江蘇省2018版高考物理二輪復(fù)習(xí) 專題十 選考部分教學(xué)案 選修3-3

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1、 專題十　選修3－3 考情分析 2015 2016 2017 選修3－3 T12A(1)：晶體與非晶體 T12A(2)：理想氣體的狀態(tài)方程、氣體壓強(qiáng)的微觀解釋 T12A(3)：理想氣體的等溫變化 T12A(1)：飽和汽、飽和汽壓 T12A(2)：p－V圖象和氣體分子熱運(yùn)動(dòng)速率統(tǒng)計(jì)分布圖象 T12A(3)：熱力學(xué)第一定律 T12A(1)：V－T圖象、熱力學(xué)定律 T12A(2)：布朗運(yùn)動(dòng) T12A(3)：阿伏加德羅常數(shù)的應(yīng)用 命題解讀 本專題13個(gè)考點(diǎn)，皆為Ⅰ要求。從三年命題情況看，命題特點(diǎn)為： (1)注重基礎(chǔ)。圍繞考點(diǎn)命題考查學(xué)生的理解能力。 (2)緊跟

2、時(shí)代。如2013年的“卡諾循環(huán)”、2014年的“海浪發(fā)電機(jī)”、2016年的“斯特林循環(huán)”等，借此考查學(xué)生學(xué)以致用的能力。 (3)定量運(yùn)算。以阿伏加德羅常數(shù)、熱力學(xué)定律和實(shí)驗(yàn)定律為中心命題，考查學(xué)生的理解能力。 整體難度中等，命題指數(shù)★★★★★，復(fù)習(xí)目標(biāo)是達(dá)B必會(huì)。 1.(2016·江蘇高考)(1)在高原地區(qū)燒水需要使用高壓鍋，水燒開后，鍋內(nèi)水面上方充滿飽和汽，停止加熱，高壓鍋在密封狀態(tài)下緩慢冷卻，在冷卻過程中，鍋內(nèi)水蒸氣的變化情況為________。 A.壓強(qiáng)變小 B.壓強(qiáng)不變 C.一直是飽和汽 D.變?yōu)槲达柡推? (2)如圖1甲所示，在斯特林循環(huán)的p－V圖象中，一定質(zhì)量理想氣

3、體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A，整個(gè)過程由兩個(gè)等溫和兩個(gè)等容過程組成。B→C的過程中，單位體積中的氣體分子數(shù)目________(選填“增大”“減小”或“不變”)，狀態(tài)A和狀態(tài)D的氣體分子熱運(yùn)動(dòng)速率的統(tǒng)計(jì)分布圖象如圖乙所示，則狀態(tài)A對(duì)應(yīng)的是________(選填“①”或“②”)。 圖1 (3)如圖甲所示，在A→B和D→A的過程中，氣體放出的熱量分別為4 J和20 J，在B→C和C→D的過程中，氣體吸收的熱量分別為20 J和12 J。求氣體完成一次循環(huán)對(duì)外界所做的功。 解析　(1)停止加熱后，高壓鍋在密封狀態(tài)下緩慢冷卻，此過程中鍋內(nèi)水蒸氣仍是飽和汽，由p－T關(guān)系知，p減小

4、。故A、C項(xiàng)正確。 (2)從B→C的過程中，氣體體積不變，故單位體積中的氣體分子數(shù)目不變；因TA

5、放出熱量 C.B→C的過程中，氣體壓強(qiáng)不變 D.A→B→C的過程中，氣體內(nèi)能增加 (2)圖3甲和乙是某同學(xué)從資料中查到的兩張記錄水中炭粒運(yùn)動(dòng)位置連線的圖片，記錄炭粒位置的時(shí)間間隔均為30 s，兩方格紙每格表示的長度相同。比較兩張圖片可知：若水溫相同，________(選填“甲”或“乙”)中炭粒的顆粒較大；若炭粒大小相同，________(選填“甲”或“乙”)中水分子的熱運(yùn)動(dòng)較劇烈。 圖3 (3)科學(xué)家可以運(yùn)用無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來研究生物蛋白分子。資料顯示，某種蛋白的摩爾質(zhì)量為66 kg/mol，其分子可視為半徑為3 10－9m的球，已知阿伏加德羅常數(shù)為6.01023 mol－1。

