1、專題十五分子動理論氣體及熱力學定律考點1| 分子動理論、內能及熱力學定律難度：低檔題 題型：選擇題 五年7考(2015·全國卷T33(1)關于擴散現象，下列說法正確的是()A溫度越高，擴散進行得越快B擴散現象是不同物質間的一種化學反應C擴散現象是由物質分子無規則運動產生的D擴散現象在氣體、液體和固體中都能發生E液體中的擴散現象是由于液體的對流形成的【解題關鍵】解答本題時應注意以下三點：(1)理解擴散現象的本質是分子的無規則運動(2)溫度越高，分子運動越劇烈(3)擴散現象在氣體、液體和固體中都能發生ACD擴散現象與溫度有關，溫度越高，擴散進行得越快，選項A正確擴散現象是由于分子的無規則

2、運動引起的，不是一種化學反應，選項B、E錯誤，選項C正確，.擴散現象在氣體、液體和固體中都能發生，選項D正確(2016·全國乙卷·T33(1)關于熱力學定律，下列說法正確的是()A氣體吸熱后溫度一定升高B對氣體做功可以改變其內能C理想氣體等壓膨脹過程一定放熱D熱量不可能自發地從低溫物體傳到高溫物體E如果兩個系統分別與狀態確定的第三個系統達到熱平衡，那么這兩個系統彼此之間也必定達到熱平衡【解題關鍵】解答本題時應從以下兩點進行分析：(1)理解熱力學第一定律UWQ中各量的意義(2)理解熱力學第二定律熱傳遞的方向性BDE根據熱力學定律，氣體吸熱后如果對外做功，則溫度不一定升高，說法

3、A錯誤改變物體內能的方式有做功和熱傳遞，對氣體做功可以改變其內能，說法B正確理想氣體等壓膨脹對外做功，根據恒量知，膨脹過程一定吸熱，說法C錯誤根據熱力學第二定律，熱量不可能自發地從低溫物體傳到高溫物體，說法D正確兩個系統達到熱平衡時，溫度相等，如果這兩個系統分別與狀態確定的第三個系統達到熱平衡，那么這兩個系統彼此之間也必定達到熱平衡，說法E正確故選B、D、E.1高考考查特點(1)本部分知識點多，考查點也多，高考常以多選題的形式考查(2)考查點主要集中于分子動理論、分子力和物體的內能2解題的常見誤區及提醒(1)常常分不清分子的熱運動和布朗運動的區別(2)準確掌握物體內能的微觀決定因素和宏觀因素是

4、解題關鍵(3)宏觀自發過程都具有方向性，理解熱力學第二定律，注意不產生其他影響的含義考向1分子動理論1.下列說法中正確的是()A懸浮在液體中的微粒越小，在某一瞬間跟它相撞的液體分子數越少，布朗運動越不明顯B把兩塊純凈的鉛壓緊，它們會“粘”在一起，說明分子間存在引力C破碎的玻璃不能重新拼接在一起是因為其分子間存在斥力D分子a從無窮遠處由靜止開始接近固定不動的分子b，只受分子力作用，當a受到分子力為0時，a的動能一定最大E空氣中單個分子的運動是無規則的，但大量分子的運動是有規律的【解析】懸浮微粒越小，在某一瞬間撞擊它的液體分子數就越少，那么它受力越難趨于平衡，微粒越容易運動，布朗運動就越明顯，選項

5、A錯誤；把兩塊純凈的鉛壓緊，它們會“粘”在一起，說明分子間存在引力，故B正確；破碎的玻璃分子間距離較大，不存在作用力，所以C錯誤；分子a在分子力作用上從無窮遠處趨近固定不動的分子b，表現為引力，引力做正功，動能增大，當b對a的作用力為零時a的動能最大，D正確；單個分子的運動是無規則的，但大量分子的運動是具有統計規律的，選項E正確【答案】BDE考向2物體的內能2(2016·全國丙卷·T33(1)關于氣體的內能，下列說法正確的是() 【導學號：37162083】A質量和溫度都相同的氣體，內能一定相同B氣體溫度不變，整體運動速度越大，其內能越大C氣體被壓縮時，內能可能不變D一定量

