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1、高考导航 热点考向 满分指导 高考导航 热点考向 满分指导 第 13讲 分子动理论 气体及热力学定律 高考导航 热点考向 满分指导 1.(2013江苏单科 ， 12A)如图 1所示 ， 一定质量的理想气体从状态 、 后再回到状态 A。 其中 ， A B 气体与外界无热量交换 )。这就是著名的 “ 卡诺循环 ” 。 图 1 高考导航 热点考向 满分指导 该循环过程中 ， 下列说法正确的是 _。 外界对气体做功 气体分子的平均动能增大 单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数增多 气体分子的速率分布曲线不发生变化 该循环过程中，内能减小的过程是 _(选填 “ A B” 、“ B C” 、 “ C D”
2、或 “ D A” )。若气体在 A C 8 气体完成一次循环对外做的功为 _ 高考导航 热点考向 满分指导 若该循环过程中的气体为 1 气体在 A 状态时的 体积为10 L ，在 B 状态时压强为 A 状态时的23。求气体在 B 状态时单位体积内的分子数。 ( 已知阿伏加德罗常数 10231，计算结果保留一位有效数字 ) 高考导航 热点考向 满分指导 解析 由理想气体状态方程和热力学第一定律分析， A 能不变，气体的体积增大，气体对外做功， B C 过程为绝热过程，体积增大对外做功，因此内能减小，气体分子的平均动能减小， B 错； C D 为 等温过程，体积减小，分子数密度增大 ，单位时间内碰
3、撞单位面积的分子数增多， C 项正确； D A 为绝热过程，体积减小，外界对气体做功内能增大，温度升高，因此气体分子的速率分布曲线变化，D 错。 在以上循环过程中，内能减少的过程是 B C 。由热力学第一定律 U Q W 得 W 25 等温过程 得 15 L ，单位体积内分子数 n得 n 4 1025m 3。 答案 C B C 25 4 1025m 3 高考导航 热点考向 满分指导 2.(2014江苏单科 ， 12A)一种海浪发电机的气室如图 2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
4、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 2 高考导航 热点考向 满分指导 (1)下列对理想气体的理解 ， 正确的有 _。 只是一种理想模型 体积都有关 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 104 J，则该气体的分子平均动能 _(选填 “ 增大 ” 、 “ 减小 ” 或 “ 不变 ” )，活塞对该气体所做的功 _(选填 “ 大于 ” 、 “ 小于 ” 或“ 等于 ” )104 J。 高考导航 热点考向 满分指导 (3)上述过程中，气体刚被压缩时的温度为 27 ，强
5、为 1个标准大气压。已知 1 个标准大气压、 0 时的体积为 ，阿伏加德罗常数 1023 1。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 ) 高考导航 热点考向 满分指导 解析 (1)理想气体是一种理想化模型 ， 忽略了气体分子之间的相互作用 ， 实际上并不存在 ， 有当气体的温度不太低 ， 压强不太高时 ， 实际气体才可视为理想气体 ， 定质量的某种理想气体的内能只与温度有关 ， 与体积无关 ， 论在何种温度和压强下 ， 理想气体都遵循气体实验定律 ， (2)气体被压缩 ， 外界对气体做功 ， 内能增大 ， 温度升高 ，气体分子的平均动能增大 ， 由热力学第一定律 U W 10
6、4 J。 高考导航 热点考向 满分指导 (3) 设气体在标准状态时的体积为 压过程1n 分子数 N 解得 N 5 1024( 或 N 6 1024) 答案 (1)2)增大 等于 (3)5 1024(或 6 1024) 高考导航 热点考向 满分指导 3.(2015江苏单科 ， 12A) (1)对下列几种固体物质的认识 ， 正确的有 _。 温度保持不变 ， 说明食盐是晶体 熔化的蜂蜡呈椭圆形 ， 说明蜂蜡是晶体 是由于该物质的微粒在空间的排列不规则 由于组成它们的物质微粒排列结构不同 高考导航 热点考向 满分指导 (2)在装有食品的包装袋中充入氮气 ， 可以起到保质作用 。 某厂家为检测包装袋的密
