- 分子动理论：内能
- 共5581题
已知地球表面积为S，空气的平均摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，大气压强为p0，写出地球周围大气层的空气分子数的表达式.若S=5.1×1014 m2，M=2.9×10-2 kg/mol，NA=6.0×1023 mol-1，p0=1.0×105 Pa，则地球周围大气层的空气分子数约为多少个？（取两位有效数字）
正确答案
N=
设大气层中气体的质量为m，由大气压强产生的原因得：
mg=p0S，
N=
所以，分子数N=
代入数值得：
N=
已知水的密度
（1）每个水分子的质量；
（2）每个水分子所占的体积。（计算结果保留两位有效数字）
正确答案
m=3.0×10
试题分析：（1）摩尔质量即阿伏伽德罗常数个分子的总质量，所以
每个水分子的质量m=
（2）摩尔体积就是摩尔质量除以摩尔密度，也就等于阿伏伽德罗常数个分子的总体积
每个水分子所占的体积V=
已知地球到月球的平均距离为384 400 km，金原子的直径为3.48×10－9m，金的摩尔质量为197g/mol。若将金原子一个接一个地紧挨排列起来，筑成从地球通往月球的“分子大道”，试问：
（1）该“分子大道”需要多少个原子？
（2）这些原子的总质量为多少？
正确答案
（1）
试题分析：（1）
（2）总质量为
已知铜的摩尔质量是M，密度是
正确答案
V体积的铜的质量为
改变物体内能的方式： 和 ；理想气体的内能仅由 和 决定，与 无关
正确答案
做功 ， 热传递 ， 温度 ， 气体分子数 ， 体积
改变物体内能的方式做功和热传递，理想气体的内能只是分子动能，由分子个数和温度决定，与体积无关
外界对一定质量的气体做了200J的功，同时气体又向外界放出了80J的热量，则气体的内能 （填“增加”或“减少”）了 J。
正确答案
增加；120
由
⑴下列说法掌握正确的是
E．伴随着熵增加的同时，一切不可逆过程总会使自然界的能量品质不断退化，逐渐丧失做功本领，所以人类必须节约能源
⑵某登山运动员在一次攀登珠穆朗玛峰的过程中，在接近山顶时他裸露在手腕上的防水手表的表盘玻璃突然爆裂了．而手表没有受到任何撞击，该手表出厂时给出的参数为：27℃时表内气体压强为1.0×105 Pa(常温下的大气压强值)，当内外压强差超过6.0×104 Pa时表盘玻璃将爆裂．当时登山运动员携带的温度计的读数是-21℃，表内气体体积的变化可忽略不计．
①通过计算判断手表的表盘是向外爆裂还是向内爆裂的?
②当时外界的大气压强为多少?
正确答案
⑴ADE(5分)
(全选对的得5分，选不全的，选对一个得1分，错选或多选一个扣1分，扣完为止．)
⑵<解>：(10分)
①以表内气体为研究对象，初状态的压强为p1="1.0×105" Pa，温度为T1="273+27=300" K，
设末状态的压强为p2，温度为T2="273-21=252" K，根据查理定律，有
解得p2="8.4×104" Pa （3分）
如果手表的表盘玻璃是向内爆裂的，则外界的大气压强至少为
p0="8.4×104+6.0×104=1.44×105" Pa，
大于山脚下的大气压强（即常温下大气压强），这显然是不可能的，
所以可判断手表的表盘玻璃是向外爆裂的．（2分）
②当时外界的大气压强为：p1="p2-6.0×104=2.4×104" Pa （3分）
略
一密闭的房间长L1＝14 m，宽L2＝5 m，高h＝3.2 m．假设房间内的空气处于标准状况，已知阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023 mol－1.则房间内空气分子数为________________个，试估算空气分子间的距离_______________m.（该题结果只保留一位有效数字）
正确答案
6×1027个、3×10-9m 。
试题分析：房间内空气看成标准状况，此时每摩尔空气占有体积V0=22.4L，房间的体积为： 
空气分子视为边长为L的立方体，空气分子间的距离为L，
每个分子的体积为
点评：本题关键是明确：（1）摩尔质量除以摩尔体积等于密度；（2）质量除以摩尔质量等于摩尔数；（3）体积除以摩尔体积等于摩尔数；（4）阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁．
（1）关于热现象和热学规律，下列说法正确的是
（2）内壁光滑的导热汽缸竖直放在盛有冰水混合物的水中，用活塞封闭压强为1.0×105Pa,体积为2.0×10-3m3的理想气体，现在活塞上缓慢倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半.求
①此时气缸内气体的压强；
②在上述过程中外界对气体做功145J，封闭气体吸热还是放热，热量是多少？
