高中沪科版 (2019)1.1 走进分子世界综合训练题

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【名师】第1节走进分子世界-2优选练习一．单项选择1．测得一杯水的体积为V，已知水的密度为ρ，摩尔质量为M，阿伏伽德罗常数为NA，则水分子的直径d和这杯水中水分子的总数N分别为A．B．C．D．2．关于分子动理论，下列说法正确的是（    ）A．布朗运动反映了悬浮颗粒内部分子运动的无规则性B．用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力C．已知理想气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，可以算出气体分子的体积D．将两个分子由距离极近移动到相距无穷远的过程中，分子斥力和引力一直减小3．若以V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积， 表示在标准状况下水蒸气的密度，M表示水的摩尔质量，m0表示一个水分子的质量，V0表示一个水分子的体积，NA表示阿伏伽德罗常数，则下列关系式正确的是（     ）A．          B．C．         D．4．我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作．PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5 μm的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害．矿物燃料燃烧排放的烟尘是形成PM2.5的主要原因．下列关于PM2.5的说法中正确的是(　　)A．PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当B．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动C．PM2.5的运动轨迹是由气流的运动决定的D．PM2.5必然有内能5．下列说法正确的是（  ）A．外界对封闭气体做功时，气体内能可能增大B．晶体熔化时吸收热量，分子平均动能一定增大C．空调既能制热又能制冷，说明在不自发地条件下热传递方向性可以逆向D．“油膜法估测分子大小”的实验中，估算油酸分子直径用的是油酸酒精溶液的体积除以油膜的面积E．生产半导体器件时，需要在纯净的半导体材料中掺入其他元素，可以在高温条件下利用分子的扩散来完成6．下列关于热学问题的说法不正确的是A．一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，熵值较大代表着较为无序B．如果封闭气体的密度变小，分子平均动能增加，则气体的压强可能不变C．某气体的摩尔质量为M．密度为ρ，用NA表示阿伏伽德罗常数，每个气体分子的质量m0，每个气体分子的体积V0，则m0=，V0=D．空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示7．铜的摩尔质量为，密度为，若阿伏加徳罗常数为，则下列说法中哪个是错误的A．铜所含的原子数目是B．1kg铜所含的原子数目是C．一个铜原子的质量是 D．一个铜原子占有的体积是8．下列说法正确的是（  ）A．气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变B．一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加C．知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数可求出气体分子的体积D．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功而不引起其他变化【题文】下列说法正确的是（  ）A．气体的温度变化时，其分子平均动能和分子间势能也随之改变B．一定量的气体，在压强不变时，分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加C．知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数可求出气体分子的体积D．物体从单一热源吸收的热量可全部用于做功而不引起其他变化9．若以 表示水的摩尔质量， V表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积， ρ为在标准状态下水蒸气的密度，NA为阿伏加德罗常数， m．分别表示每个水分子的质量和体积，下面四个关系式，其中正确的是(    )①     ②     ③    ④A．①和②    B．①和④    C．③和④    D．①和③10．已知阿伏伽德罗常数为，油酸的摩尔质量为M，密度为。则一个油酸分子的质量可表示为A．    B．    C．    D．11．在国际单位制中，金属铜的密度为，它的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为，则下列结论正确是A．