内容正文:
1.1 分子动理论(1)
一、阿伏伽德罗常数及应用
1.利用油膜法可粗略地测定分子的大小和阿伏加德罗常数。若已知滴油酸的总体积为,一滴油酸形成的油膜面积为,油酸的摩尔质量为,密度为,则每个油酸分子的直径和阿伏加德罗常数分别为(球的体积公式)( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【详解】一滴油酸体积为,故直径;
油酸的摩尔体积为
一个油酸分子的体积为
故
故选B。
2.已知阿伏加德罗常数为NA,某物质的摩尔质量为M(kg/mol),该物质的密度为ρ(kg/m3),则下列叙述中正确的是( )
A.1 kg该物质所含的分子个数是ρNA
B.1 kg该物质所含的分子个数是
C.该物质1个分子的质量是(kg)
D.该物质1个分子占有的空间是(m3)
E.该物质的摩尔体积是
【答案】BDE
【详解】A、该物质的物质的量为:,所含分子数目为:,故A错误,B正确;
C、每个分子的质量为:,故选项C错误;
D、每个分子所占体积为:,故D正确.
E、该物体的摩尔体积为,故选项E正确.
点睛:本题考查了有关阿伏加德罗常数的运算,要明确质量、摩尔质量、物质的量、以及阿伏加德罗常数之间的关系.
3.(23-24高二下·山东·期中)我国最新研制出了一种超轻气凝胶,它刷新了目前世界上最轻的固体材料的纪录,弹性和吸油能力令人惊喜,这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅是空气密度的。设气凝胶的密度为(单位为),摩尔质量为M(单位为kg/mol),阿伏加德罗常数为,则下列说法不正确的是( )
A.a千克气凝胶所含的分子数 B.每个气凝胶分子的直径
C.气凝胶的摩尔体积 D.每个气凝胶分子的体积
【答案】B
【详解】A.气凝胶的摩尔数为
则气凝胶所含有的分子数为
A正确;
BD.设每个气凝胶分子的直径为d,则有
其中每个气凝胶分子的体积为
解得
B错误,D正确。
C.气凝胶的摩尔体积
C正确。
本题选择不正确的,故选B。
4.(24-25高二下·全国·课后作业)已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R,空气平均摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,地面大气压强是由大气的重力产生的,大小为p0,重力加速度大小为g。由以上数据可估算( )
A.地球大气层空气分子总数为4π
B.地球大气层空气分子总数为4π
C.空气分子之间的平均距离为
D.空气分子之间的平均距离为
【答案】AC
【详解】AB.地球大气层空气的质量为
地球大气层空气分子总数
故A正确,B错误;
CD.空气总体积为
空气分子之间的平均距离
故C正确,D错误。
故选AC。
5.(23-24高二下·江苏宿迁·期末)质量为m的钻石,密度为,摩尔质量为M,阿伏伽德罗常数为,钻石分子的质量为,则该钻石含有的分子数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】A.代表1mol钻石的分子数,即阿伏伽德罗常数,故A错误;
B.m代表钻石的质量,代表阿伏伽德罗常数,没有意义,故B错误;
C.根据密度的计算公式有
代表阿伏伽德罗常数,没有意义,故C错误;
D.根据物质的量的计算公式有
则分子数为
故D正确;
故选D。
6.(23-24高二下·广东茂名·期中)若以V1表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积,V2表示水的摩尔体积,M表示水的摩尔质量,NA表示阿伏加德罗常数,则下列关系式中正确的是( )
A.在标准状态下一个水蒸气分子的体积为
B.一个水分子的体积为
C.在标准状态下一个水蒸气分子的质量为
D.一个水分子的质量为
【答案】BCD
【详解】A.由于水蒸气分子间距远大于分子直径,则,A错误;
B.一个水分子的体积为,B正确;
C.在标准状态下一个水蒸气分子的质量为,C正确;
D.一个水分子的质量为,D正确。
故选BCD。
