2020-2021学年高二下学期物理人教版(2019)选择性必修第三册第一章专题强化练1　阿伏加德罗常数的应用（Word含答案）

第一章　分子动理论
专题强化练1　阿伏加德罗常数的应用
一、选择题
1.(2020江苏徐州一中高二下月考,)从下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量(　　)
A.氧气的密度和阿伏加德罗常数
B.氧气分子的体积和氧气的密度
C.氧气分子的质量和阿伏加德罗常数
D.氧气分子的体积和氧气分子的质量
2.(2020重庆一中高三上期中改编,)(多选)下列说法正确的是(　　)
A.在较暗的房间里,看到透过窗户的“阳光柱”里粉尘的运动是布朗运动
B.已知某气态物质的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏加德罗常数为NA,则该种物质的分子体积为V0=MρNA
C.已知某固态物质的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏加德罗常数为NA,则该种物质的分子体积为V0=MρNA
D.内能相同的物体,温度可能不同
3.(2019山东淄博一中高二月考,)用M表示液体或固体的摩尔质量,m表示分子质量,ρ表示物质密度,Vm表示摩尔体积,V0表示分子体积,NA表示阿伏加德罗常数,下列关系式不正确的是(　　)
A.NA=V0Vm　　　　　　　　B.NA=VmV0
C.Vm=Mρ　　　　　　　　D.m=MNA
4.(2019河北邢台一中高二下月考,)空调在制冷过程中,室内空气中的水蒸气接触蒸发器(铜管)液化成水,经排水管排走,空气中水分越来越少,人会感觉干燥。某空调工作一段时间后,排出液化水的体积为V,水的密度为ρ,摩尔质量为M,阿伏加德罗常数为NA,则液化水中分子的总数N和水分子的直径d分别为(　　)
A.N=MρVNA,d=36MπρNA　　　　　　　　B.N=ρVNAM,d=3πρNA6M
C.N=ρVNAM,d=36MπρNA　　　　　　　　D.N=MρVNA,d=3πρNA6M
二、非选择题
5.(2020湖北武汉部分学校高三测试,)已知铜的密度为ρ=8.9×103 kg/m3、摩尔质量为6.4×10-2 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1,1 m3铜的分子数约为　　　　　　(结果保留2位有效数字);铜分子的直径约为　　　　　m(结果保留1位有效数字)。?
6.(2019湖北名校联盟高二下联考,)很多轿车为了改善夜间行驶时的照明问题,在车灯的设计上选择了氙气灯,因为氙气灯灯光的亮度是普通灯灯光亮度的3倍,但是耗电量仅是普通灯的一半,使用寿命则是普通灯的5倍,很多车主会选择含有氙气灯的汽车。若氙气充入灯头后的体积V=1.6 L,密度ρ=6.0 kg/m3,氙气的摩尔质量M=0.131 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6×1023 mol-1。试估算:(结果均保留一位有效数字)
(1)灯头中氙气分子的总个数N;
(2)灯头中氙气分子间的平均距离。
7.(2019江苏南京师大附中高考模拟,)已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3 kg/m3和2.1 kg/m3,空气的摩尔质量为0.029 kg/mol,阿伏加德罗常数NA=6.02×1023 mol-1。若潜水员呼吸一次吸入2 L空气,试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数。(结果保留一位有效数字)
答案全解全析
1.C　已知氧气的密度和阿伏加德罗常数,可以求出单位体积氧气的质量,但求不出氧气的摩尔质量,故A错误;已知氧气分子的体积和氧气的密度可以求出单位体积的质量,但求不出氧气的摩尔质量,故B错误;1 mol氧气含有阿伏加德罗常数个分子,已知氧气分子的质量和阿伏加德罗常数,可以求出氧气的摩尔质量,故C正确;已知氧气分子的体积和氧气分子的质量,求不出氧气的摩尔质量,故D错误。
2.CD　布朗运动是悬浮在液体或气体中固体小颗粒的无规则运动,在较暗的房间里可以观察到射入屋内的阳光中有悬浮在空气里的小颗粒在飞舞,这是由于气体在流动,不是布朗运动,故A错误;已知某物质的摩尔质量为M,密度为ρ,阿伏加德罗常数为NA,对于固态物质,分子间隙很小,则该种物质的分子体积为V0=MρNA;对于气体,分子间距离远大于分子直径,分子体积远小于V0,故B错误,C正确;温度是分子的平均动能的标志,内能相同的物体,温度不一定相同,故D正确。
3.A　摩尔体积表示1 mol分子的总体积,1 mol任何物质含有阿伏加德罗常数个分子,所以NA=VmV0,故A错误,B正确;摩尔体积等于摩尔质量除以密度,分子质量等于摩尔质量除以阿伏加德罗常数,故C、D正确;故选A。
4.C　水的摩尔体积Vmol=Mρ;水分子数N=VVmolNA=ρVNAM;将水分子看成球形,由VmolNA=16πd3,解得水分子的直径d=36MπρNA,故C正确。
5.答案　8.4×1028　3×10-10
解析　铜的摩尔体积为V=Mρ,1 m3铜的分子数约为n=1VNA,联立可得n=8.4×1028(个)。根据Mρ=43πd23NA,代入数据可得铜分子的直径约为d=3×10-10 m。
6.答案　(1)4×1022个　(2)3×10-9 m
解析　(1)设充入灯头的氙气的物质的量为n,则n=ρVM,氙气分子的总个数N=ρVMNA≈4×1022(个)。
(2)每个分子所占的空间为V0=VN,设分子间的平均距离为a,则有V0=a3,则a=3VN≈3×10-9 m。
7.答案　3×1022个
解析　设空气的摩尔质量为M,在海底和岸上的密度分别为ρ海和ρ岸,每呼吸一次吸入空气的体积为V,则有Δn=ρ海V?ρ岸VMNA,代入数据得Δn=3×1022(个)。