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2（解析版）

分子动理论与统计思想
章末复习精炼（解析版)
1．植物学家布朗用显微镜观察悬浮在水中的花粉做无规则的运动，人们把这种无规则运动叫做布朗运动。关于布朗运动，下列说法正确的是（
）
A．布朗运动是花粉颗粒中分子运动引起的
B．布朗运动反映了水分子的无规则运动
C．花粉颗粒越大，布朗运动越激烈
D．布朗运动的激烈程度与温度无关
2．下列说法正确的是（
）
A．分子间同时存在着引力和斥力
B．拉伸物体时，分子间引力增大，斥力减小，所以分子间引力大于斥力
C．在真空容器中注入气体，气体分子迅速散开充满整个容器，是因为气体分子间的斥力大于引力
D．当分子间相互作用力做正功时，分子势能增大
3．关于分子间距与分子力，下列说法正确的是
A．悬浮颗粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动就越明显
B．温度升高，布朗运动显著，说明悬浮颗粒的分子运动剧烈
C．一般情况下，当分子间距D．用气筒打气需外力做功，是因为分子间的斥力作用
4．做布朗运动实验，得到某个观测记录如图.图中记录的是(
)
A．分子无规则运动的情况
B．某个微粒做布朗运动的轨迹
C．某个微粒做布朗运动的速度—时间图线
D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线
5．在一杯清水中滴一滴墨汁，制成悬浊液在显微镜下进行观察。若追踪一个小炭粒的运动，每隔30s把观察到的炭粒的位置记录下来，然后用直线把这些位置依次连接起来，就得到如图所示的折线。则以下判断正确的是（　　）
A．图中折线为小炭粒运动的轨迹
B．可以看出小炭粒的运动是无规则的
C．记录的是炭分子无规则运动的状况
D．可以看出炭粒越大布朗运动越明显
6．在“用油膜法估测分子直径”的实验中，某同学配置好油酸酒精溶液，并测出一滴油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积为V，之后又进行了下列操作，其中错误的是（　　）
A．向浅水盘中倒入约2cm深的水，将痱子粉均匀地撒在水面上
B．将一滴纯油酸滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜
C．将玻璃板盖到浅水盘上，用彩笔将油酸膜的轮廓画在玻璃板上
D．将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上计算出油酸膜的面积S，再根据估算出油酸分子的直径
7．运用分子动理论的相关知识，判断下列说法正确的是（　　）
A．气体分子单位时间内和单位面积器壁碰撞的次数仅与温度有关
B．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
C．生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，这可以在高温条件下利
用分子的扩散来完成
D．水流流速越快，说明水分子的热运动越剧烈，但并非每个水分子运动都剧烈
8．钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为（单位为），摩尔质量为（单位为），阿伏加德罗常数为。已知1克拉克，则（　　）
A．克拉钻石所含有的分子数为
B．克拉钻石所含有的分子数为
C．每个钻石分子直径的表达式为（单位为m）
D．每个钻石分子直径的表达式为（单位为m）
E.每个钻石分子的质量为
9．把墨汁用水稀释后取出一滴，放在显微镜下观察，如图所示，下列说法中正确的是（　　）
A．在显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒，且水分子不停地撞击炭粒
B．小炭粒在不停地做无规则运动，这就是所说的布朗运动
C．越小的炭粒，运动越明显
D．在显微镜下看起来连成一片的液体，实际上就是由许许多多静止不
动的水分子组成的
10．关于扩散现象，下列说法正确的是（
）
A．温度越高，扩散进行得越快
B．扩散现象是不同物质间的一种化学反应
C．扩散现象是由物质分子无规则运动产生的
D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生
