内容正文:
1.1 分子动理论的基本内容五种题型(提高卷)
目 录
题型一 阿伏加德罗常数与微观量估算
题型二 分子间作用力图像
题型三 布朗运动、扩散与分子热运动
题型四 分子动理论概念综合判断
题型五 微观量的计算与实际应用
题型一 阿伏加德罗常数与微观量估算
【解题技巧】估算题的桥梁是阿伏加德罗常数:摩尔质量M=NA·m0,摩尔体积Vmol=NA·V0,V0是一个分子占据的空间,计算时统一用国际单位制。
1.浙江大学高分子系制备出了一种超轻气凝胶,弹性和吸油能力令人惊喜,这种被称为“全碳气凝胶”的固体材料密度仅是空气密度的,设该气凝胶的密度为ρ(单位为kg/m3),摩尔质量为M(单位为kg/mol),阿伏加德罗常数为NA(单位为mol-1),则下列说法错误的是( )
A.a千克气凝胶所含的分子数N=NA
B.气凝胶的摩尔体积Vmol=
C.每个气凝胶分子平均所占空间体积V0=
D.每个气凝胶分子的直径d=
2.(多选)关于阿伏伽德罗常量NA,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,相同体积的任何气体所含的分子数目相同
B.2g氢气所含原子数目为NA
C.常温常压下,11.2L氮气所含的分子数目为NA
D.17g氨气所含电子数目为10NA
3.(多选)若以M表示水的摩尔质量,Vm表示标准状态下水蒸气的摩尔体积,ρ表示标准状态下水蒸气的密度,NA表示阿伏加德罗常数,m和V分别表示每个水分子的质量和体积,下列关系正确的是( )
A. B. C. D.
4.(多选)某玻璃瓶中液态乙醇的体积为V,已知乙醇的密度为,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为,将乙醇分子视为球体,则下列说法正确的是( )
A.该瓶中乙醇分子的总数为
B.该瓶中乙醇分子的总数为
C.一个乙醇分子的直径为
D.一个乙醇分子的直径为
题型二 分子间作用力图像
【解题技巧】分子力图像抓住关键距离r0:当r=r0时,引力与斥力大小相等、方向相反,合力为零;当r大于r0时,合力表现为引力;当r小于r0时,合力表现为斥力,且距离减小时斥力增大得比引力快。读图时先确定r0的位置,再看各区间内合力的大小与方向随距离的变化规律,即可快速判断各选项正误。
5.关于分子间的作用力,下列说法正确的是( )
A.分子间的引力和斥力同时存在,且都随分子间距离的增大而减小
B.分子间的引力随分子间距离的增大而增大
C.当分子间距离很小时,分子间只存在斥力,没有引力
D.分子间距离减小时,分子力一定减小
6.(多选)分子间的引力和斥力都随分子间距离r的变化而变化,r0为两分子间合力为零的位置。下列说法正确的是( )
A.当分子间距离为r0时,分子间已无引力和斥力
B.当分子间距离大于r0时,分子力表现为引力,且随距离增大先增大后减小
C.当分子间距离小于r0时,分子力表现为斥力,且随距离减小一直增大
D.当分子间距离大于10r0时,分子间作用力完全消失
7.如图所示为甲、乙两分子间作用力F与其间距离r的关系图线,图中a、b、c、d为图线上的四个位置,其中c点分子力为零,b点引力最大。下列说法正确的是( )
A.a点分子力表现为斥力 B.b点分子引力最大 C.c点分子间只存在斥力 D.d点分子力表现为引力
8.甲分子固定在坐标原点O,乙分子从x轴的正半轴上坐标为r1处由静止释放,乙分子运动到坐标为r2处时速度为零。甲、乙两分子间的引力和斥力与它们之间距离r的关系如图所示,分子间距为r0时引力和斥力大小相等,下列说法正确的是( )
A.图线①为两分子间引力与它们之间距离r的关系图线
B.乙分子位于坐标为r0处时,两分子间的作用力表现为引力
