分子及其热运动_章节学习

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题型：填空题

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填空题

某种油其密度是0.86×103kg/m3，摩尔质量是250g/mol，将一滴体积为1.0mm3的油滴滴的水面上，它所能形成的油膜的最大面积是1.25m2．根据以上数据，估算阿伏伽德罗常数NA=______．（取两位有效数字，且设油分子为立方体模型）

正确答案

5.7×1023

解析

解：将一滴体积为1.0mm3的油滴滴的水面上，它所能形成的油膜的最大面积是1.25m2．

故分子直径为：D==8×10-10m；

油的密度是0.86×103kg/m3，摩尔质量是250g/mol，故阿伏加德罗常数为：

NA====5.7×1023

故答案为：5.7×1023．

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题型：简答题

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简答题

已知某气体的摩尔体积为VA，摩尔质量为MA，阿伏加德罗常数为NA，

（1）由以上数据能否估算出每个分子的质量、每个分子的体积、分子之间的平均距离？

（2）当物体体积增大时，分子势能一定增大吗？

（3）在同一个坐标系中画出分子力F和分子势能Ep随分子间距离的变化图象，要求表现出Ep最小值的位置及Ep变化的大致趋势．

正确答案

解析

解：（1）可估算出每个气体分子的质量m0=；由于气体分子间距较大，由V0=，求得的是一个分子占据的空间而不是一个气体分子的体积，故不能估算每个分子的体积；由d==可求出分子之间的平均距离．

（2）在r＞r0范围内，当r增大时，分子力做负功，分子势能增大；在r＜r0范围内，当r增大时，分子力做正功，分子势能减小，故不能说物体体积增大，分子势能一定增大，只能说当物体体积变化时，其对应的分子势能也变化．

（3）在同一个坐标系中画出分子力F和分子势能Ep随分子间距离的变化图象，表现出Ep最小值的位置及Ep变化的大致趋势如图：

答：（1）由以上数据能估算出每个分子的质量、每个分子的体积、分子之间的平均距离；

（2）当物体体积增大时，分子势能不一定增大；

（3）表现出Ep最小值的位置及Ep变化的大致趋势如图：

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题型：单选题

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单选题

阿伏伽德罗常数N（mol-1），铝的摩尔质量为M（kg/mol），铝的密度为ρ（kg/m3），则下列说法正确的是（　　）

A1kg铝所含原子数为ρN

B1m3铝所含原子数为

C1个铝原子的质量为（kg）

D1个铝原子所占的体积为（m3）

正确答案

C

解析

解：A、1kg铝所含的原子数目为，故A错误．

B、摩尔体积，1m3铝所含物质的量：，原子数目为N′=n•N，联立以上各式解得：N′=，故B错误．

C、一摩尔铝原子的质量为M，故一个铝原子的质量为（kg），故C正确．

D、一摩尔体积，故一个铝原子的体积为，故D错误．

故选：C．

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题型：简答题

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简答题

空调在制冷过程中，室内空气中的水蒸气接触蒸发器（铜管）液化成水，经排水管排走，空气中水份越来越少，人会感觉干燥．某空调工作一段时间后，排出液化水的体积V=1.0×103cm3．已知水的密度ρ=1.0×103kg/m3、摩尔质量M=1.8×10-2kg/mol，阿伏伽德罗常数NA=6.0×1023mol-1．试求：（结果均保留一位有效数字）

（1）该液化水中含有水分子的总数N；

（2）一个水分子的直径d．

正确答案

解析

解：（1）水的摩尔数：

n=；

水分子数：

N=nNA；

则得：N=NA=×6×1023≈3×1025个

（2）建立水分子的球模型设其直径为d．由上题得：

每个水分子的体积为：V0===

又V0=πd3

故得水分子直径为：d=

代入数据解得：d=4×10-10 m．

答：（1）该液化水中含有水分子的总数N是3×1025个；

（2）一个水分子的直径d是4×10-10 m．

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题型：简答题

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简答题

潮湿空气团上升时，水汽凝结成云雨，若水汽在高空凝结成小水滴的体积为V=1.8×10-15m3，已知水的密度为ρ=1×103kg/m3、摩尔质量M=1.8×10-2kg，阿伏加徳罗常数为NA=6.0×1023mol-1求：

