2020年高考物理一轮复习热点题型专题33 分子动理论(解析版)

2020届高考物理一轮复习热点题型归纳与变式演练

专题33 分子动理论

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目录

热点题型一微观量的估算 (1)

热点题型二布朗运动与分子热运动 (3)

热点题型三分子力、分子势能和物体的内能 (5)

热点题型四物体的内能 (7)

热点题型五实验：用油膜法估测分子的大小 (10)

【题型演练】 (13)

【题型归纳】

热点题型一微观量的估算

1．微观量

分子体积V0、分子直径d、分子质量m0.

2．宏观量

物体的体积V、摩尔体积V m、物体的质量m、摩尔质量M、物体的密度ρ.

3．宏观量、微观量以及它们之间的关系

4．分子的两种模型

物质有固态、液态和气态三种情况，不同物态下应将分子看成不同的模型．

(1)固体、液体分子一个一个紧密排列，可将分子看成球形或立方体形，如图所示，分子间距等于小球的直

径或立方体的棱长，所以d ＝36V π

(球体模型)或d ＝3

V (立方体模型)．

(2)气体分子不是一个一个紧密排列的，它们之间的距离很大，所以气体分子的大小不等于分子所占有的平均空间．如图所示，此时每个分子占有的空间视为棱长为d 的立方体，所以d ＝3

V .

【例1】(2019·大连模拟)某气体的摩尔质量为M mol ，摩尔体积为V mol ，密度为ρ，每个分子的质量和体积分 别为m 和V 0，则阿伏加德罗常数N A 表示错误的是

( )

A ．N A ＝M mol

m

B ．N A ＝

V mol

V 0 C ．N A ＝ρV mol

m

D ．N A ＝

M mol

ρV 0

E ．N A ＝

ρV mol

M mol

【答案】BDE

【解析】阿伏加德罗常数N A ＝

M mol m ＝ρV mol m ＝V mol

V

，其中V 应为每个气体分子所占有的体积，而题目中的V 0则表示气体分子的体积，选项A 、C 正确，B 、E 错误；D 中的ρV 0不是气体分子的质量，因而选项D 错误． 【变式1】钻石是首饰和高强度钻头、刻刀等工具中的主要材料，设钻石的密度为ρ(单位为kg/m 3)，摩尔质 量为M (单位为g/mol)，阿伏加德罗常数为N A .已知1克拉＝0.2克，则下列说法正确的是 ( )

A ．a 克拉钻石所含有的分子数为0.2aN A

M

B ．a 克拉钻石所含有的分子数为aN A

M

C ．每个钻石分子直径的表达式为36M ×10－3

N A ρπ

(单位为m)

D ．每个钻石分子的质量为M

N A

E ．每个钻石分子的体积为M

N A ρ

【答案】 ACD

【解析】 a 克拉钻石物质的量为n ＝0.2a M ，所含分子数为N ＝nN A ＝0.2aN A

M ，选项A 正确，B 错误；钻石的

摩尔体积V ＝M ×10－

3ρ(单位为m 3

/mol)，每个钻石分子体积为V 0＝V N A ＝M ×10－

3N A ρ，设钻石分子直径为d ，则V 0

＝43π(d 2)3

，联立解得d ＝36M ×10－

3N A ρπ

(单位为m)，选项C 正确，E 错误；根据阿伏加德罗常数的意义知，每个钻石分子的质量m ＝M

N A ，选项D 正确．

【变式2】下列说法正确的是( )

A ．1 g 水中所含的分子数目和地球的总人口数差不多

B ．布朗运动就是物质分子的无规则热运动

C ．一定质量的理想气体压强增大，其分子的平均动能可能减小

D ．气体如果失去了容器的约束就会散开，这是气体分子的无规则的热运动造成的

E ．0 ℃的铁和0 ℃的冰，它们的分子平均动能相等 【答案】CDE

【解析】.水的摩尔质量是18 g/mol ，1 g 水中含有的分子数为：n ＝1

18×6.0×1023≈3.3×1022个，地球的总人数

约为70亿，选项A 错误；布朗运动是悬浮在液体(气体)中的固体颗粒受到液体(气体)分子撞击作用的不平衡造成的，不是物体分子的无规则热运动，选项B 错误；温度是分子的平均动能的标志，气体的压强增大，温度可能减小，选项C 正确；气体分子间距大于10r 0，分子间无作用力，打开容器，气体散开是气体分子的无规则运动造成的，选项D 正确；铁和冰的温度相同，分子平均动能必然相等，选项E 正确． 热点题型二 布朗运动与分子热运动 两种运动的比较

