人教版选修3-3第七章 分子动理论单元练习题及其答案
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第七章 分子动理论单元练习题
一、单选题(共10小题,每小题5.0分,共50分)
1.已知在标准状况下,1 mol 氢气的体积为22.4 L,氢气分子直径的数量级为( )
A. 10-9m
B. 10-10m
C. 10-11m
D. 10-8m
2.甲、乙两个分子相距较远(此时它们之间的分子力可以忽略),甲分子固定不动,乙分子由无穷远处逐渐向甲靠近,直到不能再靠近为止.在这整个过程中,分子力与分子势能的变化情况正确的是( )
A. 分子力先减小后增大,分子势能不断增加
B. 分子力先增大后减小,分子势能不断减小
C. 分子力先增大后减小再增大,分子势能先增加后减少
D. 分子力先增大后减小再增大,分子势能先减少后增加
3.下列关于分子热运动和热现象的说法正确的是( )
A. 气体如果失去了容器的约束就会散开,这是因为气体分子之间存在势能的缘故
B. 一定量100 ℃的水变成100 ℃的水蒸气,其分子平均动能增加
C. 一定量气体的内能等于其所有分子的热运动动能和分子势能的总和
D. 如果气体温度升高,那么每一个分子热运动的速率都增加
4.如图所示为两分子间距离与分子势能之间的关系图象,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,分子间相互作用的引力和斥力也均为零
B. 当两分子间距离r=r2时,分子势能最小,分子间相互作用的引力和斥力也最小 C. 当两分子间距离r
D. 当两分子间距离r>r2时,随着r的增大,分子势能增大,分子间相互作用的引力和斥力也增大
5.当分子间距离从平衡位置(r=r0)处增大或减小时,分子势能的变化情况是( )
A. 分子间的距离增大,势能增大,分子间距离减小,势能减小
B. 分子间距离增大,势能先增大后减小
C. 分子间距离增大,势能先减小后增大
D. 不论是距离增大还是减小,势能均增大
6.两个温度不同的物体相互接触,达到热平衡后,它们具有相同的物理量是( )
A. 质量
B. 密度
C. 温度
D. 重力
7.某同学在“用油膜法估测分子的大小”的实验中,计算结果明显偏大,可能是由于( )
A. 油酸未完全散开
B. 油酸中含有大量的酒精
C. 计算油膜面积时不足1格的全部按1格计算
D. 求每滴溶液的体积时,1 mL的溶液的滴数多记了10滴
8.我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作.PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5 μm的悬浮颗粒物,其飘浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面,吸入后对人体形成危害.矿物燃料燃烧排放的烟尘是形成PM2.5的主要原因.下列关于PM2.5的说法中正确的是( )
A. PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当
B. PM2.5在空气中的运动属于分子热运动
C. PM2.5的运动轨迹是由气流的运动决定的 D. PM2.5必然有内能
9.在两个分子间的距离由r0(平衡位置)变为10r0的过程中,关于分子间的作用力F和分子间的势能Ep的说法中,正确的是( )
A.F不断减小,Ep不断减小
B.F先增大后减小,Ep不断增大
C.F不断增大,Ep先减小后增大
D.F、Ep都是先减小后增大
10.下列四幅图中,能正确反映分子间作用力F和分子势能Ep随分子间距离r变化关系的图线是( )
A.
B.
C.
D.
二、多选题(共5小题,每小题5.0分,共25分)
11.(多选)关于热力学温度和摄氏温度,下列说法错误的是( )
A. 某物体摄氏温度为10 ℃,即热力学温度为10 K
B. 热力学温度升高1 K等于摄氏温度升高1 ℃
C. 摄氏温度升高10 ℃,对应热力学温度升高283 K
D. 热力学温度和摄氏温度的温标不同,两者表示的温度无法比较 12.(多选)把一个物体竖直下抛,下列哪种情况是在下落的过程中发生的(不考虑空气阻力) ( )
A. 物体的动能增加,分子的平均动能也增加
B. 物体的重力势能减少,分子势能却增加
C. 物体的机械能保持不变
D. 物体的内能保持不变
13.(多选)一辆高速行驶的运输瓶装氧气的货车,由于某种原因,司机紧急刹车,最后停下来,则下列说法正确的是( )
A. 汽车机械能减小,氧气内能增加
B. 汽车机械能减小,氧气内能减小
C. 汽车机械能减小,氧气内能不变
D. 汽车机械能减小,汽车(轮胎)内能增加
14.(多选)下列说法中正确的是( )
A. 分子间的平均距离增大时,其分子势能一定增大
B. 分子间的平均距离增大时,其分子势能可能减小
C. 物体的体积增大时,其分子势能一定增大
D. 0 ℃的水变成0 ℃的冰时,体积增大,分子势能减小
15.(多选)在下列叙述中,正确的是( )
A. 物体的温度越高,分子热运动越剧烈,分子平均动能越大
B. 布朗运动就是液体分子的热运动
C. 一切达到热平衡的系统一定具有相同的温度
D. 分子间的距离r存在某一值r0,当rr0时,引力大于斥力
三、填空题(共5小题,每小题5.0分,共25分)
16.在用单分子油膜估测分子大小的实验中,
(1)某同学计算出的结果明显偏大,可能是由于( ) A.油酸未完全散开
B.油酸中含有大量酒精
C.计算油膜面积时舍去了所有不足一格的方格
D.求每滴溶液中纯油酸的体积时,1 mL溶液的滴数多记了10滴
(2)在做实验时,油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有纯油酸1 mL,用注射器测得1 mL上述溶液有200滴,把一滴该溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的浅盘里,待水面稳定后,测得油膜的近似轮廓如图所示.图中正方形小方格的边长为1 cm,根据上述数据,估测出油酸分子的直径是________ nm.