6、請(qǐng)估算該蛋白的密度。(計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字) 解析　(1)由V－T圖象知，從A到B的過程中，氣體被等溫壓縮，外界對(duì)氣體做正功，氣體的內(nèi)能不變。由熱力學(xué)第一定律知，氣體放出熱量，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；從B到C的過程中氣體做等壓變化，溫度降低，氣體內(nèi)能減少，故C正確，D錯(cuò)誤。 (2)對(duì)比甲、乙兩圖特點(diǎn)可知，乙圖中的炭粒運(yùn)動(dòng)劇烈，若水溫相同，顆粒越小運(yùn)動(dòng)越劇烈，故甲中炭粒的顆粒較大；若炭粒大小相同，則水溫越高，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈，故乙中水分子熱運(yùn)動(dòng)劇烈。 (3)摩爾體積V＝πr3NA(或V＝(2r)3NA)， 由密度ρ＝， 解得ρ＝(或ρ＝)， 代入數(shù)據(jù)得ρ＝1103 kg/m3(或510

7、2 kg/m3，5102 ～1103 kg/m3都算對(duì)) 答案　(1)BC　(2)甲　乙　 (3)1103 kg/m3(或5102 kg/m3，5102 ～1103 kg/m3都算對(duì)) 1.分子動(dòng)理論、內(nèi)能 2.兩種微觀模型 (1)球體模型(適用于固體、液體)：一個(gè)分子的體積V0＝π＝πd3, d為分子的直徑。 (2)立方體模型(適用于氣體)：一個(gè)分子占據(jù)的平均空間V0＝d3，d為分子間的距離。 3.固體和液體 (1)晶體和非晶體 比較 晶體 非晶體 單晶體 多晶體 形狀 規(guī)則 不規(guī)則 不規(guī)則 熔點(diǎn) 固定 固定 不固定 特性 各向異性 各

8、向同性 各向同性 (2)液晶的性質(zhì) 液晶是一種特殊的物質(zhì)，既可以流動(dòng)，又可以表現(xiàn)出單晶體的分子排列特點(diǎn)，在光學(xué)、電學(xué)物理性質(zhì)上表現(xiàn)出各向異性。 (3)液體的表面張力 使液體表面有收縮到球形的趨勢(shì)，表面張力的方向跟液面相切。 (4)飽和汽壓的特點(diǎn) 液體的飽和汽壓與溫度有關(guān)，溫度越高，飽和汽壓越大，且飽和汽壓與飽和汽的體積無關(guān)。 (5)相對(duì)濕度(B)＝100%，人們感到潮濕是因?yàn)橄鄬?duì)濕度大。 4.— 5.一定質(zhì)量理想氣體的各種特征變化圖象 圖象名稱 p－V圖象 p－圖象 p－T圖象 V－T圖象 圖象特征 圖象意義 如果圖線是雙曲線，表示等溫變化

9、 過原點(diǎn)的直線表示等溫變化 過原點(diǎn)的直線表示等容變化 過原點(diǎn)的直線表示等壓變化 6.熱力學(xué)第一定律：ΔU＝Q＋W。不消耗能量卻可源源不斷對(duì)外做功的機(jī)器叫永動(dòng)機(jī)，并稱為第一類永動(dòng)機(jī)。失敗原因：違背能量守恒定律。 1.(2017·江蘇揚(yáng)中、六合、句容、省溧、中華、江浦、華羅庚七校聯(lián)考)(1)下列說法正確的是(　　) A.布朗運(yùn)動(dòng)表明分子越小，分子運(yùn)動(dòng)越劇烈 B.大頭針能浮在水面上，是由于水的表面存在張力 C.單晶體的某些物理性質(zhì)具有各向異性，而多晶體和非晶體是各向同性的 D.人感覺到空氣濕度大，是由于空氣中水蒸氣的飽和汽壓大 (2)已知常溫下CO2氣體的密度為ρ，CO2的摩爾

