人教版 (2019)第一章 分子动理论综合与测试练习

章末综合检测（一）  分子动理论

(本试卷满分：100分)

一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)

1．有关“温度”的理解，下列说法中正确的是(　　)

A．温度反映了每个分子热运动的剧烈程度

B．温度是分子平均动能的标志

C．一定质量的某种物质，内能增加，温度一定升高

D．温度升高时物体的每个分子的动能都将增大

解析：选B　温度是分子平均动能大小的标志，而对某个确定的分子来说，其热运动的情况无法确定，不能用温度反映，A、D错误，B正确；温度不升高而仅使分子的势能增加，也可以使物体内能增加，如冰融化为同温度的水，C错误。

2．“破镜难圆”的原因是(　　)

A．玻璃分子间的斥力比引力大

B．玻璃分子间不存在分子力的作用

C．一块玻璃内部分子间的引力大于斥力；而两块碎玻璃之间，分子引力和斥力大小相等，合力为零

D．两块碎玻璃之间，绝大多数玻璃分子间距太大，分子引力和斥力都可忽略，总的分子引力为零

解析：选D　破碎的玻璃放在一起，由于接触面的错落起伏，只有极少数分子能接近到分子间有作用力的程度，因此，总的分子引力非常小，不足以使它们连在一起，D正确。

3．下列关于分子力和分子势能的说法中，正确的是(　　)

A．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而增大

B．当分子力表现为引力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的增大而减小

C．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而增大

D．当分子力表现为斥力时，分子力和分子势能总是随分子间距离的减小而减小

解析：选C　当r>r0时，分子力表现为引力，随着分子之间距离的增大，分子力先增大后减小，而分子势能一直增大，故A、B错误；当r<r0时，分子力表现为斥力，随着分子之间距离的减小，分子力增大，分子势能也增大，故C正确，D错误。

4．近年来人们发现纳米材料具有很多优越性能，有着广阔的应用前景。已知1 nm(纳米)＝10－9 m，边长为1 nm的立方体可容纳的液态氢分子(其直径约为10－10 m)的个数最接近下面的哪一个数值(　　)

A．102　　　　　　　　　 B．103

C．106   D．109

解析：选B　边长为1 nm的立方体体积为V＝10－27 m3，一个氢分子的体积的数量级为10－30 m3，所容纳的液态氢分子的个数约为10－27÷10－30＝103，故选B。

5．假如全世界60亿人同时数1 g水的分子个数，每人每小时可以数5 000个，不间断地数，则完成任务所需时间最接近(阿伏加德罗常数NA取6×1023 mol－1，一年按365天算)(　　)

A．10年   B．1千年

C．10万年   D．1千万年

解析：选C　1 g水所含水分子的个数为×6×1023，要数完这些水分子个数所需时间为t＝ 年≈1.3×105年，故选项C正确。

6.

玻璃杯中盛有冰水混合物，冰的质量和水的质量相等且保持不变，则玻璃杯内(　　)

A．冰分子的平均动能大于水分子的平均动能

B．水分子的平均动能等于冰分子的平均动能

C．一个水分子的动能一定大于一个冰分子的动能

D．一个水分子的动能一定等于一个冰分子的动能

解析：选B　冰水混合物温度为0 ℃，冰、水温度相同，二者分子平均动能相同，故选项A错误，B正确；相同温度的冰和水内个别分子的动能是随时变化的，比较个别分子的动能没有意义，故选项C、D错误。

7.

如图所示为两分子势能与分子间距离之间的关系图像，则下列说法中正确的是(　　)

A．当两分子间距离r＝r1时，分子势能为零，分子力也为零

B．当两分子间距离r＝r1时，分子势能最小，分子力表现为引力

C．当两分子间距离r>r2时，随着r的增大，分子力做负功

D．当两分子间距离r>r2时，随着r的增大，分子势能减小

解析：选C　由题图可知r2＝r0，当两分子间距离r＝r1时，分子势能为零，但r<r0，分子力表现为斥力，故A错误；r＝r2时，分子势能最小，故B错误；当r>r2时，由题图可以看出分子势能随着r的增大而增大，分子力做负功，故C正确，D错误。

二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)

8.

