（課改地區(qū)專用）2018-2019學(xué)年高考物理總復(fù)習(xí) 1.2.4 氣體熱現(xiàn)象的微觀意義學(xué)案.doc

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第1.2.4節(jié)　氣體熱現(xiàn)象的微觀意義 學(xué)習(xí)目標(biāo) 核心提煉 1.了解什么是“統(tǒng)計(jì)規(guī)律”。 1個(gè)規(guī)律——統(tǒng)計(jì)規(guī)律 1個(gè)特點(diǎn)——?dú)怏w分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) 1個(gè)圖象——?dú)怏w分子的速率分布圖象 2.知道氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)：分子沿各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)均等，分子速率按一定規(guī)律分布。 3.能用氣體分子動(dòng)理論解釋氣體壓強(qiáng)的微觀意義，知道氣體的壓強(qiáng)、溫度、體積與所對(duì)應(yīng)的微觀物理量間的相互聯(lián)系。 4.能用氣體分子動(dòng)理論解釋三個(gè)氣體實(shí)驗(yàn)定律。 一、隨機(jī)性與統(tǒng)計(jì)規(guī)律、氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) 1.隨機(jī)性與統(tǒng)計(jì)規(guī)律 (1)必然事件：在一定條件下必然出現(xiàn)的事件。 (2)不可能事件：在一定條件下不可能出現(xiàn)的事件。 (3)隨機(jī)事件：在一定條件下可能出現(xiàn)，也可能不出現(xiàn)的事件。 (4)統(tǒng)計(jì)規(guī)律：大量隨機(jī)事件整體表現(xiàn)出來(lái)的規(guī)律。 2.氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) (1)由于氣體分子間的距離比較大，分子間作用力很弱。通常認(rèn)為，氣體分子除了相互碰撞或者跟器壁碰撞外，不受力而做勻速直線運(yùn)動(dòng)，因而氣體會(huì)充滿它能達(dá)到的整個(gè)空間。 (2)分子的運(yùn)動(dòng)雜亂無(wú)章，在某一時(shí)刻，向著任何一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子都有，而且向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的氣體分子數(shù)目都相等。 二、氣體溫度的微觀意義 1.溫度越高，分子的熱運(yùn)動(dòng)越激烈。 2.氣體分子速率呈“中間多、兩頭少”的規(guī)律分布。當(dāng)溫度升高時(shí)，對(duì)某一分子在某一時(shí)刻它的速率不一定增加，但大量分子的平均速率一定增加，而且“中間多”的分子速率值在增加。如圖1所示。 圖1 3.理想氣體的熱力學(xué)溫度T與分子的平均動(dòng)能k成正比，即：T＝ak(式中a是比例常數(shù))，這表明，溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志。 思考判斷 (1)氣體內(nèi)部所有分子的動(dòng)能都隨溫度的升高而增大。() (2)當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí)，氣體分子的速率不再是“中間多，兩頭少”。() (3)某一時(shí)刻一個(gè)分子的速度大小和方向是偶然的。(√) (4)溫度相同時(shí)，各種氣體分子的平均速度都相同。() 三、氣體壓強(qiáng)的微觀意義 1.氣體壓強(qiáng)的大小等于氣體作用在器壁單位面積上的壓力。 2.產(chǎn)生原因：大量氣體分子對(duì)器壁的碰撞引起的。 3.決定因素：(1)微觀上決定于分子的平均動(dòng)能和分子的密集程度，(2)宏觀上決定于氣體的溫度T和體積V。 思考判斷 (1)密閉容器中氣體的壓強(qiáng)是由氣體的重力而產(chǎn)生的。() (2)密閉容器中氣體的壓強(qiáng)是由于分子間的相互作用力而產(chǎn)生的。() (3)溫度越高，氣體的壓強(qiáng)越大。() (4)氣體壓強(qiáng)由氣體的體積和氣體的密度決定。() (5)氣體分子的平均動(dòng)能越大，分子越密集，氣體壓強(qiáng)越大。