12.【选做题】本题包括A、B、C三小题,请选定其中两小题,并在相应的答题区域内作答.若多做,则按A、B两小题评分.
[选修3–3](12分)
(1)一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C,其V–T图象如图12A–1图所示。下列说法正确的有_________。A.A→B的过程中,气体对外界做功B.A→B的过程中,气体放出热量C.B→C的过程中,气体压强不变D.A→B→C的过程中,气体内能增加

慧费89c4-广东智升4ee4ae34司件科ed3bd8fd学得有47dd技习途6add1fa7术限元4074点软15b0dd80公习网优 (2)题12A–2(甲)和(乙)图中是某同学从资料中查到的两张记录水中炭粒运动位置连线的图片,记录炭粒位置的时间间隔均为30 s,两方格纸每格表示的长度相同。比较两张图片可知:若水温相同,_________(选填“甲”或“乙”)中炭粒的颗粒较大;若炭粒大小相同,___________(选填“甲”或“乙”)中水分子的热运动较剧烈。

(3)科学家可以运用无规则运动的规律来研究生物蛋白分子。资料显示,某种蛋白的摩尔质量为66 kg/mol,其分子可视为半径为3×10–9 m的球,已知阿伏伽德罗常数为6.0×1023 mol–1。请估算该蛋白的密度。(计算结果保留一位有效数字)
答案
(1)BC
(2) 甲;乙
(3) 1×103kg/m3
解析
(1)由图可知A→B的过程中,温度不变,体积减小,可知外界对气体做功,选项A错误;A→B的过程中,由于温度不变,内能不变,体积减小,外界对气体做功,根据热力学第一定律△U=W+Q知,W为正,则Q为负,即气体放出热量,选项B正确;因为V-T图线中,BC段的图线是过原点的倾斜直线,则程B→C的过程中,压强不变,选项C正确;A到B的过程中,温度不变,内能不变,B到C的过程中,温度降低,内能减小,则A→B→C的过程中,气体内能减小,选项D错误;故本题选:BC
(2) 布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动,布朗运动是由于液体分子对小颗粒的撞击不平衡造成的;颗粒越小,液体分子对颗粒的撞击越不平衡,布朗运动越明显.由图可知,乙图中颗粒的布朗运动更明显,所以若水温相同,甲中炭粒的颗粒较大;温度越高,布朗运动越激烈,所以若炭粒大小相同,乙中水分子的热运动较剧烈;
(3)该蛋白的摩尔体积:
由密度:,解得:
代入数据得:ρ=1×103kg/m3
考查方向
(1)本题考查了理想气体状态方程,热力学第一定律等知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与晶体,布朗运动等知识点交汇命题。
(2) 本题考查了布朗运动知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与物体的内能等知识点交汇命题。
(3) 本题考查了阿伏加德罗常数知识点,在近几年的各省高考题出现的频率较高,常与用油膜法估测分子的大小,物理学史等知识点交汇命题。
解题思路
(1)根据气体体积的变化判断气体对外界做功还是外界对气体做功,根据温度的变化判断气体内能的变化,结合热力学第一定律得出气体是吸热还是放热;
(2) 布朗运动是悬浮在液体或气体中的固体小颗粒的永不停息地做无规则运动,温度越高、颗粒越小,布朗运动越激烈;
(3) 由体积的公式求出分子的体积,乘以阿伏伽德罗常数为摩尔体积,该蛋白的密度为摩尔质量与摩尔体积的比值;
易错点
(1)本题的关键知道理想气体的内能由温度决定,掌握热力学第一定律以及理想气体状态方程;
(2)本题关键是理解布朗运动,知道温度越高、颗粒越小,布朗运动越激烈;
(3)本题关键理解阿伏加德罗常数NA是联系宏观与微观的桥梁,抓住它的含义,来理解分子质量和摩尔质量的关系;