题目内容
(1)以下说法正确的是
A.当两个分子间的距离为r0(平衡位置)时,分子势能最小
B.布朗运动反映了花粉小颗粒内部分子的无规则运动
C.一定量的气体,在体积不变时,单位时间分子平均碰撞器壁的次数随着温度降低而减小
D.液晶的光学性质不随温度、电磁作用变化而改变
(2)一定质量的理想气体从状态A变化到状态B,再变化到状态C,其状态变化过程的p-V图像如图所示,已知A→B过程放出热量Q, TA=TC,则 B→C过程气体 (填“吸收”或“放出”)热量 .
![]()
(3)目前专家们正在研究二氧化碳的深海处理技术.实验发现,在水深300m处,二氧化碳将变成凝胶状态,当水深超过2500m时,二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体.设在某状态下二氧化碳气体的密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,将二氧化碳分子看作直径为D的球(球的体积公式V球=
πD3),则在该状态下体积为V的二氧化碳气体变成硬胶体后体积为多少?
(1)AC;(2)吸收;
;(3)体积为V的二氧化碳气体质量为
;所含分子数为
;变成硬胶体后体积为
。
【解析】
试题分析:(1)当两个分子间的距离为r0(平衡位置)时,分子引力等于斥力,所以此时分子势能最小,选项A正确;布朗运动反映了液体分子是运动的,而不是花粉小颗粒内部分子的无规则运动,故选项B错误;一定量的气体,在体积不变时,温度降低,分子运动速度减小,故单位时间分子平均碰撞器壁的次数会减少,选项C正确;液晶的光学性质随温度、压力、摩擦、电磁作用、容器表面的差异性等而改变,所以选项D错误;(2)由于A→B过程放出热量Q,体积不变,压强变大,由理想气体状态方程可知
定值,温度会降低,即TB<TA,B→C的过程,压强不变,体积变大,故气体对外做功,因为TA=TC,故TC>TB,所以内能增加,根据能量守恒可知,由B→C的过程吸收热量;欲求热量的大小,我们可以将A与C比较,根据热力学第一定律可知:△U=0,故Q吸=Q+W=Q+p2(V2-V1);(3)二氧化碳气体变成硬胶体后,可以看成是分子一个个紧密排列在一起的,故体积为V的二氧化碳气体质量为
;所含分子数为
;变成硬胶体后体积为
。
考点:分子动理论,理想气体状态方程,阿伏加德罗常数的有关计算。