專題19分子動理論

考點愿型歸納

專題一阿伏伽德羅常數及其應用.......................2

專題二擴散現象與布朗運動..........................4

專題三氣體分子速率分布規律........................5

專題四分子間相互作用力............................8

專題五分子內能....................................10

1

專題一阿伏伽德羅常數及其應用

6.(2024?江西鷹潭?二模)某密封鋼瓶的體積為V,內裝有密度為0的氮氣，已知氮氣的摩爾

質量為阿伏伽德羅常數為義，則下列說法正確的是()

V

A.鋼瓶中氮氣的物質的量為弁

B.鋼瓶中氮氣的分子數為需

C.每個氮氣分子的質量為生

D.只要知道氮氣的摩爾體積和阿伏伽德羅常數，就可以算出氮氣的分子體積

【答案】C

【詳解】A.鋼瓶中氮氣的物質的量為

mpV

n=——=----

MM

故A錯誤；

B.鋼瓶中氮氣的分子數為

N=nN=

AM

故B錯誤；

M

C.每個氮氣分子的質量為封，故C正確；

D.理想氣體分子間的距離遠大于氣體分子的直徑，不能認為分子是一個一個緊密相連的，

知道氮氣的摩爾體積和阿伏伽德羅常數，不能算出氮氣的分子體積，故D錯誤。

故選C。

7.(2024?江蘇蘇州?二模)用濃度為〃的油酸酒精溶液做“油膜法估測油酸分子的大小”實驗時,

測得1mL油酸酒精溶液的滴數為〃，在水面上滴一滴油酸酒精溶液，待油膜形狀穩定后，

將帶有坐標方格的玻璃板放在淺盤上，在玻璃板上描下油膜的形狀，數出對應的方格個數為

N；方格的邊長為1cm,求：

(1)油酸分子的直徑；

(2)油膜中油酸分子個數。

【答案】(1)—(cm)；(2)——

Nn叼

【詳解】(1)根據題意可得，1滴油酸溶液中油酸的體積為

2

V=2(mL)

n'

形成的面積為

S=N(cm2

則油酸分子的直徑為

L=l2L

d==cm

SSNn

（2）每個油酸分子體積為

d_

則形成油膜的油酸分子個數為

V6NV

'。=四=--

叼

8.（2024?北京海淀?二模）若以〃表示水的摩爾質量，v表示在標準狀態下水蒸氣的摩爾體

積,P為在標準狀態下水蒸氣的密度,M為阿伏加德羅常數，m、憶分別表示每個水分子的

質量和體積，下面正確的是（)

A.乞=絲B.P=C.m=pvDV=—

mN/NA

【答案】A

【詳解】AC.由

則

NJ?

mm

得

m=----

NA

故A正確，C錯誤；

BD.由于分子之間有空隙，所以

NJ<v

水蒸氣的密度為

4

P=~<

V

3

故BD錯誤。

故選Ao

專題二擴散現象與布朗運動

9.（2023?北京?高考真題）夜間由于氣溫降低，汽車輪胎內的氣體壓強變低。與白天相比，

夜間輪胎內的氣體（）

A.分子的平均動能更小B.單位體積內分子的個數更少

C.所有分子的運動速率都更小D.分子對輪胎內壁單位面積的平均作用力更

大

【答案】A

【詳解】AC.夜間氣溫低，分子的平均動能更小，但不是所有分子的運動速率都更小，故

A正確、C錯誤；

BD.由于汽車輪胎內的氣體壓強變低，輪胎會略微被壓癟，則單位體積內分子的個數更多,

分子對輪胎內壁單位面積的平均作用力更小，BD錯誤。

故選Ao

10.（2024?云南?二模）下列過程與熱現象無關的是（）

A.中醫“拔火罐”

