选修3-3练习

本电子版物理练习册为高子动理论的基础知识讲起，深入探讨了物体由大量分子组成、分子的热运动以及分子间的作用力等核心要点，并配有相关习题及答案以供巩固。进一步，我们进入气体章节，详细解析了气体的等温变化、等容变化和等压变化，以及理想气体的状态方程，相关习题紧密围绕这些重点展开。最后，在热力学定律章节，我们系统介绍了功和内能、热和内能的关系，热力学第一定律即能量守恒定律，以及热力学第二定律和其微观解释，每个知识点都配有相应的习题和详细答案，助力学生全面理解和掌握热力学的基本原理。此外，本练习册还涉及了能源和可持续发展的相关内容，旨在培养学生的环保意识和社会责任感。

2.5《理想气体》同步练习1.关于理想气体，下列说法正确的是（）A．理想气体也不能严格地遵守气体实验定律B．实际气体在温度不太高、压强不太小的情况下，可看成理想气体C．实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下，可看成理想气体D．所有的实际气体在任何情况下，都可以看成理想气体解析：选C.理想气体是在任何温度、任何压强下都能遵守气体实验定律的气体，A项错误；它是实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下的抽象，故C正确．B、D错误．2.(达县中学高二检测)封闭在体积一定的容器内的理想气体，当温度升高时，下列说法正确的是（）A．气体分子的密度增加B．气体分子的平均动能增加C．气体分子的平均速率增加D．气体分子的势能增加解析：选BC.理想气体做等容变化，单位体积分子数不变，密度不变．温度升高，则气体分子平均速率、平均动能均增大．理想气体分子间没有相互作用力，没有分子势能，故B、C正确．3.对于一定质量的理想气体（）A．若保持气体的温度不变，则当气体的压强减小时，气体的体积一定会增大B．若保持气体的压强不变，则当气体的温度减小时，气体的体积一定会增大C．若保持气体的体积不变，则当气体的温度减小时，气体的压强一定会增大D．若保持气体的温度和压强都不变，则气体的体积一定不变解析：选AD.气体的三个状态参量变化时，至少有两个同时参与变化，故D对；T不变时，由pV＝恒量知，A对；p不变时，由VT＝恒量知，B错；V不变时，由pT＝恒量知，C错．4.(高考新课标全国卷改编)对于一定量的理想气体，下列说法正确的是（）A．若气体的压强和体积都不变，其内能也一定不变B．若气体的内能不变，其状态也一定不变C．若气体的温度随时间不断升高，其压强也一定不断增大D．气体温度每升高1 K所吸收的热量与气体经历的过程有关解析：选AD.对一定质量的理想气体，有pVT＝常量，当体积和压强不变时，温度也不变，而其内能仅由温度决定，故其内能不变，因此A正确．在等温时，理想气体内能不变，但其状态可以变化，并遵循玻意耳定律，故B错．由于pV T＝常量，当V与T成正比时，p不变，故C错．对气体，在等压和等容情况下，比热容不同，因此D正确．5.使一定质量的理想气体按图2－5－2中箭头所示的顺序变化，图中BC段是以纵轴和横轴为渐近线的双曲线．(1)已知气体在状态A的温度T A＝300 K，求气体在状态B、C和D的温度各是多少？(2)将上述状态变化过程在图中画成用体积V和温度T表示的图线(图中要标明A、B、C、D四点，并且要画箭头表示变化的方向)．说明每段图线各表示什么过程．图2－5－2解析：(1)A→B为等压过程：V A T A＝V BT B，得T B＝2T A＝600 KB→C为等温线，得T C＝T B＝600 K因为p A V A＝p D V D，所以T D＝T A＝300 K.(2)A→B为等压过程，B→C为等温过程，C→D为等压过程．答案：(1)600 K 600 K 300 K(2)如图所示AB是等压膨胀过程，BC是等温膨胀过程，CD是等压压缩过程．一、选择题1.关于理想气体，下列说法正确的是（）A．温度极低的气体也是理想气体B．压强极大的气体也遵守气体实验定律C．理想气体是对实际气体的抽象化模型D．理想气体实际并不存在解析：选CD.气体实验定律是在压强不太大、温度不太低的情况下得出的，温度极低、压强极大的气体在微观上分子间距离变小，趋向于液体，故答案为C、D.2.一定质量的理想气体经历等温压缩过程时，气体压强增大，从分子运动理论观点来分析，这是因为（）A．气体分子的平均动能增大B．单位时间内，器壁单位面积上分子碰撞的次数增多C．气体分子数增加D．气体的分子数密度变大解析：选BD.等温压缩，温度不变，分子平均动能不变，A错；由查理定律知，压强增大，故B对；由于气体质量不变，体积减小，故分子数不变，密度变大，故C错、D对．