10、質(zhì)量為M，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，則在該狀態(tài)下容器內(nèi)體積為V的CO2氣體含有的分子數(shù)為________。在3 km的深海中，CO2濃縮成近似固體的硬膠體，此時(shí)若將CO2分子看做直徑為d的球，則該容器內(nèi)CO2氣體全部變成硬膠體后體積約為________。 (3)在如圖4所示的坐標(biāo)系中，一定質(zhì)量的某種理想氣體先后發(fā)生以下兩種狀態(tài)變化過程：第一種變化是從狀態(tài)A到狀態(tài)B，外界對(duì)該氣體做功為6 J；第二種變化是從狀態(tài)A到狀態(tài)C，該氣體從外界吸收的熱量為9 J。圖線AC的反向延長線過坐標(biāo)原點(diǎn)O，B、C兩狀態(tài)的溫度相同，理想氣體的分子勢(shì)能為零。求： 圖4 ①從狀態(tài)A到狀態(tài)C的過程，該氣體對(duì)外界做的功

11、W1和其內(nèi)能的增量ΔU1； ②從狀態(tài)A到狀態(tài)B的過程，該氣體內(nèi)能的增量ΔU2及其從外界吸收的熱量Q2。 解析　(1)布朗運(yùn)動(dòng)表明固體顆粒越小，布朗運(yùn)動(dòng)越劇烈，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；大頭針能浮在水面上，是由于水的表面存在張力，選項(xiàng)B正確；單晶體的某些物理性質(zhì)具有各向異性，而多晶體和非晶體是各向同性的，選項(xiàng)C正確；人感覺到空氣濕度大，是由于空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度下水的飽和汽壓的差距增大，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。 (2)體積為V的CO2氣體質(zhì)量m＝ρV，則分子數(shù)n＝NA＝。CO2濃縮成近似固體的硬膠體，分子個(gè)數(shù)不變，則該容器內(nèi)CO2氣體全部變成硬膠體后體積約為V′＝n·πd3＝ (3)①從狀態(tài)A到狀態(tài)C過程

12、，氣體發(fā)生等容變化，該氣體對(duì)外界做功W1＝0 根據(jù)熱力學(xué)第一定律有ΔU1＝W1＋Q1， 內(nèi)能的增量ΔU1＝Q1＝9 J ②從狀態(tài)A到狀態(tài)B過程，體積減小，溫度升高，該氣體內(nèi)能的增量ΔU2＝ΔU1＝9 J 根據(jù)熱力學(xué)第一定律有ΔU2＝W2＋Q2 從外界吸收的熱量Q2＝ΔU2－W2＝3 J 答案　(1)BC　(2)　　(3)①0　9 J ②9 J　3 J 2.(2017·南京市高三學(xué)情調(diào)研)(1)下列說法中正確的是(　　) A.知道阿伏加德羅常數(shù)和某物質(zhì)的摩爾體積就可估算出分子體積 B.若分子間距增大，則分子間的斥力變小，引力變大 C.一定質(zhì)量的某理想氣體，在溫度升高時(shí)其內(nèi)能

13、一定增大 D.一滴液態(tài)金屬在失重條件下呈球狀，是由液體的表面張力所致 (2)如圖5所示，水平放置的汽缸內(nèi)壁光滑，在 B處設(shè)有限制裝置，使活塞在B處不能向左運(yùn)動(dòng)，B左側(cè)汽缸的容積為V0，A、B之間的容積為0.5 V0。開始時(shí)活塞在B處，缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為0.9p0(p0為大氣壓強(qiáng))，保持溫度不變，設(shè)法使活塞移至A處，此時(shí)缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p＝________，若欲保持缸內(nèi)氣體的壓強(qiáng)p不變，再使活塞由A回到B，可通過________溫度實(shí)現(xiàn)。(選填“升高”或“降低”) 圖5 (3)將1 mL的純油酸配成500 mL的油酸酒精溶液，用滴管取一些該油酸酒精溶液，向量筒內(nèi)自然滴出200滴，讀出量筒

14、示數(shù)增加了1 mL?，F(xiàn)用滴管將其中一滴油酸酒精溶液落到盛水淺盤內(nèi)，待油膜充分展開后，測(cè)得油膜的面積為200 cm2。 ①求每滴油酸酒精溶液中純油酸的體積； ②估算油酸分子的直徑。 解析　(1)知道阿伏加德羅常數(shù)和某固體和液體的摩爾體積就可估算出分子體積，氣體不行，A項(xiàng)錯(cuò)誤；若分子間距增大，則分子間的斥力、引力都變小，B項(xiàng)錯(cuò)誤；一定質(zhì)量的某理想氣體內(nèi)能由溫度決定，所以溫度升高時(shí)其內(nèi)能一定增大，C項(xiàng)正確；由于液體的表面張力導(dǎo)致一滴液態(tài)金屬在失重條件下表面最小，呈球狀，D項(xiàng)正確。 (2)根據(jù)玻意耳定律得0.9p0V＝p21.5 V2，解得p2＝0.6p0，由蓋—呂薩克定律知p不變，體積變小，

