高中物理粤教版3-3作业 　物体是由大量分子组成的 Word版含解析

　物体是由大量分子组成的

1.0.5 mol氢分子中含有(　　)
A.0.5个氢分子
B.1个氢分子
C.3.01×1012个氢分子
D.3.01×1023个氢分子
答案D
2.下列物体中,可能是分子的是(　　)
A.浓雾里的一颗小水珠 B.海滩上的一颗小沙粒
C.植物体内的一个细胞 D.以上物体都不是分子
答案D
3.通过下列数据可以算出阿伏加德罗常数的是(　　)
A.水的密度和水的摩尔质量
B.水的摩尔质量和水的体积
C.水分子的体积和水分子的质量
D.水分子的质量和水的摩尔质量
答案D
解析选项A,无论是水的体积、水的物质的量还是水的质量,都不能将密度ρ、摩尔质量Mmol与NA联系起来,故无法求出NA.同理可判断B、C两项均不能求出NA.选项D,单个水分子的质量为m0,摩尔质量为Mmol,则NA=Mmolm0.
4.已知阿伏加德罗常数NA,物质的摩尔质量M和摩尔体积V,不能估算出的是(　　)
A.固体物质分子的大小和质量
B.液体分子的大小和质量
C.气体分子的大小
D.气体分子的质量
答案C
5.(多选)关于分子,下列说法正确的是(　　)
A.分子是组成物质的最小微粒
B.分子是保持物质化学性质的最小微粒
C.在热学中所说的分子和化学中所说的分子是相同的
D.在热学中把原子、离子、分子统称为分子
答案BD
6.(多选)下列说法正确的是(　　)
A.一般分子直径的数量级为10-10 m,所以无法用肉眼直接看到它们
B.所有分子的直径都相同
C.分子看作球是对分子的简化模型,实际上分子的形状并不真的都是小球
D.阿伏加德罗常数是指1 m3任何物质所含的分子数
答案AC
7.下列说法正确的是(　　)
A.1 mol的各种物质的质量都相等
B.1 mol氢原子的质量小于1 mol氧原子的质量
C.1 mol氢原子数大于1 mol氧原子数
D.1 mol的各种物质的体积都相等
答案B
能力提升
8.阿伏加德罗常数是NA,铜的摩尔质量为M,铜的密度是ρ,则下列判断正确的是(　　)
A.1 m3铜中含有原子数目是ρNAM
B.1 kg铜含有原子数目是ρNA
C.1个铜原子的质量为MρNA
D.1个铜原子占有的体积是MNAρ
答案A
解析1 m3铜的质量m=ρ,故1 m3铜中含有原子数目是ρNAM;1 kg铜含有原子数目是NAM;一个铜原子的质量为MNA;1个铜原子占有的体积是MρNA.
9.(多选)对于液体和固体来说,如果用M表示摩尔质量,m表示分子质量,ρ表示物质的密度,V表示摩尔体积,V0表示分子体积,NA表示阿伏加德罗常数,那么下列反映这些量之间的关系式中,正确的是(　　)
A.NA=V0V B.NA=VV0 C.m=MNA D.V=ρM
答案BC
解析NA=摩尔体积分子体积,即NA=VV0;分子质量=摩尔质量NA,即m=MNA;摩尔体积=摩尔质量密度,即V=Mρ.
10.若以M表示水的摩尔质量,Vm表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积,ρ为在标准状态下水蒸气的密度,NA为阿伏加德罗常数,m0、V0分别表示每个水分子的质量和体积,下面四个关系式:
①NA=Vmρm0　②ρ=MNAV0　③m0=MNA　④V0=VmNA
其中正确的是(　　)
A.①和② B.①和③
C.③和④ D.①和④
答案B
解析对于气体,宏观量M、Vm、ρ之间的关系式仍适用,有M=ρVm,宏观量与微观量之间的质量关系也适用,有NA=Mm0,所以m0=MNA,③式正确;NA=Mm0=ρVmm0,①式正确;由于气体的分子间有较大的距离,VmNA求出的是一个气体分子平均占有的空间,一个气体分子的体积远远小于该空间,所以④式不正确;气体密度公式不适用于单个气体分子的计算,故②式也不正确.
11.已经发现的纳米材料具有很多优越性能,有着广阔的应用前景.棱长为1 nm的立方体可容纳液态氢分子(其直径为10-10 m)数最接近于(　　)
A.102个 B.103个 C.106个 D.109个
答案B
解析1 nm=10-9 m,则棱长为1 nm的立方体的体积为V=(10-9)3 m3=10-27 m3.估算时,可将液态氢分子看作棱长为10-10 m的小立方体,则每个氢分子的体积V0=(10-10)3 m3=10-30 m3,所以可容纳的液态氢分子个数N=VV0=103.
12.在室温下,水分子的平均间距约为3×10-10 m,假定此时水分子是一个紧挨一个的,若使水完全变为同温度下的水蒸气,水蒸气的体积约为原来水体积的1 600倍,此时水蒸气分子的平均间距最接近于(　　)
A.3.5×10-9 m B.4.0×10-9 m
C.3.0×10-8 m D.4.8×10-7 m
答案A
解析假设每个水分子组成一个边长为3×10-10 m的正方体,水蒸气的体积约为原来水体积的 1 600 倍,可看成是正方体的体积增大为原来的1 600倍,即边长增大为原来的31 600≈11.7倍,可得水蒸气分子的平均间距约为3×10-10×11.7 m=3.51×10-9 m.故选项A是正确的.
13.很多轿车配置有安全气囊以保障驾乘人员的安全,轿车在发生一定强度的碰撞时,利用叠氮化钠(NaN3)爆炸产生的气体(假设都是N2)充入气囊.若氮气充入后安全气囊的容积V=56 L,囊中氮气的密度ρ=2.5 kg/m3,氮气的摩尔质量M=0.028 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6×1023mol-1,试估算:
(1)囊中氮气分子的总个数N;
(2)囊中氮气分子间的平均距离.(结果保留一位有效数字)
答案(1)3×1024个　(2)3×10-9 m
解析(1)设N2的物质的量为n,则n=ρVM,氮气的分子总数N=nNA=ρVMNA,
代入数据,得N=3×1024(个).
(2)每个分子所占的空间为V0=VN,
设分子间平均距离为a,则有V0=a3,
即a=3V0=3VN.
代入数据,得a≈3×10-9 m.
14.钻石是首饰和高强度的钻头、刻刀等工具中的主要材料,设钻石的密度为ρ(单位为kg/m3),摩尔质量为M(单位为g/mol),阿伏加德罗常数为NA,请写出a克拉钻石所含有的分子数和每个钻石分子直径的表达式.(1克拉=0.2克)
答案0.2aMNA　36M×10-3NAρπ
解析a克拉钻石的摩尔数为0.2aM,
所含分子数为n=0.2aMNA.
钻石的摩尔体积为
V=M×10-3ρ(单位为m3/mol),
每个钻石分子的体积为V0=VNA=M×10-3NAρ.
设钻石分子直径为d,则V0=43π(d2)3,d=36M×10-3NAρπ(单位为m).