3.一定质量的理想气体，在压强不变的条件下，温度升高，体积增大，从分子动理论的观点来分析，正确的是（）A．此过程中分子的平均速率不变，所以压强保持不变B．此过程中每个气体分子碰撞器壁的平均冲击力不变，所以压强保持不变C．此过程中单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数不变，所以压强保持不变D．以上说法都不对解析：选D.压强与单位时间内碰撞到器壁单位面积的分子数和每个分子的冲击力有关，温度升高，分子与器壁的撞击力增大，单位时间内碰撞的分子数要减小，压强才可能保持不变．4. (西昌一中高二检测)一定质量的理想气体，压强保持不变，下列过程可以实现的是（）A．温度升高，体积增大B．温度升高，体积减小C．温度不变，体积增大D．温度不变，体积减小解析：选A.一定质量的理想气体，压强保持不变时，其热力学温度和体积成正比，则温度升高，体积增大；温度降低，体积减小；温度不变，体积也不发生变化．故A正确．5.一定质量的理想气体，初始状态为p、V、T.经过一系列状态变化后，压强仍为p，则下列过程中可以实现的是（）A．先等温膨胀，再等容降温B．先等温压缩，再等容降温C．先等容升温，再等温压缩D．先等容降温，再等温压缩解析：选BD.气体状态无论怎样变化，其pV/T比值却不能改变．A项中气体先经V↑p↓T不变的过程，再经T↓p↓的等容过程，压强降了再降，不可能回到初态的压强p值．B项中，T不变，V↓p↑后V不变，T↓p↓，压强增了之后又减小，可能会回到初态压强值p，即B正确．C项中，V不变，T↑p↑之后T不变，V ↓p↑，压强增了再增，末态压强必大于初态压强值p，C项不可能实现．D项中，V不变，T↓p↓之后T不变，V↓p↑，压强先减后增，末态压强可能等于初态压强值p，D项正确，本题选B、D.6.如图2－5－3所示为一定质量的理想气体在不同体积时的两条等容线，a、b、c、d表示四个不同状态，则（）图2－5－3A．气体由状态a变到状态c，其内能减少B．气体由状态a变到状态d，其内能增加C．气体由状态d变到状态c，其内能增加D．气体由状态b变到状态a，其内能减少解析：选ABD.气体由状态a变到状态c，温度降低，平均动能减少，内能减少，A对；气体由状态a变到状态d，温度升高，平均动能增大，内能增加，B对；气体由状态d变到状态c，温度降低，平均动能减少，内能减少，C错；气体由状态b变到状态a，温度降低，平均动能减少，内能减少，D对．7.已知理想气体的内能与温度成正比，如图2－5－4所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能（）图2－5－4A．先增大后减小B．先减小后增大C．单调变化D．保持不变解析：选B.题图中虚线是等温线，由理想气体状态方程pVT＝C知，在V一定时，p∝T，所以气体由状态1到状态2时温度先减小后增大，即理想气体的内能先减小后增大．二、非选择题8.一定质量的理想气体，在状态变化过程中的p －T 图像如图2－5－5所示，在A 状态时的体积为V 0，试画出对应的V －T 图像．图2－5－5解析：对气体由A →B ，根据玻意耳定律有p 0V 0＝3p 0V B ，则V B ＝13V 0. 对气体由B →C ：根据盖吕萨克定律：V B T 0＝V C 3T 0，V C ＝3V B ＝V 0，由此可知A 、B 、C 三点的状态量分别为 A ：p 0，T 0，V 0；B ：3p 0，T 0，13V 0；C ：3p 0，3T 0，V 0.V －T 图像如图所示．答案：见解析9.(绵阳中学高二质检)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－40 ℃～90 ℃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 ＝20 ℃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)． 解析：对于胎内气体，根据查理定律p 1T 1＝p 2T 2，t 1、p 1分别为－40 ℃、1.6 atm20 ℃时的压强为p 2＝T 2T 1p 1＝293233×1.6 atm ＝2.01 atm 若t 3、p 3分别为90 ℃、3.5 atm根据查理定律得：p 2T 2＝p 3T 320 ℃时的压强为：p2＝T2T3p3＝293363×3.5 atm＝2.83 atm.胎压范围为：2.01 atm<p<2.83 atm. 答案：2.01 atm至2.83 atm。