B.醬油的色素分子擴散到雞蛋內

C.水和酒精混合后的總體積變小

D.化合物中放射性元素的衰變

【答案】D

【詳解】中醫“拔火罐”、醬油的色素分子擴散到雞蛋內以及水和酒精混合后的總體積變小，

這些都和熱現象有關，而化合物中放射性元素的衰變與熱現象無關。

故選D。

11.（2024?浙江杭州?二模）下列說法正確的是（）

A.懸浮在液體中的顆粒越大，其布朗運動越明顯

B.可以從單一熱庫吸收熱量，使其完全變成功

C.隨著溫度升高，黑體輻射的短波輻射強度增加，長波輻射強度減小

D.湯姆孫根據陰極射線在電磁場中的偏轉情況斷定其為帶負電的粒子流

4

【答案】BD

【詳解】A.液體中的懸浮顆粒越大，在某一瞬間撞擊它的液體分子數越多，布朗運動越不

明顯，故A錯誤；

B.根據熱力學第二定律可知，物體不可以從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產

生其他影響。所以可以從單一熱庫吸收熱量，使其完全變成功，但會產生其他影響，故B

正確；

C.隨著溫度升高，黑體輻射的長波和短波輻射強度都增加，故C錯誤；

D.湯姆孫根據陰極射線在電磁場中的偏轉情況斷定其為帶負電的粒子流，故D正確。

故選BD-

12.（2021?廣東江門?二模）對以下物質運動現象的分析正確的是（）

①刮風時空氣分子的運動；②上升的水蒸氣的運動；③用顯微鏡觀察懸浮在水中的小炭粒，

小炭粒不停地做無規則運動；④向一杯清水中滴入幾滴紅墨水，紅墨水向周圍運動。

A.①②③屬于布朗運動B.④屬于擴散現象

C.只有③屬于布朗運動D.①②④屬于擴散現象

【答案】BC

【詳解】刮風時空氣分子的運動，上升的水蒸氣的運動，既不是布朗運動也不是擴散現象；

用顯微鏡觀察懸浮在水中的小炭粒，小炭粒不停地做無規則運動屬于布朗運動；向一杯清水

中滴入幾滴紅墨水，紅墨水向周圍運動屬于擴散現象。

故選BC。

專題三氣體分子速率分布規律

13.（2024?全國?二模）盡管分子做無規則運動，速率有大有小，但大量分子的速率卻按一

定的規律分布。如圖所示，橫坐標表示分子的速率區間，縱坐標表示各速率區間的分子數占

總分子數的百分比，圖中兩條曲線分別表示兩種理想氣體在同一溫度下的分子速率分布情況,

則（）

5

A.圖中實線對應氣體分子平均動能較大的情形

B.圖中實線對應氣體分子質量較大的情形

C.圖中虛線對應氣體分子平均速率較小的情形

D.圖中兩條曲線與橫軸所圍圖形的面積中實線所圍圖形的面積大于虛線所圍圖形的面

積

【答案】B

【詳解】A.理想氣體的分子平均動能由溫度決定，兩種理想氣體在同一溫度下，分子平均

動能相等，故A錯誤；

BC.由題圖可知虛線對應的氣體分子平均速率較大，實線對應的氣體分子平均速率小，而

兩種氣體分子平均動能相同，所以實線對應氣體分子質量較大的情形，故B正確，C錯誤;

