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1微专题微专题 7575 选修选修 3-33-31(2017常熟中学高考二模)在大气中,空气团竖直运动经过各气层的时间很短,因此,运动过程中空气团与周围空气热量交换极少,可看作绝热过程潮湿空气团在山的迎风坡上升时,水汽凝结成云雨,到山顶后变得干燥,然后沿着背风坡下降时升温,气象上称这股干热的气流为焚风(大气压强随高度的增加而减小)(1)空气团沿背风坡下降时,下列描述其压强p随体积V变化关系的图象中,可能正确的是_(图中虚线是气体的等温线)(2)空气团在山的迎风坡上升时温度降低,原因是空气团_(选填“对外放热”或“对外做功”);设空气团的内能U与温度T满足UCT(C为一常数),空气团沿着背风坡下降过程中,外界对空气团做的功为W,则此过程中空气团升高的温度 T_.(3)若水汽在高空凝结成小水滴的直径为d,已知水的密度为、摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA.求:一个小水滴包含的分子数n; 水分子直径的大小d0.22(多选)(2017溧水中学高考二模)下列说法正确的是( )A由于液体表面分子间距离小于平衡位置间距r0,故液体表面存在表面张力B布朗微粒做无规则运动是由于它受到水分子有时吸引、有时排斥的结果C一定量的 0 的水结成 0 的冰,内能一定减小D液晶既具有液体的流动性,又具有晶体的光学的各向异性3在粗测油酸分子大小的实验中,具体操作如下:取油酸 1.00 mL 注入 250 mL 的容量瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到 250 mL 的刻度为止,摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸的酒精溶液用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒达到 1.00 mL 为止,恰好共滴了 100 滴在水盘内注入蒸馏水,然后将痱子粉均匀地撒在水面上,静置后用滴管吸取油酸的酒精溶液,轻轻地向水面滴一滴溶液,酒精挥发后,油酸在水面上尽可能地散开,形成一油膜测得此油膜面积为 3.60102 cm2.(1)这种粗测方法是将每个分子视为球形,让油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜面积可视为_,这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径(2)利用数据可求得油酸分子的直径约为_m.4如图 1 所示,一汽缸竖直放置,用一质量为m的活塞在缸内封闭了一定量的理想气体,在汽缸的底部安装有一根电热丝,用导线和外界电源相连,已知汽缸壁和活塞都是绝热的,汽缸壁与活塞间接触光滑且不漏气现接通电源,电热丝对缸内气体缓慢加热设活塞横截面积为S,外界大气压强为p0,电热丝热功率为P,测得通电t时间内活塞缓慢向上移动高度h,求:(重力加速度为g)图 1(1)汽缸内气体压强的大小;(2)t时间内缸内气体对外所做的功和内能的变化量35(2017江苏高考考前模拟(二)下列说法中正确的是( )A当分子间作用力表现为斥力时,分子势能随分子间距离的增大而增大B气体压强的大小跟气体分子的平均动能有关,与分子的密集程度无关C有规则外形的物体是晶体,没有确定的几何外形的物体是非晶体D由于液体表面分子间距离大于液体内部分子间的距离,液面分子间表现为引力,所以液体表面具有收缩的趋势6一定质量的理想气体经历了如图 2 所示A到B状态变化的过程,已知气体状态A参量为pA、VA、tA,状态B参量为pB、VB、tB,则有:pA_pB(选填“” “”或“”)若A到B过程气体内能变化为 U,则气体吸收的热量Q_.图 27冬天天气寒冷,有时室内需要加温如果有一房间室内面积为 22.4 m2,高为 3.0 m,室内空气通过房间缝隙与外界大气相通,开始时室内温度为 0 ,通过加热使室内温度升为20 .若上述过程中大气压强不变,已知气体在 0 的摩尔体积为 22.4 L/mol,阿伏加德罗常数为 6.01023 mol1,试估算这个过程中有多少个空气分子从室内跑出(结果保留两位有效数字)48(2017江苏三模)一定质量的理想气体经过如图 3 所示的一系列过程:图 3(1)下列说法正确的是_A由ab过程,气体内能增加B由ab过程,气体分子热运动加剧C当分子热运动减缓时,压强必定减小D当分子平均动能增大时,气体体积可以保持不变(2)在上述bc过程中,_(选填“气体对外”或“外界对气体”)做功;ca过程中,气体_(选填“从外界吸收”或“向外界放出”)热量(3)若已知该理想气体在a状态时的温度为Ta,在b状态时的体积为Vb,在c状态时的温度为Tc、密度为、摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,试计算该理想气体中的分子数9(2017淮阴区校级期末) 一位同学为了表演“轻功” ,用打气筒给 4 只相同气球充以相等质量的空气(可视为理想气体),然后将它们放置在水平木板上,再在气球的上方平放一块轻质塑料板,如图 4 所示,这位同学慢慢站上轻质塑料板中间位置的过程中,气球一直没有破裂,球内气体温度可视为不变图 4(1)下列说法正确的是_5A气球内气体的压强是由于气体重力而产生的B由于该同学压迫气球,球内气体分子间表现为斥力C气球内气体分子平均动能不变D气球内气体的体积是所有气体分子的体积之和(2)表演过程中,对球内气体共做了 4 J 的功,此过程中气球_(填“吸收”或“放出”)热量若某气球突然爆炸,则该气球内的气体内能_(填“增加”或“减少”)(3)一只气球内气体的体积为V,密度为,平均摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,试用以上字母表示这个气球内气体的分子个数及分子间的平均距离10(2018南京市玄武区模拟)(1)下列说法正确的有_A天然水晶熔化后再凝固的水晶(石英玻璃)仍然是晶体B大气中氢含量较少的原因是氢分子平均速率较大,更容易发生逃逸C相同的温度下,液体的扩散速度等于固体的扩散速度D人类使用能量的过程是将高品质的能量最终转化为低品质的内能(2)汽车内燃机汽缸内汽油燃烧时,气体体积膨胀推动活塞对外做功已知在某次对外做功的冲程中,汽油燃烧释放的化学能为 1103 J,因尾气排放、汽缸发热等对外散失的热量为 8102 J该内燃机的效率为_随着科技的进步,可设法减少热量的损失,则内燃机的效率能不断提高,其效率_(选填“有可能”或“仍不可能”)达到 100%.