【例2】(2019·邯郸市模拟)PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物，飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后危害人体健康，矿物燃料的燃烧是形成PM2.5的主要原因．下列关于PM2.5的说法正确的是()

A．PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当

B．PM2.5在空气中的运动属于布朗运动

C．温度越低PM2.5活动越剧烈

D．倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用能有效减小PM2.5在空气中的浓度

E．PM2.5中小一些的颗粒的运动比大一些的颗粒更为剧烈

【答案】BDE

【解析】“PM2.5”是指直径小于等于2.5微米的颗粒物，其尺寸远大于空气中氧分子的尺寸的数量级，故选项A错误；PM2.5在空气中的运动是固体颗粒的运动，属于布朗运动，故选项B正确；大量空气分子对PM2.5无规则碰撞，温度越高，空气分子对颗粒的撞击越剧烈，则PM2.5的运动越激烈，故选项C错误；导致PM2.5增多的主要原因是矿物燃料的燃烧，故应该提倡低碳生活，可有效减小PM2.5在空气中的浓度，故选项D 正确；PM2.5中小一些的颗粒，空气分子对其撞击更不均衡，运动比大一些的颗粒更为剧烈，故选项E正确．

【变式1】下列说法正确的是()

A．显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性

B．分子间的相互作用力随着分子间距离的增大，一定先减小后增大

C．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大

D．在真空、高温条件下，可以利用分子扩散向半导体材料掺入其他元素

E．当温度升高时，物体内每一个分子热运动的速率一定都增大

【答案】ACD

【解析】布朗运动是固体微粒在液体中的运动，反映液体分子的运动，故显微镜下观察到墨水中的小炭粒在不停地做无规则运动，这反映了液体分子运动的无规则性，故选项A正确；分子间的相互作用力随着分子间距离由很小逐渐增大，r

【变式2】(2019·福建莆田一中模拟)下列各种说法中正确的是()

A．固体小颗粒越小，温度越高，布朗运动越显著

B．扩散现象能在气体中进行，不能在固体中进行

C．气体分子永不停息地做无规则运动，固体分子之间相对静止不动

D．如果一开始分子间距离大于r0，则随着分子间距离的增大，分子势能增大

E．内能相同的物体，可能温度不同

【答案】ADE

【解析】固体小颗粒越小，表面积越小，同一时刻撞击颗粒的液体分子数越少，冲力越不平衡，温度越高，液体分子运动越激烈，冲击力越大，布朗运动越激烈，故A正确；一切物质的分子都在永不停息的做无规则运动，扩散现象就是分子运动的结果，所以固体、液体和气体之间都能发生扩散现象，故B、C错误；分子间距离大于r0，分子间表现为引力，则随着分子间距离的增大，分子力做负功，分子势能增大，故D正确；决定内能大小的宏观因素包括：物体的质量、温度和体积，所以内能相同的物体，可能温度不同，故E 正确．

热点题型三分子力、分子势能和物体的内能

1．分子力及分子势能比较

2.分析物体内能问题的四点提醒

(1)内能是对物体的大量分子而言的，不存在某个分子内能的说法．

(2)决定内能大小的因素为温度、体积、分子数，还与物态有关系．

(3)通过做功或热传递可以改变物体的内能．

(4)温度是分子平均动能的标志，相同温度的任何物体，分子的平均动能相同．

【例3】(2019·山东泰安模拟)甲分子固定在坐标原点O，只在两分子间的作用力作用下，乙分子沿x轴方向运动，两分子间的分子势能E p与两分子间距离x轴的变化关系如图所示，设乙分子在移动过程中所具有的总能量为零，则下列说法正确的是()