6、的某種理想氣體的內能只與溫度有關E一定量的某種理想氣體在等壓膨脹過程中，內能一定增加CDE氣體的內能由物質的量、溫度和體積決定，質量和溫度都相同的氣體，內能可能不同，說法A錯誤內能與物體的運動速度無關，說法B錯誤氣體被壓縮時，同時對外傳熱，根據熱力學第一定律知內能可能不變，說法C正確一定量的某種理想氣體的內能只與溫度有關，說法D正確根據理想氣體狀態方程，一定量的某種理想氣體在壓強不變的情況下，體積變大，則溫度一定升高，內能一定增加，說法E正確考向3熱力學定律3根據熱力學定律，下列說法正確的是()A電冰箱的工作過程表明，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞B空調機在制冷過程中，從室內吸收的熱量少于向

7、室外放出的熱量C科技的進步可以使內燃機成為單一的熱源熱機D對能源的過度消耗使自然界的能量不斷減少，形成“能源危機”E第二類永動機不可能制成，因違背了熱力學第二定律ABE在外界幫助的情況下，熱量可以從低溫物體向高溫物體傳遞，A對；空調在制冷時，把室內的熱量向室外釋放，需要消耗電能，同時產生熱量，所以向室外放出的熱量大于從室內吸收的熱量，B對；根據熱力學第二定律，可知內燃機不可能成為單一熱源的熱機，C錯，E對因為自然界的能量是守恒的，能源的消耗并不會使自然界的總能量減少，D錯1必須掌握的三個問題(1)必須掌握微觀量估算的兩個模型球模型：VR3(適用于估算液體、固體分子直徑)立方體模型：Va3(適用

8、于估算氣體分子間距)(2)必須明確反映分子運動規律的兩個實例布朗運動：研究對象：懸浮在液體或氣體中的固體小顆粒運動特點：無規則、永不停息相關因素：顆粒大小、溫度擴散現象產生原因：分子永不停息的無規則運動相關因素：溫度(3)必須弄清的分子力和分子勢能分子力：分子間引力與斥力的合力分子間距離增大，引力和斥力均減小；分子間距離減小，引力和斥力均增大，但斥力總比引力變化得快分子勢能：分子力做正功，分子勢能減小；分子力做負功，分子勢能增大；當分子間距為r0(分子間的距離為r0時，分子間作用的合力為0)時，分子勢能最小2物體的內能與熱力學定律(1)物體內能變化的判定：溫度變化引起分子平均動能的變化；體積變

9、化，分子間的分子力做功，引起分子勢能的變化(2)熱力學第一定律公式：UWQ；符號規定：外界對系統做功，W0；系統對外界做功，W0.系統從外界吸收熱量，Q0；系統向外界放出熱量，Q<0.系統內能增加，U0；系統內能減少，U0.(3)熱力學第二定律的表述：熱量不能自發地從低溫物體傳到高溫物體(按熱傳遞的方向性表述)不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產生其他影響(按機械能和內能轉化的方向性表述)第二類永動機是不可能制成的考點2| 固體、液體和氣體難度：低檔題 題型：選擇題 五年3考(2015·全國卷T33(1)下列說法正確的是()A將一塊晶體敲碎后，得到的小顆粒是非晶體B

10、固體可以分為晶體和非晶體兩類，有些晶體在不同方向上有不同的光學性質C由同種元素構成的固體，可能會由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體D在合適的條件下，某些晶體可以轉變為非晶體，某些非晶體也可以轉變為晶體E在熔化過程中，晶體要吸收熱量，但溫度保持不變，內能也保持不變BCDA.將一晶體敲碎后，得到的小顆粒仍是晶體，故選項A錯誤B單晶體具有各向異性，有些單晶體在不同方向上的光學性質不同，故選項B正確C例如金剛石和石墨由同種元素構成，但由于原子的排列方式不同而成為不同的晶體，故選項C正確D晶體與非晶體在一定條件下可以相互轉化如天然水晶是晶體，熔融過的水晶(即石英玻璃)是非晶體，也有些非晶體在一定條件

11、下可轉化為晶體，故選項D正確E熔化過程中，晶體的溫度不變，但內能改變，故選項E錯誤(2014·全國卷·T33(1)下列說法正確的是()A懸浮在水中的花粉的布朗運動反映了花粉分子的熱運動B空中的小雨滴呈球形是水的表面張力作用的結果C彩色液晶顯示器利用了液晶的光學性質具有各向異性的特點D高原地區水的沸點較低，這是高原地區溫度較低的緣故E干濕泡溫度計的濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，這是濕泡外紗布中的水蒸發吸熱的結果【解題關鍵】解答本題時應注意以下三個方面：(1)布朗運動不能反映花粉分子的熱運動；(2)水的沸點與氣壓有關，與溫度無關；(3)濕泡外紗布中水蒸發吸熱可使濕泡的溫度降

