高中物理 粤教版选修3-3课后作业 1　物体是由大量分子组成的 Word版含解析

1．下列说法中正确的是(　　)
A．分子是具有物质物理性质的最小微粒
B．无论是无机物质的分子，还是有机物质的分子，其分子大小的数量级都是10－10 m
C．本节中所说的“分子”，包含了单原子分子、多原子分子等多种意义
D．分子的质量是很小的，其数量级为10－19 kg
【解析】　分子是构成物质并保持物质化学性质的最小微粒，A错；大分子，特别是有机大分子的直径数量级会超过10－10 m，故B错；分子质量的数量级，对一般分子来说是10－26 kg，D错．
【答案】　C
2．如果用M表示某物质的摩尔质量，m表示分子质量，ρ表示物质的密度，V表示摩尔体积，V′表示分子体积，N为阿伏加德罗常数，则下列关系中正确的是(　　)
A．分子间距离d＝
B．单位体积内分子的个数为
C．分子的体积一定是
D．物质的密度一定是ρ＝
【解析】　气体分子间距远大于分子直径，故分子的直径不等于分子间的距离，A错误；物质的摩尔体积为V＝，故单位体积内的分子数为n＝＝，B正确；分子占据的空间是＝，对于气体，此值远大于分子的体积，C错误；物质的密度ρ＝，ρ＝，但对于气体，不能用m、V′两个微观量直接求解宏观量ρ，公式错误，D错误．
【答案】　B
3．根据下列物理量(一组)，就可以估算出气体分子间的平均距离的是(　　)
A．阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和质量
B．阿伏加德罗常数，该气体的质量和体积
C．阿伏加德罗常数，该气体的摩尔质量和密度
D．该气体的密度、体积和摩尔质量
【解析】　由气体的立方体模型可知，每个分子平均占有的活动空间为V0＝r3，r是气体分子间的平均距离，摩尔体积V＝NAV0＝.因此，要计算气体分子间的平均距离r，需要知道阿伏加德罗常数NA、摩尔质量M和该气体的密度ρ.
【答案】　C
4．(双选)某气体的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为ρ，每个分子的质量和体积分别为m和V0，则阿伏加德罗常数NA可表示为(　　)
A．NA＝　　　　　 B．NA＝
C．NA＝ D．NA＝
【解析】　据题给条件和阿伏加德罗常数定义，NA＝＝，即B、C对；而气体分子之间距离太大，气体分子的体积与分子所占据的空间体积相差太大，所以A错；同理ρ为气体的密度，ρV0并不等于分子的质量，所以D错．
【答案】　BC
5．试估算氢气分子在标准状态下的平均距离(1摩尔氢气分子在标准状态下的体积为22.4 L)(　　)
A．4.3×10－10 m B．3.3×10－9 m
C．5.3×10－11 m D．2.3×10－8 m
【解析】　建立气体分子的立方体模型，分子看成是一个质点，处在规则且均匀分布的立方体中心，小立方体的体积是指分子平均占据空间的大小，设a为小立方体的棱长，即为分子间距，若取1 mol标准状态下的氢气，则
a＝ ＝ m≈3.3×10－9 m.
【答案】　B
6．某固体物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为NA，则每个分子的质量和单位体积内所含的分子数分别为(　　)
A.， B.，
C.， D.，
【解析】　每个分子的质量m＝，每个分子的体积V＝则单位体积内所含的分子数为n＝＝.故A项正确．
【答案】　A
7．NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是(　　)
A．在同温同压时，相同体积的任何气体单质所含的原子数目相同
B．2 g氢气所含原子数目为NA
C．在常温常压下，11.2 L氮气所含的原子数目为NA
D．17 g氨气所含电子数目为10NA
【解析】　由于构成单质分子的原子数目不同，所以同温同压下，相同体积单质气体所含原子数目不一定相同，A错.2 g H2所含原子数目为2 NA，B错．在常温常压下，11.2 L氮气的物质的量不能确定，则所含原子数目不能确定，C错.17 g氨气即1 mol氨气，其所含质子数为(7＋3)NA，即10NA.
【答案】　D
8．某物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏加德罗常数为N，设想该物质分子是一个挨一个紧密排列的小球，估算分子直径是(　　)
A. B.
C. D.
【解析】　设分子直径为D，则分子体积为V0＝π·()3＝πD3，而V0＝，故推出选项A对．
【答案】　A
9．从下列哪一组数据可以算出阿伏加德罗常数(　　)
A．水的密度和水的摩尔质量
B．水的摩尔质量和水分子的体积
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
【解析】　由NA＝＝＝＝，可求NA.故选D.
【答案】　D
10．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
【解析】　假设8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≈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正确．
【答案】　A
11．据环保部门测定，在北京地区沙尘暴严重时，最大风速达到12 m/s，同时大量的微粒在空中悬浮，沙尘暴使空气中的悬浮微粒的最高浓度达到5.8×10－6 kg/m3，悬浮微粒的密度为2.0×103 kg/m3，其中悬浮微粒的直径小于10－7 m的称为“可吸入颗粒物”，对人体的危害最大．北京地区出现上述沙尘暴时，设悬浮微粒中总体积的 为可吸入颗粒物，并认为所有可吸入颗粒物的平均直径为5.0×10－8 m，求1.0 cm3的空气中所含可吸入颗粒物的数量是多少？(计算时可把吸入颗粒物视为球形，计算结果保留一位有效数字)
【解析】　先求出可吸入颗粒物的体积以及1 m3中所含的可吸入颗粒物的体积，即可求出1.0 cm3的空气中所含可吸入颗粒物的数量．沙尘暴天气时，1 m3的空气中所含悬浮微粒的总体积为V＝＝ m3＝2.9×10－9 m3，那么1 m3中所含的可吸入颗粒物的体积为V′＝＝5.8×10－11 m3，又因为每一个可吸入颗粒的体积为V0＝πd3≈6.54×10－23 m3，所以1 m3中所含的可以吸入颗粒物的数量n＝＝8.9×1011个，故1.0 cm3的空气中所含可以吸入颗粒的数量为N＝n×1.0×10－6 个＝8.9×105 个≈9×105个．
【答案】　9×105个
12．随着“嫦娥一号”的成功发射，中国探月工程顺利进行．假设未来在月球建一间实验室，长a＝8 m，宽b＝7 m，高c＝4 m，实验室里的空气处于标准状态．为了估算出实验室里空气分子的数目，有两位同学各提出了一个方案：
方案1　取分子直径D＝1×10－10 m，算出分子体积V1＝πD3，根据实验室内空气的体积V＝abc，算得空气分子数为n＝＝.
方案2　根据化学知识，1 mol空气在标准状态下的体积V0＝22.4 L＝22.4×10－3 m3.由实验室内空气的体积，可算出实验室内空气的摩尔数nmol＝＝；再根据阿伏加德罗常数算得空气分子数为n＝nmolNA＝NA.
请对这两种方案做一评价，并估算出实验室里空气分子的数目．
【解析】　方案1把实验室里的空气分子看成是一个个紧挨在一起的，没有考虑空气分子之间的空隙，不符合实际情况．通常情况下气体分子间距的数量级为10－9 m，因此分子本身体积只是气体所占空间的极小一部分，常常可以忽略不计，方案1错误；方案2的计算方法是正确的，根据方案2计算结果如下：n＝NA＝×6.02×1023个＝6.02×1027个．
【答案】　方案1错误，方案2正确　6.02×1027个