《物体是由大量分子组成的》同步练习1

第一章分子动理论第一章分子动理论 第一节第一节 物体是由大量分子组成的物体是由大量分子组成的 1 物体是由大量分子组成的 分子是 并保持物质 性质的最小微粒 有些物质的分子只包含一个原子 有些物质的分子包含 原子 一些有机大分子包 含上百个甚至上千个原子 2 除了一些有机物质的大分子外 多数分子直径的数量级为 m 分子质量的数量 级一般为 kg 3 1mol的任何物质都含有 粒子数 这个数量用 来表示 它的数值通常取NA 粗略计算可取NA 它 是联系宏观量与微观量的桥梁 它把摩尔质量 摩尔体积这些宏观物理量与 等微观物理量联系起来 4 下列说法中正确的是 A 物体是由大量分子组成的 B 无论是无机物质的小分子 还是有机物质的大分子 其分子大小的数量级都是10 10m C 本节中所说的 分子 只包含了化学中的分子 不包括原子和离子 D 分子的质量是很小的 其数量级为10 10kg 5 纳米材料具有广泛的应用前景 在材料科学中纳米技术的应用使材料科学日新月异 在 1nm的长度上可以排列的分子 其直径约为10 10m 个数最接近于 A 1个B 10个C 100个D 1000个 6 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 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 2g氢气所含原子数目为NA C 在常温常压下 11 2L氮气所含的原子数目为NA D 17g氨气所含电子数目为10NA 概念规律练 知识点一 分子的大小 1 已知在标准状况下 1mol氢气的体积为22 4L 氢气分子直径的数量级为 A 10 9mB 10 10m C 10 11mD 10 8m 2 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 边长为1nm的立方体可 容纳液态氢分子 其直径约为10 10m 的个数最接近于 A 102个B 103个C 106个D 109个 知识点二 阿伏加德罗常数 3 若以M表示水的摩尔质量 Vmol表示在标准状态下水蒸气的摩尔体积 为在标准状态下 水蒸气的密度 NA为阿伏加德罗常数 m 分别表示每个水分子的质量和体积 下面是四 个关系式 NA m Vmol m M NA M NA Vmol NA A 和 都是正确的 B 和 都是正确的 C 和 都是正确的 D 和 都是正确的 4 某种物质的摩尔质量为M kg mol 密度为 kg m3 若用NA表示阿伏加德罗常数 则 1 每个分子的质量是 kg 2 1m3的这种物质中包含的分子数目是 3 1mol的这种物质的体积是 m3 4 平均每个分子所占据的空间是 m3 方法技巧练 求解微观量的建模技巧 5 已知水的密度 1 0 103kg m3 水的摩尔质量Mmol 1 8 10 2 kg mol 求 1 1cm3水中有多少个分子 2 估算一个水分子的直径多大 6 已知氧气分子的质量m 5 3 10 26kg 标准状况下氧气的密度 1 43kg m3 阿伏加德 罗常数NA 6 02 1023mol 1 求 1 氧气的摩尔质量 2 标准状况下氧气分子间的平均距离 3 标准状况下1cm3的氧气中含有的氧分子数 结果保留两位有效数字 1 关于分子的质量 下列说法中正确的是 A 质量相同的任何物质 其分子的质量一定相同 B 摩尔数相同的物质 分子的质量一定相同 C 分子的质量之比一定等于它们的摩尔质量之比 D 密度大的物质 分子的质量一定大 2 关于物体中的分子数目 下列说法中正确的是 A 质量相等的物体含有相同的分子数 B 体积相同的物体含有相同的分子数 C 物质的量相同的物体含有相同的分子数 D 密度相同的气体含有相同的分子数 3 双选 下列数值等于阿伏加德罗常数的是 A 1m3的任何物质所含的分子数 B 1kg的任何物质所含的分子数 C 标准状态下1mol气体所含的分子数 D 任何状态下1mol任何物质所含的分子数 4 阿伏加德罗是NA mol 1 铜的摩尔质量是 kg mol 铜的密度是 kg m3 则下列说 法不正确的是 A 1m3铜中所含的原子数为 NA B 一个铜原子的质量是 NA C 一个铜原子所占的体积是 NA D 1kg铜所含有的原子数目是 NA 5 双选 某气体的摩尔质量为M 摩尔体积为V 密度为 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 V V0 V m C NA D NA M m M V0 6 某物质的密度为 摩尔质量为 阿伏加德罗常数为NA 则单位体积中所含分子个数 为 A NA B NA C NA D NA 7 已知水银的摩尔质量为M 密度为 阿伏加德罗常数为NA 则水银分子的直径是 A B 6M NA 