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.如图描绘的是一颗悬浮微粒受到周围液体分子撞击的情景.关于布朗运动,下列说法正确的是
A.布朗运动就是液体分子的无规则运动
B.液体温度越低,布朗运动越剧烈
C.悬浮微粒越大,液体分子撞击作用的不平衡性表现的越明显
D.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
2.对于物体的“热胀冷缩”现象,下列说法中正确的是( )
A.物体受热后温度升高,分子的平均动能增大;温度降低后,分子的平均动能减小,分子势能没有变化
B.受热后物体膨胀,体积增大,分子势能增大;遇冷收缩后,体积减小,分子势能减小,分子的平均动能不会改变
C.受热膨胀,温度升高,分子的平均动能增大,体积增大,分子势能也增大;遇冷收缩,温度降低,分子的平均动能减小,体积减小,分子势能也减小
D.受热膨胀,分子的平均动能增大,分子势能也增大;遇冷收缩,分子的平均动能减小,但分子势能增大
3.如图所示,
甲分子固定在坐标原点
O,乙分子位于
x
轴上,甲分
子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示.F>0
表示斥力,F<0
表示引力,A、B、C、D
为
x
轴上四个特定的位置,
现把乙分子从
A
处由静止释放,则下列选项中的图分别表示乙分子
的速度、加速度、势能、动能与两分子间距离的关系,其中大致正确
的是(
)
A.
B.
C.
D.
4.已知阿伏加德罗常数为NA,某物质的摩尔质量为M,则该物质的分子质量和mkg水中所含氢原子数分别是( )
A.,
B.MNA,9mNA
C.,
D.,18mNA
5.关于分子动理论,下列说法中正确的是(?
)
A.分子是组成物质的最小微粒
B.分子永不停息地作无规则热运动
C.分子间有相互作用的引力或斥力
D.扩散现象只能发生在气体、液体之间
6.下列关于布朗运动的说法正确的是(
)
A.布朗运动是液体分子的无规则运动
B.悬浮的颗粒越小,温度越高,布朗运动越剧烈
C.布朗运动是指悬浮在液体中的固体分子的无规则运动
D.布朗运动说明了液体分子与悬浮颗粒之间存在着相互作用力
7.当某物质处于状态1,分子间距离为r0时,分子力为零;当它处于状态2,分子间距离为r,r>10r0时,分子力也为零,两状态的温度相同,则( )
A.状态1和状态2分子间相互作用情况完全一样
B.两个状态分子势能相同,且都为零
C.从状态1变化到状态2分子的平均动能不变
D.从状态1变化到状态2分子的势能一定增大
8.墨滴入水,扩而散之,徐徐混匀,关于该现象的分析正确的是(
)
A.混合均匀主要是由于碳粒受重力作用
B.混合均匀的过程中,水分子和碳粒都做无规则运动
C.使用碳粒更小的墨汁,混合均匀的过程进行得更迅速
D.墨汁的扩散运动是由于碳粒和水分子发生化学反应引起的
E.温度越高,混合均匀的过程进行得更迅速
9.如图所示,将甲分子固定于坐标原点O处,乙分子放置于r轴上距离O点很远的r4处,r1、r2、r3为r轴上的三个特殊的位置,甲、乙两分子间的分子力F和分子势能Ep随两分子间距离r的变化关系分别如图中两条曲线所示,设两分子间距离很远时,Ep=0。现把乙分子从r4处由静止释放,下列说法中正确的是______。
A.虚线1为Ep-r图线、实线2为F-r图线
B.当分子间距离rC.乙分子从r4到r2做加速度先增大后减小的加速运动,从r2到r1做加速度增大的减速运动
D.乙分子从r4到r1的过程中,分子势能先增大后减小,在r1位置时分子势能最小
E.乙分子的运动范围为r4≥r≥r1
10.如图所示为物体分子势能与分子间距离之间的有关系,下列判断正确的是
A.当时,分子势能最小
B.当时,r越小则分子势能越大
C.当时,分子势能最小
D.当时,r越小,则分子势能越大
11.在用“油膜法”估测分子大小的实验中,形成如图所示的单分子油膜,将分子看成______,那么油膜的厚度被认为是油分子的直径,先测出油滴的体积,再测出油膜的______,就可估算出油分子的直径。
12.在做“用油膜法估测分子大小”的实验中,所用油酸酒精溶液的浓度为每104mL
溶液中有纯油酸
6mL,用注射器测得
1mL
上述溶液有
75
滴,把
1
滴该溶液
滴入盛水的浅盘里,待水面稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用