7、封性 ， 在包装袋中充满一定量的氮气 ， 然后密封进行加压测试 。 测试时 ， 对包装袋缓慢地施加压力 。 将袋内的氮气视为理想气体 ， 则加压测试过程中 ， 包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力 _(选填 “ 增大 ” 、“ 减小 ” 或 “ 不变 ” )， 包装袋内氮气的内能 _(选填 “ 增大 ” 、 “ 减小 ” 或 “ 不变 ” )。 (3)给某包装袋充入氮气后密封，在室温下，袋中气体压强为 1个标准大气压、体积为 1 L。将其缓慢压缩到压强为 2个标准大气压时，气体的体积变为 。请通过计算判断该包装袋是否漏气。 高考导航 热点考向 满分指导 解析 (1)若物体是晶体 ， 则
8、在熔化过程中 ， 温度保持不变 ，可见 热的针尖接触涂有蜂蜡薄层的云母片背面 ，熔化的蜂蜡呈椭圆形 ， 是由于云母片在不同方向上导热性能不同造成的 ， 说明云母片是晶体 ， 所以 晶体的不同方向 ， 原子排列的周期性和疏密程度不尽相同 ， 由此导致晶体在不同方向的物理性质不同 ， 这就是晶体的各向异性 。 选项 高考导航 热点考向 满分指导 (2)因为测试时 ， 对包装袋缓慢地施加压力 ， 外界对气体所做的功等于气体对外放出的热量 ， 由热力学第一定律可知：气体的温度不变 ， 即内能不变 。 玻意耳定律可知：气体体积变小 ， 所以压强变大 ， 由于气体的压强是由于气体分子对器壁的频繁碰撞而产生
9、的 ， 所以包装袋内壁单位面积上所受气体分子撞击的作用力增大 。 (3)若不漏气 ， 设加压后的体积为 由等温过程得： 1代入数据得 ， 因为 ， 故包装袋漏气 。 答案 (1)2)增大 不变 (3)见解析 高考导航 热点考向 满分指导 近三年江苏省高考选考部分的试题都是由三个小题组成 ， 难度都不大 ， 分值都是 12分 。 命题热点： 分子动理论，热学基本知识的综合应用，热力学第一定律的应用，气体实验定律的应用。 高考导航 热点考向 满分指导 考向一 热学基本知识与微观量计算的组合 核心知识 1. 高考导航 热点考向 满分指导 2 模型 (1) 球体模型 ( 适用于固体、液体 ) ：一个分
10、子的体积 V 0 43(16 d 为分子的直径。 (2) 立方体模型 ( 适用于气体 ) ：一个分子占据的平均空间 V 0 d 为分子间的距离。 高考导航 热点考向 满分指导 1.(1)如图 3所示 ， 是氧气在 0 和 100 两种不同情况下 ， 各速率区间的分子数占总分子数的百分比与分子速率间的关系 。 由图可知 _。 图 3 高考导航 热点考向 满分指导 的氧气 ， 速率大的分子比例较多 0 时对应的速率大 分子的平均速率越大 时 ， 部分分子速率比较大 ， 说明内部有温度较高的区域 (2)如图 4所示，一定质量的理想气体的 P A B 两个过程中，内能减少的是 _；此过程中 _(填 “
11、 气体对外 ” 或 “ 外界对气体 ” )做功。 图 4 高考导航 热点考向 满分指导 (3)1 。试估算温度为0 ，压强为 2个标准大气压状态下 1立方米内气体分子数目 (结果保留两位有效数字 )。 解析 (1)由图象得温度越高，速率大的分子所占的比例较大， 大比例的速率区间温度越高，速率的值越大， 度越高，分子的平均速率越大， 体分子的速率分布特点为中间多，两头少，温度越高，高速率区域对应的速度越大， 高考导航 热点考向 满分指导 (2) A B 过程气体的温度不变，内能不变，两个过程气体的体积都在增大，气体对外做功， B C 过程绝热，没有热传递，由热力学第一 定律得内能减少。 (3)
12、设 0 ， 2 大气压下，体积 1 标准状态下，压强为 1 大气压，体积为 2 2.0 1025个 答案 (1)2)B C 气体对外 (3)1025个 高考导航 热点考向 满分指导 2.(2014淮安市高三考前信息卷 )(1)下列说法中正确的有 _。 是因为气体分子间表现为斥力 内能一定越大、分子运动越剧烈 高考导航 热点考向 满分指导 (2)如图 5所示，当一定质量的理想气体由状态 a沿 b，气体对外做功为 126 J、吸收热量为 336 J；当该气体由状态 界对气体做功为 84 J，则该过程气体是_(填 “ 吸 ” 或 “ 放 ” )热，传递的热量等于 _J。 图 5 高考导航 热点考向 满分指导 (3)已知地球到月球的平均距离为 384 400 10 9m， 金的摩尔质量为 197 g/若将金原子一个接一个地紧挨排列起来 ， 筑成从地球通往月
