内容正文:
题组1 分子热运动
1.关于分子,下列说法正确的是( )
A.将分子看成小球,小球是分子的简化模型
B.布朗运动是固体分子的无规则运动
C.物体是由大量分子组成的,这里的“分子”特指化学变化中的分子,不包括原子和离子
D.分子的质量是很小的,其数量级一般为10-10 kg
解析:选A。将分子看成小球是为了研究问题方便,小球是分子的简化模型,故A正确;布朗运动中,观察到的是固体小颗粒的运动,不是固体分子的运动,故B错误;物体是由大量分子组成的,这里的“分子”是分子、原子和离子的统称,故C错误;分子质量的数量级一般为10-26 kg,故D错误。
2.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
解析:选D。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,而这种无规则运动反映了液体(或气体)分子的无规则运动,A错误;无论温度是多少,液体(或气体)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,D正确,B、C错误。
3.关于扩散现象和布朗运动,下列说法正确的是( )
A.扩散现象是不同物质间的一种化学反应
B.布朗运动证明,组成固体小颗粒的分子在做无规则运动
C.扩散现象和布朗运动都能直接说明分子在做永不停息的无规则运动
D.为了提高钢材的硬度,可采用渗碳法在钢材的表面形成一定厚度的渗碳层,其原理是利用了扩散现象
解析:选D。扩散现象是不同物质间的一种物理现象,故A错误;布朗运动证明,液体分子在做无规则运动,故B错误;扩散现象能直接说明分子在做永不停息的无规则运动,布朗运动能间接说明分子在做永不停息的无规则运动,故C错误;为了提高钢材的硬度,可采用渗碳法在钢材的表面形成一定厚度的渗碳层,其原理是利用了扩散现象,故D正确。
4.某同学在显微镜下观察水中悬浮的花粉微粒的运动。他把小微粒每隔一定时间的位置记录在坐标纸上,并用折线依次连接各个记录点,如图所示,则该图直接体现了( )
A.在每个时间间隔内液体分子做直线运动
B.在每个时间间隔内花粉微粒做直线运动
C.花粉微粒的运动是无规则的
D.液体分子的运动是无规则的
解析:选C。题图中的折线是花粉微粒在不同时刻的位置的连线,即不是固体颗粒的运动轨迹,也不是分子的运动轨迹,题图中的折线没有规则,直接说明花粉微粒的运动是无规则的,间接反映了液体分子的运动是无规则的,C正确,A、B、D错误。
题组2 分子间的相互作用力
5.关于分子力做功,下列说法正确的是( )
A.如果分子间作用力表现为引力,当两分子间距离增大时,一定是克服分子力做功
B.如果分子间作用力表现为引力,当两分子间距离减小时,一定是克服分子力做功
C.如果分子间作用力表现为斥力,当两分子间距离减小时,一定是分子力做正功
D.如果分子间作用力表现为斥力,当两分子间距离增大时,一定是克服分子力做功
解析:选A。如果分子间作用力表现为引力,当两分子间距离增大时,一定是克服分子力做功,当两分子间距离减小时,一定是分子力做正功,A正确,B错误;如果分子间作用力表现为斥力,当两分子间距离减小时,一定是克服分子力做功,当两分子间距离增大时,一定是分子力做正功,C、D错误。
6.当两个分子间的距离为r0时,正好处于平衡状态。下列关于分子间作用力与分子间距离的关系说法正确的是( )
A.当分子间的距离r<r0时,它们之间只有斥力作用
B.当分子间的距离r=r0时,分子不受力
C.在分子间的距离从0.5r0增大到r0的过程中,分子间作用力的合力先减小再增大
D.在分子间的距离从r0增大到10r0的过程中,分子间作用力的合力先增大再减小
解析:选D。分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的,当r=r0时,F引=F斥,分子所受的合力为零,并非不受力;当r<r0时,F斥>F引,合力表现为斥力,并非只受斥力,故A、B错误。在分子间的距离从0.5r0增大到r0的过程中,分子间作用力表现为斥力,分子力逐渐减小到零,故C错误。在分子间的距离从r0增大到10r0的过程中,分子间作用力表现为引力,分子力先增大再减小,故D正确。