15、溫度降低。 (3)①V0＝10－6 m3＝110－11 m3 ②V0＝Sd d＝＝ m＝510－10 m。 答案　(1)CD　(2)0.6p0　降低　(3)①110－5 mL或110－11 m3?、?10－8 cm或510－10 m 3.(2017·江蘇儀征中學(xué)高三期初考)如圖6所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A 依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D 后再回到狀態(tài)A。其中，A→B和C→D為等溫過程，B→C為等壓過程，D→A為等容過程。 圖6 (1)該循環(huán)過程中，下列說法正確的是(　　) A.A→B 過程中，氣體吸收熱量 B.B→C 過程中，氣體分子的平均動(dòng)能增大 C.C→D 過程中，單

16、位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多 D.D→A 過程中，氣體分子的速率分布曲線不發(fā)生變化 (2)該循環(huán)過程中，內(nèi)能增加的過程是________(選填“A→B”“B→C”“C→D”或“D→A”)。 若氣體在B→C過程中，內(nèi)能變化量的數(shù)值為2 kJ，與外界交換的熱量值為7 kJ，則在此過程中氣體對(duì)外做的功為________kJ。 (3)若該氣體的分子數(shù)為N，氣體在A狀態(tài)時(shí)的體積為V1，壓強(qiáng)為p1；在B狀態(tài)時(shí)壓強(qiáng)為p2。求氣體在B狀態(tài)時(shí)氣體分子間的距離。 解析　(1)A→B過程中，為等溫變化，則內(nèi)能不變，體積減小，外界對(duì)氣體做功，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知?dú)怏w放出熱量，故A錯(cuò)誤；B→C過程為等壓

17、過程，體積增大，溫度升高，故B點(diǎn)的溫度小于C點(diǎn)的溫度，即由B→C過程中，溫度升高，則分子平均動(dòng)能增大，B正確；C→D過程中，為等溫變化，體積增大，則分子密度減小，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)減少，故C錯(cuò)誤；D→A過程中，體積不變，壓強(qiáng)減小，溫度降低，則氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化，D錯(cuò)誤。 (2)該循環(huán)過程中，溫度不變則內(nèi)能不變；B→C 過程中，溫度增大則內(nèi)能增加； C→D過程中，為等溫變化，內(nèi)能不變；D→A過程中，溫度降低，則內(nèi)能減少；故該循環(huán)過程中，內(nèi)能增加的過程是B→C；若氣體在B→C過程中，內(nèi)能變化量的數(shù)值為2 kJ，與外界交換的熱量值為7 kJ，根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋

18、W，結(jié)合前面分析，即2 kJ＝W＋7 kJ，得W＝－5 kJ，即氣體對(duì)外做的功5 kJ。 (3)氣體在A狀態(tài)時(shí)的體積為V1，壓強(qiáng)為p1；在B狀態(tài)時(shí)壓強(qiáng)為p2，設(shè)氣體在B狀態(tài)時(shí)的體積為V2，根據(jù)玻意耳定律p1V1＝p2V2，又d＝，解得d＝。 答案　(1)B　(2)B→C　5　(3) 4.(2015·江蘇高考)(1)對(duì)下列幾種固體物質(zhì)的認(rèn)識(shí)，正確的有(　　) A.食鹽熔化過程中，溫度保持不變，說明食鹽是晶體 B.燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，說明蜂蠟是晶體 C.天然石英表現(xiàn)為各向異性，是由于該物質(zhì)的微粒在空間的排列不規(guī)則 D.石墨和金剛石的物理性質(zhì)不同

