鲁科版 (2019)选择性必修 第三册第1节 分子动理论的基本观点免费巩固练习

第1章　分子动理论与气体实验定律

第1节　分子动理论的基本观点

基础过关练

题组一　物体是由大量分子组成的

1.下列说法中正确的是(　　)

A.物体是由大量分子组成的

B.无论是无机物质的小分子,还是有机物质的大分子,其分子大小的数量级都是10-10 m

C.本节中所说的“分子”,只包含了化学中的分子,不包括原子和离子

D.分子的质量是很小的,其数量级为10-10 kg

2.(多选)已知阿伏伽德罗常数为NA,铜的摩尔质量为M(单位为kg/mol),密度为ρ(单位为kg/m3),下面的结论中正确的是(　　)

A.1 m3铜所含原子的数目为

B.1个铜原子的质量为

C.1个铜原子的体积为

D.1 kg铜所含原子的数目为NA

题组二　分子的热运动

3.(多选)把墨汁用水稀释后取出一滴放在光学显微镜下观察,如图所示,下列说法中正确的是(　　)

A.在显微镜下既能看到水分子也能看到悬浮的小炭粒,且水分子不停地撞击炭粒

B.小炭粒在不停地做无规则运动,这就是布朗运动

C.越小的炭粒,运动越明显

D.在显微镜下看起来连成一片的液体,实际上是由许许多多的静止不动的水分子组成的

4.如图所示,把一块铅和一块金的接触面磨平磨光后紧紧压在一起,五年后发现金中有铅,铅中有金,对此现象说法正确的是(　　)

A.属于扩散现象,原因是金分子和铅分子的相互吸引

B.属于扩散现象,原因是金分子和铅分子的热运动

C.属于布朗运动,小金粒进入铅块中,小铅粒进入金块中

D.属于布朗运动,由于外界压力使小金粒、小铅粒彼此进入对方

题组三　分子间的作用力

5.(多选)如图所示,关于分子间的作用力,下列说法正确的是(其中r0为分子间平衡位置之间的距离) (　　)

A.当分子间距离为r0时,它们之间既有引力,也有斥力

B.分子间的平衡距离r0可以看作分子直径的大小,其数量级为1 m

C.两个分子间距离由较远减小到r=r0过程中,分子力先减小,后增大,分子力为引力

D.两个分子间距离由极小逐渐增大到r=r0过程中,引力和斥力都同时减小,分子力为引力

题组四　物体的内能

6.关于物体的温度与分子动能的关系,正确的说法是(　　)

A.某种物体的温度是0 ℃,说明物体中分子的平均动能为零

B.物体温度降低时,每个分子的动能都减小

C.物体温度升高时,速率小的分子数目减少,速率大的分子数目增多

D.物体的运动速度越大,则物体的温度越高

7.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(　　)

8.下列关于物体内能的说法正确的是(　　)

A.同一个物体,运动时比静止时的内能大

B.1 kg 0 ℃的水的内能比1 kg 0 ℃的冰的内能大

C.静止的物体的分子平均动能为零

D.物体被举得越高,其分子势能越大

能力提升练

题组一　热运动

1.(2019河北衡水月考,)关于分子的热运动,以下叙述正确的是(　　)

A.布朗运动就是分子的热运动

B.同种物质的分子的热运动剧烈程度相同

C.气体分子的热运动不一定比液体分子剧烈

D.物体运动的速度越大,其内部的分子热运动就越剧烈

2.(2019江西南昌二中高二下检测,)(多选)下列说法中正确的是(　　)

A.用显微镜观察到花粉颗粒在水中做布朗运动,反映了花粉分子在不停地做无规则运动

B.在一锅水中撒一些胡椒粉,加热一段时间后发现水中的胡椒粉在不停翻滚,说明温度越高,布朗运动越剧烈

C.物体的温度越高,分子热运动越剧烈

D.扩散现象说明分子之间存在空隙,同时也说明分子在永不停息地做无规则运动

3.(2020安徽宣城月考,)下列关于热运动的说法中,正确的是(　　)