A．乙分子在P点时加速度为零

B．乙分子在Q点时分子势能最小

C．乙分子在Q点时处于平衡状态

D．乙分子在P点时动能最大

E．乙分子在P点时，分子间引力和斥力相等

【答案】ADE

【解析】由题图可知，乙分子在P点时分子势能最小，此时乙分子受力平衡，甲、乙两分子间引力和斥力相等，乙分子所受合力为零，加速度为零，选项A、E正确；乙分子在Q点时分子势能为零，大于乙分子在P点时的分子势能，选项B错误；乙分子在Q点时与甲分子间的距离小于平衡距离，分子引力小于分子斥力，合力表现为斥力，所以乙分子在Q点合力不为零，不处于平衡状态，选项C错误；乙分子在P点时，其分子势能最小，由能量守恒可知此时乙分子动能最大，选项D正确．

【变式1】．下列四幅图中，能正确反映分子间作用力f和分子势能E p随分子间距离r变化关系的图线是()

【答案】B.

【解析】当r＜r0时，分子力表现为斥力，随分子间距离r增大，分子势能E p减小．当r＞r0时，分子力表现为引力，随分子间距离r增大，分子势能E p增大．当r＝r0时，分子力为零，此时分子势能最小，故选项B正确．

【变式2】(2019·江西南昌模拟)关于分子间的作用力，下列说法正确的是()

A．若分子间的距离增大，则分子间的引力和斥力均减小

B．若分子间的距离减小，则分子间的引力和斥力均增大

C．若分子间的距离减小，则分子间的引力和斥力的合力一定增大

D．若分子间的距离增大，则分子间的引力和斥力的合力一定减小

E．若分子间的距离从无穷远处开始减小，则引力和斥力的合力先增大后减小再增大

【答案】ABE

【解析】分子间的引力、斥力和合力与分子间距离的关系如图所示．

若分子间的距离增大，则分子间的引力和斥力均减小，选项A正确；若分子间的距离减小，则分子间的引力和斥力均增大，选项B正确；若分子间的距离从大于r0的适当位置减小，则分子间引力和斥力的合力可能减小，选项C错误；若分子间的距离从r0的位置开始增大，则开始一段距离内分子间引力和斥力的合力增大，选项D错误；若分子间距离从无穷远处开始减小，则引力和斥力的合力先增大后减小最后再增大，故选项E正确．

热点题型四物体的内能

1．内能和热量的比较

2.物体的内能与机械能的比较

【例4 】．(2017·高考全国卷Ⅰ)氧气分子在0 ℃和100 ℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化分别如图中两条曲线所示．下列说法正确的是( )

A ．图中两条曲线下面积相等

B ．图中虚线对应于氧气分子平均动能较小的情形

C ．图中实线对应于氧气分子在100

℃时的情形 D ．图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目

E ．与0 ℃时相比，100 ℃时氧气分子速率出现在0～400 m/s 区间内的分子数占总分子数的百分比较大 【答案】ABC.

【解析】根据气体分子单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气体分子速率的变化曲线的意义可知，题图中两条曲线下面积相等，选项A 正确；题图中虚线占百分比较大的分子速率较小，所以对应于氧气分子平均动能较小的情形，选项B 正确；题图中实线占百分比较大的分子速率较大，分子平均动能较大，根据温度是分子平均动能的标志，可知实线对应于氧气分子在100 ℃时的情形，选项C 正确；根据分子速率分布图可知，题图中曲线给出了任意速率区间的氧气分子数目占总分子数的百分比，不能得出任意速率区间的氧气分子数目，选项D 错误；由分子速率分布图可知，与0 ℃时相比，100 ℃时氧气分子速率出现在0～400 m/s 区间内的分子数占总分子数的百分比较小，选项E 错误．

【变式1】(2019·安阳检测)下列五幅图分别对应五种说法，其中正确的是( )

A．分子并不是球形，但可以当做球形处理，这是一种估算方法

B．微粒的运动就是物质分子的无规则热运动，即布朗运动

C．当两个相邻的分子间距离为r0时，它们间相互作用的引力和斥力大小相等

D．实验中要尽可能保证每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等

E．0 ℃和100 ℃氧气分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点

【答案】ACE.

