第一章 分子动理论 单元检测(B卷)
一、单选题
1.气体的温度升高了30℃,在热力学温标中,温度升高是( )
A.303K B.91K C.243K D.30K
2.两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r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。若两分子相距无穷远时分子势能为零,下列说法正确的是( )
A.在时,分子势能最小,动能为零
B.在时,分子势能为零
C.在阶段,F做正功,分子动能增大,势能减小
D.在阶段,F做负功,分子动能减小,势能也减小
3.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
4.物体的内能包括( )
A.分子势能 B.重力势能 C.核能 D.化学能
5.下列关于布朗运动和扩散现象的说法中正确的是( )
A.布朗运动和扩散现象都可以在气体、液体、固体中发生
B.布朗运动和扩散现象都是分子的运动
C.布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显
D.扩散现象是外界作用(如对流、重力)引起的
6.礼花喷射器原理如图。通过扭动气阀可释放压缩气罐内气体产生冲击,将纸管里填充的礼花彩条喷向高处,营造气氛。在喷出礼花彩条的过程中,罐内气体( )
A.温度保持不变
B.内能减少
C.分子热运动加剧
D.通过热传递方式改变自身的内能
7.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伽德罗常数之比
B.显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停地无规则运动,就是分子的运动
C.布朗运动是固体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动
D.分子势能随着分子间距离的增大,可能先减小后增大
8.如图,设有甲、乙两分子,甲固定在点,为其平衡位置间的距离,现在使乙分子由静止开始只在分子力作用下由距甲处开始沿方向运动,则( )
A.乙分子的加速度先减小,后增大
B.乙分子到达处时速度最大
C.分子力对乙一直做正功,分子势能减小
D.乙分子在处时,分子势能最大
二、多选题
9.下列叙述正确的是( )
A.扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动
B.布朗运动就是液体分子的运动
C.分子间距离增大,分子间的引力和斥力一定减小
D.物体的温度较高,分子运动越激烈,每个分子的动能都一定越大
E.两个铅块压紧后能连在一起,说明分子间有引力
10.对下列现象的解释正确的是( )
A.两块铁经过高温加压将连成一整块,这说明铁分子间有吸引力
B.一定质量的气体能充满整个容器,这说明在一般情况下,气体分子间的作用力很微弱
C.破碎的玻璃不能把它们拼接在一起是因为其分子间斥力作用的结果
D.电焊能把两块金属连接成一整块是分子间的引力起作用
11.2011年5月4日上午9点10分左右,国航的CA1585航班、东航的MU5263航班和邮政的YZ207航班相继准备在烟台机场降落,由于空中飘来气球,导致三个航班在空中足足等待了约20分钟,三航班燃料损失超2万元,后来用望远镜观察发现,这些气球可能是孩子玩的那种充氮气的气球,图为机场监控截图,若氮气的摩尔质量为M,摩尔体积为V,密度为ρ,阿伏伽德罗常数为NA,则有关氮分子的质量m和体积V0的关系表示为( )
A. B. C. D.
12.某种物质的摩尔质量为M,密度为ρ,若用NA表示阿伏伽德罗常数,则下列说法正确的是( )
A.每个分子的质量是;
B.1 m3的这种物质中包含的分子数目
C.1 mol的这种物质的体积是ρM
D.平均每个物质分子所占有的空间是
三、实验题
13.在“用油膜法估测油酸分子大小”实验中,配制的油酸酒精溶液的浓度为每1000mL含有油酸0.6mL。现用滴管向量筒内滴加75滴上述溶液,量筒中的溶液体积增加1mL;若把一滴这样的油酸酒精溶液滴入足够大的盛水的浅盘中,由于酒精溶于水,油酸在水面展开,稳定后形成的油膜的形状如图所示。若每一小方格的边长为1cm,试问:
(1)这种估测方法是将每一个油酸分子视为______模型。
(2)计算每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______m3,根据上述数据,估测出油酸分子的直径______m;(以上所有计算结果保留两位有效数字)
(3)某同学实验中最终得到的计算结果和大多数同学的比较,数据偏大,对出现这种结果的原因,下列说法中可能正确的是______。
A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算
B.计算油酸膜面积时,错将不完整的方格作为完整方格处理
C.计算油酸膜面积时,只数了完整的方格数
D.水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
14.某实验小组做“用油膜法估测分子的大小”实验.
(1)下列操作步骤中,正确的顺序是__________.
