人教专题25 热学 2022-2023高考三轮精讲突破训练（全国通用）（解析版）.docx

专题25 热学
目录
考向一　分子动理论、内能及热力学定律 1
考查方式一　分子动理论、内能及热力学定律 2
考向二　固体、液体和气体 4
考向三　气体实验定律与理想气体状态方程 6
考向四　气体的状态变化图象与热力学定律的综合问题 11
【题型演练】 17
考向一　分子动理论、内能及热力学定律
1.分子动理论要掌握的“一个桥梁、三个核心”
(1)宏观量与微观量的转换桥梁
(2)分子模型、分子数
①分子模型：球模型V＝πR3，立方体模型V＝a3.
②分子数：N＝nNA＝NA＝NA(固体、液体)．
(3)分子运动：分子永不停息地做无规则运动，温度越高，分子的无规则运动越剧烈，即平均速率越大，但某个分子的瞬时速率不一定大．
(4)分子势能、分子力与分子间距离的关系．
2.理想气体相关三量ΔU、W、Q的分析思路
(1)内能变化量ΔU的分析思路
①由气体温度变化分析气体内能变化．温度升高，内能增加；温度降低，内能减少．
②由公式ΔU＝W＋Q分析内能变化．
(2)做功情况W的分析思路
①由体积变化分析气体做功情况．体积膨胀，气体对外界做功；体积被压缩，外界对气体做功．
②由公式W＝ΔU－Q分析气体做功情况．
气体吸、放热Q的分析思路：一般由公式Q＝ΔU－W分析气体的吸、放热情况．
考查方式一　分子动理论、内能及热力学定律
【典例1】（多选）关于分子动理论，下列说法正确的有(　　)
A．扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明
B．布朗运动不是分子的运动，但间接地反映了液体分子运动的无规则性
C．压缩气体时，体积越小，压强越大，说明气体分子间存在着斥力
D．从微观角度来看，气体的压强与气体分子的平均动能和分子的密集程度有关
【解析】扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证明，选项A正确．布朗运动是悬浮在液体表面的固体颗粒的运动，不是分子的运动，但间接地反映了液体分子运动的无规则性，选项B正确．压缩气体时，体积越小压强越大，这是因为体积越小时气体分子的密度越大，单位时间内气体分子对器壁的碰撞次数越多，压强越大，这与气体分子间的斥力无关，选项C错误．从微观角度来看，气体的压强与气体分子的平均动能和分子的密集程度有关，气体动能越大，气体分子对器壁的碰撞力越大；分子密集程度越大，单位时间内气体分子对器壁的碰撞次数越多，压强越大，选项D正确．
【答案】ABD
[变式1]（多选）如图所示，活塞和固定隔板把汽缸内的气体分成甲、乙两部分．已知活塞和汽缸壁均绝热，隔板由导热材料制成，气体的温度随其内能的增加而升高．现用力使活塞缓慢向左移动，下列做法正确的是(　　)
A．外力对气体乙做正功
B．气体乙的内能不变
C．气体乙将热量传递给气体甲
D．气体甲的内能不变
【解析】由于甲、乙系统和外界是绝热的，因此不能和外界进行热交换Q＝0，甲、乙内能的变换只能通过外界做功引起，当活塞缓慢地向左移动一段距离时，乙气体体积减小，外界对乙做功，其内能增加，温度升高，然后通过隔板将热量传递给甲一部分，最终甲、乙内能都增加，故A、C正确，B、D错误．
【答案】AC
[变式2]（多选）下列说法中正确的是(　　)
A．气体放出热量，其分子的平均动能可能增大
B．布朗运动不是液体分子的运动，但它可以说明液体分子在永不停息地做无规则运动
C．第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第一定律
D．某气体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NA＝
【解析】若外界对气体做的功大于气体放出的热量，气体温度升高，其分子的平均动能增大，故A是正确的；布朗运动不是液体分子的运动，但它可以说明液体分子在永不停息地做无规则运动，故B是正确的；第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律，故C错误；某固体或液体的摩尔体积为V，每个分子的体积为V0，则阿伏加德罗常数可表示为NA＝，但对于气体此式不成立，故D错误．
【答案】AB
[变式3]（多选）利用“涡流效应”可实现冷热气体的分离。如图，一冷热气体分离装置由喷嘴、涡流室、环形管、分离挡板和冷热两端管等构成。高压氮气由喷嘴切向流入涡流室中，然后以螺旋方式在环形管中向右旋转前进，分子热运动速率较小的气体分子将聚集到环形管中心部位，而分子热运动速率较大的气体分子将聚集到环形管边缘部位。气流到达分离挡板处时，中心部位气流与分离挡板碰撞后反向，从A端流出，边缘部位气流从B端流出。下列说法正确的是（　　）
A．A端为冷端，B端为热端
B．A端流出的气体分子热运动平均速率一定小于B端流出的
C．A端流出的气体内能一定大于B端流出的
D