2021届高考物理一轮复习选修3-31分子动理论内能练习及答案

分子动理论内能

考点一微观量估算的两种建模方式

【典例1】(多选)钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为

ρ(单位为kg/m 3)，摩尔质量为M(单位为g·mol-1)，

阿伏加德罗常数为N A。已知1克拉=0.2克，则( )

A.a克拉钻石所含有的分子数为

B.a克拉钻石所含有的分子数为

C.每个钻石分子直径的表达式为(单位为m)

D.每个钻石分子直径的表达式为(单位为m)

E.每个钻石分子的质量为

【通型通法】

1.题型特征：分子模型的构建。

2.思维导引：

【解析】选A、C、E。a克拉钻石物质的量(摩尔数)为n=，所含分子数为N=nN A=，选项A正确；钻石的摩尔体积V=(单位为m3/mol)，每个钻石分子体积为V0==，设钻石分子直径为d，则V0=π()3，联立解得

1

d=(单位为m)，选项C正确；根据阿伏加德罗常数的意义知，每个钻石分

子的质量m=，选项E正确。

【多维训练】氙气灯在亮度、耗能及寿命上都比传统灯有优越性。某轿车的灯泡的容积V=1.5 mL，充入氙气的密度ρ=5.9kg/m3，摩尔质量M=0.131 kg/mol，阿伏加德罗常数N A=6×1023 mo l-1，试估算灯泡中：(结果均保留一位有效数字)

(1)氙气分子的总个数；

(2)氙气分子间的平均距离。

【解析】(1)设氙气的物质的量为n，则n=，

氙气分子的总个数

N=N A=×6×1023 mol-1≈4×1019个。

(2)每个分子所占的空间为V0=

设分子间平均距离为a，则有V0=a 3，

则a=≈3×10-9 m。

×10-9 m

答案：(1)4×1019个(2)3

3，d为分子的直径。

(1)球体模型(适用于固体、液体)：一个分子体积V0=π()3=πd

1

1

2.宏观量与微观量的计算：

已知量 可求量

摩尔体积V mol 分子体积V 0=

(适用于固体和液体)

分子占据体积V 占=

(适用于气体)

摩尔质量M mol

分子质量m 0= 体积V 和摩尔体积V mol 分子数目n=N A

(适用于固体、液体和气体)

质量m 和摩尔质量M mol

分子数目n=

N A

【加固训练】

(2020·泉州模拟)据环保部门测定，在北京地区沙尘暴严重时，最大风速达到12 m/s ，同时大量的微粒在空气中悬浮。沙尘暴使空气中的悬浮微粒的最高浓度达到 5.8×10-6 kg/m 3，悬浮微粒的密度为2.0×103 kg/m 3，其中悬浮微粒的直径小于10-7 m 的称为“可吸入颗粒物”，对人体的危害最大。北京地区出现上述沙尘暴时，设悬浮微粒中总体积的

为可吸入颗粒物，并认为所有可吸入颗粒物的平均直径为5.0×10-8 m ，求1.0 cm 3的空气中所

含可吸入颗粒物的数量是多少。(计算时可把可吸入颗粒物视为球形，计算结果保留一位有效数字)

【解析】沙尘暴天气时，1 m 3的空气中所含悬浮微粒的总体积为：

V== m3=2.9×10-9 m3，

那么1 m3空气中所含的可吸入颗粒物的体积为

V′==5.8×10-11 m3，

又因为每一个可吸入颗粒物的体积为

V0=πd3≈6.54×10-23 m3，

所以1 m3空气中所含的可吸入颗粒物的数量

n=≈8.9×1011个，

故1.0 cm3的空气中所含可吸入颗粒物的数量为

n′=n×1.0×10-6=8.9×105(个)≈ 9×105(个)。

答案：9×105个

考点二分子的热运动

【典例2】(多选)(2019·衡水模拟)关于布朗运动，下列说法正确的是

( )

A.布朗运动是液体分子的无规则运动

B.液体温度越高，布朗运动越剧烈

C.布朗运动是由于液体各部分温度不同而引起的

D.悬浮在液体中的固体小颗粒做布朗运动具有的能是机械能

E.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

【通型通法】

1.题型特征：布朗运动。

2.思维导引：

布朗运动产生的机理：

1

【解析】选B、D、E。布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，选项A错误。布朗运动的剧烈程度与温度有关，液体温度越高，布朗运动越剧烈，选项B正确。布朗运动是由于来自各个方向的液体分子对固体小颗粒撞击作用的不平衡引起的，选项C错误。悬浮在液体中的固体小颗粒做布朗运动具有的能是机械能，选项D正确。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，故其运动规律遵循牛顿第二定律，选项E正确。

【多维训练】

(多选)某同学在显微镜下观察水中悬浮的细微粉笔末的运动从A点开始，他把粉笔末每隔20 s的位置记录在坐标纸上，依次得到B、C、D等这些点，把这些点连线形成如图所示折线图，则关于该粉笔末的运动，下列说法正确的是

( )

A.该折线图是粉笔末的运动轨迹

B.粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动

C.经过B点后10 s，粉笔末应该在BC的中点处

D.粉笔末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度

E.若改变水的温度，再记录一张图，则仅从图上不能确定记录哪一张图时的温度高

【解析】选B、D、E。该折线图不是粉笔末的实际运动轨迹，分子运动是无规则的，故A错误；粉笔末受到水分子的碰撞，做无规则运动，所以粉笔末的无规则运动反映了水分子的无规则运动，故B正确；由于运动的无规则性，所以经过B点后10 s，我们不知道粉笔末在哪个位置，故C错误；任意两点之间的时间间隔是相等的，所以位移越大，则平均速度就越大，故粉笔末由B到C的平均速度小于由C到D的平均速度，故D正确；由于运动的无规则

1

1 性，所以我们无法仅从图上就确定哪一张图的温度高，故E 正确。

扩散现象、布朗运动与热运动的比较 现象

扩散现象 布朗运动 热运动

活动

主体

分子

微小固体颗粒 分子 区别 分子的运动发生在固体、液体、气体任何两种物质之间

比分子大得多的微粒的运

动只能在液体、气体中发

生 分子的运动，不能通过光

学显微镜直接观察到

共同点

①都是无规则运动；

②都随温度的升高而更加激烈

联系 扩散现象、布朗运动都反映分子做无规则的热运动 【加固训练】

1.(多选)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

【解析】选A 、C 、D 。扩散现象是分子无规则热运动的反映，选项C 正确、E 错误；温度越高，分子热运动越剧烈，扩散越快，选项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，选项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，选项B 错误。

2.(多选)下列关于布朗运动和扩散现象的说法中错误的是 ( )

A.布朗运动就是液体分子的扩散现象

B.布朗运动和扩散现象都是分子的无规则运动

C.布朗运动和扩散现象都是温度越高越明显

D.布朗运动和扩散现象都能在固体、液体和气体中发生

E.布朗运动和扩散现象都能说明物质分子的运动是无规则的

【解析】选A、B、D。布朗运动是悬浮微粒的无规则运动，不是液体分 …… 此处隐藏：7429字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……