一、填空题1．现有：A．CH3OH B．(CH3)3CCH2OH C．(CH3)3COH D．(CH3)2CHOH E. C6H5CH2OH 五种有机物。

（1）能氧化成醛的是________（2）不能消去成烯烃的是_________________（3）能氧化成酮的是_______（4）E与甲酸发生酯化反应的产物是_____(写结构简式)答案：ABE ABE D HCOOCH2C6H5【分析】(1)能够氧化成醛，与羟基相连的碳原子上至少含有两个氢原子；(2)不能发生消去反应生成烯烃，说明与羟基相连C的相邻的碳原子上没有氢原子；(3)能够被氧化成酮，说明与羟基相连的碳原子上只有1个氢原子；(4)苯甲醇与甲酸反应生成甲酸苯甲酯。

解析：A．CH3OH，能够被氧化成甲醛，不能够发生消去反应；B．(CH3)3CCH2OH，与羟基邻的碳原子上没有氢原子，不能够发生消去反应生成烯烃；能够被氧化成醛；C．(CH3)3COH，与羟基邻的碳原子上有氢原子，能够发生消去反应生成烯烃；不能够被氧化成酮；D．(CH3)2CHOH，不能够反应失去反应；能够被氧化成酮；E．C6H5CH2OH，苯甲醇能够被氧化成苯甲醛；不能够发生消去反应生成烯烃；故：(1)能氧化成醛的有：ABE；(2)不能消去成烯的是：ABE；(3)能氧化成酮的是：D；(4)苯甲醇与甲酸发生酯化反应生成甲酸苯甲酯，结构简式为HCOOCH2C6H5。