7.(多选)甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于r轴上,甲、乙两分子间作用力与分子间距离的关系图像如图所示。现把乙分子从r3处由静止释放,则( )
A.乙分子从r3到r1过程中一直加速
B.乙分子从r3到r2过程中,两分子间的分子力呈现为引力,从r2到r1过程中两分子间的分子力呈现为斥力
C.乙分子从r3到r1过程中,两分子间的分子力先增大后减小
D.乙分子从r3到距离甲最近的位置的过程中,两分子间的分子力先减小后增大
解析:选AC。乙分子从r3到r1过程中,两分子间的分子力一直呈现为引力,且分子间作用力先增大后减小,故乙分子做加速运动,A、C正确,B错误;由题图知,乙分子从r3到距离甲最近的位置的过程中,两分子间的分子力先增大后减小再增大,D错误。
题组3 物体是由大量分子组成的
8.某种气体的密度为ρ,摩尔体积为Vmol,摩尔质量为Mmol,单个分子的体积为V0、质量为m,阿伏加德罗常数为NA,下列说法正确的是 ( )
A.V0= B.m=
C.NA= D.ρ=
解析:选B。气体分子间有很大的空隙,所以分子的体积并不是所占空间的体积,故A错误;单个分子的质量是气体的摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值,即m=,故B正确;ρV0不是每个分子的质量,而阿伏加德罗常数NA=,故C、D错误。
9.阿伏加德罗常数是NA(mol-1),铜的摩尔质量是M(kg/mol),铜的密度是ρ(kg/m3),则下列说法不正确的是( )
A.1 m3铜中所含的原子数为
B.一个铜原子的质量是
C.一个铜原子所占的体积是
D.1 kg铜所含有的原子数目是ρNA
解析:选D。1 m3铜中所含的原子数n=NA=NA=,A正确;一个铜原子的质量m0=,B正确;一个铜原子所占的体积V0==,C正确;1 kg铜所含有的原子数目N=NA,D错误。
10.(多选)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
解析:选AC。地球大气层空气的质量m==,地球大气层空气分子总数N=NA=NA,故A正确,B错误;空气总体积V=Sh=4πR2h,空气分子之间的平均距离d==,故C正确,D错误。
11.(8分)已知空气的摩尔质量M=2.9×10-2 kg·mol-1,则空气中的气体分子的平均质量是多大?成年人做一次深呼吸,约吸入450 cm3的空气,则做一次深呼吸所吸入的空气质量是多少?所吸入的气体分子数是多少?按标准状态估算,标准状态下空气的摩尔体积Vm=22.4 L/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1。(结果均保留2位有效数字)
解析:空气分子的平均质量
m0== kg≈4.8×10-26 kg
成年人做一次深呼吸所吸入的空气质量
m=·M=×2.9×10-2 kg≈5.8×10-4 kg
所吸入的气体分子个数
N==≈1.2×1022个。
答案:4.8×10-26 kg 5.8×10-4 kg 1.2×1022个
12.(10分)如图所示的是食盐晶体结构示意图,食盐的晶体是由钠离子和氯离子组成的,这两种离子在空间中三个互相垂直的方向上,都是等距离地交错排列的。已知食盐的摩尔质量是58.5 g/mol,食盐的密度是2.2 g/cm3,阿伏加德罗常数为6.0×1023 mol-1。
(1)求食盐的摩尔体积(结果保留3位有效数字)。(4分)
(2)试估算食盐晶体中两个最近的钠离子中心间的距离(结果保留1位有效数字)。(6分)
解析:(1)1 mol食盐中有NA个氯离子和NA个钠离子,离子总数是2NA,摩尔体积V与摩尔质量M与物质密度ρ的关系为V== cm3/mol≈26.6 cm3/mol。
(2)一个离子所占的体积V0==
由题图可知V0就是图中每四个离子所夹的正立方体的体积,此正方体的边长d==
而最近的两个钠离子中心间的距离r=d= =1.41× m≈4×10-10 m。
答案:(1)26.6 cm3/mol (2)4×10-10 m
学科网(北京)股份有限公司
$