C.两分子之间的距离从r1增大到r2的过程中,分子间的引力和斥力都减小
D.两分子之间的距离从r1增大到r2的过程中,分子间的作用力一直表现为斥力
9.甲分子固定在坐标原点,乙分子位于轴上,两分子间作用力与分子间距离的关系如图所示。乙分子仅在分子力作用下依次经过、、、四点,此过程中乙分子速度( )
A.在a点最大 B.在c点最大 C.先减小后增大 D.一直减小
10.如图所示为甲、乙两分子间作用力F与两分子间距离r的关系图像。现将甲分子固定在坐标原点O,将乙分子从r3处由静止释放,则乙分子从r3运动到r1过程中( )
A.乙分子一直减速 B.分子间的引力和斥力同时存在,合力先增大后减小
C.分子间作用力F先减小后增大 D.乙分子到达r1处时将立即停止运动
11.(多选)分子间的作用力随分子间距离变化的关系如图所示,两个分子从处由静止释放,它们相互靠近到不能再靠近的过程中,若分子只受分子间的相互作用力,则说法正确的是( )
A.分子间距离大于r0时,分子力表现为引力,且随距离减小先增大后减小
B.分子间距离小于r0时,分子力表现为斥力,且随距离减小一直增大
C.分子间距离等于r0时,分子间只有引力,没有斥力
D.分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小
12.研究表明,分子间的作用力跟分子间距离的关系如图所示。
(1)当时,分子间的作用力表现为______;
(2)当时,分子间的作用力为______,这个位置称为______;
(3)当时,分子间的作用力表现为______。
题型三 布朗运动、扩散与分子热运动
【解题技巧】扩散与布朗运动都反映分子的无规则热运动,但要分清对象:布朗运动是悬浮在液体中的固体颗粒的运动,不是分子本身的运动;它由液体分子撞击的不平衡性引起,颗粒越小、温度越高越剧烈,位置连线不是运动轨迹。扩散在气体、液体、固体中都能发生,温度越高扩散越快。温度是分子平均动能的标志,温度越高分子热运动越剧烈;气体容易压缩说明分子间空隙大,与分子斥力没有直接关系。
13.南充是“中国桑茶之乡”,桑叶茶将传统的养蚕桑叶变成了独具特色的养生茶饮,下列关于泡茶的物理现象说法正确的是( )
A.放入桑叶茶后茶水颜色逐渐变深是扩散现象
B.泡好的桑茶放冰箱冻结成冰后,分子热运动就消失了
C.摇晃茶杯时茶叶的运动就是布朗运动
D.摇晃时不慎打碎的茶杯无法直接拼接复原是因为分子间没有引力作用
14.在近期的一项纳米材料研究中,科学家通过显微镜观察到了纳米颗粒在水中的布朗运动。实验发现,当颗粒直径从减小到时,其运动轨迹变得更加复杂且剧烈。关于该现象,下列说法正确的是( )
A.温度升高导致液体分子撞击颗粒的动能减小
B.较小颗粒受到液体分子来自各方向的撞击更不平衡
C.颗粒质量减小,惯性降低,更不容易改变运动状态
D.水分子的运动速率随颗粒尺寸减小而显著提高
15.关于布朗运动,下列说法中正确的是( )
A.布朗运动是液体分子的无规则运动
B.布朗运动是液体分子无规则运动的反映
C.固体小颗粒越大布朗运动越剧烈
D.温度越低布朗运动越剧烈
16.(多选)下列有关扩散现象、布朗运动与分子运动的叙述中,正确的是( )
A.墨水滴入水中出现扩散现象,这是分子无规则运动的结果
B.扩散现象与布朗运动都能说明分子在做无规则的永不停息的运动
C.扩散现象与布朗运动没有本质的区别
D.扩散现象突出说明了物质的迁移规律,布朗运动突出说明了分子运动的无规则性规律
17.(多选)关于扩散现象和布朗运动,下列说法正确的是( )
A.气体扩散的快慢与其温度无关
B.扩散现象和布朗运动都能在液体、固体中发生
C.在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素