笔在玻璃板上描出油酸的轮廓,再把玻璃板放在坐标纸上,其
形状和尺寸如图所示,坐标中正方形方格的边长为
2cm,
(1)下列有关该实验的说法正确的(____)
A.本实验也可直接将纯油酸滴水面上测量
B.本实验将油膜看成单分子油膜
C.本实验忽略了分子的间隙
D.测量油膜面积时,由于不足一格的正方形面积无法估读,全部舍去
(2)该实验中每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为_____m3
;油酸膜的面积是_____cm2;按以上实验数据估测出油酸分子的直径为_____m(保留一位有效数字);
(3)油酸酒精溶液滴入浅盘的水中后,迅速用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓,然后根据测量的数据算出分子直径,结果将______。(偏大、偏小、不变)
13.已知地球大气层的厚度远小于地球半径,空气平均摩尔质量为,阿伏加德罗常数为,地面大气压强为,重力加速度大小为。试估算:
(Ⅰ)大气对地球表面的压力大小和地球大气层空气分子总数;
(Ⅱ)若气体分子视为立方体模型,则空气分子之间的平均距离为多少。
14.平静呼吸时,一般成年人每次吸入和呼出的气体体积相等,约为500mL,若呼出的气体在标准状态下的体积,气体在标准状态下的摩尔体积,阿伏伽德罗常数,求成年人每次呼出的气体的分子个数结果保留三位有效数字
15.已知气泡内气体的密度为1.29kg/,平均摩尔质量为0.29kg/mol.阿伏加德罗常数,取气体分子的平均直径为,若气泡内的气体能完全变为液体,请估算液体体积与原来气体体积的比值.(结果保留一位有效数字)
16.科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子.资料显示,某种蛋白的摩尔质量为66
kg/mol,其分子可视为半径为3×10–9
m的球,已知阿伏加德罗常数为6.0×1023
mol–1.请估算该蛋白的密度.(计算结果保留一位有效数字)
参考答案
1.D
【解析】
布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的无规则运动,是液体分子的无规则运动的表现,选项A错误;
液体温度越高,布朗运动越剧烈,选项B错误;
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,选项C错误;
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,选项D正确;故选D.
【点睛】
悬浮在液体中的固体小颗粒做布朗运动是液体分子对小颗粒的碰撞的作用力不平衡引起的,液体的温度越低,悬浮小颗粒的运动越缓慢,且液体分子在做永不停息的无规则的热运动.固体小颗粒做布朗运动说明了液体分子不停的做无规则运动.
2.C
【解析】
A.温度是分子平均动能的标志,物体受热后温度升高,分子的平均动能增大;温度降低后,体积减小,分子的平均动能和分子势能都减小,故A错误;
BCD.物体受热后,温度升高,体积增大,分子的平均动能和分子势能都增大;遇冷后温度降低,体积减小,分子平均动能和分子势能都减小,故BD错误,C正确。
故选C。
3.B
【解析】
A.乙分子的运动方向始终不变,故A错误;
B.加速度与力的大小成正比,方向与力相同,在C点,乙的分子加速度等于0,故B正确;
C.乙分子从A处由静止释放,分子力先是引力后是斥力,分子力先做正功,后做负功,则分子势能先减小后增大,在C点,分子势能最小,从C图中可知,在A点静止释放乙分子时,分子势能为负,动能为0,乙分子的总能量为负,在以后的运动过程中乙分子的总能量不可能为正,而动能不可能小于0,则分子势能不可能大于0,所以C图中不可能出现横轴上方那一部分,故C错误;
D.分子动能不可能为负值,故D错误.
故选B。
4.A
【解析】
ABCD.物质的分子质量为;mkg水中所含水分子数为,一个水分子中含有两个氢原子,则所含的氢原子数为
故A正确,BCD错误。
故选A。
5.B
【解析】
分子和原子是组成物质的最小微粒,选项A错误;根据分子动理论知识可知,分子永不停息地作无规则热运动,选项B正确;分子间有相互作用的引力和斥力,选项C错误;扩散现象能发生在气体、液体以及固体之间,选项D错误;故选B.