正确答案
C (2分)
①由玻意尔定律
得
②因温度不变 （1分）
由热力学第一定律
略
（选修3—3模块）（12分）
（1）（4分）以下说法中正确的是
（2）（4分）如图所示，气缸内封闭一定质量的某种理想气体，活塞通过滑轮和一重物连接并保持平衡，已知活塞距缸口0.2m，活塞面积10
（3）（4分）一滴体积为V的油酸，配制成体积比为1：k的油酸溶液（
正确答案
（1）AD
（2）不变（2分）、（增加）50J（2分，“增加”不写也给分，写成“减少”扣1分）
（3）
（1）AD
（全选对给4分，选不全得2分，不选或错选不得分）
（2）不变（2分）、（增加）50J（2分，“增加”不写也给分，写成“减少”扣1分）
（3）一滴油酸溶液中油酸的体积
油酸分子直径
油酸分子的体积
阿伏加德罗常数
由①②③④解得
汽车行驶时轮胎的胎压太高容易造成爆胎事故，太低又会造成耗油量上升。已知某型号轮胎能在－43°C-87°C正常工作，为使轮胎在此温度范围内工作时的最高胎压不超过3.5 atm，最低胎压不低于1.6 atm，那么，在t＝27°C时给该轮胎充气，充气后的胎压在什么范围内比较合适（设轮胎的体积不变）
正确答案
由于轮胎容积不变，轮胎内气体做等容变化．
设在T0=300K充气后的最小胎压为Pmin，最大胎压为Pmax．依题意，当T1=230K时胎压为P1=1.6atm．根据查理定律
当T2=360K是胎压为P2=3.5atm．根据查理定律
即：
运动和 现象说明了分子在永不停息地做无规则运动，同时还说明了分子之间有 。
正确答案
布朗，扩散，空隙。
本题考查分子热运动问题
分子在永不停息地做无规则运动可以由布朗运动和扩散现象说明；同时说明分子间有空隙。
一般分子的直径的数量级是 。在用油膜法测量分子直径的实验中,用到的计算公式是 ，其中字母d表示分子直径， V表示一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积，S表示紧密单分子油膜层的面积。
正确答案
10-10m ，d=V/S
试题分析：一般分子的直径的数量级是10-10m，在用油膜法测量分子直径的实验中,油膜的体积除以油膜的面积为油膜的厚度，因为油膜为单分子油膜，所以油膜的厚度为分子的直径
点评：本题难度较小，对于利用单分子油膜测量分子直径的实验，要理解油膜可看做圆柱体的模型，圆柱体的高度为分子的直径
如图所示的是医院用于静脉滴注的示意图，倒置的输液瓶上方有一气室A，密封的瓶口处的软木塞上插有两根细管，其中a管与大气相通，b管为输液软管，中间又有一气室B，而其c端则通过针头接入人体静脉.
（1）若气室A、B中的压强分别为pA、pB，则它们与外界大气压强p0的大小顺序应为____________________________；
（2）在输液瓶悬挂高度与输液软管内径确定的情况下，药液滴注的速度是_____________.（填“越滴越慢”“越滴越快”或“恒定”）
正确答案
（1）pB＞p0＞pA （2）恒定
（1）由于在瓶口处插有a管与大气相通，
pA等于大气压p0减去瓶中液体产生的压强，pB等于大气压p0加上从瓶口至气室B之间液体的压强，故pB＞p0＞pA.
（2）pB保持不变，所以滴注液体的速度恒定.
（选修模块3-3）
（1）以下说法中正确的是______
A．扫地时扬起的尘埃在空气中的运动是布朗运动
B．液晶既具有液体的流动性，又具有光学各向异性
C．相同物质在不同的条件下能够生成不同的晶体
D．在液体表面分子之间总表现为斥力
（2）如图所示，一定质量的理想气体状态变化的P-V图象，ab平行于P轴．气体从状态a到b的变化过程中内能______（“增加”或“减少”）气体______（“吸热”或“放热”）．
（3）1mol气体在某状态下的体积是1.62×10-2m3，阿伏伽德罗常数取NA=6.0×1023mol-1，则气体分子之间的平均距离是多少？（结果保留一位有效数字）
正确答案
（1）A．扫地时扬起的尘埃在空气中的运动不是布朗运动，而是尘埃随空气的流动；液晶既具有液体的流动性，又具有光学各向异性；相同物质在不同的条件下能够生成不同的晶体；在液体表面分子之间总表现为引力；故BC正确，AD错误．
（2）由理想气体状态方程：
整理得：P=CT
根据热力学第一定律：△U=W+Q，由于从a向b体积不变，即气体不对外做功W=0，而气体内能增加△U＞0，所以Q＞0，即气体需要吸热．
（3）1mol气体在某状态下的体积是V=1.62×10-2m3，阿伏伽德罗常数取NA=6.0×1023mol-1，设气体分子模型为立方体，边长为L
则：V=NAL3
整理得：L=
故答案为（1）BC （2）增加 吸热
（3）3×10-9m
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