19、，是由于組成它們的物質(zhì)微粒排列結(jié)構(gòu)不同 (2)在裝有食品的包裝袋中充入氮?dú)?，可以起到保質(zhì)作用。某廠家為檢測(cè)包裝袋的密封性，在包裝袋中充滿一定量的氮?dú)?，然后密封進(jìn)行加壓測(cè)試。測(cè)試時(shí)，對(duì)包裝袋緩慢地施加壓力。將袋內(nèi)的氮?dú)庖暈槔硐霘怏w，則加壓測(cè)試過程中，包裝袋內(nèi)壁單位面積上所受氣體分子撞擊的作用力________(選填“增大”“減小”或“不變”)，包裝袋內(nèi)氮?dú)獾膬?nèi)能________(選填“增大”“減小”或“不變”)。 (3)給某包裝袋充入氮?dú)夂竺芊?，在室溫下，袋中氣體壓強(qiáng)為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、體積為1 L。將其緩慢壓縮到壓強(qiáng)為2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓時(shí)，氣體的體積變?yōu)?.45 L。請(qǐng)通過計(jì)算判斷該包裝袋是否漏

20、氣。 解析　(1)若物體是晶體，則在熔化過程中，溫度保持不變，可見A項(xiàng)正確；燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面，熔化的蜂蠟呈橢圓形，是由于云母片在不同方向上導(dǎo)熱性能不同造成的，說明云母片是晶體，所以B項(xiàng)錯(cuò)誤；沿晶體的不同方向，原子排列的周期性和疏密程度不盡相同，由此導(dǎo)致晶體在不同方向的物理性質(zhì)不同，這就是晶體的各向異性。C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確。 (2)因?yàn)闇y(cè)試時(shí)，對(duì)包裝袋緩慢地施加壓力，外界對(duì)氣體所做的功等于氣體對(duì)外放出的熱量，由熱力學(xué)第一定律可知?dú)怏w的溫度不變，即內(nèi)能不變。玻意耳定律可知?dú)怏w體積變小，所以壓強(qiáng)變大，由于氣體的壓強(qiáng)是由于氣體分子對(duì)器壁的頻繁碰撞而產(chǎn)生的，所以包裝袋內(nèi)壁單位面

21、積上所受氣體分子撞擊的作用力增大。 (3)若不漏氣，設(shè)加壓后的體積為V1，由等溫過程得p0V0＝p1V1，代入數(shù)據(jù)得V1＝0.5 L，因?yàn)?.45 L＜0.5 L，故包裝袋漏氣。 答案　(1)AD　(2)增大　不變　(3)漏氣　見解析 5.(2017·南通、泰州一模)(1)下列說法中正確的有________。 A.蔗糖受潮后粘在一起，沒有確定的幾何形狀，所以它是非晶體 B.組成晶體的原子(或分子、離子)都是按照一定的規(guī)則排列的 C.某些液晶中摻入少量多色性染料后，對(duì)不同顏色的光吸收強(qiáng)度與所加電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)有關(guān) D.液體表面張力的方向總是垂直于液面，指向液體內(nèi)部 (2)在分子間作用力

22、表現(xiàn)為引力的情況下，當(dāng)分子間的距離增大時(shí)，分子間的引力__________(填“增大”“減小”或“不變”)，分子勢(shì)能__________(填“增大”“減小”或“不變”)。 (3)如圖7所示，在開口向上、豎直的薄壁圓柱形容器內(nèi)用質(zhì)量m＝2.0 kg 的活塞密封一部分氣體，活塞在容器內(nèi)能自由滑動(dòng)且保持水平，容器的底面積S＝100 cm2，開始時(shí)氣體的溫度T1＝280 K，活塞到容器底的距離h1＝20.0 cm。在氣體從外界吸收Q＝40 J熱量的過程中，活塞緩慢上升的距離Δh＝1.0 cm。已知大氣壓強(qiáng)p0＝1.0105 Pa。取重力加速度g＝10 m/s2。求： 圖7 ①活塞停止上升時(shí)

23、容器內(nèi)氣體的溫度T2； ②密閉氣體內(nèi)能的增加量ΔU。 解析　(1)蔗糖是多晶體，A項(xiàng)錯(cuò)誤；組成晶體的原子(或分子、離子)具有空間上的周期性，B項(xiàng)正確；根據(jù)液晶的特性可知C項(xiàng)正確；液體表面張力的方向與液面相切，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 (2)分子間距離增大時(shí)，分子引力和斥力都減小。分子力表現(xiàn)為引力時(shí)，分子間距離變大，引力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大。 (3)①活塞上升過程中，由蓋一呂薩克定律有＝ 則T2＝T1＝T1＝294 K ②活塞上升的過程，外界對(duì)系統(tǒng)做的功 W＝－(mg＋p0S)Δh 由熱力學(xué)第一定律有ΔU＝Q＋W 解得ΔU＝29.8 J。 答案　(1)BC　(2)減小　增大　(3)①294

