选做题保分练(一)三、选做题(本题包括A、B两小题,请选定其中一小题,并在相应的答题区域内作答.若多做,则按A小题评分.)13.A
[选修3-3](15分)(2018·盐城市阜宁中学模拟)页岩气是从页岩层中开采出来的天然气,主要成分为甲烷,被公认为洁净的能源.(1)一定质量的页岩气(可看成理想气体)状态发生了一次循环变化,其压强p随热力学温度T变化的关系如图1所示,O、a、b在同一直线上,bc与横轴平行.则________.图1A.a到b过程,气体的体积减小B.a到b过程,气体的体积增大C.b到c过程,气体从外界吸收热量D.b到c过程,气体向外界放出热量(2)页岩气经压缩、冷却,在-160℃下液化成液化天然气(简称LNG).在液化天然气的表面层,其分子间的引力________(选填“大于”“等于”或“小于”)斥力.在LNG罐内顶部存在一些页岩气,页岩气中甲烷分子的平均动能________(选填“大于”“等于”或“小于”)液化天然气中甲烷分子的平均动能.(3)某状况下页岩气体积约为同质量液化天然气体积的600倍,已知液化天然气的密度ρ=4
5×102kg/m3,甲烷的摩尔质量M=1
6×10-2kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6
0×1023mol-1,试估算该状态下6
0m3页岩气中的甲烷分子数.答案(1)C(2)大于等于(3)1
7×1026个解析(1)ab是过原点的倾斜直线,表示a到b过程气体发生等容变化,即气体的体积不变,故A、B错误.b到c过程,气体发生等压变化,温度升高,内能增大,根据=C可知,气体的体积增大,气体对外界做功,根据热力学第一定律ΔU=Q+W可知,气体从外界吸收热量,故C正确,D错误.(2)由于液体表面存在表面张力,其分子间的引力大于斥力,分子的平均动能由温度决定,同一温度下页岩气中甲烷分子的平均动能等于液化天然气中甲烷分子的平均动能.(3)某状态