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1、章末质量检测(十一)热学（含解析）(时间：45分钟满分：60分)1(12分)(2016南京市高三学情调研)食盐晶体熔化成液态过程中温度保持不变，则食盐的 。A分子平均动能不变 B分子平均动能增加C分子的内能不变 D分子的势能增加(2)已知氮气的摩尔质量为M，在某状态下氮气的密度为，阿伏加德罗常数为NA，在该状态下体积为V1的氮气分子数为 ，该氮气变为液体后的体积为V2，则一个氮气分子的体积约为 。(3)如图1所示，在导热性能良好、开口向上的气缸内，用活塞封闭有一定质量的理想气体，气体的体积V18.0103 m3。现使外界环境温度缓慢降低，此过程中气体放出热量700 J，内能减少了500 J。不
2、计活塞的质量及活塞与气缸间的摩擦，外界大气压强p01.0105 Pa。求：图1外界对气体所做的功W；末状态气体的体积V2。解析(1)温度是分子平均动能的标志，晶体熔化温度保持不变，分子平均动能不变，所以A正确，B错误；食盐晶体熔化时吸热，所以分子的势能增加，分子的内能增加，即C错误，D正确。(2)由密度公式，可知体积为V1的氮气的质量为mV1，可见物质的量为，所以分子的个数为nNA；气体变成液体时，所有分子的体积之和约为液体的总体积，所以一个氮气分子的体积约为V0，即V0。(3)由热力学第一定律得UWQ，代入数据解得外界对气体所做的功W200 J。由于活塞的质量不计，则气缸内封闭气体的压强等于
3、外界大气压。外界对气体所做的功为Wp0(V1V2)，代入数据解得V26103 m3。答案(1)AD(2)(3)200 J6103 m32(12分)(2016南通一模) (1)一定质量的理想气体分别在T1、T2温度下发生等温变化，相应的两条等温线如图2所示，T2对应的图线上有A、B两点，表示气体的两个状态。则 。图2A温度为T1时气体分子的平均动能比T2时的大BA到B的过程中，气体内能增加CA到B的过程中，气体从外界吸收热量DA到B的过程中，气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少(2)在用油膜法测分子大小的实验中，取体积为V1的纯油酸用酒精稀释，配成体积为V2的油酸酒精溶液。现将体积为
4、V0的一滴油酸酒精溶液滴在水面上，稳定后油膜的面积为S，已知油酸的摩尔质量为M，密度为，阿伏加德罗常数为NA，则油酸分子的直径为 ，这一滴溶液中所含的油酸分子数为 。(3)某同学估测室温的装置如图3所示，气缸导热性能良好，用绝热的活塞封闭一定质量的理想气体。室温时气体的体积V166 mL，将气缸竖直放置于冰水混合物中，稳定后封闭气体的体积V260 mL。不计活塞重力及活塞与缸壁间的摩擦，室内大气压p01.0105 Pa。图3根据题干条件可得室温是多少？上述过程中，外界对气体做的功是多少？解析(1)由图知T2T1，温度为T1时气体分子的平均动能比T2时小，选项A错误；A到B的过程中，气体体积增大
5、，对外做功，温度不变，内能不变，由热力学第一定律，可知气体从外界吸收热量，选项B错误，选项C正确；气体的压强由气体分子平均动能和单位体积的分子数目决定，A到B的过程中，气体温度不变，分子平均动能一定，气体体积增大，单位体积的分子数目减小，气体压强减小，所以气体分子单位时间内对器壁单位面积上的碰撞次数减少，选项D正确。(2)一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积为，所以油酸分子的直径为d，一滴溶液中所含油酸分子数为n。(3)设室温为T1，则，又T2273 K，代入解得T1300.3 K，t127.3。外界对气体做的功Wp0V，解得W0.60 J。答案(1)CD(2)(用分子的立方体和球模型分别估测得出
6、、也可)(3)27.30.60 J3(12分)(2016扬州期末测试)(1)以下说法正确的是 。A当两个分子间的距离为r0(平衡位置)时，分子势能最小B布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动C一定量的气体，在体积不变时，单位时间分子平均碰撞器壁的次数随着温度降低而减小D液晶的光学性质不随温度、电磁作用变化而改变(2)一定质量的理想气体从状态A变化到状态B，再变化到状态C，其状态变化过程的pV图象如图所示，已知AB过程放出热量Q，TATC，则BC过程气体 (填“吸收”或“放出”)热量 。图4(3)目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术。实验发现，在水深300 m处，二氧化碳将变成凝胶状态