7.若以μ表示氮气的摩尔质量,V表示在标准状况下氮气的摩尔体积,ρ是在标准状况下氮气的密度,NA为阿伏伽德罗常数,m、v分别表示每个氮分子的质量和体积,下面四个关系式中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】AC
【详解】ABC.摩尔质量为
可得
,,
故AC正确,B错误;
D.因为氮气分子间距很大,故可知,即
故D错误。
故选AC。
8.如图所示为食盐晶体结构中钠离子和氯离子的空间分布的示意图,图中相邻离子的中心用线连起来了,组成了一个个大小相等的立方体。已知食盐的密度为,食盐的摩尔质量为M,阿伏加德罗常数NA,食盐晶体中两个最近的钠离子中心间的距离为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】1mol的氯化钠的体积为
由题可知1mol氯化钠的离子组成的立方体个数为2NA,所以每个小立方体体积为
每个小立方体的边长为
则相邻的钠离子中心间的距离为
故选D。
9.(23-24高二下·山东聊城·期末)晶须是一种发展中的高强度材料,它是一些非常细、非常完整的丝状(横截面为圆形)晶体。现有一根铁质晶须,直径为d,用大小为F的力恰好将它拉断,断面呈垂直于轴线的圆形。已知铁的密度为,铁的摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为,铁质晶须内的铁原子可看作紧密排列的小球,则下列说法中正确的是( )
A.铁质晶须单位体积内铁原子的个数为
B.铁原子的直径为
C.断面内铁原子的个数为
D.相邻铁原子之间的相互作用力为
【答案】D
【详解】A.单个铁原子的质量
铁质晶须单位体积内铁原子的个数为
故A错误;
B.铁的摩尔体积
单个分子的体积
又
所以分子的半径
分子的直径
故B错误;
C.分子的最大截面积
断面内铁原子的个数为
故C错误;
D.相邻铁原子之间的相互作用力为
故D正确。
故选D。
10.(24-25高二下·全国·课后作业)水的相对分子质量是18,水的密度,阿伏加德罗常数,则:
(1)水的摩尔质量 或 ;
(2)水的摩尔体积 ;
(3)一个水分子的体积 ;
(4)将水分子看作球体,水分子的直径 m。
【答案】(1) 18
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)[1][2]水的摩尔质量为或。
(2)水的摩尔体积
(3)一个水分子的体积
(4)将水分子视为球体,有
水分子的直径
11.由油滴实验测得油酸分子的直径,油酸的摩尔质量,油酸的密度为.计算阿伏加德罗常数的表达式是 ,计算得出的阿伏加德罗常数的值为 (保留一位有效数字)。
【答案】
【详解】[1][2]油酸的摩尔体积
一个油酸分子的体积
则阿伏加德罗常数为
代入数据
12.石墨烯是由碳原子按六边形晶格整齐排布而成的碳单质,结构非常稳定。已知:单层石墨烯的厚度约为0.33nm,每个六边形的面积约为5.2×10-20m2,碳的原子量为12g/mol,阿伏加德罗常数取6×1023mol⁻¹。对质量为1g的单层石墨烯,试估算:
(1)包含的碳原子个数;
(2)所占有的空间体积。(结果均保留2位有效数字)
【答案】(1)个;(2)
【详解】(1)由题意得,1g的单层石墨烯含有碳原子的物质的量为
则包含的碳原子个数为
个
(2)因为石墨烯最小的六元环上有6个碳原子,每个碳原子被3个环占有,所以每个最小六元环占有2个碳原子,所以1g的单层石墨烯含有六元环的个数为
个
又因为单层石墨烯的厚度约为0.33nm,每个六边形的面积约为5.2×10-20m2,所以1g的单层石墨烯所占有的空间体积为
13.试估算
(1)水分子的直径
(2)标准状态下气体分子间的平均距离。
(水,水,球 ,为直径,)(保留一位有效数字)
【答案】(1);(2)
【详解】(1)水的摩尔体积
阿伏加德罗常数是,故水分子的体积
将水分子看成球形,则
解得
(2)在标准状态下,1mol任何气体的体积都是
则每个气体分子平均占有的空间大小为
将每个气体分子占据的空间看成立方体形,则
解得
二、布朗运动分子热运动基本解释
14.(23-24高二下·福建南平·期末)图(a)和图(b)是教材中关于布朗运动的两幅图,下列叙述正确的是( )
