專題十三分子動(dòng)理論氣體及熱力學(xué)定律江蘇卷考情導(dǎo)向考點(diǎn)考題考情分子動(dòng)理論、內(nèi)能及熱力學(xué)定律2017年T12(A)考查熱力學(xué)第一定律以及理想氣體狀態(tài)方程、布朗運(yùn)動(dòng)、阿伏伽德羅常數(shù)的應(yīng)用2015年T12(A)(2)考查氣體的熱力學(xué)定律和氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用2014年T12(A)考查熱力學(xué)第一定律以及理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用2013年T12(A)考查理想氣體狀態(tài)方程、熱力學(xué)定律、阿伏伽德羅常數(shù)的應(yīng)用1本專題的命題形式都是由3個(gè)小題組成，第1題為選擇題，第2題為填空題，第3題為計(jì)算題，總分為12分2本專題命題點(diǎn)主要集中在：分子大小的估算；對(duì)分子動(dòng)理論內(nèi)容的理解；物態(tài)變化中的能量問題；氣體實(shí)驗(yàn)定律的理解和簡(jiǎn)單計(jì)算；固、液、氣三態(tài)的微觀解釋和理解；熱力學(xué)定律的理解和簡(jiǎn)單計(jì)算；用油膜法估測(cè)分子大小等內(nèi)容固體、液體和氣體2016年T12(A)飽和汽和飽和汽壓等概念的理解、理想氣體P­V圖象、熱力學(xué)定律、氣體分子速率分布2015年T12(A)(1)考查晶體和非晶體氣體實(shí)驗(yàn)定律及其應(yīng)用2015年T12(A)(3)考查理想氣體的狀態(tài)方程考點(diǎn)1| 分子動(dòng)理論、內(nèi)能及熱力學(xué)定律難度：低檔題 題型：選擇題或填空題 五年4考(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第72頁(yè))1(2014·江蘇高考T12(A)一種海浪發(fā)電機(jī)的氣室如圖13­1所示工作時(shí)，活塞隨海浪上升或下降，改變氣室中空氣的壓強(qiáng)，從而驅(qū)動(dòng)進(jìn)氣閥門和出氣閥門打開或關(guān)閉氣室先后經(jīng)歷吸入、壓縮和排出空氣的過程，推動(dòng)出氣口處的裝置發(fā)電氣室中的空氣可視為理想氣體 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17214195】圖13­1(1)下列對(duì)理想氣體的理解，正確的有_A理想氣體實(shí)際上并不存在，只是一種理想模型B只要?dú)怏w壓強(qiáng)不是很高就可視為理想氣體C一定質(zhì)量的某種理想氣體的內(nèi)能與溫度、體積都有關(guān)D在任何溫度、任何壓強(qiáng)下，理想氣體都遵循氣體實(shí)驗(yàn)定律(2)壓縮過程中，兩個(gè)閥門均關(guān)閉若此過程中，氣室中的氣體與外界無熱量交換，內(nèi)能增加了34×104 J，則該氣體的分子平均動(dòng)能_(選填“增大”“減小”或“不變”)，活塞對(duì)該氣體所做的功_(選填“大于”“小于”或“等于”)34×104 J(3)上述過程中，氣體剛被壓縮時(shí)的溫度為27 ，體積為0224 m3，壓強(qiáng)為1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓已知1 mol氣體在1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、0 時(shí)的體積為224 L，阿伏加德羅常數(shù)NA602×1023 mol1計(jì)算此時(shí)氣室中氣體的分子數(shù)(計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字)【解題關(guān)鍵】(2)氣體與外界無熱量交換，Q0；一定質(zhì)量的理想氣體，內(nèi)能越大，溫度越高(3)由題意氣體從0 到27 做等壓變化，根據(jù)蓋呂薩克定律求出此時(shí)的體積，然后求出氣室內(nèi)氣體的物質(zhì)的量，進(jìn)而求得分子數(shù)【解析】(1)理想氣體是一種理想化模型，溫度不太低，壓強(qiáng)不太大的實(shí)際氣體可視為理想氣體；只有理想氣體才遵循氣體的實(shí)驗(yàn)定律，選項(xiàng)A、D正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能完全由溫度決定，與體積無關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤(2)因?yàn)槔硐霘怏w的內(nèi)能完全由溫度決定，當(dāng)氣體的內(nèi)能增加時(shí)，氣體的溫度升高，溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，則氣體分子的平均動(dòng)能增大根據(jù)熱力學(xué)第一定律，UQW，由于Q0，所以WU34×104 