人教版 (2019)选择性必修 第三册3 分子运动速率分布规律一课一练

3.分子运动速率分布规律

A级 必备知识基础练

1.伽耳顿板可以演示统计规律。如图所示,让大量小球从上方漏斗形入口落下,则选项图中能正确反映最终落在槽内小球的分布情况的是(　　)

2.(多选)在研究热现象时,我们可以采用统计方法,这是因为(　　)

A.每个分子的运动速率随温度的变化是有规律的

B.个别分子的运动不具有规律性

C.在一定温度下,大量分子的速率分布是确定的

D.在一定温度下,大量分子的速率分布随时间而变化

3.夏天开空调,冷气从空调中吹进室内,则室内气体分子的(　　)

A.热运动剧烈程度加剧

B.平均速率变大

C.每个分子速率都会相应地减小

D.速率小的分子数所占的比例升高

4.如图所示,两个完全相同的圆柱形密闭容器(容器容积恒定),甲中装满水,乙中充满空气,则下列说法正确的是(　　)

A.两容器中器壁的压强都是由于分子撞击器壁而产生的

B.两容器中器壁的压强都是由所装物质的重力而产生的

C.甲容器中pA>pB,乙容器中pC=pD

D.当温度升高时,pA、pB、pC、pD都要变大

5.如果教室内上午10时的温度为15 ℃,下午2时的温度为25 ℃,假设大气压强无变化,则下午2时与上午10时相比较,教室内的(　　)

A.空气分子密集程度增大

B.空气分子的平均速率增大

C.空气分子的速率都增大

D.空气质量增大

6.(多选)(2022四川攀枝花第三高级中学高二期末)有甲、乙、丙、丁、戊五瓶氢气。甲的体积为V,质量为m,温度为t,压强为p。下列说法正确的是(　　)

A.若乙的质量、温度和甲相同,体积大于V,则乙的压强一定大于p

B.若丙的体积、质量和甲相同,温度高于t,则丙的压强一定大于p

C.若丁的质量和甲相同,体积大于V、温度高于t,则丁的压强一定大于p

D.若戊的体积和甲相同,质量大于m、温度高于t,则戊的压强一定大于p

B级 关键能力提升练

7.一定质量的气体,在压强不变的条件下,温度升高,体积增大,从分子动理论的观点来分析,正确的是(　　)

A.此过程中分子的平均速率不变,所以压强保持不变

B.此过程中每个气体分子碰撞器壁的平均作用力不变,所以压强保持不变

C.此过程中单位时间内气体分子对单位面积器壁的碰撞次数不变,所以压强保持不变

D.以上说法都不对

8.(2022广西桂林高二期末)如图所示为密闭钢瓶中的气体分子在两种不同温度下的速率分布情况,可知,一定温度下气体分子的速率呈现　　　　(选填“两头多、中间少”或“中间多、两头少”)的分布规律;T1温度下气体分子的平均速率　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)T2温度下气体分子的平均速率。 

9.两个完全相同的圆柱形密闭容器温度相同,如图所示,甲内有2 g的H2气体,乙内有2 g的O2气体,试判断两个容器壁所受压强的大小关系。

3.分子运动速率分布规律

1.C　根据统计规律,能正确反映最终落在槽内小球的分布情况的是C。

2.BC　在研究热现象时,单个分子的运动具有无规则的特征,但大量的分子运动却满足统计规律,故选项B、C正确。

3.D　冷气从空调中吹进室内,室内温度降低,分子热运动剧烈程度减小,分子平均速率减小,即速率小的分子数所占的比例升高,但不是每个分子的速率都减小,D正确。

4.C　甲容器压强产生的原因是水受到重力的作用,而乙容器压强产生的原因是分子撞击器壁,A、B错误;水的压强p=ρgh,hA>hB,可知pA>pB,而密闭容器中气体压强各处均相等,与位置无关,pC=pD,C正确;温度升高时,pA、pB不变,而pC、pD变大,D错误。

5.B　温度升高,气体分子的平均速率增大,平均每个分子对教室墙壁的撞击力将变大,但气压并未改变,可见单位体积内的分子数一定减小,故A、D错误,B正确;温度升高,并不是所有空气分子的速率都增大,C错误。

6.BD　若乙的质量、温度和甲相同,则分子平均速率相同,气体分子对器壁的平均作用力相同,而乙的体积大于V,则乙的分子数密度较小,单位时间撞击器壁的分子数较少,气体压强较小,即乙的压强小于p,选项A错误;丙的体积、质量和甲相同,则丙的分子数密度与甲相同,由于丙的温度高于t,分子平均速率较大,分子对器壁的平均撞击力较大,则丙气体的压强较大,即丙的压强大于p,选项B正确;若丁的质量和甲相同,体积大于V,则丁的分子数密度小于甲,单位时间内撞击器壁的分子数小于甲,但丁的温度高于t,分子平均速率较大,分子对器壁的平均撞击力较大,因此无法比较丁的压强与p的大小,选项C错误;戊的质量大于m、温度高于t,体积和甲相同,则戊的分子数密度大于甲,分子的平均速率大于甲,单位时间内撞击器壁的分子数大于甲,分子对器壁的平均撞击力大于甲,则压强大于甲,即戊的压强大于p,选项D正确。

7.D　压强与单位时间内碰撞到单位面积器壁的分子数和每个分子的作用力有关,温度升高,分子与器壁的平均作用力增大,单位时间内碰撞到单位面积器壁的分子数应减小,压强才可能保持不变。

8.答案 中间多、两头少　小于

解析 由题图可知,一定温度下气体分子的速率呈现中间多、两头少的分布规律。温度是分子热运动剧烈程度的标志,温度升高时,速率小的分子所占的百分比减小,速率大的分子所占百分比增大,分子的平均速率增大,则T1温度下气体分子的平均速率小于T2温度下气体分子的平均速率。

9.答案 p甲>p乙

解析 由于H2的摩尔质量小于O2的摩尔质量,质量相同的H2比O2的分子数多,温度相同,分子的平均速率相同,由于气体的压强由分子的平均速率与分子数密度决定,可见甲容器中器壁所受压强大。