(√) 四、對(duì)氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋 1.玻意耳定律的微觀解釋 一定質(zhì)量的某種理想氣體，溫度保持不變時(shí)，分子的平均動(dòng)能不變。體積減小時(shí)，分子的密集程度增大，單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)就增多，氣體的壓強(qiáng)就增大。 2.查理定律的微觀解釋 一定質(zhì)量的某種理想氣體，體積保持不變時(shí)，分子的密集程度保持不變，溫度升高時(shí)，分子的平均動(dòng)能增大，分子撞擊器壁的作用力變大，所以氣體的壓強(qiáng)增大。 3.蓋—呂薩克定律的微觀解釋 一定質(zhì)量的某種理想氣體，溫度升高時(shí)，分子的平均動(dòng)能增大，分子撞擊器壁的作用力變大，而要使壓強(qiáng)不變，則需使影響壓強(qiáng)的另一個(gè)因素分子的密集程度減小，所以氣體的體積增大。 思考判斷 (1)一定質(zhì)量的某種理想氣體，若T不變，p增大，則V減小，是由于分子撞擊器壁的作用力變大。() (2)一定質(zhì)量的某種理想氣體，若p不變，V增大，則T增大，是由于分子密集程度減小，要使壓強(qiáng)不變，分子的平均動(dòng)能增大。(√) (3)一定質(zhì)量的某種理想氣體，若V不變，T增大，則p增大，是由于分子密集程度不變，分子平均動(dòng)能增大，而使單位時(shí)間內(nèi)撞擊單位面積器壁的分子數(shù)增多，氣體壓強(qiáng)增大。() 　對(duì)氣體分子運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)的理解 [要點(diǎn)歸納]　 1.氣體的微觀結(jié)構(gòu)特點(diǎn) (1)氣體分子間的距離較大，大于10r0(10－9 m)，氣體分子可看成質(zhì)點(diǎn)。 (2)氣體分子間的分子力很微弱，通常認(rèn)為氣體分子除了相互碰撞或與器壁碰撞外，不受其他力的作用。 2.氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn) (1)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1 cm3氣體中的分子數(shù)比地球上的人口總數(shù)還要多上許多億倍。大量氣體分子做無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)，因此，分子之間頻繁地碰撞、每個(gè)分子的速度大小和方向頻繁地改變。 (2)正是“頻繁碰撞”，造成氣體分子不斷地改變運(yùn)動(dòng)方向，使得每個(gè)氣體分子可自由運(yùn)動(dòng)的行程極短(理論研究指出通常情況下氣體分子自由運(yùn)動(dòng)行程的數(shù)量級(jí)僅為10－8 m)，整體上呈現(xiàn)為雜亂無(wú)章的運(yùn)動(dòng)。 (3)分子運(yùn)動(dòng)的雜亂無(wú)章，使得分子在各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的機(jī)會(huì)均等。 (4)大量氣體分子的速率分布呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的規(guī)律，當(dāng)溫度升高時(shí)，“中間多”這一高峰向速率大的一方移動(dòng)，分子的平均速率增大，分子的熱運(yùn)動(dòng)更劇烈。 [精典示例] [例1] 如圖2是氧氣分子在不同溫度下的速率分布規(guī)律圖，橫坐標(biāo)表示速率，縱坐標(biāo)表示某一速率內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比，由圖可知(　　) 圖2 A.同一溫度下，氧氣分子呈現(xiàn)“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律 B.隨著溫度的升高，每一個(gè)氧氣分子的速率都增大 C.隨著溫度的升高，氧氣分子中速率小的分子所占的比例增大 D.①狀態(tài)的溫度比②狀態(tài)的溫度高 解析　同一溫度下，中等速率的氧氣分子數(shù)所占的比例大，即氧氣分子呈現(xiàn)“中間多，兩頭少”的分布規(guī)律，故A正確；溫度升高使得氧氣分子的平均速率增大，不一定每一個(gè)氧氣分子的速率都增大，B錯(cuò)誤；隨著溫度的升高，氧氣分子中速率大的分子所占的比例增大，從而使分子平均動(dòng)能增大，故C錯(cuò)誤；由圖可知，②中速率大分子占據(jù)的比例較大，則說(shuō)明②對(duì)應(yīng)的平均動(dòng)能較大，故②對(duì)應(yīng)的溫度較高，故D錯(cuò)誤。 