J(3)設(shè)氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)時(shí)的體積為V1，等壓過程為：氣體物質(zhì)的量為：n，且分子數(shù)為：NnNA解得N NA代入數(shù)據(jù)得N5×1024個(gè)(或N6×1024)【答案】(1)AD(2)增大等于(3)5×1024(或6×1024)2(2015·江蘇高考T12(A)(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”)【解析】對(duì)氮?dú)饧訅汉?，氣體內(nèi)部的壓強(qiáng)增大，由FpS知，單位面積上所受氣體分子撞擊的作用力增大由于加壓過程是緩慢的，氮?dú)獾臏囟缺３植蛔?，所以氮?dú)獾膬?nèi)能不變【答案】增大不變3(2017·江蘇高考T12(A)(1)一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)過狀態(tài)B變化到狀態(tài)C，其V­T圖象如圖13­2所示下列說法正確的有_圖13­2AAB的過程中，氣體對(duì)外界做功BAB的過程中，氣體放出熱量CBC的過程中，氣體壓強(qiáng)不變DABC的過程中，氣體內(nèi)能增加(2)圖13­3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(zhǎng)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)較劇烈甲乙圖13­3(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3×109 m的球，已知阿伏加德羅常數(shù)為60×1023 mol1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)AB過程是等溫變化，氣體內(nèi)能不變，體積減小，外界對(duì)氣體做功，由熱力學(xué)第一定律知，氣體要放出熱量，選項(xiàng)A錯(cuò)誤、B正確BC過程中，是一個(gè)常數(shù)，為等壓變化，選項(xiàng)C正確ABC整個(gè)過程，溫度降低，氣體內(nèi)能減少，選項(xiàng)D錯(cuò)誤(2)由題圖可看出，圖乙中炭粒無規(guī)則運(yùn)動(dòng)更明顯，表明甲圖中炭粒更大或水分子運(yùn)動(dòng)不如乙圖中劇烈(3)摩爾體積Vr3NA或V(2r)3NA由密度，解得代入數(shù)據(jù)得1×103 kg/m3(或5×102 kg/m3，5×1021×103 kg/m3都算對(duì))【答案】(1)BC(2)甲乙(3)1×103 kg/m3(或5×102 kg/m3，5×1021×103 kg/m3都算對(duì))4(2013·江蘇高考T12(A)如圖13­4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，AB和CD為等溫過程，BC和DA為絕熱過程(氣體與外界無熱量交換)這就是著名的“卡諾循環(huán)”圖13­4(1)該循環(huán)過程中，下列說法正確的是_AAB過程中，外界對(duì)氣體做功BBC過程中，氣體分子的平均動(dòng)能增大 CCD過程中，單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多DDA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)能減小的過程是_(選填“AB”“BC”“CD”或“DA”)若氣體在AB過程中吸收63 kJ的熱量，在CD過程中放出38 kJ的熱量，則氣體完成一次循環(huán)對(duì)外做的功為_kJ(3)若該循環(huán)過程中的氣體為1 mol，氣體在A狀態(tài)時(shí)的體積為10 L，在B狀態(tài)時(shí)壓強(qiáng)為A狀態(tài)時(shí)的求氣體在B狀態(tài)時(shí)單位體積內(nèi)的分子數(shù)(已知阿伏加德羅常數(shù)NA60×1023mol1，計(jì)算結(jié)果保留一位有效數(shù)字) 【解析】(1)在AB的過程中，氣體體積增大，故氣體對(duì)外界做功，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；BC的過程中，氣體對(duì)外界做功，W<0，且為絕熱過程，Q0，根據(jù)UQW，知U<0，即氣體內(nèi)能減小，溫度降低，氣體分子的平均動(dòng)能減小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；CD的過程中，氣體體積減小，單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多，故單位時(shí)間內(nèi)碰撞單位面積器壁的分子數(shù)增多，選項(xiàng)C正確；DA的過程為絕熱壓縮，故Q0，W>0，根據(jù)UQW，U>0，即氣體的內(nèi)能增加，溫度升高，所以氣體分子的速率分布曲線發(fā)生變化，選項(xiàng)D錯(cuò)誤(2)從AB、CD的過程中氣體做等溫變化，理想氣體的內(nèi)能不變，內(nèi)能減小的過程是BC，內(nèi)能增大的過程是DA氣體完成一次循環(huán)時(shí)，內(nèi)能變化U0，熱傳遞的熱量QQ1Q2(6338) kJ25 