一輪考點(diǎn)復(fù)習(xí)學(xué)案第十六章第一節(jié)分子動(dòng)理論和內(nèi)能

第十六章熱學(xué)第一節(jié)分子動(dòng)理論和內(nèi)能1．分子永不停息地做無規(guī)則的運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)叫做熱運(yùn)動(dòng)，能證明分子熱運(yùn)動(dòng)的典型實(shí)驗(yàn)是布朗運(yùn)動(dòng)。2．分子之間斥力和引力同時(shí)存在，但實(shí)際表現(xiàn)出來的是二者的合力。斥力和引力都隨r的增大而減小，但變化速度不同。3．設(shè)分子間引力和斥力相等時(shí)兩個(gè)分子間的距離為r0，則當(dāng)0<r<r0時(shí)，斥力大于引力，分子間作用力表現(xiàn)為斥力；當(dāng)r>r0時(shí)，斥力小于引力，分子間作用力表現(xiàn)為引力，如圖所示。4．分子間所具有的由它們的相對(duì)位置所決定的能量叫分子勢(shì)能。5．設(shè)分子間引力和斥力相等時(shí)兩個(gè)分子間的距離為r0，當(dāng)r＞r0時(shí)，分子勢(shì)能隨r增大而增大；如果r＜r0，分子勢(shì)能隨r的增加而減少；當(dāng)r＝r0時(shí)勢(shì)能最小，如圖所示。6．分子由于熱運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做分子動(dòng)能。7．溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度越高，分子平均動(dòng)能越大，溫度越低，分子平均動(dòng)能越小。例1(多選)如圖所示，甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于x軸上，甲分子對(duì)乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖中曲線所示，F(xiàn)>0為斥力，F(xiàn)<0為引力，a、b、c、d為x軸上四個(gè)特定的位置，現(xiàn)把乙分子從a處?kù)o止釋放，則()A．乙分子從a到b做加速運(yùn)動(dòng)，由b到c做減速運(yùn)動(dòng)B．乙分子由a到c做加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)c時(shí)速度最大C．乙分子由a到b的過程中，兩分子間的分子勢(shì)能一直減少D．乙分子由b到d的過程中，兩分子間的分子勢(shì)能一直增加【解析】乙分子從a到b，加速度增大，速度增加，由b到c加速度減小，速度增加，到c時(shí)速度達(dá)到最大，從a到c分子力一直做正功，分子勢(shì)能減小，c點(diǎn)分子力的合力為零，勢(shì)能最小，A錯(cuò)，B、C對(duì)，D錯(cuò)?！敬鸢浮緽C例2空調(diào)在制冷過程中，室內(nèi)空氣中的水蒸氣接觸蒸發(fā)器(銅管)液化成水，經(jīng)排水管排走，空氣中水分越來越少，人會(huì)感覺干燥。某空調(diào)工作一段時(shí)間后，排出液化水的體積V＝1.0×103cm3，已知水的密度ρ＝1.0×103kg/m3、摩爾質(zhì)量M＝1.8×10－2kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.0×1023mol－1。試求：(結(jié)果均保留一位有效數(shù)字)(1)該液化水中含有水分子的總數(shù)N；(2)一個(gè)水分子的直徑d。【解析】(1)水的摩爾體積Vmol＝eq\f(M,ρ)＝eq\f(1.8×10－2,1.0×103)m3/mol＝1.8×10－5m3/mol該液化水中含有水分子的總數(shù)N＝eq\f(VNA,Vmol)＝eq\f(1.0×103×10－6×6.0×1023,1.8×10－5)≈3×1025(個(gè))。(2)建立水分子的球體模型，有eq\f(Vmol,NA)＝eq\f(1,6)πd3，可得水分子直徑d＝eq\r(3,\f(6Vmol,πNA))＝eq\r(3,\f(6×1.8×10－5,3.14×6.0×1023))m≈4×10－10m?！敬鸢浮?1)3×1025個(gè)(2)4×10－10m1．(多選)當(dāng)兩分子間的距離增大時(shí)，則()A．分子間的引力一定減小B．分子間的斥力一定減小C．分子間引力和斥力的合力一定減小D．分子勢(shì)能一定減小2．下列說法中正確的是()A．