7、，当水深超过2 500 m时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体。设在某状态下二氧化碳气体的密度为，摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，将二氧化碳分子看作直径为D的球(球的体积公式V球D3)，则在该状态下体积为V的二氧化碳气体变成硬胶体后体积为多少？解析(1)在rr0时，分子力表现为引力，在rr0时，分子力表现为斥力，设想一个分子固定，另一个分子从无穷远处以速度v0开始运动，分子力先做正功分子势能减小，在rr0范围内分子力做负功分子势能增加，所以分子间距离在rr0时，分子势能最小，即A正确；布朗运动是固体小颗粒的运动，而不是分子的无规则运动，所以B错误；由C，可知体积不变，温度降低时，压强减小，
8、所以C正确；液晶像液体一样具有流动性，而其光学性质与某些单晶体相似，具有各向异性，液晶的光学性质随温度、电磁作用等物理状态的变化而变化，所以D错误。(2)BC过程，压强不变，体积增大，由盖吕萨克定律可知，温度升高，内能增加。因气体对外做功，由热力学第一定律，可知气体吸热。因为AC过程，气体温度不变，即内能相等，U0，而AB过程气体做等容变化，对外不做功，BC过程，气体做功Wp2Vp2(V2V1)，AC过程中UWQQ20，所以有Q2p2(V2V1)Q。(3)体积为V的二氧化碳气体质量为mV，所含分子数为nNANA，变成硬胶体后体积为VnD3。答案(1)AC(2)吸收，Qp2(V2V1)(3)4(
9、12分)(2016无锡市第一学期期末测试)(1)下列说法中正确的是 。A草叶上的露珠呈球形，是由液体表面张力引起的B分子间的距离增大，分子间的引力和斥力都会减小C温度越高，悬浮颗粒越大，布朗运动越明显D温度升高时，一定质量的理想气体的每个气体分子动能都会增大(2)汽缸中的气体膨胀时推动活塞向外运动，若气体对活塞做的功是2.6103 J，气体的内能减少了5.4103 J，则在此过程中气体 (填“吸收”或“放出”)的热量为 J。(3)质量为m的理想气体由体积为V0的状态A变为状态C，其有关数据如图5所示，已知气体的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，求：图5气体的分子数目；气体在状态C时的体积。解
10、析(1)液体表面分子间距rr0时，分子力表现为引力，即表现为表面引力使露珠呈球形，所以A正确；分子间引力与斥力都随距离增大而减小，所以B正确；温度越高，悬浮颗粒越小，布朗运动越显著，所以C错误；温度升高时，气体分子的平均动能增大，而个别分子的动能可能减小，所以D错误。(2)由热力学第一定律，可知因为气体对外做的功为W，即W2.6103 J，内能减小，所以U5.4103 J，根据UWQ可得Q5.41032.61032.8103 J，所以气体放出热量为2.8103 J。(3)NNA。A到B：等容过程，VBVAV0，B到C：等温过程，pBVBpCVC，得VC0.75V0。答案(1)AB(2)放出2.
11、8103(3)NA0.75V05(12分)(2014江苏单科，12A)一种海浪发电机的气室如图6所示。工作时，活塞随海浪上升或下降，改变气室中空气的压强，从而驱动进气阀门和出气阀门打开或关闭。气室先后经历吸入、压缩和排出空气的过程，推动出气口处的装置发电。气室中的空气可视为理想气体。图6(1)下列对理想气体的理解，正确的有()A理想气体实际上并不存在，只是一种理想模型B只要气体压强不是很高就可视为理想气体C一定质量的某种理想气体的内能与温度、体积都有关D在任何温度、任何压强下，理想气体都遵循气体实验定律(2)压缩过程中，两个阀门均关闭。若此过程中，气室中的气体与外界无热量交换，内能增加了3.4
12、104 J，则该气体的分子平均动能 (填“增大”、“减少”或“不变”)，活塞对该气体所做的功 (填“大于”、“小于”或“等于”)3.4104 J。(3)上述过程中，气体刚被压缩时的温度为27 ，体积为0.224 m3，压强为1个标准大气压。已知1 mol气体在1个标准大气压、0 时的体积为22.4 L，阿伏加德罗常数NA6.021023 mol1。计算此时气室中气体的分子数。(计算结果保留一位有效数字)解析(1)理想气体是一种理想化模型，实际上不存在，所以A正确；理想气体即分子间的相互作用力可忽略，严格遵守气体实验定律，其内能只与物质的量及温度有关，所以D正确，B、C均错误。(2)一定质量的理想气体的内能只与温度有关，内能增加，则温度升高，分子平均动能增加，由热力学第一定律，可知气室中的气体与外界无热量交换，即Q0，所以WU。(3)设气体在标准状态时的体积为V1，等压过程，气体物质的量n，且分子数NnNA，解得NNA，代入数据得N51024(或N61024)。答案(1)AD(2)增大等于(3)51024(或61024)7
