本章易错过关(一)
1.D [解析] 图甲中的连线是每隔一定时间粒子位置的连线,不是粒子的运动轨迹,故A错误;图乙中的实线表示分子势能随间距的变化,虚线表示分子间作用力随间距的变化,故B错误;图丙中气体对容器的压强源于气体分子的热运动,温度越高,如果气体体积越大,气体压强不一定越大,故C错误;图丁中油酸酒精溶液滴在水面完全平铺开,可认为油膜为单分子层油膜,测出此时油膜厚度即为油酸分子直径,故D正确.
2.AD [解析] 当分子间的作用力表现为斥力时,分子间的距离越小,分子力做负功,分子势能越大,A正确;悬浮在液体中的固体微粒越大,在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越多,撞击作用的不平衡性就越不明显,布朗运动越不明显,B错误;若某气体的摩尔体积为V,每个分子所占据的空间体积为V0,则阿伏加德罗常数可表示为NA=,但选项中的V0为每个分子的体积,故C错误;温度越高,分子热运动越剧烈,D正确.
3.AC [解析] 摩尔质量μ=mNA=ρV,故NA=,m=,ρ=,因为氮气分子间距很大,故NAV0并不等于摩尔体积V,故A、C正确,B、D错误.
4.B [解析] 萘熔化时温度保持在80 ℃相当长时间不变化,此时它吸热只造成了萘的状态变化,这个温度就是熔点,温度不变意味着萘分子的平均动能没有发生变化,因为温度是分子平均动能的标志,而由于在这一过程中萘分子由固态向液态转化,萘晶体要从外界吸收热量来破坏晶体的分子排列规则,所以吸热只是为了克服分子间的作用力做功,只增加了分子的势能,因此,80 ℃的液态萘分子与同温固态萘分子相比,有相等的分子平均动能和较多的分子势能,故选B.
5.C [解析] 由图可知,温度为T2时速率大的分子占据的比例较大,则说明温度为T2时分子的平均动能较大,所以T16.A [解析] 夜间气温低,分子的平均动能更小,但不是所有分子的运动速率都更小,故A正确,C错误;由于汽车轮胎内的气体压强变低,轮胎会略微被压瘪,则单位体积内分子的个数更多,分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更小,B、D错误.
7.D [解析] 气泡中气体体积增大,气体分子间平均距离增大,所以分子间作用力减小,故A错误;由于气体温度不变,所以气体分子的平均速率、平均动能均不变,故B、C错误,D正确.
8.AD [解析] 综合题设及题图信息可知,分子势能选择了无穷远处或大于10r0处为零势能参考点,故A正确;图甲中阴影部分面积表示分子势能差值,势能差值与零势能点的选取无关,故B错误;分子势能与分子间距图像中,图线斜率的大小表示分子间作用力大小,故C错误,D正确.
9.(1)AB (2) n0L2
[解析] (1)通过测量纯油酸体积和油膜面积来测量油酸分子直径,是一种通过测量宏观量来测量微观量的方法,A正确;通过对实验方法的理解和操作,有利于培养学生的模型构建意识,B正确;固体和液体分子间距很小,可以忽略不计,C错误.
(2)1滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积为V纯==,油膜的面积为S=n0L2,油酸分子的直径为d=.
10.8.6倍
[解析] 将水蒸气分子所占有的空间看作立方体,有V=NAL3
水蒸气分子的平均间距为
L=≈ m≈3.3×10-9 m
水分子的体积为V0=
V0=πd3
解得d=
代入数值得d≈3.85×10-10 m
水蒸气分子的平均间距与水分子直径之比为
=≈8.6
11.(1)Ek0-Ep0 (2)见解析 (3)见解析
[解析] (1)当b分子速度为零时,两分子间势能最大,根据能量守恒定律可有Epm=Ek0-Ep0.
(2)由Ep-r图像可知,当两分子间势能为Epm时,b分子对应r1和r2两个位置坐标,b分子的运动范围为Δr=r2-r1,如图所示.
