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课时分层集训(三十五) 分子动理论 内能
(限时：40分钟)
(对应学生用书第339页)
[基础对点练]
分子动理论、微观量的估算
1．(2018·衡水检测)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
E．液体中的扩散现象是由于液体的对流形成的
ACD [温度越高，分子热运动越激烈，所以扩散进行得越快，故A正确；扩散现象是分子热运动引起的，没有产生新的物质，是物理现象，故B错误；扩散现象是由物质分子无规则热运动产生的，可以在固体、液体、气体中产生，扩散速度与温度和物质的种类有关，故C、D正确；液体中的扩散现象是由于液体分子的热运动产生的，故E错误．]
2．下列关于布朗运动的说法中正确的是 ( )
A．布朗运动是微观粒子的运动，其运动规律遵循牛顿第二定律
B．布朗运动是组成固体微粒的分子无规则运动的反映
C．布朗运动是液体分子与固体分子的共同运动
D．布朗运动是永不停息的，反映了系统的能量是守恒的
E．布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动
ADE [布朗运动是悬浮的固体小颗粒不停地做无规则的宏观的机械运动，故符合牛顿第二定律，它反映了液体分子永不停息地做无规则运动，A、E正确，B、C错误；微粒运动过程中，速度的大小与方向不断发生改变，与接触的微粒进行能量交换，D正确．]
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下列说法正确的是( )
A．扩散现象是不同物质间的一种化学反应
B．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性
C．悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的热运动
D．扩散现象在气体、液体和固体中都能发生
E．压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是由于气体分子间存在斥力
BCD [扩散现象不是化学反应，A选项错误；显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性，B选项正确；悬浮在水中的花粉的布朗运动反映了水分子的热运动，C选项正确；扩散现象在气体、液体和固体中都能发生，D选项正确；压缩气体时气体会表现出抗拒压缩的力是因为存在压强，E选项错误．]
3．运用分子动理论的相关知识，判断下列说法正确的是( )
【导学号：84370503】
A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数仅与单位体积内的分子数有关
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NA＝
C．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃运动不是布朗运动
D．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
E．降低气体的温度，气体分子热运动的剧烈程度就可减弱
CDE [
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气体分子单位时间内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，选项A错；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，选项B错；布朗运动的微粒非常小，肉眼是看不到的，阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃运动是机械运动，不是布朗运动，选项C对；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，选项D对；根据温度是分子平均动能的标志可知，降低气体的温度，气体分子热运动的剧烈程度就可减弱，选项E对．]
4．已知气泡内气体的密度为1.29 kg/m3，平均摩尔质量为0.029 kg/mol.阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023 mol－1，取气体分子的平均直径为2×10－10 m．若气泡内的气体能完全变为液体，请估算液体体积与原来气体体积的比值．(结果保留1位有效数字)
[解析] 设气体体积为V0，变为液体后体积为V1
气体分子数n＝NA
V1＝n(或V1＝nd3)
则＝πd3NA(或＝d3NA)
解得≈1×10－4(9×10－5～2×10－4都对)．
[答案] 1×10－4(9×10－5～2×10－4皆可)
分子力、分子势能、物体的内能
5．两个相邻的分子之间同时存在着引力和斥力，它们随分子之间距离r的变化关系如图1316所示．图中虚线是分子斥力和分子引力曲线，实线是分子合力曲线．当分子间距为r＝r0时，分子之间合力为零，则选项图中关于该两分子组成系统的分子势能Ep与两分子间距离r的关系曲线，可能正确的是( )
图1316
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BCE [当分子间距r＞r0时，分子间表现为引力，当分子间距r减小时，分子力做正功，分子势能减小，当r＜r0时，分子间表现为斥力，当分子间距r减小时，分子力做负功，分子势能增大，当r＝r0时，分子势能最低．但考虑取不同情况作为分子势能为零的点，B、C、E三个图象可能是正确的．]
6．如图1317所示为由两分子组成的系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线，下列说法正确的是( )