1kg铜所含铜原子的数目是B．1 的铜所含铜原子的数目是C．1个铜原子占有的体积是D．1个铜原子的质量是12．以下说法正确的是A．当分子间距离增大时，分子间作用力减小，分子势能增大B．已知某物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则该种物质的分子体积为V0＝C．自然界一切过程能量都是守恒的，符合能量守恒定律的宏观过程都能自然发生D．液晶既具有液体的流动性，又具有单晶体的光学向异性的特点E．一定质量的理想气体，压强不变，体积增大，分子平均动能增加13．下列说法正确的是A．一般分子直径的数量级为10－10mB．如果气体温度升高，那么每一个分子热运动的速率都增加C．氢气和氧气的温度相同时，它们分子的平均速率相同D．气体压强的大小与气体分子的平均动能有关，与分子的密集程度无关14．下列说法中，表述正确的是（    ）A．气体的体积指的是气体的分子所能够到达的空间的体积，而不是该气体所有分子的体积之和．B．在使用“单分子油膜法”估测分子直径的实验中，为了计算的方便，可以取1毫升的油酸酒精混合溶液滴入水槽。C．理论上，第二类永动机并不违背能量守恒定律，所以随着人类科学技术的进步，第二类永动机是有可能研制成功的D．外界对气体做功时，其内能可能会减少E．给自行车打气，越打越困难主要是因为胎内气体压强增大，而与分子间的斥力无关15．运用分子动理论的相关知识，判断下列说法正确的是（   ）A．气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数仅与单位体积内的分子数有关B．生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其它元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成C．阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动是布朗运动D．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏伽德罗常数为
参考答案与试题解析1．【答案】C【解析】水的摩尔体积 Vmol=；水分子数 ；将水分子看成球形，由，解得水分子直径为 ，故选C。点睛：本题的解题关键是建立物理模型，抓住阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁，也可以将水分子看成立方体形．2．【答案】D【解析】布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的运动，是液体分子无规则热运动的反映，故A错误；用打气筒的活塞压缩气体很费力，是因为气筒内压强很大造成的，与分子间作用力无关，故B错误；知道气体的摩尔体积和阿伏伽德罗常数，可以算出气体分子占据的空间的体积，由于气体分子间的距离较大，所以不能求出气体分子的体积，故C错误；将两个分子由距离极近移动到相距无穷远的过程中，分子斥力和引力一直减小，故D正确。所以D正确，ABC错误。3．【答案】BC【解析】试题分析：对水蒸气，由于分子间距的存在，摩尔体积V处于阿伏加德罗常数NA等于每个分子占据的空间体积，但并不等于分子体积，故A错误；M（表示摩尔质量）除以ρ（标准状况下水蒸气的密度）等于标准状态下水蒸气的摩尔体积V，故B正确；单个分子的质量等于摩尔质量除以阿伏伽德罗常数，故C正确；对水蒸气，由于分子间距的存在，NAV0并不等于摩尔体积，故D错误；故选BC．考点：阿伏伽德罗常数【名师点睛】本题主要考查气体阿伏伽德罗常数的计算，阿伏加德罗常数NA是联系宏观与微观的桥梁，抓住它的含义，区分对气体还是液体的计算是解题的关键。4．【答案】D【解析】A．“PM2.5”是指直径小于等于的颗粒物，PM2.5尺度大于空气中氧分子的尺寸的数量级，故A错误；
B．PM2.5在空气中的运动是固体颗粒分子团的运动，不是分子的热运动，故B错误；
C．PM2.5的无规则运动是由于大量空气分子对其撞击碰撞的冲力不平衡和气流引起的，其轨迹由碰撞的不平衡和气流的运动决定，故C错误；
D．组成物质的所有分子热运动的动能与分子势能的总和统称为物体的内能，由于分子永不自息地做无规则，所以一切物体都有内能，可知，PM 2.5必然有内能，故D正确。点睛：对于PM2.5的有关问题，可与布朗运动进行类比来理解分析，要注意颗粒运动不是分子运动。5．【答案】ACE【解析】试题分析：根据热力学第一定律△U=W+Q，外界对气体做功，W＞0，由于不知道气体是吸热还是放热，无法确定气体的内能增加还是减小，故A错误；分子平均动能在理想情况下只与温度有关，非晶体在熔化过程中温度是变化的，晶体熔化过程中温度是不变的，因此分子平均动能不变，故B错误；空调制冷是因为消耗电能而使压缩机工作，而不是热量自发地从低温物体传到高温物体，不能说明不存在方向性，故C正确；“油膜法估测分子大小”的实验中，估算油酸分子直径用的是油酸酒精的体积除以油膜的面积，故D错误；在真空．高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素，利用提高温度来加快扩散过程，故E正确。