是液体分子的热运动
B．温度降低了，布朗运动也不会停息
C．布朗运动说明了悬浮小颗粒内部分子是不停地无规则运动
D．悬浮在液体中的颗粒越大，撞击它的分子数越多，布朗运动越激烈
6．如果一个系统达到了平衡态，那么这个系统各处的（　　）
A．温度、压强、体积都必须达到稳定的状态不再变化
B．温度一定达到了某一稳定值，但压强和体积仍是可以变化的
C．温度一定达到了某一稳定值，并且分子不再运动，达到了“凝固”状态
D．温度、压强稳定，但体积仍可变化
7．关于热力学温度，下列说法中正确的是（　　）
A．相当于
B．温度变化，也就是温度变化了
C．摄氏温度与热力学温度都可能取负值
D．温度由升至，对应的热力学温度升高了
8．甲分子固定在坐标原点，乙分子位于轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示，为斥力，为引力。为轴上四个特定的位置，现把乙分子从处由静止释放，则（　　）
A．乙分子由到做加速运动，由到做减速运动
B．乙分子由到做加速运动，到达时速度最大
C．乙分子由到的过程中，两分子间的分子力一直做正功
D．乙分子由到的过程中，两分子间的分子力一直做负功
9．关于热平衡定律，下列理解正确的是（
）
A．两系统的温度相同时，才能达到热平衡
B．A、B两系统分别与C系统达到热平衡，则A、B两系统处于热平衡
C．A、B两系统各自处于平衡态，则两者处于热平衡
D．甲、乙、丙物体温度不相等，先把甲、乙接触，最终达到热平衡，再将丙与乙接触，最终也达到热平衡，则甲、丙是热平衡的
10．下列说法正确的是（
）
A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则
B．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．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大
D．当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大
E.在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素
第II卷（非选择题）
二、实验题（共15分）
11．“用油膜法估测分子的大小”的实验的方法及步骤如下：
①
向体积V油=1mL的油酸中加酒精，直至总量达到V总=500mL。
②
用注射器吸取①
中配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，当滴入n=100滴时，测得其体积恰好是V0=1mL。
③
先往边长为30~40cm的浅盘里倒入2cm深的水，然后将______均匀地撒在水面上。
④
用注射器往水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油酸薄膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，并在玻璃板上描下油酸膜的形状。
⑤
将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，如图所示，数出轮廓范围内小方格的个数N=115格，小方格的边长a
=20mm。
根据以上信息，回答下列问题：
（1）步骤③
中应填写：
___________。
（2）1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V'=___________mL；油酸薄膜的面积S约为___________mm2；油酸分子的直径d约为___________m。（结果均保留两位有效数字）
12．某班级做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验。实验前，教师将酒精加入1mL的油酸中配制成1000mL的油酸酒精溶液。
（1）在实验时需要测量出一滴油酸酒精溶液的体积，具体的操作是用_______将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时液滴的数目。
（2）在浅盘的水面撒上痱子粉，将1滴油酸酒精溶液滴入水中后，下列现象或判断正确的是_______。
A．油膜的面积先扩张后又稍微收缩了一些
B．油膜的面积先快速扩张后慢慢趋于稳定
C．若出现下图的情况，说明油酸浓度太大，需重新配制油酸酒精溶液进行实验
D．若出现下图的情况，可在水面上重新撒上痱子粉，再次滴入油酸酒精溶液进行实验