kJ，根據(jù)UQW，得WQ25 kJ，即氣體對(duì)外做功25 kJ(3)從AB氣體為等溫變化，根據(jù)玻意耳定律有pAVApBVB，所以VB15 L所以單位體積內(nèi)的分子數(shù)n L14×1022 L14×1025 m3【答案】(1)C(2)BC25(3)4×1025 m31必須掌握的三個(gè)問題(1)必須掌握微觀量估算的兩個(gè)模型球模型：VR3(適用于估算液體、固體分子直徑)立方體模型：Va3(適用于估算氣體分子間距)(2)必須明確反映分子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的兩個(gè)實(shí)例布朗運(yùn)動(dòng)：研究對(duì)象：懸浮在液體或氣體中的固體小顆粒運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：無規(guī)則、永不停息相關(guān)因素：顆粒大小、溫度擴(kuò)散現(xiàn)象產(chǎn)生原因：分子永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)相關(guān)因素：溫度(3)必須弄清的分子力和分子勢(shì)能分子力：分子間引力與斥力的合力分子間距離增大，引力和斥力均減?。环肿娱g距離減小，引力和斥力均增大，但斥力總比引力變化得快分子勢(shì)能：分子力做正功，分子勢(shì)能減小；分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大；當(dāng)分子間距為r0(分子間的距離為r0時(shí)，分子間作用的合力為0)時(shí)，分子勢(shì)能最小2物體的內(nèi)能與熱力學(xué)定律(1)物體內(nèi)能變化的判定：溫度變化引起分子平均動(dòng)能的變化；體積變化，分子間的分子力做功，引起分子勢(shì)能的變化(2)熱力學(xué)第一定律公式：UWQ；符號(hào)規(guī)定：外界對(duì)系統(tǒng)做功，W0；系統(tǒng)對(duì)外界做功，W0系統(tǒng)從外界吸收熱量，Q0；系統(tǒng)向外界放出熱量，Q<0系統(tǒng)內(nèi)能增加，U0；系統(tǒng)內(nèi)能減少，U0(3)熱力學(xué)第二定律的表述：熱量不能自發(fā)地從低溫物體傳到高溫物體(按熱傳遞的方向性表述)不可能從單一熱庫(kù)吸收熱量，使之完全變成功，而不產(chǎn)生其他影響(按機(jī)械能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化的方向性表述)第二類永動(dòng)機(jī)是不可能制成的考向1分子動(dòng)理論1關(guān)于熱運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是()【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17214196】A布朗運(yùn)動(dòng)是熱運(yùn)動(dòng)B盛放水的密閉容器中，當(dāng)水蒸氣達(dá)到飽和時(shí)，不再有水分子飛出水面C氣體分子速率呈現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律D物體溫度升高時(shí)，物體內(nèi)的所有分子速率都變大C布朗運(yùn)動(dòng)是分子熱運(yùn)動(dòng)的間接反映，不是熱運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；盛放水的密閉容器中，當(dāng)水蒸氣達(dá)到飽和時(shí)，是離開水面的分子和同時(shí)進(jìn)入水面的分子數(shù)相等，不是沒有分子飛出，故B錯(cuò)誤；氣體分子速率分布規(guī)律為統(tǒng)計(jì)規(guī)律，呈現(xiàn)出“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律，故C正確；物體溫度升高時(shí)，并不是物體內(nèi)的所有分子速率都變大，可能有部分分子的速率減小，故D錯(cuò)誤2(2017·錫山區(qū)期中)若以表示水的摩爾質(zhì)量，V表示在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的摩爾體積，為在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，NA為阿伏加德羅常數(shù)，m、分別表示每個(gè)水分子的質(zhì)量和體積，下面四個(gè)關(guān)系式，其中正確的是()NAmA和B和C和 