粤教版 (2019)选择性必修 第三册第一章 分子动理论本章综合与测试导学案及答案

章末检测试卷(一)

(时间：75分钟　满分：100分)

一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分)

1．关于布朗运动，下列说法正确的是(　　)

A．布朗运动就是分子的无规则运动

B．布朗运动是液体分子的无规则运动

C．温度越高，布朗运动越剧烈

D．在0 ℃的环境中布朗运动消失

答案　C

解析　布朗运动是指液体或气体中悬浮颗粒无规则运动的现象，A、B错误；布朗运动是液体或气体分子无规则运动碰撞悬浮颗粒引起的，温度越高液体或气体分子运动得越剧烈，即布朗运动也越剧烈，C正确；分子的运动永不停息，所以布朗运动不会消失，只有明显和不明显之分，D错误．

2．有关分子热运动，下列说法正确的是(　　)

A．液体很难被压缩，说明分子间有引力

B．用手捏海绵，海绵的体积变小了，说明分子间有间隙

C．有霾天气大量极细微的尘粒悬浮在空中，说明分子在做无规则运动

D．在做墨水滴入水中的扩散实验中，我们看不到水分子在运动

答案　D

解析　液体很难被压缩，说明分子间有斥力，故A错误；用手捏海绵，因为海绵内有空隙，海绵的体积变小了，不能说明分子间有间隙，故B错误；尘粒是由大量分子组成的，尘粒的运动属于物体的机械运动，不能说明分子在做无规则运动，故C错误；在做墨水滴入水中的扩散实验中，看到的是由分子组成的大的小炭粒的运动，水分子的运动是肉眼看不到的，故D正确．

3．(2020·深州市长江中学高二月考)关于分子动理论，下列说法正确的是(　　)

A．相邻的两个分子之间的距离减小时，分子间的作用力变大

B．给自行车轮胎打气时，气筒压下后反弹是由分子斥力造成的

C．用显微镜观察布朗运动，观察到的是液体分子的无规则运动

D．分子间的斥力随分子间距离的减小而增大

答案　D

解析　当r＞r0时，相邻的两个分子之间的距离减小，分子力先增大后减小再增大，或分子力先减小后增大；当r＜r0时，相邻的两个分子之间的距离减小，分子力增大，故A错误．给自行车轮胎打气时气筒压下后反弹，是由活塞上下的压强差造成的，故B错误；用显微镜观察布朗运动，观察到的是小颗粒的无规则运动，故C错误；分子间的斥力随分子间距离的减小而增大，故D正确．

4．(2020·哈尔滨三中高二月考)根据以下哪组数据可以估算出阿伏伽德罗常数(　　)

A．一定量氧气的质量与体积

B．氧气的摩尔质量与分子质量

C．氧气的摩尔体积与分子体积

D．一定量氧气的体积与摩尔体积

答案　B

解析　知道一定量氧气的质量与体积，可以求出氧气的密度，不能计算出阿伏伽德罗常数，故A错误；氧气的摩尔质量除以氧气分子的质量等于阿伏伽德罗常数，故B正确；利用氧气分子占据空间的体积和氧气的摩尔体积，可求出阿伏伽德罗常数，气体分子间隙较大，利用氧气分子的体积和氧气的摩尔体积，不能求出阿伏伽德罗常数，故C错误；知道一定量氧气的体积与摩尔体积，能求出氧气的摩尔数，不能求出阿伏伽德罗常数，故D错误．

5．当两个分子间的距离为r0时，正好处于平衡状态，下列关于分子间作用力与分子间距离的关系的说法正确的是(　　)

A．当分子间的距离r<r0时，它们之间只有斥力作用

B．当分子间的距离r＝r0时，分子不受力

C．当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间的引力和斥力都在减小，且斥力比引力减小得快

D．当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间相互作用力的合力在逐渐减小

答案　C

解析　分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的，当r＝r0时，F引＝F斥，每个分子所受的合力为零，并非不受力；当r<r0时，F斥>F引，合力为斥力，并非只受斥力，故A、B错误．当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间的引力和斥力都减小，而且斥力比引力减小得快，分子间作用力的合力先减小到零，再增大再减小，故C正确，D错误．

