答案全解全析
A组 基础题组
1.C 布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动,而不是固体分子的运动,但它是液体分子无规则热运动的反映,B项错误,C项正确;扩散现象是一种物质的分子进入另一种物质的过程,不是布朗运动,A项错误;能做布朗运动的颗粒非常小,用肉眼不能直接看到,空中飞舞的尘埃颗粒要大得多,所以不是布朗运动,D项错误。
2.ACD 扩散是物质分子的迁移,布朗运动是宏观颗粒的运动,是两种完全不同的运动,故B错。
3.A 布朗运动是指悬浮在液体(或气体)中的微粒的无规则运动,而不是液体(或气体)分子的运动,故A选项正确,B选项错误;由热力学第一定律ΔU=W+Q知,若物体从外界吸收热量同时对外做功,其内能也可能不变或减少,C选项错误;物体对外做功同时从外界吸热,其内能也可能增加或不变,D选项错误。
4.C 布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动,布朗运动图中不规则折线是将间隔相等时间描出的点依次连接起来得到的,不表示液体分子的运动轨迹,A、B错误;当分子间的距离变小时,分子间作用力如果表现为引力,则分子力可能减小,也可能增大,分子间作用力如果表现为斥力,则分子力增大,C正确;温度是分子平均动能的标志,物体温度改变时,物体分子的平均动能一定改变,D错误。
5.D A错是因为没有全面考虑内能是物体内所有分子的动能和势能的总和。温度低只表示物体分子平均动能小,而不表示势能一定也小,也就是所有分子的动能和势能的总和不一定也小,所以选项A是错的。
实际上因为不同物质的分子质量不同,而动能不仅与速度有关,也与分子质量有关,单从一方面考虑问题是不够全面的,所以选项B也是错的。
C错的原因是混淆了微观分子无规则运动与宏观物体运动的差别。分子的平均动能只是分子无规则运动的动能,而物体加速运动时,物体内所有分子均参与物体的整体、有规则的运动,这时物体整体运动虽然越来越快,但并不能说明分子无规则运动的剧烈情况就要加剧。从本质上说,分子无规则运动的剧烈程度只与物体的温度有关,而与物体的宏观运动情况无关。
由于改变物体内能的方式有两种,即做功和热传递。内能是否改变要从这两方面综合考虑。若做功转化为物体的内能等于或小于物体放出的热量,则物体的内能不变或减少。即外界对物体做功时,物体的内能不一定增加,选项D是正确的。
6.ABC 当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时,分子力表现为引力,故随分子间的距离增大,分子力做负功,分子势能增大,D错误。
7.bc 墨汁与水混合均匀的过程,是水分子和碳粒做无规则运动的过程,这种运动与重力无关,也不是化学反应引起的。微粒越小、温度越高,无规则运动越剧烈,可见,b、c正确,a、d均错。
8.ACD 扩散现象是分子无规则热运动的反映,C正确,E错误;温度越高,分子热运动越激烈,扩散越快,A正确;气体、液体、固体的分子都在不停地进行着热运动,扩散现象在气体、液体和固体中都能发生,D正确;在扩散现象中,分子本身结构没有发生变化,不属于化学变化,B错误。
9.B 1 kg铜所含的原子数N=NA=,A正确;同理,1 m铜所含的原子数N=NA=,B错误;1个铜原子的质量
3
m0=(kg),C正确;1个铜原子的体积V0==(m),D正确。故本题选B。
10.BD 由A项中的条件无法求得气体分子的体积,故A错误。由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间距离,液面分子间引力大于斥力,所以液体表面具有收缩的趋势,故C错误。 11.答案
解析 可认为地球大气对地球表面的压力是由其重力引起的,即mg=p0S=p0×4πR,故大气层的空气总质量m=,空气分子总数N=NA=。由于h?R,则大气层的总体积V=4πRh,每个分子所占空间设为一个棱长为a的正方体,则有Na=V,可得分子间的平均距离 a=。
B组 提升题组
12.AC 袋内气体与外界无热交换即Q=0,袋四周被挤压时,体积V减小,外界对气体做正功,根据热力学第一定律ΔU=W+Q,气体内能增大,则温度升高,由=常数知压强增大,选项A、C正确,B、D错误。
13.BC 分子引力和分子斥力都随分子间距的增大而减小,随分子间距的减小而增大,但分子斥力变化得更快些;当分子间距为平衡距离r0(数量级为10 m)时,分子引力和分子斥力大小相等,分子力为零;当分子间距大于平衡距离r0时,分子引力大于分子斥力,分子力表现为引力;当分子间距小于平衡距离r0时,分子引力小于分子斥力,分子力表现为斥力;所以ab为引力曲线,cd为斥力曲线,e点横坐标的数量级为10 m。分子势能随分子间距的变化而发生改变,当分子间距大于r0时,分子势能随分子间距的增大而增大;当分子间距小于r0时,分子势能随分子间距的增大而减小,当分子间距为平衡距离时,分子势能是最小的。若取无穷远处的分子势能为0,则分子间距为平衡距离时,分子势能为负,且最小。故B、C项正确。
14.DE PM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多,A错误;PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动,B错误;PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流的运动决定的,C错误;倡导低碳生活,减少煤和石油等燃料的使用,能有效减小PM2.5在空气中的浓度,PM2.5也具有内能,D、E正确。 15.AB 将分子视为球体模型时,1 mol物质的体积为πdNA,则ρ==,故A正确。将分子视为正方体模型时,1 mol物质的体积为dNA,则ρ=,故B正确。 16.ACE 由Ep-r图可知:
3
3
-10
-10
3
2
2
3
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,故选项A正确。 在r 在整个相互接近的过程中分子动能和势能之和保持不变,故选项E正确。 17.答案 增大 不变 解析 对包装袋缓慢施加压力,袋内气体的温度不变,压强增大。所以包装袋内壁单位面积上所受气体分子的撞击力增大。理想气体的内能由气体分子的动能决定,而温度是分子平均动能的标志,所以,温度不变,气体内能不变。 18.答案 (1)1.2×10个 (2)3×10 m 解析 (1)1.0 cm的汞的物质的量n= 1 cm的汞蒸气所含的分子数N=nNA· 解得N=1.2×10个 (2)取1 mol的铁:则NAπ= 代入数据得:D=3×10 m 19.答案 2×10 m 解析 设氢气分子间的平均距离为d。 0.1 g氢气的分子数为:n=NA 将每个氢气分子所平均占据的空间看成是小立方体,则n×d=Va, 则得:NA×d=Va, 代入数据得:×6.0×10×d=3×10 解得d≈2×10 m -9 23 3 -4 3 3 -9 -10 19 3 3 19-10
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