1.1分子动理论的基本内容学科素养提升练(解析版)
一、选择题
1.下列关于热运动的说法中,正确的是( )
A.0 ℃的物体中的分子不做无规则运动
B.因为布朗运动的激烈程度跟温度有关,所以布朗运动也叫作热运动
C.存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒,说明煤分子和混凝土分子都在做无规则的热运动
D.运动物体中的分子热运动比静止物体中的分子热运动激烈
2.关于布朗运动,下列说法中正确的是( )
A.悬浮颗粒做无规则运动的剧烈程度与温度无关
B.布朗运动是组成固体微粒的分子无规则运动的反映
C.布朗运动是液体或气体分子无规则运动的反映
D.观察时间越长,布朗运动越显著
3.关于分子间作用力,下列说法正确的是( )
A.引力和斥力都随距离的减小而增大
B.两分子间的距离为r0时,分子间斥力为零,引力也为零
C.两分子间距离为r0时,分子处于静止状态
D.分子力的本质是万有引力
4.已知在标准状况下,1mol氢气的体积为22.4L,氢气分子间距约为( )
A.10-9m B.10-10m C.10-11m D.10-8m
5.通常萝卜腌成咸菜需要几天,而把萝卜炒成熟菜,使之具有相同的咸味只需几分钟,那么造成这种差别的主要原因是( )
A.加热后盐分子变小了,很容易进入萝卜中 B.炒菜时萝卜翻动地快,盐和萝卜接触多
C.加热后萝卜分子间空隙变大,易扩散 D.炒菜时温度高,分子热运动激烈
6.图示为一颗悬浮微粒受到周围液体分子撞击的情景,微粒正在做布朗运动。以下关于布朗运动的说法正确的是( )
A.悬浮微粒越大,液体分子撞击作用的不平衡性表现得越明显
B.液体温度越低,微粒的布朗运动越剧烈
C.悬浮微粒做布朗运动,是液体分子的无规则运动撞击造成的
D.将几滴红墨水滴入一杯清水中,红墨水在清水中散开的运动是布朗运动
7.人们在抗击新冠病毒过程中常使用84消毒液对一些场所的地面等进行消毒,84消毒液的主要成分是次氯酸钠(NaClO),在喷洒过程中人们常闻到一些刺鼻的味道,下列说法正确的是( )
A.说明分子间存在斥力
B.这是次氯酸钠分子做布朗运动的结果
C.如果场所温度降到0 C以下,就闻不到刺鼻的味道了
D.如果场所温度升高,能更快的闻到刺鼻的味道
8.已知阿伏加德罗常数为NA(mol-1),某气体物质的摩尔质量为M(kg/mol),该物质的密度为ρ(kg/m3),则下列叙述中正确的是( )
A.该物质1个分子的质量是 B.该物质1个分子大小是
C.1 kg该物质所含的分子个数是ρNA D.1 kg该物质所含的分子个数是NA
9.两个完全相同的透明的玻璃杯中,一杯盛有热水、另一杯盛有等质量的冰水。现向两个玻璃杯中各滴入一滴相同的墨滴,发现玻璃杯中热水比冰水会更快全部变成黑色。造成这一现象的主要原因是( )
A.水分子间有间距
B.墨滴中的碳粒比水分子重
C.温度越高水分子热运动越剧烈,墨滴中碳粒的无规则运动也越剧烈
D.温度越高分子间的作用力越大
10.雾霾天气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分别表示直径小于或等于10μm、2.5μm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( )
A.PM10表示直径小于或等于1.0×10-6 m的悬浮颗粒物
B.在静稳的雾霾天气中,PM2.5悬浮颗粒物在做布朗运动
C.PM10受到的空气分子作用力的合力始终大于其受到的重力
D.PM2.5浓度随高度的增加逐渐增大
11.清晨,草叶上的露珠是由空气中的水汽凝结成的水珠。这一物理过程中,水分子间的( )
A.引力减小,斥力增大 B.斥力减小,引力增大
C.引力和斥力都减小 D.引力和斥力都增大
12.阿伏加德罗常数是NA(单位为mol-1),铜的摩尔质量为M(单位为g/mol),铜的密度为ρ(单位为kg/m3),则下列说法不正确的是( )
A.1m3铜所含的原子数目是 B.1个铜原子的质量是
C.1个铜原子占有的体积是 D.1g铜所含有的原子数目是ρNA
13.2015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,能将的水分解为氢气和氧气。已知水的密度,摩尔质量,阿伏加德罗常数。则( )
