【创新设计】2021高考物理二轮复习(江苏专用)-教师用书-第13讲-分子动理论-气体及热力学定律

第13讲分子动理论气体及热力学定律1．(2022·江苏卷，12A)(1)下列现象中，能说明液体存在表面张力的有________．A．水黾可以停在水面上B．叶面上的露珠呈球形C．滴入水中的红墨水很快散开D．悬浮在水中的花粉做无规章运动(2)密闭在钢瓶中的抱负气体，温度上升时压强增大．从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的________增大了．该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如图6－13－1甲所示，则T1________(选填“大于”或“小于”)T2.(3)如图乙所示，肯定质量的抱负气体从状态A经等压过程到状态B.此过程中，气体压强p＝1.0×105Pa，吸取的热量Q＝7.0×102J，求此过程中气体内能的增量．图6－13－1解析(1)红墨水散开和花粉的无规章运动间接说明分子的无规章运动，选项C、D错误；水黾停在水面上、露珠呈球形均是由于液体存在表面张力，选项A、B正确．(2)温度上升时，气体分子平均速率变大，平均动能增大，即分子的速率较大的分子占总分子数比例较大，所以T1<T2.(3)等压变化eq\f(VA,TA)＝eq\f(VB,TB)，对外做的功W＝p(VB－VA)依据热力学第肯定律ΔU＝Q－W，解得ΔU＝5.0×102J.答案(1)AB(2)平均动能小于(3)5.0×102J2．(2021·江苏卷，12A)图6－13－2如图6－13－2所示，肯定质量的抱负气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A.其中，A→B和C→D为等温过程，B→C和D→A为绝热过程(气体与外界无热量交换)．这就是有名的“卡诺循环”．①该循环过程中，下列说法正确的是________．A．A→B过程中，外界对气体做功B．B→C过程中，气体分子的平均动能增大C．C→D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多D．D→A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化②该循环过程中，内能减小的过程是________(选填“A→B”、“B→C”、“C→D”或“D→A”)．若气体在A→B过程中吸取63kJ的热量，在C→D过程中放出38kJ的热量，则气体完成一次循环对外做的功为________kJ.③若该循环过程中的气体为1mol，气体在A状态时的体积为10L，在B状态时压强为A状态时的eq\f(2,3).求气体在B状态时单位体积内的分子数．(已知阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023mol－1，计算结果保留一位有效数字)解析①由抱负气体状态方程和热力学第肯定律分析，A→B为等温过程，内能不变，气体的体积增大，气体对外做功，A错；B→C过程为绝热过程，体积增大对外做功，因此内能减小，气体分子的平均动能减小，B错；C→D为等温过程，体积减小，分子数密度增大，单位时间内碰撞单位面积的分子数增多，C项正确；D→A为绝热过程，体积减小，外界对气体做功内能增大，温度上升，因此气体分子的速率分布曲线变化，D错．②在以上循环过程中，内能削减的过程是B→C.由热力学第肯定律ΔU＝Q＋W得W＝25kJ③等温过程pAVA＝pBVB，解得VB＝15L，单位体积内分子数n＝eq\f(NA,VB)，解得n≈4×1025m－3.答案①C②B→C25③4×1025m－33．(2022·江苏卷，12A)一种海浪发电机的气室如图6－13－3所示．工作时，活塞随海浪上升或下降，转变气室中空气的压强，从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭．气室先后经受吸入、压缩和排出空气的过程，推动出气口处的装置发电．气室中的空气可视为抱负气体．图6－13－3(1)下列对抱负气体的理解，正确的有________．A．抱负气体实际上并不存在，只是一种抱负模型B．只要气体压强不是很高就可视为抱负气体C．肯定质量的某种抱负气体的内能与温度、体积都有关D．