题目内容

某学习小组做了如下实验:先把空的烧瓶放入冰箱冷冻,取出烧瓶,并迅速把一个气球紧套在烧瓶颈上,封闭了一部分气体,然后将烧瓶放进盛满热水的烧杯里,气球逐渐膨胀起来,如图。

⑴.(4分)在气球膨胀过程中,下列说法中正确的是             

A.该密闭气体分子间的作用力增大B.该密闭气体组成的系统内能增加
C.该密闭气体的压强是由于气体重力而产生的D.该密闭气体的体积是所有气体分子的体积之和
⑵.(4分)若某时刻该密闭气体的体积为V,密度为ρ,平均摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,则该密闭气体的分子个数为           
⑶.(4分)若将该密闭气体视为理想气体,气球逐渐膨胀起来的过程中,气体对外做了0.6J的功,同时吸收了0.9J的热量,则该气体内能变化了      J;若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈,则该气球内气体的温度         (填“升高”或“降低”)。

⑴B;⑵;⑶0.3,降低;

解析试题分析:⑴根据题意可知,气体温度升高,分子平均动能增加,因此其内能增加,故选项B正确;气体膨胀,体积增大,即分子间距离增大,在大于平衡距离时,分子间作用力随分子间距离的增大先增大后减小,故选项A错误;气体的压强是由于大量气体分子对气球壁的无规则碰撞引起的,故选项C错误;气体分子将距离较大,不可忽略,因此气体分子的体积之和应小于气体的体积,故选项D错误。
⑵该密闭气体的的质量为m=ρV,所以该气体的分子个数为:n=
⑶根据热力学第一定律可知,气体内能变化为:ΔU=Q+W=0.9J-0.6J=0.3J
若气球在膨胀过程中迅速脱离瓶颈,则来不及与热水发生热交换,但又对外做功,因此气体内能减少,故温度将会降低。
考点:本题主要考查了对分子动理论有关概念的理解、有关阿伏伽德罗常数的计算、热力学第一定律的应用等问题,属于中档偏低题。

练习册系列答案
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(1)(6分)下列说法正确的是(选对一个给2分,选对两个给4分,选对三个给6分,选错一个扣3分,最低得分为0分)

A.布朗运动虽然不是液体分子的运动,但是它可以说明分子在永不停息地做无规则运动
B.只要知道水的摩尔质量和一个水分子的质量,就可以计算出阿伏加德罗常数
C.在使两个分子间的距离由很远(r >10–9 m)减小到很难再靠近的过程中,分子间作用力先减小后增大,分子势能不断增大
D.通过科技创新,我们能够研制出内能全部转化为机械能的热机
E.内能不同的物体,它们分子热运动的平均动能可能相同
(2)(5分)在粗测油酸分子大小的实验中,具体操作如下:
①取纯油酸1.00mL注入容量为250mL的瓶内,然后向瓶中加入酒精,直到液面达到250mL的刻度为止,摇动瓶使油酸在酒精中充分溶解,形成油酸的酒精溶液;
②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒,记录滴入的滴数直到量筒达到1.00mL为止,恰好共滴了100滴;
③在浅盘内注入约2cm深的水,将痱子粉均匀撒在水面上,再用滴管吸取油酸的酒精溶液,轻轻地向水面滴一滴溶液,油酸在水面上会很快散开,形成一油酸薄膜,待薄膜形状稳定后,将事先准备好的玻璃板放在浅盘上,并在玻璃板上描出油酸薄膜的形状;
④将画有油酸薄膜轮廓形状的玻璃板,放在画有许多已知边长的小正方形的坐标纸上,计算出轮廓范围内正方形的总数,由小正方形边长和小正方形的总个数计算得此油膜面积为3.60×102cm2
利用上述实验数据可求得油酸分子的直径为       m。(保留3位有效数字)
(3)(9分)如图所示,竖直放置的、左端封闭、右端开口的U形管中用水银柱封住一段空气柱L,当空气柱的温度为t1=7℃时,左臂水银柱的高度h1 =15cm,右臂水银柱的高度h2 =" 10" cm,气柱长度L1=20cm;仅将管内被封住的空气柱加热到t2=127℃且稳定时,图中的h1变为h1′= 10cm。不考虑水银和管的热胀冷缩,大气压强始终不变。当时的大气压强多大?(单位用cmHg)

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