题目列表(包括答案和解析)
7.在用油膜法估测分子的大小实验中,已知一滴溶液中油酸的体积为V,配制的油酸溶液中,纯油酸与溶液体积之比为1?500,1mL溶液油酸25滴,那么一滴溶液的体积是________mL,所以一滴溶液中油酸体积为________cm3,若实验中测得结果如下表所示,请根据所给数据填写出空白处的数值,并与公认的油酸分子长度值L0=1.12×10-10m做比较,并判断此实验是否符合数量级的要求.
次数 |
S/cm2 |
L=/10-7cm |
L的平均值 |
1 |
533 |
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|
2 |
493 |
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3 |
563 |
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[答案] 8×10-5 1.50×10-7cm 1.62×10-7cm 1.42×10-7cm 1.51×10-10m
[解析] 由题给条件得,一滴溶液的体积V=mL
由题意可知:一滴溶液中油酸体积
×cm3=8×10-5cm3
据此算得3次测得L的结果分别为1.50×10-7cm、1.62×10-7cm、1.42×10-7cm,其平均值L==1.51×10-7cm=1.51×10-10m,这与公认值的数量级相吻合,故本次估测数值符合数量级的要求。
6.某物质的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏伽德罗常数为NA,则该物质每个分子的质量m0=__________,每个分子的体积V0=__________,单位体积内所含的分子数n=__________.
[答案] M/NA M/ρNA ρNA/M
[解析] 因为1mol的任何物质中都含有NA个分子数,则NA·m0=M.
即 m0=,设该物质质量为m,体积为V,则ρ=得
V0===.
该1mol物质的体积为Vmol,那么它对应的分子数为NA.
而1mol物质的体积为Vmol=.
那么每单位体积所具有的分子数为
n===
5.如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于r轴上距原点r3的位置.虚线分别表示分子间斥力F斥和引力F引的变化情况,实线表示分子间的斥力与引力的合力F合的变化情况.若把乙分子由静止释放,则乙分子 ( )
A.从r3到r1做加速运动,从r1向O做减速运动
B.从r3到r2做加速运动,从r2到r1做减速运动
C.从r3到r1分子势能先减少后增加
D.从r3到r1分子势能减少
[答案] AD
[解析] r1为斥力和引力相等,大于r1为引力,所以r3到r1乙分子受引力作用加速,势能减少.从r1向O为斥力,做减速运动,则A、D正确.
4.如图所示,纵坐标表示两个分子间引力、斥力的大小,横坐标表示两个分子间的距离,图中两条曲线分别表示两分子间引力、斥力的大小随分子间距离的变化关系,e为两曲线的交点,则下列说法正确的是 ( )
A.ab为斥力曲线,cd为引力曲线,e点横坐标的数量级为10-10m
B.ab为引力曲线,cd为斥力曲线,e点横坐标的数量级为10-10m
C.若两个分子间距离大于e点的横坐标,则分子间作用力的合力表现为斥力
D.若两个分子间距离越来越大,则分子势能亦越来越大
[答案] B
[解析] e点横坐标等于分子平衡距离r0,其数量级应为10-10m,因平衡距离之内,分子斥力大于分子引力,分子力表现为斥力.则ab为引力曲线,cd为斥力曲线,B对.两分子间距离大于e点的横坐标,即r>r0时,作用力的合力表现为引力,C错.若r<r0时,当两分子间距离增大时,合力做正功,分子势能减小, D错.
3.对于分子动理论和物体内能的理解,下列说法正确的是 ( )
A.温度高的物体内能不一定大,但分子平均动能一定大
B.一定质量的理想气体在等温变化时,内能不改变,因而与外界不发生热交换
C.布朗运动是液体分子的运动,它说明分子永不停息地做无规则运动
D.扩散现象说明分子间存在斥力
[答案] A
[解析] 从宏观上决定物体内能的是物体的物质的量、温度和体积三个因素.温度是分子热运动的平均动能的标志,温度高的物体分子平均动能大,选项A正确;理想气体在等温变化时,内能不改变,但并不是不与外界进行热交换,而是吸收或放出的热量与对外做功或外界对气体做的功恰好相等,B不正确;布朗运动不是液体分子的运动,而是悬浮在液体中的颗粒或液滴的运动,所以C错误;扩散现象说明分子在不停地做无规则的运动,不能说明分子间存在斥力,所以D错误.
2.(2009·北京模拟)由于两个分子间的距离变化而使得分子势能变小,可确定在这一过程中
( )
A.两分子间相互作用的力一定表现为引力
B.一定克服分子间的相互作用力做功
C.两分子间距离一定增大
D.两分子间的相互作用力可能增大
[答案] D
[解析] 根据分子势能变小,分子力做正功,由分子力做功与分子势能变化关系可知:分子力做正功时,分子势能减小,有两种可能性,一是r<r0分子力表现为斥力且分子间距离增大,其二是r>r0,分子间表现为引力,且分子间距离减小.综上分析可知ABC选项错误,D正确.
