Молекулярная физика и количество вещества — 10 класс
Задачи на молярную массу, число частиц, концентрацию и связь температуры со средней энергией движения молекул.
Вопросы и ответы
Выберите ответ мысленно и откройте пояснение для проверки.
-
Каково количество вещества в 36 г воды, если молярная масса воды 18 г/моль?
Ответ и пояснение
Верный ответ: 2 моль
Количество вещества равно отношению массы образца к молярной массе. 36/18 = 2 моль.
-
Сколько молекул содержится в 0,5 моль идеального газа? Примите постоянную Авогадро равной 6 × 10²³ моль⁻¹.
Ответ и пояснение
Верный ответ: 3 × 10²³
Число молекул N = νNₐ = 0,5 × 6 × 10²³ = 3 × 10²³.
-
Газ содержит 4 × 10²² молекул и занимает 2 л. Чему равна концентрация молекул в единицах СИ?
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.
-
Температура образца идеального газа выросла с 300 до 450 К. Во сколько раз выросла средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы?
Ответ и пояснение
Верный ответ: В 1,5 раза
Средняя кинетическая энергия поступательного движения пропорциональна абсолютной температуре. Отношение равно 450/300 = 1,5.
-
В двух сосудах одинаковая концентрация частиц идеального газа. В одном гелий, в другом неон. Температуры равны. Что можно сказать о давлениях?
Ответ и пояснение
Верный ответ: Давления одинаковы
Для идеального газа p = nkT, где n — концентрация. При одинаковых n и T давления одинаковы.
-
В двух образцах гелия массы равны 4 г и 12 г. Во сколько раз число атомов во втором больше, чем в первом?
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.
-
В одном сосуде находятся гелий и неон в тепловом равновесии. Как соотносятся средние кинетические энергии поступательного движения одного атома каждого газа?
Ответ и пояснение
Верный ответ: Они одинаковы
При тепловом равновесии температуры равны. Средняя энергия поступательного движения частицы определяется температурой, а не массой этой частицы.
-
Газ в жёстком сосуде сохранил температуру, но часть его молекул откачали. Что произойдёт с давлением оставшегося идеального газа?
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.