D.各速率區間的分子數占總分子數的百分比隨分子速率區間變化的關系圖線與橫軸所圍圖

形的面積都相等，故D錯誤。

故選Bo

14.（2024?海南省直轄縣級單位?二模）一定質量的理想氣體由狀態a經歷狀態6、c最終回

到初始狀態。，該過程的。-憶圖像如圖甲所示。以橫坐標v表示分子速率，縱坐標/（v）表

示各速率區間的分子數占總分子數的百分比，分別作出圖甲中a、6、c三種狀態下氣體分子

速率分布規律的曲線，如圖乙所示。則下列說法正確的是（）

2p（）

Po

O

A.6-c過程，單位時間內撞擊單位面積的分子數目逐漸減小

6

B.a-6—>c—>a過程，氣體從外界吸收的熱量為為必

C.狀態°、6、c對應的分子速率分布規律圖像分別是圖乙中的①、②、③

D.圖乙中三條圖線與橫軸所圍面積的關系為%=S②=S③

【答案】BD

【詳解】A.由圖甲可知，6-c過程，為等壓壓縮，根據等壓變化

可知，溫度降低，分子對容器壁的平均作用力減小，而壓強不變，所以單位時間內撞擊單位

面積的分子數目逐漸增多，故A錯誤；

B.a—6一c—a過程中，其中af6氣體體積增大，對外做功

—3

%=一〃*八%=-5為、2乂=-34匕6->，氣體體積減小，外界對氣體做功

%=AxAk=R,x2%=2A%cf。過程，氣體體積不變，氣體即不對外做功，外界也不對

氣體做功，則整個循環做功為用=%+%=-3乃%+2po%=-。。乂

根據熱力學第一定律=〃+2=0

解得。=p。匕

所以，氣體吸收熱量，為P。％,故B正確；

C.由圖乙可知，①、②、③對應的溫度關系為7；<3<4

由圖甲，根據叱=c

T

可知1<心<￡

故C錯誤；

D.圖乙中，圖線與橫軸所圍圖形面積表示分子總數，所以，三條圖線與橫軸所圍面積的關

系為S①=S②=S③，故D正確。

故選BDo

15.（2021?河北?高考真題）兩個內壁光滑、完全相同的絕熱汽缸A、B,汽缸內用輕質絕熱

活塞封閉完全相同的理想氣體，如圖1所示，現向活塞上表面緩慢倒入細沙，若A中細沙

的質量大于B中細沙的質量，重新平衡后，汽缸A內氣體的內能（填“大于”“小于”