D和B摩爾質(zhì)量分子質(zhì)量×阿伏加德羅常數(shù)，故：mNAV，故NA，故正確；為在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下水蒸氣的密度，由于氣體分子間距遠(yuǎn)大于分子直徑，故水蒸氣的密度小于水分子的密度，故，故NA，故錯(cuò)誤；摩爾質(zhì)量分子質(zhì)量×阿伏加德羅常數(shù)，故m，故正確；由于氣體分子間距遠(yuǎn)大于分子直徑，故，故錯(cuò)誤考向2物體的內(nèi)能3(2017·張家港期中)根據(jù)分子動(dòng)理論，下列說法正確的是() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17214197】A布朗運(yùn)動(dòng)是液體分子的運(yùn)動(dòng)，它說明了分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)B溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度較高的物體每個(gè)分子的動(dòng)能一定比溫度較低的物體分子的動(dòng)能大C物體體積增大，分子勢(shì)能可能減小D某氣體的摩爾質(zhì)量為M、摩爾體積為Vm、密度為，用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，則每個(gè)氣體分子的質(zhì)量m0，每個(gè)氣體分子的體積V0C布朗運(yùn)動(dòng)是懸浮在液體中固體微粒的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，它是液體分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映，在顯微鏡下觀測(cè)到的不是液體分子運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，溫度較高的物體分子平均動(dòng)能較大，但由于分子的運(yùn)動(dòng)是無規(guī)則的，因此不是每個(gè)分子的動(dòng)能都比溫度較低的物體分子的動(dòng)能大，故B錯(cuò)誤物體體積增大，分子勢(shì)能可能減小，例如，0 的水結(jié)冰，體積增大，分子勢(shì)能減小，故C正確應(yīng)用V0計(jì)算出的是每個(gè)氣體分子所占空間的體積，由于氣體分子間距較大，所以V0并不是每個(gè)分子的實(shí)際體積故D錯(cuò)誤4(2017·如東期中)關(guān)于溫度、熱平衡、內(nèi)能的概念，以下說法正確的是()A氣體的溫度越高，每個(gè)氣體分子的動(dòng)能越大B氣體從外界吸收熱量，其溫度一定增加C只要兩物體的質(zhì)量、溫度、體積相等，兩物體的內(nèi)能一定相同D一切達(dá)到熱平衡的系統(tǒng)都具有相同的溫度D氣體的溫度越高，氣體分子的平均動(dòng)能越大，但每個(gè)氣體分子的動(dòng)能不一定越大，故A錯(cuò)誤；氣體從外界吸收熱量，也可能對(duì)外做功，其溫度不一定增加，故B錯(cuò)誤；兩物體的質(zhì)量、溫度、體積相等，兩物體內(nèi)能不一定相等，還與兩物體的分子數(shù)有關(guān)，故C錯(cuò)誤；熱平衡的條件是溫度相同，故D正確考向3熱力學(xué)定律5(2017·亭湖月考)在一個(gè)大氣壓下，1 g水在沸騰時(shí)吸收了2 260 J的熱量后變成同溫度的水蒸氣，對(duì)外做了170 J的功，阿伏加德羅常數(shù)NA60×1023 mol1，水的摩爾質(zhì)量M18 g/mol則：(1)水的分子總勢(shì)能變化了多少J?(2)1g水所含的分子數(shù)為多少？(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)【解析】(1)根據(jù)內(nèi)能定義，水的內(nèi)能變化等于水的分子總動(dòng)能變化和水的分子總勢(shì)能變化，因?yàn)槭堑葴刈兓?