Luyện thi Vật lí Lớp 10 - Chương 5: Chất khí - Bài 1: Cấu tạo chất. Thuyết động học phân tử chất khí - Chu Văn Biên
Bạn đang xem tài liệu "Luyện thi Vật lí Lớp 10 - Chương 5: Chất khí - Bài 1: Cấu tạo chất. Thuyết động học phân tử chất khí - Chu Văn Biên", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên.
File đính kèm:
- luyen_thi_vat_li_lop_10_chuong_5_chat_khi_bai_1_cau_tao_chat.doc
Nội dung text: Luyện thi Vật lí Lớp 10 - Chương 5: Chất khí - Bài 1: Cấu tạo chất. Thuyết động học phân tử chất khí - Chu Văn Biên
- CHƯƠNG 5: CHẤT KHÍ BÀI 1. CẤU TẠO CHẤT. THUYẾT ĐỘNG HỌC PHÂN TỬ CHẤT KHÍ TÓM TẮT LÝ THUYẾT + Cấu tạo chất - Ở thể khí, lực tương tác giữa các phân tử rất yếu nên các phân tử chuyển động hoàn toàn hỗn loạn. - Ở thể rắn, lực tương tác giữa các phân tử rất mạnh nên giữ được các phân tử ở các vị trí cân bằng xác định, làm cho chúng chỉ có thể dao động xung quanh các vị trí này. - Ở thể lỏng, lực tương tác giữa các phân tử lớn hơn ở thể khí nhưng nhỏ hơn ở thể rắn, nên các phân tử dao động xung quanh vị trí cân bằng có thể di chuyển được. + Thuyết động học phân tử chất khí - Chất khí được cấu tạo từ các phân tử có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng. - Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không ngừng; chuyển động này càng nhanh thì nhiệt độ chất khí càng cao. - Khi chuyển động hỗn loạn các phân tử khí va chạm vào thành bình gây áp suất lên thành bình. + Chất khí trong đó các phân tử được coi là các chất điểm và chỉ tương tác khi va chạm gọi là khí lí tưởng. TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH Câu 1. Tính chất nào sau đây không phải là của phân tử? A. Chuyển động không ngừng. B. Giữa các phân tử có khoảng cách. C. Có lúc đứng yên, có lúc chuyển động. D. Chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của vật càng cao. Câu 2. Khi khoảng cách giữa các phân tử rất nhỏ, thì giữa các phân tử A. chỉ có lực hút. B. chỉ có lực đẩy. C. có cả lực hút và lực đẩy, nhưng lực đẩy lớn hơn lực hút. D. có cả lực hút và lực đẩy, nhưng lực đẩy nhỏ hơn lực hút. Câu 3. Tính chất nào sau đây không phải là của phân tử của vật chất ở thể khí? A. Chuyển động hỗn loạn. B. Chuyển động không ngừng. C. Chuyển động hỗn loạn và không ngừng. D. Chuyển động hỗn loạn xung quanh các vị trí cân bằng cố định. Câu 4. Đun nóng khối khí trong một bình kín. Các phân tử khí A. xích lại gần nhau hơn.B. có tốc độ trung bình lớn hơn. C. nở ra lớn hơn.D. liên kết lại với nhau. Câu 5. Chất nào khó nén?