1.(2009·成都市摸底)下列说法中正确的是 ( )
A.已知某物质的摩尔质量和分子质量,可以算出阿伏加德罗常数
B.已知某物质的摩尔质量和分子体积,可以算出阿伏加德罗常数
C.当两个分子之间的距离增大时,分子引力和斥力的合力一定减小
D.当两个分子之间的距离增大时,分子势能一定减小
[答案] A
[解析] 阿伏加德罗常数等于摩尔质量与分子质量的比值,A正确,B错误;两个分子之间的距离增大时,分子引力和斥力都要减小,但在r>r0区域,随着分子间距的增大,分子引力和斥力的合力表现为引力,是先变大到最大再减小,C错误;在r>r0区域,随着分子间距的增大,分子引力和斥力的合力表现为引力,且引力做负功,分子势能增加,D错误.
13.(2009·宁夏)(1)带有活塞的汽缸内封闭一定量的理想气体。气体开始处于状态a,然后经过过程ab到达状态b或经过过程ac到状态c,b、c状态温度相同,如V-T图所示.设气体在状态b和状态c的压强分别为Pb和Pc,在过程ab和ac中吸收的热量分别为Qab和Qac,则(填入选项前的字母,有填错的不得分) ( )
图甲
A.Pb>Pc,Qab>Qac B.Pb>Pc,Qab<Qac
C.Pb<Pc,Qab>Qac D.Pb<Pc,Qab<Qac
(2)图乙中系统由左右两个侧壁绝热、底部、截面均为S的容器组成。左容器足够高,上端敞开,右容器上端由导热材料封闭。两个容器的下端由可忽略容积的细管连通.
容器内两个绝热的活塞A、B下方封有氮气,B上方封有氢气.大气的压强P0,温度为T0=273K,两个活塞因自身重量对下方气体产生的附加压强均为0.1P0.系统平衡时,各气体柱的高度如图乙所示.现将系统的底部浸入恒温热水槽中,再次平衡时A上升了一定的高度.用外力将A缓慢推回第一次平衡时的位置并固定,第三次达到平衡后,氢气柱高度为0.8h.氮气和氢气均可视为理想气体.求
图乙
(1)第二次平衡时氮气的体积;
(2)水的温度.
[答案] (1)C (2)①2.7hS ②368.55K
[解析] (1)C
(2)①考虑氢气的等温过程.该过程的初态压强为p0,体积为hS,末态体积为0.8hS.设末态的压强为p,由玻意耳定律得
p==1.25p0.
活塞A从最高点被推回第一次平衡时位置的过程中是等温过程,该过程的初态压强为1.1p0,体积为V,末态压强为p′,体积为V′,则
p′=p+0.1p0=1.35p0,
V′=2.2hS.
由玻意耳定律得
V=×2.2hS=2.7hS.
②活塞A从最初位置升到最高点的过程为等压过程,该过程的初态体积和温度分别为2hS和T0=273K,末态体积为2.7hS,设末态温度为T,由盖-吕萨克定律得
T=T0=368.55K.
12.如图所示,上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置,截面积为40cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内.在汽缸内距缸底60cm处设有a、b两限制装置,使活塞只能向上滑动.开始时活塞搁在a、b上,缸内气体的压强为p0(p0=1.0×105Pa为大气压强),温度为300K.现缓慢加热汽缸内气体,当温度为330K时,活塞恰好离开a、b;当温度为360K时,活塞上升了4cm.g取10m/s2求:
(1)活塞的质量;
(2)物体A的体积.
[答案] (1)4kg (2)640cm3
[解析] (1)设物体A的体积为ΔV.
T1=300K,p1=1.0×105Pa,V1=60×40-ΔV
T2=330K,p2=(1.0×105+)Pa,V2=V1
T3=360K,p3=p2,V3=64×40-ΔV
由状态1到状态2为等容过程=
代入数据得m=4kg
(2)由状态2到状态3为等压过程=
代入数据得ΔV=640cm3
11.图甲是一定质量的气体由状态A经过状态B变为状态C的V-T图象.已知气体在状态A时的压强是1.5×105Pa.
(1)说出A→B过程中压强变化的情形,并根据图象提供的信息,计算图中TA的值;
(2)请在图乙坐标系中,作出由状态A经过状态B变为状态C的p-T图象,并在图线相应位置上标出字母A、B、C.如果需要计算才能确定有关坐标值,请写出计算过程.
[答案] (1)200K (2)见解析
[解析] 从A到B是等压变化,从B到C是等容变化.
(1)由题图甲可以看出,A与B的连线的延长线过原点O,所以A→B是等压变化,即pA=pB.
根据盖-吕萨克定律可得=,
所以TA=·TB=×300K=200K.
(2)如题图甲所示,由B→C是等容变化,根据查理定律得:=.
所以pC=·pB=·pB=·pA=×1.5×105Pa=2.0×105Pa.
则可画出由状态A→B→C的p-T图象如答图所示.
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