D.靠近梅花就能闻到梅花的香味,这属于扩散现象
题型四 分子动理论概念综合判断
【解题技巧】概念判断逐项排查:分子直径数量级为10-10 m;油膜法估测分子直径用单分子层模型,油膜未完全展开会使测量值偏大。分子间引力与斥力同时存在,合力的表现由分子间距决定;压紧的铅块能吊起重物说明存在引力,碎玻璃不能复原说明间距超过分子力作用范围。逐项找反例,警惕一定、都等绝对化表述;注意题干问的是正确还是错误,四幅图类题目先弄清每幅图的物理情景再对号入座。
18.下列现象中,不能用分子动理论解释的是( )
A.酒香不怕巷子深
B.沙尘暴天气,尘土飞扬
C.长时间堆放煤的墙角变黑
D.水和酒精混合后体积减小
19.关于下列两幅图的说法正确的是( )
(a)液体分子沿各个方向对微粒的撞击
(b)用油膜法估测油酸分子的大小
A.图(a)中,温度一定时,微粒越小,其布朗运动越不明显
B.图(b)中,若油膜未完全展开,则测得的油酸分子直径偏小
C.图(a)中,液体分子沿各个方向对微粒的撞击不平衡,是微粒做布朗运动的原因
D.图(b)中,计算油膜面积时不足一格的部分按一格计算,会使测得的分子直径偏小
20.下列关于分子动理论的说法正确的是( )
A.时水已经结冰,部分水分子已经停止了热运动
B.随着分子间距离的增加,分子间斥力消失只剩引力
C.气体很容易被压缩,说明气体分子间存在着很大的空隙
D.在显微镜下可以观察到煤油中小粒灰尘的布朗运动,说明灰尘分子在做无规则运动
21.关于分子动理论,下列说法错误的是( )
A.图甲“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,应先撒痱子粉,再滴油酸酒精溶液
B.图乙为水中炭粒运动位置的连线图,连线表示炭粒做布朗运动的轨迹
C.图丙为分子力与分子间距的关系图,分子间距从r0增大时,分子力表现为引力,且先增大后减小
D.图丁为扩散现象,表明分子间有间隙和分子在做永不停息的无规则运动
22.下列关于热运动的说法中正确的是( )
A.加热汤水时发现水中的胡椒粉在翻滚,说明温度越高布朗运动越剧烈
B.存放过煤的混凝土地面下一段深度内都有黑色颗粒,说明煤分子在做无规则的热运动
C.因为布朗运动的激烈程度跟温度有关,所以布朗运动也叫作热运动
D.运动物体中的分子热运动比静止物体中的分子热运动激烈
题型五 微观量的计算与实际应用
【解题技巧】求解通法:先由宏观量求物质的量n=m/M=ρV/M,再乘NA得分子数N=nNA。一个分子的质量m0=M/NA;一个分子占据的体积V0=Vmol/NA,固液体也可用M/(ρNA)。
23.轿车中的安全气囊能有效保障驾乘人员的安全。轿车在发生一定强度的碰撞时,叠氮化钠(亦称“三氮化钠”,化学式为NaN3)受撞击完全分解产生钠和氮气而充入气囊。若充入氮气后安全气囊中氮气的密度ρ=1.7 kg/m3,已知氮气的摩尔质量M=28 g/mol,阿伏加德罗常数NA=6×1023 mol-1。请估算:(结果均保留两位有效数字)
(1)一个氮气分子的质量m;
(2)气囊中氮气的摩尔体积;
(3)气囊中氮气分子间的平均距离r。
24.可将铁原子视为球体,且它们紧密排列。已知铁的密度为ρ,摩尔质量M,阿伏加德罗常数。求:
(1)质量为m的铁所含有的原子数。
(2)铁原子的直径。
25.某容器中液体的密度为,容器中液体的体积为V,这种液体的摩尔质量为M,阿伏伽德罗常数为,求:
(1)容器中所含液体分子的个数;
(2)若将液体分子视为球体,估算液体分子的直径。
26.设某瓶子的容积为500mL,空气的摩尔质量M=29g/mol。按标准状况计算,空气的摩尔体积,,试估算:
(1)空气分子的平均质量是多少?