考点：热力学第一定律，热力学第二定律，分子的平均动能，油膜法估测分子大小，分子的扩散6．【答案】C【解析】A：一个孤立系统总是从熵小的状态向熵大的状态发展，熵值较大代表着较为无序。故A项正确。B：如果封闭气体的密度变小，体积变大；分子平均动能增加，温度升高；据可知气体的压强可能不变。故B项正确。C：某气体的摩尔质量为M．密度为ρ，用NA表示阿伏伽德罗常数，每个气体分子的质量m0，每个气体分子的体积V0，则，；气体分子占据的空间。故C项错误。D：空气的绝对湿度用空气中所含水蒸汽的压强表示，故D项正确。本题选不正确的，答案为C。点睛：区分气体分子占据的空间和气体分子的大小，由于气体分子间隙较大，气体分子占据的空间远大于气体分子的大小。7．【答案】B【解析】A．1m3铜的质量为ρ，故物质量为：，所含的原子数目是：，故A正确；B．铜的摩尔质量为μ，1kg铜的物质量为：；故1kg铜所含的原子数目是：；故B错误；C．铜的摩尔质量为μ，故1个铜原子的质量是，故C正确；D．铜的摩尔体积为：；故1个铜原子占有的体积是，故D正确；本题选错误的故选B.【点睛】解决本题关键是要明确：(1)摩尔质量=摩尔体积×密度；(2)质量=摩尔质量×物质的量；(3)体积=摩尔体积×物质量．8．【答案】D【解析】①．摩尔质量=分子质量×阿伏加德罗常数，故mNA=ρV；故，故①正确；②．ρ为在标准状态下水蒸气的密度，由于气体分子间距远大于分子直径，故水蒸气的密度小于水分子的密度，故ρV＜m，故；故②错误；③．摩尔质量=分子质量×阿伏加德罗常数，故，故③正确；④．由于气体分子间距远大于分子直径，故 ；故④错误；故选B。【点睛】本题的解题关键是建立物理模型，抓住阿伏加德罗常数是联系宏观与微观的桥梁，也可以将水分子看成立方体形．9．【答案】A【解析】【详解】分子的质量等于摩尔质量除以阿伏加德罗常数，则有，A正确．10．【答案】C【解析】【分析】根据质量求出物质的量，运用物质的量乘以阿伏伽德罗常数求出铜原子数目。根据体积求出质量，得出物质的量，从而求出铜原子的数目。根据摩尔质量求出摩尔体积，结合摩尔体积除以阿伏伽德罗常数求出一个铜原子的体积。根据物质的量和阿伏伽德罗常数求出一个铜原子的质量。【详解】11．【答案】DE【解析】试题分析：根据分子动理论，当分子间距离r=r0时分子力等于零，此时分子势能最小，所以当r从0增大到r0时，分子力减小，分子势能减小，当r从r0增大时分子力先增大后减小，分子势能增大，故A错误．某物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA，则该气体的摩尔体积为，所以气体分子运动占据的空间体积为，故B错误．自然界一切过程能量都是守恒的，根据热力学第二定律，符合能量守恒定律的宏观过程不一定能自然发生，选项C错误；根据液体和晶体的特点可知，液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的光学各向异性的特点，故D正确．定质量的理想气体，压强不变，体积增大，则温度升高，则分子平均动能增加，选项E正确；故选DE．考点：分子动理论；阿伏伽德罗常数；热力学第二定律；液晶；理想气体【名师点睛】本题考查了分子动理论．阿伏伽德罗常数．热力学第二定律．液晶以及理想气体；解题的关键是明确分子动理论的含义，特别是分子力以及分子势能与分子间距离的关系，记住F-r图象与EP -r图象的特点．12．【答案】A【解析】A．一般分子和原子直径的数量级为10－10m，故A正确； B．气体温度升高，分子平均动能增大，分子的平均速率增大，不一定每一个分子热运动的速率都增加，故B错误；C．温度相同的氢气和氧气，分子的平均动能相同，由于氢气分子和氧气分子的分子质量不同，平均速率不相同．故C错误；D．根据对气体压强的微观解释，气体压强的大小跟气体分子的平均动能．分子的密集程度有关．故D错误。故选：A13．【答案】ADE【解析】试题分析：气体的体积指的是气体的分子所能够到达的空间的体积，而不是该气体所有分子的体积之和，选项A正确；在使用“单分子油膜法”估测分子直径的实验中，要取1滴油酸酒精混合溶液滴入水槽，选项B，错误；理论上，第二类永动机并不违背能量守恒定律，但是违背热力学第二定律，所以第二类永动机是不可能研制成功的，选项C错误；根据热力学第一定律。外界对气体做功时，若放出的热量大于外界对气体做的功，则其内能会减少，选项D正确；给自行车打气，越打越困难主要是因为胎内气体压强增大，而与分子间的斥力无关 ，选项E正确；故选ADE．考点：此题考查了选修3-3中几个知识点，都是比较简单的知识，只要多看课本，加强记忆就很容易得分的;对关键的知识尤其是热力学第一及第二定律要深刻理解记忆．【名师点睛】14．【答案】B【解析】气体分子单位时间内与单位面积器壁碰撞的次数与单位体积内的分子数和温度都有关，选项A错误；生产半导体器件时需要在纯净的半导体材料中掺入其它元素，这可以在高温条件下利用分子的扩散来完成，选项B正确；布朗运动是肉眼看不到的，阳光从缝隙射入教室，从阳光中看到的尘埃的运动是固体颗粒在气流作用下的运动，不是布朗运动，选项C错误；某气体的摩尔体积为V，若每个气体分子运动占据的空间的体积为V0，则阿伏伽德罗常数为，选项D错误；故选B.