A.被分解的水中含有水分子的总数约为个
B.被分解的水中含有水分子的总数约为个
C.一个水分子的体积为
D.一个水分子的体积为
14.关于热现象,下列说法正确的是( )
A.分析布朗运动会发现,悬浮的颗粒越小,温度越高,布朗运动越剧烈
B.一定质量的气体,温度升高时,分子间的平均距离增大
C.分子间的距离r存在某一值r0,当r大于r0时,分子间引力大于斥力,当r小于r0时,分子间斥力大于引力
D.任一温度下,气体分子的速率分布均呈现“中间多、两头少”的规律
15.下列说法正确的是( )
A.理想气体吸收热量时,温度和内能都可能保持不变
B.布朗运动就是液体分子或气体分子的无规则运动
C.分子间相互作用的引力和斥力都随着分子间距离的增大而减小
D.随着分子间距离的增大,分子势能先减小再增大
E.一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行的
二、解答题
16.在标准状态下,有体积为V的水和体积为V的可认为是理想气体的水蒸气,已知水的密度为ρ,阿伏加德罗常数为NA,水的摩尔质量为M,在标准状态下水蒸气的摩尔体积为Vm,求:
(1)它们中各有多少个水分子
(2)它们中相邻两个水分子之间的平均距离是多大 (用立方体模型解题)
17.2020年12月17日,嫦娥五号返回器带着1.731kg的月球土壤顺利在内蒙古预定区域着陆。月球土壤中的氦-3蕴藏量大,它是一种目前已被世界公认的高效、清洁、安全的核聚变原料。若每千克月球土壤中含有氦-3的质量为m,氦-3的摩尔质量为M,阿伏伽德罗常数为(均为国际单位),求:
(1)每个氦-3分子的质量;
(2)嫦娥五号返回器带回的1.731kg月球土壤中含有氦-3分子总个数。
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参考答案:
1.C
【解析】
A.分子的热运动永不停息,因此0 ℃的物体中的分子仍做无规则运动,A错误;
B.虽然布朗运动与温度有关,但是布朗运动是固体微粒的运动,不是分子的运动,而热运动是指分子永不停息的无规则运动,B错误;
C.扩散现象说明了分子在做无规则的热运动,C正确;
D.热运动是分子的运动,其激烈程度只与物体的温度有关,与物体的宏观运动状态没有关系,D错误。
故选C。
2.C
【解析】
A.温度越高布朗运动越剧烈。故A错误;
BC.布朗运动是固体微粒的无规则运动,是液体分子或气体分子无规则运动的反映,故B错误,C正确;
D.布朗运动的显著程度与观察时间没有关系,故D错误。
故选C。
3.A
【解析】
A.引力和斥力都随距离的减小而增大,故A正确;
B.两分子间的距离为r0时,分子间斥力与分子引力大小相等但不为零,故B错误;
C.分子始终在做无规则热运动,故C错误;
D.分子力的本质是电磁力,故D错误。
故选A。
4.A
【解析】
在标准状况下,1mol氢气的体积为22.4L,则每个氢气分子占据的体积
V0==m3≈3.72×10-26m3
按立方体估算,占据体积的边长
L==m≈3.3×10-9m
BCD错误,A正确。
故选A。
5.D
【解析】
在扩散现象中,温度越高,扩散得越快。在腌萝卜时,是盐分子在常温下的扩散现象,炒菜时,是盐分子在高温下的扩散现象,因此,炒菜时萝卜咸得快,腌菜时萝卜咸得慢。
故选D。
6.C
【解析】
A.悬浮微粒越小,液体分子撞击作用的不平衡性表现得越明显,A错误;
B.液体温度越高,微粒的布朗运动越剧烈,B错误;
C.悬浮微粒做布朗运动,是液体分子的无规则运动撞击造成的,C正确;
D.将几滴红墨水滴入一杯清水中,红墨水在清水中散开的运动是扩散现象,D错误。
故选C。
7.D
【解析】
A.用84消毒液对一些场所的地面等进行消毒,喷洒过程中人们常闻到一些刺鼻的味道,不能说明分子间存在斥力,故A错误;
B.用84消毒液对一些场所的地面等进行消毒,喷洒过程中人们常闻到一些刺鼻的味道,这是因为84消毒液分子扩散的结果,扩线现象的本质就是分子的无规则运动,故B错误;
C.如果场所温度降到0 C以下,依然有NaClO分子在运动,依然能闻到刺鼻的味道,故C错误;