在任何温度、任何压强下，抱负气体都遵循气体试验定律(2)压缩过程中，两个阀门均关闭．若此过程中，气室中的气体与外界无热量交换，内能增加了3.4×104J，则该气体的分子平均动能________(选填“增大”、“减小”或“不变”)，活塞对该气体所做的功________(选填“大于”、“小于”或“等于”)3.4×104J.(3)上述过程中，气体刚被压缩时的温度为27℃，体积为0.224m3，压强为1个标准大气压．已知1mol气体在1个标准大气压、0℃时的体积为22.4L，阿伏加德罗常数NA＝6.02×1023mol－1.计算此时气室中气体的分子数．(计算结果保留一位有效数字)解析(1)抱负气体是一种抱负化模型，忽视了气体分子之间的相互作用，实际上并不存在，A对；只有当气体的温度不太低，压强不太高时，实际气体才可视为抱负气体，B错；肯定质量的某种抱负气体的内能只与温度有关，与体积无关，C错；不论在何种温度和压强下，抱负气体都遵循气体试验定律，D对．(2)气体被压缩，外界对气体做功，内能增大，温度上升，气体分子的平均动能增大，由热力学第肯定律ΔU＝W＝3.4×104J.(3)设气体在标准状态时的体积为V1，等压过程eq\f(V,T)＝eq\f(V1,T1)气体物质的量n＝eq\f(V1,V0)，且分子数N＝nNA，解得N＝eq\f(VT1,V0T)NA代入数据得N＝5×1024(或N＝6×1024)答案(1)AD(2)增大等于(3)5×1024(或6×1024)近三年江苏省高考选考部分的试题都是由三个小题组成，难度都不大，分值都是12分．命题热点分子动理论，热学基本学问的综合应用，热力学第肯定律的应用，气体试验定律的应用．高考猜测2021年高考，热力学第肯定律和气体试验定律仍旧主要以计算题的形式消灭，而其他考点主要以选择题的形式消灭，且以考查学问的记忆和简洁的综合应用为主，难度不会太大．1.2．气体3．固体和液体(1)晶体和非晶体比较晶体非晶体单晶体多晶体外形规章不规章不规章熔点固定固定不固定特性各向异性各向同性各向同性(2)液晶的性质液晶是一种特殊的物质，既可以流淌，又可以表现出单晶体的分子排列特点，在光学、电学物理性质上表现出各向异性．(3)液体的表面张力使液体表面有收缩到球形的趋势，表面张力的方向跟液面相切．题组一热学基本学问、热力学第肯定律与微观量的估算的组合1．(2022·南京市、盐城市高三一模)(1)如图6－13－4所示，是氧气在0℃和100℃两种不同状况下，各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系．由图可知________．图6－13－4A．100℃的氧气，速率大的分子比例较多B．具有最大比例的速率区间，0℃时对应的速率大C．温度越高，分子的平均速率越大D．在0℃时，部分分子速率比较大，说明内部有温度较高的区域图6－13－5(2)如图6－13－5所示，肯定质量的抱负气体的P－V图象中，A→B为等温过程，B→C为绝热过程．这两个过程中，内能削减的是________；此过程中________(填“气体对外”或“外界对气体”)做功．(3)1mol任何气体在标准状况下的体积都是22.4L．试估算温度为0℃，压强为2个标准大气压状态下1立方米内气体分子数目(结果保留两位有效数字)．解析(1)由图象得温度越高，速率大的分子所占的比例较大，A正确；最大比例的速率区间温度越高，速率的值越大，B错误；温度越高，分子的平均速率越大，C正确；气体分子的速率分布特点为中间多，两头少，温度越高，高速率区域对应的速度越大，D错误．(2)A→B过程气体的温度不变，内能不变，两个过程气体的体积都在增大，气体对外做功，B→C过程绝热，没有热传递，由热力学第肯定律得内能削减．(3)设0℃，p1＝2大气压下，体积V1＝1m3，在标准状态下，压强为p2＝1大气压，体积为V2由p1V2＝p2V2得到V2＝2.0m3N＝NAeq\f(V2,22.4L/mol)＝5.4×1025个答案(1)AC(2)B→C气体对外(3)5.4×1025个2．(2022·淮安市高三考前信息卷)(1)下列说法中正确的有________．A．气缸内的气体具有很大的压强，是由于气体分子间表现为斥力B．液体表面具有张力是由于液体表面层的分子间表现为引力C．晶体的物理性质具有各向异性是由于晶体内部微粒按肯定规律排列的D．