1 3 3M 4 NA 1 3 C D 6M NA M NA 8 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 9 由阿伏加德罗常数和一个水分子的质量 一个水分子的体积 不能确定的物理量有 A 1mol水的质量B 1mol水蒸气的质量 C 1mol水的体积D 1mol水蒸气的体积 题号123456789 答案 10 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 单位为kg m 3 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 11 1cm3的水中和标准状况下1cm3的水蒸气中各有多少个分子 在上述两种状态下 相邻 两个水分子之间的间距各是多少 12 在我国的 嫦娥奔月 工程中 科学家计算出地球到月球的平均距离L 3 844 105km 已 知铁的摩尔质量 5 6 10 2kg mol 密度 7 9 103 kg m3 若把铁的分子一个紧挨一个 地单列排起来 筑成从地球通往月球的 分子大道 试问 NA 6 1023mol 1 1 这条大道共需多少个铁分子 2 这些分子的质量为多少 13 1mol铜的质量为63 5g 铜的密度是8 9 103kg m3 试计算 1 一个铜原子的体积 2 假若铜原子为球形 求铜原子的直径 3 铜原子的质量 答案答案 课前预习练 1 构成物质 化学 多个 2 10 10 10 26 3 相同的 阿伏加德罗常数 6 02 1023mol 1 6 0 1023mol 1 分子质量 分子大小 4 A 物体是由大量分子组成的 故A项正确 一些有机物质的大分子大小的数量级超过 10 10 m故B项错误 本节中把化学中的分子 原子 离子统称为分子 故C项错误 分子 质量的数量级一般为10 26 kg 故D项错误 5 B 纳米是长度的单位 1 nm 10 9m 即1 nm 10 10 10 m 所以排列的个数接 近于10个 B项正确 6 C 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 M 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 7 D 由于构成单质分子的原子数目不同 所以同温同压下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2NA 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 其所含电子数目为 7 3 mol 即10NA 课堂探究练 1 B 分子直径的数量级为10 10 m 故B项正确 方法总结 1 容易直接套用求解固体或液体分子直径的理想模型 而错选A 2 气体分子间 距很大 d 10r 不能忽略分子间隙 2 B 1nm 10 9m 则边长为1nm的立方体的体积为V 10 9 3m3 10 27m3 估算时 可 将液态氢分子看作边长为10 10m的小立方体 则每个氢分子的体积V0 10 10 3m3 10 30 m3 所以可容纳的液态氢分子个数N 103个 V V0 方法总结 可认为液态氢分子紧挨着 空隙可忽略 建立立方体模型比建立球形模型运算 更简捷 3 B 对于气体 宏观量M Vmol 之间的关系式仍适用 有M Vmol 根据宏观量与微 观量之间的关系式可得m 所以 式正确 NA 所以 式正确 而对于 M NA M m Vmol m 气体分子来说 由于其两邻近分子间距离太大 求出的是相邻两分子间的平均距 Vmol NA 离 而不是单个气体分子的体积 其体积远小于该值 所以 式不正确 而 式是将 式 代入 式得出的 也是不正确的 故B选项正确 方法总结 阿伏加德罗常数一手牵着宏观量 一手携着微观量 应用它 在已知一个宏观 量的情况下 可以求出微观量 反之 已知一个微观量 也可以求出宏观量 当然已知一 个微观量 再加上一个宏观量 也是可以求出阿伏加德罗常数的 阿伏加德罗常数既联系 着质量端 也联系着体积端 质量端的应用没什么问题 体积端的应用要注意针对气体时 微观体积量应该是气体分子占据的平均空间 绝不是单个气体分子的体积 它们的差距 是相当大的 在10倍左右 4 1 2 3 4 M NA NA M M M NA 解析 1 每个分子的质量等于摩尔质量与阿伏加德罗常数的比值 即m0 M NA 2 1m3的这种物质中含有的分子的物质的量为n 1 M M 故1m3的这种物质中包含的分子数目为nNA NA M 3 1mol的这种物质的体积是摩尔体积 即Vmol M 4 平均每个分子所占据的空间是摩尔体积与阿伏加德罗常数的比值 即V0 Vmol NA M NA 5 1 3 3 1022个 2 3 9 10 