24、 K?、?9.8 J 1.(2017·江蘇省徐州、宿遷、連云港、淮安四市模擬)(1)下列說法正確的有(　　) A.石蠟具有各向異性 B.布朗運(yùn)動(dòng)就是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng) C.水黽可以停在水面上說明液體表面存在表面張力 D.空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同溫度時(shí)水的飽和汽壓的比值越大，空氣的相對(duì)濕度越大 (2)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，壓強(qiáng)保持不變，其p－V圖象如圖1所示。此過程中氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能________(選填“增大”“減小”或“不變”)。若此過程中氣體吸收熱量200 J，氣體做功150 J，則該過程中氣體內(nèi)能變化了________J。 圖1 (3)一

25、定質(zhì)量的理想氣體在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下、0 ℃時(shí)的體積為6.7210－1m3, 已知該狀態(tài)下1 mol氣體的體積是2.2410－2m3，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.01023mol－1。求該氣體的分子數(shù)。 解析　(1)石蠟是非晶體，具有各向同性，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體里的固體顆粒的運(yùn)動(dòng)，是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的表現(xiàn)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；水黽可以停在水面上說明液體表面存在表面張力，選項(xiàng)C正確；空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同溫度時(shí)水的飽和汽壓的比值越大，空氣的相對(duì)濕度越大，選項(xiàng)D正確。 (2)理想氣體等壓膨脹，根據(jù)蓋—呂薩克定律，溫度必定升高，則分子的平均動(dòng)能增大；根據(jù)熱力學(xué)第一定律ΔU＝Q＋W，Q＝200

26、 J，W＝－150 J，則ΔU＝50 J。 (3)根據(jù)N＝NA 解得N＝1.81025。 答案　(1)CD　(2)增大　50　(3)1.81025 2.(2017·蘇錫常鎮(zhèn)四市高三教學(xué)情況調(diào)研)(1)某同學(xué)做了如下實(shí)驗(yàn)：先把空燒瓶放入冰箱冷凍，取出后迅速用一個(gè)氣球緊套在燒瓶頸上，再將燒瓶放進(jìn)盛滿熱水的燒杯里，氣球脹大起來，如圖2所示。與燒瓶放進(jìn)熱水前相比，放進(jìn)熱水后密閉氣體的(　　) 圖2 A.內(nèi)能減小 B.分子平均動(dòng)能增大 C.分子對(duì)燒瓶底的平均作用力增大 D.體積是所有氣體分子的體積之和 (2)我國科技人員用升溫析晶法制出了超大尺寸單晶鈣鈦礦晶體，尺寸超過71 mm

27、，這是世界上首次報(bào)導(dǎo)尺寸超過0.5英寸的鈣鈦礦單晶。假設(shè)該單晶體的體積為V，密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)NA。則該晶體所含有的分子數(shù)為________，分子直徑為________。(球的體積V＝πD3，D為球的直徑) (3)一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)歷圖3所示A→B→C狀態(tài)變化過程。氣體在A狀態(tài)時(shí)溫度為300 K。 ①求氣體在B狀態(tài)時(shí)的溫度TB； ②若A→B→C過程中氣體內(nèi)能增加了40 J。求此過程中氣體吸收的熱量Q。 圖3 解析　(1)溫度升高，分子的平均動(dòng)能增大，分子內(nèi)能增大，A項(xiàng)錯(cuò)誤，B項(xiàng)正確；因?yàn)闅怏w的壓強(qiáng)增大，所以分子對(duì)燒瓶底的平均作用力增大，C項(xiàng)正確。 (2)