A.图(a)中的折线是记录微粒布朗运动的轨迹
B.图(a)中的折线是按等间隔时间依次记录的运动微粒位置的连线
C.图(b)说明布朗运动是由微粒在液体中受到液体分子撞击引起的
D.图(b)说明微粒越大,液体分子沿各方向撞击它的数量越多,布朗运动越明显
【答案】BC
【详解】AB.图(a)中的折线是按等间隔时间依次记录的运动微粒位置的连线。故A错误;B正确;
CD.图(b)说明布朗运动是由微粒在液体中受到液体分子撞击引起的。故C正确;D错误。
故选BC。
15.(23-24高二下·全国·课后作业)下列关于布朗运动的说法正确的是( )
A.布朗运动是指液体中悬浮颗粒分子的无规则运动
B.布朗运动反映了液体分子在永不停息地做无规则运动
C.悬浮颗粒越大,同一时刻与它碰撞的液体分子越多,布朗运动越显著
D.液体中悬浮颗粒将做直线运动,直到和其他颗粒发生碰撞
【答案】B
【详解】AB.布朗运动是液体中悬浮颗粒无规则运动的现象,但它反映的是液体分子的无规则运动,故A错误;B正确;
C.布朗运动与悬浮颗粒的大小有关,悬浮颗粒越大,同一时刻各个方向与悬浮颗粒撞击的液体分子越多,各方向的撞击力越接近平衡,布朗运动越不明显。故C错误;
D.液体中悬浮颗粒是做无规则运动。故D错误。
故选B。
16.(24-25高二下·全国·课后作业)关于布朗运动,下列说法正确的是( )
A.布朗运动就是液体分子的无规则运动
B.温度降到0℃时,布朗运动会停止
C.时间足够长,布朗运动将会逐渐变慢而停止
D.布朗运动是永不停息的
【答案】D
【详解】A.布朗运动是悬浮在液体(或气体)中的固体小颗粒的无规则运动,而这种无规则运动是由液体(或气体)分子的无规则运动引起的,选项A错误;
BCD.无论温度是多少,分子的无规则运动是永不停息的,所以布朗运动也是永不停息的,选项D正确,BC错误。
故选D。
17.(23-24高三上·宁夏石嘴山·阶段练习)古诗词是我国五千年灿烂文化的瑰宝,诗人在创作时巧妙地借用了许多物理知识。以下从物理的角度对古诗词中的描绘的现象理解错误的是( )
A.“花气袭人知骤暖,雀声穿树喜新晴”, “花气袭人”的成因是分子的无规则热运动
B.“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”, “青山相对出”是以河岸为参考系来研究的
C.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,在研究“过万重山”的运动过程中,“轻舟”可以看成质点。
D.“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”, “雕弓如满月”的弓发生了弹性形变。
【答案】B
【详解】A.“花气袭人知骤暖,雀声穿树喜新晴”, “花气袭人”的成因是分子的无规则热运动。故A正确,与题意不符;
B.“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”, “青山相对出”是以孤帆为参考系来研究的。故B错误,与题意相符;
C.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,在研究“过万重山”的运动过程中,“轻舟”可以看成质点。故C正确,与题意不符;
D.“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”, “雕弓如满月”的弓发生了弹性形变。故D正确,与题意不符。
本题选错误的,故选B。
18.已知阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1,下列关于分子动理论的说法中正确的是( )
A.把冰分子看成一个球体,不计冰分子间的空隙,由冰的密度可估算出冰分子直径的数量级为
B.布朗运动是指液体分子的无规则运动
C.某油轮载有密度为的原油在海面上航行,由于故障使部分原油泄漏,若共泄漏出原油9000 kg,这次泄漏事故造成的最大污染面积可达到
D.由某气体的密度、体积和摩尔质量可估算出该气体分子的直径
【答案】AC
【详解】A.将冰分子看成立方体形,且一个挨一个紧密排列,则冰的摩尔体积为
