13導(dǎo)航卷十三分子動(dòng)理論氣體熱力學(xué)定律

1、導(dǎo)航卷十三分子動(dòng)理論氣體熱力學(xué)定律(時(shí)間：45分鐘)1(2015新課標(biāo)全國(guó)卷，33)(15分)(1)(5分)下列說(shuō)法正確的是_。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)A將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體B固體可以分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同方向上有不同的光學(xué)性質(zhì)C由同種元素構(gòu)成的固體，可能會(huì)由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體D在合適的條件下，某些晶體可以轉(zhuǎn)化為非晶體，某些非晶體也可以轉(zhuǎn)化為晶體E在熔化過(guò)程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內(nèi)能也保持不變(2)(10分)如圖，一固定的豎直汽缸由一大一小兩個(gè)同軸圓筒組成

2、，兩圓筒中各有一個(gè)活塞。已知大活塞的質(zhì)量為m12.50 kg，橫截面積為S180.0 cm2；小活塞的質(zhì)量為m21.50 kg，橫截面積為S240.0 cm2；兩活塞用剛性輕桿連接，間距為l40.0 cm；汽缸外大氣的壓強(qiáng)為p1.00105 Pa，溫度為T303 K。初始時(shí)大活塞與大圓筒底部相距，兩活塞間封閉氣體的溫度為T1495 K。現(xiàn)汽缸內(nèi)氣體溫度緩慢下降，活塞緩慢下移。忽略兩活塞與汽缸壁之間的摩擦，重力加速度大小g取 10 m/s2。求： ()在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，缸內(nèi)封閉氣體的溫度；()缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡時(shí)，缸內(nèi)封閉氣體的壓強(qiáng)。2(2015新課標(biāo)全國(guó)卷，33

3、)(15分)(1)(5分)關(guān)于擴(kuò)散現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是_。(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分。每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)A溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快B擴(kuò)散現(xiàn)象是不同物質(zhì)間的一種化學(xué)反應(yīng)C擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的D擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生E液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體的對(duì)流形成的(2)(10分)如圖，一粗細(xì)均勻的U形管豎直放置，A側(cè)上端封閉，B側(cè)上端與大氣相通，下端開(kāi)口處開(kāi)關(guān)K關(guān)閉；A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度為l10.0 cm，B側(cè)水銀面比A側(cè)的高h(yuǎn)3.0 cm?，F(xiàn)將開(kāi)關(guān)K打開(kāi)，從U形管中放出部分水銀，當(dāng)兩側(cè)水銀面的高度差為h110.0 cm時(shí)將

4、開(kāi)關(guān)K關(guān)閉。已知大氣壓強(qiáng)p075.0 cmHg。 ()求放出部分水銀后A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度；()此后再向B側(cè)注入水銀，使A、B兩側(cè)的水銀面達(dá)到同一高度，求注入的水銀在管內(nèi)的長(zhǎng)度。3(2015山東理綜，37)(12分)(1)墨滴入水，擴(kuò)而散之，徐徐混勻。關(guān)于該現(xiàn)象的分析正確的是_。(雙選，填正確答案標(biāo)號(hào))a混合均勻主要是由于碳粒受重力作用b混合均勻的過(guò)程中，水分子和碳粒都做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)c使用碳粒更小的墨汁，混合均勻的過(guò)程進(jìn)行得更迅速d墨汁的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)是由于碳粒和水分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)引起的(2)扣在水平桌面上的熱杯蓋有時(shí)會(huì)發(fā)生被頂起的現(xiàn)象。如圖，截面積為S的熱杯蓋扣在水平桌面上，開(kāi)始時(shí)內(nèi)部封閉氣體的溫度為3