，所以水的分子總?dòng)能不變，則水的內(nèi)能變化等于水的分子總勢(shì)能的變化，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，有：UQW代入數(shù)據(jù)：U2 090 J水的分子總勢(shì)能變化為：EpU2 090 J(2)1 g水的分子數(shù)為：N·NA×60×1023 mol133×1022個(gè)【答案】(1)2 090 J(2)33×1022個(gè)6(2017·南通模擬)如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體先從狀態(tài)A經(jīng)等容過程到狀態(tài)B，再經(jīng)等壓過程到狀態(tài)C在狀態(tài)C時(shí)氣體的體積V30×103 m3，溫度與狀態(tài)A相同求氣體：圖13­5(1)在狀態(tài)B時(shí)的體積；(2)在整個(gè)過程中放出的熱量【解析】(1)由題意知，氣體由狀態(tài)B到狀態(tài)C，發(fā)生了等壓過程，根據(jù)查理定律得則 VBVC×3×103 m35×103 m3(2)由題意知，A、C兩狀態(tài)溫度相同，則氣體的內(nèi)能相同，即有U0AB過程，氣體發(fā)生了等容變化，體積不變，氣體不做功；BC過程，氣體的體積減小，外界對(duì)氣體做功為WpVp(VBVC)3×105×(53)×103 J600 J根據(jù)熱力學(xué)第一定律UQW得QUW0600 J600 J即在整個(gè)過程中放出600 J的熱量【答案】(1)5×103 m3(2)600 J考點(diǎn)2| 固體、液體和氣體難度：低檔題 題型：選擇題 五年2考(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第75頁(yè))5(2016·江蘇高考T12(A)(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)水蒸汽的變化情況為_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13­6a所示，在斯特林循環(huán)的p­V圖象中，一定質(zhì)量理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A，整個(gè)過程由兩個(gè)等溫和兩個(gè)等容過程組成BC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b所示，則狀態(tài)A對(duì)應(yīng)的是_(選填“”或“”)ab圖13­6(3)如圖a所示，在AB和DA的過程中，氣體放出的熱量分別為4 J和20 J在BC和CD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【解題關(guān)鍵】(2)氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)，根據(jù)熱力學(xué)第一定律UWQ判斷氣體吸熱還是放熱；根據(jù)圖象利用理想氣體狀態(tài)方程對(duì)每一個(gè)過程進(jìn)行分析即可溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志；氣體分子的運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)計(jì)規(guī)律：中間多，兩頭少；即大多數(shù)的分子的速率是比較接近的，但不是說速率大的和速率小的就沒有了，也是同時(shí)存在的，但是分子的個(gè)數(shù)要少很多(3)根據(jù)熱力學(xué)第一定律即可求出氣體對(duì)外做功是多少【解析】(1)高壓鍋在密封狀態(tài)下緩慢冷卻過程中，鍋內(nèi)水蒸汽體積不變，溫度降低，則壓強(qiáng)變小，但鍋內(nèi)水蒸汽發(fā)生的是動(dòng)態(tài)變化過程，一定是飽和汽故選項(xiàng)A、C正確(2)BC過程為等容過程，單位體積中的氣體分子數(shù)目不變氣體狀態(tài)A的溫度低于狀態(tài)D的溫度，則狀態(tài)A對(duì)應(yīng)的氣體分子的平均動(dòng)能小，對(duì)應(yīng)著圖象(3)完成一次循環(huán)氣體內(nèi)能不變，U0，吸收的熱量Q(2012420) J8 J，由熱力學(xué)第一定律UQW得，W8 J，氣體對(duì)外界所做的功為8 J【答案】(1)AC(2)不變(3)8 J6(多選)(2015·江蘇高考T12(A)(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，是由于組成它們的物質(zhì)微粒排列結(jié)構(gòu)不同AD晶體在熔化過程中溫度保持不變，食鹽具有這樣的特點(diǎn)，則說明食鹽是晶體，選項(xiàng)A正確；蜂蠟的導(dǎo)熱特點(diǎn)是各向同性的，燒熱的針尖使蜂蠟熔化后呈橢圓形，說明云母片的導(dǎo)熱特點(diǎn)是各向異性的，故云母片是晶體，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；天然石英表現(xiàn)為各向異性，則該物質(zhì)微粒在空間的排列是規(guī)則的，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；石墨與金剛石皆由碳原子組成，但它們的物質(zhì)微粒排列結(jié)構(gòu)是不同的，選項(xiàng)D正確1對(duì)晶體、非晶體特