第1节　分子动理论的基本观点练习（Word含解析）

第1章　分子动理论与气体实验定律
第1节　分子动理论的基本观点
基础过关练
题组一　物体是由大量分子组成的
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.下列说法中正确的是 (　　)
A.物体是由大量分子组成的
B.无论是无机物质的小分子,还是有机物质的大分子,其分子大小的数量级都是
10-10 m
C.本节中所说的“分子”,只包含了化学中的分子,不包括原子和离子
D.分子的质量是很小的,其数量级为10-10 kg
2.(多选)已知阿伏伽德罗常数为NA,铜的摩尔质量为M(单位为kg/mol),密度为ρ(单位为kg/m3),下面的结论中正确的是 (　　)
A.1 m3铜所含原子的数目为
B.1个铜原子的质量为
C.1个铜原子的体积为
D.1 kg铜所含原子的数目为NA
题组二　分子的热运动
3.(多选)把墨汁用水稀释后取出一滴放在光学显微镜下观察,如图所示,下列说法中正确的是 (　　)
A.在显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒,且水分子不停地撞击炭粒
B.小炭粒在不停地做无规则运动,这就是布朗运动
C.越小的炭粒,运动越明显
D.在显微镜下看起来连成一片的液体,实际上是由许许多多的静止不动的水分子组成的
4.如图所示,把一块铅和一块金的接触面磨平磨光后紧紧压在一起,五年后发现金中有铅,铅中有金,对此现象说法正确的是 (　　)
A.属于扩散现象,原因是金分子和铅分子的相互吸引
B.属于扩散现象,原因是金分子和铅分子的热运动
C.属于布朗运动,小金粒进入铅块中,小铅粒进入金块中
D.属于布朗运动,由于外界压力使小金粒、小铅粒彼此进入对方
题组三　分子间的作用力
5.(多选)如图所示,关于分子间的作用力,下列说法正确的是(其中r0为分子间平衡位置之间的距离) (　　)
A.当分子间距离为r0时,它们之间既有引力,也有斥力
B.分子间的平衡距离r0可以看作分子直径的大小,其数量级为1 m
C.两个分子间距离由较远减小到r=r0过程中,分子力先减小,后增大,分子力为引力
D.两个分子间距离由极小逐渐增大到r=r0过程中,引力和斥力都同时减小,分子力为引力
题组四　物体的内能
6.关于物体的温度与分子动能的关系,正确的说法是 (　　)
A.某种物体的温度是0 ℃,说明物体中分子的平均动能为零
B.物体温度降低时,每个分子的动能都减小
C.物体温度升高时,速率小的分子数目减少,速率大的分子数目增多
D.物体的运动速度越大,则物体的温度越高
7.下列四幅图中,能正确反映分子间作用力F和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是 (　　)
8.下列关于物体内能的说法正确的是 (　　)
A.同一个物体,运动时比静止时的内能大
B.1 kg 0 ℃的水的内能比1 kg 0 ℃的冰的内能大
C.静止的物体的分子平均动能为零
D.物体被举得越高,其分子势能越大
能力提升练
　　　　　　　　　　　　　　　　　　
题组一　热运动
1.(2020安徽宣城月考,)下列关于热运动的说法中,正确的是 (　　)
A.分子热运动是指扩散现象和布朗运动
B.分子热运动是物体被加热后的分子运动
C.分子热运动指的是单个分子做永不停息的无规则运动
D.分子热运动指的是大量分子做永不停息的无规则运动
2.(2021河北邯郸高二期中,)我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作。PM2.5是指空气中直径小于2.5微米的悬浮颗粒物,可在显微镜下观察到,它飘浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面,吸入人体后会进入血液对人体形成危害。矿物燃料燃烧时废弃物的排放是形成PM2.5的主要原因。下列关于PM2.5的说法错误的是 (　　)
A.PM2.5在空气中的运动属于布朗运动
B.温度越高,PM2.5的无规则运动越剧烈
C.PM2.5的质量越大,其无规则运动越剧烈
D.由于周围大量空气分子对PM2.5碰撞的不平衡,使其在空中做无规则运动
