?專題12 分子動理論　氣體及熱力學(xué)定律
【2019年高考考綱解讀】
(1)分子動理論、物體的內(nèi)能
(2)晶體與非晶體
(3)氣體壓強(qiáng)的計算
(4)氣體實驗定律的應(yīng)用
(5)熱力學(xué)定律的理解及應(yīng)用
【重點、難點剖析】
一、分子動理論與氣體實驗定律的組合
1.關(guān)于分子動理論的幾個問題
(1)分子模型：①球形：V＝πd3.
②立方體形：V＝a3.
(2)分子數(shù)N＝nNA＝NA＝NA.
(3)分子力、分子勢能與分子間距離的關(guān)系．

圖6－12－3
2．氣體實驗定律：氣體的狀態(tài)由熱力學(xué)溫度、體積和壓強(qiáng)三個物理量決定．
(1)等溫變化：pV＝C或p1V1＝p2V2
(2)等容變化：＝C或＝
(3)等壓變化：＝C或＝
二、熱力學(xué)定律、內(nèi)能與氣體實驗定律的組合
1.熱力學(xué)第一定律：ΔU＝Q＋W
2．在熱力學(xué)第二定律的表述中，“自發(fā)地”、“不產(chǎn)生其他影響”的涵義．
(1)“自發(fā)地”指明了熱傳遞等熱力學(xué)宏觀現(xiàn)象的方向性，不需要借助外界提供能量的幫助．
(2)“不產(chǎn)生其他影響”的涵義是發(fā)生的熱力學(xué)宏觀過程只在本系統(tǒng)內(nèi)完成，對周圍環(huán)境不產(chǎn)生熱力學(xué)方面的影響，如吸熱、放熱、做功等．
3．熱力學(xué)第一定律說明發(fā)生的任何過程中能量必定守恒，熱力學(xué)第二定律說明并非所有能量守恒的過程都能實現(xiàn)．
【題型示例】
題型一　分子動理論　內(nèi)能
例1. (2018·全國卷Ⅲ)如圖，一定量的理想氣體從狀態(tài)a變化到狀態(tài)b，其過程如p-V圖中從a到b的直線所示。在此過程中________。

A．氣體溫度一直降低
B．氣體內(nèi)能一直增加
C．氣體一直對外做功
D．氣體一直從外界吸熱
E．氣體吸收的熱量一直全部用于對外做功
【答案】BCD　

【變式探究】(2018·全國卷Ⅱ)如圖，一豎直放置的汽缸上端開口，汽缸壁內(nèi)有卡口a和b，a、b間距為h，a距缸底的高度為H；活塞只能在a、b間移動，其下方密封有一定質(zhì)量的理想氣體。已知活塞質(zhì)量為m，面積為S，厚度可忽略；活塞和汽缸壁均絕熱，不計它們之間的摩擦。開始時活塞處于靜止?fàn)顟B(tài)，上、下方氣體壓強(qiáng)均為p0，溫度均為T0?，F(xiàn)用電熱絲緩慢加熱汽缸中的氣體，直至活塞剛好到達(dá)b處。求此時汽缸內(nèi)氣體的溫度以及在此過程中氣體對外所做的功。重力加速度大小為g。

【答案】T0　(p0S＋mg)h

式中
V1＝SH ⑤
V2＝S(H＋h) ⑥
聯(lián)立③④⑤⑥式解得
T2＝T0 ⑦
從開始加熱到活塞到達(dá)b處的過程中，汽缸中的氣體對外做的功為
W＝(p0S＋mg)h。 ⑧
【變式探究】【2017·北京卷】以下關(guān)于熱運動的說法正確的是
A．水流速度越大，水分子的熱運動越劇烈
B．水凝結(jié)成冰后，水分子的熱運動停止
C．水的溫度越高，水分子的熱運動越劇烈
D．水的溫度升高，每一個水分子的運動速率都會增大
【答案】C
【解析】水流速度是機(jī)械運動速度，不能反映熱運動情況，A錯誤；分子在永不停息地做無規(guī)則運動，B錯誤；水的溫度升高，水分子的平均速率增大，并非每一個水分子的運動速率都增大，D錯誤；選項C說法正確。
【變式探究】【2017·新課標(biāo)Ⅰ卷】（5分）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中兩條曲線所示。下列說法正確的是________。（填正確答案標(biāo)號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分。每選錯1個扣3分，最低得分為0分）

A．圖中兩條曲線下面積相等
B．圖中虛線對應(yīng)于氧氣分子平均動能較小的情形
C．圖中實線對應(yīng)于氧氣分子在100 ℃時的情形
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 ℃時相比，100 ℃時氧氣分子速率出現(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
【答案】ABC

【變式探究】【2016·北京卷】霧霾天氣對大氣中各種懸浮顆粒物含量超標(biāo)的籠統(tǒng)表述，是特定氣候條件與人類活動相互作用的結(jié)果．霧霾中，各種懸浮顆粒物形狀不規(guī)則，但可視為密度相同、直徑不同的球體，并用PM10、PM2.5分別表示球體直徑小于或等于10 μm、2.5 μm的顆粒物(PM是顆粒物的英文縮寫)．
某科研機(jī)構(gòu)對北京地區(qū)的檢測結(jié)果表明，在靜穩(wěn)的霧霾天氣中，近地面高度百米的范圍內(nèi)，PM10的濃度隨高度的增加略有減小，大于PM10的大懸浮顆粒物的濃度隨高度的增加明顯減小，且兩種濃度分布基本不隨時間變化．
據(jù)此材料，以下敘述正確的是(　　)
A．PM10表示直徑小于或等于1.0×10－6 m的懸浮顆粒物
B．PM10受到的空氣分子作用力的合力始終大于其受到的重力
C．PM10和大懸浮顆粒物都在做布朗運動
D．PM2.5濃度隨高度的增加逐漸增大
【答案】C　

【變式探究】【2016·江蘇卷】
A．【選修3-3】
(2)如圖1-甲所示，在斯特林循環(huán)的p -V圖像中，一定質(zhì)量理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A，整個過程由兩個等溫和兩個等容過程組成，B→C的過程中，單位體積中的氣體分子數(shù)目________(選填“增大”“減小”或“不變”)，狀態(tài)A和狀態(tài)D的氣體分子熱運動速率的統(tǒng)計分布圖像如圖乙所示，則狀態(tài)A對應(yīng)的是________(選填“①”或“②”).

圖1-
【答案】A.（2）不變?、?br /> 【解析】B→C過程中由于氣體分子總數(shù)不變，體積也不變，因此單位體積中的氣體分子數(shù)目也不變．根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程可得TA

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