1、简答题 A.一位同学为了表演“轻功”,用打气筒给4只相同的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.
(1)下列说法正确的是______
A.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4J的功,此过程中气球______(填“吸收”或“放出”)的热量是______J.若某气球突然爆炸,则该气球内的气体内能______(填“增加”或“减少”),温度______(填“升高”或“降低”).
(3)一只气球内气体的体积为2L,密度为3kg/m3,平均摩尔质量为15g/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,试估算这个气球内气体的分子个数.
参考答案:(1)A、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.
B、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.
C、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.
D、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.
故选C.
(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△U=0,
对球内气体共做了4J的功,即W=4J,所以此过程中Q=-4J,即气球放出的热量是4J,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2L,密度为3kg/m3,
气体质量M=ρV=0.006Kg,
平均摩尔质量为15g/mol,所以气体的摩尔数n=Mm0=0.4mol,
阿伏加德罗常数NA=6.02×1023mol-1,所以这个气球内气体的分子个数N=0.4×6.02×1023=2.41×1023 .
故答案为:(1)C?(2)放出,4J,减少,降低.?(3)2.41×1023
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 下列叙述正确的是( )
A.只要知道水的摩尔质量和水分子的质量,就可以计算出阿伏伽德罗常数
B.物体的温度越高,分子热运动的平均动能越大
C.悬浮在液体中的固体微粒越大,布朗运动越明显
D.吸热的物体,其内能一定增加
参考答案:AB
本题解析:
本题难度:简单
3、计算题 用长度放大600倍的显微镜观察布朗运动.估计放大后的小颗粒(炭粒)体积为0.1×10-9 m3,碳的密度是2.25×103 kg/m3,摩尔质量是1.2×10-2 kg/mol,阿伏加德罗常数为6.0×1023 mol-1,则该小炭粒含分子数约为多少个?(结果取一位有效数字)
参考答案:5×1010个
本题解析:设小颗粒边长为a,放大600倍后,则其体积
V=(600a)3=0.1×10-9 m3,
实际体积V′=a3= m3,
质量m=ρV′=×10-15 kg,
含分子数为N=×6.0×1023个≈5×1010个.
本题难度:简单
4、实验题 在做“用油膜法估测分子直径的大小”的实验中,实验简要步骤如下:
A.将画有油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膜的面积S;
B.将一滴酒精油酸溶液滴在水面上,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2cm深的水,然后用痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面上;
D.用公式d=
求出薄膜厚度,即油酸分子的大小;
E.根据酒精油酸溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的体积V;
F.用注射器或滴管将事先配置好的酒精油酸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。
上述实验步骤的合理顺序是__________。若酒精溶液的浓度为1/200,且50滴溶液的体积为1mL,1滴溶液在水面上形成0.2平方米的油膜,则油酸分子的直径约为__________米。
参考答案:CFBAED,5×10-10
本题解析:
本题难度:一般
5、简答题 (选修模块3-3)
氢能是环保能源,常温水中用氧化钛晶体和铂黑作电极,在太阳光照射下分解水可以从两电极上分别获得氢气和氧气.已知1mol的水分解可得到1mol氢气,1mol氢气完全燃烧可以放出2.858×105J的能量,阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol-1,水的摩尔质量为1.8×10-2?kg/mol?求:
①1g水分解后得到氢气分子总数;
②1g水分解后得到的氢气完全燃烧所放出的能量.
(结果取2位有效数字)
参考答案:①由题意1g水分解得到的氢气分子总数为N=mM?NA;
故:N=118×6.02×1023=3.3×1022个;
②氢气完全燃烧所放出热量Q=118×2.858×105J=1.6×104J?
答:①1g水分解后得到氢气分子总数为3.3×1022个;
②1g水分解后得到的氢气完全燃烧所放出的能量为1.6×104J.
本题解析:
本题难度:一般
Wise fear begets care. 懂得担心,就会小心.