2．I.咖啡酸具有止血功效，存在于多种中药中，其结构简式为：（1）写出咖啡酸中两种含氧官能团的名称：______________、____________。

（2）根据咖啡酸的结构，列举咖啡酸可以发生的三种反应类型：________________________。

（3）蜂胶的分子式为C17H16O4，在一定条件下可水解生成咖啡酸和一种醇A，则醇A的分子式为________。

（4）已知醇A含有苯环，且分子结构中无甲基，写出醇A在一定条件下与乙酸反应的化学方程式：___________________________。

第九章固体、液体和物态变化一、单选题1.液体与固体具有的相同特点是( )A．都具有确定的形状B．体积都不易被压缩C．物质分子的位置都确定D．物质分子都在固定位置附近振动2.下列关于液晶的说法中正确的是( )A．液晶是液体和晶体的混合物B．液晶分子在特定方向排列比较整齐C．电子手表中的液晶在外加电压的影响下,能够发光D．所有物质在一定条件下都能成为液晶3.大烧杯中装有冰水混合物,在冰水混合物中悬挂一个小试管,试管内装有冰,给大烧杯加热时,以下现象正确的是( )A．烧杯内的冰和试管内的冰同时熔化B．试管内的冰先熔化C．在烧杯内的冰熔化完以前,试管内的冰不会熔化D．试管内的冰始终不会熔化4.关于晶体和非晶体的下列说法中,正确的是( )A．黄金可以打造成类型不同的首饰,是非晶体B．金属整体表现为各向同性,故金属是非晶体C．化学成分相同的物质,只能生成同一晶体D．晶体的各向异性是由于组成晶体的微粒呈现有序排列的结果5.用内径很小的玻璃管做成的水银气压计,其读数比实际气压( )A．偏大B．偏小C．相同D．无法解释6.如图所示,一个有活塞的密闭容器(导热性良好)内盛有饱和水汽与少量的水,则可能发生的现象是( )A．温度保持不变,慢慢地推进活塞,容器内水的饱和汽压会增大B．温度保持不变,慢慢地推进活塞,容器内水的饱和汽压不变C．温度保持不变,慢慢地拉出活塞,容器内水的饱和汽压会减小D．不移动活塞而将容器放在沸水中,容器内水的饱和汽压不变7.某一固体具有一定的熔点,那么它( )A．一定是晶体B．一定是非晶体C．是多晶体D．不一定是非晶体8.如图所示,布满了肥皂膜的金属框架上有一段质量不计的棉纱,现将金属框架下半部分的肥皂膜刺破,则棉纱将是如图所示中的( )A．B．C．D．9.要使水在100 ℃以上沸腾,可以采用下列哪种方法( )A．移到高山上去烧B．在锅上加密封的盖C．在水中加盐D．加大火力10.下面说法正确的是 ( )A．鸭子从池塘中出来,羽毛并不湿——毛细现象B．细玻璃棒尖端放在火焰上烧溶后尖端变成球形——表面张力C．粉笔能吸干纸上的墨水——浸润现象D．布做的雨伞,虽然纱线间有空隙,却不漏雨水——毛细现象二、多选题11.(多选)经研究发现,不是所有物质都具有液晶态,容易具有液晶态的分子有( )A．棒状分子B．碟状分子C．平板状分子D．单原子分子12.(多选)如图所示,ACBD是一厚度均匀的由同一种材料构成的圆板.AB和CD是互相垂直的两条直径,把圆板从图示位置转90°后电流表读数发生了变化(两种情况下都接触良好).关于圆板,下列说法正确的是( )A．圆板是非晶体B．圆板是多晶体C．圆板是单晶体D．圆板沿各个方向导电性能不同13.(多选)下列关于液晶的说法中正确的是( )A．所有物质都具有液晶态B．液晶的光学性质随外加电压的变化而变化C．液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性D．液晶分子和固态、液态分子的排列相同三、计算题14.空气的温度是8 ℃,水的饱和汽压为8.05 mmHg,此时水汽的实际压强为6 mmHg,求相对湿度和绝对湿度.15.在大气压强为1.013×105Pa的条件下,要使m＝2.0 kg,t＝100 ℃的水全部变成水蒸气,至少需要多少热量？(水的汽化热L＝2.26×106J/kg)16.如图是萘晶体的熔化曲线,由图可知,萘的熔点是________,熔化时间为________.若已知萘的质量为m,固态时比热容为c1,液态时比热容为c2,熔化热为λ,试完成下列表格.四、填空题17.对于晶体来说,在熔化过程中,外界供给晶体的能量,是用来破坏晶体的分子结构,增加分子间的_____能,所以温度__________.18.当液体与固体接触时,液体与固体的接触面有收缩趋势,称为________现象.若液体和固体的接触面有扩大趋势,称为________现象.19.1982年,扫描隧道显微镜的问世,使人类第一次观察到原子在物质表面的排列状况.