3.(2021福建南安侨光中学高二月考,)(多选)据研究发现,新冠病毒感染的肺炎传播途径之一是气溶胶传播。
气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统。这些固态或液态颗粒的大小一般在10-3~103 μm之间。已知布朗运动微粒大小通常在
10-6 m数量级。下列说法正确的是 (　　)
A.布朗运动是气体介质分子的无规则运动
B.在布朗运动中,固态或液态颗粒越小,布朗运动越剧烈
C.在布朗运动中,颗粒无规则运动的轨迹就是分子的无规则运动的轨迹
D.当固态或液态颗粒很小时,能很长时间都悬浮在气体中,是受到气体分子无规则热运动撞击而导致的
题组二　分子力做功、分子势能及物体的内能
4.(2019广东深圳高三期末,)(多选)下列说法中正确的是 (　　)
A.温度高的物体内能一定大
B.温度高的物体分子的平均动能一定大
C.减小分子间的距离,分子斥力增大,分子间引力减小
D.冰吸热熔化过程水分子的势能增加
5.(2020上海闵行高三一模,)(多选)一个密闭容器由固定导热板分隔为体积相等的两部分,分别装有质量相等的不同种类气体。当两部分气体稳定后,它们分子的 (　易错　)
A.平均速率相同 B.平均动能相同
C.平均速率不同 D.平均动能不同
6.(2021黑龙江哈尔滨第九中学高二月考,)甲分子固定在坐标原点O,乙分子仅在分子力作用下从x轴上坐标为x=d(r0A.乙分子的加速度一定先减小再增大
B.两分子系统的分子势能一定先减小再增大
C.乙分子在P点时,加速度最小且动能为E0
D.乙分子的运动范围为x1≤x≤d
题组三　宏观量与微观量的计算
7.(2021辽宁大连八中高二月考,)(多选)2015年2月,美国科学家创造出一种利用细菌将太阳能转化为液体燃料的“人造树叶”系统,使太阳能取代石油成为可能。假设该“人造树叶”工作一段时间后,能将10-6 g的水分解为氢气和氧气,已知水的密度ρ=1.0×103 kg/m3,摩尔质量M=1.8×10-2 kg/mol,阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023 mol-1,则 (　　)
A.被分解的水中含有水分子的总数约为3×1014个
B.被分解的水中含有水分子的总数约为3×1016个
C.一个水分子的体积为3×10-29 m3
D.一个水分子的体积为3×10-27 m3
8.(2020四川宜宾高三一诊,)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,阿伏伽德罗常数为NA,地面附近大气压强为p,重力加速度大小为g。试估算:
(1)大气对地球表面的压力大小和地球大气层空气分子总数;
(2)若把气体分子占据的空间视为正方体,则空气分子之间的平均距离为多少。
答案全解全析
第1章　分子动理论与气体实验定律
第1节　分子动理论的基本观点
基础过关练
1.A　物体是由大量分子组成的,故A项正确;一些有机物质的分子较大,大小超过10-10 m,故B项错误;本节中所说的分子包括化学中的分子、原子和离子等,故C项错误;分子质量的数量级一般为10-26 kg,故D项错误。
2.BC　1 m3铜所含原子数目为·NA,故A项错误;1个铜原子的质量为,故B项正确;1个铜原子的体积是,故C项正确;1 kg铜所含原子的数目为,故D项错误。
3.BC　在光学显微镜下,只能看到悬浮的小炭粒,看不到水分子,故A项错误;在显微镜下看到小炭粒不停地做无规则运动,这就是布朗运动,且炭粒越小,运动越明显,故B、C两项正确;水分子不是静止的,D项错误。
4.B　扩散现象是指不同种物质相互接触,物质的分子彼此进入对方的现象,是分子无规则运动的体现,选项B正确。
5.AB　当分子间距离为r0时,它们之间的引力与斥力刚好大小相等,分子间合力为零,A项正确;一般分子直径的数量级为10-10 m,跟分子间的平衡距离r0相当,B项正确;两分子间距离由较远减小到r=r0过程中,分子力先增大,后减小,C项错误;两分子间距离在小于r0的范围内,分子力为斥力,D项错误。
