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1、2022-2023學年高中物理 第七章 分子理論 第1節(jié) 物體是由大量分子組成的 第2課時 課后課時精練 新人教版選修3-3
[對點訓練]
考點1 分子的大小
1.下列說法正確的是( )
A.物體是由大量分子組成的
B.有機物質的大分子,其大小的數量級為10-10 m
C.一摩爾銅原子含有的電子數等于6.02×1023個
D.固體、液體分子緊密排列,分子間距離為零
E.質量相同的任何物質,分子數都相同
答案 A
解析 物體是由大量分子組成的,故A正確;一些有機物質的大分子數量級超過10-10 m,B錯誤;一摩爾銅原子含有的原子數等于6.02×1023個,而每個銅原子
2、又含有29個電子,C錯誤;固體、液體分子間距離很小,但不為零,D錯誤;質量相同的物質,其物質的量不一定相同,其分子數也就不一定相同,E錯誤。
2.最近發(fā)現(xiàn)的納米材料具有很多優(yōu)越性能,有著廣闊的應用前景。邊長為1 nm的立方體可容納液態(tài)氫分子(其直徑約為10-10 m)的個數最接近于 ( )
A.102個 B.103個 C.106個 D.109個
答案 B
解析 1 nm=10-9 m,則邊長為1 nm的立方體的體積為V=(10-9)3 m3=10-27m3,估算時,可將液態(tài)氫分子看做邊長為10-10 m的小立方體,則每個氫分子的體積V0=(10-10)3 m3=10-30 m3
3、,所以可容納的液態(tài)氫分子個數N==103(個),B項正確。
3.已知標準狀況下,1 mol氫氣的體積為22.4 L,氫氣分子直徑的數量級為 ( )
A.10-7 m B.10-10 m C.10-11 m D.10-8 m
答案 B
解析 除有機大分子外,分子直徑的數量級為10-10 m,B項正確。由于氣體分子間的距離遠大于分子直徑,用d= 求出的是分子間的距離,而非分子的直徑,故分子的直徑不能用上式代入數據求解。
考點2 分子微觀量的計算
4.已知水銀的摩爾質量為M,密度為ρ,阿伏加德羅常數為NA,則水銀分子的直徑是 ( )
A. B.
C. D.
答案
4、 A
解析 水銀的摩爾體積為V=,水銀分子的體積V0==;把分子看做球形,據V0=πd3得d=,A項正確。
5.某物質的密度為ρ,其摩爾質量為μ,阿伏加德羅常數為NA,那么單位體積中所含的分子數是 ( )
A. B. C. D.
答案 D
解析 其摩爾體積Vm=,單位體積所含分子數是N==,故選D。
6.(多選)設某固體物質的摩爾質量為M,密度為ρ,此種物質樣品的質量為m,體積為V,分子總數為N,阿伏加德羅常數為NA,則下列表示一個分子的質量的表達式中正確的是( )
A. B. C. D.
答案 BC
解析 1 mol該物質的質量為M,且含有NA個分子,所以一
5、個分子的質量為,B項正確。又因為質量為m的樣品的分子總數為N,則一個分子的質量又可以表示為,C項正確。
[綜合訓練]
7.NA代表阿伏加德羅常數,下列說法正確的是( )
A.在同溫同壓時,相同體積的任何氣體單質所含的原子數目相同
B.2 g氫氣所含原子數目為NA
C.在常溫常壓下,11.2 L氮氣所含的原子數目為NA
D.17 g氨氣所含電子數目為10NA
答案 D
解析 由于構成單質分子的原子數目不同,所以同溫同壓下,同體積單質氣體所含原子數目不一定相同,A錯誤;2 g氫氣所含原子數目為2NA,B錯誤;在標準狀況下,11.2 L氮氣所含的原子數目為NA,C錯誤;17 g氨氣
6、即1 mol氨氣,其所含電子數目為(7+3)NA,即10NA,D正確。
8.地球到月球的平均距離為384400 km,如果將鐵分子一個接一個地排列起來,筑成從地球通往月球的“分子大道”,試問,這條“大道”需要多少個分子?這些分子的總質量為多少?(設鐵分子的直徑為3.0×10-10 m,鐵的摩爾質量為5.60×10-2 kg/mol)
答案 1.28×1018個 1.2×10-7 kg
解析 “分子大道”需要的鐵分子的個數為n==個=1.28×1018個,這些分子的總質量為m=·M=×5.60×10-2 kg=1.2×10-7 kg。
9.已知潛水員在岸上和海底吸入空氣的密度分別為1.3
7、 kg/m3和2.1 kg/m3,空氣的摩爾質量為0.029 kg/mol,阿伏加德羅常數NA=6.02×1023 mol-1。若潛水員呼吸一次吸入2 L空氣,試估計潛水員在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空氣的分子數。(結果保留一位有效數字)
答案 3×1022
解析 設空氣的摩爾質量為M,在海底和岸上的密度分別為ρ海和ρ岸,一次吸入空氣的體積為V,則有Δn=NA,代入數據得Δn=3×1022個。
10.某房間地面面積為15 m2,高3 m。已知空氣的摩爾質量為M=29×10-3 kg/mol,標準狀況下空氣的摩爾體積為22.4 L/mol。估算在標準狀況下該房間的空氣質量約為多少千克。
8、
答案 58 kg
解析 房間容積V=15×3 m3=45 m3,
在標準狀況下房間內空氣的摩爾數
n= mol=2×103 mol。
所以總質量m=Mn=29×10-3×2×103 kg=58 kg。
11.金剛石俗稱“金剛鉆”,也就是我們常說的鉆石,它是一種由純碳組成的礦物,也是自然界中最堅硬的物質。已知金剛石的密度ρ=3500 kg/m3。碳原子的摩爾質量為1.2×10-2 kg/mol,現(xiàn)有一塊體積V=5.7×10-8 m3的金剛石,阿伏加德羅常數為6.02×1023 mol-1。(計算結果保留兩位有效數字)
(1)它含有多少個碳原子?
(2)假如金剛石中碳原子是緊密地堆在一起的,把金剛石中的碳原子看成球體,試估算碳原子的直徑。
答案 (1)1.0×1022 (2)2.2×10-10 m
解析 (1)金剛石的質量m=ρV=3500×5.7×10-8 kg=2.0×10-4 kg
碳的物質的量n== mol=1.7×10-2 mol
金剛石所含碳原子數N=n·NA=1.7×10-2×6.02×1023=1.0×1022。
(2)一個碳原子的體積V0== m3=5.7×10-30 m3
把金剛石中的碳原子看成球體,則由公式V0=d3可得碳原子直徑為d== m=2.2×10-10 m。