2019—2020学年人教版选修3-3
分子动理论
单元检测试题(解析版)
1.下列关于分子力和分子势能的说法中,正确的是
A.当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大
B.当分子力表现为引力时,分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小
C.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减小
D.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
2.关于布朗运动,下列说法正确的是
A.布朗运动是无规则的,反映了大量液体分子的运动也是无规则的
B.微粒做布朗运动,充分说明了微粒内部分子是不停地做无规则运动
C.布朗运动是由于悬浮微粒受周边其它微粒撞击的不平衡性引起的
D.悬浮微粒越大,在相同时间内撞击它的分子数越多,布朗运动越剧烈
3.如图所示,是氧气分子在和的速率分布图,下列说法正确的是
A.在同一速率区间内,温度低的分子所占比例一定比温度高的分子所占比例大
B.随着温度的升高,氧气分子的平均速率变小
C.随着温度的升高,曲线的最大值向右偏移
D.随着温度的升高,速率小的分子所占的比例增高
4.某同学在显微镜下观察水中悬浮的花粉微粒的运动。他把小微粒每隔一定时间的位置记录在坐标纸上,如图所示。则该图反映了( )
A.液体分子的运动轨迹
B.花粉微粒的运动轨迹
C.每隔一定时间花粉微粒的位置
D.每隔一定时间液体分子的位置
5.分子间有相互作用势能,规定两分子相距无穷远时两分子间的势能为零.设分子a固定不动,分子b以某一初速度从无穷远处向a运动,直到它们之间的距离最小.在此过程中,a、b之间的势能(
)
A.先减小,后增大,最后小于零
B.先减小,后增大,最后大于零
C.先增大,后减小,最后小于零
D.先增大,后减小,最后大于零
6.两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,仅在分子力的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.在阶段,F做正功,分子动能增加,势能减小
B.在阶段,F做负功,分子动能减小,势能也减小
C.在时,分子势能最小
D.分子动能和势能之和在整个过程中先增加后减小
7.某气体的摩尔质量为M,摩尔体积为V,密度为,每个分子的质量和体积分别为m和V0,则阿伏伽德罗常数NA可表示为(
)
A.
B.
C.
D.
8.关于扩散现象和布朗运动,下列说法正确的是( )
A.扩散现象只能在气体中或液体中发生,布朗运动只能在液体中发生
B.扩散现象只能说明分子无规则的运动,布朗运动只能说明分子永不停息的运动
C.布朗运动就是水分子的无规则运动,与水分子的大小有关系
D.温度越高,布朗运动越显著
9.下列可以算出阿伏加德罗常数,并表示正确的一组数据是( )
A.由水的密度ρ和水的摩尔质量M,得NA=
B.由水的摩尔质量M和水分子的体积V0,得NA
=
C.由水分子的质量m0和水的摩尔质量M,得NA=
D.由水分子的体积V0和水蒸气的摩尔体积V,得NA=
10.两个相邻的分子之间同时存在着引力和斥力,它们随分子之间距离r的变化关系如图所示。图中虚线是分子斥力和分子引力曲线,实线是分子合力曲线。当分子间距为r=r0时,分子之间合力为零,则下列关于该两分子组成系统的分子势能Ep与两分子间距离r的关系曲线,可能正确的是( )
A.B.
C.D.
11.(1)如图所示的四个图反映“用油膜法估测分子的大小”实验中的四个步骤,将它们按操作先后顺序排列应是____(用符号表示)。
(2)该同学做完实验后,发现自己所测的分子直径d明显偏大。出现这种情况的原因可能是_______。
A.将滴入的油酸酒精溶液体积作为油酸体积进行计算
B.油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度发生了变化
C.计算油膜面积时,只数了完整的方格数
D.求每滴溶液中纯油酸的体积时,1mL溶液的滴数多记了10滴
(3)用油膜法测出油酸分子的直径后,要测定阿伏加德罗常数,还需要直到油滴的________。
A.摩尔质量
B.摩尔体积
C.质量
D.体积
12.在“油膜法估测油酸分子的大小”实验中,有下列实验步骤:
①往边长约为40
cm的浅盘里倒入约2
cm深的水。待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上;
②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待薄膜形状稳定;
③将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小;
④用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积;
⑤将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上;
完成下列填空:
(1)上述步骤中,正确的顺序是__________;(填写步骤前面的数字)
(2)将6mL的油酸溶于酒精,制成mL的油酸酒精溶液;测得1mL的油酸酒精溶液有75滴。现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,所形成的油膜的面积如图所示。图中正方形小方格的边长为1cm。油酸膜的面积是________cm2,按以上数据,估算出油酸分子的直径为_________m。(该结果保留1位有效数字)
13.2011年8月12日,刘超等在广州大运会健美操有氧舞蹈团体赛中获得了冠军。刘超一次呼吸吸入450cm3的空气(按标准状况计算),已知标准状况下气体的摩尔体积为22.4L,空气的摩尔质量是M=29g/moL,则
(1)刘超一次呼吸所吸入的空气质量是多少?