兩個(gè)分子間引力和斥力相等時(shí)，分子勢(shì)能一定為零B．兩個(gè)分子間引力和斥力相等時(shí)，分子勢(shì)能一定最小C．當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子勢(shì)能一定增加D．當(dāng)分子間距離增大時(shí)，分子間的作用力一定減小3．(多選)兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的分子僅在分子力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，直至不再靠近。在此過程中，下列說法正確的是()A．分子力先增大，后一直減小B．分子力先做正功，后做負(fù)功C．分子動(dòng)能先增大，后減小D．分子勢(shì)能先增大，后減小E．分子勢(shì)能和動(dòng)能之和不變4．(多選)某氣體的摩爾質(zhì)量為M，摩爾體積為V，密度為ρ，每個(gè)分子的質(zhì)量和體積分別為m和V0，則阿伏加德羅常數(shù)NA不可能表示為()A．NA＝eq\f(V,V0) B．NA＝eq\f(ρV,m)C．NA＝eq\f(M,m) D．NA＝eq\f(M,ρV0)5．若以M表示水的摩爾質(zhì)量，V表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，ρ表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA表示阿伏加德羅常數(shù)，m、V0分別表示每個(gè)水分子的質(zhì)量和體積，下面關(guān)系錯(cuò)誤的有()A．NA＝eq\f(ρV0,m) B．ρ＝eq\f(M,NAV0)C．ρ＜eq\f(M,NAV0) D．m＝eq\f(M,NA)6．(多選)下列關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的說法，正確的是()A．布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B．液體溫度越高，懸浮顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈C．布朗運(yùn)動(dòng)是由于液體各部分的溫度不同而引起的D．布朗運(yùn)動(dòng)是由于液體分子從各個(gè)方向?qū)腋☆w粒撞擊作用的不平衡引起的7．(多選)如圖所示是分子間引力或斥力大小隨分子間距離變化的圖象，由此可知()A．a(chǎn)b表示引力圖線B．cd表示引力圖線C．當(dāng)分子間距離r等于兩圖線交點(diǎn)e的橫坐標(biāo)時(shí)，分子力一定為零D．當(dāng)分子間距離r等于兩圖線交點(diǎn)e的橫坐標(biāo)時(shí)，分子勢(shì)能一定最小E．當(dāng)分子間距離r等于兩圖線交點(diǎn)e的橫坐標(biāo)時(shí)，分子勢(shì)能一定為零8．如圖所示，甲分子固定于坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子從無窮遠(yuǎn)處由靜止釋放，在分子力的作用下靠近甲，圖中點(diǎn)b是引力最大處，點(diǎn)d是兩分子靠得最近處，則乙分子加速度最大處可能是()A．點(diǎn)a B．點(diǎn)bC．點(diǎn)c D．點(diǎn)d9．(多選)關(guān)于分子間作用力，下列說法中正確的是(r0為分子間的平衡位置)()A．當(dāng)分子間距離為r0時(shí)，它們之間既沒有引力，也沒有斥力B．分子間的平衡距離r0可以近似看成分子直徑的大小，其數(shù)量級(jí)為10－10mC．兩個(gè)分子間的距離由較大逐漸減小到r＝r0的過程中，分子力先增大后減小，分子力表現(xiàn)為引力D．兩個(gè)分子間的距離由極小逐漸增大到r＝r0的過程中，引力和斥力都同時(shí)減小，分子力表現(xiàn)為斥力1．(多選)如圖為兩分子系統(tǒng)的勢(shì)能Ep與兩分子間距離r的關(guān)系曲線。下列說法正確的是()A．當(dāng)r大于r1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力B．當(dāng)r小于r1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力C．當(dāng)r等于r2時(shí)，分子間的作用力為零D．在r由r1變到r2的過程中，分子間的作用力做負(fù)功2．