2020-2021学年1 分子动理论的基本内容精练

第一章　分子动理论

1　分子动理论的基本内容

基础过关练

题组一　物体是由大量分子组成的

1.(2020山东枣庄三中高二下检测)仅利用下列某一组数据,可以计算出阿伏加德罗常数的是              (　　)

A.水的密度和水的摩尔质量

B.水分子的体积和水分子的质量

C.水的摩尔质量和水分子的体积

D.水的摩尔质量和水分子的质量

2.(2021黑龙江哈尔滨高二下测试)(多选)某气体的摩尔质量为M,摩尔体积为V,密度为ρ,每个分子的质量和体积分别为m0和V0,则阿伏加德罗常数NA可表示为              (　　)

A.NA= B.NA=  C.NA= D.NA=

题组二　分子热运动

3.(2020湖北部分重点高中高二下期中)下列说法中不正确的是 (　　)

A.扩散现象是由物质分子无规则运动产生的

B.布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动

C.热运动是分子的无规则运动,同种物质的分子的热运动剧烈程度可能不相同

D.扩散现象、布朗运动和分子热运动都随温度的升高而变得剧烈

4.(2020江苏泰州中学高二下月考)关于扩散现象与布朗运动,下列说法正确的是              (　　)

A.扩散现象与布朗运动都是分子的无规则运动

B.扩散现象与布朗运动都能说明分子在做永不停息的运动

C.扩散现象只能在液体和气体中发生

D.液体中的悬浮颗粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数越多,布朗运动越明显

5.(2021重庆渝北中学高二上期中)做布朗运动实验时得到某个观测记录如图所示。图中记录的是              (　易错　)

A.固体分子无规则运动的轨迹

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

题组三　分子间的作用力

6.(2020黑龙江哈尔滨三中高二下月考)(多选)下面关于分子间作用力的说法中正确的有              (　　)

A.铁丝很难被拉长,这一事实说明铁丝分子间存在引力

B.水很难被压缩,这一事实说明水分子间存在斥力

C.两个纯净的铅块紧压后合在一起,这一事实说明铅块分子间存在引力

D.磁铁可以吸引铁屑,这一事实说明分子间存在引力

7.当两个分子间的距离为r0时,正好处于平衡状态,下列关于分子间作用力与分子间距离的关系说法正确的是　              (深度解析)

A.当分子间的距离r<r0时,它们之间只有斥力作用

B.当分子间的距离r=r0时,分子不受力

C.在分子间的距离从0.5r0增大到r0的过程中,分子间相互作用力的合力先减小再增大

D.在分子间的距离从r0增大到10r0的过程中,分子间相互作用力的合力先增大再减小

题组四　分子动理论

8.(2021安徽皖北名校高二下联考)关于热运动,下列说法正确的是 (　　)

A.水流速度越大,水分子的热运动越剧烈

B.气体的压强越大,其分子的热运动越剧烈

C.PM2.5在空气中的运动属于分子热运动

D.热运动是指大量分子永不停息地做无规则运动

9.(2021黑龙江青冈一中高二月考)对下列相关物理现象的解释错误的是 (　　)

A.高压下油会透过钢壁渗出,说明分子是不停运动着的

B.水和酒精混合后总体积减小,说明分子间有空隙

C.存放过煤的混凝土地面下一定深度内都有黑色颗粒,说明煤分子在做无规则的热运动

D.在一杯热水中放几粒盐,整杯水很快会变咸,这是盐分子在高温下无规则运动加剧的结果

能力提升练

题组一　分子微观量的估算

1.(2020江苏南京、盐城高二上联考,)铁的密度ρ=7.8×103 kg/m3、摩尔质量M=5.6×10-2 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.0×1023 mol-1。可将铁原子视为球体,试估算:(保留一位有效数字)

(1)1克铁含有的分子数;

(2)铁原子的直径大小。

题组二　分子热运动

2.(2020江苏南京中华中学高二下段考,)(多选)把墨汁用水稀释后取出一滴,放在光学显微镜下观察,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

3.(2021山东青岛高二下期中,)研究发现,新冠病毒感染的肺炎传播途径之一是气溶胶传播。气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统,这些固态或液态颗粒在气体中做布朗运动。关于气溶胶做的布朗运动,下列说法正确的是              (　　)