【解析】A图是油膜法估测分子的大小，图中分子并不是球形，但可以当做球形处理，这是一种估算方法，选项A正确；B图中显示的是布朗运动，是悬浮微粒的无规则运动，不是物质分子的无规则热运动，故选项B错误；C图中，当两个相邻的分子间距离为r0时，分子力为零，此时它们间相互作用的引力和斥力大小相等，故选项C正确；D图中，分子的速率不是完全相等的，所以也不要求每颗玻璃球与电子秤碰撞时的速率相等，故选项D错误；E图是麦克斯韦速率分布规律的图解，0 ℃和100 ℃氧气分子速率都呈现“中间多、两头少”的分布特点，故选项E正确．

【变式2】．(2018·高考全国卷Ⅱ)对于实际的气体，下列说法正确的是()

A．气体的内能包括气体分子的重力势能

B．气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能

C．气体的内能包括气体整体运动的动能

D．气体的体积变化时，其内能可能不变

E．气体的内能包括气体分子热运动的动能

【答案】BDE

【解析】.实际气体的内能包括气体分子间相互作用的势能和分子热运动的动能，当气体体积变化时影响的是气体的分子势能，内能可能不变，所以B、D、E正确，A、C错误．

【变式3】(2019·福建莆田一中模拟)下列各种说法中正确的是()

A．固体小颗粒越小，温度越高，布朗运动越显著

B ．扩散现象能在气体中进行，不能在固体中进行

C ．气体分子永不停息地做无规则运动，固体分子之间相对静止不动

D ．如果一开始分子间距离大于r 0，则随着分子间距离的增大，分子势能增大

E ．内能相同的物体，可能温度不同 【答案】ADE

【解析】固体小颗粒越小，表面积越小，同一时刻撞击颗粒的液体分子数越少，冲力越不平衡，温度越高，液体分子运动越激烈，冲击力越大，布朗运动越激烈，故A 正确；一切物质的分子都在永不停息的做无规则运动，扩散现象就是分子运动的结果，所以固体、液体和气体之间都能发生扩散现象，故B 、C 错误；分子间距离大于r 0，分子间表现为引力，则随着分子间距离的增大，分子力做负功，分子势能增大，故D 正确；决定内能大小的宏观因素包括：物体的质量、温度和体积，所以内能相同的物体，可能温度不同，故E 正确．

热点题型五 实验：用油膜法估测分子的大小 1．实验原理：

利用油酸酒精溶液在平静的水面上形成单分子油膜，将油酸分子看做球形，测出一定体积油酸溶液在水面上形成的油膜面积，用d ＝V

S 计算出油膜的厚度，其中V 为一滴油酸溶液中所含油酸的体积，S 为油膜面积，

这个厚度就近似等于油酸分子的直径．

2．实验步骤

(1)取1 mL(1 cm 3)的油酸溶于酒精中，制成N mL 的油酸酒精溶液，则油酸的纯度为1

N

.

(2)往边长为30～40 cm 的浅盘中倒入约2 cm 深的水，然后将痱子粉(或细石膏粉)均匀地撒在水面上． (3)用滴管(或注射器)向量筒中滴入n 滴配制好的油酸酒精溶液，使这些溶液的体积恰好为1 mL ，算出每滴油酸酒精溶液的体积V 0＝1

n

mL.

(4)用滴管(或注射器)向水面中央滴入一滴配制好的油酸酒精溶液，油酸就在水面上慢慢散开，形成单分子油膜．

(5)待油酸薄膜形状稳定后，将一块较大的玻璃板盖在浅盘上，用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上． (6)将玻璃板取出放在坐标纸上，算出油酸薄膜的面积S .

3．数据处理

(1)计算一滴溶液中油酸的体积：V ＝

1

Nn

(mL)． (2)计算油膜的面积：利用坐标纸求油膜面积时，以边长为1 cm 的正方形为单位，计算轮廓内正方形的个数，不足半个的舍去，大于半个的算一个． (3)计算油酸的分子直径：d ＝V

S

(注意单位统一)．

4．油膜体积的测定——积聚法：由于一滴纯油酸中含有的分子数仍很大，形成的单层分子所占面积太大， 不便于测量，故实验中先把油酸溶于酒精中稀释，测定其浓度，再测出1 mL 油酸酒精溶液的滴数，取一滴 用于实验，最后计算出一滴溶液中含有的纯油酸的体积作为油膜的体积．

5．油膜面积的测定：如图所示，将画有油酸薄膜轮廓的有机玻璃板取下放在坐标格纸上，以边长为1 cm 的方格为单位，数出轮廓内正方形的格数(不足半格的舍去，超过半格的计为1格)，计算出油膜的面积S .