则冰分子的体积
根据
解得冰分子直径,将冰分子的摩尔质量M=18×10-3kg/moL,NA=6.0×1023mol-1和代入上式,可得,故A正确;
B.布朗运动是悬浮在液体中固体小颗粒的无规则运动,反映了液体分子的无规则运动,故B错误;
C.原油体积为
而分子直径数量级为d=10-10m,所以污染的海洋面积
故C正确;
D.已知该气体的密度、体积和摩尔质量,可以得到摩尔体积,但缺少阿伏加德罗常数,故不能算出分子间的平均距离;况且由于气体间隙较大,就是可以估算,也只能估算出分子间的平均距离,不可能估算出分子直径,故D错误。
故选AC。
19.近期我国多个城市的PM2.5数值突破警戒线,受影响最严重的是京津冀地区,雾霾笼罩,大气污染严重。PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物,其漂浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面,吸入后对人体形成危害。矿物燃料燃烧的排放是形成PM2.5的主要原因。下列关于PM2.5的说法中正确的是( )
A.PM2.5的尺寸与空气中氧分子尺寸的数量级相当
B.温度越低,PM2.5运动越剧烈
C.PM2.5在空气中的运动属于布朗运动
D.PM2.5中颗粒大一些的,其颗粒的运动比其他颗粒更为剧烈
【答案】C
【详解】A.“PM2.5”是指直径小于等于2.5微米的颗粒物,PM2.5尺度远大于空气中氧分子的尺寸的数量级。故A错误。
B.PM2.5受由大量空气分子对PM2.5无规则碰撞,温度越高,空气分子对颗粒的撞击越剧烈,则PM2.5的运动越激烈;故B错误。
C.PM2.5在空气中的运动是固体颗粒,是分子团的运动,属于布朗运动。故C正确。
D.PM2.5中颗粒小一些的,空气分子对颗粒的撞击越不均衡,其颗粒的运动比其它颗粒更为剧烈。故D错误。
故选C。
20.以下关于分子动理论的说法中正确的是 ( )
A.物质是由大量分子组成的
B.分子间的引力与斥力都随分子间的距离的增大而减小
C.-2℃时水已经结为冰,部分水分子已经停止了热运动
D.扩散和布朗运动的实质是相同的,都是分子的无规则运动
【答案】AB
【详解】A.物质是由大量分子组成的,故A正确;
B.分子间的引力与斥力都随分子间的距离的增大而减小,B正确;
C.-2℃时水已经结为冰,虽然水分子热运动剧烈程度降低,但不会停止热运动,C错误;
D.扩散和布朗运动都是分子无规则运动的证据,但是实质不同,布朗运动是微粒在运动,扩散现象是分子运动,故D错误。
故选AB。
21.下列关于热学问题的说法不正确的是( )
A.小草叶子上的露珠是由空气中的水蒸气凝结成的水珠,这一物理过程中水分子间的引力、斥力都增大
B.物体是由大量分子组成的
C.液体分子的无规则运动称为布朗运动,温度越高,布朗运动越明显
D.扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证据之一
【答案】C
【详解】A.小草叶子上的露珠是由空气中的水蒸气凝结成的水珠,分子间的距离减小,水分子间的引力、斥力都增大,故A正确;
B.物体是由大量分子组成的,故B正确;
C.布朗运动是指悬浮在液体中的颗粒的运动,温度越高,布朗运动越明显,故C错误;
D.扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证据之一,故D正确。
本题选不正确的,故选C。
试卷第1页,共3页
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1.1 分子动理论(1)
一、阿伏伽德罗常数及应用
1.利用油膜法可粗略地测定分子的大小和阿伏加德罗常数。若已知滴油酸的总体积为,一滴油酸形成的油膜面积为,油酸的摩尔质量为,密度为,则每个油酸分子的直径和阿伏加德罗常数分别为(球的体积公式)( )
A., B.,
C., D.,
2.已知阿伏加德罗常数为NA,某物质的摩尔质量为M(kg/mol),该物质的密度为ρ(kg/m3),则下列叙述中正确的是( )
A.1 kg该物质所含的分子个数是ρNA
B.1 kg该物质所含的分子个数是
C.