A.布朗运动是气体分子的无规则运动

B.布朗运动反映了气体分子之间存在着斥力

C.悬浮在气体中的颗粒越小,布朗运动越明显

D.当固态或液态颗粒很小时,能很长时间都悬浮在气体中,这是因为气体浮力作用

4.(2021山东烟台高二下期中,)某同学用显微镜观察用水稀释的墨汁中小炭粒的运动情况,在两次实验中分别追踪小炭粒a、b的运动,每隔30 s把炭粒的位置记录下来,然后用线段把这些位置按时间顺序依次连接起来,得到如图所示的两颗炭粒运动的位置连线图,其中P、Q两点是炭粒a运动的位置连线上的两点,则下列说法中正确的是              (　　)

A.若水温相同,则炭粒b颗粒较大

B.若两炭粒大小相同,则炭粒a所处的水中水温更低

C.两颗炭粒运动的位置连线图反映了碳分子的运动是无规则运动

D.炭粒a在P、Q两点间的运动一定是直线运动

题组三　分子间的作用力

5.(2021湖北黄石有色一中高二上期中,)(多选)将甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于r轴上,甲、乙两分子间作用力与分子间距离的关系图像如图所示。现把乙分子从r3处由静止释放,则              (　　)

A.乙分子从r3到r1一直加速

B.乙分子从r3到r2过程中分子间作用力表现为引力,从r2到r1过程中分子间作用力表现为斥力

C.乙分子从r3到r1过程中,分子间作用力先增大后减小

D.乙分子从r3到距离甲最近的位置过程中,分子间作用力先减小后增大

6.(2019北京一零一中学高二下期中,)如图所示,纵坐标表示两个分子间力的大小,横坐标表示两个分子间的距离,图中两条曲线分别是两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系,e为两曲线的交点,则下列说法正确的是              (　　)

A.ab为斥力曲线,cd为引力曲线,e点横坐标的数量级为10-10 m

B.ab为引力曲线,cd为斥力曲线,e点横坐标的数量级为10-10 m

C.若两个分子间距离大于e点的横坐标,则分子间作用力表现为斥力

D.若两个分子间距离越来越大,则分子间作用力一直做正功

答案全解全析

第一章　分子动理论

1　分子动理论的基本内容

基础过关练

1.D　知道水的密度和水的摩尔质量,可以求出其摩尔体积,不能计算出阿伏加德罗常数,故A错误;知道水分子的体积和水分子的质量,不知道水的摩尔体积或摩尔质量,不能求出阿伏加德罗常数,故B错误;知道水的摩尔质量和水分子的体积,不知道密度,不能求出阿伏加德罗常数,故C错误;用水的摩尔质量除以水分子的质量可以求出阿伏加德罗常数,故D正确。

2.BC　由于气体分子间的距离较大,所以气体分子的体积V0远小于摩尔体积与阿伏加德罗常数之比,即V0<,可得NA<,故A错误;阿伏加德罗常数等于气体的摩尔质量与气体分子质量之比,即NA==,故B、C正确;气体密度与单个分子体积的乘积不等于单个气体分子的质量,故D错误。

3.B　扩散现象是由物质分子无规则运动产生的,故A说法正确;布朗运动是指悬浮微粒的无规则运动,不是分子的无规则运动,故B说法不正确;温度是分子热运动剧烈程度的标志,同种物质的分子若温度不同,其热运动的剧烈程度可能不同,故C说法正确;扩散现象、布朗运动和分子热运动都随温度的升高而变得剧烈,故D说法正确。

4.B　扩散现象是分子的无规则运动,布朗运动是微小颗粒的无规则运动,故A错误;扩散现象能说明分子在做永不停息的运动,布朗运动间接反映了分子运动的无规则性,故B正确;扩散现象在气体、液体和固体中均能发生,故C错误;液体中的悬浮颗粒越大,在某一瞬间撞击它的液体分子数越多,所受撞击作用越均衡,布朗运动越不明显,故D错误。

5.D　布朗运动是悬浮微粒的无规则运动,而非分子的运动,故A错误;布朗运动是无规则运动,没有固定的运动轨迹,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B、C错误;该图记录的是按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线,D正确。