温度越高的物体，其内能肯定越大、分子运动越猛烈(2)如图6－13－6所示，当肯定质量的抱负气体由状态a沿acb到达状态b，气体对外做功为126J、吸取热量为336J；当该气体由状态b沿曲线ba返回状态a时，外界对气体做功为84J，则该过程气体是________(填“吸”或“放”)热，传递的热量等于________J.图6－13－6(3)已知地球到月球的平均距离为384400km，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？解析(1)气体的压强是由气体分子对器壁的碰撞而产生的，并非分子间的斥力所产生；液体表面层分子间距较大，分子间的引力大于斥力，分子力表现为引力；晶体(单晶体)的物理性质具有各向异性，是由于晶体内部微粒按肯定规律排列；内能是物体内全部分子势能与动能的总和，温度越高，分子平均动能越大，但内能不肯定越大．选项A、D错误，B、C正确．(2)由热力学定律可知，气体由状态a沿acb到达状态b，内能增加量为ΔU＝(336－126)J＝210J．则该气体由状态b沿曲线ba返回状态a时气体放热，则Q＝ΔU－W＝(210＋84)J＝294J.(3)①需要的金原子个数为n＝eq\f(384400×103,3.48×10－9)个＝1.10×1017个②这些原子的总质量为m＝eq\f(n,NA)M＝eq\f(1.10×1017,6.02×1023)×197g＝3.6×10－8kg答案(1)BC(2)放294(3)①1.10×1017②3.6×10－8kg3．(2022·宿迁市高三摸底)关于下列四幅图的说法，正确的是________．图6－13－7A．甲图中估测油酸分子直径时，可把油酸分子简化为球形处理B．乙图中，显微镜下看到三颗微粒运动位置连线是它们做布朗运动的轨迹C．烧热的针尖，接触涂上薄蜂蜡层的云母片背面上某点，经一段时间后形成图丙的外形，则说明云母为非晶体D．丁图中分子间距离为r0时，分子间作用力F最小，分子势能也最小图6－13－8(2)肯定质量的抱负气体压强p与热力学温度T的关系图象如图6－13－8，AB、BC分别与p轴、T轴平行，气体在状态A时体积为V0，则在状态C时的体积为________；从状态A经状态B变化到状态C的过程中，气体对外界做功为W，内能增加了ΔU，则此过程中该气体吸取的热量为________．(3)某热水袋容积为900mL.请估算装水量为80%时热水袋中水分子的数目(阿伏加德罗常数NA＝6×1023mol－1)．解析(1)利用单分子油膜法测油酸分子直径时，是把油酸分子构建成球体模型，选项A正确；乙图中不是布朗运动的轨迹，而是间隔相等时间的位置连线，选项B错误；图丙表示云母具有导热各向异性，说明云母是晶体，选项C错误；当分子间距离为r0时，分子力为零，分子势能最小，选项D正确．(2)从状态A到状态B为等温升压过程有p0V0＝2p0VB，从状态B到状态C为等压升温过程有eq\f(VB,VC)＝eq\f(T0,2T0)，联立解得VC＝V0；由热力学第肯定律ΔU＝－W＋Q，解得吸取热量为Q＝W＋ΔU.(3)n＝eq\f(mNA,M)＝eq\f(ρV×80%,M)×NA＝eq\f(1×103×900×10－6×0.8,18×10－3)×6×1023个＝2.4×1025个答案(1)AD(2)V0W＋ΔU(3)2.4×1025个1．对热力学第肯定律的考查方式，一种是以选择题的形式单独考查，另一种是以计算题的形式与气体性质结合进行考查．解答热力学第肯定律的问题要抓好以下两点：(1)留意符号正负的规定．若争辩对象为气体，对气体做功的正负由气体体积的变化打算．气体体积增大，气体对外界做功，W＜0；气体的体积减小，外界对气体做功，W＞0.(2)留意转变内能的两种方式：做功和热传递．不能认为物体吸热(或对物体做功)，物体的内能就肯定增加．2．两种微观模型(1)球体模型(适用于固体、液体)：一个分子的体积V0＝eq\f(4,3)π(eq\f(d,2))3＝eq\f(1,6)πd3，d为分子的直径．(2)立方体模型(适用于气体)；一个分子占据的平均空间V0＝d3，d为分子间的距离．题组二热学基本学问、热力学第肯定律与气体试验定律的组合4．(2022·徐州市高三考前信息卷)(1)下列说法正确的是________．A．晶体的导热性能肯定是各向异性B．封闭气体的压强仅与分子的密集程度有关C．