在各种晶体中,原子(或分子、离子)都是按照________排列的,具有空间上的________.20.衣服弄上蜡或油污时,只要将卫生纸放在有污处的上、下表面,然后用熨斗轻压该处,即可清除油污或蜡,这是利用________现象.21.有一块物质薄片,某人为了检验它是不是晶体,做了一个实验.他以薄片的正中央O为坐标原点,建立xOy平面直角坐标系,在两个坐标轴上分别取两点x1和y1,使x1和y1到O点的距离相等.在x1和y1上分别固定一个测温元件,再把一个针状热源放在O点,发现x1和y1点的温度都在缓慢升高.甲同学说：若两点温度的高低没有差异,则该物质薄片一定是非晶体.乙同学说：若两点温度的高低有差异,则该物质薄片一定是晶体.请对两位同学的说法作出评价.(1)甲同学的说法是________(选填“对”或“错”)的；理由是_____________________.(2)乙同学的说法是________(选填“对”或“错”)的；理由是_____________________.答案解析1.【答案】B【解析】固体具有确定的形状,而液体具有流动性,没有一定的形状,A错.固体、液体的分子排列都很紧密,分子间作用力都很强,因此体积都不易被压缩,B对.但是液体分子只在很小的区域内做有规则的排列,这种区域是不稳定的,因此C、D错误.2.【答案】B【解析】液晶是某些特殊的有机化合物,在某些方向上分子排列规则,某些方向上杂乱,液晶本身不能发光,所以选项A、C、D错误,选项B正确.3.【答案】C【解析】熔化需要满足两个条件：达到熔点和继续吸热.烧杯中冰水混合物温度与试管中的冰达到热平衡时温度相等,不发生热传递,因此在烧杯内的冰熔化完以前,试管内的冰不会熔化.4.【答案】D【解析】多数金属都是晶体,A、B错误；由于物质微粒的排列方式不同,化学成分相同的物质,可能生成多种晶体,C错误；晶体的各向异性是由于组成晶体的微粒呈现有序排列的结果,D正确.5.【答案】B【解析】因为水银不浸润玻璃,所以玻璃管中的水银呈凸形；因为玻璃管很细,会发生毛细现象,使水银柱下降,所以气压计的读数应比实际气压偏小,选项B正确.6.【答案】B【解析】慢慢推进活塞和慢慢拉出活塞,密闭容器内体积发生变化,而温度保持不变,饱和汽的压强只和温度有关,与体积无关,故选项A、C错,B正确.不移动活塞而将容器放入沸水中,容器内温度升高,水的饱和汽压增大,选项D错误.7.【答案】A【解析】无论是单晶体还是多晶体都有一定的熔点.8.【答案】D【解析】液体有收缩成最小的趋势.9.【答案】B【解析】气压增大,水的沸点升高,在高山上,气压低,沸点下降；而在锅上加密封的盖,锅内气压增大；水中含杂质,沸点降低；加大火力并不能升高沸点.10.【答案】B【解析】A是不浸润现象,B是表面张力,C是毛细现象,D是表面张力.11.【答案】ABC【解析】12.【答案】CD【解析】13.【答案】BC【解析】并不是所有物质都具有液晶态,故A错误.当液晶通电时导通,排列变得有秩序,使光线容易通过；不通电时排列混乱,阻止光线通过.所以液晶的光学性质随外加电压的变化而变化,故B正确.液晶是像液体一样可以流动,又具有某些晶体结构特征的一类物质.所以液晶的光学性质与某些晶体相似,具有各向异性,故C正确.液晶可以流动,所以和固态分子排列不相同,但液晶不可以像液体一样任意流动,所以和液态分子排列不相同,故D错误.14.【答案】74.5% 6 mmHg【解析】由相对湿度的计算公式可得相对湿度＝×100%＝74.5%.绝对湿度即水汽的实际压强,为6 mmHg.15.【答案】4.52×106J【解析】100 ℃水全部变成水蒸气.需要吸收的热量：Q＝mL＝2×2.26×106J＝4.52×106J16.【答案】T2t2－t1【解析】17.【答案】分子势能不变【解析】晶体熔化时所吸收的能量仅用于破坏分子结构,增加分子势能,温度不变,分子动能不变.18.【答案】不浸润浸润【解析】19.【答案】一定的规则周期性【解析】20.【答案】毛细【解析】蜡和油污被加热后,可通过卫生纸的纤维发生毛细现象而进入到卫生纸内,所以是利用了毛细现象.21.【答案】(1)错因为有些晶体在导热性上也有可能是各向同性的(或两个特定方向上的同性并不能说明各个方向上都同性) (2)对因为只有晶体才具有各向异性【解析】单晶体中,物质微粒的排列顺序及物质结构在不同方向上是不一样的,因此单晶体表现出各向异性.而非晶体中,物质微粒排列顺序及物质结构在不同方向是一样的,因此非晶体表现出各向同性.对于多晶体,由于其中小晶粒是杂乱无章地排列的,因此也表现出各向同性.由此可知,表现出各向同性的不一定是非晶体,而表现出各向异性的一定是晶体.。