12、低BCE懸浮在水中的花粉的布朗運動反映了水分子的熱運動，而不是反映花粉分子的熱運動，選項A錯誤由于表面張力的作用使液體表面的面積收縮，使小雨滴呈球形，選項B正確液晶的光學性質具有各向異性，彩色液晶顯示器就利用了這一性質，選項C正確高原地區水的沸點較低是因為高原地區的大氣壓強較小，水的沸點隨大氣壓強的降低而降低，選項D錯誤由于液體蒸發時吸收熱量，溫度降低，所以濕泡顯示的溫度低于干泡顯示的溫度，選項E正確1高考考查特點(1)固體、液體和氣體的考查點較多，高考常以多選題的形式考查(2)高考常從微觀角度考查固體、液體和氣體的性質2解題的常見誤區及提醒(1)氣體的壓強是氣體分子頻繁撞擊器壁的結果，溫度越

13、高，分子數密度越大，氣體對器壁的碰撞而產生的壓強就越大(2)晶體和非晶體的根本區別是有沒有確定的熔點多晶體也沒有規則的外形和各向異性考向1固體的性質4對下列幾種固體物質的認識，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天然石英表現為各向異性，是由于該物質的微粒在空間的排列不規則D石墨和金剛石的物理性質不同，是由于組成它們的物質微粒排列結構不同E晶體吸收熱量，分子的平均動能不一定增加ADE晶體在熔化過程中溫度保持不變，食鹽具有這樣的特點，則說明食鹽是晶體，選項A正確；蜂蠟的導熱特點是各向同性的，燒熱的針

14、尖使蜂蠟熔化后呈橢圓形，說明云母片的導熱特點是各向異性的，故云母片是晶體，選項B錯誤；天然石英表現為各向異性，則該物質微粒在空間的排列是規則的，選項C錯誤；石墨與金剛石皆由碳原子組成，但它們的物質微粒排列結構是不同的，選項D正確；晶體吸收熱量，如果溫度不變，如熔化過程，分子的平均動能不變，E正確考向2液體和氣體5(2016·濰坊模擬)下列說法正確的是()A液晶具有流動性，光學性質各向異性B液體表面層分子間距離大于液體內部分子間距離，所以液體表面存在表面張力C氣體的壓強是由氣體分子間斥力產生的D氣球等溫膨脹，球內氣體一定向外放熱E在完全失重的情況下，氣體對容器壁的壓強不變ABE液晶具有

15、流動性，光學性質具有各向異性，選項A正確；液體表面層分子間距離大于液體內部分子間距離，所以液體表面存在表面張力，選項B正確；氣體的壓強是由大量分子對容器器壁的碰撞造成的，選項C錯誤，E正確；根據EWQ，氣球等溫膨脹時，E0，W<0，則Q>0，即氣體吸熱，選項D錯誤1對晶體、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，晶體熔化時，溫度不變，吸收的熱量全部用于分子勢能的增加(3)晶體與非晶體可以相互轉化(4)有些晶體屬于同素異構體，如金剛石和石墨2對液晶特性的理解(1)液晶是一種特殊的物質狀態，所處的狀態介于固態和液態之間液晶具有流動性，在光學、電學

16、物理性質上表現出各向異性(2)液體的表面張力使液體表面具有收縮到最小的趨勢，表面張力的方向跟液面相切考點3| 氣體實驗定律和理想氣體狀態方程難度：中高檔題 題型：計算題 五年10考(2016·全國乙卷·T33(2)在水下氣泡內空氣的壓強大于氣泡表面外側水的壓強，兩壓強差p與氣泡半徑r之間的關系為p，其中0.070 N/m.現讓水下10 m處一半徑為0.50 cm的氣泡緩慢上升已知大氣壓強p01.0×105 Pa，水的密度1.0×103 kg/m3，重力加速度大小g10 m/s2.(i)求在水下10 m處氣泡內外的壓強差；(ii)忽略水溫隨水深的變化，在氣