(2)这瓶空气的质量是多少?
(3)该瓶中约有多少个气体分子?
27.氧气袋主要用于医院急救输送和家庭病床吸氧,具有清洁、强度高、携带方便、安全耐用等特点。已知氧气充入后氧气袋的容积为V,氧气密度为ρ,氧气的摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,假设氧气袋充气前体积可忽略不计,求:
(1)充气后,该氧气袋中的氧气分子的总个数N;
(2)充气后,该氧气袋中的氧气分子间的平均距离d。
28.“全碳气凝胶”的固态材料是浙江大学高超教授的课题组制备出的一种超轻气凝胶,它刷新了目前世界上最轻的固体材料的记录,弹性和吸油能力令人惊喜,密度仅是空气密度的。设气凝胶的密度为,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为,将气凝胶分子看成球体模型,求:
(1)质量为m的气凝胶中的分子数;
(2)体积为的气凝胶中的分子数;
(3)气凝胶分子的直径。
29.已知氧气在某状态下的密度,氧气的摩尔质量,取阿伏加德罗常数。求:
(1)该状态下氧气的氧分子个数N;
(2)该状态下氧分子间的平均距离d(计算结果保留两位有效数字)。
30.石墨是工业生产中的重要原料,已知石墨的密度为,摩尔质量为,阿伏加德罗常数为。认为组成石墨的碳原子是一个紧挨着一个的小球,求:
(1)石墨中含有多少个碳原子?
(2)一个碳原子的直径是多少?
《1.1分子动理论的基本内容五种题型》参考答案
答题卡
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
AD
CD
AD
A
BC
B
C
B
B
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
ABD
A
B
B
ABD
CD
B
C
C
题号
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
答案
B
B
题型一 阿伏加德罗常数与微观量估算
1.D
【详解】A.千克气凝胶的摩尔数为
则千克气凝胶所含有的分子数为
故A正确;
B.气凝胶的摩尔体积为
故B正确;
C.1 mol气凝胶中包含NA个分子,故每个气凝胶分子平均所占空间体积为,C正确;
D.由题意知该固体材料密度仅为空气密度的,远小于固体物质分子紧密排列时的密度,无法求出其分子直径,D错误。
故选D。
2.AD
【详解】A.标准状况下,相同体积的任何气体含有的分子数目相同,选项A正确;
B.2gH2所含原子数目为2NA,选项B错误;
C.在常温常压下,11.2L氮气的物质的量不能确定,则所含分子数目不能确定,选项C错误;
D.17g氨气即1mol氨气,其所含电子数为(7+3)mol,即10NA,选项D正确。
故选AD。
3.CD
【详解】A.阿伏加德罗常数定义为
其中为摩尔体积,由于是单个分子体积,远小于(因气体分子间存在空隙),故该式不成立,故A错误;
B.摩尔体积包含分子间空隙,而仅为分子本身体积总和,对于气体,故B错误;
C.由,可得
此为分子材料的密度,宏观密度,因气体分子间空隙导致,故,故C正确;
D.为分子质量的定义式,故D正确。
故选CD。
4.AD
【详解】AB.乙醇的摩尔体积,该瓶中乙醇分子的总数,解得,故A正确、B错误;
CD.一个分子占有的体积在液体中可近似为紧密排列,故一个乙醇分子的体积
设一个乙醇分子的直径为,有
解得,故C错误,D正确;
故选AD。
题型二 分子间作用力图像