17.水的相对分子质量是18,水的密度ρ=1.0×103kg/m3,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,则:
(1)水的摩尔质量M=______ g/mol或M=______ kg/mol;
(2)水的摩尔体积V=________ m3/mol;
(3)一个水分子的质量m=________ kg;
(4)一个水分子的体积V0=________ m3;
(5)将水分子看做球体,水分子的直径d=______ m.
18.某人做一次深呼吸,吸进400 cm3的空气,据此估算他所吸进的空气分子的总数约为____个.(按标准状况算,保留一位有效数字)
19.如果取分子间距离r=r0(r0=10-10m)时为分子势能的零势能点,则rr0时,分子势能为_________值.如果取r→∞远时为分子势能的零势能点,则r>r0时,分子势能为________值;r
四、实验题(共2小题,每小题10.0分,共20分)
21.某同学做“用油膜法估测分子大小”的实验时,在边长约30 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水,然后将痱子粉均匀的撒在水面上,用注射器滴一滴________(选填“纯油酸”“油酸水溶液”或“油酸酒精溶液”)在水面上.稳定后,在玻璃板上描下油膜的轮廓,放到坐标纸上估算出油膜的面积.实验中若撒的痱子粉过多,则计算得到的油酸分子的直径偏________(选填“大”或“小”).
22.在粗测油酸分子大小的实验中,具体操作如下:
①取油酸1.0 mL注入250 mL的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到250 mL的刻度为止,摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸的酒精溶液;
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒达到1.0 mL为止,恰好共滴了100滴;
③在边长约40 cm的浅水盘内注入约2 cm深的水,将细石膏粉均匀地撒在水面上,再用滴管吸取油酸的酒精溶液,轻轻地向水面滴一滴溶液,酒精挥发后,油酸在水面上尽可能地散开,形成一层油膜,膜上没有石膏粉,可以清楚地看出油膜轮廓;
④待油膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,在玻璃板上绘出油酸膜的形状;
⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上,算出完整的方格有67个,大于半格的有14个,小于半格的有19个.
(1)这种粗测方法是将每个分子视为________,让油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜可视为________;这层油膜的厚度可视为油酸分子的________.
(2)利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸的酒精溶液含油酸为________ m3,油膜面积为________ m2,求得的油酸分子直径为________ m.(结果全部取2位有效数字)
五、计算题(共3小题,每小题18.0分,共54分)
23.用放大600倍的显微镜观察布朗运动,估计放大后的小颗粒(碳)体积为0.1×10-9m3,碳的密度为2.25×103kg/m3,摩尔质量是1.2×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数为6.02×1023mol-1,则:
(1)该小碳粒含分子数约为多少个?(取一位有效数字)
(2)假设小碳粒中的分子是紧挨在一起的,试估算碳分子的直径.
24.用质量为0.5 kg的铁锤去打击质量为50 g的铁钉,已知铁锤打击铁钉时的速度为12 m/s,且每次打击后铁锤不再弹起.如果在打击时有80%的能量变成内能,并且这些热量有50%被铁钉吸收,现要使铁钉温度升高10 ℃,问要打击铁钉多少次?[不计铁钉的体积变化,铁的比热容为460
J/(kg·℃)]
25.已知汞的摩尔质量M=0.20 kg/mol,密度ρ=1.36×104kg/m3,阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1,将体积V0=1.0 cm3的汞变为V=3.4×103cm3的汞蒸气,则1 cm3的汞蒸气所含的分子数为多少?