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(2012?盐城三模)(选修模块3-3)
(1)下列说法中正确的是
AD
AD
.
A.小昆虫水黾可以站在水面上是由于液体表面张力的缘故
B.悬浮在水中的花粉颗粒运动不是因为外界因素的影响,而是由于花粉自发的运动
C.物体的内能是所有分子动能与分子势能的总和,物体内能可以为零
D.天然水晶是晶体,但水晶熔化后再凝固就是非晶体
(2)一定质量的理想气体经历如图所示的A→B、B→C、C→A三个变化过程,设气体在状态A、B时的温度分别为TA和TB,已知TA=300K,则TB=
300
300
K;气体从C→A的过程中做功为100J,同时吸热250J,则此过程中气体内能是增加了
150
150
J.
(3)氢能是环保能源,常温水中用氧化钛晶体和铂黑作电极,在太阳光照射下分解水可以从两电极上分别获得氢气和氧气.已知1mol的水分解可得到1mol氢气,1mol氢气完全燃烧可以放出2.858×105J的能量,阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol-1,水的摩尔质量为1.8×10-2 kg/mol 求:
①1g水分解后得到氢气分子总数;
②1g水分解后得到的氢气完全燃烧所放出的能量.(结果取2位有效数字)
分析:(1)液体表面层里的分子比液体内部稀疏,分子间的距离比液体内部大一些,分子间的相互作用表现为引力.就象你要把弹簧拉开些,弹簧反而表现具有收缩的趋势.正是因为这种张力的存在,有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如.悬浮在水中的花粉颗粒运动是由于周围液体分子碰撞引起的.物体的内能是所有分子动能与分子势能的总和,由于分子的运动永不信息,分子动能不可能为零,物体内能不能为零.天然水晶是晶体,但水晶熔化后再凝固就是非晶体.
(2)根据理想气体状态方程可判断出A→B过程是等温变化.气体从C→A的过程中做功为100J,同时吸热250J,根据热力学第一定律求解此过程中气体内能的变化.
(3)①先求出1g水分解后得到氢气分子的摩尔数,再求出分子数.②由1g的水摩尔数乘以1mol氢气完全燃烧放出的能量,即可求出1g水分解后得到的氢气完全燃烧所放出的能量.
解答:解:(1)A、液体表面层里的分子比液体内部稀疏,分子间的距离比液体内部大一些,分子间的相互作用表现为引力.这个引力即为表面张力,正是因为这种张力的存在,有些小昆虫才能无拘无束地在水面上行走自如.故A正确.
B、悬浮在水中的花粉颗粒运动是周围液体分子的碰撞引起的,故B错误.
C、物体的内能是所有分子动能与分子势能的总和,由于分子的运动永不信息,分子动能不可能为零,物体内能不可能为零.故C错误.
D、天然水晶是晶体,水晶熔化后再凝固就转化为非晶体.故D正确.
故选AD
(2)由图知:pAVA=pBVB=2pV,则A→B气体发生等温变化,则TB=TA=300K.
对于从C→A的过程中,气体的体积减小,气体对外界做功,即有W=-100J.
吸热250J,则有 Q=250J
由热力学第一定律得:△U=Q+W=250J-100J=150J,即气体内能增加了150J.
(3)①由题意1g水分解得到的氢气分子总数为N=
m
M
NA

N=
1×10-3
1.8×10-2
×6.02×1023
个=3.3×1022个
②氢气完全燃烧所放出热量Q=
1×10-3
1.8×10-2
×2.858×105
J=1.6×104J
故答案为:
(1)AD.
(2)300,150 
(3)①1g水分解得到的氢气分子总数为3.3×1022个,
②1g氢气完全燃烧所放出热量为1.6×104J.
点评:本题考查了热力学中布朗运动、晶体,以及理想气体状态方程和热力学第一定律的综合应用.运用热力学第一定律时,要明确符号法则,凡能使气体内能增加的量,是正值,否则为负值.
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