1、- 1 - 5固、液、气 临考必背 1求解分子直径时的两种模型(固体和液体) (1)把分子看成球形，d 3 6V0 。 (2)把分子看成小立方体，d3V0。 2宏观量和微观量的相互关系 (1)一个分子的质量：m0 M NA Vmol NA 。 (2)一个分子的体积：V0Vmol NA M NA(估算固体、液体分子的体积或气体分子所占空间体积)。 (3)物体所含的分子数：Nn NAm M NA V Vmol NA。 3分子力及分子势能图像 分子力 F 分子势能 Ep 图像 随分子间 距离的变 化情况 rr0 F 随 r 增大而减小，表现为斥力 r 增大，F 做正功，Ep减小 rr0 r 增大，F
2、 先增大后减小，表现 为引力 r 增大，F 做负功，Ep增大 rr0 F引F斥，F0 Ep最小，但不为零 r10r0 引力和斥力都很微弱，F0 Ep0 4.气体实验定律 玻意耳定律 查理定律 盖吕萨克定律 内容 一定质量的某种气体， 在温度不变的情况下， 压强与体积成反比 一定质量的某种气体， 在体积不变的情况下， 压强与热力学温度成正 比 一定质量的某种气体， 在压强不变的情况下， 其体积与热力学温度成 正比 表达式 p1V1p2V2 p1 T1 p2 T2或 p1 p2 T1 T2 V1 T1 V2 T2或 V1 V2 T1 T2 图像 5.理想气体的状态方程 一定质量的理想气体的状态方程
3、：p1V1 T1 p2V2 T2 或pV T C。 6热力学第一定律的三种特殊情况 (1)若过程是绝热的，则 Q0，WU，外界对气体做的功等于气体内能的增加量。 (2)若过程中不做功，则 W0，QU，气体吸收的热量等于气体内能的增加量。 (3)若过程的始、末状态气体的内能不变，则 WQ0，即气体吸收的热量全部用来对外做功， 或外界对气体做的功等于物体放出的热量。 7热力学第二定律的实质 - 2 - 自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。如 (1)高温物体 热量Q能自发地传给 热量Q不能自发地传给低温物体 (2)功 能自发地完全转化为 不能自发地且不能完全转化为热 (3)气体体积 V1
4、 能自发地膨胀到 不能自发地收缩到气体体积 V2(较大) (4)不同气体 A 和 B 能自发地混合成 不能自发地分离成混合气体 AB 临考必练 1PM2.5 是指空气中直径小于 2.5 微米的悬浮颗粒物，其飘浮在空中做无规则运动，很难自 然沉降到地面。下列说法中不正确的是( ) A气温越高，PM2.5 运动越剧烈 BPM2.5 在空气中的运动属于布朗运动 CPM2.5 在空气中的运动就是分子的热运动 D倡导低碳生活有利于减小 PM2.5 在空气中的浓度 解析：由于 PM2.5 颗粒很小，PM2.5 在空气中的运动是由于周围大量分子对 PM2.5 碰撞的不 平衡使其在空中做无规则运动，是布朗运动
5、，只是空气分子热运动的反映，B 正确，C 错误； 温度越高，分子运动越剧烈，PM2.5 运动也越剧烈，A 正确；因为矿物燃料燃烧的废气排放是 形成 PM2.5 的主要原因，所以倡导低碳生活、减少化石燃料的使用能有效减小 PM2.5 在空气 中的浓度，D 正确。 答案：C 2在没有外界影响的情况下，密闭容器内的理想气体静置足够长时间后，该气体( ) A分子的无规则运动停息下来 B分子的速度保持不变 C分子的平均动能保持不变 D每个分子的速度大小均相等 解析：由分子动理论可知，分子总是在永不停息地做无规则运动，故 A 错误；因为分子总是 在无规则运动，所以分子速度总是在变化，故 B 错误；在没有外
