2019—2020学年高中物理教科版选修3-3：第一章 分子动理论与统计思想 章末复习精炼1（解析版）

分子动理论与统计思想
章末复习精炼（解析版)
1．关于分子动理论，下列说法正确的是
A．气体扩散的快慢与温度无关
B．布朗运动是液体分子的无规则运动
C．分子间同时存在着引力和斥力
D．分子间的引力总是随分子间距增大而增大
2．利用油膜法可粗略地测定分子的大小和阿伏加德罗常数。若已知滴油酸的总体积为，一滴油酸形成的油膜面积为，油酸的摩尔质量为，密度为，则每个油酸分子的直径和阿伏加德罗常数分别为（球的体积公式）（
）
A．，
B．，
C．，
D．，
3．已知某种气体的摩尔体积为22.4
L/mol，其摩尔质量为18
g/mol，阿伏加德罗常数为6.02×1023
mol－1，由以上数据可以不能估算出这种气体(
)
A．每个分子的质量
B．每个分子的体积
C．每个分子占据空间的体积
D．分子之间的平均距离
4．如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子沿x轴运动，两分子间的分子势能E。与两分子间距离的关系如图所示．图中分子势能的最小值为一E，若两分子所具有的总能量为零，则下列说法中正确的是
A．乙分子在P点（x＝x2）时，加速度最大
B．乙分子在P点（x＝x2）时，动能为E
C．乙分子在Q点（x＝x1）时，处于平衡状态
D．乙分子的运动范围为x≥x1
5．研究表明，两个邻近的分子之间同时存在着引力和斥力，如图中虚线所示，分子间作用力的合力随分子间距变化的关系如图中实线所示。关于分子间的作用力和分子势能，下列说法正确的是
A．分子间距增大，斥力减小，引力增大
B．由图可知，当分子间的距离为r0时分子间作用力合力为0
C．当分子间的距离rD．当分子间的距离r>r0时，增大分子间距离，分子间作用力做正功，分子势能减少
6．已知阿伏加德罗常数为，铜的摩尔质量为（单位为），密度为（单位为），则（
）
A．1个铜原子的质量是
B．1个铜原子的体积是
C．铜所含原子的数目是
D．铜所含原子的数目为
7．关于分子，下列说法正确的是（
）
A．把分子看作小球是对分子的简化，实际上分子的形状并不真的都是球形
B．所有分子的直径都相同
C．不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致
D．测定分子大小的方法有多种，油膜法只是其中的一种方法
8．下列有关扩散现象、布朗运动与分子运动的叙述中，正确的是（　　）
A．墨水滴入水中出现扩散现象，这是分子无规则运动的结果
B．扩散现象与布朗运动都能说明分子在做无规则的永不停息的运动
C．扩散现象与布朗运动没有本质的区别
D．扩散现象突出说明了物质的迁移规律，布朗运动突出说明了分子运动的无规则性规律
E.扩散现象与布朗运动都与温度有关
9．关于分子大小与微观量的估算，下列说法正确的是（　　）
A．1g水中所含的分子数目和地球的总人口数差不多
B．利用物质的摩尔质量与阿伏加德罗常数可以计算每个分子的质量
C．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体的分子体积
D．用油膜法估测分子大小，如果油膜没有充分展开，测出来的分子大小将偏大
E.水面上的单分子油膜，在测量分子直径的大小时可把分子当作球形处理
10．甲分子固定在坐标原点，乙分子位于轴上，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，为斥力，为引力。为轴上四个特定的位置，现把乙分子从处由静止释放，则（　　）
A．乙分子由到做加速运动，由到做减速运动
B．乙分子由到做加速运动，到达时速度最大
C．乙分子由到的过程中，两分子间的分子力一直做正功
D．乙分子由到的过程中，两分子间的分子力一直做负功
11．某运动员吸一口气，吸进400cm3的空气，据此估算他所吸进的空气分子的总数为__________个．已知1mol气体处于标准状态时的体积是22.4L．（结果保留一位有效数字）
12．利用油膜法可以粗略测定分子的大小，实验中要让油酸在水面尽可能散开，形成_____油膜。若已知油酸酒精溶液的浓度为A，n滴溶液的总体积为V，一滴溶液形成的油膜的面积为S，则油酸分子的直径约为　____。
13．某一体积为V的密封容器，充入密度为ρ、摩尔质量为M的理想气体，阿伏加德罗常数NA。则该容器中气体分子的总个数N=___________。现将这部分气体压缩成液体，体积变为V0，此时分子间的平均距离d=___________。(将液体分子视为立方体模型)
14．已知阿伏伽德罗常数是NA=
6.0×1023/mol,铜的摩尔质量为6.4×10-2kg/mol，铜的密度是8.
