2021高中人教版物理(選修3-3)復(fù)習(xí)(講義+課后練習(xí))：分子運(yùn)動論(一)-課后練習(xí)二及詳解

專題：分子運(yùn)動論(一)題一做布朗運(yùn)動試驗(yàn)，得到某個觀測記錄如圖所示。圖中記錄的是()A．分子無規(guī)章運(yùn)動的狀況B．某個微粒做布朗運(yùn)動的軌跡C．某個微粒做布朗運(yùn)動的速度－時間圖線D．按等時間間隔依次記錄的某個運(yùn)動微粒位置的連線題二某物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為M，密度為ρ，阿伏伽德羅常數(shù)為NA，則該物質(zhì)每個分子的質(zhì)量m0＝__________，每個分子的體積V0＝__________，單位體積內(nèi)所含的分子數(shù)n＝__________.題三用長度放大600倍的顯微鏡觀看布朗運(yùn)動，估量放大后的小顆粒(碳)體積為0.1×10-9m3，碳的密度為2.25×103kg/m3，摩爾質(zhì)量是1.2×10-2kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023mol題四一滴水的體積為1.2×10-5cm3，假如放在開口容器中，由于蒸發(fā)每分鐘跑出的水分子數(shù)為6.0×108題五若氮?dú)獾哪栙|(zhì)量為M，摩爾體積為V，密度為阿伏加德羅常數(shù)為NA，則有關(guān)氮分子的質(zhì)量m和體積的關(guān)系表示為()A.B.C.D.題六目前專家們正在爭辯二氧化碳的深海處理技術(shù)。試驗(yàn)發(fā)覺，在水深300m處，二氧化碳將變成凝膠狀態(tài)。當(dāng)水深超過2500m時，二氧化碳會濃縮成近似固體的硬膠體，可看成分子間是緊密排列的。已知二氧化碳的摩爾質(zhì)量為M，阿伏加德羅常數(shù)為NA，每個二氧化碳分子的體積為V0。某狀態(tài)下二氧化碳?xì)怏w的密度為ρ，求該狀態(tài)下體積為V的二氧化碳?xì)怏w濃縮成近似固體的硬膠體后體積為多少？題七某學(xué)校物理愛好小組組織開展一次探究活動，想估算地球四周大氣層空氣的分子個數(shù)。一同學(xué)通過網(wǎng)上搜尋，查閱得到以下幾個物理量數(shù)據(jù)：已知地球的半徑R＝6.4×106m，地球表面的重力加速度g＝9.8m/s2，大氣壓強(qiáng)p0＝1.0×105Pa，空氣的平均摩爾質(zhì)量M＝2.9×10-2kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA＝6.0×1023(1)這位同學(xué)依據(jù)上述幾個物理量能估算出地球四周大氣層空氣的分子數(shù)嗎？若能，請說明理由；若不能，也請說明理由．(2)假如地球四周的大氣全部液化成液態(tài)且均勻分布在地球表面上，估算一下地球半徑將會增加多少？(已知液化空氣密度ρ＝1.0×103kg/m題八在“用油膜法測量分子直徑”的試驗(yàn)中，將濃度為的一滴油酸溶液，輕輕滴入水盆中，穩(wěn)定后形成了一層單分子油膜。測得一滴油酸溶液的體積為V0，形成的油膜面積為S，則油酸分子的直徑約為；假如把油酸分子看成是球形的（球的體積公式為，d為球直徑），計(jì)算該滴油酸溶液所含油酸分子的個數(shù)約為___________。課后練習(xí)詳解題一答案：D詳解：微粒在四周液體分子無規(guī)章碰撞作用下，做布朗運(yùn)動，軌跡是無規(guī)章的，實(shí)際操作中不易描繪出微粒的實(shí)際軌跡；而按等時間間隔依次記錄的某個運(yùn)動微粒位置的連線的無規(guī)章，也能充分反映微粒布朗運(yùn)動的無規(guī)章性，本試驗(yàn)記錄描繪的正是某一粒子位置的連線，故選D。題二答案：M/NAM/ρNAρNA/M詳解：由于1mol的任何物質(zhì)中都含有NA個分子數(shù)，則NA·m0＝M即m0＝eq\f(M,NA)，設(shè)該物質(zhì)質(zhì)量為m，體積為V，則ρ＝eq\f(m,V)得V0＝eq\f(m0,ρ)＝eq\f(M/NA,ρ)＝eq\f(M,ρNA)該1mol物質(zhì)的體積為Vmol，那么它對應(yīng)的分子數(shù)為NA.而1mol物質(zhì)的體積為Vmol＝eq\f(M,ρ)那么每單位體積所具有的分子數(shù)為n＝eq\f(NA,Vmol)＝eq\f(NA,M/ρ)＝eq\f(ρNA,M)題三答案：5×1010個詳解：設(shè)小顆粒的邊長為a，則放大600倍后，其體積為V＝(600a)3＝0.1×10－9m3，實(shí)際體積為V′＝a3＝eq\f(10－16,216)m3質(zhì)量為m＝ρV′＝eq\f(25,24)×10-15kg含分子數(shù)為n＝eq\f(\f(25,24)×10－15,1.2×10－2)×6.0×1023＝5×1010(個)題四答案：6.7×108min詳解：水的摩爾體積為V＝1.8×10-5m一滴水中含水分子個數(shù)為N＝eq\f(V′,V)NA＝eq\f(1.2×10－5×10－6,1.8×10－5)×6.02×1023＝4.0×1017(個)水分子跑完的時間為t＝eq\f(N,n)＝eq\f(4.0×1017,6.0×108)＝6.7×108(min)題五答案：BC詳解：氮分子之間的距離較大，個氣體分子的總體積遠(yuǎn)小于摩爾體積，故，A項(xiàng)錯；又是摩爾體積，故，D項(xiàng)錯；無論固體、液體或氣體個分子的總質(zhì)量都等于摩爾質(zhì)量，故C項(xiàng)對；對任何物質(zhì)，密度與摩爾體積V的乘積都等于摩爾質(zhì)量M，摩爾質(zhì)量與的比值就等于分子質(zhì)量，B項(xiàng)對。題六答案：詳解：體積為V的二氧化碳?xì)怏w的質(zhì)量為m=ρV，其分子數(shù)為n=，變成固體后體積為V′=nV0，解得V′=。題七答案：(1)能1.1×1044個(2)10m詳解：(1)能，由于大氣壓強(qiáng)是由大氣重力產(chǎn)生的。由p0＝eq\f(mg,S)＝eq\f(mg,4πR2)，得m＝eq\f(4πR2p0,g)把查閱得到的數(shù)據(jù)代入上式得m≈5.2×10所以大氣層空氣的分子數(shù)為n＝eq\f(m,M)NA≈1.1×1044個．(2)可求出液化后的體積為V＝eq\f(m,ρ)＝eq\f(5.2×1018,1.0×103)m3＝5.2×1015m3設(shè)大氣液化后液體均勻分布在地球表面上時，地球半徑增加h，則有eq\f(4,3)π(R＋h)3－eq\f(4,3)πR3＝V，得3R