6．下图描绘的是一定质量的氧气分子分别在0 ℃和100 ℃两种情况下的速率分布情况，其中符合统计规律的是(　　)

答案　A

7．利用油膜法可粗略地测定分子的大小和阿伏伽德罗常数．若已知n滴油酸的总体积为V，一滴油酸形成的油膜面积为S，油酸的摩尔质量为μ，密度为ρ，则每个油酸分子的直径d和阿伏伽德罗常数NA分别为(球的体积公式V＝πR3)(　　)

A．d＝，NA＝   B．d＝，NA＝

C．d＝，NA＝   D．d＝，NA＝

答案　B

解析　一滴油酸体积为，故直径d＝；油酸的摩尔体积为Vmol＝，一个油酸分子体积为V0＝πd3＝，故NA＝＝，故B正确．

二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分)

8.(2020·南京市中华中学高二月考)把墨汁用水稀释后取出一滴放在光学显微镜下观察，如图1所示，下列说法正确的是(　　)

图1

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，即布朗运动

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

答案　BC

解析　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错误；在显微镜下看到小炭粒在不停地做无规则运动，即布朗运动，且炭粒越小，运动越明显，故B、C正确；任何分子都在不停地运动，D错误．

9.观察布朗运动的实验过程中，每隔5 s记录下颗粒的位置，最后将这些位置用直线依次连接，如图2所示，则下列说法正确的是(　　)

图2

A．由图可以看出布朗运动是无规则的

B．图中轨迹就是颗粒无规则运动的轨迹

C．若对比不同温度下的轨迹，可以看出温度高时布朗运动显著

D．若对比不同颗粒大小时的轨迹，可以看出颗粒小时布朗运动显著

答案　ACD

解析　由于是每隔5 s记录下颗粒的位置，最后将这些位置用直线依次连接，但并不知道这

5 s时间内颗粒的运动轨迹(其实这5 s内的轨迹也是无规则的)，所以记录下的并不是颗粒的实际运动轨迹，温度越高，颗粒越小，布朗运动越显著．选项A、C、D正确，B错误．

10．(2020·重庆一中高二期中)下列说法正确的是(　　)

A．在较暗的房间里，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动是布朗运动

B．扩散现象表明分子在做永不停息的运动

C．已知某物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA，则该种物质的分子体积为V0＝

D．随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小

答案　BD

解析　布朗运动是悬浮在液体或气体中固体小颗粒的无规则运动，在较暗的房间里，看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动，是由于气体的流动，这不是布朗运动，故A错误；扩散现象就是物质分子的无规则运动，它直接反映了组成物质的分子永不停息地做无规则运动，故B正确；已知某物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA，则该种物质的每个分子占据空间的体积为V0＝；如果是气体，分子间隙远大于分子直径，分子体积未知，故C错误；随着分子间距增大，分子间引力和斥力均减小，故D正确．

三、非选择题(本题共5小题，共54分)

11．(4分)(2020·湖南长沙长郡中学月考)一定量的氧气贮存在密封容器中，在T1和T2温度下其分子速率分布的情况见下表，则T1________(选填“大于”“小于”或“等于”)T2，若约10%的氧气从容器中泄漏，泄漏前后容器内温度均为T1，则在泄漏后的容器中，速率处于400～500 m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比________(选填“大于”“小于”或“等于”)18.6%.

答案　大于(2分)　等于(2分)

解析　根据表格中数据可知，温度为T1时分子速率较大的区间所占百分比较大，故T1＞T2.若约10%的氧气从容器中泄漏，温度不变，根据分子速率分布只与温度有关可知，速率处于400～500 m/s区间的氧气分子数占总分子数的百分比仍然等于18.6%.