10m或3 1 10 10m 解析 水的摩尔体积为 Vmol m3 mol 1 8 10 5m3 mol Mmol 1 8 10 2 1 0 103 1 1cm3水中水分子的数目为 n NA 个 3 3 1022个 V Vmol 10 6 6 02 1023 1 8 10 5 2 建立水分子的球形模型 有 d3 1 6 Vmol NA 水分子的直径为d m 3 9 10 10m 3 6Vmol NA 3 6 1 8 10 5 6 02 1023 3 14 再如建立水分子的立方体模型 有d3 Vmol NA 水分子的直径为d m 3 1 10 10m 3 Vmol NA 3 1 8 10 5 6 0 1023 方法总结 对于固体 液体在微观量的计算中 特别是计算分子直径时 把固体 液体分 子看成球形或一个小立方体 当把固体 液体分子看成球形时 分子直径d 3 6V0 当把固体 液体分子看成立方体时 d 其中V0为每个分子的体积 3 6Vmol NA 3 V0 3 Vmol NA Vmol为摩尔体积 6 1 3 2 10 2kg mol 2 3 3 10 9m 3 2 7 1019个 解析 1 氧气的摩尔质量为M NA m 6 02 1023 5 3 10 26kg mol 3 2 10 2 kg mol 2 标准状况下氧气的摩尔体积V 所以每个氧分子所占空间V0 而每个氧 M V NA M NA 分子占有的体积可以看成是棱长为a的立方体 即V0 a3 则a3 a M NA 3 M NA m 3 3 10 9m 3 3 2 10 2 1 43 6 02 1023 3 1cm3氧气的质量m V 1 43 1 10 6kg 1 43 10 6kg 则1cm3氧气中含有的氧分子个数n 个 2 7 1019个 m m 1 43 10 6 5 3 10 26 方法总结 气体分子不是一个一个紧密排列的 它们分子间的距离很大 所以气体分子的 大小不等于分子所占有的平均空间 此时每个分子占有的空间一般视为棱长为a的立方体 其大小可表示为a 其中Vmol为标准状况下的摩尔体积 a也可理解为气体分子间的 3 Vmol NA 平均距离 课后巩固练 1 C 2 C 3 CD 1 mol任何物质所含的分子数均为6 02 1023个 这一数值称为阿伏加德罗常数 因此 A B错误 C D正确 4 D 1m3铜所含有的原子数为n NA NA A正确 一个铜原子的质量为 m V NA m0 B正确 1kg铜所含原子数目为n NA D错误 NA 1 NA 5 BC 气体分子间距离很大 气体的体积并不等于每个分子的体积之和 A错 气体的 质量等于每个分子质量之和 C对 由于M V B对 气体的密度是对大量气体分子而言 的 一个分子质量m V0 D错 6 D 已知物质的摩尔质量为 密度为 则物质的摩尔体积为 则单位体积中所含分 子的个数为 NA 故本题选D 1 NA 7 A 水银的摩尔体积为V 水银分子的体积V 把分子看成球形 据V M V NA M NA D3得水银分子直径D A对 1 6 6M NA 1 3 8 D A项 无论是水的体积 水的物质的量还是水的质量 都不能将 MA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 D项 取n摩尔水为研究对象 则其质量m nMA 水的分子总数N 故NA m m0 nMA m0 N n 其中m0为水分子的质量 MA m0 9 D 该题考查阿伏加德罗常数的基础知识 题目已知条件是一个水分子的质量和一个 水分子的体积及阿伏加德罗常数 那么由一个水分子的质量乘以阿伏加德罗常数可得一摩 尔水的质量 故A能确定 又因为一摩尔水蒸气的分子数应和一摩尔水的分子数相同 所 以一摩尔水蒸气的质量和一摩尔水的质量相同 B也能确定 又由于已知一个水分子的体 积 乘以阿伏加德罗常数即可得到一摩尔水的体积 C能确定 因为水分子和水蒸气的分 子距离不同 所以D不能确定 故选D 10 NA 0 2a M 3 6M 10 3 NA 解析 a克拉钻石的摩尔数为0 2a M 所含分子数为n NA 0 2a M 钻石的摩尔体积为V 单位为m3 mol M 10 3 每个钻石分子的体积为V0 V NA M 10 3 NA 设钻石分子直径为d 则V0 3 d 单位为m 4 3 d 2 3 6M 10 3 NA 11 3 3 1022个 2 7 1019个 3 9 10 10m3 3 10 9m 解析 1cm3水中的水分子个数为 n NA NA 3 3 1022 m M V M 1 1 6 02 1023 18 个 设相邻两个水分子间距为d 视水分子为球形 则有V0 d3 所以d V n 1 6 3 6V n m 3 9 10 10m 1摩尔的任何气体在标准状况下 占有的体积均为 3 6 1 10 6 3 14 3 3 1022 22 4