17、泡上升到十分接近水面時，求氣泡的半徑與其原來半徑之比的近似值【解題關鍵】解答本題時應從以下三點進行分析：(1)利用題中信息p求解(2)明確各狀態對應的壓強和體積(3)綜合利用力的平衡、玻意耳定律以及理想化條件進行求解【解析】()當氣泡在水下h10 m處時，設其半徑為r1，氣泡內外壓強差為p1，則p1代入題給數據得p128 Pa.()設氣泡在水下10 m處時，氣泡內空氣的壓強為p1，氣泡體積為V1；氣泡到達水面附近時，氣泡內空氣壓強為p2，內外壓強差為p2，其體積為V2，半徑為r2.氣泡上升過程中溫度不變，根據玻意耳定律有p1V1p2V2由力學平衡條件有p1p0ghp1p2p0p2氣泡體積V1和

18、V2分別為V1rV2r聯立式得3由式知，pip0，i1,2，故可略去式中的pi項代入題給數據得1.3.【答案】()28 Pa()或1.3(2016全國丙卷T33(2)一U形玻璃管豎直放置，左端開口，右端封閉，左端上部有一光滑的輕活塞初始時，管內汞柱及空氣柱長度如圖1所示用力向下緩慢推活塞，直至管內兩邊汞柱高度相等時為止求此時右側管內氣體的壓強和活塞向下移動的距離已知玻璃管的橫截面積處處相同；在活塞向下移動的過程中，沒有發生氣體泄漏；大氣壓強p075.0 cmHg，環境溫度不變圖1【解題關鍵】關鍵語句信息解讀左端開口光滑的輕活塞左端氣體壓強和大氣壓強相等直至管內兩邊汞柱高度相等汞柱兩端的氣體壓強

19、相等沒有發生氣體泄漏環境溫度不變可視為一定質量的理想氣體，利用理想氣體狀態方程或玻意耳定律求解【解析】設初始時，右管中空氣柱的壓強為p1，長度為l1；左管中空氣柱的壓強為p2p0，長度為l2.活塞被下推h后，右管中空氣柱的壓強為p1，長度為l1；左管中空氣柱的壓強為p2，長度為l2.以cmHg為壓強單位由題給條件得p1p0(20.05.00)cmHgl1cm由玻意耳定律得p1l1p1l1聯立式和題給條件得p1144 cmHg.依題意p2p1l24.00 cmcmh由玻意耳定律得p2l2p2l2聯立式和題給條件得h9.42 cm.【答案】144 cmHg9.42 cm1高考考查特點(1)本考點為

20、高考熱點，考查題型多為計算題，題目綜合難度大；(2)考點主要集中在理想氣體狀態方程定量計算的考查上，多以對本知識點的單獨考查，有時結合壓強的微觀解釋、熱力學第一定律、氣體圖象等進行命題2解題的常見誤區及提醒(1)沒有弄清理想氣體狀態方程的應用條件是一定質量的理想氣體是常見的解題誤區；(2)對于多過程問題不能判斷狀態參量中的不變量，錯誤的選取氣體實驗定律考向1“液柱”類問題6(2013·全國卷T33(2)如圖2所示，一上端開口、下端封閉的細長玻璃管豎直放置玻璃管的下部封有長l125.0 cm的空氣柱，中間有一段長l225.0 cm 的水銀柱，上部空氣柱的長度l340.0 cm.已知大氣

21、壓強為p075.0 cmHg.現將一活塞(圖中未畫出)從玻璃管開口處緩慢往下推，使管下部空氣柱長度變為l120.0 cm.假設活塞下推過程中沒有漏氣，求活塞下推的距離圖2【解析】研究玻璃管上、下兩端封閉氣體的初態和末態的狀態參量，根據大氣壓強和水銀柱長可求出封閉氣體的壓強，結合玻意耳定律求解 以cmHg為壓強單位在活塞下推前，玻璃管下部空氣柱的壓強為p1p0l2設活塞下推后，下部空氣柱的壓強為p1，由玻意耳定律得p1l1p1l1如圖，設活塞下推距離為l，則此時玻璃管上部空氣柱的長度為l3l3l1l1l設此時玻璃管上部空氣柱的壓強為p2，則p2p1l2由玻意耳定律得p0l3p2l3由至式及題給數

22、據解得l15.0 cm.【答案】15.0 cm7(2015·全國卷T33(2)如圖3所示，一粗細均勻的U形管豎直放置，A側上端封閉，B側上端與大氣相通，下端開口處開關K關閉；A側空氣柱的長度l10.0 cm，B側水銀面比A側的高h3.0 cm.現將開關K打開，從U形管中放出部分水銀，當兩側水銀面的高度差為h110.0 cm時將開關K關閉已知大氣壓強p075.0 cmHg.圖3(1)求放出部分水銀后A側空氣柱的長度；(2)此后再向B側注入水銀，使A、B兩側的水銀面達到同一高度，求注入的水銀在管內的長度【導學號：37162084】【解析】(1)以cmHg為壓強單位設A側空氣柱長度l10.