答案　A 誤區(qū)警示　(1)在一定溫度下，所有氣體分子的速率都呈“中間多、兩頭少”的分布。 (2)并不是所有分子的速率隨溫度升高都增大。 [針對(duì)訓(xùn)練1] (多選)對(duì)于氣體分子的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A.一定溫度下某理想氣體的分子的碰撞雖然十分頻繁，但同一時(shí)刻，每個(gè)分子的速率都相等 B.一定溫度下某理想氣體的分子速率一般不相等，但速率很大和速率很小的分子數(shù)目相對(duì)較少 C.一定溫度下某理想氣體的分子做雜亂無(wú)章的運(yùn)動(dòng)，可能會(huì)出現(xiàn)某一時(shí)刻所有分子都朝同一方向運(yùn)動(dòng)的情況 D.一定溫度下某理想氣體，當(dāng)溫度升高時(shí)，其中少量(如10個(gè))分子的平均動(dòng)能可能減小 解析　一定溫度下某理想氣體分子碰撞十分頻繁，單個(gè)分子運(yùn)動(dòng)雜亂無(wú)章，速率不等，但大量分子的運(yùn)動(dòng)遵從統(tǒng)計(jì)規(guī)律，速率大和速率小的分子數(shù)目相對(duì)較少，向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的分子數(shù)目相等，A、C錯(cuò)誤，B正確；溫度升高時(shí)，大量分子平均動(dòng)能增大，但個(gè)別或少量(如10個(gè))分子的平均動(dòng)能有可能減小，D正確。 答案　BD 　氣體壓強(qiáng)的微觀意義 [要點(diǎn)歸納]　 1.氣體壓強(qiáng)的產(chǎn)生 單個(gè)分子碰撞器壁的沖力是短暫的，但是大量分子頻繁地碰撞器壁，就對(duì)器壁產(chǎn)生持續(xù)、均勻的壓力。所以從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)來(lái)看，氣體的壓強(qiáng)就是大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力。 2.決定氣體壓強(qiáng)大小的因素 (1)微觀因素 ①氣體分子的密集程度：氣體分子密集程度(即單位體積內(nèi)氣體分子的數(shù)目)大，在單位時(shí)間內(nèi)，與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)就多，氣體壓強(qiáng)就越大。 ②氣體分子的平均動(dòng)能：氣體的溫度越高，氣體分子的平均動(dòng)能就越大，每個(gè)氣體分子與器壁的碰撞給器壁的沖力就越大；從另一方面講，分子的平均速率大，在單位時(shí)間內(nèi)器壁受氣體分子撞擊的次數(shù)就越多，累計(jì)沖力就越大，氣體壓強(qiáng)就越大。 (2)宏觀因素 ①與溫度有關(guān)：溫度越高，氣體的壓強(qiáng)越大。 ②與體積有關(guān)：體積越小，氣體的壓強(qiáng)越大。 3.密閉氣體壓強(qiáng)與大氣壓強(qiáng)不同 (1)密閉氣體壓強(qiáng) 因密閉容器中的氣體密度一般很小，由于氣體自身重力產(chǎn)生的壓強(qiáng)極小，可忽略不計(jì)，故氣體壓強(qiáng)由氣體分子碰撞器壁產(chǎn)生，大小由氣體的分子密度和溫度決定，與地球的引力無(wú)關(guān)，氣體對(duì)上下左右器壁的壓強(qiáng)大小都是相等的。 (2)大氣壓強(qiáng) 大氣壓強(qiáng)是由于空氣受到重力作用緊緊包圍地球而對(duì)浸在它里面的物體產(chǎn)生的壓強(qiáng)。如果沒有地球引力作用，地球表面就沒有大氣，從而也不會(huì)有大氣壓。地面大氣壓的值與地球表面積的乘積，近似等于地球大氣層所受的重力值，大氣壓強(qiáng)最終還是通過分子碰撞實(shí)現(xiàn)對(duì)放入其中的物體產(chǎn)生壓強(qiáng)。 [精典示例] [例2] 下列說(shuō)法正確的是(　　) A.氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力 B.氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)等于大量氣體分子單位時(shí)間作用在器壁上的平均作用力 C.氣體分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能減小，氣體的壓強(qiáng)一定減小 D.