6.B
【解析】
AC.布朗运动不是液体分子的运动,也不是固体小颗粒分子的运动,而是小颗粒的运动,故AC错误;
B.布朗运动是液体分子无规则热运动的反映,所以温度越高布朗运动越显著,同时颗粒越小受撞击越不易平衡,故布朗运动越剧烈,故B正确;
D.布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动,说明了液体分子在做无规则运动,故D错误。
故选B。
7.CD
【解析】
A.状态1在平衡位置处时,分子间的引力和斥力大小相等,方向相反,故分子间作用力为零,状态2分子间距离很大,分子间的引力和斥力很小,可看作0,故A错误;
B.规定分子间距无穷远时的分子势能为0,则状态1在平衡位置处分子势能最小但不为0,故B错误;
C.由于两状态温度相同,则从状态1变化到状态2分子的平均动能不变,故C正确;
D.从状态1变化到状态2过程中分子力表现为引力,且分子力做负功,则分子势能增大,故D正确。
故选CD。
8.BCE
【解析】
A.碳素墨水滴入水中,观察到的布朗运动是液体分子不停地做无规则撞击碳悬浮微粒,悬浮微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡的导致的无规则运动,不是由于碳粒受重力作用,故A错误;
B.混合均匀的过程中,水分子做无规则的运动,碳粒的布朗运动也是做无规则运动,故B正确;
C.当悬浮微粒越小时,悬浮微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡性表现得越强,即布朗运动越显著,所以使用碳粒更小的墨汁,混合均匀的过程进行得更迅速,故C正确;
D.墨汁的扩散运动是由于微粒受到的来自各个方向的液体分子的撞击作用不平衡引起的,故D错误;
E.温度越高,布朗运动越激烈,混合均匀的过程进行得越迅速,故E正确。
故选BCE。
【点睛】
该题中,碳微粒的无规则运动是布朗运动,明确布朗运动的实质是解题的关键,注意悬浮微粒只有借助显微镜才能看到.
9.ACE
【解析】
A.因两分子间距在平衡距离r0时,分子力表现为零,此时分子势能最小,可知虚线1为Ep-r图线、实线2为F-r图线,选项A正确;
B.当分子间距离rC.乙分子从r4到r2所受的甲分子的引力先增加后减小,则做加速度先增大后减小的加速运动,从r2到r1因分子力表现为斥力且逐渐变大,可知做加速度增大的减速运动,选项C正确;
D.乙分子从r4到r1的过程中,分子力先做正功,后做负功,则分子势能先减小后增大,在r2位置时分子势能最小,选项D错误;
E.因乙分子在r4处分子势能和动能均为零,到达r1处时的分子势能又为零,由能量守恒定律可知,在r1处的动能也为零,可知乙分子的运动范围为r4≥r≥r1,选项E正确;
故选ACE.
10.CD
【解析】
根据分子势能与距离间的关系图像可知,r为时分子势能为零,但不是最小;当时,r越小则分子势能越小;当时,分子势能最小;而当时,r越小,则分子势能越大;故CD正确,AB错误;故选CD.
11.球形
面积
【解析】
[1]根据题图可知,液体分子可以看成球形。
[2]液体分子的直径即为油膜的厚度,根据体积可知先测出油滴的体积,再测出油膜的面积,就可估算出油分子的直径。
12.BC
2.88×10-2
偏大
【解析】
(1)[1]A.因为纯油酸所含分子量太大,造成无法形成单分子层油膜,故A错误;
BC.
测算分子的直径时,必须假设的前提是将油分子看成球形分子,忽略分子的间隙,并且把油膜看成单分子油膜,故BC正确;
D.
测量油膜面积时,由于不足一格的正方形面积无法估读,超过半格的算一格,不够半格的舍去,故D错误。
故选BC。
(2)[2][3][4]
每滴酒精油酸溶液中含有纯油酸的体积
面积超过正方形一半的正方形的个数为72个,则油酸膜的面积约为
S=72×2×2cm2=2.88×10-2m2
把油酸分子看成球形,且不考虑分子间的空隙,则油酸分子直径
(3)[5]
油酸酒精溶液滴入浅盘的水中后,迅速用笔在玻璃板上描出油膜的轮廓,导致油酸分子未完全散开,导致测量的面积偏小,直径偏大。
13.(1),;(2)
【解析】
(1)根据F=pS,大气对地球表面的压力大小为:
;
设大气层中气体的质量为m,由大气压强的产生:
,
即:
分子数:
;
(2)假设每个分子占据一个小立方体,各小立方体紧密排列,则小立方体边长即为空气分子间的平均间距,设为a,大气层中气体总体积为V,则
而
,
所以:
14.成年人每次呼出的气体的分子个数是个
【解析】
每次呼出气体的物质的量:
每次呼出气体分子的个数:???
代入数据?解得:个
【点睛】
解决本题的关键知道摩尔质量、质量、摩尔数之间的关系,知道分子数等于质量与分子质量的比值分子数也可以通过摩尔量与阿伏伽德罗常数的乘积求.
15.(都算对)
【解析】
微观量的运算,注意从单位制检查运算结论,最终结果只要保证数量级正确即可.设气体体积为,液体体积为
气体分子数,(或)
则(或)
解得(都算对)
16.
【解析】
摩尔体积
由密度
,
解得
代入数据得