11．空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会感觉干燥．某空调工作一段时间后，排出体积为的液化水．已知水的密度，摩尔质量，阿伏加德罗常数．则该液化水中含有水分子的总数为________
;一个水分子的直径为_______
(用题中所给字母表示)．
12．在平均深度是10
m、水面面积为10
km2的湖里放入1
g的食盐,假设食盐均匀地溶解在湖水里,那么1
cm3的水里所含食盐分子的个数为____.(食盐的摩尔质量58.5
g/mol)
13．分子间的作用力跟分子间距离的关系如图所示，从图中可看出，随着分子间距离由零开始逐渐增大，分子力大小的变化情况为___________________________________________；当分子间距离为_________
(选填“r1”或“r2”)时，分子间的吸引力与排斥力大小相等．
14．成年人在正常状态下1分钟呼吸18次，每次吸入的空气约为500mL，空气中氧气的含量约为21%，氧气的密度约为1.4kg/m3、摩尔质量为3.2×10﹣2
kg/mol，阿伏加德罗常数NA取6.0×1023/mol．求一个成年人在一昼夜的时间内：
①吸入氧气的质量；
②吸入氧气的分子数．（上述结果均保留一位有效数字）
15．将1mL的纯油酸配成500mL的油酸酒精溶液，用滴管取一些该油酸酒精溶液，向量筒内自然滴出200滴，读出量筒示数增加了1mL．现用滴管将其中一滴油酸酒精溶液落到盛水浅盘内，待油膜充分展开后，测得油膜的面积为200cm2．
（1）求每滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积；
（2）估算油酸分子的直径．
16．已知水的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA，一滴水的直径为D．求：
①这滴水中的分子数n；
②水分子的直径d．
17．目前，环境污染已非常严重，瓶装纯净水已经占领柜台．再严重下去，瓶装纯净空气也会上市．设瓶子的容积为500
mL，空气的摩尔质量M＝29×10－3
kg/mol.按标准状况计算，NA＝6.0×1023
mol－1，试估算：
(1)空气分子的平均质量是多少？
(2)一瓶纯净空气的质量是多少？
(3)一瓶中约有多少个气体分子？
参考答案
1．B
【解析】
A．布朗运动是水分子的无规则运动引起的，选项A错误；
B．布朗运动反映了水分子的无规则运动，选项B正确；
C．花粉颗粒越小，布朗运动越激烈
，选项C错误；
D．布朗运动的激烈程度与温度有关，温度越高，布朗运动越明显，选项D错误。
2．A
【解析】
分子间同时存在引力和斥力，当分子间距离小于平衡距离时表现为斥力，当分子间距离大于平衡距离时表现为引力，A正确；拉伸物体时，分子之间的距离增大，分子间引力减小，斥力减小，由于斥力减小快，所以分子间引力大于斥力．B错误；气体失去容器的约束就会散开，这是因为分子都在不停地做无规则热运动，与分子力无关．C错误；根据分子做功与分子势能可知，当分子间相互作用力做正功时，分子势能增减小．D错误．
3．C
【解析】
A、悬浮颗粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数就越多，布朗运动就越不明显，故A错误；
B、温度升高，布朗运动显著，说明液体分子运动剧烈，故B错误；
C、当两个分子间的距离r=r0时，分子力为0，当r＞r0时，分子力表现为引力，当r＜r0时，分子力表现为斥力．故C正确；
D、用气筒给车胎打气，到后来觉得气体难以压缩，是因为克服轮胎的压力，并不是分子间的斥力，故D错误；
4．D
【解析】
A．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动，而非分子的运动，故A项错误．
B．布朗运动既然是无规则运动，所以微粒没有固定的运动轨迹，故B项错误．
C．对于某个微粒而言在不同时刻的速度大小和方向均是不确定的，所以无法确定其在某一个时刻的速度，故也就无法描绘其速度﹣时间图线，故C项错误．
D．任意两点间的位置的连线，故D项正确．
5．B
【解析】
A．根据题意，每隔30s把观察到的炭粒的位置记录下来，然后用直线把这些位置依次连接成折线；故布朗运动图象是每隔30s固体微粒的位置，而不是运动轨迹，只是按时间间隔依次记录位置的连线。故A错误；
B．由图可以看出小炭粒的运动是无规则的，故B正确；