9×103kg/m3.试估算1个铜原子占有的体积为多少？（结果保留二位有效数字）
15．铁的密度ρ=7.8×103kg/m3、摩尔质量M=5.6×10-2kg/mol，阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1，铁原子视为球体．试估算（保留一位有效数字）：
①铁原子的平均质量；
②铁原子的平均直径．
16．国家游泳中心“水立方”是第29届北京奥运会游泳、跳水、花样游泳的比赛场馆，它采用了世界上最为先进的膜结构材料建造，同时也是唯一一座由港澳台同胞和海外华人捐资建设的大型奥运体育设施．该中心拥有长50m、宽25m、水深3m、水温保持，共10条泳道的国际标准比赛用游泳池．已知水的摩尔质量，密度为，阿伏加德罗常数为，当游泳池注满水时，估算池分子数目．
17．潮湿空气团上升时，水汽凝结成云雨，若水汽在高空凝结成小水滴的体积为V=1.8×10﹣15m3，已知水的密度为ρ=1×103kg/m3、摩尔质量M=1.8×10﹣2kg，阿伏加徳罗常数为NA=6.0×1023mol﹣1求：
①小水滴包含的分子数n；
②一个水分子体积的大小V0．
参考答案
1．C
【解析】
A、扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散越快，故A错误；
B、布朗运动为悬浮在液体中固体小颗粒的运动，不是液体分子的热运动，固体小颗粒运动的无规则性，是液体分子运动的无规则性的间接反映，故B错误；
C、分子间斥力与引力是同时存在，而分子力是斥力与引力的合力，分子间的引力和斥力都是随分子间距增大而减小；当分子间距小于平衡位置时，表现为斥力，即引力小于斥力，而分子间距大于平衡位置时，分子表现为引力，即斥力小于引力，但总是同时存在的，故C正确，D错误。
点睛：本题考查了布朗运动、扩散以及分子间的作用力的问题；注意布朗运动和扩散都说明了分子在做永不停息的无规则运动，都与温度有关；分子间的斥力和引力总是同时存在的。
2．B
【解析】
一滴油酸体积为，故直径；
油酸的摩尔体积为
一个油酸分子的体积为
故
故选B。
3．B
【解析】
A项：每个分子的质量=，已知摩尔质量和阿伏伽德罗常量，就能求出每个分子的质量，故A正确；
B项：由于气体分子间的距离较大，气体的体积远大于气体分子体积之和，所以不能求出每个分子的体积，故B错误；
C项：建立这样的模型：将气体分子占据的空间看成立方体形，而且这些空间一个挨一个紧密排列，则每个分子占据的空间V=，可以求出每个分子占据的空间V，故C正确；
D项：由以上模型可知，立方体的边长等于分子之间的平均距离，设为d，则
V=d3，可知分子之间的平均距离d能求出，故D正确．
点晴：解决本题的关键是建立物理模型，将气体分子所占的体积看成立方体，以及知道质量和摩尔质量的关系，即可进行求解．
4．BD
【解析】
分子在平衡位置时，分子势能最小，分子力为零，则知乙分子的加速度为零．由能量守恒定律分析分子动能的大小．
【详解】
乙分子在P点（x=x2）时，分子势能最小，可知该点分子力为零，加速度为零，即加速度最小，故A错误。乙分子在P点分子势能为-E0，两分子所具有的总能量为零，则其动能为E0，故B正确。乙分子在P点，分子势能最小，分子力为零，处于平衡状态，故C错误。当x＜x1时分子势能为正，总能量为0，动能应为负，是不可能的，因此分子的运动范围为x≥x1，故D正确。故选BD。
【点睛】
熟悉分子力的变化规律，知道分子力做功与分子势能变化的关系，知道总能量由分子势能和分子动能两者之和构成，本题考查的过程很细，要加强分析．
5．BC