5、00 K，壓強(qiáng)為大氣壓強(qiáng)p0。當(dāng)封閉氣體溫度上升至303 K時(shí)，杯蓋恰好被整體頂起，放出少許氣體后又落回桌面，其內(nèi)部氣體壓強(qiáng)立刻減為p0，溫度仍為303 K。再經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，內(nèi)部氣體溫度恢復(fù)到300 K。整個(gè)過(guò)程中封閉氣體均可視為理想氣體。求：()當(dāng)溫度上升到303 K且尚未放氣時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)；()當(dāng)溫度恢復(fù)到300 K時(shí)，豎直向上提起杯蓋所需的最小力。4(2015海南單科，15)(12分)(1)(4分)已知地球大氣層的厚度h遠(yuǎn)小于地球半徑R，空氣平均摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，地面大氣壓強(qiáng)為p0，重力加速度大小為g。由此可估算得，地球大氣層空氣分子總數(shù)為_(kāi)，空氣分子之間的平均距離

6、為_(kāi)。(2)(8分)如圖，一底面積為S，內(nèi)壁光滑的圓柱形容器豎直放置在水平地面上，開(kāi)口向上，內(nèi)有兩個(gè)質(zhì)量均為m的相同活塞A和B；在A與B之間、B與容器底面之間分別封有一定量的同樣的理想氣體，平衡時(shí)體積均為V。已知容器內(nèi)氣體溫度始終不變，重力加速度大小為g，外界大氣壓強(qiáng)為p0。現(xiàn)假設(shè)活塞B發(fā)生緩慢漏氣，致使B最終與容器底面接觸。求活塞A移動(dòng)的距離。5(2015重慶理綜，10)(12分)(1)(6分)某駕駛員發(fā)現(xiàn)中午時(shí)車胎內(nèi)的氣壓高于清晨時(shí)的，且車胎體積增大。若這段時(shí)間胎內(nèi)氣體質(zhì)量不變且可視為理想氣體，那么()A外界對(duì)胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能減小B外界對(duì)胎內(nèi)氣體做功，氣體內(nèi)能增大C胎內(nèi)氣體對(duì)外界做功

7、，內(nèi)能減小D胎內(nèi)氣體對(duì)外界做功，內(nèi)能增大(2)(6分)北方某地的冬天室外氣溫很低，吹出的肥皂泡會(huì)很快凍結(jié)。若剛吹出時(shí)肥皂泡內(nèi)氣體溫度為T1，壓強(qiáng)為p1，肥皂泡凍結(jié)后泡內(nèi)氣體溫度降為T2。整個(gè)過(guò)程中泡內(nèi)氣體視為理想氣體，不計(jì)體積和質(zhì)量變化，大氣壓強(qiáng)為p0。求凍結(jié)后肥皂膜內(nèi)外氣體的壓強(qiáng)差。導(dǎo)航卷十三分子動(dòng)理論氣體熱力學(xué)定律1【詳細(xì)分析】(1)晶體有固定的熔點(diǎn)，并不會(huì)因?yàn)轭w粒的大小而改變，即使敲碎為小顆粒，仍舊是晶體，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；固體分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同方向上光學(xué)性質(zhì)不同，表現(xiàn)為晶體具有各向異性，選項(xiàng)B正確；同種元素構(gòu)成的可能由于原子的排列方式不同而形成不同的晶體，如金剛石和石墨，選

8、項(xiàng)C正確；晶體的分子排列結(jié)構(gòu)如果遭到破壞就可能形成非晶體，反之亦然，選項(xiàng)D正確；熔化過(guò)程中，晶體要吸熱，溫度不變，但是內(nèi)能增大，選項(xiàng)E錯(cuò)誤。(2)()大小活塞在緩慢下移過(guò)程中，受力情況不變，汽缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)不變，由蓋呂薩克定律得初狀態(tài)V1(S1S2)，T1495 K末狀態(tài)V2lS2代入可得T2T1330 K()對(duì)大、小活塞受力分析則有m1gm2gpS1p1S2p1S1pS2可得p11.1105 Pa缸內(nèi)封閉的氣體與缸外大氣達(dá)到熱平衡過(guò)程中，氣體體積不變，由查理定律得T3T303 K解得p21.01105 Pa答案(1)BCD(2)()330 K()1.01105 Pa2【詳細(xì)分析】(1)根據(jù)分子

