Молекулярная физика и количество вещества — 10 класс

Задачи на молярную массу, число частиц, концентрацию и связь температуры со средней энергией движения молекул.

  • 8 вопросов
  • ≈ 8 мин
  • Средний
  • физика
  • 10 класс
  • молекулярная физика
  • мкт
  • количество вещества

Вопросы и ответы

Выберите ответ мысленно и откройте пояснение для проверки.

  1. Каково количество вещества в 36 г воды, если молярная масса воды 18 г/моль?

    • 2 моль
    • 0,5 моль
    • 18 моль
    • 648 моль
    Ответ и пояснение

    Верный ответ: 2 моль

    Количество вещества равно отношению массы образца к молярной массе. 36/18 = 2 моль.

  2. Сколько молекул содержится в 0,5 моль идеального газа? Примите постоянную Авогадро равной 6 × 10²³ моль⁻¹.

    • 6 × 10²³
    • 1,2 × 10²⁴
    • 3 × 10²³
    • 3 × 10²²
    Ответ и пояснение

    Верный ответ: 3 × 10²³

    Число молекул N = νNₐ = 0,5 × 6 × 10²³ = 3 × 10²³.

  3. Газ содержит 4 × 10²² молекул и занимает 2 л. Чему равна концентрация молекул в единицах СИ?

    • 2 × 10²² м⁻³
    • 2 × 10²⁵ м⁻³
    • 8 × 10²² м⁻³
    • 8 × 10²⁵ м⁻³
    Ответ и пояснение

    Верный ответ: 2 × 10²⁵ м⁻³

    Два литра равны 2 × 10⁻³ м³. Делим число молекул на объём и получаем 2 × 10²⁵ м⁻³.

  4. Температура образца идеального газа выросла с 300 до 450 К. Во сколько раз выросла средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы?

    • В 2 раза
    • В 2,25 раза
    • В 3 раза
    • В 1,5 раза
    Ответ и пояснение

    Верный ответ: В 1,5 раза

    Средняя кинетическая энергия поступательного движения пропорциональна абсолютной температуре. Отношение равно 450/300 = 1,5.

  5. В двух сосудах одинаковая концентрация частиц идеального газа. В одном гелий, в другом неон. Температуры равны. Что можно сказать о давлениях?

    • У гелия давление больше
    • У неона давление больше
    • Нужно знать массу сосудов
    • Давления одинаковы
    Ответ и пояснение

    Верный ответ: Давления одинаковы

    Для идеального газа p = nkT, где n — концентрация. При одинаковых n и T давления одинаковы.

  6. В двух образцах гелия массы равны 4 г и 12 г. Во сколько раз число атомов во втором больше, чем в первом?

    • В 2 раза
    • В 3 раза
    • В 4 раза
    • В 12 раз
    Ответ и пояснение

    Верный ответ: В 3 раза

    Молярная масса у образцов одна и та же. Число атомов пропорционально массе образца, отношение 12/4 = 3.

  7. В одном сосуде находятся гелий и неон в тепловом равновесии. Как соотносятся средние кинетические энергии поступательного движения одного атома каждого газа?

    • У гелия больше
    • У неона больше
    • Они одинаковы
    • Они пропорциональны молярным массам
    Ответ и пояснение

    Верный ответ: Они одинаковы

    При тепловом равновесии температуры равны. Средняя энергия поступательного движения частицы определяется температурой, а не массой этой частицы.

  8. Газ в жёстком сосуде сохранил температуру, но часть его молекул откачали. Что произойдёт с давлением оставшегося идеального газа?

    • Оно уменьшится
    • Оно вырастет
    • Оно останется прежним
    • Оно сразу станет равным нулю
    Ответ и пояснение

    Верный ответ: Оно уменьшится

    В неизменном объёме концентрация уменьшится. При той же температуре меньшее число частиц на единицу объёма соответствует меньшему давлению.

Масса образца и количество частиц связаны через количество вещества в молях. В расчёте полезно различать молярную массу и массу одной молекулы: это разные величины с разными единицами.

В модели идеального газа температуру связывают со средней кинетической энергией поступательного движения частиц. Давление зависит и от температуры, и от того, сколько частиц приходится на единицу объёма.