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第一部分专题整合突破专题七选考部分第1讲分子动理论气体及热力学定律[高考统计·定方向](教师授课资源)考点考向五年考情汇总考向1.分子动理论2019·全国卷ⅢT33(1)2015·全国卷ⅡT33(1)1.分子动理论内能考向2.内能2018·全国卷ⅡT33(1)2016·全国卷ⅢT33(1)考向1.固体、液体2015·全国卷ⅠT33(1)2.固体、液体气体分子的运动特点考向2.气体分子的运动特点2019·全国卷ⅠT33(1)2019·全国卷ⅡT33(1)2017·全国卷ⅠT33(1)考向1.热力学定律的理解与应用2017·全国卷ⅡT33(1)2016·全国卷ⅠT33(1)3.热力学定律考向2.热力学定律与气体实验定律结合2018·全国卷ⅠT33(1)2018·全国卷ⅢT33(1)2017·全国卷ⅢT33(1)2016·全国卷ⅡT33(1)考向1.只涉及一部分气体的问题2019·全国卷ⅠT33(2)2019·全国卷ⅢT33(2)2018·全国卷ⅡT33(2)考向2.涉及多部分气体相联系的问题2019·全国卷ⅡT33(2)2018·全国卷ⅠT33(2)2018·全国卷ⅢT33(2)2017·全国卷ⅠT33(2)2017·全国卷ⅢT33(2)4.气体实验定律和理想气体状态方程考向3.气体变质量问题2017·全国卷ⅡT33(2)考点一分子动理论内能(5年4考)从近五年的高考可以看出，本考点单独考查的机会不多，多数情况下和其它考点综合考查。题型为选择题或填空题，难度不大，复习时应侧重对基本概念和规律的识记和理解。1．(2019·全国卷Ⅲ·T33(1))用油膜法估算分子大小的实验中，首先需将纯油酸稀释成一定浓度的油酸酒精溶液，稀释的目的是_____________。实验中为了测量出一滴已知浓度的油酸酒精溶液中纯油酸的体积，可以____________。为得到油酸分子的直径，还需测量的物理量是________________。[解析]由于分子直径非常小，极少量油酸所形成的单分子层油膜面积也会很大，因此实验前需要将油酸稀释，使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜。可以用累积法测量多滴溶液的体积后计算得到一滴溶液的体积。油酸分子直径等于油酸的体积与单分子层油膜的面积之比，即d＝VS，故除测得油酸酒精溶液中所含纯油酸的体积外，还需要测量单分子层油膜的面积。[答案]使油酸在浅盘的水面上容易形成一块单分子层油膜把油酸酒精溶液一滴一滴地滴入小量筒中，测出1mL油酸酒精溶液的滴数，得到一滴溶液中纯油酸的体积单分子层油膜的面积2．(2018·全国卷Ⅱ·T33(1))对于实际的气体，下列说法正确的是______。A．气体的内能包括气体分子的重力势能B．气体的内能包括气体分子之间相互作用的势能C．气体的内能包括气体整体运动的动能D．气体的体积变化时，其内能可能不变E．气体的内能包括气体分子热运动的动能BDE[实际气体的内能包括气体分子间相互作用的势能和分子热运动的动能，当气体体积变化时影响的是气体的分子势能，内能可能不变，所以B、D、E正确，A、C错误。]3．(2016·全国卷Ⅲ·T33(1))关于气体的内能，下列说法正确的是__________。A．质量和温度都相同的气体，内能一定相同B．气体温度不变，整体运动速度越大，其内能越大C．气体被压缩时，内能可能不变D．一定量的某种理想气体的内能只与温度有关E．一定量的某种理想气体在等压膨胀过程中，内能一定增加CDE[温度相同的气体分子平均动能相同，仅质量相同，分子质量不同的气体，所含分子数不同，气体的动能也不同，所以内能不一定相同，A项错误；气体的内能与整体运动的机械能无关，B项错误；理想气体等温压缩过程中，其内能不变，C项正确；理想气体不考虑分子间相互作用力，分子势能为零，一定量的气体，分子数量一定，温度相同时分子平均动能相同，由于内能是所有分子热运动的动能与分子势能的总和，所以D项正确；由盖－吕萨克定律可知，一定量的理想气体，等压膨胀过程中，温度一定升高，则其内能一定增加，E项正确。]