(3)已知地球到月球的平均距离为 384 400 km,金原子的直径为 3.48109 m,金的摩尔质量为 197 g/mol.若将金原子一个接一个地紧挨排列起来,筑成从地球通往月球的“分子大道”(已知NA6.021023 mol1)试问:该“分子大道”需要多少个原子?这些原子的总质量为多少?6答案精析答案精析1(1)C (2)对外做功 W C(3) d3NA 6M36M NA解析 (1)在pV图中等温线为双曲线的一支,而且越远离坐标原点的温度越高,沿着背风坡下降时升温,所以图象应该由低等温线指向高等温线,另外在此过程中空气团的体积和压强均变化,故选 C.(2)空气团在山的迎风坡上升时温度降低,空气团内能减小,又绝热,根据热力学第一定律可知空气团对外做功根据UCT得:UCT空气团沿着背风坡下降过程中,外界对空气团做功为W,根据热力学第一定律得:UWQ其中Q0联立解得:T ;W C(3)水滴的体积为V d31 6水滴的质量mV分子数nNAm Md3NA 6M根据 d03M NA1 6解得d036M NA2CD 由于液体表面分子间距离大于平衡位置间距r0,故液体表面存在表面张力,故 A错误;布朗微粒做无规则运动是由于它受到水分子的撞击力不平衡造成的,故 B 错误;一定量的 0 的水结成 0 的冰,放出热量,分子势能减小,分子总动能不变,内能一定减小,故 C 正确;液晶既具有液体的流动性,又具有晶体的光学的各向异性的特点,故 D 正确3(1)单分子油膜 (2)1.11109解析 (1)这种粗测方法是将每个分子视为球形,让油酸尽可能地在水面上散开,则形成的油膜面积可视为单分子油膜,这层油膜的厚度可视为油酸分子的直径7(2)1 滴溶液中纯油酸的体积V4105 mL,1 mL 1001 mL 250 mL油酸分子的直径d cm1.11107 cm1.11109 m.V S4 105 3.60 1024(1)p0 (2)p0Shmgh Ptmghp0Shmg S解析 (1)活塞受力平衡,设内部气体压强为p,则:p0pmg S(2)气体对外做功:WpShp0Shmgh由热力学第一定律得,内能的变化量:UQWPtmghp0Sh.5D6 UpA(VBVA)解析 热力学温度:T273t,由题图可知,V与T成正比,因此,从A到B过程是等压变化,有:pApB,在此过程中,气体体积变大,气体对外做功,WpVpA(VBVA),由热力学第一定律:UWQ可知:QUWUpA(VBVA)71.21026个解析 0 时室内气体分子总数 NNA6.010231.81027(个)Sh Vmol22.4 3.0 22.4 103设 20 时室内气体体积与气体总体积分别为 V1和V2.根据盖吕萨克定律得V1 V2T1 T2273 293则 20 时室内气体分子数与总分子数之比为N1 NV1 V2从室内跑出的气体分子数为 NNN1;联立解得 NN1.21026(个)20 2938(1)D (2)外界对气体 从外界吸收 (3)NAVbTc MTa解析 (1)由ab过程,温度不变,故一定质量的理想气体的内能不变,故 A 错误;由ab过程,温度不变,分子热运动的平均动能不变,故气体分子热运动的剧烈程度不变,故 B 错误;8由bc过程,温度降低,分子热运动减缓,压强不变,故 C 错误;由ca过程,温度升高,分子平均动能增大,因为ca过程题图pT图象过原点,所以由ca过程为等容过程,故气体体积可以保持不变,故 D 正确(2)bc过程中p不变,而温度T减小,根据定值,可知体积V变小,所以外界对气体pV T做功;ca过程中温度升高,故内能增大,U0,ca为等容过程,故W0,根据热力学第一定律:UWQ所以:Q0,故气体从外界吸收热量(3)根据题图图象可知ab过程为等温过程:TaTb由bc过程为等压变化过程,根据盖吕萨克定律可得:Vb TbVc Tc该理想气体中的分子数:NNAVc M联立各式可得:NNAVbTc MTa9(1)C (2)放出 减少 (3) VNA M3M NA解析 (1)密闭容器内的气体压强是大量气体分子频繁撞击器壁产生,故 A 错误该同学压迫气球,气体分子间距离仍然较大,气体分子间的作用力几乎为零,故 B 错误球内气体温度可视为不变,所以气球内气体分子平均动能不变,故 C 正确气体分子间空隙很大,所以气球内气体的体积远大于所有气体分子的体积之和,故 D 错误(2)表演过程中,球内气体温度可视为不变,说明球内气体内能不变,即 U0,对球内气体共做了 4 J 的功,即W4 J,所以此过程中Q4 J,即气球放出的热量是 4 J,若某气球突然爆炸,气体对外做功,瞬间无热传递,则该气球内的气体内能减少,温度降低(3)一只气球内气体的体积为V,密度为,平均摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,所以气体的摩尔数:n ,m MV M这个气球内气体的分子个数:NnNA;VNA M气体分子之间的距离:d,
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