(2)刘超吸入的气体分子数是多少?(结果保留两位有效数字)
14.已知铜的摩尔质量是,铜的密度是,阿伏加德罗常数是,求
(1)每个铜原子的质量;
(2)每个铜原子的直径;
(3)铜中含有铜原子的个数.
15.在“油膜法估测分子直径”的实验中,某老师为本实验配制油酸酒精溶液,实验室配备的器材有:面积为0.25m2的蒸发皿,滴管,量筒(60滴溶液滴入量筒体积约为1毫升),纯油酸和无水酒精若干等.已知分子直径数量级为10﹣10m,则该老师配制的油酸酒精溶液浓度(油酸与油酸酒精溶液的体积比)至多为多少?
16.氙气灯在亮度、耗能及寿命上都比传统灯有优越性.某轿车的灯泡的容积V=l.5ml,充入氙气的密度ρ=5.9kg/m3,摩尔质量M=0.131kg/mol,阿伏伽德罗常数NA=6×1023mol-1.试估算灯泡中:
氙气分子的总个数;
②氙气分子间的平均距离.(结果保留一位有效数字)
参考答案
1.D
【解析】
AB.当分子力表现为引力时,分子力随着分子间距离的增大先增大后减小,分子势能随着分子间距离的增大而增大,选项AB错;
CD.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D正确;
故选D。
2.A
【解析】
布朗运动是无规则的,是由外界条件无规律的不断变化引起的,因此它说明了液体分子的运动是无规则的,故A正确;布朗微粒运动是微粒分子做无规则运动的反映,不是微粒内部分子是不停地做无规则运动的反应,故B错误;布朗运动是由于悬浮微粒受周边液体分子撞击的不平衡性引起的,故C错误;形成的原因是由于液体分子对悬浮微粒无规则撞击引起的,悬浮颗粒越小,温度越高,颗粒的受力越不均衡,布朗运动就越明显故D错误.所以A正确,BCD错误.
3.C
【解析】
由图知,在同一速率区间内,温度低的分子所占比例一定比温度高的分子所占比例不一定大,故A错误;由图可知,随着温度的升高,氧气分子中速率小的分子所占比例变低,氧气分子的平均速率增大,故B错误;随着温度的升高,曲线的最大值向右偏移,故C正确;由图可知,随着温度的升高,速率小的分子所占的比例减少,故D错误。故C正确,ABD错误。
4.C
【解析】
AD.显微镜能看见的、悬浮的花粉微粒不是分子,AD错误;
BC.如图所示是小微粒每隔一定时间的位置记录在坐标纸上,表现出无规律性,期间微粒不一定是沿直线运动,B错误,C正确。
故选C。
5.B
【解析】
设r=r0时两分子间斥力大小等于引力大小,当分子乙从无穷远处向甲运动时即r>r0时,合力表现为引力,引力做正功,分子势能减小.当r<r0时,合力表现为斥力,这时在向a运动时分子力做负功,分子势能增大,直至它们之间的距离最小时,分子势能最后大于零.所以B正确.
6.A
【解析】
为分子间的平衡距离;大于平衡距离时分子间为引力,小于平衡距离时,分子间为斥力;则有:
A.r>r0时,分子力表现为引力,相互靠近时F做正功,分子动能增加,势能减小,故A正确;
B.阶段,分子间的作用力表现为斥力,F做负功,分子动能减小,势能增加,故B错误;
C.由以上分析可知,当r等于时,分子势能最小,故C错误;
D.由于没有外力做功,故分子动能和势能之和在整个过程中不变,故D错误。
故选A。
7.C
【解析】
A中,因气体分子间有间距,所以分子的体积并不是所占空间的体积,故A错误.B中V0不是气体的摩尔质量M,再除以每个分子的质量m,不是NA,故B错误.C中气体的摩尔质量M,再除以每个分子的质量m为NA,故C正确.D中ρV0不是每个分子的质量,故D错误.故选C.
8.D
【解析】
A.