1．分子大小(1)阿伏加德罗常数：NA＝6.02×1023mol－1。(2)分子体积：V0＝VmolNA(占有空间的体积)。(3)分子质量：m0＝MmolNA。(4)油膜法估测分子的直径：d＝VS。(其中V为纯油酸的体积)(如上T1)2．扩散现象和布朗运动(1)扩散现象特点：温度越高，扩散越快。(2)布朗运动特点：(悬浮在)液体内固体微粒做永不停息、无规则的运动，微粒越小，温度越高，运动越剧烈。3．分子力分子间引力与斥力的合力。分子间距离增大，引力和斥力均减小；分子间距离减小，引力和斥力均增大，但斥力总比引力变化得快。4．分子势能分子力做正功，分子势能减小；分子力做负功，分子势能增大；当分子间距为r0(分子间的距离为r0时，分子间作用力的合力为0)时，分子势能最小。5．内能物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和。组成任何物体的分子都在做无规则的热运动，所以任何物体都具有内能。(如上T2、T3)考向1分子动理论1．(2019·泰安模拟)下列叙述正确的是________。(填正确答案标号。)A．物质的扩散现象是分子热运动状态总是朝着无序性增大的方向进行的一种表现B．物体温度升高，每个分子的热运动动能都增大C．露珠呈球状是液体表面张力作用的结果D．阿伏加德罗常数为NA，则密度为ρ、摩尔质量为M、体积为1m3的铜所含原子数为M·NAρE．密闭容器内的理想气体，压强不变而体积增大时，容器器壁单位时间单位面积受到气体分子撞击的次数一定减少ACE[物质的扩散现象是分子热运动状态总是朝着无序性增大的方向进行的一种表现，故A项正确。物体温度升高，分子的热运动平均动能增大，有些分子的热运动动能可能会减小，故B项错误。露珠呈球状是液体表面张力作用的结果，故C项正确。阿伏加德罗常数为NA，则密度为ρ、摩尔质量为M、体积为1m3的铜所含原子数为ρMNA，故D项错误。密闭容器内的理想气体，压强不变而体积增大时，温度升高，分子平均动能增大；分子平均动能增大，压强不变，则容器器壁单位时间单位面积受到气体分子撞击的次数一定减少，故E项正确。]2．(2018·江西联考)下列说法正确的是__________。A．只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，就可以算出气体分子的体积B．一定温度时，悬浮在液体中的固体微粒越小，布朗运动就越明显C．密封在体积不变的容器中的气体，温度升高，气体分子对器壁单位面积上碰撞的平均作用力增大D．用打气筒的活塞压缩气体很费力，说明分子间有斥力E．物体的温度越高，分子热运动越剧烈，分子的平均动能就越大BCE[只要知道气体的摩尔体积和阿伏加德罗常数，可以算出气体分子所占空间的大小，不能算出气体分子的体积，故A错误；颗粒越小、温度越高，布朗运动越明显，故B正确；容积一定，当温度升高时，气体分子运动越剧烈，在单位时间内对单位面积的容器壁的撞击次数越多，故C正确；用打气筒打气时，里面的气体因体积变小，压强变大，所以再压缩时就费力，与分子之间的斥力无关，故D错误；温度是衡量分子平均动能的标志，故E正确。]考向2内能3．(易错题)下列说法正确的是()A．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增大B．已知阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可算出该气体分子间的平均距离C．空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律D．附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时，液体与固体间表现为浸润E．