2、，已知實驗室中使用的酒精油酸溶液的濃度為A，N滴溶液的總體積為V。在淺盤中的水面上均勻撒上痱子粉，將一滴溶液滴在水面上，待油膜穩(wěn)定后，在帶有邊長為a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的輪廓(如圖所示)，數(shù)得油膜占有的正方形小格個數(shù)為X。
①用以上字母表示一滴酒精油酸溶液中的純油酸的體積為________。
②油酸分子直徑約為________。
(3)一定質(zhì)量的理想氣體，狀態(tài)從A→B→C→D→A的變化過程可用如圖所示的p-V圖線描述，其中D→A為等溫變化，氣體在狀態(tài)A時溫度為TA＝300 K，試求：
①氣體在狀態(tài)C時的溫度TC；
②若氣體在A→B過程中吸熱1 000 J，則在A→B過程
3、中氣體內(nèi)能如何變化？變化了多少？
解析：(1)題圖甲中，由兩分子間作用力隨距離變化的關系圖線可知，當兩個相鄰的分子間距離為r0時，它們間相互作用的引力和斥力大小相等，合力為零，故A項錯誤；題圖乙中，氧氣分子在T2溫度下速率大的分子所占百分比較多，所以T2溫度較高，故B項正確；由題圖丙可以看出某固體在導熱性能上各向同性，可能是多晶體或者非晶體，故C項錯誤；題圖丁中，昆蟲水黽能在水面上不陷入水中，靠的是液體表面張力的作用，故D項錯誤。
(2)本實驗原理為：將油膜看成單分子層油膜；將油酸分子看作球形；認為油酸分子是一個緊挨一個的。
①由題意可知，一滴酒精油酸溶液中的純油酸的體積為 V0＝。
4、②每一滴酒精油酸溶液所形成的油膜的面積為S＝Xa2，所以油膜的厚度，即為油酸分子的直徑，為d＝＝。
(3)①D→A為等溫變化，則TA＝TD＝300 K
C到D過程由蓋—呂薩克定律得：＝
得：TC＝＝375 K
②A→B過程氣體等壓變化，外界對氣體做功為
W＝－pΔV＝2×105×(5－2)×10－3 J＝－600 J
由熱力學第一定律ΔU＝Q＋W得ΔU＝1 000 J－600 J＝400 J
則氣體內(nèi)能增加，增加400 J。
答案：(1)B (2)①?、凇?3)①375 K?、跉怏w內(nèi)能增加了400 J
2．(2019·常州期末)(1)下列說法正確的是________。
A．
5、晶體體積增大，其分子勢能一定增大
B．大頭針能浮在水面上，是由于水的表面存在張力
C．人感覺到空氣濕度大，是因為空氣中水蒸氣的飽和汽壓大
D．氣體分子熱運動越劇烈，氣體壓強越大
(2)如圖所示，用水銀血壓計測量血壓時，先向袖帶內(nèi)充氣，然后緩慢放氣。某次測量充入袖帶內(nèi)氣體的壓強為1.4p0，體積為V。已知阿伏加德羅常數(shù)為NA。
該狀態(tài)下氣體的摩爾體積為V0，則袖帶內(nèi)氣體的分子數(shù)為________；然后緩慢放氣過程中袖帶內(nèi)壁單位時間單位面積上受到分子撞擊的次數(shù)________(選填“增大”“減小”或“不變”)。
(3)上述中，緩慢放氣過程中溫度保持不變，袖帶內(nèi)氣體體積變?yōu)?.7V，
6、壓強變回到p0。則：
①袖帶內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與放氣前總質(zhì)量的比值為_____________；
②在放氣過程中袖帶內(nèi)氣體是吸熱還是放熱：________。
解析：(1)當兩分子間的距離增大時，若分子力表現(xiàn)為斥力，則分子力做正功，分子勢能減??；若分子力表現(xiàn)為引力，則分子力做負功，分子勢能增大，故A項錯誤；大頭針能浮在水面上，是由于水的表面層的分子距離較大，分子間為引力即存在張力，故B項正確；空氣的相對濕度指水在空氣中的蒸汽壓與同溫度同壓強下水的飽和蒸汽壓的比值，人感覺到空氣濕度大，是由于空氣中水蒸氣的壓強與同一溫度下水的飽和汽壓的差距較小，故C項錯誤；氣體分子熱運動越劇烈表示溫度越高，但壓