（3）甲实验小组测得1mL油酸酒精溶液为80滴，通过数1滴溶液在水面稳定后形成的油膜面积对应的正方形的个数得到油膜的面积为250cm2，可估算油酸分子的直径为___________m。（计算结果保留一位有效数字）
（4）乙实验小组算得的油酸分子直径偏小，可能是由于________。
A．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格
B．油酸酒精溶液中酒精挥发，导致油酸浓度变大
C．水面上痱子粉撒得较多，油酸未完全散开
D．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数少计了10滴
（5）当结束实验或重复做实验时，需将水从浅盘的一角倒出，在这个角的边缘会遗留少许油酸，为了保持浅盘的清洁，不影响下次使用，应如何处理？（________）
三、解答题（共45分）
13．对于固体和液体来说，其内部分子可看作是一个个紧密排列的小球。若某固体的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA。
(1)试推导该固体分子质量的表达式；
(2)若已知汞的摩尔质量MHg＝200.5×10－3
kg/mol，密度ρHg＝13.6×103
kg/m3，阿伏加德罗常数NA取6.0×1023
mol－1，试估算汞原子的直径大小。（结果保留两位有效数字）
14．在标准状况下，空气的摩尔质量是，阿伏伽德罗常数约为，标准状况1mol空气体积约为22.4L．求：
(1)空气中气体分子的平均质量；
(2)在标准状况下，成年人做一次深呼吸，约吸入200mL的空气，求做一次深呼吸吸入空气的质量与所吸入空气的分子个数。（结果均保留两位有效数字）
15．估算法是根据生活和生产中的一些物理数据对所求物理量的数值和数量级大致推算的一种近似方法。在标准状况下，水蒸气的摩尔体积V=22.4×10-3m3/mol，NA=6.02×1023mol-1，水的摩尔质量M=18g/mol，水的密度ρ=1×103kg/m3请进行下列估算：
(1)水蒸气分子的平均间距约为多少？
(2)水分子的直径约为多少？（以上结果均保留1位有效数字）
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．气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比是一个气体分子平均活动的空间，远大于分子体积。A错误；
B．布朗运动是固体小颗粒的运动，它间接说明分子永不停息地做无规则运动。B错误；
C．当分子间表现为斥力时，分子间距离增大时，分子力由斥力变为引力，则分子力先做正功后做负功，分子势能先减小后增大。C正确；
D．分子间相互作用的引力和斥力一定随分子间距离的增大而减小。D错误。
故选C。
2．B
【详解】
A．布朗运动是悬浮在液体表面的固体小颗粒的无规则运动，不是小颗粒的分子运动，选项A错误；
B．颗粒越小，布朗运动越明显，选项B正确；
C．根据
则已知铜的摩尔质量和铜分子的体积，铜的密度未知，不可以计算出阿伏加德罗常数，选项C错误；
D．已知1cm3铜的质量和铜分子的质量，但是没有铜的摩尔质量，不可以计算出阿伏加德罗常数，选项D错误。
故选B。
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．C
【详解】
当分子间距为r2时分子势能最小，此时分子力表现为零，当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力；在r由r1变到r2的过程中，分子力表现为斥力，分子力做正功；当分子间的距离从r1开始，分子相互远离的过程中分子力先做正功，后做负功，则分子势能先减小后增大；则选项ABD错误，C正确。
故选C。
5．B
【详解】
A．布朗运动是悬浮在液体内部的固体小颗粒的运动，不是液体分子的运动，故A错误；
B．分子在永不停息地做无规则运动，温度降低了，布朗运动也不会停息，故B正确；
C．布朗运动是悬浮在液体内部的固体小颗粒的运动，是液体分子做无规则运动的反映，不能说明悬浮小颗粒内部分子是不停地无规则运动，故C错误；
D．悬浮在液体中的颗粒越大，撞击它的分子数越多，但液体分子对颗粒的碰撞越平衡，布朗运动越不明显，当悬浮在液体中的颗粒越小，液体分子对它的撞击越不平衡，布朗运动越激烈，故D错误。
故选B。
6．A
【详解】
如果一个系统达到了平衡态，系统内各部分的状态参量如温度、压强和体积等不再随时间发生变化。温度达到稳定值，分子仍然是运动的，不可能达到所谓的“凝固”状态，故A正确，BCD错误。