夏季天旱时，给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管，防止水分蒸发D．虽然大量分子做无规划运动，速率有大有小，但分子的速率却按肯定的规律分布(2)已知氮气的摩尔质量为M，在某状态下氮气的密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，在该状态下体积为V1的氮气分子数为________，该氮气变为液体后的体积为V2，则一个氮分子的体积约为________．图6－13－9(3)肯定质量的某种抱负气体由状态A变为状态B，其有关数据如图6－13－9所示．若此过程中吸取的热量Q＝7.0×105J，同时气体的内能增加了6.5×105J，求：①在状态B时的温度；②状态A的压强是多少．解析(1)某些单晶体的导热性是各向异性，A错误；封闭气体的压强由单位体积的分子数和分子运动的猛烈程度打算，B错误；夏季天旱时，给庄稼松土是为了破坏土壤中的毛细管，防止水分蒸发，C正确；虽然大量分子做无规章运动，速率有大有小，但分子的速率却按肯定的规律分布，就是呈现中间多两头少的规律，D正确．(2)气体的密度乘气体的体积就是气体的质量，气体的质量除以摩尔质量就是气体的物质的量，用气体的物质的量乘阿伏加德罗常数就是分子个数，用液化后的体积除以分子个数就是每个分子的体积．(3)①由抱负气体状态方程知V1/T1＝V2/T2T1＝400K②由热力学第肯定律知ΔU＝W＋QW＝0.5×105JW＝pΔV＝(VB－VA)解得p＝1.0×105Pa答案(1)CD(2)ρV1NA/MMV2/ρVNA(3)①400K②1.0×105Pa5．[2022·苏、锡、常、镇四市高三调研(一)](1)下列说法中正确的是________．A．气体对容器的压强是大量气体分子对容器的碰撞引起的，它跟气体分子的密集程度以及气体分子的平均动能有关B．在绕地球飞行的宇宙飞船中，自由飘浮的水滴呈球形，这是表面张力作用的结果C．液晶显示器是利用了液晶对光具有各向同性的特点D．当两分子间距离大于平衡位置的间距r0时，分子间的距离越大，分子势能越小(2)肯定质量的抱负气体由状态A经过程I变至状态B时，内能增加120J．当气体从状态B经过程Ⅱ回到状态A时，外界压缩气体做功200J，则Ⅱ过程中气体________(填“吸热”或“放热”)，热量为________J.图6－13－10(3)肯定质量的抱负气体状态变化如图6－13－10所示，其中AB段与t轴平行．已知在状态A时气体的体积为1.0L，那么变到状态B时气体的体积为多少？从状态A变到状态C的过程中气体对外做功为多少？解析(1)气体对容器壁的压强是由于气体分子无规章运动，对容器壁频繁的撞击引起的，气体分子越密集，单位时间内撞击的分子数越多，单位面积上的撞击力越大，压强就越大，分子的平均动能越大，平均每个分子的撞击力就越大，压强就越大，故A正确；宇宙飞船中，水滴处于完全失重状态，液体表面由于分子张力作用，使液体的表面积最小，相同的体积，球的表面积最小，故B正确；液晶显示器是利用了液晶对光的各向异性的特点，故C错误；当两分子间距大于平衡距离时，分子力表现为引力，分子间距离增大，分子力做负功，分子势能增大，故D错误．(2)过程I从A到B气体内能增加120J，过程Ⅱ为Ⅰ的逆过程，气体内能削减120J，由能量的转化和守恒得ΔU＝W＋Q，Q＝ΔU－W＝－120J－200J＝－320J，所以Ⅱ过程气体放热，且热量为320J.(3)如图可知B状态的温度T2＝546K，A到B过程为等压过程，所以有eq\f(V1,T1)＝eq\f(V2,T2)V2＝eq\f(T2V1,T1)＝2.0L在A到C过程中A到B为等压过程；B到C为等容过程，等容过程气体不做功．所以WAC＝WAB＝pΔV＝200J答案(1)AB(2)放热320(3)2.0L200J6．(2022·扬州市高三第四次调研)(1)关于下列四幅图中所涉及物理学问的论述中，正确的是________．图6－13－11A．甲图中，由两分子间作用力随距离变化的关系图线可知，当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力均为零B．乙图中，由肯定质量的氧气分子分别在不同温度下速率分布状况，可知温度T1<T2C．丙图中，在固体薄片上涂上石蜡，用烧热的针接触其上一点，从石蜡熔化状况可判定固体薄片必为非晶体D．