23、0 cm時的壓強為p；當兩側水銀面的高度差為h110.0 cm時，空氣柱的長度為l1，壓強為p1.由玻意耳定律得plp1l1由力學平衡條件得pp0h打開開關K放出水銀的過程中，B側水銀面處的壓強始終為p0，而A側水銀面處的壓強隨空氣柱長度的增加逐漸減小，B、A兩側水銀面的高度差也隨之減小，直至B側水銀面低于A側水銀面h1為止由力學平衡條件有p1p0h1聯立式，并代入題給數據得l112.0 cm.(2)當A、B兩側的水銀面達到同一高度時，設A側空氣柱的長度為l2，壓強為p2.由玻意耳定律得plp2l2由力學平衡條件有p2p0聯立式，并代入題給數據得l210.4 cm設注入的水銀在管內的長度為h，

24、依題意得h2(l1l2)h1聯立式，并代入題給數據得h13.2 cm.【答案】(1)12.0 cm(2)13.2 cm考向2汽缸類問題8(2015全國卷T33(2)如圖4所示，一固定的豎直汽缸由一大一小兩個同軸圓筒組成，兩圓筒中各有一個活塞已知大活塞的質量為m12.50 kg，橫截面積為S180.0 cm2；小活塞的質量為m21.50 kg，橫截面積為S240.0 cm2；兩活塞用剛性輕桿連接，間距保持為l40.0 cm；汽缸外大氣的壓強為p1.00×105 Pa，溫度為T303 K初始時大活塞與大圓筒底部相距，兩活塞間封閉氣體的溫度為T1495 K現汽缸內氣體溫度緩慢下降，活塞緩慢

25、下移忽略兩活塞與汽缸壁之間的摩擦，重力加速度大小g取10 m/s2.求：圖4(1)在大活塞與大圓筒底部接觸前的瞬間，汽缸內封閉氣體的溫度；(2)缸內封閉的氣體與缸外大氣達到熱平衡時，缸內封閉氣體的壓強【解析】(1)設初始時氣體體積為V1，在大活塞與大圓筒底部剛接觸時，缸內封閉氣體的體積為V2，溫度為T2.由題給條件得V1S1S2V2S2l在活塞緩慢下移的過程中，用p1表示缸內氣體的壓強，由力的平衡條件得S1(p1p)m1gm2gS2(p1p)故缸內氣體的壓強不變由蓋­呂薩克定律有聯立式并代入題給數據得T2330 K(2)在大活塞與大圓筒底部剛接觸時，被封閉氣體的壓強為p1.在此后與汽

26、缸外大氣達到熱平衡的過程中，被封閉氣體的體積不變設達到熱平衡時被封閉氣體的壓強為p，由查理定律，有聯立式并代入題給數據得p1.01×105 Pa.【答案】(1)330 K(2)1.01×105 Pa9(2014全國卷T33(2)如圖5所示，兩汽缸A、B粗細均勻、等高且內壁光滑，其下部由體積可忽略的細管連通；A的直徑是B的2倍，A上端封閉，B上端與大氣連通；兩汽缸除A頂部導熱外，其余部分均絕熱兩汽缸中各有一厚度可忽略的絕熱輕活塞a、b，活塞下方充有氮氣，活塞a上方充有氧氣當大氣壓為p0、外界和汽缸內氣體溫度均為7 且平衡時，活塞a離汽缸頂的距離是汽缸高度的，活塞b在汽缸正中間圖5(1)現通過電阻絲緩慢加熱氮氣，當活塞b恰好升至頂部時，求氮氣的溫度；(2)繼續緩慢加熱，使活塞a上升當活塞a上升的距離是汽缸高度的時，求氧氣的壓強【解析】(1)活塞