2021高中人教版物理(选修3-3)复习(讲义+课后练习)：分子运动论(一)-课后练习二及详解

专题：分子运动论(一)题一做布朗运动试验，得到某个观测记录如图所示。图中记录的是()A．分子无规章运动的状况B．某个微粒做布朗运动的轨迹C．某个微粒做布朗运动的速度－时间图线D．按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线题二某物质的摩尔质量为M，密度为ρ，阿伏伽德罗常数为NA，则该物质每个分子的质量m0＝__________，每个分子的体积V0＝__________，单位体积内所含的分子数n＝__________.题三用长度放大600倍的显微镜观看布朗运动，估量放大后的小颗粒(碳)体积为0.1×10-9m3，碳的密度为2.25×103kg/m3，摩尔质量是1.2×10-2kg/mol，阿伏加德罗常数为6.0×1023mol题四一滴水的体积为1.2×10-5cm3，假如放在开口容器中，由于蒸发每分钟跑出的水分子数为6.0×108题五若氮气的摩尔质量为M，摩尔体积为V，密度为阿伏加德罗常数为NA，则有关氮分子的质量m和体积的关系表示为()A.B.C.D.题六目前专家们正在争辩二氧化碳的深海处理技术。试验发觉，在水深300m处，二氧化碳将变成凝胶状态。当水深超过2500m时，二氧化碳会浓缩成近似固体的硬胶体，可看成分子间是紧密排列的。已知二氧化碳的摩尔质量为M，阿伏加德罗常数为NA，每个二氧化碳分子的体积为V0。某状态下二氧化碳气体的密度为ρ，求该状态下体积为V的二氧化碳气体浓缩成近似固体的硬胶体后体积为多少？题七某学校物理爱好小组组织开展一次探究活动，想估算地球四周大气层空气的分子个数。一同学通过网上搜寻，查阅得到以下几个物理量数据：已知地球的半径R＝6.4×106m，地球表面的重力加速度g＝9.8m/s2，大气压强p0＝1.0×105Pa，空气的平均摩尔质量M＝2.9×10-2kg/mol，阿伏加德罗常数NA＝6.0×1023(1)这位同学依据上述几个物理量能估算出地球四周大气层空气的分子数吗？若能，请说明理由；若不能，也请说明理由．(2)假如地球四周的大气全部液化成液态且均匀分布在地球表面上，估算一下地球半径将会增加多少？(已知液化空气密度ρ＝1.0×103kg/m题八在“用油膜法测量分子直径”的试验中，将浓度为的一滴油酸溶液，轻轻滴入水盆中，稳定后形成了一层单分子油膜。测得一滴油酸溶液的体积为V0，形成的油膜面积为S，则油酸分子的直径约为；假如把油酸分子看成是球形的（球的体积公式为，d为球直径），计算该滴油酸溶液所含油酸分子的个数约为___________。课后练习详解题一答案：D详解：微粒在四周液体分子无规章碰撞作用下，做布朗运动，轨迹是无规章的，实际操作中不易描绘出微粒的实际轨迹；而按等时间间隔依次记录的某个运动微粒位置的连线的无规章，也能充分反映微粒布朗运动的无规章性，本试验记录描绘的正是某一粒子位置的连线，故选D。题二答案：M/NAM/ρNAρNA/M详解：由于1mol的任何物质中都含有NA个分子数，则NA·m0＝M即m0＝eq\f(M,NA)，设该物质质量为m，体积为V，则ρ＝eq\f(m,V)得V0＝eq\f(m0,ρ)＝eq\f(M/NA,ρ)＝eq\f(M,ρNA)该1mol物质的体积为Vmol，那么它对应的分子数为NA.而1mol物质的体积为Vmol＝eq\f(M,ρ)那么每单位体积所具有的分子数为n＝eq\f(NA,Vmol)＝eq\f(NA,M/ρ)＝eq\f(ρNA,M)题三答案：5×1010个详解：设小颗粒的边长为a，则放大600倍后，其体积为V＝(600a)3＝0.1×10－9m3，实际体积为V′＝a3＝eq\f(10－16,216)m3质量为m＝ρV′＝eq\f(25,24)×10-15kg含分子数为n＝eq\f(\f(25,24)×10－15,1.2×10－2)×6.0×1023＝5×1010(个)题四答案：6.7×108min详解：水的摩尔体积为V＝1.8×10-5m一滴水中含水分子个数为N＝eq\f(V′,V)NA＝eq\f(1.2×10－5×10－6,1.8×10－5)×6.02×1023＝4.0×1017(个)水分子跑完的时间为t＝eq\f(N,n)＝eq\f(4.0×1017,6.0×108)＝6.7×108(min)题五答案：BC详解：氮分子之间的距离较大，个气体分子的总体积远小于摩尔体积，故，A项错；又是摩尔体积，故，D项错；无论固体、液体或气体个分子的总质量都等于摩尔质量，故C项对；对任何物质，密度与摩尔体积V的乘积都等于摩尔质量M，摩尔质量与的比值就等于分子质量，B项对。题六答案：详解：体积为V的二氧化碳气体的质量为m=ρV，其分子数为n=，变成固体后体积为V′=nV0，解得V′=。题七答案：(1)能1.1×1044个(2)10m详解：(1)能，由于大气压强是由大气重力产生的。由p0＝eq\f(mg,S)＝eq\f(mg,4πR2)，得m＝eq\f(4πR2p0,g)把查阅得到的数据代入上式得m≈5.2×10所以大气层空气的分子数为n＝eq\f(m,M)NA≈1.1×1044个．(2)可求出液化后的体积为V＝eq\f(m,ρ)＝eq\f(5.2×1018,1.0×103)m3＝5.2×1015m3设大气液化后液体均匀分布在地球表面上时，地球半径增加h，则有eq\f(4,3)π(R＋h)3－eq\f(4,3)πR3＝V，得3R