丁图中，液体表面层分子间相互作用表现为斥力，正是由于斥力才使得水黾可以停在水面上图6－13－12(2)在“用油膜法估测分子大小”的试验中，已知试验室中使用的酒精油酸溶液的浓度为A，N滴溶液的总体积为V.在浅盘中的水面上均匀撒上痱子粉，将一滴溶液滴在水面上，待油膜稳定后，在带有边长为a的正方形小格的玻璃板上描出油膜的轮廓(如图6－13－12所示)，测得油膜占有的正方形小格个数为X.①用以上字母表示一滴酒精油酸溶液中的纯油酸的体积为________．②油酸分子直径约为________．(3)肯定质量的抱负气体，状态从A→B→C→D→A的变化过程可用如图6－13－13所示的p－V图线描述，其中D→A为等温线，气体在状态A时温度为TA＝300K，试求：①气体在状态C时的温度TC；②若气体在A→B过程中吸热1000J，则在A→B过程中气体内能如何变化？变化了多少？图6－13－13解析(1)甲图中，当两个相邻的分子间距离为r0时，分子间的引力和斥力相等，它们间相互作用力的合力为零，A错误；温度上升，运动快的分子数增加，故T1<T2，B正确；多晶体也表现为各向同性，C错误；液体表面层分子间相互作用表现为引力，因此产生了表面张力，D错误．(2)滴油酸酒精溶液的体积为eq\f(V,N)，其中纯油酸的体积为eq\f(AV,N)，油酸薄膜的面积为Xa2，故油酸的直径d＝eq\f(VA,NXa2).(3)①C→D过程为等压过程，则eq\f(VC,TC)＝eq\f(VD,TD)所以TC＝375K②A→B过程气体对外做功W＝pΔV＝2×105×3×10－3J＝600JΔU＝Q－W＝1000J－600J＝400J即气体内能增加400J答案(1)B(2)eq\f(AV,N)d＝eq\f(VA,NXa2)(3)375K增加400J应用气体试验定律的解题思路(1)选择对象——即某肯定质量的抱负气体；(2)找出参量——气体在始末状态的参量p1、V1、T1及p2、V2、T2；(3)生疏过程——认清变化过程是正确选用物理规律的前提；(4)列出方程——选用某一试验定律或气态方程，代入具体数值求解，并争辩结果的合理性．1．(2022·苏北四市高三第一次调研)(1)下列说法中正确的是________．A．空气中PM2.5的运动属于分子热运动B．露珠成球形是由于液体表面张力的作用C．液晶显示屏是利用液晶的光学各向异性制成的D．分子间相互作用力随着分子间距离的增大而减小(2)如图6－13－14所示，图6－13－14肯定质量的抱负气体被活塞密封在一容器中，活塞与容器壁间无摩擦，外界大气压强保持不变．当气体的温度上升时，气体体积_________(选填“增大”、“减小”或“不变”)，从微观角度看，产生这种现象的缘由是________________________________________________________________________.(3)某压力锅结构如图6－13－15所示．图6－13－15盖好密封锅盖，将压力阀套在出气孔上，给压力锅加热．①在压力阀被顶起前，停止加热．若此时锅内气体的体积为V、摩尔体积为V0，阿伏加德罗常数为NA，计算锅内气体的分子数；②在压力阀被顶起后，停止加热．假设放气过程中气体对外界做功为W0，并向外界释放了Q0的热量．求该过程锅内原有气体内能的变化量．解析(1)空气中PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，其运动是由于来自空气分子的各个方向的撞击不平衡所引起的，属于布朗运动，不属于分子热运动，故A错误；液体表面的分子的距离r>r0，分子力表现为引力，即有缩小到最小面积的趋势，液体的表面层就像张紧的橡皮膜而表现出表面张力，宏观上表现为液体表面张力，故B正确；液晶的光学性质随温度、所加电场、所加电压的变化而变化，液晶显示屏就是利用液晶的这种光学各向异性制成的，故C正确；分子间相互作用力随着分子间距离的变化如图中实线所示，可见D错误．(2)由题意知气体发生等压变化，肯定质量的气体压强大小取决于气体分子的平均动能、单位体积内分子数(即数密度)，温度上升时分子平均动能增大，所以单位体积内分子数就得减小，则气体的体积增大．(3)①物质的量等于总体积除以摩尔体积，分子数等于物质的量与阿伏加德罗常数的积，设分子数为n，故有：n＝eq\f(V,V0)NA②由热力学第肯定律ΔU＝W＋Q得：ΔU＝－W0－Q0答案(1)BC(2)增大；温度上升时，分子平均动能增大，只有气体的体积同时增大使分子的密集程度减小，才能保持压强不变．