6.C　某种物体的温度是0 ℃时,分子的无规则运动不会停止,物体中分子的平均动能并不为零,A项错误;温度降低时,分子的平均动能减小,并非每个分子的动能都减小,B项错误;物体温度升高时,分子的平均动能增大,分子的平均速率增大,速率小的分子数目减少,速率大的分子数目增多,C项正确;物体的运动速度增大,动能增大(宏观),但物体内分子的热运动不一定加剧,温度不一定升高,D项错误。
7.B　当r=r0时引力与斥力的合力为零,即分子力为零,A、D两项错误;当分子间的距离趋于r0时,分子力做正功,分子势能减少,r=r0时分子势能最小,B项正确,C项错误。
8.B　物体的内能与其宏观运动状态无关,A项错误;1 kg 0 ℃的水变成1 kg 0 ℃的冰要放出热量,故1 kg 0 ℃的水的内能大,B项正确;静止的物体的动能为零,但分子在永不停息地做无规则运动,其分子的平均动能不为零,同理被举高的物体,重力势能增加,但其体积不变,分子势能不变,故C、D两项错误。
能力提升练
1.D　扩散现象和布朗运动证实了分子的热运动,但热运动不是指扩散现象和布朗运动,故A错误;分子热运动是指大量分子做无规则运动,不是单个分子做无规则运动,物体被加热或不被加热,其分子都在进行着热运动,故B、C错误,D正确。
2.C　PM2.5在空气中的运动属于布朗运动,所以A正确,不符合题意;温度越高,布朗运动越剧烈,则PM2.5的无规则运动越剧烈,所以B正确,不符合题意;PM2.5的质量越小,其无规则运动越剧烈,所以C错误,符合题意;布朗运动是由液体或气体分子的无规则撞击引起的,周围大量空气分子对PM2.5碰撞的不平衡,使其在空中做无规则运动,所以D正确,不符合题意。故选C。
3.BD　布朗运动是固态或液态颗粒的无规则运动,是气体分子无规则热运动撞击的结果,所以它反映的是气体分子的无规则运动,颗粒越小,气体分子对颗粒的撞击作用越不容易平衡,布朗运动越剧烈,故B正确,A错误;在布朗运动中,颗粒本身并不是分子,而是分子集团,所以颗粒无规则运动的轨迹不是分子无规则运动的轨迹,故C错误;当固态或液态颗粒很小时,能很长时间都悬浮在气体中,颗粒的运动属于布朗运动,固态或液态颗粒能长时间悬浮是受到气体分子无规则热运动撞击而引起的,故D正确。故选B、D。
4.BD　物体内能与物体的质量、温度和体积有关,温度高,物体的内能不一定大,故A错误;温度是分子平均动能大小的标志,温度高,分子的平均动能大,故B正确;减小分子间的距离,分子斥力和分子引力都增大,分子斥力增大得快,故C错误;冰在熔化过程中吸收热量,内能增加,温度不变,分子的平均动能不变,因此水分子的势能增加,故D正确。
5.BC　当两部分气体稳定后,它们的温度是相等的,温度是分子的平均动能的标志,温度相等,则分子的平均动能相等,由于不是同种气体,则它们的分子的质量不相等,所以分子的平均速率不相等,故B、C正确,A、D错误。
易错警示
(1)温度是分子平均动能的“标志”或者说“量度”,温度只与物体内大量分子热运动的统计意义上的平均动能相对应,与单个分子的动能没有关系。
(2)温度高的物体,分子的平均速率不一定大,还与分子质量有关。
6.A　由题无法确定乙分子开始运动时的具体位置,则乙分子的加速度可能先增大后减小再增大,故A错误;由题可知,开始时甲、乙分子间距离大于r0,分子力表现为引力,后来距离小于r0,分子力表现为斥力,则分子力先做正功后做负功,则分子势能一定先减小再增大,故B正确;由题图可知,乙分子在P点时分子势能最小,则乙分子在此位置时受到的分子力为0,则加速度为0,且由能量守恒可知,此时乙分子的动能为E0,故C正确;由题图可知,当乙分子位于x=x1时分子势能为0,又因为两分子所具有的总能量为0,则乙分子运动到此位置时动能为0,乙分子不能再靠近甲分子,即乙分子的运动范围为x1≤x≤d,故D正确。本题选错误的,故选A。
7.BC　被分解的水分子数N==≈3×1016个,故A错误,B正确;水的摩尔体积为V0=,水分子体积V===3×10-29 m3,故C正确,D错误。故选B、C。
8.答案　(1)4πpR2　　(2)
解析　(1)根据F=pS,大气对地球表面的压力大小为F=p×4πR2=4πpR2;
设大气层中气体质量为m,由大气压强的产生原因得
mg=pS=4πpR2,
即m=
分子总数N==;
(2)假设每个分子占据一个小立方体,各小立方体紧密排列,则小立方体边长即空气分子间的平均距离,设小立方体边长为a,大气层中气体总体积为V,则a=
而V=4πR2h,
所以:a=。