该物质1个分子的质量是(kg)
D.
该物质1个分子占有的空间是(m3)
E.该物质的摩尔体积是
3.(23-24高二下·山东·期中)我国最新研制出了一种超轻气凝胶,它刷新了目前世界上最轻的固体材料的纪录,弹性和吸油能力令人惊喜,这种被称为“全碳气凝胶”的固态材料密度仅是空气密度的。设气凝胶的密度为(单位为),摩尔质量为M(单位为kg/mol),阿伏加德罗常数为,则下列说法不正确的是( )
A.a千克气凝胶所含的分子数 B.每个气凝胶分子的直径
C.气凝胶的摩尔体积 D.每个气凝胶分子的体积
4.(24-25高二下·全国·课后作业)已知地球大气层的厚度h远小于地球半径R,空气平均摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,地面大气压强是由大气的重力产生的,大小为p0,重力加速度大小为g。由以上数据可估算( )
A.地球大气层空气分子总数为4π B.地球大气层空气分子总数为4π
C.空气分子之间的平均距离为 D.空气分子之间的平均距离为
5.(23-24高二下·江苏宿迁·期末)质量为m的钻石,密度为,摩尔质量为M,阿伏伽德罗常数为,钻石分子的质量为,则该钻石含有的分子数为( )
A. B. C. D.
6.(23-24高二下·广东茂名·期中)若以V1表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积,V2表示水的摩尔体积,M表示水的摩尔质量,NA表示阿伏加德罗常数,则下列关系式中正确的是( )
A.在标准状态下一个水蒸气分子的体积为
B.一个水分子的体积为
C.在标准状态下一个水蒸气分子的质量为
D.一个水分子的质量为
7.若以μ表示氮气的摩尔质量,V表示在标准状况下氮气的摩尔体积,ρ是在标准状况下氮气的密度,NA为阿伏伽德罗常数,m、v分别表示每个氮分子的质量和体积,下面四个关系式中正确的是( )
A. B.
C. D.
8.如图所示为食盐晶体结构中钠离子和氯离子的空间分布的示意图,图中相邻离子的中心用线连起来了,组成了一个个大小相等的立方体。已知食盐的密度为,食盐的摩尔质量为M,阿伏加德罗常数NA,食盐晶体中两个最近的钠离子中心间的距离为( )
A. B.
C. D.
9.(23-24高二下·山东聊城·期末)晶须是一种发展中的高强度材料,它是一些非常细、非常完整的丝状(横截面为圆形)晶体。现有一根铁质晶须,直径为d,用大小为F的力恰好将它拉断,断面呈垂直于轴线的圆形。已知铁的密度为,铁的摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为,铁质晶须内的铁原子可看作紧密排列的小球,则下列说法中正确的是( )
A.铁质晶须单位体积内铁原子的个数为 B.铁原子的直径为
C.断面内铁原子的个数为 D.相邻铁原子之间的相互作用力为
10.(24-25高二下·全国·课后作业)水的相对分子质量是18,水的密度,阿伏加德罗常数,则:
(1)水的摩尔质量 或 ;
(2)水的摩尔体积 ;
(3)一个水分子的体积 ;
(4)将水分子看作球体,水分子的直径 m。
11.由油滴实验测得油酸分子的直径,油酸的摩尔质量,油酸的密度为.计算阿伏加德罗常数的表达式是 ,计算得出的阿伏加德罗常数的值为 (保留一位有效数字)。
12.石墨烯是由碳原子按六边形晶格整齐排布而成的碳单质,结构非常稳定。已知:单层石墨烯的厚度约为0.33nm,每个六边形的面积约为5.2×10-20m2,碳的原子量为12g/mol,阿伏加德罗常数取6×1023mol⁻¹。对质量为1g的单层石墨烯,试估算:
(1)包含的碳原子个数;
(2)所占有的空间体积。(结果均保留2位有效数字)
13.试估算
(1)水分子的直径
(2)标准状态下气体分子间的平均距离。