- A. Chất rắn, chất lỏng.B. Chất khí, chất rắn. C. Chất khí, chất lỏng.D. Chỉ có chất rắn. Câu 6. Hiện tượng nào liên quan đến lực đẩy phân tử? A. Không thể ghép liền hai nửa viên phấn với nhau được. B. Nhỏ hai giọt nước gần nhau, hai giọt nước sẽ nhập làm một. C. Rất khó làm giảm thể tích của một khối chất lỏng. D. Phải dùng lực mới bẻ gãy được một miếng gỗ. Câu 7. Câu nào sau đây nói về chuyển động của phân tử là không đúng? A. Chuyển động của phân tử là do lực tương tác phân tử gây ra. B. Các phân tử chuyển động không ngừng. C. Các phân tử chuyển động càng nhanh khi nhiệt độ của vật càng cao. D. Khi chuyển động hỗn loạn các phân tử khí va chạm vào thành bình gây áp suất lên thành bình. Câu 8. Câu nào sau đây nói về chuyển động phân tử ở các thể khác nhau là không đúng? A. Các phân tử chất rắn dao động xung quanh các vị trí cân bằng xác định. B. Các phân tử chất lỏng dao động xung quanh các vị trí cân bằng có thể di chuyển được. C. Các phân tử chất khí không dao động xung quanh các vị trí cân bằng. D. Các phân tử chất rắn, chất lỏng và chất khí đều chuyển động hỗn độn như nhau. Câu 9. Câu nào sau đây nói về lực tương tác phân tử là không đúng? A. Lực phân tử chỉ đáng kể khi các phân tử ở rất gần nhau. B. Lực hút phân tử có thể lớn hơn lực đẩy phân tử. C. Lực hút phân tử không thể lớn hơn lực đẩy phân tử. D. Lực hút phân tử có thể bằng lực đẩy phân tử. Câu 10. Nhận xét nào sau đây về các phân tử khí lí tưởng là không đúng? A. Có thể tích riêng không đáng kể. B. Có lực tương tác không đáng kể khi không va chạm. C. Có khổi lượng không đáng kể. D. Có độ lớn vận tốc càng lớn khi nhiệt độ phân tử càng cao. Câu 11. Tính chất nào sau đây không phải là tính chất của chất ở thể khí? A. Có hình dạng và thể tích riêng. B. Có các phân tử chuyển động hoàn toàn hỗn độn. C. Có thể nén được dễ dàng. D. Có lực tương tác phân tử nhỏ hơn lực tương tác phân tử ở thể rắn và thể lỏng. Câu 12. Xét hai nhận định sau đây, nhận định nào đúng? (1) Sở dĩ các vật ở thể rắn có thể tích và hình dạng riêng xác định là vì lực tương tác giữa các phân tử ở thể rắn rất mạnh nên giữ được các phân tử ở các vị trí cân bằng xác định và làm cho chúng chỉ có thể dao
- động xung quanh các vị trí cân bằng này. Chính nhờ thế mà các vật rắn có thể tích và hình dạng riêng xác định. (2) Sở dĩ các vật ở thể khí có thể tích và hình dạng riêng không xác định là vì ở thể khí các phân tử ở rất xa nhau nên lực tương tác giữa chúng rất yếu, các phân tử khí chuyển động hoàn toàn hỗn loạn về mọi phía, chính vì thế mà chất khí không có thể tích và hình dạng riêng. A. (1) đúng.B. (2) đúng.C. (1) và (2) sai.D. (1) và (2) đúng. Câu 13. Xét ba nhận định sau đây, nhận định nào đúng? (1) Lực tương tác phân tử ở thể lỏng lớn hơn ở thể khí nên giữ được các phân tử không chuyển động phân tán ra xa nhau, làm cho chất lỏng có thể tích xác định. (2) Lực tương tác phân tử chưa đủ lớn như trong chất rắn để giữ các phân tử ở những vị trí cân bằng xác định. (3) Các phân tử trong chất lỏng dao động xung quanh các vị trí cân bằng không cố định mà di chuyển được nên chất lỏng không có hình dạng riêng mà có hình dạng của phần bình chứa nó. A. Chỉ (1) và (3).B. Chỉ (2) và (3) C. Chỉ (1) và (2).D. (1) (2) và (3) Câu 14. Chọn câu sai? Sở dĩ chất khí gây áp suất lên thành bình là vì A. Các phân tử khí trong thành bình chuyển động hoàn toàn có trật tự. B. Khi va chạm tới thành bình các phân tử khí bị phản xạ và truyền động lượng cho thành bình. C. Mỗi phân tử khí tác dụng lên thành bình một lực rất nhỏ, nhưng vô số phân tử khí cùng tác dụng lên thành bình sẽ gây ra một lực tác dụng đáng kể. D. Lực này tạo ra áp suất chất khí lên thành bình. Câu 15. Xét bốn nhận định sau đây, nhận định nào đúng? (1) Áp suất chất khí tác dụng lên thành bình càng lớn khi càng có nhiều phân tử cùng tác dụng lên một đơn vị diện tích thành bình. (2) Số các phân tử khi tác dụng lên một đơn vị diện tích thành bình phụ thuộc vào số phân tử khi có trong một đơn vị thể tích, nghĩa là phụ thuộc vào mật độ phân tử khí. N (3) Với một lượng khí nhất định thì mật độ khí tỉ lệ nghịch với thể tích khí ( n , trong đó n là mật độ V phân tử, N là số phân tử khí có trong thể tích V). (4) Do đó, áp suất của chất khí tác dụng lên thành bình tỉ lệ nghịch với thể tích V. A. chỉ (1) và (3).B. chỉ (2) và (3). C. chỉ (1) và (4).D. (1), (2), (3) và (4). Câu 16. Khi nhiệt độ trong một bình tăng cao, áp suất của khối khí trong bình cũng tăng lên đó là vì A. số lượng phân tử tăng.B. phân tử khí chuyển động nhanh hơn. C. phân tử va chạm với nhau nhiều hơn.D. khoảng cách giữa các phân tử tăng. Câu 17. Tính chất nào sau đây không phải là của phân tử?