性的理解(1)只有單晶體才可能具有各向異性(2)各種晶體都具有固定熔點(diǎn)，晶體熔化時(shí)，溫度不變，吸收的熱量全部用于分子勢(shì)能的增加(3)晶體與非晶體可以相互轉(zhuǎn)化(4)有些晶體屬于同素異構(gòu)體，如金剛石和石墨2對(duì)液晶特性的理解(1)液晶是一種特殊的物質(zhì)狀態(tài)，所處的狀態(tài)介于固態(tài)和液態(tài)之間液晶具有流動(dòng)性，在光學(xué)、電學(xué)物理性質(zhì)上表現(xiàn)出各向異性(2)液體的表面張力使液體表面具有收縮到最小的趨勢(shì)，表面張力的方向跟液面相切考向1固體的性質(zhì)7(2017·南通模擬)科學(xué)家在“哥倫比亞”號(hào)航天飛機(jī)上進(jìn)行了一次在微重力條件(即失重狀態(tài))下制造泡沫金屬的實(shí)驗(yàn)把鋰、鋁、鈦等輕金屬放在一個(gè)石英瓶?jī)?nèi)，用太陽(yáng)能將這些金屬熔化成液體，然后在熔化的金屬中充進(jìn)氫氣，使金屬內(nèi)產(chǎn)生大量氣泡，金屬冷凝后就形成到處是微孔的泡沫金屬下列說法中正確的是()A失重條件下液態(tài)金屬呈現(xiàn)球狀是由于液體表面分子間存在引力作用B失重條件下充入金屬液體的氣體氣泡不能無限地膨脹是因?yàn)橐后w表面張力的約束C在金屬液體冷凝過程中，氣泡收縮變小，外界對(duì)氣體做功，氣體內(nèi)能增大D泡沫金屬物理性質(zhì)各向同性，說明它是非晶體B分子之間同時(shí)存在引力和斥力，當(dāng)rr0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，rr0時(shí)分子力表現(xiàn)為斥力，分子間總是同時(shí)存在引力和斥力，失重條件下液態(tài)金屬呈球狀是由于液體表面分子間存在表面張力的結(jié)果，故A錯(cuò)誤，B正確；在金屬液體冷凝過程中，氣泡收縮變小，外界對(duì)氣體做功，同時(shí)溫度降低，放出熱量，氣體內(nèi)能降低，故C錯(cuò)誤；泡沫金屬物理性質(zhì)雖然各向同性，但是為晶體，各向同性并非為晶體和非晶體的區(qū)別，故D錯(cuò)誤8(2017·蘇錫常模擬)下列說法中正確的是()A當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子勢(shì)能隨分子間距離的增大而增大B氣體壓強(qiáng)的大小跟氣體分子的平均動(dòng)能有關(guān)，與分子的密集程度無關(guān)C有規(guī)則外形的物體是晶體，沒有確定的幾何外形的物體是非晶體D由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，液面分子間表現(xiàn)為引力，所以液體表面具有收縮的趨勢(shì)D當(dāng)分子間作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)，隨分子間距離的增大分子力做正功，故分子勢(shì)能減小，故A錯(cuò)誤氣體壓強(qiáng)的大小跟氣體分子的平均動(dòng)能和分子的密集程度有關(guān)，故B錯(cuò)誤晶體和非晶體的區(qū)別是是否具有確定的熔點(diǎn)，單晶體具有規(guī)則的幾何外形，而多晶體和非晶體沒有規(guī)則的天然外形，注意“天然”二字，故有規(guī)則外形的物體不一定為晶體，故C錯(cuò)誤由于液體表面分子間距離大于液體內(nèi)部分子間的距離，液面分子間表現(xiàn)為引力，所以液體表面具有收縮的趨勢(shì)，故D正確考向2液體和氣體9(2017·如東期中)下列說法正確的是()A空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)越大，空氣的相對(duì)濕度就越大B冬天和夏天相比，冬天的氣溫較低，水的飽和汽壓值較大C在相對(duì)濕度相同的情況下，冬天的絕對(duì)濕度較小D同一溫度下水的飽和汽壓與空氣中的水蒸氣的壓強(qiáng)的比值叫做空氣的相對(duì)濕度C空氣中的水蒸氣的壓強(qiáng)與同一溫度下水的飽和汽壓的比值叫做空氣的相對(duì)濕度，因此相對(duì)濕度還與同溫下水的飽和汽壓有關(guān)，故A、D錯(cuò)誤；冬天和夏天相比，冬天的氣溫較低，水的飽和汽壓值較小，故B錯(cuò)誤；由于水的飽和汽壓與溫度有關(guān)，溫度越高，水的飽和蒸汽壓越大，所以相對(duì)濕度相同的情況下，溫度高的夏天比冬天的絕對(duì)濕度大，冬天的絕對(duì)濕度較小，故C正確10(2017·泰州三模)下列說法中正確的是()A當(dāng)分子間引力大于斥力時(shí)，隨著分子間距增加，分子間作用力的合力一定減小B單晶硅中原子排列成空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，因此其它物質(zhì)分子不能擴(kuò)散到單晶硅中C液晶具有液體的流動(dòng)性，其光學(xué)性質(zhì