分子間的相互作用力由引力與斥力共同產(chǎn)生，并隨著分子間距的變化而變化，則()A．分子間引力隨分子間距的增大而增大B．分子間斥力隨分子間距的減小而增大C．分子間相互作用力隨分子間距的增大而增大D．分子間相互作用力隨分子間距的減小而增大3．已知銅的摩爾質(zhì)量為M(kg/mol)，銅的密度為ρ(kg/m3)，阿伏加德羅常數(shù)為NA(mol－1)。下列判斷錯(cuò)誤的是()A．1kg銅所含的原子數(shù)為eq\f(NA,M)B．1m3銅所含的原子數(shù)為eq\f(MNA,ρ)C．1個(gè)銅原子的質(zhì)量為eq\f(M,NA)(kg)D．1個(gè)銅原子的體積為eq\f(M,ρNA)(m3)4．假如全世界60億人同時(shí)數(shù)1g水的分子個(gè)數(shù)，每人每小時(shí)可以數(shù)5000個(gè)，不間斷地?cái)?shù)，則完成任務(wù)所需時(shí)間最接近(阿伏加德羅常數(shù)NA取6×1023mol－1)()A．10年 B．1000年C．10萬年 D．1000萬年5．(多選)下列哪些現(xiàn)象屬于熱運(yùn)動(dòng)()A．把一塊平滑的鉛板疊放在平滑的鋁板上，經(jīng)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間再把它們分開，會(huì)看到與它們相接觸的面都變得灰蒙蒙的B．把胡椒粉末放入菜湯中，最后胡椒粉末會(huì)沉在湯碗底，而我們喝湯時(shí)嘗到了胡椒的味道C．含有泥沙的水經(jīng)一定時(shí)間會(huì)變澄清D．用砂輪打磨而使零件溫度升高6．(多選)下列關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng)的敘述中正確的是()A．懸浮小顆粒的運(yùn)動(dòng)是雜亂無章的B．液體的溫度越低，懸浮小顆粒的運(yùn)動(dòng)越緩慢，當(dāng)液體的溫度到0℃時(shí)，固體小顆粒的運(yùn)動(dòng)就會(huì)停止C．被凍結(jié)在冰塊中的小碳粒不能做布朗運(yùn)動(dòng)，是因?yàn)楸械乃肿硬贿\(yùn)動(dòng)D．做布朗運(yùn)動(dòng)的固體顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越明顯7．清晨，草葉上的露珠是由空氣中的水汽凝結(jié)成的水珠。這一物理過程中，水分子間的()A．引力消失，斥力增大 B．斥力消失，引力增大C．引力、斥力都減小 D．引力、斥力都增大8．下列四幅圖中，能正確反映分子間作用力f和分子勢(shì)能Ep隨分子間距離r變化關(guān)系的圖線是()9．有關(guān)分子的熱運(yùn)動(dòng)和內(nèi)能，下列說法不正確的是()A．一定質(zhì)量的氣體，溫度不變，分子的平均動(dòng)能不變B．物體的溫度越高，分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈C．物體的內(nèi)能是物體中所有分子熱運(yùn)動(dòng)動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和D．布朗運(yùn)動(dòng)是由懸浮在液體中的微粒之間的相互碰撞引起的10．已知汞的摩爾質(zhì)量M＝200.5×10－3kg/mol，密度ρ＝13.6×103kg/m3，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.0×1023mol－1。求：(1)一個(gè)汞原子的質(zhì)量(用相應(yīng)的字母表示即可)；(2)一個(gè)汞原子的體積(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)；(3)體積為1cm3的汞中汞原子的個(gè)數(shù)(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)。第一節(jié)分子動(dòng)理論和內(nèi)能課堂練習(xí)1．AB2.B3.BCE4.AD5.B6.BD7.ACD8．D9.BCD課后練習(xí)1．BC2.B3.B4.C5.AB6.AD7.D8.B9.D10．【答案】(1)eq\f(M,NA)(2)2×10－29m3(3)4×1022個(gè)【解析】(1)汞原子的質(zhì)量等于摩爾質(zhì)量阿伏加德羅常數(shù)的比值，即m0＝eq\f(M,NA)。(2)汞原子的質(zhì)量m0＝eq\f(M,NA)＝eq\f(200.5×10－3kg/mol,6.0×10