- A. Có lúc đứng yên, có lúc chuyển động. B. Chuyển động không ngừng. C. Chuyển động càng nhanh thì nhiệt độ của vật càng cao. D. Va chạm vào thành bình, gây áp suất lên thành bình. Câu 18. Hai chất khí có thể trộn lẫn vào nhau tạo nên một hỗn hợp khí đồng đều là vì: (1) Các phân tử khí chuyển động nhiệt. (2) Hai chất khí đã cho không có phản ứng hóa học với nhau. (3) Giữa các phân tử khí có khoảng trống. Chọn phương án giải thích đúng. A. Chỉ (1), (2) đúng.B. Chỉ (2), (3) đúng. C. Chỉ (3), (1) đúng.D. Cả (1), (2) và (3) đúng. Câu 19. Tìm câu sai trong các câu sau đây: Số A – vô – ga – đrô là A. số phân tử (hay nguyên tử) có trong 22,4 lít khí ở điều kiện chuẩn 0C,1atm . B. số phân tử (hay nguyên tử) có trong 1 mol khí. C. số phân tử (hay nguyên tử) có trong 1 đơn vị khối lượng khí. D. số nguyên tử có trong 12 g cacbon 12. ĐÁP ÁN TRẮC NGHIỆM ĐỊNH TÍNH 1. C 2. C 3. D 4. B 5. A 6. C 7. A 8. D 9. C 10. C 11. A 12. D 13. D 14. A 15. D 16. B 17. A 18. D 19. C TRẮC NGHIỆM ĐỊNH LƯỢNG PHƯƠNG PHÁP CHUNG + Thể tích của vật hình khối trụ có diện tích đáy S, có chiều cao h: V Sh . m + Nếu vật có khổi lượng m thì khối lượng riêng của vật: D . V + Nếu vật cấu tạo từ các nguyên tử có khối lượng mol là thì khối lượng một nguyên tử: mngt với N A N A là số Avogadro. m + Số nguyên tử có trong vật: N . mngt Hình a: pt S pn S F + Điều kiện piton cân bằng: Hình b: pt S F pn S
- Câu 1. Người ta ghi chép rằng tại cửa sông A-ma-dôn đã tìm thấy một thỏi vàng thiên nhiên có khối lượng 62,3 kg. Nếu khối lượng mol của vàng là 197 g/mol thì số mol của thỏi vàng này gần giá trị nào nhất sau đây? A. 316 mol.B. 132 mol.C. 457 mol.D. 477 mol. Hướng dẫn m 62,3.103 * Số mol vàng: n 316,24 (mol) Chọn A. 197 Câu 2. Biết khối lượng riêng của bạc, vàng, nhôm và graphit lần lượt là 10,5 g / cm3 ; 19,3 g / cm3 ; 2,7 g / cm3 và 1,6 g / cm3 . Khối lượng mol tương ứng của các nguyên tố trên là 108 g/mol; 197 g/mol; 27 g/mol và 12 g/mol. Trường hợp nào sau đây có lượng chất nhiều nhất? A. 5 cm3 bạc.B. 1 cm3 vàng. C. 10 cm3 nhôm.D. 20 cm3 graphit. Hướng dẫn 10,5.5 n 0,486(mol) 1 108 19,3.1 n 0,098(mol) m DV 2 197 * Số mol: n Chọn D. 2,7.10 n 1(mol) 3 27 1,6.20 n 2,7(mol) 4 12 Câu 3. Hòa tan đều 0,003 g muối ăn NaCl vào trong 10 lít nước. Khối lượng mol của NaCl là 58,5 g/mol. 23 3 Số A-vo-ga-dro là N A 6,023.10 . Nếu ta múc ra 5 cm nước đó thì số phân tử muối trong đó gần giá trị nào nhất sau đây? A. 1,17.1016 .B. 1,37.1016 . C. 1,54.1016 .D. 2,36.1016 . Hướng dẫn m 0,003 * Số phân tử NaCl trong 0,003 g: N nN N .6,023.1023 3,098.1019 A A 58,5 5 * Số phân tử NaCl trong 5 cm3 dung dịch: N N 1,54.1016 Chọn C. 1 10.103 Câu 4. Cho biết đường kính phân tử nước là 2,69.10 10 m, khối lượng mol của nước là 18 g/mol và số A- 23 vo-ga-dro là N A 6,023.10 . Nếu ta xếp các phân tử nước có trong 1 mg nước nằm cạnh nhau theo một đường thẳng thì đường thẳng này dài gấp x lần chiều dài đường xích đạo của Trái Đất (dài 4.107 m). Giá trị của x gần giá trị nào nhất sau đây? A. 268.B. 125.C. 421.D. 225. Hướng dẫn