【例5】“用油膜法估测分子的大小”实验的简要步骤如下：

A ．将画有油酸膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去，多于半个的算一个)，再根据方格的边长求出油酸膜的面积S

B ．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上

C ．用浅盘装入约2 cm 深的水

D ．用公式d ＝V

S ，求出薄膜厚度，即油酸分子直径的大小

E ．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V (1)上述步骤中有步骤遗漏或步骤不完整的，请指出： ①

________________________________________________________________

__________________________________________________________________. ②

________________________________________________________________

__________________________________________________________________.

(2)上述实验步骤的合理顺序是________．

【答案】(1)见解析(2)CFBAED

【解析】(1)①C步骤中，要在水面上均匀地撒上细石膏粉或痱子粉．②实验中，要有步骤F：用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数．

(2)合理顺序为CFBAED.

【变式1】在“用油膜法估测分子的大小”实验中

(1)(多选)该实验中的理想化假设是()

A．将油膜看成单分子层油膜

B．不考虑各油酸分子间的间隙

C．不考虑各油酸分子间的相互作用力

D．将油酸分子看成球形

(2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是()

A．可使油酸和痱子粉之间形成清晰的边界轮廓

B．对油酸溶液起到稀释作用

C．有助于测量一滴油酸的体积

D．有助于油酸的颜色更透明便于识别

(3)某老师为本实验配制油酸酒精溶液，实验室配备的器材有：面积为0.22 m2的蒸发皿、滴管、量筒(50滴溶液滴入量筒体积约为1 mL)、纯油酸和无水酒精若干．已知分子直径数量级为10－10m，则该老师配制的油酸酒精溶液浓度(油酸与油酸酒精溶液的体积比)至多为________‰(保留两位有效数字)．

【答案】(1)ABD(2)B(3)1.1

【解析】(1)计算分子直径是根据体积与面积之比，所以需将油膜看成单分子层油膜，不考虑各油酸分子间的间隙，将油酸分子看成球形，故选A、B、D.

(2)实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是对油酸起到稀释作用，酒精稀释油酸是为了进一步减小油酸的面密度，使油酸分子尽可能的少在竖直方向上重叠，更能保证其形成单层分子油膜，也就是为了减小系统误差．

(3)根据题意可得1

50×10

－6x

10－10

＝0.22，解得x＝0.001 1，所以千分比为1.1‰.

【变式2】在“用油膜法估测分子的大小”实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每104 mL溶液中有纯油酸6 mL，用注射器测得1 mL上述溶液为75滴．把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅

盘上，用彩笔在玻璃板上描出油膜的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图所示，坐标中正方形方格的边长为1 cm.则

(1)油酸薄膜的面积是________cm 2.

(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积是______mL.(取一位有效数字) (3)按以上实验数据估测出油酸分子直径约为______m ．(取一位有效数字) 【答案】(1)115(112～118均可) (2)8×10

－6

(3)7×10－10

【解析】(1)根据数方格数的原则“多于半个的算一个，不足半个的舍去”可查出共有115个方格，故油膜的面积：S ＝115×1 cm 2＝115 cm 2. (2)一滴油酸酒精溶液的体积：V ′＝175 mL ，一滴油酸酒精溶液中含纯油酸的体积：V ＝610

4V ′＝8×10－

6 mL. (3)油酸分子的直径：

d ＝V S ＝8×10－

12115×10－4 m≈7×10－10 m. 【题型演练】

1．(2019·山东聊城模拟)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 ．外界对物体做功，物体内能一定增加 C ．温度越高，布朗运动越明显

D ．当分子间的距离增大时，分子间作用力就一直减小

E ．当分子间作用力表现为斥力时分子势能随分子间距离的减小而增大 【答案】ACE

【解析】温度高的物体内能不一定大，内能还与质量、体积有关，但分子平均动能一定大，因为温度是分子平均动能的标志，故A 正确；改变内能的方式有做功和热传递，若外界对物体做功的同时物体放热，内能不一定增大，故B 错误；布朗运动是由液体分子碰撞的不平衡性造成的，液体温度越高，液体分子热运动越激烈，布朗运动越显著，故C 正确；当分子间的距离从平衡位置增大时，分子间作用力先增大后减小，