A.分子热运动是指扩散现象和布朗运动

B.分子热运动是物体被加热后的分子运动

C.分子热运动指的是单个分子做永不停息的无规则运动

D.分子热运动指的是大量分子做永不停息的无规则运动

题组二　分子力做功、分子势能及物体的内能

4.(2019广东深圳高三期末,)(多选)下列说法中正确的是(　　)

A.温度高的物体内能一定大

B.温度高的物体分子的平均动能一定大

C.减小分子间的距离,分子斥力增大,分子间引力减小

D.冰吸热熔化过程水分子的势能增加

5.(2020上海闵行高三一模,)(多选)一个密闭容器由固定导热板分隔为体积相等的两部分,分别装有质量相等的不同种类气体。当两部分气体稳定后,它们分子的(　易错　)

A.平均速率相同 B.平均动能相同

C.平均速率不同 D.平均动能不同

6.(2020河南河北九师联盟高三下3月公益联考,)(多选)若取无穷远处分子势能为零,当两分子间距离为r0时,下列说法正确的是(　　)

A.分子势能最小,且小于零

B.分子间作用力的合力为零

C.分子间引力和斥力相等

D.分子间引力和斥力均为零

题组三　宏观量与微观量的计算

7.(2020北京第13中高三下开学测试,)已知油酸的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏伽德罗常数为NA。若用m表示一个油酸分子的质量,用V0表示一个油酸分子的体积,则下列表达式中正确的是(　　)

A.m= B.m=

C.V0= D.V0=

8.(2019江苏南通高三检测,)氙气灯在亮度、耗能及寿命上都比传统车灯有优越性。某轿车灯泡的容积V=1.5 mL,充入氙气的密度ρ=5.9 kg/m3,摩尔质量M=0.131 kg/mol,阿伏伽德罗常数NA=6×1023 mol-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。

9.(2020四川宜宾高三一诊,)已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R,空气平均摩尔质量为M,阿伏伽德罗常数为NA,地面附近大气压强为p,重力加速度大小为g。试估算:

(1)大气对地球表面的压力大小和地球大气层空气分子总数;

(2)若把气体分子占据的空间视为正方体,则空气分子之间的平均距离为多少。

答案全解全析

第1章　分子动理论与气体实验定律

第1节　分子动理论的基本观点

基础过关练

1.A　物体是由大量分子组成的,故A项正确;一些有机物质的分子较大,大小超过10-10 m,故B项错误;本节中所说的分子包括化学中的分子、原子和离子等,故C项错误;分子质量的数量级一般为10-26 kg,故D项错误。

2.BC　1 m3铜所含原子数目为ρ/M•NA,故A项错误;1个铜原子的质量为M/N_A ,故B项正确;一个铜原子的体积是M/(ρN_A ),故C项正确;1 kg铜所含原子的数目为N_A/M,故D项错误。

3.BC　在光学显微镜下,只能看到悬浮的小炭粒,看不到水分子,故A项错误;在显微镜下看到小炭粒不停地做无规则运动,这就是布朗运动,且炭粒越小,运动越明显,故B、C两项正确;水分子不是静止的,D项错误。

4.B　扩散现象是指不同种物质相互接触,物质的分子彼此进入对方的现象,是分子无规则运动的体现,选项B正确。

5.AB　当分子间距离为r0时,它们之间的引力与斥力刚好大小相等,分子间合力为零,A项正确;一般分子直径的数量级为10-10 m,跟分子间的平衡距离r0相当,B项正确;两分子间距离由较远减小到r=r0过程中,分子力先增大,后减小,C项错误;两分子间距离在小于r0的范围内,分子力为斥力,D项错误。