扩散现象是指分子间彼此进入对方的现象,可以发生在固体、液体、气体任何两种物质之间,故A错误;
B.
扩散现象直接反映了组成物质的分子永不停息地做无规则运动;布朗运动间接证明了分子永不停息地做无规则运动,故B错误;
C.
布朗运动是悬浮在水中微粒的运动,不是水分子的运动,故C错误;
D.
温度越高,颗粒越小,布朗运动越显著,故D正确。
故选D。
9.C
【解析】
A.知道水的密度和水的摩尔质量可以求出其摩尔体积
故A错误;
B.根据水的摩尔质量M和水分子的体积V0,和水的密度ρ可得,阿伏加德罗常数
故B错误;
C.根据水分子的质量m0和水的摩尔质量M,得阿伏加德罗常数
故C项正确;
D.水分子的体积V0和水蒸气的摩尔体积V,因为水蒸气分子间间隙较大,水分子所占据空间比水分子的体积大的多,所以
故D错误。
故选C。
10.BCD
【解析】
当
时,分子力表现为引力,随分子间距离减小,分子力做正功,分子势能减小;当
时,分子力表现为斥力,随分子间距离减小,分子力做负功,分子势能增力,因此当时,分子势能最小,两个分子初始状态距离不同,分子势能的最小值不同,因此BCD正确,A错误。
故选BCD。
11.cadb
AC
B
【解析】
第一空.
“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为:配制酒精油酸溶液(教师完成,记下
配制比例)→测定一滴酒精油酸溶液的体积→准备浅水盘→形成油膜→描绘油膜边缘→测量
油膜面积→计算分子直径.所以在实验的步骤中,是“将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里
的水面上,等待形状稳定”,因此操作先后顺序排列应是cadb.
第二空:根据分析则有:
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,则计算时所用体积数值
偏大,会导致计算结果偏大,故A正确;
B.油酸酒精溶液长时间放置,酒精挥发使溶液的浓度变大,则会导致计算结果偏小,
故B错误;
C.计算油膜面积时,只数了完整的方格数,则面积S会减小,会导致计算结果偏大,
故C正确;
D.
求每滴体积时,lmL的溶液的滴数误多记了10滴,由可知,纯油酸的体积将
偏小,则计算得到的分子直径将偏小,故D错误。
第三空.
设一个油酸分子的体积为,则,由可知,要测定阿伏
加德罗常数,还需要知道油滴的摩尔体积.
A.由上分析可知,故A错误;
B.由上分析可知,故B正确;
C.由上分析可知,故C错误;
D.由上分析可知,故D错误。
12.④①②⑤③
114(113、115同样对)
【解析】
(1)[1]“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为:配制酒精油酸溶液(教师完成,记下配制比例)→测定一滴酒精油酸溶液的体积(④)→准备浅水盘(①)→形成油膜(②)→描绘油膜边缘(⑤)→测量油膜面积,计算分子直径(③),故上述步骤中,正确的顺序是④①②⑤③;
(2)[2]
以坐标纸上边长为1cm的正方形为单位计算轮廓内正方形的个数,不足半个的舍去,多余半个的算一个,由图示油膜可知,正方形的个数是114个,油膜面积为
S=114cm2=1.14×10-2m2
[3]一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积
油酸分子直径为
13.(1);(2)个
【解析】
(1)刘超一次呼吸所吸入的空气质量为
(2)所吸入的气体分子数为:
14.(1);(2);(3).
【解析】
(1)由铜的摩尔质量M,阿伏伽德罗常数NA,可得
每个铜原子的质量
(2)由铜的摩尔质量M,铜的密度,铜的摩尔体积
又由阿伏伽德罗常数NA可得
解得每个铜原子的直径
(3)铜中含有铜原子的个数
15.
【解析】
[1].根据题意可知,形成的油膜的面积不能超过蒸发皿的面积,当油膜面积等于蒸发皿的面积时,此时油酸浓度最大,一滴油酸的体积为:
V=dS=10﹣10m×0.25m2=2.5×10﹣11m3
一滴酒精油酸溶液的体积为
因此油酸的浓度为
16.①4×1019个;②3×10-9m
【解析】
(1)设疝气的物质的量为n,则:;
疝气分子的总数:
;
(2)每个分子所占的空间为:;
设分子间平均距离为a,则有:V0=a3;
则
点睛:本题关键明确阿伏加德罗常数是联系宏观量与微观量的桥梁,知道摩尔体积等于摩尔质量与密度的比值.