2.4固体 自主提升过关练(解析版)
一、选择题
1.下列说法正确的是( )
A.分子间距离减小时,分子势能一定增大
B.食盐熔化过程中温度保持不变,说明食盐是单晶体
C.由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和气体的密度,可以估算出理想气体分子间的平均距离
D.一锅水中撒些胡椒粉,加热时发现胡椒粉在翻滚,说明温度越高布朗运动越激烈
2.下列关于晶体和非晶体的几种说法中,正确的是( )
A.晶体一定具有规则的几何形状
B.化学成分相同的物质,只能生成同一种晶体
C.晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点
D.若物体表现为各向同性,它一定是非晶体
3.下列固体中全是由晶体组成的是( )
A.石英、云母、明矾、食盐、雪花、铜
B.石英、玻璃、云母、铜
C.食盐、雪花、云母、硫酸铜、松香
D.云母、铜、橡胶、沥青
4.关于晶体和非晶体,下列说法中正确的是( )
A.凡是晶体,都具有确定的几何外形
B.晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点
C.晶体内部的物质微粒是静止的,而非晶体内部的物质微粒是不停地运动着的
D.晶体都有各向异性,非晶体是各向同性
5.下列说法错误的是( )
A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒仍然是晶体
B.固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同方向上有不同的光学性质
C.在合适的条件下,某些晶体可以转化为非晶体,某些非晶体也可以转化为晶体
D.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变
6.关于晶体和非晶体,下列说法中错误的是( )
A.同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现
B.晶体有天然规则的几何形状,也有确定的熔点
C.不可以根据各向同性或各向异性来鉴别晶体和非晶体
D.晶体在熔化过程中,分子平均动能不变,内能增加
7.固体可以分为晶体和非晶体两类,下列说法正确的是( )
A.同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现
B.窗户上的玻璃有规则的几何外形,因此玻璃是晶体
C.金属没有确定的几何形状,也不显示各向异性,因此金属是非晶体
D.用烧热的针尖接触涂有蜂蜡的云母片背面,蜂蜡呈椭圆形,说明蜂蜡是晶体
8.关于晶体和非晶体,下列说法正确的是( )
A.所有的晶体都表现为各向异性
B.晶体一定有规则的几何形状,形状不规则的金属一定是非晶体
C.大块塑料粉碎成形状相同的颗粒,每个颗粒即为一个单晶体
D.所有的晶体都有确定的熔点,而非晶体没有确定的熔点
9.清华大学研究团队成功制备出世界上最长的、单根长度达半米以上的碳纳米管,并在碳纳米管耐疲劳性能研究方面取得重大突破,碳纳米管有着极高的拉伸强度(大于),单位质量上的拉伸强度是钢铁的276倍,远远超过其他任何材料,其熔点是已知材料中最高的,下列说法正确的是( )
A.碳纳米管是非晶体
B.
C.拉伸强度可用公式表示为,其中为材料拉断时所承受的最大力,为材料原始横截面积
D.若在地球与同步卫星之间搭建一座天梯,碳纳米管是最佳材料
10.关于晶体与非晶体,下列说法不正确的是( )
A.食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体
B.金银铜铁等金属容易加工成各种形状,所以金属不是晶体
C.天然石英表现为各向异性,是由于该物质的微粒在空间有规则地排列
D.石墨和金刚石的物理性质不同,是由于组成它们的物质微粒排列结构不同
11.下列说法正确的是( )
A.气体压强大小取决于气体分子数密度和分子的平均动能
B.布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动
C.常见的金属是非晶体
D.气体实验定律对饱和汽也适用
12.下列说法中错误的是( )
A.金刚石具有确定的熔点
B.0℃时冰分子平均动能为零
C.水黾可以停在水面上,是因为液体有表面张力
D.液晶具有流动性和光学的各向异性
13.以下说法正确的是( )
A.当分子间距离增大时,分子势能可能增大