(3)①eq\f(V,V0)NA②－W0－Q02．(2022·南通市、扬州市、泰州市、宿迁市高三其次次调研)(1)下列说法中正确的是________．A．集中现象只能发生在气体和液体中B．岩盐是立方体结构，粉碎后的岩盐不再是晶体C．地球大气的各种气体分子中氢分子质量小，其平均速率较大，更简洁摆脱地球吸引而逃逸，因此大气中氢含量相对较少D．从微观角度看，气体压强只与分子平均动能有关(2)图6－13－16如图6－13－16所示，一隔板将绝热容器分成容积相等的两部分，左半部分充有抱负气体，右半部分是真空．现抽去隔板，左室气体向右室集中，最终达到平衡．这个过程叫作绝热自由膨胀．膨胀后，气体的压强________(填“变大”“变小”或“不变”)，温度________(填“变大”“变小”或“不变”)．(3)节日儿童玩耍的氢气球充气时只充到其极限体积的eq\f(9,10).将充好气的氢气球释放，上升过程中，随着大气压减小，气球会膨胀，达到极限体积时爆炸．已知地面的大气压强为750mmHg(毫米汞柱)，大气压强随海拔的变化规律是：每上升12m，大气压强减小1mmHg.假定在气球上上升度内大气温度是恒定的，气球内外压强相等，求：①气球达到极限体积时气体的压强；②气球能上升的最大高度．解析(1)把金片和铅片压在一起，金会集中到铅片中，铅也会集中到金片中，说明集中现象也能发生在固体中，选项A错误；粉碎后岩盐的晶体结构没有被破坏，仍旧是晶体，选项B错误；氢分子质量小，相同温度条件下，其分子平均速率大，故氢气更简洁摆脱地球吸引而逃逸，所以大气中氢含量相对较少，选项C正确；从微观角度看，气体压强取决于单位体积内气体分子的数目和气体分子的平均动能，选项D错误．(2)由于容器绝热，故无热交换，即Q＝0，气体自由膨胀，不受外界阻碍，所以气体不对环境做功，即W＝0，据热力学第肯定律ΔU＝Q＋W可知，气体的内能不变，即气体的温度不变；从微观角度看，气体压强取决于单位体积内气体分子的数目和气体分子的平均动能，自由膨胀前后，气体的温度不变，故气体分子的平均动能不变，但由于气体体积增大，导致单位体积内气体分子数目削减，故气体压强变小．(3)①设极限体积时气体的压强为p1，由玻意耳定律有p0V0＝p1V1代入数据解得p1＝eq\f(9,10)p0＝675mmHg②气球能上升的最大高度h＝(750－675)×12m＝900m答案(1)C(2)变小不变(3)①675mmHg②900m3．(2022·徐州市高三第三次质量检测)(1)下列说法正确的是________．A．布朗运动就是液体分子的无规章运动B．晶体规章外形是晶体内部微粒在空间有规章排列的结果C．液体很难压缩是由于液体分子间只有斥力没有引力的原因D．液体表面具有收缩的趋势是由于液体存在表面张力的原因图6－13－17(2)某同学从冰箱冷冻室中取出经较长时间冷冻的空烧瓶后，快速把一个气球紧密地套在瓶口上，并将烧瓶放进盛有热水的烧杯里，气球渐渐膨胀起来，如图6－13－17所示．烧瓶和气球里的气体内能________(填“增大”“不变”或“减小”)，外界对气体________(填“做正功”“做负功”或“不做功”)．图6－13－18(3)如图6－13－18，一端开口、另一端封闭的瘦长薄壁玻璃管水平放置，内有用水银柱封闭的体积为10mL的某种抱负气体．外界大气压为1标准大气压，环境温度为27℃，阿伏加德罗常数约为6×1023mol－1，标准状况下1mol该气体体积约为22.4L．求：①当环境温度降为0℃时(设大气压强不变)气体的体积；②估算管中气体分子数目．(结果保留两位有效数字)解析(1)布朗运动是悬浮微粒的无规章运动，不是液体分子的运动，选项A错误；晶体的微观结构打算了晶体的外形和物理性质与非晶体不同，选项B正确；液体分子间的引力和斥力是同时存在的，选项C错误；由于液体表面张力的存在使得液体表面具有收缩的趋势，选项D正确．(2)烧瓶和气球里的气体温度上升，故气体的内能增大；气球膨胀，气体对外做正功，故外界对气体做负功．(3)①由抱负气体状态方程知V1/T1＝V2/T2V2＝9.1mL②n＝eq\f(V2,V0)NA代入数据得n＝2.4×1020个答案(1)BD(2)增大做负功(3)9.1mL2.4×1020个4．