故D错误；当分子间作用力表现为斥力时，分子势能随分子间距离的减小而增大，故E正确．2．(2019·江西上饶六校联考)把生鸭蛋放在盐水中腌制一段时间，盐就会进入鸭蛋里变成咸鸭蛋．则下列说法正确的是()

A．如果让腌制鸭蛋的盐水温度升高，盐分子进入鸭蛋的速度就会加快

B．盐分子的运动属于布朗运动

C．在鸭蛋腌制过程中，有的盐分子进入鸭蛋内，也有盐分子从鸭蛋里面出来

D．盐水温度升高，每个盐分子运动的速率都会增大

E．食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性

【答案】ACE

【解析】如果让腌制鸭蛋的盐水温度升高，分子运动更剧烈，则盐进入鸭蛋的速度就会加快，故A正确；布朗运动本身不是分子的运动，故B错误；在腌制鸭蛋的盐水中，有盐分子进入鸭蛋，分子运动是无规则的，同样会有盐分子从鸭蛋里面出来，故C正确；盐水温度升高，分子的平均动能增大，但不是每个盐分子运动的速率都会增大，个别分子的速率也可能减小，故D错误；食盐晶体中的钠、氯离子按一定规律分布，具有空间上的周期性，故E正确．

3．关于热量、功和内能三个物理量，下列说法正确的是()

A．热量、功和内能三者的物理意义相同，只是说法不同

B．热量、功都可以作为物体内能变化的量度

C．热量、功和内能的单位相同

D．功由过程决定，而热量和内能由物体的状态决定

E．物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加

【答案】BCE

【解析】热量、功和内能是三个不同的物理量，它们的物理意义不同，故选项A错误；功与热量都是能量转化的量度，都可以作为物体内能变化的量度，故选项B正确；热量、功和内能的单位相同，都是焦耳，故选项C正确；功和热量由过程决定，内能由物体的状态决定，故选项D错误；由热力学第一定律可知，物体吸收热量，同时对外做功，其内能可能增加，选项E正确．

4.两个相邻的分子之间同时存在着引力和斥力，它们随分子之间距离r的变化关系如图所示．图中虚线是分子斥力和分子引力曲线，实线是分子合力曲线．当分子间距为r＝r0时，分子之间合力为零，则选项图中关于该两分子组成系统的分子势能E p与两分子间距离r的关系曲线，可能正确的是()

【答案】BCE

【解析】当分子间距r>r0时，分子间表现为引力，当分子间距r减小时，分子力做正功，分子势能减小，当r

5．当两分子间距为r0时，它们之间的引力和斥力相等．关于分子之间的相互作用，下列说法正确的是() A．当两个分子间的距离小于r0时，分子间只存在斥力

B．当两个分子间的距离大于r0时，分子间引力大于斥力

C．两个分子间的距离由无限远逐渐减小到r＝r0的过程中，分子间相互作用力先增大后减小，表现为引力D．在使两个分子间的距离由很远(r>10－9m)减小到很难再靠近的过程中，分子间的作用力先减小后增大，分子势能不断增大

E．两个分子间的距离等于r0时，分子势能最小

【答案】BCE

【解析】当两个分子间的距离小于r0时，分子间斥力大于引力，选项A错误；当两个分子间的距离大于r0时，分子间斥力小于引力，选项B正确；两个分子间的距离由无限远逐渐减小到r＝r0的过程中，分子间相互作用力先增大后减小，表现为引力，选项C正确；在使两个分子间的距离由很远(r>10－9 m)减小到很难再靠近的过程中，分子间的作用力先增大后减小再增大，分子势能先减小后增大，选项D错误；两个分子间的距离等于r0时，分子势能最小，选项E正确．

6．关于分子间相互作用力与分子间势能，下列说法正确的是()

A．在10r0距离范围内，分子间总存在着相互作用的引力

B．分子间作用力为零时，分子间的势能一定是零

C．当分子间作用力表现为引力时，分子间的距离越大，分子势能越小

D．分子间距离越大，分子间的斥力越小

E．两个分子间的距离变大的过程中，分子间引力变化总是比斥力变化慢

【答案】ADE

【解析】在10r0距离范围内，分子间总存在着相互作用的引力和斥力，选项A正确；分子间作用力为零时，分子间的势能最小，但不是零，选项B错误；当分子间作用力表现为引力时，随分子间的距离增大，克服分子力做功，分子势能增大，选项C错误；分子间距离越大，分子间的引力和斥力都是越小的，选项D正确；两个分子间的距离变大的过程中，分子间引力变化总是比斥力变化慢，选项E正确．

7.(2019·云南昭通质检)下列说法中正确的是()

A．温度高的物体比温度低的物体热量多

B．温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多

C．温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均动能大

D．相互间达到热平衡的两物体的内能一定相等

E．分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大

【答案】BCE.