①用注射器向水面上滴l滴油酸酒精溶液,油酸立即在水面散开,形成一块油膜
②在玻璃板上描下薄膜的形状
③待油膜形状稳定后,将事先准备好的带有坐标方格的玻璃板放在浅盘上
④在浅盘里盛上水
⑤一只手捏住盛有爽身粉的布袋,另一只手拍打,将爽身粉均匀地撒在水面上
(2)在该实验中,若计算出的分子直径明显偏大,可能的原因有__________.
A.水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开
B.计算油酸膜面积时,错将不足半格的方格作为完整方格处理
C.油酸酒精溶液配制的时间较长,酒精挥发较多
D.求每滴油酸酒精溶液的体积时,lmL的溶液滴数少计了10滴
(3)测出油酸分子的直径后,要估算出阿伏伽德罗常数,还需要知道油酸的__________.
A.摩尔质量 B.摩尔体积 C.质量 D.体积
四、解答题
15.当两个分子从相距无穷远处逐渐靠近到不能再靠近的过程中,分子势能如何变化?
16.已知地球到月球的平均距离为384400 km,金原子的直径为3.48×10-9m,金的摩尔质量为197g/mol.若将金原子一个接一个地紧挨排列起来,筑成从地球通往月球的“分子大道”,试问:
①该“分子大道”需要多少个原子?
②这些原子的总质量为多少?
17.把一片很薄的均匀塑料薄膜放在盐水中,调节盐水的密度,使薄膜能在盐水中悬浮,此时盐水的密度为1.2×103kg/m3。用天平测出尺寸为10cm×20cm的这种塑料薄膜的质量是36g,请计算薄膜的厚度。
18.某教室的空间体积约为。试计算在标准状况下,教室里空气分子数。已知阿伏伽德罗常数,标准状况下摩尔体积。(计算结果保留一位有效数字)
参考答案:
1.D
【详解】由热力学温度与摄氏温度的关系是可以知道,热力学温标温度的变化总等于摄氏温标温度的变化,气体的温度升高了30℃,在热力学温标中,温度升高是30K,故D正确;ABC错误。
故选D
2.C
【详解】AC.从无穷远处到时,分子力做正功,分子势能一直减小,分子势能达到最小,而动能在不断增大,直至最大,因此分子动能不为0,故A错误,C正确;
B.由A项分析可知,处的分子势能小于无穷远处的分子势能,而无穷远处分子势能为零,故B错误;
D.在阶段,分子力做负功,分子势能增大,分子动能减小,故D错误。
故选C。
3.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。
4.A
【详解】物体的内能为物体里所有的分子动能和势能的总和。
故选A。
5.C
【详解】布朗运动可以在气体、液体中发生,但不能在固体中发生;扩散现象可以在气体、液体、固体中发生,故A错误;布朗运动是固体颗粒的运动,不是分子的运动,扩散现象是分子的运动,选项B错误;布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显,选项C正确;扩散现象是分子的运动的结果,故D错误;故选C.
6.B
【详解】ABC.高压气体膨胀对外做功,气体内能转化为礼花的机械能,气体内能减少,温度降低,分子热运动减慢,故AC错误,B正确;
D.气体对外做功,内能减少,这是过做功的方式改变自身的内能,故D错误。
故选B。
7.D
【详解】A.由于气体分子的间距大于分子直径,故气体分子的体积小于气体的摩尔体积与阿伏伽德罗常数之比,故A错误;
BC.显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停地无规则运动,是布朗运动,它反映液体分子的无规则运动,但不是分子的运动,故BC错误;
D.若分子间距是从小于平衡距离开始变化,则分子力先做正功再做负功,故分子势能先减小后增大,故D正确。
故选D。
8.B
【详解】A.从分子力的曲线中可以看出从处到处斥力减小,加速度也就减小,从处到无穷远处引力先增大后减小,则加速度先增加后减小,故A错误;
B.从处到处乙分子受到向右的斥力,做向右的加速运动,通过处后受到向左的引力,做向右的减速运动,在处加速度,速度最大,故B正确;
C.当通过后分子的引力做负功,分子的势能增大,故C错误;
D.从到处分子的斥力做正功,分子的势能减小,通过后,分子的引力做负功,分子的势能增大,说明分子在处的势能最小,故D错误。
故选B。
9.ACE
【详解】A、固体、液体、气体都有扩散现象,扩散现象说明了分子在不停地做无规则运动;故A正确.