易混易错

对于图中的连线往往有两种错误认识,一是误认为连线是微粒的运动轨迹,二是误认为在图中两相邻位置之间微粒做匀速直线运动。

6.ABC　铁丝很难被拉长,这一事实说明铁丝分子间存在引力,故A正确;水很难被压缩,这一事实说明水分子间存在斥力,故B正确;两个纯净的铅块紧压后合在一起,说明铅块分子间存在引力,故C正确;磁铁可以吸引铁屑,是因为磁力的作用,并不能够说明分子间存在引力,故D错误。

7.D　分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的,当r=r0时,F引=F斥,分子所受的合力为零,并非不受力;当r<r0时,F斥>F引,合力表现为斥力,并非只受斥力,故A、B错误。在分子间的距离从0.5r0增大到r0的过程中,分子间作用力表现为斥力,逐渐减小到零,故C错误;在分子间的距离从r0增大到10r0的过程中,分子间作用力表现为引力,先增大再减小,故D正确。

8.D　温度是分子热运动剧烈程度的标志,分子热运动的剧烈程度与速度、压强无关,故A、B错误;空气中PM2.5的运动是固体小颗粒的运动,不属于分子热运动,故C错误;根据热运动的定义可知D正确。

9.A　高压作用下油会透过钢壁渗出,说明分子间有间隙,油分子可以从铁原子间隙穿过,故A错误;水和酒精混合后总体积减小,说明分子间有空隙,故B正确;存放过煤的混凝土地面下一定深度内都有黑色颗粒,此现象属于扩散现象,说明煤分子在做无规则的热运动,故C正确;在一杯热水中放几粒盐,整杯水很快会变咸,这是盐分子在高温下无规则运动加剧的结果,故D正确。

能力提升练

1.答案　(1)1×1022个　(2)3×10-10 m

解析　(1)1克铁含有的分子数N=NA=×6.0×1023≈1×1022(个);

(2)取1 mol的铁,则1×NA·π=,代入数据,可得d=3×10-10 m。

2.BC　水分子在光学显微镜下是观察不到的,故A错误。悬浮在液体中的小炭粒在不停地做无规则运动,这就是布朗运动,炭粒越小,运动越明显,故B、C正确。水分子不是静止不动的,故D错误。

3.C　布朗运动是气溶胶颗粒的无规则运动,不是气体分子的无规则运动,故A错误;布朗运动反映了气体分子运动的无规则性,故B错误;悬浮在气体中的颗粒越小,撞击作用的不平衡性表现得越明显,运动状态越容易改变,布朗运动越明显,故C正确;当固态或液态颗粒很小时,受到气体的浮力作用微乎其微,这些颗粒之所以能很长时间都悬浮在气体中是因为空气分子对它们的撞击作用,故D错误。

4.A　若水温相同,炭粒越大,受到液体分子撞击作用越均衡,布朗运动越不显著,因炭粒a的运动比炭粒b的运动更剧烈,则b颗粒较大,故A正确;若两炭粒大小相同,由于温度越高,布朗运动越剧烈,炭粒a运动更剧烈,则a所处的水的温度更高,故B错误;布朗运动说明液体分子在做无规则运动,故C错误;题图记录炭粒每隔30 s的位置,其连线仅代表位置变化,不是运动轨迹,故D错误。

5.AC　由图像可知,乙分子从r3到r1过程中,分子间作用力一直表现为引力,且分子间作用力先增大后减小,分子间作用力和运动方向相同,说明乙分子一直做加速运动,故A、C正确,B错误;乙分子距离甲最近时一定在r1的左侧,可知乙分子从r3到距离甲最近的位置过程中,分子间作用力先增大(从r3到r2,表现为引力)后减小(从r2到r1,表现为引力)再反向增大(从r1向左,表现为斥力),故D错误。

6.B　在F-r图像中,随着距离的增大斥力比引力变化得快,所以ab为引力曲线,cd为斥力曲线,当分子间的距离等于平衡距离r0时,引力等于斥力。当分子间的距离小于r0且距离增大时,分子间作用力表现为斥力且做正功,当分子间距离大于r0且距离增大时,分子间作用力表现为引力且做负功,故选B。