[2022·苏、锡、常、镇四市高三教学状况调研(二)](1)下列关于气体的压强说法正确的是________．A．肯定质量的抱负气体温度不断上升，其压强肯定不断增大B．肯定质量的抱负气体体积不断减小，其压强肯定不断增大C．大量气体分子对容器壁的持续性作用形成气体的压强D．气体压强跟气体分子的平均动能和气体分子的密集程度有关图6－13－19(2)在“用油膜法估测分子的大小”试验中，在玻璃板上描出油膜的轮廓，随后把玻璃板放在坐标纸上，其外形如图6－13－19所示，坐标纸上正方形小方格的边长为10mm，该油酸膜的面积是________m2；若一滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是4×10－6mL，则油酸分子的直径是________m．(上述结果均保留1位有效数字)(3)如图6－13－20所示，用不计重力的轻质活塞在气缸内封闭肯定质量抱负气体，活塞与气缸壁间摩擦忽视不计，开头时活塞距气缸底高度h1＝0.05m．给气缸加热，活塞缓慢上升到距离气缸底h2＝0.80m处，同时缸内气体吸取Q＝450J的热量．已知活塞横截面积S＝5.0×10－3m2，大气压强p0＝1.0×105Pa.求：图6－13－20①缸内气体对活塞所做的功W；②此过程中缸内气体增加的内能ΔU.解析(1)从宏观上看，影响气体压强的因素有温度和体积，故选项A、B错误；从微观上看，气体压强跟气体分子的平均动能和气体分子的密集程度有关，故选项D正确；气体压强就是由于大量气体分子对容器壁的持续不断的碰撞作用产生的，故选项C正确．(2)通过题图可得正方形的个数为80，所以油膜的面积为S＝80×102mm2＝8×10－3m2，因此油酸分子的直径为d＝eq\f(V,S)＝eq\f(4×10－6×10－6,8×10－3)m＝5×10－10m.(3)①活塞缓慢上升，视为等压过程则气体对活塞做功W＝FΔh＝p0SΔh＝150J②依据热力学定律ΔU＝(－W)＋Q＝300J答案(1)CD(2)8×10－35×10－10(3)①150J②300J5．(2022·南京师大附中高三模拟)(1)下列说法中正确的是________．A．当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的增大而增大B．气体压强的大小跟气体分子的平均动能有关，与分子的密集程度无关C．有规章外形的物体是晶体，没有确定的几何外形的物体是非晶体D．由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离，液面分子间表现为引力，所以液体表面具有收缩的趋势图6－13－21(2)肯定质量的抱负气体，从初始状态A经状态B、C再回到状态A，变化过程如图6－13－21所示，其中A到B曲线为双曲线中的一支．图中V0和p0为已知量．①从状态A到B，气体经受的是________(填“等温”“等容”或“等压”)过程；②从B到C的过程中，气体做功大小为________；③从A经状态B、C再回到状态A的过程中，气体吸放热状况为________(填“吸热”“放热”或“无吸放热”)．(3)在“油膜法估测分子直径”的试验中：①下列关于油膜法试验的说法中正确的是()A．可以直接将油酸滴到浅水盆中进行试验B．试验中撒痱子粉应当越多越好C．该试验中的抱负化假设是将油膜看成单分子层油膜D．试验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是可使油酸和痱子粉之间形成清楚的边界轮廓②某老师为本试验配制油酸酒精溶液，试验室配备的器材有：面积为0.25m2的蒸发皿、滴管、量筒(60滴溶液滴入量筒体积约为1毫升)、纯油酸和无水酒精若干等．已知分子直径数量级为10－10m，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度(油酸与油酸酒精溶液的体积比)至多为多少？解析(1)分子力表现为斥力时，分子间的距离r＜r0，分子距离增大，分子斥力做正功，分子势能减小，选项A错误；气体的压强微观上与分子动能和分子的密集程度都有关，选项B错误；单晶体有规章的几何外形，多晶体没有规章的几何外形，选项C错误；液体表面张力产生的缘由是液体表面分子间的距离大于液体内部分子间的距离，分子力表现为引力，选项D正确．(2)①A到B曲线为双曲线，所以A到B