(3)当物体温度升高时,分子在r0时的平均动能增大,分子的运动范围Δr将增大,由Ep-r图线可以看出,曲线两边不对称,当rr0时曲线较缓,导致分子的运动范围主要向r>r0方向偏移,从宏观来看物体的体积膨胀.本章易错过关(一)建议用时:40分钟
一、选择题
1.[2024·辽宁大连二十四中月考] 关于下列四幅图的说法正确的是 ( )
A.图甲中的连线即为粒子的运动轨迹,可以看出粒子的运动是不规则的
B.图乙中的实线表示分子间作用力随间距的变化,虚线表示分子势能随间距的变化
C.图丙中气体对容器的压强源于气体分子的热运动,则温度越高,气体压强一定越大
D.图丁中油酸酒精溶液滴在水面完全平铺开,测出此时油膜厚度即为油酸分子直径
2.(多选)关于分子动理论,下列说法正确的是 ( )
A.当分子间的作用力表现为斥力时,分子间的距离越小,分子势能越大
B.悬浮在液体中的固体微粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数越多,布朗运动越明显
C.某气体的摩尔体积为V,每个分子的体积为V0,则阿伏加德罗常数可表示为NA=
D.泡茶时,开水比冷水能快速泡出茶香、茶色,是因为温度越高分子热运动越剧烈
3.(多选)若以μ表示氮气的摩尔质量,V表示在标准状况下氮气的摩尔体积,ρ是在标准状况下氮气的密度,NA为阿伏加德罗常数,m、V0分别表示每个氮分子的质量和体积,下面四个关系式中正确的是( )
A.NA= B.ρ=
C.m= D.V0=
4.如图是固态的萘.已知萘的熔点为80 ℃,80 ℃的液态萘分子与80 ℃的固态萘分子相比,具有 ( )
A.相等的分子平均动能和相等的分子势能
B.相等的分子平均动能和较多的分子势能
C.较多的平均动能和分子势能
D.较少的平均动能和分子势能
5.[2024·浙江绍兴一中月考] 某密闭钢瓶中有一定质量的气体,在温度分别为T1、T2时,各速率区间的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化图像如图中两条曲线所示.则下列说法正确的是( )
A.温度T1大于温度T2
B.图中两条曲线与坐标轴围成的面积不相等
C.同一温度下,气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布
D.钢瓶中的气体的温度从T1变化到T2过程中,气体压强变小
6.[2023·北京卷] 夜间由于气温降低,汽车轮胎内的气体压强变低,与白天相比,夜间轮胎内的气体( )
A.分子的平均动能更小
B.单位体积内分子的个数更少
C.所有分子的运动速率都更小
D.分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大
7.若一气泡从湖底上升到湖面的过程中,温度保持不变,体积增大,则在此过程中关于气泡中的气体,下列说法中正确的是 ( )
A.气体分子间的作用力增大
B.气体分子的平均速率增大
C.气体分子的平均动能减小
D.气体分子的平均动能不变
8.(多选)[2024·山东烟台二中月考] 如图甲所示是分子间作用力与分子间距之间的关系,分子间作用力表现为斥力时为正,一般分子间距大于10r0时,分子间作用力就可以忽略;如图乙所示是分子势能与分子间距之间的关系,a是图线上一点,ab是在a点的图线切线.下列说法中正确的有 ( )
A.分子势能选择了无穷远处或大于10r0处为零势能参考点
B.图甲中阴影部分面积表示分子势能差值,与零势能点的选取有关
C.图乙中Oa的斜率大小表示分子间距离在该间距时的分子间作用力大小
D.图乙中ab的斜率大小表示分子间距离在该间距时的分子间作用力大小
二、非选择题
9.[2024·湖北黄冈中学月考] 某实验小组进行“用油膜法估测分子的大小”实验探究:
(1)在该实验中,下列说法正确的是 .