①小水滴包含的分子数n；

②一个水分子体积的大小V0．

正确答案

解析

解：①小水滴包含的分子数 n===6×1013（个）

②一个水分子体积的大小 V0===3×10-29m3．

答：①小水滴包含的分子数是6×1013个．

②一个水分子体积的大小是3×10-29m3．

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题型：简答题

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简答题

已知油酸的摩尔质量M=0.283kg•mol-1，密度p=0.895×103 kg•m-3．若100滴油酸的体积为1ml，则1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是多少？（已知阿伏加德罗常数NA=6.02×10-23 mol-1，计算结果保留一位有效数字）

正确答案

解析

解：一个油酸分子的体积为V=；

球的体积V与直径D的关系V=；

故D===1.00×10-9m；

1滴油酸的体积为：V0=0.01mL，则油膜的面积为：S=；

答：1滴油酸所能形成的单分子油膜的面积约是0.1m2．

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题型：单选题

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单选题

已知某固体物质的摩尔质量为M0kg/mol，该物质的密度为ρkg/m3，物体的体积为Vm3，NA为阿伏伽德罗常数，则该固体物质分子的直径d估算值可为（　　）

①．②．③． ④．．

A①②

B②③

C②④

D③④

正确答案

A

解析

解：原子的间隙较小，可将铜原子看做球体，而且一个挨一个紧密排列．

因为1mol原子数为NA个，摩尔体积为V=，所以一个原子的体积为V0=

当看成球体时

解得d=

当看成立方体时

解得d=

故选A

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题型：多选题

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多选题

已知阿伏伽德罗常数为NA，铝的摩尔质量为M，铝的密度为P，则下列说法正确的是（　　）

A1kg铝所含原子数为PNA

B1个铝原予的质量为M/NA

C1m3，铝所含原子数为NA/（PM）

D1个铝原子所占的体积为M/（PNA）

正确答案

B,D

解析

解：A、1kg铝所含的原子数目为N=•NA，故A错误；

B、1kg铝所含的原子数目为N=•NA，故1个铝原予的质量为，故B正确；

C、摩尔体积V=，1m3铝的物质量n=，原子数目为N=n•NA，联立以上各式解得：

1m3铝的原子数为，故C错误；

D、1m3铝的原子数为，故1个铝原子所占的体积为：，故D正确；

故选BD．

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题型：单选题

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单选题

用筷子灒一滴水，体积约为0.1cm3，这一滴水中含有水分子的个数最接近以下哪一个值（阿伏加德罗常数NA=6×1023mol-1，水的摩尔体积为V=18cm3/mol）（　　）

A6×1023个

B3×1021个

C6×1019个

D3×1017个

正确答案

B

解析

解：0.1cm3水的物质量为：

n=mol

分子数为：

N=n•NA=个=3.3×1021个

故选：B

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题型：单选题

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单选题

只知道下列那一组物理量，就可以估算出气体中分子间的平均距离（　　）

A阿伏加徳罗常数，该气体的摩尔质量和质量

B阿伏加徳罗常数，该气体的摩尔质量和密度

C阿伏加徳罗常数，该气体的质量和体积

D该气体的质量、体积和摩尔质量

正确答案

B

解析

解：A、知道该气体的摩尔质量和质量以及阿伏加徳罗常数，可以得到摩尔数和分子总个数，但不知道体积，无法估算出气体中分子间的平均距离，故A错误；

B、知道阿伏加德罗常数、该气体的摩尔质量和密度，用摩尔质量除以摩尔密度可以得到摩尔体积，再除以阿伏加德罗常数得到每个分子平均占有的体积，用正方体模型得到边长，即为分子间距，故B正确；

C、阿伏加德罗常数、该气体的质量和体积已知，可以得到密度，但不知道摩尔体积和摩尔质量，故C错误；

D、已知该气体的质量和摩尔质量，可以得到物质的量，但缺少阿伏加德罗常数，故不知道分子总个数，故无法得到一个分子占据的空间，无法估算出气体中分子间的平均距离，故D错误；

故选：B

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