故选A。
7．A
【详解】
A．根据热力学温度和摄氏温度的关系
可知与表示同一温度，A正确；
B．摄氏温度变化，热力学温度变化，B错误；
C．由于绝对零度达不到，故热力学温度不可能取负值，C错误；
D．热力学温度初态为，末态为，温度变化，D错误。
故选A。
8．BC
【详解】
AB．乙分子由到，再到的过程，分子之间均表现为引力，显然乙分子始终做加速运动，且到达点时速度最大，故A错误，B正确；
CD．乙分子由到的过程中，分子的引力一直做正功，由到的过程中，分子力仍然做正功，故C正确，D错误。
故选BC。
9．AB
【详解】
A．两系统达到热平衡时，两系统温度一定相同，A正确；
B．A与C达到热平衡，，B与C也达到热平衡，，所以，A与B也处于热平衡，B正确；
C．A、B各自处于平衡态，但A、B接触可能需要一段时间才能达到热平衡，平衡态不等于热平衡，C错误；
D．乙与丙达到新的热平衡时，其各状态参量发生了变化，不再与甲热平衡，D错误。
故选AB。
10．ACE
【详解】
A．墨水中的小炭粒做的运动是布朗运动，它是由于液体分子对固体小颗粒的不平衡撞击引起的，所以小炭粒反映了液体分子的无规则运动，故A正确；
B．悬浮微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，液体分子对微粒的撞击就越平衡，则布朗运动越不明显，故B错误；
C．分子势能随着分子间距离的变化规律如下：当rr0时，随着分子间距离的增大而增大，故分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大，故C正确；
D．当温度升高时，物体内分子的平均动能会增大，即分子热运动的平均速率会增大，但并不是物体内每一个分子热运动的速率一定都增大，故D错误；
E．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素，从而可以改变它的导电性能，故E正确。
故选ACE。
11．痱子粉
2×10-5
4.6×104
4.3×10-10
【详解】
（1）[1]为了显示水分子油膜的形状，需要在水面上撒痱子粉；
（2）[2]1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为：
（3）[3]根据大于半个方格的算一个，小于半个方格的舍去，油膜形状占据的方格数大约为115个，故面积为：
S＝115×20mm×20mm＝4.6×104mm2
（4）[4]油酸分子的直径为：
12．注射器（或滴管）
A
5×10-10
B
可以用适量酒精清洗，并用脱脂棉擦去再用清水冲洗
【详解】
（1）[1]在实验时需要测量出一滴油酸酒精溶液的体积，具体的操作是用注射器（或滴管）将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时液滴的数目。
（2）[2]在浅盘的水面撒上痱子粉，将1滴油酸酒精溶液滴入水中后，可发现油膜的面积先扩张后又稍微收缩了一些，选项A正确，B错误；
CD．若出现如图的情况，说明油酸油酸浓度太低，需重新配制油酸酒精溶液进行实验，选项CD错误。
故选A。
（3）[3]一滴油酸酒精溶液中含油酸的体积
油酸分子的直径为
（4）[4]根据可知
A．计算油膜面积时，舍去了所有不足一格的方格，则S测量值偏小，则直径测量值偏大，选项A错误；
B．油酸酒精溶液中酒精挥发，导致油酸浓度变大，则油膜的面积S偏大，则直径测量值偏小，选项B正确；
C．水面上痱子粉撒得较多，油酸未完全散开，则油膜面积测量值偏小，则直径测量值偏大，选项C错误；
D．求每滴溶液体积时，1mL的溶液的滴数少计了10滴，则一滴油酸酒精溶液中含油酸的体积偏大，则直径的测量值偏大，选项D错误。
故选B。
（5）[5]可以用适量酒精清洗，并用脱脂棉擦去再用清水冲洗。
13．(1)；(2)3.6×10－10m
【详解】
(1)该固体分子质量的表达式
(2)将汞原子视为球形，其体积
汞原子直径的大小
14．(1)
(2)个
【详解】
(1)空气中气体分子的平均质量
(2)做一次深呼吸吸入空气的质量
所吸入空气的分子数
（个）
15．(1)
；(2)
【详解】
(1)对气体分子来说，由于分子不是紧密排列，分子的体积远小于它所占有的空间的体积，所以分子所占有的空间的体积通常以立方体模型来计算。气体分子间的距离
(2)固体和液体，认为分子紧密排列，通常把分子看作球体；则分子体积为摩尔体积除以阿伏伽德罗常数
，即
则分子直径为d球体体积公式
所以
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