B、布朗运动是固定颗粒的运动,并不是分子的运动,间接反映了液体分子的无规则运动;故B错误.
C、分子间距离增大时,斥力和引力都减小,分子间距离减小时,斥力和引力都增大,但斥力增大的快;故C正确.
D、气体温度升高,则分子的平均动能增加,但所有分子的速动能并不是都增大的;故D错误.
E、两个铅块压后能紧连在一起说明是铅分子之间的引力;故E正确.
故选ACE.
【点睛】本题考查了分子动理论的规律,要注意明确温度是分子平均动能的标志,温度升高分子的平均动能增加并不是所有分子的动能都增加.
10.ABD
【详解】两块铁经过高温加压将连成一整块,这说明铁分子间有吸引力,选项A正确;一定质量的气体能充满整个容器,这说明在一般情况下,气体分子间的作用力很微弱,选项B正确;破碎的玻璃不能连在一起是因为分子间无法达到分子作用力的范围,不是因为分子斥力的作用;故C错误;电焊可以将两个金属块接成一个整体,是因为可以将分子距离减小到可以形成分子相互作用的范围内,故使两块金属块连成一个整体,故D正确;故选ABD.
点睛:本题考查分子间作用力的作用,要注意明确分子哪些现象与分子间作用力有关,并能根据分子间的作用力进行解释.
11.BC
【详解】AD.气体分子间有较大间距,所以分子的摩尔体积并不是实际分子所占空间的体积,故摩尔体积V与比值也不是实际单个分子的体积,故选项AD错误;
BC.单个分子的质量是气体的摩尔质量与阿伏伽德罗常数的比值,即
由于,故
故选项BC正确.
故选BC。
点睛:本题主要考查气体阿伏伽德罗常数的相关计算,注意气体分子体积的计算方法.
12.ABD
【详解】A.某种物质的摩尔质量为M,密度为ρ,若用NA表示阿伏伽德罗常数,每个分子的质量是
故A正确;
B.1 m3的这种物质中包含的分子数目
故B正确;
C.1 mol的这种物质的体积是
故C错误;
D.平均每个物质分子所占有的空间是
故D正确;
故选ABD。
13. 球形 ACD##ADC##CAD##CDA##DAC##DCA
【详解】(1)[1] 这种估测方法是将每一个油酸分子视为球形模型。
(2)[2][3]根据题意可知,油酸酒精溶液的浓度为
每一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是
由图可知,每一个小格的面积为
稳定后形成的油膜所占小格超过一半算一个,不足一半的舍去,图中共有138个小格,则油膜的面积为
油酸分子的直径
(3)[4]根据公式可知,测量值偏大的原因可能是体积偏大或面积偏小
A.错误地将油酸酒精溶液的体积直接作为油酸的体积进行计算,则偏大,测量值偏大,故A正确;
B.计算油酸膜面积时,错将不完整的方格作为完整方格处理,则偏大,则测量值偏小,故B错误;
C.计算油酸膜面积时,只数了完整的方格数,则偏小,则测量值偏大,故C正确;
D.水面上痱子粉撒得较多,油酸膜没有充分展开,则偏小,则测量值偏大,故D正确。
故选ACD。
14. ④⑤①③② AD##DA B
【详解】(1)根据实验原理与实验操作可知正确的顺序应是④⑤①③②;
(2)A.油酸分子未完全散开,则S测量值偏小,则分子直径的测量值偏大,故A正确;
B. 计算油酸膜面积时,错将不足半格的方格作为完整方格处理,则油膜的面积偏大,导致d偏小,故B错误;
C. 油酸酒精溶液配制时间较长,酒精挥发较多,则溶液浓度增大,1滴溶液形成油膜面积变大,得到的分子直径将偏小,故C错误;
D.求每滴体积时,1mL的溶液的滴数少计了10滴,可知,纯油酸的体积将大,则计算得到的分子直径将偏大,故D正确。
故选AD。
(3)在已知直径的情况下要测定阿伏加德罗常数,还需要知道油滴的摩尔体积;
故选B。
15.分子势能先减小后增大
【详解】略
16.(1);(2)kg
【详解】①由题意可得
②总质量为
17.
【详解】由平衡条件
塑料薄膜的体积为
解得薄膜的厚度为
代入数值得
18.N=3×1027个
【详解】设空气摩尔数为n,则
设气体分子数为N,则
代入计算得
N=3×1027个