A.油膜法估测分子直径的大小是一种通过测量宏观量来测量微观量的方法
B.油膜法估测分子直径大小的实验方法有利于培养学生的模型构建意识
C.油膜法估测分子直径大小的实验将油膜看成单分子层油膜,且不考虑各油酸分子之间的间隙,测量没有意义
(2)某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时,已知体积为V的油酸酒精溶液中纯油酸体积为V0.用注射器测得N滴这样的溶液的体积为V1.把1滴这样的油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里,等油膜形状稳定后,把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮廓,如图所示.已测图中正方形小方格的边长为L,通过图可知油膜大约占有n0个小格.由此可得,1滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积V纯= ,油膜的面积S= ,由此可以估算出油酸分子的直径d= .(用题中字母进行表示)
10.[2024·福建厦门一中月考] 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=22.4×10-3 m3/mol,NA=6.02×1023 mol-1,水的摩尔质量M=18 g/mol,水的密度ρ=1×103 kg/m3.请估算:水蒸气分子的平均间距是水分子直径的多少倍
11.[2024·广西南宁三中月考] 如图所示,a、b为某种物质的两个分子,以a所在位置为原点,沿两分子所在位置连线建立r轴.若选取两个分子相距无穷远时的分子势能为零,则作出的两个分子之间的势能Ep与它们之间距离r的Ep-r关系图线如图所示,Ep0已知,假设分子a固定不动,分子b只在a、b间分子力的作用下运动(在r轴上).当两分子间距离为r0时,b分子的动能为Ek0(Ek0(1)求a、b分子间的最大势能Epm;
(2)利用图,结合画图说明分子b在r轴上的运动范围;
(3)若某物体(固体)由大量这种分子组成,当温度升高时,物体体积膨胀.试结合图所示的Ep-r关系图线,分析说明这种物体受热后体积膨胀的原因.(共27张PPT)
本章易错过关(一)
一、选择题
二、非选择题
A.图甲中的连线即为粒子的运动轨迹，可以看出粒子的运动是不规则的
B.图乙中的实线表示分子间作用力随间距的变化，虚线表示分子势能随间距的变化
C.图丙中气体对容器的压强源于气体分子的热运动，则温度越高，气体压强一定越大
D.图丁中油酸酒精溶液滴在水面完全平铺开，测出此时油膜厚度即为油酸分子直径
一、选择题
1.[2024·辽宁大连二十四中月考] 关于下列四幅图的说法正确的是( )
√
[解析] 图甲中的连线是每隔一定时间粒子位置的连线，不是粒子的运动轨迹，故A错误；
图乙中的实线表示分子势能随间距的变化，虚线表示分子间作用力随间距的变化，故B错误；
图丙中气体对容器的压强源于气体分子的热运动，温度越高，如果气体体积越大，气体压强不一定越大，故C错误；
图丁中油酸酒精溶液滴在水面完全平铺开，可认为油膜为单分子层油膜，测出此时油膜厚度即为油酸分子直径，故D正确.
2.(多选)关于分子动理论，下列说法正确的是( )
A.当分子间的作用力表现为斥力时，分子间的距离越小，分子势能越大
B.悬浮在液体中的固体微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越明显
C.某气体的摩尔体积为，每个分子的体积为，则阿伏加德罗常数可表示为
D.泡茶时，开水比冷水能快速泡出茶香、茶色，是因为温度越高分子热运动越剧烈
√
√
[解析] 当分子间的作用力表现为斥力时，分子间的距离越小，分子力做负功，分子势能越大，A正确；
悬浮在液体中的固体微粒越大，在某一瞬间跟它相撞的液体分子数越多，撞击作用的不平衡性就越不明显，布朗运动越不明显，B错误；
若某气体的摩尔体积为，每个分子所占据的空间体积为，则阿伏加德罗常数可表示为，但选项中的为每个分子的体积，故C错误；
温度越高，分子热运动越剧烈，D正确.
