高三物理二轮复习 专题六 选考部分 第1讲 分子动理论 气体及热力学定律逐题对点特训-人教版教材高三.doc

第1讲分子动理论气体及热力学定律

1．(2017·辽宁三校调考)(1)下列说法中正确的是__ACE__.
A．内能不同的物体，它们的分子平均动能可能相同
B．温度越高的物体其分子的平均速率一定越大
C．当分子间的距离减小时，分子间的斥力和引力均增大，但斥力比引力增大得快
D．温度高的物体与温度低的物体混合时一定是温度高的物体把温度传递给温度低的物体
E．已知某物质的摩尔质量和分子质量，可以计算出阿伏加德罗常数
(2)如图所示，A端封闭有理想气体的U形玻璃管倒插入水银槽中，玻璃管的横截面积为S，当环境温度为T1时，管中水银面处在M处，M点距水银槽中水银面的高度为h，此时气柱由L1、L2、L3三段组成，环境温度缓慢变为T2时，管中水银面处在N处，且M、N位于同一高度，已知大气压强为p0，求：

①气柱的长度L3与L1、L2之间的关系；
②试分析气体在上述过程中发生的是否为等压变化？如果是，请说明理由，如果不是，请分析指出气体压强最大时管中水银面所在的位置．
解析(1)因为物体的内能包括分子动能和分子势能，物体的内能还与物质的量有关，所以物体的内能不同，但温度可能相同，而温度是分子平均动能的标志，故温度相同，则分子的平均动能相同，故A正确；温度越高的物体其分子的平均动能一定越大，但分子质量不同，根据动能的表达式可知，动能大，分子的平均速率不一定大，故B错误；当分子间的距离减小时，分子间的斥力和引力均增大，但斥力比引力增大得快，C正确；热传递过程中传递的是能量而不是温度，D错误；某物质的摩尔质量除以这种物质的分子质量就是一摩尔这种物质的分子数，也就是阿伏伽德罗常数，故E正确．
(2)①取管内气体为研究对象，管内气体初、末状态压强均为p＝p0－h.
根据理想气体状态方程有eq\f(pV1,T1)＝eq\f(pV2,T2)，
有eq\f(pL1＋L2＋L3S,T1)＝eq\f(pL3－L1S,T2)，
解得L3＝eq\f(L1T1＋L1T2＋L2T2,T1－T2).
②根据管内压强p′＝p0－h′可知，管内气体发生的不是等压变化，水银面在L1段上升的过程中，管内气体的压强随管内水银柱高度h′的增大而减小，水银在L2段时，气体压强不变，管内气体发生等压变化，水银在L3段时，管内气体压强随h′的减小而增大，故整个变化过程中气体压强最大时管中水银面的位置为M、N两点．
答案(2)①L3＝eq\f(L1T1＋L1T2＋L2T2,T1－T2)②见解析
2．(2017·内蒙古部分学校联考)(1)在“用油膜法估测分子大小”的实验中，已知油酸的摩尔质量M＝0.3kg·mol－1，密度ρ＝0.9×103kg·m－3，则油酸的分子直径约为__1×10－10__m．将2cm3的油酸溶于酒精，制成400cm3的油酸酒精溶液，已知2cm3溶液有100滴，则1滴油酸酒精溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成的最大面积约为__0.1__m2.(取NA＝6×1023mol－1，结果保留一位有效数字)
(2)如图甲所示，粗细均匀的L形细玻璃管MON，水平管ON和竖直管OM的长度均为L＝18cm，N端开口，M端封闭，ON管内充满水银，OM管内封闭有一定质量的理想气体，室温为27℃.现将玻璃管在竖直平面内绕O点沿逆时针方向缓慢旋转90°，如图乙所示，此时ON管内水银柱长为L1，之后缓慢加热管内封闭气体，当管内封闭气体的温度为t1时，管内的水银恰好全部从ON管的N端溢出．已知大气压强p0＝75cmHg.求：
①L1的值；
②温度t1.

解析(1)油酸的摩尔体积Vmol＝eq\f(M,ρ)，一个油酸分子的体积V＝eq\f(Vmol,NA)，已知V＝eq\f(4,3)πeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(D,2)))3，油酸的分子直径D＝eq\r(3,\f(6M,πρNA))，代入数值解得D≈1.0×10－9m,1滴油酸酒精溶液中含有的油酸体积V1＝eq\f(2,400)×eq\f(2,100)cm3＝1×10－10m3，最大面积S＝eq\f(V1,D)，解得S＝0.1m2.
(2)①玻璃管绕O点沿逆时针方向缓慢旋转90°的过程中，OM管中的气体发生等温变化，设玻璃管的横截面积为S，则根据玻意耳定律可得
p0LS＝(p0＋pgL1)L1S，
得L1＝15cm.(另一解L1＝－90cm不合题意，舍去)
②根据理想气体状态方程有eq\f(p0LS,T)＝eq\f(p0·2LS,T1)
得T1＝600K，
即t1＝(600－273)℃＝327℃.
答案(2)①15cm②327°C
3．(2017·湖北襄阳调研)(1)关于气体的内能，下列说法正确