單位體積的氣體分子數(shù)增加，氣體的壓強(qiáng)一定增大 解析　氣體壓強(qiáng)為氣體分子對(duì)器壁單位面積的撞擊力，故A正確，B錯(cuò)誤；氣體壓強(qiáng)的大小與氣體分子的平均動(dòng)能和氣體分子密集程度有關(guān)，故C、D錯(cuò)誤。 答案　A 氣體壓強(qiáng)問題的解題思路 (1)明確氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生的原因——大量做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)的分子對(duì)器壁頻繁持續(xù)的碰撞。壓強(qiáng)等于大量氣體分子作用在器壁單位面積上的平均作用力。 (2)明確氣體壓強(qiáng)的決定因素——?dú)怏w分子的密集程度與平均動(dòng)能。 (3)只有知道了這兩個(gè)因素的變化，才能確定壓強(qiáng)的變化，任何單個(gè)因素的變化都不能決定壓強(qiáng)是否變化?！　　　　　? [針對(duì)訓(xùn)練2] (多選)一定質(zhì)量的理想氣體，經(jīng)等溫壓縮，氣體的壓強(qiáng)增大，用分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)分析，這是因?yàn)?　　) A.氣體分子每次碰撞器壁的平均沖力增大 B.單位時(shí)間內(nèi)單位面積器壁上受到氣體分子碰撞的次數(shù)增多 C.氣體分子的總數(shù)增加 D.氣體分子的密集程度增大 解析　理想氣體經(jīng)等溫壓縮，壓強(qiáng)增大，體積減小，分子密度增大，則單位時(shí)間內(nèi)單位面積器壁上受到氣體分子的碰撞次數(shù)增多，但氣體分子每次碰撞器壁的平均沖力不變，故B、D正確，A、C錯(cuò)誤。 答案　BD 　氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋 [要點(diǎn)歸納]　 1.玻意耳定律 (1)宏觀表現(xiàn)：一定質(zhì)量的某種理想氣體，在溫度保持不變時(shí)，體積減小，壓強(qiáng)增大；體積增大，壓強(qiáng)減小。 (2)微觀解釋：溫度不變，分子的平均動(dòng)能不變。體積越小，分子越密集，單位時(shí)間內(nèi)撞到單位面積器壁上的分子數(shù)就越多，氣體的壓強(qiáng)就越大，如圖3所示。 圖3 2.查理定律 (1)宏觀表現(xiàn)：一定質(zhì)量的某種理想氣體，在體積保持不變時(shí)，溫度升高，壓強(qiáng)增大；溫度降低，壓強(qiáng)減小。 (2)微觀解釋：體積不變，則分子密度不變，溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，分子撞擊器壁的作用力變大，所以氣體的壓強(qiáng)增大，如圖4所示。 圖4 3.蓋—呂薩克定律 (1)宏觀表現(xiàn)：一定質(zhì)量的某種理想氣體，在壓強(qiáng)不變時(shí)，溫度升高，體積增大，溫度降低，體積減小。 (2)微觀解釋：溫度升高，分子平均動(dòng)能增大，撞擊器壁的作用力變大，而要使壓強(qiáng)不變，則需影響壓強(qiáng)的另一個(gè)因素，即分子的密集程度減小，所以氣體的體積增大，如圖5所示。 圖5 [精典示例] [例3] (多選)對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體，下列說(shuō)法正確的是(　　) A.體積不變，壓強(qiáng)增大時(shí)，氣體分子的平均動(dòng)能一定增大 B.溫度不變，壓強(qiáng)減小時(shí)，氣體的密度一定減小 C.壓強(qiáng)不變，溫度降低時(shí)，氣體的密度一定減小 D.溫度升高，壓強(qiáng)和體積都可能不變 解析　根據(jù)氣體壓強(qiáng)、體積、溫度的關(guān)系可知，體積不變，壓強(qiáng)增大時(shí)，溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能一定增大，選項(xiàng)A正確；溫度不變，壓強(qiáng)減小時(shí)，氣體體積增大，氣體的密度減小，選項(xiàng)B正確；壓強(qiáng)不變，溫度降低時(shí)，體積減小，氣體密度增大，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；溫度升高，壓強(qiáng)、體積中至少有一個(gè)發(fā)生改變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 答案　AB (1)對(duì)一定質(zhì)量的理想氣體來(lái)說(shuō)，體積不變時(shí)，分子密度不變，體積增大時(shí)，分子密度減小，體積減小時(shí)，分子密度增大。