6、界影响的情况下，密闭容器 内的理想气体静置足够长时间后，理想气体将会达到平衡态，即理想气体的温度、体积和压 强等状态参量均不会发生变化，因温度不变，所以分子的平均动能保持不变，故 C 正确；在 相同温度下各个分子的动能并不相同，故速度大小也不相等，故 D 错误。 答案：C 3.如图所示为两分子系统的势能 Ep与两分子间距离 r 的关系曲线。下列说法中正确的是( ) A当 r 大于 r1时，分子间的作用力表现为引力 B当 r 小于 r1时，分子间的作用力表现为斥力 C当 r 等于 r1时，分子间的作用力为零 D当 r 由 r1变到 r2的过程中，分子间的作用力做负功 解析：因为当分子间相互作用力
7、为零时，分子势能最小，从图中可知分子势能最小时，分子 间的距离为 r2， 故当 r 等于 r2时分子间作用力为零， C 错误； 当 r 小于 r1时， 随着距离的减小， 分子势能增大，即减小分子间距离分子力做负功，所以表现为斥力，B 正确；当 r 大于 r1而小 于 r2时分子力表现为斥力，故 r 由 r1变到 r2的过程中，分子间的作用力做正功，当 r 大于 r2 时分子力表现为引力，A、D 错误。 答案：B 4已知标准状态下气体的摩尔体积 VA22.4 L/mol，阿伏加德罗常数 NA6.021023mol 1， 估算标准状态下，1 cm3气体中的分子数最接近( ) - 3 - A2.71
8、018 B2.71019 C2.71020 D2.71021 解析： 设 1 cm3气体中的分子数为 n，则 n V VANA 110 3 22.4 6.0210232.71019，故 A、 C、 D 错误，B 正确。 答案：B 5如图所示为一定质量气体状态变化时的 p- 1 V图像。由图像可知，此气体的温度( ) A先不变后升高 B先不变后降低 C先降低后不变 D先升高后不变 解析：第一阶段为等容变化，压强变大，根据气体状态方程pV T C 可知，温度升高；根据由pV T C 结合数学关系可知图像的斜率代表温度， 第二阶段的图像为一次函数即斜率不变， 所以该 阶段为等温变化，因此气体温度先升
9、高后不变，故 A、B、C 错误，D 正确。 答案：D 6.如图所示，一粗细均匀的 U 形管竖直放置，左侧封闭的理想气体柱长 l110 cm，右侧封闭 的理想气体柱长 l214 cm，两侧管内水银面高度相同，初始时左侧管内理想气体的温度为 27 。现对左侧管内气体缓慢加热，当它的温度上升到 227 时，两侧管内气体体积相等， 分别求 27 时和 227 时左侧管内气体的压强。(右侧管内气体温度不变) 解析：设初始时刻和两管气体体积相同时左侧管内气体的压强分别为 p1、p2， 对左侧管：p1l1S T1 p2（l1l）S T2 对右侧管：p1l2S(p2p)(l2l)S 其中 p2l(cmHg)
10、T1300 K，T2500 K 当它的温度上升到 227 时，两侧管内气体体积相等，则有 l1ll2l 即 ll2l1 2 联立解得 p118 cmHg，p225 cmHg。 答案：18 cmHg 25 cmHg 7.如图所示，汽缸内封闭一定质量的某种理想气体，活塞通过滑轮和一重物连接并保持平衡， 已知活塞距缸口 h50 cm，活塞面积 S10 cm2，封闭气体的体积为 V11 500 cm3，温度为 0 ，大气压强 p01.0105 Pa，物体重力 G50 N，活塞重力及一切摩擦不计。缓慢升高环 境温度，封闭气体吸收了 Q60 J 的热量，使活塞刚好升到缸口。求： - 4 - (1)活塞刚好升到缸口时，气体的温度； (2)汽缸内气体对外界做的功； (3)气体内能的变化量。 解析：(1)封闭气体初态： V11 500 cm3，T1273 K 末态：V21 500 cm35010 cm32 000 cm3 缓慢升高环境温度，封闭气体做等压变化 则有V1 T1 V2 T2 解得 T2364 K。 (2)设封闭气体做等压变化的压强为 p 对活塞：p0SpSG 汽缸内气体对外界做功 WpSh 解得 W25 J。 (3)由热力学第一定律得，汽缸内气体内能的变化量 UQW 得 U35 J 故汽缸内的气体内能增加了 35 J。 答案：(1)364 K (2)25 J (3)增加了 35 J