【解析】热量是在热传递过程中传递的能量，不是状态量，选项A错误；物体的内能与物体的温度、体积等有关，温度高的物体不一定比温度低的物体的内能多，温度是分子平均动能的标志，温度高的物体比温度低的物体分子热运动的平均动能大，选项B、C正确；相互间达到热平衡的两物体的温度一定相等，内能不一定相等，选项D错误；由分子势能与分子间距的关系可知，分子势能随着分子间距离的增大，可能先减小后增大，选项E正确．

8.(2019·河北保定模拟)我国已开展空气中PM2.5浓度的监测工作．PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5 μm 的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后对人体形成危害．矿物燃料燃烧的排放物是形成PM2.5的主要原因．下列关于PM2.5的说法中正确的是()

A．PM2.5的尺寸与空气中氧分子的尺寸的数量级相当

B．PM2.5在空气中的运动属于分子热运动

C．PM2.5的运动轨迹只是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流运动决定的

D．倡导低碳生活，减小煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度

E．PM2.5必然有内能

【答案】CDE

【解析】.PM2.5的尺寸比空气中氧分子的尺寸大得多，A错误；PM2.5在空气中的运动不属于分子热运动，

B 错误；PM2.5的运动轨迹是由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞的不平衡和气流的运动决定的，

C 正确；倡导低碳生活，减少煤和石油等燃料的使用，能有效减小PM2.5在空气中的浓度，PM2.5必然有内能，

D 、

E 正确．

9.空调在制冷过程中，室内水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水，经排水管排走，空气中水分越来越少，人会 感觉干燥．某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V ＝1.0×103 cm 3.已知水的密度ρ＝1.0×103 kg/m 3、摩 尔质量M ＝1.8×10－

2 kg/mol ，阿伏加德罗常数N A ＝6.0×102

3 mol －

1.试求：(结果均保留一位有效数字) (1)该液化水中含有水分子的总数N ； (2)一个水分子的直径d . 【答案】(1)3×1025个 (2)4×10

－10

m

【解析】(1)水的摩尔体积为V 0＝M ρ＝1.8×10－

21.0×103

m 3/mol ＝1.8×10－5 m 3/mol ，水分子数：N ＝VN A V 0＝1.0×103×10－

6×6.0×1023

1.8×10－

5

个≈3×1025个． (2)建立水分子的球体模型有V 0N A ＝16πd 3，可得水分子直径：d ＝36V 0πN A ＝36×1.8×10－

53.14×6.0×10

23

m≈4×10－

10 m. 10.(2019·山东潍坊模拟)在“用油膜法估测油酸分子直径”的实验中，某同学按如下操作： a ．在量筒中滴入一滴已配制好的油酸酒精溶液，测出其体积；

b ．在装有水、撒适量痱子粉的浅盘中滴入一滴已配制好的溶液，使薄膜形状稳定；

c ．将玻璃板放在浅盘上，将油膜形状描绘在玻璃板上；

d ．将玻璃板平放在坐标纸上，计算出油膜的面积，根据油酸体积和面积计算出油酸分子的直径． (1)其中有操作错误的步骤是________；

(2)已知油酸酒精溶液中油酸体积占比例为k ，N 滴油酸溶液体积为V ，一滴油酸溶液形成油膜的面积为S ，则油酸分子的直径为________． 【答案】(1)a (2)kV

NS

【解析】(1)要测出一滴油酸酒精溶液的体积，即在量筒中滴入N 滴油酸酒精溶液，测出其体积为V ，则一滴该溶液的体积为V 1＝V

N

，故有操作错误的步骤是a ；

(2)一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V 0＝kV

N ，一滴油酸酒精溶液形成的油膜面积为S ，那么油酸分子直

径为d ＝kV

NS .