)與某些晶體相似，具有各向異性D密閉容器中水的飽和汽壓隨溫度和體積的變化而變化C當(dāng)分子間引力大于斥力時(shí)，分子間距離rr0，分子之間的作用力表現(xiàn)為引力，分子力先增大，后減小，故A錯(cuò)誤；單晶硅中原子排列成空間點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，但分子之間仍然存在間隙，其它物質(zhì)分子能擴(kuò)散到單晶硅中，故B錯(cuò)誤；液晶是一種特殊的物態(tài)，液晶像液體一樣具有流動(dòng)性，而其光學(xué)性質(zhì)具有各向異性，故C正確；水的飽和汽壓僅與溫度有關(guān)，與體積無關(guān)，故D錯(cuò)誤考點(diǎn)3| 氣體實(shí)驗(yàn)定律及其應(yīng)用難度：中高檔題 題型：計(jì)算題 五年1考(對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第76頁(yè))7(2012·江蘇高考T12(A)(3)如圖13­7所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)等壓過程到狀態(tài)B此過程中，氣體壓強(qiáng)p10×105 Pa，吸收的熱量Q70×102 J，求此過程中氣體內(nèi)能的增量 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17214198】圖13­7【解題關(guān)鍵】關(guān)鍵語(yǔ)句信息解讀一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)A經(jīng)等壓過程到狀態(tài)B對(duì)外做功Wp(VBVA)吸收的熱量Q70×102 J熱力學(xué)第一定律UQW【解析】等壓變化，對(duì)外做的功Wp(VBVA)根據(jù)熱力學(xué)第一定律UQW，解得U50×102 J【答案】50×102 J8(2015·江蘇高考T12(A)(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氣【解析】若不漏氣，設(shè)加壓后的體積V1，由玻意耳定律知：p0V0p1V1，代入數(shù)據(jù)得V105 L，因?yàn)?45 L<05 L，說明包裝袋漏氣【答案】見解析1壓強(qiáng)的計(jì)算(1)被活塞、汽缸封閉的氣體，通常分析活塞或汽缸的受力，應(yīng)用平衡條件或牛頓第二定律列式計(jì)算(2)被液柱封閉的氣體的壓強(qiáng)，若應(yīng)用平衡條件或牛頓第二定律求解，得出的壓強(qiáng)單位為Pa2合理選取氣體變化所遵循的規(guī)律列方程(1)若氣體質(zhì)量一定，p、V、T均發(fā)生變化，則選用理想氣體狀態(tài)方程列方程求解(2)若氣體質(zhì)量一定，p、V、T中有一個(gè)量不發(fā)生變化，則選用對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)定律列方程求解考向1“液柱”類問題11(2017·宜賓模擬)如圖13­8所示為一豎直放置、上粗下細(xì)且上端開口的薄壁玻璃管，上部和下部的橫截面積之比為21，上管足夠長(zhǎng)，下管長(zhǎng)度l34 cm在管內(nèi)用長(zhǎng)度h4 cm的水銀封閉一定質(zhì)量的理想氣體，氣柱長(zhǎng)度l120 cm大氣壓強(qiáng)p076 cmHg，氣體初始溫度為T1300 K圖13­8(1)若緩慢升高氣體溫度，使水銀上端面到達(dá)粗管和細(xì)管交界處，求此時(shí)的溫度T2；(2)繼續(xù)緩慢升高溫度至水銀恰好全部進(jìn)入粗管，求此時(shí)的溫度T3 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17214199】【解析】(1)氣體做等壓變化，l2lh30 cm根據(jù)蓋呂薩克定律有：代入數(shù)據(jù)解得：T2T1450 K(2)p180 cmHgp378 cmHgl334 cm根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程有代入數(shù)據(jù)得：T3T149725 K【答案】(1)450 K(2)49725 K考向2汽缸類問題12(2017·南通一模)如圖13­9所示，在開口向上、豎直放置的薄壁圓柱形容器內(nèi)用質(zhì)量m20 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S100 cm2，開始時(shí)氣體的溫度T1280 K，活塞到容器底的距離h1200 cm在氣體從外界吸收Q40 J熱量的過程中，活塞緩慢上升的距離h10 cm已知大氣壓強(qiáng)p010×105 Pa，重力加速度g10 