D.分子的运动与温度有关,温度越高,分子运动越剧烈,如果场所温度升高,能更快的闻到刺鼻的味道如果场所温度升高,能更快的闻到刺鼻的味道,故D正确。
故选D。
8.D
【解析】
A.该物质1个分子的质量是,选项A错误;
B.该物质1个分子运动占据的空间的大小是,选项B错误;
CD.1 kg该物质所含的分子个数是NA,选项C错误,D正确。
故选D。
9.C
【解析】
【分析】
【详解】
温度越高,则分子做无规则运动的速率越大,玻璃杯中热水比冰水会更快全部变成黑色,这是因为热水分子热运动越剧烈,墨滴中碳粒受到液体分子的撞击做无规则运动也越剧烈。
故选C。
10.B
【解析】
A.PM10表示直径小于或等于的悬浮颗粒物,故A项错误;
B.PM10和大悬浮颗粒物都在做永不停息的无规则的布朗运动,故B项正确;
C.PM10的运动是由于气体分子频繁撞击的不平衡造成的,由于气体分子撞击的无规律性,导致颗粒运动无规律,撞击的合力与重力的大小无关系,可能大于重力也可能小于重力,故C项错误;
D.材料中只说明了在静稳的雾霾天气中,距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,但并没有说PM2.5的浓度变化,从材料中无法知道PM2.5浓度随高度的具体变化情况,故D项错误。
故选B。
11.D
【解析】
水由气态凝结成液态,分子间距离变小,而分子间同时存在引力和斥力,且引力和斥力都随着分子间距离的减小而增大,故D正确,ABC错误。
故选D。
12.D
【解析】
A.1m3铜的质量为ρkg,摩尔数为,1m3铜所含的原子数为
故A正确;
B.铜的摩尔质量是Mg/mol,共有NA个铜原子,故一个铜原子的质量为,故B正确;
C.1m3铜中所含的原子数为
一个铜原子所占的体积是
故C正确;
D.1g铜的摩尔数为,故含有铜的原子数目是,故D错误。
本题选不正确的,故选D。
13.BC
【解析】
AB.被分解的水分子数
故A错误B正确;
CD.水的摩尔体积为
水分子体积
故C正确D错误。
故选BC。
14.ACD
【解析】
A.温度越高,水分子运动越激烈,对悬浮颗粒的冲力越大,布朗运动越剧烈,同时,悬浮颗粒越小,越容易改变运动状态,故A正确;
B.一定质量的气体,压强不确定的情况下,温度升高时,体积不一定增大,故分子间的平均距离不一定增大,故B错误;
C.分子间的距离r存在某一值r0,当r等于r0时,引力等于斥力,而分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,由于斥力比引力变化快,所以当r小于r0时,斥力大于引力,当r大于r0时,引力大于斥力,故C正确;
D.任一温度下,气体分子的速率分布均呈现“中间多、两头少”的规律,故D正确。
故选ACD。
15.ACE
【解析】
A.理想气体吸收热量时,同时对外做功,根据热力学第一定律
可知,内能可能不变,温度可能不变,A正确;
B.布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息无规则运动,不是液体分子或气体分子的无规则运动,B错误;
C.分子间存在相互作用的引力和斥力,引力和斥力都随分子间距的减小而增加,随分子间距的增大而减小,C正确;
D.分子间的平衡距离为,若分子间距大于,分子力表现为引力,从开始增大,分子力做负功,分子势能增大,D错误;
E.根据熵增原理,一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行,E正确。
故选ACE。
16.(1) (2)
【解析】
阿伏伽德罗常数的含义是1mol任何物质所含分子数;对于理想气体而言,气体分子的单个体积无法求解,只能求解气体分子占据的体积.
【详解】
(1)水的分子数为:
水蒸气中的分子数为:
(2)水中相邻两个水分子之间的平均距离是:
水蒸汽中相邻两个水分子之间的平均距离是:
17.(1);(2)
【解析】
(1)每个氦-3分子的质量
(2)每千克月球土壤中含有质量为m的氦-3,则1.731kg月球土壤中含有氦-3的质量为,则嫦娥五号返回器带回的1.731kg月球土壤中含有氦-3分子总个数
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