7、強由溫度和體積共同決定，單純氣體分子熱運動越劇烈，不能確定氣體的壓強如何變化，故D項錯誤。
(2)設袖帶內(nèi)氣體分子數(shù)為N，氣體的摩爾數(shù)為n＝，故N＝nNA＝NA；緩慢放氣過程袖帶內(nèi)的氣體分子數(shù)減少，則單位體積的分子數(shù)減小，而分子的平均運動快慢不能變快，則單位時間單位面積上受到分子撞擊的次數(shù)減小。
(3)①對原袖帶內(nèi)氣體而言，發(fā)生等溫變化，設放出壓強為p0的氣體體積為ΔV，
則1.4p0V＝p0(0.7 V＋ΔV)，解得ΔV＝0.7 V
袖帶內(nèi)剩余氣體的質(zhì)量與放氣前總質(zhì)量的比值
η＝＝
②因緩慢放氣過程中溫度保持不變，則內(nèi)能不變，ΔU＝0，而體積增大，氣體對外做功，W<0，由熱力學第
8、一定律ΔU＝Q＋W可知Q>0，即氣體從外界吸熱。
答案：(1)B (2)NA 減小 (3)①?、谖鼰?
3.(1)把一條細棉線的兩端系在鐵絲環(huán)上，棉線處于松弛狀態(tài)。將鐵絲環(huán)浸入肥皂液里，拿出來時環(huán)上留下一層肥皂液的薄膜，這時薄膜上的棉線仍是松弛的，如圖所示。用燒熱的針刺破某側(cè)的薄膜，觀察到棉線的形狀，圖中所標的箭頭方向合理的是________。
(2)一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)等壓變化到狀態(tài)B，氣體吸收熱量為Q1；再由B 狀態(tài)經(jīng)等容變化到狀態(tài)C，氣體放出熱量為Q2。狀態(tài)A：VA＝0.2 m3，TA＝200 K；狀態(tài)B：VB＝________m3，TB＝400 K；狀態(tài)C：TC＝200
9、 K，則Q1________Q2(選填“>”“＝”或“<”)。
(3)鐵的密度ρ＝7.8×103 kg/m3、摩爾質(zhì)量M＝5.6×10－2 kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.0×1023mol－1?？蓪㈣F原子視為球體，試估算：(保留一位有效數(shù)字)
①1克鐵含有的分子數(shù)；
②鐵原子的直徑大小。
解析：(1)A、C圖中為用燒熱的針刺破上側(cè)的薄膜，由于下側(cè)薄膜中的表面張力，使細線向下彎曲，故A正確，C錯誤；B圖中用燒熱的針刺破一側(cè)的薄膜，不可能兩側(cè)都有張力，故B錯誤；D圖中為用燒熱的針刺破下側(cè)的薄膜，由于上側(cè)薄膜中的表面張力，使細線向上彎曲，故D正確。
(2)設氣體在B狀態(tài)時的體積
10、為VB，由蓋－呂薩克定律得＝，代入數(shù)據(jù)解得VB＝0.4 m3；因為TA＝TC，故A→B增加的內(nèi)能與B→C減小的內(nèi)能相同，而A→B過程氣體對外做正功，B→C過程氣體不做功，由熱力學第一定律可知Q1大于Q2。
(3)①根據(jù)公式N＝nNA＝NA，
可得N＝×6.0×1023個≈1×1022個。
②取1 mol的鐵，則：NA·π3＝，代入數(shù)據(jù)，可得：d＝3×10－10 m。
答案：(1)AD (2)0.4 > (3)①1×1022個?、?×10－10 m
4．(2019·蘇錫常鎮(zhèn)調(diào)研)(1)一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能增大的同時向外放出熱量。它的壓強、體積和溫度分別用p、V、T表示。則該理想氣體的
11、________。
A．V減小 B．T降低
C．p增大 D.的值減小
(2)在高原地區(qū)燒水需要使用高壓鍋。水燒開后，鍋內(nèi)水面上方充滿了飽和汽，停止加熱讓高壓鍋在密封狀態(tài)下緩慢冷卻，則在冷卻過程中，鍋內(nèi)水蒸氣將________(選填“一直是飽和汽”或“變?yōu)槲达柡推?，水蒸氣壓強________(選填“變大”“變小”或“不變”)。