若分子间的距离减小，则分子间的引力和斥力均增大BDE[温度是分子平均动能的标志，是大量分子无规则运动的宏观表现，气体温度升高，分子的平均动能增加，分子的平均速率增大，不是每个气体分子运动的速率都增大，故A错误；知道阿伏加德罗常数、气体的摩尔质量和密度，可求出每个气体分子平均占据的空间大小，从而能求出分子间的平均距离，故B正确；将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，产生了其他影响，即消耗了电能，所以不违背热力学第二定律，故C错误；附着层内分子间距离小于液体内部分子间距离时，液体与固体间表现为浸润，故D正确；如图所示，若分子间的距离减小，则分子间的引力和斥力均增大，故E正确。]易错点评：分子力与分子间距离的关系是学生易错点，学生常错误地认为分子间距离增大时，分子力一定减小。4．(2019·东北三校联考)将分子a固定在x轴上的O点，另一分子b由无穷远处只在分子间作用力作用下沿x轴的负方向运动，其分子势能随两分子的空间关系的变化规律如图所示。则下列说法正确的是________。A．分子b在x＝x2处时的速度最大B．分子b由x＝x2处向x＝x1处运动的过程中分子力减小C．分子b在x＝x2处受到的分子力为零D．分子b由无穷远处向x＝x2处运动的过程中，分子b的加速度先增大后减小E．分子b可能运动到x＝x1的左侧ACD[分子间存在相互作用的引力和斥力，当二者大小相等时两分子的势能最小，故分子b在x＝x2处受到的分子力为零，C正确；由能量守恒定律可知，由于分子b在x＝x2处的分子势能最小，则分子b在此处的动能最大，分子b在此处的速度最大，A正确；由于在x＝x2处b受到的分子力为零，当分子间距离小于x2时，分子力表现为斥力，且随分子间距离的减小，分子力增大，B错误；分子间距离大于x2时，分子力表现为引力，分子b由无穷远处向x＝x2处运动的过程中，分子力先由零增大后来又减小到零，因此分子b的加速度先增大后减小，D正确；因初始时分子b的分子势能及分子动能均为零，由能量守恒知，当分子b运动到x＝x1处时，其分子势能为零，故其分子动能也为零，然后分子b向x轴正方向运动，两分子之间的距离增大，因此分子b不可能运动到x＝x1的左侧，E错误。]考点二固体、液体气体分子的运动特点(5年4考)从近几年的高考可以看出，晶体的特点、表面张力、气体分子运动的特点等知识点常被考查到，且常和热力学定律综合考查，难度中等偏下，本考点涉及知识点较多，复习时应侧重对知识的记忆和理解。1．(2019·全国卷Ⅰ·T33(1))某容器中的空气被光滑活塞封住，容器和活塞绝热性能良好，空气可视为理想气体。初始时容器中空气的温度与外界相同，压强大于外界。现使活塞缓慢移动，直至容器中的空气压强与外界相同。此时，容器中空气的温度________(填“高于”“低于”或“等于”)外界温度，容器中空气的密度________(填“大于”“小于”或“等于”)外界空气的密度。[解析]由于初始时封闭在容器中的空气的压强大于外界压强，容器和活塞绝热性能良好，容器中空气与外界没有热量交换，容器中的空气推动活塞对外做功，由热力学第一定律可知，空气内能减小。根据理想气体内能只与温度有关可知，活塞缓慢移动后容器中空气的温度降低，即容器中的空气温度低于外界温度。因压强与气体温度和分子的密集程度有关，当容器中的空气压强与外界压强相同时，容器中空气温度小于外界空气温度，故容器中空气的密度大于外界空气密度。[答案]低于大于2．(2019·全国卷Ⅱ·T33(1))如pV图所示，1、2、3三个点代表某容器中一定量理想气体的三个不同状态，对应的温度分别是T1、T2、T3。用N1、N2、N3分别表示这三个状态下气体分子在单位时间内撞击容器壁上单位面积的平均次数，则N1________N2，T1________T3，N2________N3。(填“大于”“小于”或“等于”)[解析]对一定质量的理想气体，pVT为定值，由pV图象可知，2p1·V1＝p1·2V1＞p1·V1，所以T1＝T3＞T2。状态1与状态2时气体体积相同，单位体积内分子数相同，但状态1下的气体分子平均动能更大，在单位时间内撞击器壁单位面积的平均次数更多，所以N1＞N2；状态2与状态3时气体压强相同，状态3下的气体分子平均动能更大，在单位时间内撞击器壁单位面积的平均次数较少，所以N2＞N3。[答案]大于等于大于3．(2017·全国卷Ⅰ·T33(1))氧气分子在0℃和100℃温度下单位速率间隔的分子数占总分子数的百分比随气