9、動(dòng)理論，溫度越高，擴(kuò)散進(jìn)行得越快，故A正確；擴(kuò)散現(xiàn)象是由物質(zhì)分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，不是化學(xué)反應(yīng)，故C正確、B錯(cuò)誤；擴(kuò)散現(xiàn)象在氣體、液體和固體中都能發(fā)生，故D正確；液體中的擴(kuò)散現(xiàn)象不是由于液體的對(duì)流形成的，是液體分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的，故E錯(cuò)誤。(2)()以cmHg為壓強(qiáng)單位。設(shè)A側(cè)空氣柱長(zhǎng)度l10.0 cm時(shí)的壓強(qiáng)為p；當(dāng)兩側(cè)水銀面的高度差為h110.0 cm時(shí)，空氣柱的長(zhǎng)度為l1，壓強(qiáng)為p1。由玻意耳定律得plp1l1由力學(xué)平衡條件得pp0ph打開(kāi)開(kāi)關(guān)K放出水銀的過(guò)程中，B側(cè)水銀面處的壓強(qiáng)始終為p0，而A側(cè)水銀面處的壓強(qiáng)隨空氣柱長(zhǎng)度的增加逐漸減小，B、A兩側(cè)水銀面的高度差也隨之減小，直至B側(cè)水

10、銀面低于A側(cè)水銀面h1為止。由力學(xué)平衡條件有p1p0ph1聯(lián)立式，并代入題給數(shù)據(jù)得l112.0 cm()當(dāng)A、B兩側(cè)的水銀面達(dá)到同一高度時(shí)，設(shè)A側(cè)空氣柱的長(zhǎng)度為l2，壓強(qiáng)為p2。由玻意耳定律得plp2l2由力學(xué)平衡條件有p2p0聯(lián)立式，并代入題給數(shù)據(jù)得l210.4 cm設(shè)注入的水銀在管內(nèi)的長(zhǎng)度h，依題意得h2(l1l2)h1聯(lián)立式，并代入題給數(shù)據(jù)得h13.2 cm答案(1)ACD(2)()12.0 cm()13.2 cm3【詳細(xì)分析】(1)根據(jù)分子動(dòng)理論的知識(shí)可知，混合均勻主要是由于水分子做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，使得碳粒無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)造成的布朗運(yùn)動(dòng)，由于布朗運(yùn)動(dòng)的劇烈程度與顆粒大小和溫度有關(guān)，所以使用碳粒更

11、小的墨汁，布朗運(yùn)動(dòng)會(huì)更明顯，則混合均勻的過(guò)程進(jìn)行得更迅速，故選b、c。(2)()以開(kāi)始封閉的氣體為研究對(duì)象，由題意可知，初狀態(tài)溫度T0300 K，壓強(qiáng)為p0；末狀態(tài)溫度T1303 K，壓強(qiáng)設(shè)為p1，由查理定律得代入數(shù)據(jù)得p1p01.01p0()設(shè)杯蓋的質(zhì)量為m，剛好被頂起時(shí)，由平衡條件得p1Sp0Smg放出少許氣體后，以杯蓋內(nèi)的剩余氣體為研究對(duì)象，由題意可知，初狀態(tài)溫度T2303 K，壓強(qiáng)p2p0，末狀態(tài)溫度T3300 K，壓強(qiáng)設(shè)為p3，由查理定律得設(shè)提起杯蓋所需的最小力為F，由平衡條件得Fp3Sp0Smg聯(lián)立式，代入數(shù)據(jù)得Fp0S0.02p0S答案(1)bc(2)()1.01 p0()0.02p0S4【詳細(xì)分析】(1)設(shè)大氣層中氣體的質(zhì)量為m，由大氣壓強(qiáng)產(chǎn)生，mgp0S，即：m分子數(shù)n，假設(shè)每個(gè)分子占據(jù)一個(gè)小立方體，各小立方體緊密排列，則小立方體邊長(zhǎng)即為空氣分子平均間距，設(shè)為a，大氣層中氣體總體積為V，a，而V4R2h，所以a。(2)A與B之間、B與容器底面之間的氣體壓強(qiáng)分別為p1、p2，在漏氣前，對(duì)A分析有p1p0，對(duì)B有p2p1B最終與容器底面接觸后，AB間的壓強(qiáng)為p，氣體體積為V，則有pp0因?yàn)闇囟仁?/p>