12．(10分)某实验小组用油膜法估测油酸分子的大小，实验用油酸酒精溶液的浓度为每

1 000 mL溶液中含有纯油酸1 mL,1 mL上述溶液有50滴，实验中用滴管吸取该油酸酒精溶液向浮有痱子粉的水面中央滴入一滴油酸酒精溶液．

(1)该实验中的理想化假设是________．

A．将油膜看作单分子层油膜

B．不考虑油分子间的间隙

C．不考虑油分子间的相互作用力

D．将油分子看成球体

(2)实验描出油酸薄膜轮廓如图3，已知每一个小正方形的边长为2 cm，则该油酸薄膜的面积为________ m2(结果保留一位有效数字)．

图3

(3)经计算，油酸分子的直径为________ m(结果保留一位有效数字)．

(4)实验时观察到，油膜的面积会先扩张后又收缩了一些，原因是_______________________．

答案　(1)ABD(2分)　(2)3×10－2(3分)　(3)7×10－10(3分)　(4)油酸酒精溶液中的酒精溶于水中或挥发(2分)

解析　(1)在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，我们的实验依据是：①油膜是呈单分子层分布的；②把油酸分子看成球体；③不考虑油分子之间的间隙，故A、B、D正确．

(2)由于每格边长为2 cm，则每一格面积就是4 cm2，估算油膜面积以超过半格以一格计算，小于半格就舍去的原则，估算出75格，则油酸薄膜面积为75×4 cm2＝300 cm2＝3×10－2 m2.

(3)1滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积：V＝× mL＝2×10－5 mL，由于油膜是单分子紧密排列的，因此分子直径为：d＝＝ m≈7×10－10 m.

(4)实验时观察到，油膜的面积会先扩张后又收缩了一些，原因是油酸酒精溶液中的酒精溶于水中或挥发．

13．(10分)如图4所示，IBM的科学家在铜表面将48个铁原子排成圆圈，形成半径为7.13 nm的“原子围栏”，相邻铁原子间有间隙．估算原子平均间隙的大小，结果保留一位有效数字．已知铁的密度是7.8×103 kg/m3，铁的摩尔质量是5.6×10－2 kg/mol，阿伏伽德罗常数NA＝6.02×1023 mol－1.

图4

答案　6×10－10 m

解析　一个铁原子的体积V＝(2分)

由V＝πD3(2分)

得铁原子的直径D＝(2分)

围栏中相邻铁原子的平均间隙l＝－D(2分)

解得l≈6×10－10 m．(2分)

14．(15分)在标准状况下，有体积为V的水和体积为V的水蒸气，已知水的密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA，水的摩尔质量为M，在标准状况下水蒸气的摩尔体积为Vmol，求：

(1)它们中各有多少水分子；

(2)水中水分子的平均直径与水蒸气水分子之间的平均距离．

答案　(1)NA　NA　(2)　

解析　(1)体积为V的水，质量为m＝ρV，(2分)

分子个数为：n1＝NA＝NA.(2分)

体积为V的水蒸气，分子个数为：

n2＝NA(2分)

(2)将水分子视为球体模型，一个水分子的体积为V0＝＝(3分)

设水分子的平均直径为d1，

则d1＝＝(3分)

设两个水蒸气分子间的平均距离为d2，将气体分子占据空间视为立方体模型，则两个分子间的平均距离为：d2＝.(3分)

15．(15分)很多轿车中设有安全气囊以保障驾乘人员的安全．轿车在发生一定强度的碰撞时，利用叠氮化钠(NaN3)爆炸产生气体(假设都是N2)充入气囊．若氮气充入后安全气囊的容积V＝56 L，囊中氮气密度ρ＝2.5 kg/m3，已知氮气摩尔质量M＝0.028 kg/mol，阿伏伽德罗常数NA＝6×1023 mol－1.试估算：(结果均保留1位有效数字)

(1)囊中氮气分子的总个数N；

(2)囊中氮气分子间的平均距离．

答案　(1)3×1024个　(2)3×10－9 m

解析　(1)设N2的物质的量为n，则n＝(3分)

氮气的分子总数N＝NA(2分)

代入数据得N＝3×1024个(2分)

(2)每个氮气分子所占的空间为V0＝(2分)

设氮气分子间平均距离为a

则有V0＝a3(2分)

即a＝＝(2分)

代入数据得a≈3×10－9 m．(2分)