即分子總數(shù)一定時(shí)，分子密度與氣體的體積有關(guān)。 (2)氣體的三個(gè)狀態(tài)參量如果有變化，至少有其中兩個(gè)會(huì)同時(shí)變化，從微觀的角度可以這樣理解：壓強(qiáng)變化時(shí)，分子密度和分子平均動(dòng)能兩個(gè)量中至少有一個(gè)發(fā)生了變化，即體積和溫度中的一個(gè)發(fā)生變化；壓強(qiáng)不變時(shí)，若分子密度發(fā)生變化，則分子平均動(dòng)能一定同時(shí)發(fā)生變化?！　　　　　? [針對(duì)訓(xùn)練3] 下列說(shuō)法正確的是(　　) A.一定質(zhì)量的氣體，保持溫度不變，壓強(qiáng)隨體積減小而增大的微觀原因是每個(gè)分子撞擊器壁的作用力增大 B.一定質(zhì)量的氣體，保持溫度不變，壓強(qiáng)隨體積增大而減少的微觀原因是單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少 C.一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，壓強(qiáng)隨溫度升高而增大的微觀原因是每個(gè)分子動(dòng)能都增大 D.一定質(zhì)量的氣體，保持體積不變，壓強(qiáng)隨溫度升高而增大的微觀原因是分子的密度增大 解析　決定氣體壓強(qiáng)大小的微觀因素是分子密集程度和分子平均動(dòng)能，宏觀上體現(xiàn)在體積和溫度上。若溫度不變，壓強(qiáng)隨分子密度的變化而變化，A錯(cuò)誤，B正確；若體積不變，壓強(qiáng)隨分子平均動(dòng)能的變化而變化，C、D錯(cuò)誤。 答案　B 1.(分子速率分布規(guī)律)(多選)如圖6所示，表示一定質(zhì)量氧氣分子在0 ℃和100 ℃兩種不同情況下速率分布情況，由圖可以判斷以下說(shuō)法正確的是(　　) 圖6 A.溫度升高，所有分子運(yùn)動(dòng)速率變大 B.溫度越高，分子平均速率越小 C.0 ℃和100 ℃氧氣分子速率都呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布特點(diǎn) D.100 ℃的氧氣與0 ℃氧氣相比，速率大的分子數(shù)比例較多 解析　由圖象的意義及特點(diǎn)可知C、D正確；溫度升高，平均速率變大，但具體到某個(gè)分子速率可能變大、不變或變小，A、B錯(cuò)誤。 答案　CD 2.(氣體壓強(qiáng)的理解)關(guān)于氣體的壓強(qiáng)，下列說(shuō)法正確的是(　　) A.氣體分子的平均速率增大，則氣體的壓強(qiáng)一定增大 B.氣體分子的密集程度增大，則氣體的壓強(qiáng)一定增大 C.氣體分子的平均動(dòng)能增大，則氣體的壓強(qiáng)一定增大 D.氣體分子的平均動(dòng)能增大，氣體的壓強(qiáng)有可能減小 解析　氣體的壓強(qiáng)在微觀上與兩個(gè)因素有關(guān)：一是氣體分子的平均動(dòng)能，二是氣體分子的密集程度，密集程度或平均動(dòng)能增大，都只強(qiáng)調(diào)問題的一方面，也就是說(shuō)，平均動(dòng)能增大的同時(shí)，分子的密集程度可能減小，使得壓強(qiáng)可能減小；同理，當(dāng)分子的密集程度增大時(shí)，分子的平均動(dòng)能也可能減小，氣體的壓強(qiáng)變化不能確定，故D正確。 答案　D 3.(氣體壓強(qiáng)的微觀解釋)一定質(zhì)量的理想氣體，在壓強(qiáng)不變的條件下，溫度升高，體積增大，從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)來(lái)分析，正確的是(　　) A.此過程中分子的平均速率不變，所以壓強(qiáng)保持不變 B.此過程中每個(gè)氣體分子碰撞器壁的平均沖擊力不變，所以壓強(qiáng)保持不變 C.此過程中單位時(shí)間內(nèi)氣體分子對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)不變，所以壓強(qiáng)保持不變 D.以上說(shuō)法都不對(duì) 解析　壓強(qiáng)與單位時(shí)間內(nèi)碰撞到器壁單位面積的分子數(shù)和每個(gè)分子的沖擊力有關(guān)，溫度升高，分子與器壁的平均沖擊力增大，單位時(shí)間內(nèi)碰撞到器壁單位面積的分子數(shù)應(yīng)減小，壓強(qiáng)才可能保持不變。 