B.已知某物质的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏加德罗常数为NA,则该种物质的分子体积为
C.自然界一切过程能量都是守恒的,符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生
D.将大颗粒的研磨成细盐细盐还是属于晶体
E.一定质量的理想气体,压强不变,体积增大,分子平均动能增加
14.下列说法中正确的有( )
A.已知某气体的摩尔体积及阿伏加德罗常数,可求得该气体分子的体积
B.当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大
C.彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点
D.一定温度下的饱和汽压,随饱和汽的体积增大而增大
E.一定质量的理想气体等压膨胀过程一定吸热
15.如图所示,ACBD是一厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板。AB和CD是互相垂直的两条直径,在圆板所处平面内把圆板从图示位置转90°后电流表读数发生了变化(两种情况下都接触良好)。关于圆板,下列说法正确的是( )
A.圆板是非晶体
B.圆板是多晶体
C.圆板是单晶体
D.圆板在各个方向上导电性不同
二、解答题
16.食盐晶体的结构可以用钠离子和氯离子空间分布的示意图表示(如图),图中相邻离子的中心用线连起来了,组成了一个个大小相等的立方体。现在要估算相邻两个钠离子中心的距离,除了知道食盐的密度为外,还要知道哪些数据?请用字母表示这些已知数据,推导出相邻两个钠离子中心距离的表达式。
提示:图中最小立方体的个数与离子数目相等。
17.如图所示是对某种合金连续不断地加热过程中,温度随时间变化的曲线,据图回答:
(1)这种合金在固态时是不是晶体;
(2)这种合金的熔点是多少;
(3)熔化过程用了多少时间;
(4)图中BC段表示这种合金处于什么状态。
参考答案
1.C
【详解】
A.分子间距从无穷远处开始逐渐减小时,分子势能先减小后增大,A错误;
B.食盐熔化过程中温度保持不变,只能说明食盐是晶体,但不能说明食盐是单晶体,B错误;
C.由阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和气体的密度可得
因此可以估算出理想气体分子间的平均距离,C正确;
D.胡椒粉的翻滚并非是布朗运动,D错误;
故选C。
2.C
【详解】
A.晶体拥有整齐规则的几何外形,其中单晶体的形状一定是规则的,但是多晶体的形状不一定是规则的,选项A错误;
B.化学成分相同的物质,可以生成不同晶体,比如:石墨与金刚石,选项B错误;
C.晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点,选项C正确;
D.多晶体也具有各向同性,所以若物体表现为各向同性,则该物体不一定是非晶体,选项D错误。
故选C。
3.A
【详解】
石英、云母、明矾、食盐、雪花、铜都是晶体;玻璃、松香、沥青和橡胶都是非晶体;
故选A。
4.B
【详解】
A.多晶体,没有确定的几何外形,所以A错误;
B.晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点,所以B正确;
C.晶体内部,非晶体内部的物质微粒是不停地运动着的,所以C错误;
D.单晶体具有各向异性,多晶体与非晶体都具有各向同性,所以D错误;
故选B。
5.D
【详解】
A. 将一块晶体敲碎后,物理性质和化学性质都没有变化,得到的小颗粒仍然是晶体,故A正确;
B. 固体可以分为晶体和非晶体两类,晶体有各向异性,有些晶体在不同方向上有不同的光学性质,故B正确;
C. 在合适的条件下,某些晶体可以转化为非晶体,某些非晶体也可以转化为晶体,例如天然石英是晶体,熔融过程中的石英是非晶体,故C正确;
D. 在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,但内能增加,故D错误。
故选D。
6.B
【详解】
A.同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现,例如天然水晶与石英玻璃,A正确,不符合题意;
B.单晶体有规则的几何形状,多晶体则没有规则的几何形状,晶体有确定的熔点,B错误,符合题意;
C.多晶体和非晶体的物理性质表现为各向同性,单晶体某些物理性质表现为各向异性,所以不可以根据各向同性或各向异性来鉴别晶体和非晶体,C正确,不符合题意;