6.C　某种物体的温度是0 ℃时,分子的无规则运动不会停止,物体中分子的平均动能并不为零,A项错误;温度降低时,分子的平均动能减小,并非每个分子的动能都减小,B项错误;物体温度升高时,分子的平均动能增大,分子的平均速率增大,速率小的分子数目减少,速率大的分子数目增多,C项正确;物体的运动速度增大,动能增大(宏观),但物体内分子的热运动不一定加剧,温度不一定升高,D项错误。

7.B　当r=r0时引力与斥力的合力为零,即分子力为零,A、D两项错误;当分子间的距离趋于r0时,分子力做正功,分子势能减少,r=r0时分子势能最小,B项正确,C项错误。

8.B　物体的内能与其宏观运动状态无关,A项错误;1 kg 0 ℃的水变成1 kg 0 ℃的冰要放出热量,故1 kg 0 ℃的水的内能大,B项正确;静止的物体的动能为零,但分子在永不停息地做无规则运动,其分子的平均动能不为零,同理被举高的物体,重力势能增加,但其体积不变,分子势能不变,故C、D两项错误。

能力提升练

1.C　布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒做的无规则运动,由于小颗粒是由大量分子构成的,所以布朗运动不是分子的运动,故A错误;若温度不同,同种物质的分子热运动的剧烈程度也不同,故B错误;温度越高,分子热运动越剧烈,与物体运动的速度无关,由于气体和液体的温度高低不确定,所以气体分子的热运动不一定比液体分子剧烈,故C正确,D错误。

2.CD　用显微镜观察到花粉颗粒在水中做布朗运动,反映了液体分子在不停地做无规则运动,故A错误;在一锅水中撒一些胡椒粉,加热一段时间后发现水中的胡椒粉在不停翻滚,但这并不是布朗运动,而是由于水的对流引起的,故B错误;物体的温度越高,分子热运动越剧烈,故C正确;扩散现象说明分子之间存在空隙,同时也说明分子在永不停息地做无规则运动,故D正确。

3.D　扩散现象和布朗运动证实了分子的热运动,但热运动不是指扩散现象和布朗运动,故A错误;分子热运动是指大量分子做无规则运动,不是单个分子做无规则运动,物体被加热或不被加热,其分子都在进行着热运动,故B、C错误,D正确。

4.BD　物体内能与物质的质量、温度和体积有关,温度高,物体的内能不一定大,故A错误;温度是分子平均动能大小的标志,温度高,分子的平均动能大,故B正确;减小分子间的距离,分子斥力和分子引力都增大,分子斥力增加得快,故C错误;冰在熔化过程中吸收热量,内能增加,温度不变,分子的平均动能不变,因此水分子的势能增加,故D正确。

5.BC　当两部分气体稳定后,它们的温度是相等的,温度是分子的平均动能的标志,温度相等,则分子的平均动能相等,由于不是同种气体,则它们的分子的平均质量不相等,所以分子的平均速率不相等,故B、C正确,A、D错误。

易错警示

(1)温度是分子平均动能的“标志”或者说“量度”,温度只与物体内大量分子热运动的统计意义上的平均动能相对应,与单个分子的动能没有关系。

(2)温度高的物体,分子的平均速率不一定大,还与分子质量有关。

6.ABC　分子势能与分子间距离r的关系如图所示

由图可知当两分子的间距为r0时,分子势能最小,且小于零,故A正确;当两分子的间距为r0时,分子间引力与斥力大小相等,分子间合力为零,但是分子间引力和斥力的大小均不为零,故B、C正确,D错误。

7.B　一个分子的质量等于摩尔质量除以阿伏伽德罗常数,则有m=M/N_A ,A错误,B正确;由于油酸分子间隙小,所以一个油酸分子的体积等于摩尔体积除以阿伏伽德罗常数,则有V0=V_mol/N_A =(M/ρ)/N_A =M/(ρN_A ),C、D错误。