5.A
【详解】分子间的引力和斥力同时存在,且都随分子间距离的增大而减小,但斥力变化得更快,故A正确、B错误;
当分子间距离等于r0时,引力与斥力大小相等、方向相反,合力为零,此时引力和斥力均不为零,并非只存在引力,故C错误;分子间距离减小时,引力和斥力都增大,分子力并非一直减小,故D错误。
故选A。
6.BC
【详解】A.分子间的引力和斥力同时存在,当分子间距离等于r0时,二者大小相等、方向相反,合力为零,并非没有引力和斥力,故A错误;
B.当分子间距离大于r0时,合力表现为引力,且随距离增大先增大后减小,故B正确;
C.当分子间距离小于r0时,合力表现为斥力,且随距离减小一直增大,故C正确;
D.当分子间距离大于10r0时,分子力十分微弱,但仍可视为存在,并非完全消失,故D错误。
故选BC。
7.B
【详解】由图线可知,c点分子力为零,对应分子间距离为r0;a点位于r0右侧,分子力表现为引力;d点位于r0左侧,分子力表现为斥力,故A、D错误;
图线在b点处分子引力达到最大,故B正确;
c点分子力为零,是引力与斥力等大反向共同作用的结果,此时引力和斥力均不为零,并非只存在斥力,故C错误。
故选B。
8.C
【详解】A.随分子间距离减小,斥力增大得比引力快,题图中图线①为斥力、图线②为引力,故A错误;
B.当分子位于r0处时,引力与斥力等大反向,合力为零,并非表现为引力,故B错误;C.分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,从r1增大到r2的过程中,引力和斥力都减小,故C正确;D.从r1增大到r2的过程中,r小于r0时合力表现为斥力,r大于r0时表现为引力,并非一直表现为斥力,故D错误。
故选C。
9.B
【详解】由图可知,c点为引力与斥力的平衡位置,分子力为零;a点位于c点右侧,分子力表现为引力;d点位于c点左侧,分子力表现为斥力。乙分子依次经过a、b、c、d四点的过程中,a到c阶段分子力表现为引力且与运动方向相同,乙分子做加速运动;越过c点后分子力表现为斥力,与运动方向相反,乙分子做减速运动,故乙分子在c点速度最大,故B正确,A、C、D错误。
故选B。
10.B
【详解】A.乙分子从r3由静止释放向r1运动,此过程中合力表现为引力,方向与运动方向相同,乙分子一直做加速运动,故A错误;
B.分子间的引力和斥力同时存在,只是r大于r1时引力大于斥力,合力表现为引力,且由图可知合力先增大后减小,故B正确;
C.由图像可知,从r3到r1的过程中分子间作用力先增大后减小,故C错误;
D.乙分子到达r1处时分子力为零,但此时速度最大,将继续向左运动,不会立即停止,故D错误。
故选B。
11.ABD
【详解】A.由图像可知,分子间距离大于r0时,合力表现为引力,且随距离减小先增大后减小,故A正确;B.分子间距离小于r0时,合力表现为斥力,且随距离减小一直增大,故B正确;
C.分子间距离等于r0时,引力与斥力等大反向,合力为零,但引力和斥力均不为零,并非只有引力没有斥力,故C错误;
D.分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,故D正确。
故选ABD。
12.(1)[1]当时,分子间的作用力表现为斥力;
(2)[2][3]当时,分子间的作用力为零,这个位置称为平衡位置;
(3)[4]当时,分子间的作用力表现为引力。
题型三 布朗运动、扩散与分子热运动
13.A
