Question

选做题（选修模块3-3）
（1）下列说法中正确的是______．
A．雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力
B．若分子间的距离r增大，则分子间的作用力做负功，分子势能增大
C．水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现
D．悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越明显
（2）如图气缸放置在水平地面上，缸内封闭一定质量的理想气体，活塞横截面积为S，外界大气压强为P_o，气缸内电热丝热功率
为P，测得通电时间t内活塞缓慢向左移动距离为h，气缸向外界放出热量为Q，不计活塞与气缸之间的摩擦，则在时间t内缸内气体内能的变化量为______．
（3）已知水的摩尔质量为18g/mol、密度为l.0×l0³kg/m³，阿伏伽德罗常数为6.0×l0²³mol^-l，试估算1200ml水所含的水分子数目（计算结果保留一位有效数字）．

Answer 1

【答案】分析：（1）雨水没有透过布雨伞是因为液体表面存在张力，液体表面分子存在表面张力；分子间距离等于平衡距离时，分子势能最小，分子间距离从平衡距离开始不论距离变大还是变小，分子势能都增加；固态颗粒越小，液体温度越高，布朗运动越明显．
（2）根据热力学第一定律△U=W+Q求解
（3）根据条件由水的质量与摩尔质量之比求出摩尔数，再乘以阿伏伽德罗常数，算出分子数．
解答：解：（1）A、由于液体表面存在张力，雨水在表面张力作用下没有透过布雨伞，故A正确；
B、如果分子间距离r大于分子间的平衡距离，分子间距离增大时分子做负功，分子势能增加，如果分子间距离r小于分子间的平衡距离，分子间距离变大时，分子力做正功，分子势能减小，故B错误；
C、水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现，故C正确；
D、悬浮在液体中的微粒越大，在某一瞬间撞击它的液体分子数越多，布朗运动越不明显，故D错误；
故选AC．
（2）活塞缓慢向左移动距离为h，所以时间t对外做功PSh
气缸内电热丝热功率为P，时间t产生的热量为Pt，气缸向外界放出热量为Q，
根据热力学第一定律△U=W+Q得
△U=Pt-PSh-Q
（3）1200ml水质量m=ρV=1200g
水的分子数为N=N_A=×6.0×l0²³mol^-l
解得N=4×l0²⁵．
故答案为：（1）AC
（2）Pt-PSh-Q
（3）1200ml水所含的水分子数目是4×l0²⁵．
点评：本题考查的是选修3-3的内容，难度不大，熟练掌握基础知识即可正确解题，对选修内容要掌握好基础知识．