【解析】当分子间距增大，引力和斥力均减小，故A错误；由图可知，当分子间的距离为r0时分子间作用力合力为0，故B正确；当分子间的距离r＜r0时，分子力表现为斥力，减小分子间的距离，分子力做负功，分子势能增加，故C正确；当分子间的距离r＞r0时，分子力表现为引力，增大分子间的距离，分子力做负功，分子势能增加，故D错误。所以BC正确，AD错误。
6．AB
【解析】
A．阿伏加德罗常数为，铜的摩尔质量为，则一个铜原子的质量
故A正确；
B．一个铜原子的体积
故B正确；
C．铜所含原子的数目
故C错误；
D．铜所含原子的数目
故D错误。
故选AB。
7．ACD
【解析】
A．将分子看作球形是为研究问题而建立的简化模型，故A正确；
BC．不同分子的直径一般不同，但数量级基本一致，故B错误，C正确；
D．油膜法只是一种粗略地测定分子直径的方法，D正确。
故选ACD。
8．ABDE
【解析】
A．墨水滴入水中出现扩散现象，这是分子无规则运动的结果，故A正确；
B．扩散现象和布朗运动都反应分子永不停息地运动，故B正确；
CD．扩散是物质分子的迁移，布朗运动是悬浮微粒的运动，是两种完全不相同的运动，扩散现象突出说明了物质的迁移规律，布朗运动突出说明了分子运动的无规则性规律，故C错误，故D正确；
E．两种运动都随温度的升高而加剧，所以都与温度有关，故E正确。
故选ABDE。
9．BDE
【解析】
A．1g水中所含的分子数目
远大于地球上的人口总数，故A错误；
B．利用物质的摩尔质量与阿伏加德罗常数可以计算每个分子的质量，故B正确；
C．理想气体分子间的距离远大于气体分子的直径，不能认为分子是一个一个紧密相连的，知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，不能算出气体的分子体积，故C错误；
D．用油膜法估测分子大小，如果油膜没有充分展开，油膜层的厚度将增大，测出来的分子大小将偏大，故D正确；
E．在测量分子直径的大小时，可认为水面上的单分子油膜是紧挨在一起的球体，故E正确。
故选BDE。
10．BC
【解析】
AB．乙分子由到，再到的过程，分子之间均表现为引力，显然乙分子始终做加速运动，且到达点时速度最大，故A错误，B正确；
CD．乙分子由到的过程中，分子的引力一直做正功，由到的过程中，分子力仍然做正功，故C正确，D错误。
故选BC。
11．1×1022
【解析】
根据理想气体状态方程求出吸进的空气相当于标准状态下的体积．从而通过标准状态下气体的体积求出气体的摩尔数，根据阿伏伽德罗常数求出气体的分子数．
【详解】
他吸入的空气分子总数约为：.
12．单分子
【解析】
利用油膜法测分子的直径，让油滴在水面上尽量散开，形成单分子的薄膜，通过已知油滴的体积与油膜的面积，从而求出膜的厚度，即为油分子的直径。
【详解】
让油滴在水面上尽量散开，形成单分子的薄膜，已知油酸酒精溶液的浓度为A，n滴油的总体积为V，则一滴油的体积为，由于一滴油所形成的油膜面积为S，所以油膜的厚度为d＝
。
13．
【解析】
气体的质量为：
气体分子的总个数：；
液体的质量
每个液体分子的体积为
解得：
所以此时分子间的平均距离d=。
14．V0=1.2×10-29m3
【解析】
铜的摩尔体积为V=M/ρ，一个铜原子的体积V0=V/NA=
M/ρNA，
代入数据解得V0=1.2×10-29m3
15．①②
【解析】①铁原子的平均质量
②由解得
16．
【解析】
设水的密度为，游泳池中水的质量为，阿伏加德罗常数为，游泳池注满水时，水的总体积为
游泳池中水的物质的量
所含的水分子数
联立解得
代入数据得
个
17．①6×1013个
②3×10﹣29m3
【解析】
由水的体积和密度求出水的质量，由质量除以摩尔质量得到摩尔数，即可求得分子数；根据水的体积和分子数相除，可得到水分子的体积．
【详解】
①小水滴包含的分子数
（个）
②一个水分子体积的大小
【点睛】
本题关键要明确阿伏伽德罗常数的意义，知道水分子体积与水的体积之间的关系即可正确解答．