(水,水,球 ,为直径,)(保留一位有效数字)
二、布朗运动分子热运动基本解释
14.(23-24高二下·福建南平·期末)图(a)和图(b)是教材中关于布朗运动的两幅图,下列叙述正确的是( )
A.图(a)中的折线是记录微粒布朗运动的轨迹
B.图(a)中的折线是按等间隔时间依次记录的运动微粒位置的连线
C.图(b)说明布朗运动是由微粒在液体中受到液体分子撞击引起的
D.图(b)说明微粒越大,液体分子沿各方向撞击它的数量越多,布朗运动越明显
15.(23-24高二下·全国·课后作业)下列关于布朗运动的说法正确的是( )
A.布朗运动是指液体中悬浮颗粒分子的无规则运动
B.布朗运动反映了液体分子在永不停息地做无规则运动
C.悬浮颗粒越大,同一时刻与它碰撞的液体分子越多,布朗运动越显著
D.液体中悬浮颗粒将做直线运动,直到和其他颗粒发生碰撞
16.(24-25高二下·全国·课后作业)关于布朗运动,下列说法正确的是( )
A.布朗运动就是液体分子的无规则运动
B.温度降到0℃时,布朗运动会停止
C.时间足够长,布朗运动将会逐渐变慢而停止
D.布朗运动是永不停息的
17.(23-24高三上·宁夏石嘴山·阶段练习)古诗词是我国五千年灿烂文化的瑰宝,诗人在创作时巧妙地借用了许多物理知识。以下从物理的角度对古诗词中的描绘的现象理解错误的是( )
A.“花气袭人知骤暖,雀声穿树喜新晴”, “花气袭人”的成因是分子的无规则热运动
B.“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”, “青山相对出”是以河岸为参考系来研究的
C.“两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山”,在研究“过万重山”的运动过程中,“轻舟”可以看成质点。
D.“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”, “雕弓如满月”的弓发生了弹性形变。
18.已知阿伏加德罗常数NA=6.0×1023mol-1,下列关于分子动理论的说法中正确的是( )
A.把冰分子看成一个球体,不计冰分子间的空隙,由冰的密度可估算出冰分子直径的数量级为
B.布朗运动是指液体分子的无规则运动
C.某油轮载有密度为的原油在海面上航行,由于故障使部分原油泄漏,若共泄漏出原油9000 kg,这次泄漏事故造成的最大污染面积可达到
D.由某气体的密度、体积和摩尔质量可估算出该气体分子的直径
19.近期我国多个城市的PM2.5数值突破警戒线,受影响最严重的是京津冀地区,雾霾笼罩,大气污染严重。PM2.5是指空气中直径等于或小于2.5微米的悬浮颗粒物,其漂浮在空中做无规则运动,很难自然沉降到地面,吸入后对人体形成危害。矿物燃料燃烧的排放是形成PM2.5的主要原因。下列关于PM2.5的说法中正确的是( )
A.PM2.5的尺寸与空气中氧分子尺寸的数量级相当
B.温度越低,PM2.5运动越剧烈
C.PM2.5在空气中的运动属于布朗运动
D.PM2.5中颗粒大一些的,其颗粒的运动比其他颗粒更为剧烈
20.以下关于分子动理论的说法中正确的是 ( )
A.物质是由大量分子组成的
B.分子间的引力与斥力都随分子间的距离的增大而减小
C.-2℃时水已经结为冰,部分水分子已经停止了热运动
D.扩散和布朗运动的实质是相同的,都是分子的无规则运动
21.下列关于热学问题的说法不正确的是( )
A.小草叶子上的露珠是由空气中的水蒸气凝结成的水珠,这一物理过程中水分子间的引力、斥力都增大
B.物体是由大量分子组成的
C.液体分子的无规则运动称为布朗运动,温度越高,布朗运动越明显
D.扩散现象是物质分子永不停息地做无规则运动的证据之一
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