8.答案　(1)4×1019个　(2)3×10-9 m

解析　(1)设灯泡中氙气的物质的量为n,则n=ρV/M,

灯泡中氙气分子的总个数N=ρV/MNA=(5"." 9kg"/" m^3×1"." 5×10^("-" 6) " " m^3)/(0"." 131kg"/" mol)×

6×1023 mol-1≈4×1019(个)。

(2)每个分子所占的空间为V0=V/N

设分子间平均距离为a,则有V0=a3,

则a=∛(V/N)≈3×10-9 m。

9.答案　(1)4πpR2　(4πpR^2 N_A)/Mg　(2)∛(hMg/(pN_A ))

解析　(1)根据F=pS,大气对地球表面的压力大小为F=p×4πR2=4πpR2;

设大气层中气体质量为m,由大气压强的产生原因得

mg=pS=4πpR2,

即m=(4πpR^2)/g

分子总数N=(mN_A)/M=(4πpR^2 N_A)/Mg;

(2)假设每个分子占据一个小立方体,各小立方体紧密排列,则小立方体边长即空气分子间的平均距离,设小立方体边长为a,大气层中气体总体积为V,则a=∛(V/N)

而V=4πR2h,

所以:a=∛(hMg/(pN_A ))。

答案全解全析

第5章　原子核与核能

第1节　认识原子核

基础过关练

1.ACD　由三种射线的本质和特点可知,一张黑纸就能挡住α射线,但挡不住β射线和γ射线,故A正确;γ射线是一种波长很短的光子,不会使原子核变成新核,故B错误;三种射线中α射线电离作用最强,故C正确;β粒子是电子,来自原子核,故D正确。

2.C　由左手定则可知粒子向右射出后,在匀强磁场中α粒子受到的洛伦兹力向上,β粒子受到的洛伦兹力向下,轨迹都是圆弧。由于α粒子速率约是0.1c,而β粒子速率约为0.9c,再由qE=qvB,可知在D项中的正交电、磁场中不可能都做直线运动。故A、B、D错误,C正确。

3.ABC　原子核(除氢核外)由质子和中子构成,质子和中子统称为核子,卢瑟福发现了质子,并预言了中子的存在,查德威克用α粒子轰击铍发现了中子,故A、B、C正确,D错误。

4.A　用粒子流A轰击石蜡时打出的应是质子流,因为质子就是氢核,而石蜡中含有大量氢原子,所以轰击石蜡的粒子流应该是中子流,A正确。

5.D　用α粒子轰击氮核产生一个新核并放出质子,入射的是α粒子,所以B是α粒子的径迹;产生的新核,质量大且电离作用强,所以径迹粗而短,故A是新核的径迹;质子电离作用弱一些,贯穿作用强,所以细而长的C是质子的径迹,正确选项为D。

6.B　氦的同位素的质子数一定相同,质量数为3,故可写作 _2^3He,因此B正确,A、C、D错误。

7.A　由题知该同位素的核外电子数=质子数=67,中子数=166-67=99,故核内中子数与核外电子数之差为99-67=32,故A对,B、C、D错。

8.AD　由题目中信息可得:此粒子是由四个中子构成的粒子,所以它的核电荷数为零,故A对,B错;而它的质量数为4,故C错,D对。

9.AB　根据质量数和核电荷数守恒可得,核反应方程为 _1^1p+_13^27Al"→" _14^28Si,A正确;核反应过程中释放的核力远远大于外力,故系统动量守恒,B正确;核反应过程中系统能量守恒,C错误;由于反应过程中,要释放大量的能量,即伴随着质量亏损,所以生成物的质量小于反应物的质量之和,D错误。

10.答案　α　氮"　" _2^4He+_7^14N"→" _8^17O+_1^1H

解析　题图为α粒子轰击氮原子核生成质子的实验装置,放射源A发出的是α粒子,B为氮气,其核反应方程为":" _2^4He+_7^14N"→" _8^17O+_1^1H。