C．记录的是炭粒受到液体分子撞击的冲力而做不规则运动，反映了液体分子热运动的杂乱无章，故C错误；
D．炭粒越大，受到液体分子撞击的冲力越容易平衡，布朗运动越不显著，故D错误。
故选B。
6．B
【解析】
将配制好的油酸酒精溶液，通过量筒测出1滴此溶液的体积，然后将1滴此溶液滴在有痱子粉的浅盘里的水面上，等待形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔描绘出油酸膜的形状，将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，按不足半个舍去，多于半个的算一个，统计出油酸薄膜的面积，则用1滴此溶液中油酸的体积除以1滴此溶液散开后形成油膜的面积，恰好就是油酸分子的直径，故四个选项关于步骤的描述中，应将一滴油酸酒精溶液滴到水面上，让它在水面上自由地扩展为油酸膜，并不是纯油酸，故B错误，符合题意；ACD正确，不符题意。
本题选错误的，故选B。
7．C
【解析】
A．气体分子单位时间与单位面积器壁碰撞的次数，与单位体积内的分子数有关，还与分子平均速率有关，故A错误；
B．由于分子的无规则运动，气体的体积可以占据很大的空间，故不能用摩尔体积除以分子体积得到阿伏加德罗常数，故B错误；
C．扩散可以在固体中进行，生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，故C正确；
D．水流速度是机械速度，不能反映热运动情况，故D错误。
故选C。
8．ACE
【解析】
AB．克拉钻石的物质的量为
所含分子数为
A正确，B错误；
CD．钻石的摩尔体积为
每个钻石分子的体积
又
解得
（单位为m）
C正确，D错误；
E．每个钻石分子的质量
E正确。
故选ACE。
9．BC
【解析】
A．水分子在显微镜下是观察不到的，故A错误．
BC．布朗运动是指悬浮在液体中颗粒的运动，不是液体分子的运动，而是悬浮在液体中的固体分子运动．其剧烈程度与温度和固体颗粒的大小有关，故BC正确；
D．水分子不是静止不动的，故D错误．
故选BC．
10．ACD
【解析】
A：温度越高，扩散进行得越快．故A项正确．
B：扩散现象是不同的物质分子相互进入对方的现象，是物理变化．故B项错误．
CD：扩散现象是由物质分子无规则运动产生的，扩散现象在气体、液体和固体中都能发生．故CD两项正确．
11．
【解析】
（1）[1]水的摩尔体积为
水分子数为：
（1）[2]
将水分子看成球形，有
可得：
12．1.0ⅹ108（个）
【解析】
1g食盐的分子数
1cm3水里所含食盐分子数
13．)先减小到零再增大到某一峰值然后减小到零（或“先减小后增大再减小”）
【解析】
(1)由引力图线可知，分子之间的引力随着分子间距离的增大而减小；由斥力图线可知，分子之间的斥力随着分子间距离的增大而减小；由分子力图线可知，分子力的变化情况是先减小到零再增大到某一峰值然后减小到零；而当分子间距离为r1时，分子力为零，而分子力是分子斥力与引力的合力，当分子力为零时，说明分子之间的引力等于分子之间的斥力．
【点睛】本题要掌握实际的分子力是分子引力与斥力的合力，直接由读出分子力的变化．
14．①4kg②7×1025个
【解析】①m＝ρV
V＝n0v0η
解得m＝4kg
②N＝
NA
解得N＝7×1025个或8×1025个
15．（1）1×10﹣5mL（2）5×10﹣10m
【解析】
（1）根据题意，一滴油酸酒精溶液含有的油酸体积为
（2）那么油酸分子的大小：
16．（1）
（2）
【解析】试题分析：要算水分子的总数n先算摩尔数，而水的摩尔数由体积除以摩尔体积．摩尔体积除以阿伏伽德罗常数得到一个水分子的体积，即可求解水分子的直径。
①这滴水的质量
这滴水中的分子数
②水的摩尔体积
一个水分子的体积
水分子的直径
点睛：本题主要考查了阿伏伽德罗常数的应用，抓住阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁即可解题。
17．(1)4.8×10－26kg　(2)6.5×10－4kg　(3)1.3×1022个
【解析】
试题分析：根据摩尔质量与阿伏伽德罗常数求出空气分子的平均质量．
根据瓶子的体积求出瓶中气体的摩尔数，结合摩尔质量求出一瓶纯净空气的质量．根据瓶中分子质量求出分子数．
（1）空气分子的平均质量为：
（2）瓶中气体的质量为：
(3)分子数个．
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解．