答案　D 4.(氣體實(shí)驗(yàn)定律的微觀解釋)對(duì)于一定質(zhì)量的某種理想氣體，若用N表示單位時(shí)間內(nèi)與單位面積器壁碰撞的分子數(shù)，則(　　) A.當(dāng)體積減小時(shí)，N必定增加 B.當(dāng)溫度升高時(shí)，N必定增加 C.當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度變化時(shí)，N必定變化 D.當(dāng)壓強(qiáng)不變而體積和溫度變化時(shí)，N可能不變 解析　由于氣體壓強(qiáng)是由大量氣體分子對(duì)器壁的碰撞作用產(chǎn)生的，其值與分子密集程度及分子平均速率有關(guān)；對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，壓強(qiáng)與溫度和體積有關(guān)。若壓強(qiáng)不變而溫度和體積發(fā)生變化(即分子密集程度發(fā)生變化時(shí))，N一定變化，故C正確，D錯(cuò)誤；若體積減小且溫度也減小，N不一定增加，A錯(cuò)誤；當(dāng)溫度升高，同時(shí)體積增大時(shí)，N也不一定增加，故B錯(cuò)誤。 答案　C 基礎(chǔ)過關(guān) 1.(多選)關(guān)于氣體分子，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.由于氣體分子間的距離很大，氣體分子可以視為質(zhì)點(diǎn) B.氣體分子除了碰撞以外，可以自由地運(yùn)動(dòng) C.氣體分子之間存在相互斥力，所以氣體對(duì)容器壁有壓強(qiáng) D.在常溫常壓下，氣體分子的相互作用力可以忽略 解析　通常情況下，分子間距離較大，相互作用力可以忽略，氣體分子能否視為質(zhì)點(diǎn)應(yīng)視具體問題而定，A錯(cuò)誤，D正確；氣體分子間除相互碰撞及與器壁的碰撞外，不受任何力的作用，可自由移動(dòng)，B正確；氣體對(duì)器壁的壓強(qiáng)是由大量分子碰撞器壁產(chǎn)生，C錯(cuò)誤。 答案　BD 2.決定氣體壓強(qiáng)大小的因素，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A.氣體的體積和氣體的密度 B.氣體的質(zhì)量和氣體的種類 C.氣體分子數(shù)密度和氣體的溫度 D.氣體分子質(zhì)量和氣體分子的速度 解析　從微觀角度來(lái)看，氣體壓強(qiáng)的大小跟兩個(gè)因素有關(guān)，一個(gè)是氣體分子的平均動(dòng)能，另一個(gè)是分子的密集程度。而溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能的標(biāo)志，C正確。 答案　C 3.(多選)一定質(zhì)量的理想氣體，在壓強(qiáng)不變的條件下，體積增大，則(　　) A.氣體分子的平均動(dòng)能增大 B.氣體分子的平均動(dòng)能減小 C.氣體分子的平均動(dòng)能不變 D.分子密集程度減小，平均速率增大 解析　一定質(zhì)量的理想氣體，在壓強(qiáng)不變時(shí)，由蓋—呂薩克定律＝C可知，體積增大，溫度升高，所以氣體分子的平均動(dòng)能增大，平均速率增大，分子密集程度減小，A、D正確，B、C錯(cuò)誤。 答案　AD 4.對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，下列敘述中正確的是(　　) A.如果體積減小，氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增多 B.如果壓強(qiáng)增大且溫度不變，氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增多 C.如果溫度升高，氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增多 D.如果分子數(shù)密度增大，氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)一定增多 解析　氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)，是由單位體積內(nèi)的分子數(shù)和分子的平均速率共同決定的。