- m * Số phân tử H O trong 1 mg: N nN N 3,346.1019 2 A A 3,346.1019.2,69.10 10 x 225,026 Chọn D. 4.107 Câu 5. Một vật có diện tích bề mặt là 20 cm2 được mạ một lớp bạc dày 1m . Biết khối lượng riêng của 3 23 bạc là 10,5 g / cm và khối lượng mol của bạc là 108 g/mol. Lấy số Avogadro N A 6,02.10 . Số nguyên tử bạc chứa trong lớp mạ đó gần giá trị nào nhất sau đây? A. 1,17.1020 .B. 1,31.1020 C. 3,31.1020 D. 2,31.1020 Hướng dẫn * Thể tích lớp bạc: V Sh 20.10 4 2.10 3 (cm3 ) . * Khối lượng lớp bạc: m DV 10,5.2.10 3 0,021(g) . m m 0,021.6,02.1023 * Số nguyên tử bạc: N 1,17.1020 Chọn A. mAg 108 N A Câu 6. Một lượng khí khối lượng 15 kg chứa 5,64.1026 phân tử. Phân tử khí này gồm các nguyên tử hiđrô và cacbon. Trong một phân tử khí này, khối lượng của cacbon và hiđrô lần lượt là m1 và m2 . Biết 1 23 mol khí có N A 6,02.10 phân tử. Giá trị của m1 m2 gần giá trị nào nhất sau đây? A. 8,64.10 27 kg.B. 6,64.10 27 kg.C. 9,65.10 27 kg.D. 13,31.10 27 kg. Hướng dẫn m m 15.6,02.1023 * Khối lượng mol của chất khí: 16.10 3 (kg / mol) n N 5,64.1026 N A * Trong số các chất khí chứa C và H thì chỉ có CH4 có khối lượng mol như trên. 12 m 12 15 m . . 19,95.10 27 (kg) 1 26 16 N 16 5,64.10 27 * Từ: m1 m2 13,3.10 (kg) 4 m 4 15 27 m2 . . 26 6,65.10 (kg) 16 N 16 5,64.10 Chọn D. Câu 7. Một lượng chất khi chứa trong một xilang có pit – tông đóng kín, diện tích của pit – tông là 24 cm2 . Áp suất của không khí ngoài xilanh là 100kPa. Bỏ qua ma sát giữa pit – tông và thành xilanh. Để giữ cho áp suất khí trong xilanh là 150 kPa thì phải cần một lực có độ lớn tối thiểu bằng bao nhiêu để giữ pittông. A. 120 N.B. 80 N.C. 60 N.D. 40 N. Hướng dẫn
- + Điều kiện pitông cân bằng: pt S pn S F 5 5 4 F pt pn S 1,5.10 10 24.10 120(N) Chọn A. Câu 8. Một lượng chất khí chứa trong một xilanh có pit – tông đóng kín, diện tích của pit – tông là 24 cm2 . Áp suất của không khí ngoài xilanh là 100 kPa. Bỏ qua ma sát giữa pit – tông và thành xilanh. Để giữ cho áp suất khí trong xilanh là 75 kPa thì phải cần một lực có độ lớn tối thiểu bằng bao nhiêu để giữ pittông. A. 120 N.B. 80 N.C. 60 N.D. 40 N. Hướng dẫn + Điều kiện pitông cân bằng: pt S F pn S 5 5 4 F pn pt S 10 0,75.10 24.10 60(N) Chọn C. BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG Câu 1. Một thỏi vàng có khối