m/s2求：圖13­9(1)活塞停止上升時(shí)容器內(nèi)氣體的溫度T2；(2)密閉氣體內(nèi)能的增加量U【解析】(1)活塞上升過程中，由蓋呂薩克定律有：則有：T2T1T1×280294 K(2)活塞上升的過程，外界對(duì)系統(tǒng)做的功為：W(mgp0S)h由熱力學(xué)第一定律有：UQW解得：U298 J【答案】(1)294 K(2)298 J13(2017·徐州模擬)如圖13­10所示，內(nèi)壁光滑、導(dǎo)熱良好的汽缸中封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞到缸底的距離h05 m已知活塞質(zhì)量m2 kg，橫截面積S1×103 m2，環(huán)境溫度t0 且保持不變，外界大氣壓強(qiáng)p01×105 Pa，阿伏加德羅常數(shù)NA6×1023 mol1，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體的摩爾體積Vmol224 L/mol，g10 m/s2現(xiàn)將汽缸緩慢地轉(zhuǎn)至開口水平，求：圖13­10(1)汽缸開口水平時(shí)，被封閉氣體的體積V；(2)汽缸內(nèi)空氣分子的個(gè)數(shù)(結(jié)果保留一位有效數(shù)字)【解析】(1)根據(jù)平衡條件得：p1p012×105 Pa由玻意耳定律有：p1V1p0V 解得V6×104 m3(2)汽缸內(nèi)空氣分子的個(gè)數(shù)N×NA×6×10232×1022個(gè) 【答案】(1)6×104 m3(2)2×1022個(gè)考向3圖象類問題14(2017·靜安區(qū)二模)一定質(zhì)量的氣體經(jīng)歷一系列狀態(tài)變化，其p­圖線如圖13­11所示，變化順序由abcda，圖中ab線段延長(zhǎng)線過坐標(biāo)原點(diǎn)，cd線段與p軸垂直，da線段與軸垂直氣體在此狀態(tài)變化過程中() 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：17214200】圖13­11Aab，壓強(qiáng)減小、溫度不變、體積增大Bbc，壓強(qiáng)增大、溫度降低、體積減小Ccd，壓強(qiáng)不變、溫度升高、體積減小Dda，壓強(qiáng)減小、溫度升高、體積不變A由圖象可知，ab過程，氣體壓強(qiáng)減小而體積增大，氣體的壓強(qiáng)與體積倒數(shù)成正比，則壓強(qiáng)與體積成反比，氣體發(fā)生的是等溫變化，故A正確；由理想氣體狀態(tài)方程C可知pVC·T，由圖象可知，連接Ob的直線的斜率小，所以b的溫度小，bc過程溫度升高，由圖象可知，同時(shí)壓強(qiáng)增大，且體積也增大，故B錯(cuò)誤；由圖象可知，cd過程，氣體壓強(qiáng)p不變而體積V變小，由理想氣體狀態(tài)方程C可知?dú)怏w溫度降低，故C錯(cuò)誤；由圖象可知，da過程，氣體體積V不變，壓強(qiáng)p變小，由理想氣體狀態(tài)方程C可知，氣體溫度降低，故D錯(cuò)誤15(多選)(2017·徐州二模)一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷了如圖13­12所示，ABCDA的循環(huán)過程，其中AB、CD是兩個(gè)等壓過程，BC、DA是兩個(gè)絕熱過程關(guān)于氣體狀態(tài)及其能量變化，下列說法中正確的有()圖13­12AAB過程，氣體對(duì)外做功，內(nèi)能增大BBC過程，氣體分子平均動(dòng)能增大CABCDA循環(huán)過程中，氣體吸熱，對(duì)外做功DABCDA循環(huán)過程中，A狀態(tài)氣體溫度最低ACAB過程，氣體發(fā)生等壓變化，體積增大，氣體對(duì)外界做功，根據(jù)蓋呂薩克定律知，體積與熱力學(xué)溫度成正比，體積增大，溫度升高，內(nèi)能增大，故A正確BC是絕熱過程，體積增大，氣體對(duì)外界做功，W0，絕熱Q0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律UWQ0，內(nèi)能減小，溫度降低，氣體分子的平均動(dòng)能減小，故B錯(cuò)誤ABCDA循環(huán)過程中，從ABC氣體對(duì)外做功，CDA外界對(duì)氣體做功，氣體對(duì)外做功大于外界對(duì)氣體做功，所以一個(gè)循環(huán)中表現(xiàn)為氣體對(duì)外做功，W0；經(jīng)過一個(gè)循環(huán)，氣體回到初狀態(tài)A，內(nèi)能不變U0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律知Q0，氣體吸熱，故C正確ABCDA循環(huán)過程中，從DA，體積減小，外界對(duì)氣體做功W0，絕熱過程Q0，根據(jù)熱力學(xué)第一定律UWQ知U0，內(nèi)能增加，溫度升高，D狀態(tài)溫度比A狀態(tài)溫度低，即A狀態(tài)溫度不是最低，故D錯(cuò)誤16