或“等于，，）汽缸B內氣體的內能，圖2為重新平衡后A、B汽缸中氣體分子速率分布圖像，

7

其中曲線（填圖像中曲線標號）表示汽缸B中氣體分子的速率分布規律。

各速率區間的分子數

占總分子數的百分比

【詳解】［1］對活塞分析有2=駕

S

因為A中細沙的質量大于B中細沙的質量，故穩定后有外>0B；所以在達到平衡過程中外

界對氣體做功有叫〉唯

則根據AU=%+0

因為汽缸和活塞都是絕熱的，故有

即重新平衡后A汽缸內的氣體內能大于B汽缸內的氣體內能；

⑵由圖中曲線可知曲線②中分子速率大的分子數占總分子數百分比較大，即曲線②的溫度

較高，所以由前面分析可知B汽缸溫度較低，故曲線①表示汽缸B中氣體分子的速率分布。

專題四分子間相互作用力

16.（2023?海南?高考真題）下列關于分子力和分子勢能的說法正確的是（）

r?——

?------工Q---。

A.分子間距離大于加時，分子間表現為斥力

B.分子從無限遠靠近到距離加處過程中分子勢能變大

C.分子勢能在加處最小

D.分子間距離小于m且減小時，分子勢能在減小

【答案】C

8

【詳解】分子間距離大于力,分子間表現為引力，分子從無限遠靠近到距離加處過程中，

引力做正功，分子勢能減小，則在加處分子勢能最小；繼續減小距離，分子間表現為斥力,

分子力做負功，分子勢能增大。

故選C。

17.（2020?北京?高考真題）分子力尸隨分子間距離〃的變化如圖所示。將兩分子從相距

處釋放，僅考慮這兩個分子間的作用力，下列說法正確的是（）

A.從〃=々到"為分子間引力、斥力都在減小

B.從〃=々到r="分子力的大小先減小后增大

C.從〃=々到〃=%分子勢能先減小后增大

D.從，=々到4分子動能先增大后減小

【答案】D

【詳解】A.從y々到，口分子間引力、斥力都在增加，但斥力增加得更快，故A錯誤；

B.由圖可知，在〃=%時分子力為零，故從到廠=4分子力的大小先增大后減小再增大,

故B錯誤；

C.分子勢能在「=%時分子勢能最小，故從廠=%到〃=%分子勢能一直減小，故C錯誤；

D.從，=々到，=/分子勢能先減小后增大，故分子動能先增大后減小，故D正確。

故選D。

18.（2021?重慶?高考真題）圖1和圖2中曲線I、II、III分別描述了某物理量隨分之間的距

離變化的規律，4為平衡位置。現有如下物理量：①分子勢能，②分子間引力，③分子間斥

力，④分子間引力和斥力的合力，則曲線I、II、皿對應的物理量分別是（）

9

A.①③②B.②④③C.④①③D.①④③

【答案】D

【詳解】根據分子處于平衡位置（即分子之間距離為力）時分子勢能最小可知，曲線I為分

子勢能隨分子之間距離r變化的圖像；

根據分子處于平衡位置（即分子之間距離為4）時分子力為零，可知曲線n為分子力隨分子

之間距離r變化的圖像；

根據分子之間斥力隨分子之間距離的增大而減小較引力變化快，可知曲線III為分子斥力隨分

子之間距離r變化的圖像。

D正確，故選D。

專題五分子內能

19.（2022?河北張家口?二模）如圖所示，電冰箱由壓縮機、冷凝器、毛細管、蒸發器四個

部分組成一個密閉的連通系統，制冷劑在連通系統內循環流經這四個部分。各部分的溫度和

壓強如圖所示，則下列說法正確的是（）

低溫低一_低溫高

壓液體聲側變g壓液體2=9.73atm,

/73=0.93atm,

/2=37℃

Z3=-28℃

箱內415℃環境片30℃

p4=1.45atm,

四通閥

t=-18℃

4壓縮機正折嘉亡Pi=12.2atm,

低溫日

A低溫圖t=4rc

壓氣體-----壓氣體4T7C

A.冷凝器向環境散失的熱量一定大于蒸發器從冰箱內吸收的熱量

B.該過程實現了熱量從低溫物體向高溫物體傳遞

10

C.制冷劑在蒸發器中的狀態可以看成理想氣體

D.制冷劑在通過冷凝器的過程中分子勢能和分子動能都降低

【答案】ABD

【詳解】A.根據熱力學第一定律，可知

2（從低溫物體吸收的熱量）+水（壓縮機對系統做功）=2（向高溫物體釋放的熱量）

A正確；

B.這一過程不是自發完成的，蒸發器和冷凝器兩處的熱交換方向都是從高溫物體向低溫物

體，整個過程實現了熱量從低溫物體向高溫物體傳遞，符合熱力學第二定律，B正確；

C.制冷劑在蒸發器中雖然是氣體狀態，但是不滿足遠離液化的狀態，不能看成理想氣體，

c錯誤；

D.在冷凝器中制冷劑溫度降低，分子平均動能降低，分子間距從氣體過渡到液體，分子勢

能降低，D正確。

故選ABDo

20.（2024?福建泉州?二模）溫差發電原理：金屬或者半導體的內部載流子的密度會隨著溫

度的變化而變化，當維持物體兩端的溫差，可使載流子持續擴散，而形成穩定的電壓。如圖

所示，用兩種不同的金屬絲組成一個回路，觸點1插在熱水中，觸點2插在冷水中，電流表

指針會發生偏轉，這就是溫差發電現象。下列說法正確的是（）

康銅絲⑷

銅絲

A.金屬銅是非晶體

B.該實驗中有部分內能轉化為電路的電能

C.該實驗中熱水的溫度降低，冷水的溫度升高

D.該實驗符合能量守恒定律，但違背了熱力學第二定律

【答案】BC

【詳解】A.金屬銅有確定的熔點，是晶體，故A錯誤；

BC.該實驗遵循能量守恒定律，最終將達到熱平衡，內能轉化為電能，熱水溫度降低，冷