D.晶体在熔化中,晶体的温度不变,分子平均动能不变,可分子的势能增加,内能增加,D正确,不符合题意。
故选B。
7.A
【详解】
A.物质在一定条件下可以在晶体和非晶体相互转化,所以同种物质可能以晶体和非晶体两种不同的形态出现。故A正确;
B.窗户上的玻璃虽然有规则的几何外形,但玻璃没有固定的熔点,因此玻璃是非晶体。故B错误;
C.金属虽然没有确定的几何形状,也不显示各向异性,但其具有固定的熔点,因此金属是晶体。故C错误;
D.用烧热的针尖接触涂有蜂蜡的云母片背面,蜂蜡呈椭圆形,说明云母各向异性,是晶体。故D错误。
故选A。
8.D
【详解】
A.只有单晶体才表现为各向异性,A错误;
B.单晶体有天然规则的几何形状,而多晶体无天然规则的几何形状,金属属于多晶体,B错误;
C.大块塑料是非晶体,粉碎后仍然是非晶体,C错误;
D.晶体和非晶体的一个重要区别就是晶体有确定的熔点,而非晶体无确定的熔点,D正确。
故选D。
9.D
【详解】
A.碳纳米管是采用石墨烯制成的,是晶体,故A错误;
B.由可知,,故B错误;
C.有拉伸强度的单位可知,拉伸强度应该等于力与面积的比值,故C错误;
D.因为碳纳米管单位质量上的拉伸强度是钢铁的276倍,远远超过其他任何材料,故D正确。
故选D。
10.B
【详解】
A.食盐熔化过程中,温度保持不变,说明食盐是晶体,选项A正确,不符合题意;
B.金银铜铁等金属容易加工成各种形状,没有固定的天然外形,金属是多晶体,选项B错误,符合题意;
C.天然石英表现为各向异性,是由于该物质的微粒在空间有规则地排列,选项C正确,不符合题意;
D.石墨和金刚石的物理性质不同,是由于组成它们的物质微粒排列结构不同,选项D正确。不符合题意。
故选B。
11.A
【详解】
A.一定质量的气体的压强,宏观上由体积和温度决定,微观上取决于气体分子数密度和分子的平均动能,选项A正确;
B.布朗运动是花粉小颗粒的运动,反应了液体分子的无规则运动,选项B错误;
C.常见的金属是晶体,选项C错误;
D.气体实验定律适用理想气体,饱和汽不是理想气体,故不适用,选项D错误。
故选A。
12.B
【详解】
A.金刚石的分子排列有规则,它是晶体,故它具有确定的熔点,A不符合题意;
B.0°C时冰分子仍是运动的,故它的分子平均动能不为零,B符合题意;
C.水黾可以停在水面上,是因为液体有表面张力,C不符合题意;
D.液晶具有流动性和光学的各向同性,D不符合题意。
故选B。
13.ADE
【详解】
A.当分子力表现为引力时,分子间距离增大,分子力做负功,分子势能增大,A正确;
B.如果分子紧密排列,用这个方法算得分子体积为,而如果是气体,分了距离较大,用这种方法算出的体积应是分子连同它周围空间的体积,B错误;
C.如果仅满足能量守恒定律,而不满足热力学第二定律的过程也不能自然发生,C错误;
D.将大颗粒的盐磨成细盐,没有改变分子结构,因此细盐还是属于晶体,D正确;
E.一定质量的理想气体,压强不变,体积增大,根据
可知,温度一定升高,因此分子平均动能增加,E正确。
故选ADE。
14.BCE
【详解】
A.已知某气体的摩尔体积及阿伏加德罗常数,能求出气体分子所占的体积,要比该气体分子的体积大,选项A错误;
B. 当分子力表现为斥力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大,选项B正确;
C. 彩色液晶显示器利用了液晶的光学性质具有各向异性的特点,选项C正确;
D. 一定温度下,饱和蒸汽的分子密度是一定的,因而压强也是一定的,与体积无关,选项D错误;
E. 根据理想气体状态方程可知一定质量的理想气体等压膨胀过程温度一定升高,选项E正确。
故选BCE。
15.CD
【详解】
单晶体显示各向异性,而多晶体和非晶体显示各向同性;根据题意可知,圆板在两个不同方向的导电性不同,则表现为各向异性,为单晶体。
故选CD。
16.还需要知道食盐的摩尔质量M和阿伏伽德罗常数NA,
【详解】
在一个小立方体(固体的立方体分子模型)内有4个,而每个又为8个小立方体共有,所以每个小立方体对应0.5个。设每个小立方体的变长为a,有
解得
则相邻两个钠离子中心距离的表达式为
由上可知,还需要知道食盐的摩尔质量M和阿伏伽德罗常数NA。
17.(1)是;(2)210 ℃;(3)8 min; (4)固液共存
【详解】
(1)题图中BC阶段表示该合金的熔化过程,说明有一定的熔点,所以这种合金在固态时是晶体;
(2)熔点为;
(3)熔化过程用了
(4)BC段就是这种合金的熔化过程,合金处于固、液共存状态。