1、热点12 热学考向一分子动理论【真题研磨】【典例】(2020全国卷改编)分子间作用力F与分子间距r的关系如图所示，r=r1时，F=0。分子间势能由r决定，规定两分子相距无穷远时分子间的势能为零。若一分子固定于原点O，另一分子从距O点很远处向O点运动，在两分子间距减小到r2的过程中，势能_；在间距由r2减小到r1的过程中，势能_；在间距等于r1处，势能_零。下列选项中符合条件的是()A.增大增大大于B.减小减小小于C.减小减小等于D.增大减小小于【审题思维】题眼直击信息转化零势能面的选取是任意的，一般选无穷远为零势能面分子力做功引起分子势能变化【答题要素】分子动理论问题的解题思路【多维演练】1.
2、维度：布朗运动气溶胶是指悬浮在气体介质中的固态或液态颗粒所组成的气态分散系统。这些固态或液态颗粒的大小一般在10-3103m之间。已知布朗运动微粒大小通常在10-6 m数量级。下列说法正确的是()A.布朗运动是气体介质分子的无规则运动B.在布朗运动中，固态或液态颗粒越小，布朗运动越剧烈C.在布朗运动中，颗粒无规则运动的轨迹就是分子的无规则运动的轨迹D.当固态或液态颗粒很小时，能很长时间都悬浮在气体中，颗粒的运动属于布朗运动，能长时间悬浮是因为气体浮力作用2.维度：分子力与内能分子力与分子间距离的关系图像如图甲所示，图中r0为分子斥力和引力平衡时两个分子间的距离；分子势能与分子间距离的关系图像如
3、图乙所示，规定两分子间距离为无限远时分子势能为0。下列说法正确的是()A.当分子间的距离rV2C.V1V2D.无法确定8.(热力学第一定律)如图所示，一绝热容器被隔板K隔开成a、b两部分。已知a内有一定量的稀薄气体，b内为真空。抽开隔板K后，a内气体进入b，最终达到平衡状态。在此过程中()A.气体对外界做功，内能减少B.气体不做功，内能不变C.气体压强变小，温度降低D.单位时间内和容器壁碰撞的分子数目不变参考答案与解析考向一分子动理论【典例】B从距O点很远处向O点运动，两分子间距减小到r2的过程中，分子间体现引力，引力做正功，分子势能减小；由r2减小到r1的过程中，分子间仍然体现引力，引力做正
4、功，分子势能减小；在间距等于r1之前，分子势能一直减小，取无穷远处分子间势能为零，则在r1处分子势能小于零，故B正确。1.B固态或液态颗粒在气体介质中的无规则运动是布朗运动，是气体分子无规则热运动撞击的结果，而不是悬浮颗粒受到气体浮力导致的，反映气体分子的无规则运动；颗粒越小，气体分子对颗粒的撞击作用越不容易平衡，布朗运动越剧烈，故B正确，A、D错误；在布朗运动中，颗粒本身并不是分子，而是分子集团，所以颗粒无规则运动的轨迹不是分子无规则运动的轨迹，故C错误。2.A由图可知，当分子间的距离rr0时，斥力大于引力，分子之间表现为斥力，故A正确；由分子势能与分子间距离的关系图像可知，r10，又因为时
5、间很短，可认为Q=0，所以气体内能增加，则温度升高，气体分子的平均动能增大，气体体积减小，压强增大，故A、B、D错误，C正确。3.D气体加热时进行等压变化，则由盖-吕萨克定律可得V1T1=V2T2即40030cm3300=V2400，解得V2=16 000 cm3=43V1，达到热平衡时汽缸内气体体积比原体积增大了13，选项A错误；汽缸内的气体内能增加，气体的平均动能增加，但并非每一个气体分子的动能均增加，选项B错误；整个过程汽缸内气体对外界做功W=p0V=1.0105(16 000-12 000)10-6 J=400 J，选项C错误；整个过程中因气体的温度升高，内能增加，根据热力学第一定律U