【详解】A.扩散现象的本质是分子无规则热运动,不同物质相互接触时彼此进入对方,放入桑叶茶后茶水颜色变深是茶叶中的色素等分子扩散到水中的结果,故A正确;
B.分子热运动是永不停息的,茶冻结成冰后仅分子热运动的剧烈程度降低,不会消失,故B错误;
C.布朗运动是悬浮在流体中的微小颗粒受流体分子撞击不平衡产生的无规则运动,是分子热运动的反映;摇晃茶杯时茶叶的运动是外力和宏观水流带动的宏观运动,不属于布朗运动,故C错误;
D.分子间引力是短程力,有效作用距离约为,打碎的茶杯拼接时断面分子间距远大于该距离,引力作用可忽略,并非分子间不存在引力,故D错误。
故选A。
14.B
【详解】A.温度升高,液体分子撞击颗粒的动能增大,A项错误;
B.微粒越小,单位时间受到的分子撞击次数越少,撞击更不平衡,B项正确;
C.颗粒质量减小,惯性降低,更容易改变运动状态,C项错误;
D.水分子的运动速率应该随着温度的升高而变高,与颗粒尺寸减小无关,D项错误。
故选B。
15.B
【详解】A.布朗运动是悬浮在液体中的固体小颗粒的无规则运动,不是液体分子的运动,故A错误;
B.布朗运动是液体分子对固体小颗粒的不平衡撞击产生的,是液体分子无规则运动的反映,故B正确;
C.固体小颗粒越大,不同方向的液体分子对颗粒的撞击作用越容易平衡,布朗运动越不剧烈,故C错误;
D.温度越低,液体分子无规则运动越缓慢,对固体小颗粒的撞击效果越弱,布朗运动越不剧烈,故D错误。
故选B。
16.ABD
【详解】A.墨水滴入水中出现扩散现象,这是分子无规则运动的结果,故A正确;
B.扩散现象和布朗运动都反映分子永不停息地运动,故B正确;
CD.扩散是物质分子的迁移,布朗运动是悬浮微粒的运动,是两种完全不相同的运动,扩散现象突出说明了物质的迁移规律,布朗运动突出说明了分子运动的无规则性规律,故C错误,D正确;
故选ABD。
17.CD
【详解】A.温度越高,布朗运动越剧烈,扩散现象越明显,故A错误;
B.扩散现象能在气体、液体、固体中发生,但布朗运动只能在气体和液体中发生,故B错误;
C.在真空、高温条件下,可以利用分子扩散向半导体材料中掺入其他元素,是利用提高温度来加快扩散过程的,故C正确;
D.靠近梅花能闻到梅花的香味,是因为梅花释放的香气分子在空气中不断扩散,故D正确。
故选CD。
题型四 分子动理论概念综合判断
18.B
【详解】A.酒香不怕巷子深是分子扩散现象,由分子无规则运动导致,可用分子动理论解释,故A不符合题意;
B.沙尘暴天气尘土飞扬是宏观颗粒的机械运动,由外力(如风力)驱动,并非分子热运动,无法用分子动理论解释,故B符合题意;
C.煤墙变黑是固体分子扩散的结果,体现分子无规则运动,可用分子动理论解释,故C不符合题意;
D.水和酒精混合体积减小,说明分子间存在间隙,属于分子动理论范畴,故D不符合题意。
故选B。
19.C
【详解】A.温度一定时,微粒越小,受到液体分子各方向撞击的不平衡性越明显,布朗运动越明显,故A错误;
B.若油膜未完全展开,则测得的油膜面积偏小,计算得到的油酸分子直径偏大,故B错误;
C.液体分子沿各个方向对微粒的撞击不平衡,使微粒受到的冲击力不断变化,从而做无规则的布朗运动,故C正确;
D.不足一格的部分按一格计算,会使油膜面积偏大,测得的分子直径偏大,故D错误。
故选C。
20.C
【详解】A.分子永不停息做无规则热运动是分子动理论的基本结论,-5℃时水结冰,水分子热运动剧烈程度降低,但不会停止,故A错误;
B.分子间的引力和斥力始终同时存在,时随分子间距离增大,斥力比引力减小得更快,并非斥力消失,故B错误;
