- 分子动理论:内能
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阿伏加德罗常数是NA(/mol),铜的摩尔质量是μ(Kg/mol),铜的密度是ρ(Kg/m3),则下述结论中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、1 m3铜的质量为ρ×1=ρ,则铜的物质的量n=,则1 m3铜含有原子数目是N=
.故A正确.
B、1Kg铜的物质的量n=,则原子数目N=
,故B错误.
C、1个铜原子的质量,故C错误.
D、铜的摩尔体积,则一个铜原子所占的体积
,故D错误.
故选:A.
一密闭的房间长L1=14m,宽L2=5m,高h=3.2m.假设房间内的空气处于标准状况,已知阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1.则房间内空气分子数为______个,试估算空气分子间的距离______m.(该题结果只保留一位有效数字)
正确答案
6×1027
3×10-9
解析
解:(1)房间的体积:V=L1L2h=14×5×3.2=224m3
室内的空气分子数为:
n=NA=
×6.02×1023≈6×1027 个
(2)单个分子占据空间的体积:
用正方体模型表示单个分子占据空间,故单个分子占据空间的体积:
故空气分子间的距离:
a=≈3×10-9m
故答案为:6×1027个,3×10-9m.
关于平衡态和热平衡,下列说法中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、一般来说,平衡态是针对某一系统而言的,描述系统状态的参量不只温度一个,还与体积压强有关,当温度不变时,系统不一定处于平衡态,故A错误;
BD、热平衡是两个系统相互影响的最终结果,根据热平衡的定义可知,系统在接触时它们的状态不发生变化,这两个系统的温度是相等的,故BD正确;
C、据以上分析可知,两者是不同的,故C错误.
故选:BD.
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.
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:
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 ( )
正确答案
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.
对于液体和固体(不计分子间的空隙),若用M表示摩尔质量,m0表示分子质量,ρ表示物质密度,V表示摩尔体积,v0表示单个分子的体积,N表示阿伏伽德罗常数,则下列关系中正确的是( )
正确答案
解析
解:A、摩尔体积是1mol分子的体积,故阿伏伽德罗常数N=,故A正确;
B、摩尔质量等于密度乘以摩尔体积,即M=ρV,摩尔质量是1mol分子的质量,故N=,故B正确;
C、摩尔质量等于密度乘以摩尔体积,即M=ρV,则C项中=1≠N,故C错误;
D、摩尔质量等于密度乘以摩尔体积,故D正确;
故选:ABD.
某气体的摩尔质量为M,摩尔体积为V,密度为ρ,每个分子的质量和体积分别为m和Vo,则阿伏加德罗常数NA可表示为( )
正确答案
解析
解:AB、ρV为气体的摩尔质量M,再除以每个分子的质量m为NA,故AB正确.
C、气体分子间有间距,所以分子的体积并不是所占空间的体积,故C错误
D、ρV0不是每个分子的质量,故D错误.
故选:AB.
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.
.
正确答案
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
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( )
正确答案
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.
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.
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.
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.
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)( )
正确答案
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
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( )
正确答案
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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