選項(xiàng)A和D都是單位體積內(nèi)的分子數(shù)增多，但分子的平均速率如何變化卻不知道；選項(xiàng)C由溫度升高可知分子的平均速率增大，但單位體積內(nèi)的分子數(shù)如何變化未知，所以選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤；氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)單位面積器壁的碰撞次數(shù)正是氣體壓強(qiáng)的微觀表現(xiàn)，同時(shí)溫度又不變，所以選項(xiàng)B正確。 答案　B 5.(多選)對(duì)于一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)它的壓強(qiáng)和體積發(fā)生變化時(shí)，以下說(shuō)法正確的是(　　) A.壓強(qiáng)和體積都增大時(shí)，其分子平均動(dòng)能不可能不變 B.壓強(qiáng)和體積都增大時(shí)，其分子平均動(dòng)能有可能減小 C.壓強(qiáng)增大，體積減小時(shí)，其分子平均動(dòng)能一定不變 D.壓強(qiáng)減小，體積增大時(shí)，其分子平均動(dòng)能可能增大 答案　AD 6.某種氣體在不同溫度下的氣體分子速率分布曲線如圖1所示，圖中f(v)表示v處單位速率區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)百分率，所對(duì)應(yīng)的溫度分別為TⅠ、TⅡ、TⅢ，則(　　) 圖1 A.TⅠ＞TⅡ＞TⅢ B.TⅢ＞TⅡ＞TⅠ C.TⅡ＞TⅠ，TⅡ＞TⅢ D.TⅠ＝TⅡ＝TⅢ 解析　曲線下的面積表示分子速率從0→∞所有區(qū)間內(nèi)分子數(shù)的比率之和，顯然其值應(yīng)等于1，當(dāng)溫度升高時(shí)，分子的平均速率增大，所以曲線的高峰向右移動(dòng)，曲線變寬，但由于曲線下總面積恒等于1，所以曲線的高度相應(yīng)降低，曲線變得平坦。所以TⅢ＞TⅡ＞TⅠ。選項(xiàng)B正確。 答案　B 7.下列關(guān)于氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)，正確的說(shuō)法是(　　) A.氣體分子運(yùn)動(dòng)的平均速率與溫度有關(guān) B.當(dāng)溫度升高時(shí)，氣體分子的速率分布不再是“中間多，兩頭少” C.氣體分子的運(yùn)動(dòng)速率可由牛頓運(yùn)動(dòng)定律求得 D.氣體分子的平均速度隨溫度升高而增大 解析　氣體分子的運(yùn)動(dòng)與溫度有關(guān)，溫度升高時(shí)，平均速率變大，但仍遵循“中間多、兩頭少”的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，A正確，B錯(cuò)誤；分子運(yùn)動(dòng)無(wú)規(guī)則，而且牛頓運(yùn)動(dòng)定律是宏觀定律，不能用它來(lái)求微觀分子的運(yùn)動(dòng)速率，C錯(cuò)誤；大量分子向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的概率相等，所以穩(wěn)定時(shí)，平均速度幾乎為零，與溫度無(wú)關(guān)，D錯(cuò)誤。 答案　A 能力提升 8.一定質(zhì)量的某種理想氣體的壓強(qiáng)為p，熱力學(xué)溫度為T，單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)為n，則(　　) A.p增大，n一定增大 B.T減小，n一定增大 C.增大時(shí)，n一定增大 D.增大時(shí)，n一定減小 解析　只有p或T增大，不能得出體積的變化情況，A、B錯(cuò)誤；增大，V一定減小，單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)一定增加，C正確，D錯(cuò)誤。 答案　C 9.如圖2所示，一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A沿平行于縱軸的直線變化到狀態(tài)B，則它的狀態(tài)變化過程是(　　) 圖2 A.氣體的溫度不變 B.氣體的內(nèi)能增加 C.氣體的分子平均速率減少 D.氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積上碰撞的次數(shù)不變 解析　從p－V圖象中的AB圖線看，氣體由狀態(tài)A變到狀態(tài)B為等容變化，根據(jù)查理定律，一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)體積不變時(shí)，壓強(qiáng)跟熱力學(xué)溫度成正比，所以壓強(qiáng)增大溫度升高，故A錯(cuò)誤；一定質(zhì)量的理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定，氣體的溫度升高，內(nèi)能增加，故B正確；氣體的溫度升高，分子平均速率增大，故C錯(cuò)誤；氣體壓強(qiáng)增大，則氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)與器壁單位面積上碰撞的次數(shù)增加，故D錯(cuò)誤。 答案　B 10.(多選)對(duì)于一定質(zhì)量的理想氣體，下列說(shuō)法正確的是(　　) A.溫度升高，氣體中每個(gè)分子的動(dòng)能都增大 B.在任一溫度下，氣體分子的速率分布都呈現(xiàn)“中間多、兩頭少”的分布規(guī)律 C.從微觀角度看，氣體的壓強(qiáng)取決于氣體分子的平均動(dòng)能和分子的密集程度 D.溫度不變時(shí)，氣體的體積減小，壓強(qiáng)一定增大 E.氣體的壓強(qiáng)由分子密集程度、分子平均動(dòng)能、重力共同決定 解析　溫度升高時(shí)，分子平均動(dòng)能增大，但每個(gè)分子的動(dòng)能不一定都增大，A錯(cuò)誤；氣體分子的速率分布規(guī)律是“中間多、兩頭少”，B正確；氣體的壓強(qiáng)由分子密集程度和分子平均動(dòng)能決定，與重力無(wú)關(guān)，C正確，E錯(cuò)誤；溫度不變，體積減小時(shí)，由玻意耳定律可知，壓強(qiáng)一定增大，D正確。 答案　BCD 11.(多選)[2017全國(guó)卷Ⅰ，33(1)]氧氣分子在0 ℃和100 ℃溫度下單位速率間隔的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比隨氣體分子速率的變化分別如圖3中兩條曲線所示。下列說(shuō)法正確的是(　　) 圖3 A.圖中兩條曲線下面積相等 B.圖中虛線對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較小的情形 C.圖中實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子在100 ℃時(shí)的情形 D.圖中曲線給出了任意速率區(qū)間的氧氣分子數(shù)目 E.與0 ℃時(shí)相比，100 ℃時(shí)氧氣分子速率出現(xiàn)在0～400 m/s 區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比較大 解析　根據(jù)圖線的物理意義可知，曲線下的面積表示總分子數(shù)，所以圖中兩條曲線下面積相等，選項(xiàng)A正確；溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志，且溫度越高，速率大的分子比例較大，所以圖中實(shí)線對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較大的情形，虛線對(duì)應(yīng)于氧氣分子平均動(dòng)能較小的情形，選項(xiàng)B、C正確；根據(jù)曲線不能求出任意區(qū)間的氧氣分子數(shù)目，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由圖線可知100 ℃時(shí)的氧氣分子速率出現(xiàn)在0～400 m/s 區(qū)間內(nèi)的分子數(shù)占總分子數(shù)的百分比比0 ℃ 時(shí)的百分比小，選項(xiàng)E錯(cuò)誤。 答案　ABC 12.一定質(zhì)量的理想氣體由狀態(tài)A經(jīng)狀態(tài)B變?yōu)闋顟B(tài)C，其中A→B過程為等壓變化，B→C過程為等容變化。已知VA＝0.3 m3，TA＝TC＝300 K，TB＝400 K。 (1)求氣體在狀態(tài)B時(shí)的體積； (2)說(shuō)明B→C過程壓強(qiáng)變化的微觀原因。 解析　(1)設(shè)氣體在B狀態(tài)時(shí)的體積為VB，由蓋—呂薩克定律得，＝，代入數(shù)據(jù)得VB＝0.4 m3。 (2)微觀原因：從B→C過程，氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變小，氣體分子平均動(dòng)能減小，導(dǎo)致氣體壓強(qiáng)減小。 答案　(1)0.4 m3 (2)氣體體積不變，分子密集程度不變，溫度變小，氣體分子平均動(dòng)能減小，導(dǎo)致氣體壓強(qiáng)減小