6、=W+Q可知，汽缸内气体吸收的热量大于气体对外界做的功，选项D正确。1.D布朗运动是指悬浮在液体中的微粒的无规则运动，C错误；温度越高，布朗运动越剧烈，B错误；悬浮在液体中的微粒越小，布朗运动越明显，A错误；液体分子的无规则运动是产生布朗运动的原因，故D正确。2.C水的摩尔体积Vmol=M；水分子数N=VVmolNA=VNAM；将水分子看成球形，由一个水分子的体积：VmolNA=16d3，解得水分子直径为d=36MNA，C正确。3.B因为液体表面张力的存在，有些小昆虫才能在水面上行走自如，故A错误；将棉线圈中肥皂膜刺破后，扩成一个圆孔，是表面张力作用的结果，故B正确；浸润情况下，容器壁对液体的
7、吸引力较强，附着层内分子密度较大，分子间距较小，故液体分子间作用力表现为斥力，附着层内液面升高，故浸润液体呈凹液面，不浸润液体呈凸液面，都属于毛细现象，故C错误；玻璃管的裂口在火焰上烧熔后，它的尖端会变钝，是表面张力的原因，不是浸润现象，故D错误。4.C由于单晶体是各向异性的，熔化在单晶体表面的石蜡应该是椭圆形，而非晶体和多晶体是各向同性，则熔化在表面的石蜡是圆形，因此丙是单晶体，根据温度随加热时间变化关系可知，甲是多晶体，乙是非晶体，金属属于晶体，故乙不可能是金属薄片，故A、B错误；一定条件下，晶体和非晶体可以相互转化，故C正确；甲和丙都是晶体，所以其内部的微粒排列都是规则的，故D错误。5.
8、C乙分子在x2时，分子势能最小，分子间距离为平衡距离，分子力为零，故加速度为零，此时速度最大，动能最大，由于从x3处静止释放后仅在分子间相互作用力下在x轴运动，故分子势能和动能之和不变，则此时的动能等于E0，故C正确，A、B错误；当乙分子运动到x1时，其分子势能为零，其分子动能也为零，此时两分子的距离最小，而后向分子间距变大的方向运动，因此甲、乙分子的最小距离一定等于x1，故D错误。6.C打气时，活塞每推动一次，把体积为V0压强为p0的气体推入容器内，若活塞工作n次，就是把压强为p0体积为nV0的气体压入容器内，容器内原来有压强为p0体积为V的气体，现在全部充入容器中，根据玻意耳定律得p0 (
9、V+nV0)=pV，所以p=V+nV0Vp0=(1+nV0V)p0。抽气时，每拉动一次，把容器中气体的体积从V膨胀为V+V0，而容器内气体的压强就要减小，活塞推动时将抽气筒中的V0气体排出，而再次拉动活塞时，将容器中剩余的气体从V又膨胀到V+V0，容器内的压强继续减小，根据玻意耳定律得第一次抽气p0V=p1(V+V0)得p1=VV+V0p0，第二次抽气p1V=p2(V+V0)得p2=(VV+V0)2p0，第三次抽气p2V=p3(V+V0)得p3=(VV+V0)3p0，第n次抽气完毕后，气体压强为pn=(VV+V0)np0，故选C。7.A由盖吕萨克定律V1T1=V2T2可得V1T1=VT即V=TT1V1所以V1=5278V1，V2=5283V2，V1、V2分别是气体在5 和10 时的体积，而V1278=V2283，所以V1=V2，故A正确。8.B由于b内为真空，当抽开隔板K后，气体扩散，不做功，且由于为绝热系统，考虑稀薄气体，可近似为理想气体，根据热力学第一定律，内能不变，故A错误，B正确；由于内能不变，因此温度不变，而气体体积变大，气体密度减小，单位时间内和容器壁碰撞的分子数目减小，故C、D错误。