图1317
A．当r＞r2时，分子间作用力表现为引力
B．当r＜r1时，分子间作用力表现为斥力
C．当r＝r2时，分子间作用力最大
D．在r由r1到r2的过程中，分子间作用力做负功
E．当r＝r2时，分子势能最小
ABE [分子间距离为r2时分子势能最小，此时分子间的距离为平衡距离，即分子所受的引力与斥力大小相等．当0＜r＜r2时，分子间作用力表现为斥力，当r＞r2时分子间作用力表现为引力，故A、B正确；当r＝r2时，分子间作用力为零，故C错误；在r由r1到r2的过程中，分子间作用力表现为斥力，分子间距离增大，分子间作用力做正功，分子势能减小，故D错误；由于r＞r2
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时分子间作用力表现为引力，随着分子间距离增大，分子间作用力做负功，分子势能增大，因此当分子间距离r＝r2时分子势能最小，E正确．]
(2017·抚顺模拟)关于分子间的作用力，下列说法正确的是( )
A．分子之间的斥力和引力同时存在
B．分子之间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小
C．分子之间的距离减小时，分子力一直做正功
D．分子之间的距离增大时，分子势能一直减小
E．分子之间的距离变化时，可能存在分子势能相等的两个点
ABE [分子间既存在引力，也存在斥力，只是当分子间距离大于平衡距离时表现为引力，小于平衡距离时表现为斥力，故A正确；分子间的引力和斥力都随分子间距离的减小而增加，故B正确；分子间距大于r0时，分子力为引力，相互靠近时，分子力做正功，分子间距小于r0时，分子力为斥力，相互靠近时，分子力做负功，故C错误；两分子之间的距离大于r0时，分子力为引力，当分子之间的距离增加时，分子力做负功，分子势能增加，故D错误；当两分子之间的距离等于r0时，分子势能最小，从该位置起增加或减小分子距离，分子力都做负功，分子势能增加，分子之间的距离变化时，可能存在分子势能相等的两个点，故E正确．]
7．对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是( )
【导学号：84370504】
A．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大
B．外界对物体做功，物体内能一定增加
C．温度越高，布朗运动越显著
D．当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小
E．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大
ACE [温度高的物体分子平均动能一定大，但是内能不一定大，选项A正确；外界对物体做功，若存在散热，物体内能不一定增加，选项B错误；温度越高，布朗运动越显著，选项C正确；当分子间的距离增大时，分子间作用力可能先增大后减小，选项D错误；当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大，选项E正确．]
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8．(2017·海口模拟)两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图1318中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0.相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近．若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是( )
图1318
A．在r＞r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小
B．在r＜r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小
C．在r＝r0时，分子势能最小，动能最大
D．在r＝r0时，分子势能为零
E．分子动能和势能之和在整个过程中不变
ACE [由Epr图可知：在r＞r0阶段，当r减小时F做正功，分子势能减小，分子动能增加，故A正确；在r＜r0阶段，当r减小时F做负功，分子势能增加，分子动能减小，故B错误；在r＝r0时，分子势能最小，但不为零，动能最大，故C正确，D错误；在整个相互接近的过程中，分子动能和势能之和保持不变，故E正确．]
油膜法估测分子大小
9．关于“用油膜法估测分子大小”的实验，下列说法中正确的是( )
A．单分子油膜的厚度被认为是油酸分子的直径
B．测量结果表明，分子直径的数量级是10－10 m
C．实验时先将一滴油酸酒精溶液滴入水面，再把痱子粉撒在水面上
D．处理数据时将一滴油酸酒精溶液的体积除以油膜面积就算得油酸分子的直径
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E．实验时，先将1 cm3的油酸滴入300 cm3的纯酒精中，制成油酸酒精溶液，再取一滴该溶液滴在撒有痱子粉的水面上，测量所形成的油膜面积
ABE [实验时先将痱子粉撒在水面上，再把一滴油酸酒精溶液滴入水面，选项C错误；处理数据时，先计算出一滴油酸酒精溶液中所含有的纯油酸体积，再将该体积除以油膜面积就算得油酸分子的直径，选项D错误．]
10．(2017·济南模拟)在“用油膜法估测分子的大小”的实验中：
(1)某同学的操作步骤如下：
①取一定量的无水酒精和油酸，制成一定浓度的油酸酒精溶液
②在量筒中滴入一滴该溶液，测出它的体积
③在蒸发皿内盛一定量的水，再滴入一滴该溶液，待其散开稳定
④在蒸发皿上覆盖玻璃板，描出油膜形状，用透明方格纸测量油膜面积
请指出错误或遗漏的步骤，并改正其错误：________.