(3)某種蛋白的摩爾質(zhì)量為66 kg/mol，其分子可視為半徑為3×10－9 m的球。已知阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023 mol－1，球體體積計算公式V＝πR3，其中R為球體半徑。請估算該蛋白的密度。(計算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)
解析：(1
12、)根據(jù)熱力學第一定律可知，理想氣體內(nèi)能增大的同時向外放出熱量，外界就一定會對氣體做功，即壓縮氣體，體積減小，故A項正確；一定質(zhì)量的理想氣體內(nèi)能只與溫度有關，內(nèi)能增大，溫度升高，故B項錯誤； 一定質(zhì)量的理想氣體，體積減小，溫度升高，壓強一定增大，故C項正確；由理想氣體狀態(tài)方程＝C，又因為氣體的質(zhì)量不變，則就不變，故D項錯誤。
(2)在冷卻的過程中，溫度降低，鍋內(nèi)水蒸氣與鍋內(nèi)的液體處于動態(tài)平衡，所以鍋內(nèi)的水蒸氣一直是飽和汽。在冷卻的過程中氣體發(fā)生等容變化，溫度降低，飽和汽的壓強減小。
(3)1摩爾該蛋白的體積為V＝πR3·NA
由密度公式ρ＝
代入數(shù)據(jù)得ρ＝1×103 kg/m3。
答案
13、：(1)AC (2)一直是飽和汽 變小
(3)1×103 kg/m3
5．(1)下列說法正確的是________。
A．當分子力表現(xiàn)為引力時，分子力和分子勢能總是隨分子間距離的減小而增大
B．石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，層與層原子間作用力小，可用作固體潤滑劑
C．潮濕的房間內(nèi)，開啟空調(diào)制熱，可降低空氣的絕對濕度
D．把玻璃管的裂口放在火焰上燒熔，它的尖端就會變鈍，這跟表面張力有關
(2)某氣體的摩爾質(zhì)量為M，摩爾體積為V，密度為ρ，每個分子的質(zhì)量和體積分別為m 和V0。則阿伏加徳羅常數(shù)NA可表示為________或________。
(3)如圖所示，輕質(zhì)活塞將體積為V0、溫度為3T0的
14、理想氣體密封在內(nèi)壁光滑的圓柱形導熱汽缸內(nèi)。已知大氣壓強為p0，大氣的溫度為T0，氣體內(nèi)能U與溫度的關系為U＝aT (a為常量)。在汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢降為T0的過程中，求：
①氣體內(nèi)能的減少量；
②氣體放出的熱量。
解析：(1)兩分子之間的距離大于r0，分子力表現(xiàn)為引力，分子力隨著分子間距離的減小可能先增大后減小，或分子力隨著分子間距離的減小而減小，分子勢能隨著分子間距離的減小而減小，故A項錯誤；石墨晶體是層狀結(jié)構(gòu)，層與層原子間作用力小，可用作固體潤滑劑，故B項正確；空調(diào)制熱模式運行過程中只是把室內(nèi)空氣的溫度升高了，室內(nèi)空氣的相對濕度降低，但絕對濕度不變，故C項錯誤；細玻璃棒尖端放在火焰上燒熔后尖端變成球形，是由于變成液體后表面張力的作用，故D項正確。
(2)阿伏加徳羅常數(shù)NA＝；ρV為氣體的摩爾質(zhì)量M，再除以每個分子的質(zhì)量m為NA，即NA＝。
(3)①由題意可知ΔU＝aΔT＝2aT0
②設溫度降低后的體積為V2，則＝
外界對氣體做功為W＝p0(V0－V2)
根據(jù)熱力學第一定律可得－ΔU＝W－Q，
解得Q＝p0V0＋2aT0 。
答案：(1)BD (2) (3)①2aT0?、趐0V0＋2aT0
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（江蘇專用）2020版高考物理二輪復習 專題過關檢測（十三）分子動理論 氣體及熱力學定律