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的静止不动的水分子组成的

解析：选BC　在显微镜下，只能看到悬浮的小炭粒，看不到水分子，A错误；在显微镜下看到小炭粒不停地做无规则运动，这就是布朗运动，且看到的炭粒越小，运动越明显，B、C正确；分子永不停息地做无规则运动，D错误。

9．一滴油酸酒精溶液含有质量为m的纯油酸，滴在液面上扩散后形成的油膜最大面积为S。已知纯油酸的摩尔质量为M、密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，下列表达式中正确的有(　　)

A．油酸分子的直径d＝

B．油酸分子的直径d＝

C．油酸所含的分子数n＝NA

D．油酸所含的分子数n＝NA

解析：选BC　由dS＝可得d＝，知B正确；由n＝NA，知C正确。

10．甲、乙两图分别表示两个分子之间分子力和分子势能随分子间距离变化的图像。由图像判断以下说法中正确的是(　　)

A．当分子间距离为r0时，分子力和分子势能均最小且为零

B．当分子间距离r>r0时，分子力随分子间距离的增大而增大

C．当分子间距离r>r0时，分子势能随分子间距离的增大而增加

D．当分子间距离r<r0时，分子间距离逐渐减小，分子力和分子势能都逐渐增加

解析：选CD　由题图可知，当分子间距离为r0时，分子力和分子势能均达到最小，但此时分子力为零，而分子势能不为零，是一负值，A错误；当分子间距离r>r0时，分子力随分子间距离的增大先增大后减小，此时分子力做负功，分子势能增加，B错误，C正确；当分子间距离r<r0时，分子间距离逐渐减小，分子力逐渐增大，而此过程中分子力做负功，分子势能增加，D正确。

三、非选择题(本题共4小题，共48分)

11．(8分)

在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验时，用注射器将一滴油酸酒精溶液滴入盛水的浅盘里，把玻璃板放在浅盘上并描画出油酸膜的轮廓，如图所示。图中正方形小方格的边长为1 cm，该油酸膜的面积是________m2，若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是7×10－6 mL，则油酸分子的直径是________m(计算结果保留1位有效数字)。

解析：每个正方形的面积为：S1＝1 cm2，面积超过正方形面积一半的正方形的个数约为116个，则油酸膜的面积约为：S＝116S1＝116 cm2＝1.16×10－2 m2，每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积为：V＝7×10－6 mL；把油酸分子看成球形，且不考虑分子间的空隙，则分子的直径为：d＝＝ m≈6×10－10 m。

答案：1.14×10－2　6×10－10

12．(14分)某教室长10 m，宽7 m，高3 m，试在标准状况下估算空气分子间的平均距离，并比较这个距离和分子直径的数量级。(已知NA＝6×1023 mol－1，标准状况下气体的摩尔体积为22.4 L/mol)

解析：教室内空气的体积V＝10×7×3 m3＝210 m3

空气的物质的量n＝ mol≈9.4×103 mol

空气的分子数为

N＝nNA＝9.4×103×6×1023个≈5.6×1027个

每个空气分子平均占有空间为

V′＝＝ m3≈3.8×10－26 m3

把每个分子占有的空间看成立方体，空气分子间的平均距离等于立方体的边长，用d表示

d＝＝ m≈3.4×10－9 m

分子直径的数量级为10－10 m，由上面计算可知，气体分子间距离的数量级为10－9 m，约为分子直径的10倍。

答案：见解析

13．(16分)由于环境污染影响，瓶装纯净空气已经逐渐走向网络市场。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，Vm＝22.4 L/mol。试估算：

(1)空气分子的平均质量；

(2)一瓶纯净空气的质量；

(3)一瓶纯净空气中的气体分子数。(计算结果均保留两位有效数字)

解析：(1)空气分子的平均质量为

m＝＝ kg≈4.8×10－26 kg。

(2)一瓶纯净空气的物质的量为n＝＝ mol，

则一瓶纯净空气的质量为

m＝nM＝×29×10－3 kg≈6.5×10－4 kg。

(3)分子数为N＝nNA＝·NA＝个≈1.3×1022个。

答案：(1)4.8×10－26 kg　(2)6.5×10－4 kg　(3)1.3×1022个

14．(16分)用能够放大600倍的显微镜观察布朗运动，估计放大后的小颗粒(碳粒)体积为0.1×10－9 m3，碳的密度是2.25×103 kg/m3，摩尔质量是1.2×10－2 kg/mol，阿伏加德罗常数为6.0×1023 mol－1，则该小颗粒(碳粒)含分子数约为多少个？(取1位有效数字)

解析：设小颗粒边长为a，放大600倍后，则其体积为

V＝(600a)3＝0.1×10－9 m3，

实际体积V′＝a3＝ m3。

质量为m＝ρV′＝2.25×103× kg＝×10－15 kg。

含分子数为n＝×6.0×1023个≈5×1010个。

答案：5×1010个