3.(多选)若以 表示氮气的摩尔质量，表示在标准状况下氮气的摩尔体积， 是在标准状况下氮气的密度，为阿伏加德罗常数，、分别表示每个氮分子的质量和体积，下面四个关系式中正确的是( )
A. B. C. D.
[解析] 摩尔质量，故，，，因为氮气分子间距很大，故并不等于摩尔体积，故A、C正确，B、D错误.
√
√
4.如图是固态的萘.已知萘的熔点为，的液态萘分子与的固态萘分子相比，具有( )
A.相等的分子平均动能和相等的分子势能
B.相等的分子平均动能和较多的分子势能
C.较多的平均动能和分子势能
D.较少的平均动能和分子势能
√
[解析] 萘熔化时温度保持在相当长时间不变化，此时它吸热只造成了萘的状态变化，这个温度就是熔点，温度不变意味着萘分子的平均动能没有发生变化，因为温度是分子平均动能的标志，而由于在这一过程中萘分子由固态向液态转化，萘晶体要从
外界吸收热量来破坏晶体的分子排列规则，所以吸热只是为了克服分子间的作用力做功，只增加了分子的势能，因此，的液态萘分子与同温固态萘分子相比，有相等的分子平均动能和较多的分子势能，故选B.
5.[2024·浙江绍兴一中月考] 某密闭钢瓶中有一定质量的气体，在温度分别为、时，各速率区间的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化图像如图中两条曲线所示.则下列说法正确的是( )
A.温度大于温度
B.图中两条曲线与坐标轴围成的面积不相等
C.同一温度下，气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布
D.钢瓶中的气体的温度从变化到过程中，气体压强变小
√
[解析] 由图可知，温度为时速率大的分子占据的
比例较大，则说明温度为时分子的平均动能较大，
所以，故A错误；
单位速率区间的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率变化的图线与坐标轴围成的面积相等，故B错误；
同一温度下，气体分子的速率都呈“中间多、两头少”的分布,故C正确；
密闭在钢瓶中的气体体积不变，温度从变化到过程中，温度升高，则分子平均动能增大，气体压强增大，故D错误.
6.[2023·北京卷] 夜间由于气温降低，汽车轮胎内的气体压强变低，与白天相比，夜间轮胎内的气体( )
A.分子的平均动能更小
B.单位体积内分子的个数更少
C.所有分子的运动速率都更小
D.分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更大
[解析] 夜间气温低，分子的平均动能更小，但不是所有分子的运动速率都更小，故A正确，C错误；
由于汽车轮胎内的气体压强变低，轮胎会略微被压瘪，则单位体积内分子的个数更多，分子对轮胎内壁单位面积的平均作用力更小，B、D错误.
√
7.若一气泡从湖底上升到湖面的过程中，温度保持不变，体积增大，则在此过程中关于气泡中的气体，下列说法中正确的是( )
A.气体分子间的作用力增大 B.气体分子的平均速率增大
C.气体分子的平均动能减小 D.气体分子的平均动能不变
[解析] 气泡中气体体积增大，气体分子间平均距离增大，所以分子间作用力减小，故A错误；
由于气体温度不变，所以气体分子的平均速率、平均动能均不变，故B、C错误，D正确.
√
8.(多选)[2024·山东烟台二中月考] 如图甲所示是分子间作用力与分子间距之间的关系，分子间作用力表现为斥力时为正，一般分子间距大于时，分子间作用力就可以忽略；如图乙所示是分子势能与分子间距之间的关系，是图线上一点，是在点的图线切线.下列说法中正确的有( )
A.分子势能选择了无穷远处或大于处为零势能参考点
B.图甲中阴影部分面积表示分子势能差值，与零势能点的选取有关
C.图乙中的斜率大小表示分子间距离在该间距时的分子间作用力大小
D.图乙中的斜率大小表示分子间距离在该间距时的分子间作用力大小
√
√
[解析] 综合题设及题图信息可知，分子势能选择了无穷远处或大于处为零势能参考点，故A正确；
图甲中阴影部分面积表示分子势能差值，势能差值与零势能点的选取无关，故B错误；
分子势能与分子间距图像中，图线斜率的大小表示分子间作用力大小，故C错误，D正确.