(2)实验中，用a mL纯油酸配制成b mL的油酸酒精溶液．现已测得一滴该溶液c mL，将一滴该溶液滴入水中，油膜充分展开后面积为S cm2，估算油酸分子的直径大小为________cm.
[解析](1)②由于一滴油酸酒精溶液的体积太小，直接测量时，相对误差太大，应用微小量累积法减小测量误差；③水面上不撒痱子粉时，滴入的油酸酒精溶液挥发后剩余的油酸不能形成一块完整的油膜，油膜间的缝隙会造成测量误差增大甚至实验失败．
(2)由油膜的体积等于一滴油酸酒精溶液内纯油酸的体积可得d＝＝＝(cm)．
[答案](1)②在量筒中滴入N滴该溶液，测出它的体积；③在水面上先撒上痱子粉，再滴入一滴该溶液
(2)
11．(2018·宜昌模拟)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知实验室中使用的油酸酒精溶液的浓度为A，N滴溶液的总体积为V
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.在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓(如图1319所示)，测得油膜占有的正方形小格个数为X.
图1319
(1)用以上字母表示一滴油酸酒精溶液中的纯油酸的体积为________．
(2)油酸分子直径约为________.
【导学号：84370505】
[解析](1)1滴油酸酒精溶液的体积为V1＝，油酸酒精溶液的浓度为A，则1滴溶液含有纯油酸的体积为V0＝.
(2)1滴纯油酸所形成的单分子油膜的面积为S＝Xa2，则单分子油膜的厚度，也就是油膜分子直径为d＝＝＝.
[答案](1) (2)
[考点综合练]
12．下列说法正确的是( )
A．已知某固体物质的摩尔质量、密度和阿伏加德罗常数，可以计算出分子大小
B．布朗运动表明组成微粒的分子在做无规则运动
C．已知某物质的摩尔质量和分子质量，可以计算出阿伏加德罗常数
D．物体运动的速率越大，其内部的分子热运动就越剧烈
E．温度是描述热运动的物理量，一个系统与另一个系统达到热平衡时，两系统的温度一定相等
ACE
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[已知某固体物质的摩尔质量和密度，可以算出物质的摩尔体积，再除以阿伏加德罗常数就能计算出分子体积，进而计算出分子大小，选项A正确；布朗运动表明微粒周围液体的分子在做无规则运动，不能表明组成微粒的分子在做无规则运动，选项B错误；已知某物质的摩尔质量M和分子质量m，可以计算出阿伏加德罗常数NA＝，选项C正确；物体内部的分子热运动与温度有关，与物体运动的速率无关，选项D错误；两系统达到热平衡时，两系统的温度一定相等，选项E正确．]
13．(2017·江西重点中学联考)下列叙述中正确的是( )
A．布朗运动就是液体分子的无规则运动
B．当分子力表现为引力时，分子势能随分子间距离的增加而增加
C．对于一定质量的理想气体，温度升高时，压强可能减小
D．已知水的密度和水的摩尔质量，则可以计算出阿伏加德罗常数
E．扩散现象说明分子之间存在空隙，同时分子在永不停息地做无规则运动
BCE [布朗运动是悬浮在液体中固体微粒的运动，不是液体分子的无规则运动，故A错误；当分子力表现为引力时，分子距离增大，分子力做负功，分子势能增加，故B正确；对于一定质量的理想气体，若温度升高时，体积同时增大，则压强可能减小，故C正确；已知水的密度和水的摩尔质量，只能求出水的摩尔体积，求不出阿伏加德罗常数，故D错误；扩散现象说明分子之间存在空隙，同时分子在永不停息地做无规则运动，故E正确．]
14．关于分子动理论的基本观点和实验依据，下列说法正确的是( )
A．随着分子间的距离增大，分子势能一定增大
B．扩散现象证明，物质分子在永不停息地运动
C．悬浮在液体中的微粒越大，布朗运动就越不明显
D．多数分子大小的数量级为10－14m
E．分子之间同时存在着引力和斥力
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BCE [当分子间距小于r0时，随着分子间的距离增大，分子势能减小，当分子间距大于r0时，随着分子间的距离增大，分子势能增大，选项A错误；扩散现象证明，物质分子在永不停息地运动，选项B正确；悬浮在液体中的微粒越大，越容易受力平衡，布朗运动就越不明显，选项C正确；多数分子大小的数量级为10－10m，选项D错误；分子之间同时存在着引力和斥力，选项E正确．]
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