C.气体分子间间距远大于分子平衡距离,分子间空隙很大,因此气体很容易被压缩,故C正确;
D.布朗运动是悬浮固体小颗粒的无规则运动,煤油中灰尘的布朗运动反映的是煤油分子的无规则运动,不能说明灰尘分子的运动情况,故D错误。
故选C。
21.B
【详解】A.用油膜法估测分子直径实验中,先撒痱子粉再滴油酸酒精溶液,便于清晰显示油膜边界,故A正确,不满足题意要求;
B.图乙的连线只是不同时刻炭粒位置的连接,不是布朗运动的真实轨迹,炭粒在相邻位置之间的运动是无规则的,不沿连线运动,故B错误,满足题意要求;
C.图丙为分子力与分子间距的关系图,分子间距从r0增大时,分子力表现为引力,且先增大后减小,故C正确,不满足题意要求;
D.扩散现象直接证明了分子间存在间隙,同时说明分子在做永不停息的无规则运动,故D正确,不满足题意要求。
故选B。
22.B
【详解】A.水中胡椒粉翻滚是汤水受热对流带动的宏观机械运动,布朗运动是肉眼不可见的悬浮微小颗粒的无规则运动,胡椒粉的运动不属于布朗运动,故A错误;
B.存放过煤的混凝土下方出现黑色颗粒,属于扩散现象,直接说明煤分子在做无规则的热运动,故B正确;
C.热运动的定义是分子的无规则运动,布朗运动是悬浮在流体中固体小颗粒的运动,是分子热运动的外在反映,本身不属于热运动,故C错误;
D.分子热运动的剧烈程度仅与温度有关,和物体宏观的机械运动状态无关,故D错误。
故选B。
题型五 微观量的计算与实际应用
23.(1)4.7×10-26 kg
(2)16 L/mol
(3)3.0×10-9 m
【详解】(1)一个氮气分子的质量为
(2)气囊中氮气的摩尔体积
(3)气体分子间距较大,可以认为每个分子占据一个边长为r的立方体,则有
解得
24.(1)
(2)
【详解】(1)铁质量为,物质的量为
所含原子总数为
解得质量为m的铁所含有的原子数
(2)铁的摩尔体积
将铁原子视为球体,且它们紧密排列,则单个铁原子体积
球体体积满足
联立解得铁原子直径
25.(1)
(2)
【详解】(1)容器中液体的质量为
容器中液体的物质的量为
容器中所含液体分子的个数
(2)一个液体分子的体积
又,可得液体分子的直径
26.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)空气分子的平均质量为
(2)这瓶空气的物质的量为
则这瓶空气的质量为
(3)该瓶空气中所含的分子数约为
27.(1)
(2)
【详解】(1)设氧气物质的量为n,则
该氧气袋中的氧气分子的总个数
(2)每个氧气分子所占的空间
设氧气分子间的平均距离为d,则有
则该氧气袋中的氧气分子间的平均距离
28.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)质量为m的气凝胶的物质的量为
含有的分子数
(2)气凝胶的摩尔体积
体积为的气凝胶中含有的分子数
(3)气凝胶分子的体积
设分子直径为d,有
解得
29.(1)
(2)
【详解】(1)氧气分子的质量
1m3氧气的质量为
则1m3氧气中含有的氧气分子个数
(2)氧气的摩尔体积
所以每个氧气分子所占空间体积
而每个氧气分子占有的体积可以看成是棱长为a的立方体,即
联立可得
30.(1)
(2)
【详解】(1)石墨的质量
石墨的物质的量
含有的碳原子总数
代入解得
(2)石墨的摩尔体积
一个碳原子的体积
把碳原子看作球体,球体体积公式
解得直径
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