二、非选择题
9.[2024·湖北黄冈中学月考] 某实验小组进行“用油膜法估测分子的大小”实验探究：
(1) 在该实验中，下列说法正确的是_____.
A.油膜法估测分子直径的大小是一种通过测量宏观量来测量微观量的方法
B.油膜法估测分子直径大小的实验方法有利于培养学生的模型构建意识
C.油膜法估测分子直径大小的实验将油膜看成单分子层油膜，且不考虑各油酸分子之间的间隙，测量没有意义
√
√
[解析] 通过测量纯油酸体积和油膜面积来测量油酸分子直径，是一种通过测量宏观量来测量微观量的方法，A正确；
通过对实验方法的理解和操作，有利于培养学生的模型构建意识，B正确；
固体和液体分子间距很小，可以忽略不计，C错误.
廓，如图所示.已测图中正方形小方格的边长为，通过图可知油膜大约占有个小格.由此可得，1滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积_____，油膜的面积______，由此可以估算出油酸分子的直径_______.(用题中字母进行表示)
(2) 某同学做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，已知体积为的油酸酒精溶液中纯油酸体积为.用注射器测得滴这样的溶液的体积为.把1滴这样的油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里，等油膜形状稳定后，把玻璃板盖在浅盘上并描画出油膜的轮
[解析] 1滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸的体积为，
油膜的面积为，油酸分子的直径为.
10.[2024·福建厦门一中月考] 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，，水的摩尔质量，水的密度.请估算：水蒸气分子的平均间距是水分子直径的多少倍？
[答案] 8.6倍
[解析] 将水蒸气分子所占有的空间看作立方体，有
水蒸气分子的平均间距为
水分子的体积为 ，
解得
代入数值得
水蒸气分子的平均间距与水分子直径之比为
11.[2024·广西南宁三中月考] 如图所示，、为某种物质的两个分子，以所在位置为原点，沿两分子所在位置连线建立轴.若选取两个分子相距无穷远时的分子势能为零，则作出的两个分子之间的势能与它们之间距离的关系图线如图所示，已知，假设分子固定不动，分子只在、间分子力的作用下运动(在轴上).当两分子间距离为时，分子的动能为.
(1) 求、分子间的最大势能；
[答案]
[解析] 当分子速度为零时，两分子间势能最大，根据能量守恒定律可有.
11.[2024·广西南宁三中月考] 如图所示，、为某种物质的两个分子，以所在位置为原点，沿两分子所在位置连线建立轴.若选取两个分子相距无穷远时的分子势能为零，则作出的两个分子之间的势能与它们之间距离的关系图线如图所示，已知，假设分子固定不动，分子只在、间分子力的作用下运动(在轴上).当两分子间距离为时，分子的动能为.
(2) 利用图，结合画图说明分子在轴上的运动范围；
[答案] 见解析
[解析] 由图像可知，当两分子间势能为时，分子对应和两个位置坐标，分子的运动范围为，如图所示.
11.[2024·广西南宁三中月考] 如图所示，、为某种物质的两个分子，以所在位置为原点，沿两分子所在位置连线建立轴.若选取两个分子相距无穷远时的分子势能为零，则作出的两个分子之间的势能与它们之间距离的关系图线如图所示，已知，假设分子固定不动，分子只在、间分子力的作用下运动(在轴上).当两分子间距离为时，分子的动能为.
(3) 若某物体(固体)由大量这种分子组成，当温度升高时，
物体体积膨胀.试结合图所示的关系图线，分析说明
这种物体受热后体积膨胀的原因.
[答案] 见解析
[解析] 当物体温度升高时，分子在时的平均动能增大，分子的运动范围将增大，由图线可以看出，曲线两边不对称，当时曲线较陡，当时曲线较缓，导致分子的运动范围主要向方向偏移，从宏观来看物体的体积膨胀.