lượng 36 kg. Nếu khối lượng mol của vàng là 197 g/mol thì số mol của thỏi vàng này gần giá trị nào nhất sau đây? A. 316 mol.B. 132 mol.C. 183 mol.D. 477 mol. Câu 2. Biết khối lượng riêng của bạc, vàng, nhôm và graphit lần lượt là 10,5 g / cm3 ; 19,3 g / cm3 ; 2,7 g / cm3 và 1,6 g / cm3 . Khối lượng mol tương ứng của các nguyên tố trên là 108 g/mol; 197 g/mol; 27 g/mol và 12 g/mol. Trường hợp nào sau đây có lượng chất nhiều nhất? A. 50 cm3 bạc.B. 1 cm3 vàng. C. 10 cm3 nhôm.D. 20 cm3 graphit. Câu 3. Hòa tan đều 0,003 g muối ăn NaCl vào trong 10 lít nước. Khối lượng mol của NaCl là 58,5 g/mol. 23 3 Số A-vo-ga-dro là N A 6,023.10 . Nếu ta múc ra 7 cm nước đó thì số phân tử muối trong đó gần giá trị nào nhất sau đây? A. 1,17.1016 .B. 1,37.1016 . C. 1,54.1016 .D. 2,16.1016 . Câu 4. Cho biết đường kính phân tử nước là 2,69.10 10 m, khối lượng mol của nước là 18 g/mol và số A- 23 vo-ga-dro là N A 6,023.10 . Nếu ta xếp các phân tử nước có trong 1 mg nước nằm cạnh nhau theo một đường thẳng thì đường thẳng này dài gấp x lần chiều dài đường xích đạo của Trái Đất ( dài 4.107 m). Giá trị của x gần giá trị nào nhất sau đây? A. 450.B. 125.C. 421.D. 225. Câu 5. Một vật có diện tích bề mặt là 20 cm2 được mạ một lớp bạc dày 1,2m . Biết khối lượng riêng 3 23 của bạc là 10,5 g / cm và khối lượng mol của bạc là 108 g/mol. Lấy số A-vo-ga-dro N A 6,023.10 . Số nguyên tử bạc chứa trong lớp mạ đó gần giá trị nào nhất sau đây? A. 1,17.1020 .B. 1,31.1020 .C. 1,40.1020 .D. 2,31.1020
- Câu 6. Một lượng khí khối lượng 15 kg chứa 5,64.1026 phân tử. Phân tử khí này gồm các nguyên tử hiđrô và cacbon. Trong một phân tử khí này, khối lượng của cacbon và hiđrô lần lượt là m1 và m2 . Biết 1 23 mol khí có N A 6,02.10 phân tử. Giá trị của m1 2m2 gần giá trị nào nhất sau đây? A. 8,64.10 27 kg .B. 6,64.10 27 kg . C. 6,65.10 27 kg .D. 13,31.10 27 kg . Câu 7. Một lượng chất khí chứa trong một xilanh có pit – tông đóng kín, diện tích của pit – tông là 28 cm2 . Áp suất của không khí ngoài xilanh là 100 kPa. Bỏ qua ma sát giữa pit – tông và thành xilanh. Để giữ cho áp suất khí trong xilanh là 150 kPa thì phải cần một lực có độ lớn tối thiểu bằng bao nhiêu để giữ pittông. A. 120 N.B. 80 N.C. 60 N.D. 140 N. Câu 8. Một lượng chất khí chứa trong một xilanh có pit – tông đóng kín, diện tích của pit – tông là 28 cm2 . Áp suất của không khí ngoài xilanh là 100 kPa. Bỏ qua ma sát giữa pit – tông và thành xilanh. Để giữ cho áp suất khí trong xilanh là 75 kPa thì phải cần một lực có độ lớn tối thiểu bằng bao nhiêu để giữ pittông A. 120 N.B. 80 N.C. 60 N.D. 70 N. ĐÁP ÁN BÀI TOÁN TƯƠNG TỰ VÀ BIẾN TƯỚNG 1. C 2. A 3. D 4. A 5. C 6. C 7. D 8. D