28、晶體內(nèi)所含分子數(shù)n＝NA＝，每個(gè)分子的體積為V0＝，把分子看做球形，則分子直徑為D＝＝。 (3)①A→B過程：由＝，解得TB＝100 K ②W＝p(VB－VC)＝－400 J，Q＝－W＋ΔU＝440 J。 答案　(1)BC　(2)　　(3)①100 K?、?40 J 3.(2017·南通二模)(1)一瓶礦泉水喝完一半之后，把瓶蓋擰緊，不久瓶內(nèi)水的上方形成了水的飽和汽。當(dāng)溫度變化時(shí)，瓶內(nèi)水的飽和汽壓與溫度變化關(guān)系的圖象正確的是(　　) (2)帶有活塞的汽缸中封有一定質(zhì)量的理想氣體，缸內(nèi)氣體從狀態(tài)A變化到狀態(tài)B，如圖4所示。此過程中，汽缸單位面積上所受氣體分子撞擊的作用力______

29、__(選填“變大”“不變”或“減小”)，缸內(nèi)氣體________(選填“吸收”或“放出”)熱量。 圖4 (3)盛有氧氣的鋼瓶，在27 ℃的室內(nèi)測(cè)得其壓強(qiáng)是9.0106 Pa。將其搬到－13 ℃的工地上時(shí)，瓶內(nèi)氧氣的壓強(qiáng)變?yōu)?.2106 Pa。請(qǐng)通過計(jì)算判斷鋼瓶是否漏氣。 解析　(3)＝，p2＝＝7.8106 Pa，由于p2>7.2106 Pa，所以鋼瓶在搬運(yùn)過程中漏氣。 答案　(1)B　(2)不變　吸收　(3)漏氣 4.(2017·江蘇南通、揚(yáng)州、泰州三市聯(lián)考)(1)下列說法正確的是(　　) A.當(dāng)氣體分子熱運(yùn)動(dòng)變得更劇烈時(shí)，氣體壓強(qiáng)一定變大 B.當(dāng)空氣壓強(qiáng)發(fā)生變化時(shí)，水的飽

30、和汽壓也一定變化 C.若取走絕熱容器中速率大于v的氣體分子，此后其中分子的速率不會(huì)大于v D.石墨層狀結(jié)構(gòu)間距離較大，沿此方向易剝下，因而其機(jī)械強(qiáng)度有方向性 (2)如圖5所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A開始分別經(jīng)過等溫膨脹和等壓膨脹到相同體積，則等溫膨脹過程中氣體對(duì)外做功________(選填“大于”“等于”或“小于”)等壓膨脹過程中氣體對(duì)外做功；等溫膨脹過程中氣體從外界吸收的熱量________(選填“大于”“等于”或“小于”)等壓膨脹過程中氣體從外界吸收的熱量。 圖5 (3)如圖6所示，食鹽(NaCl)晶體由鈉離子和氯離子組成，相鄰離子的中心用線連起來組成了一個(gè)個(gè)大小相等

31、的立方體，立方體的個(gè)數(shù)與兩種離子的總數(shù)目相等。已知食鹽的密度為ρ，摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，求： 圖6 ①食鹽的分子質(zhì)量m； ②相鄰離子間的距離a。 解析　(1)當(dāng)氣體分子熱運(yùn)動(dòng)變得更劇烈時(shí)，說明溫度升高，根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程＝C判斷氣體壓強(qiáng)不一定變大，A項(xiàng)錯(cuò)誤；飽和汽壓與溫度有關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；氣體分子運(yùn)動(dòng)規(guī)律遵循統(tǒng)計(jì)規(guī)律，單個(gè)分子運(yùn)動(dòng)無規(guī)律而言，C項(xiàng)錯(cuò)誤；石墨為晶體，為各向異性，層狀結(jié)構(gòu)間距離較大，沿此方向易剝下，因而其機(jī)械強(qiáng)度有方向性，D項(xiàng)正確。 (2)氣體體積變化過程中，做功大小等于p－V圖象中的“面積”，從圖象中可知，等溫變化過程中氣體做功小于等壓變化過程中氣體做功；又根據(jù)熱力學(xué)第一定律得Q＝ΔU－W，等溫過程中的ΔU＝0，則吸熱Q＝－W，而等壓過程中，pV體積變大溫度升高，則ΔU>0，此時(shí)吸熱比等溫情況大。 (3)①食鹽的分子質(zhì)量m＝ ②建立正方體模型，1摩爾分子中有2摩爾的離子， a3＝，解得a＝。 答案　(1)D　(2)小于　小于　(3)①　② 14