题目内容

求质量为2 g的氢在标准状况下氢气分子间的平均距离.

3×10-9 m


解析:

气体分子间的距离很大,不能认为气体分子紧密地堆在一起.求解气体分子的体积,只能根据阿伏加德罗常数NA和某气体的摩尔体积V0求出一个该气体分子占据的空间体积V=V0/NA,并求出分子间的平均距离d=.由于氢的摩尔质量M=2×10-3 kg,质量m=2 g的氢气的物质的量为m/M=1 mol,1 mol气体在标准状况下的体积为V0=22.4 L=22.4×10-3 m3,故氢分子间的平均距离为d== m=3×10-9 m.

练习册系列答案
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【物理--选修3-5】
（1）太阳能应用技术引领了世界．太阳能屋顶、太阳能汽车、太阳能动态景观…科学研究发现太阳发光是由于其内部不断发生从氢核到氦核的核聚变反应，即在太阳内部4个氢核（11H）转化成一个氦核（24He）和两个正电子（10e）并放出能量．已知质子质量mp=1.007 3u，α粒子的质量mα=4.001 5u，电子的质量me=0.000 5u，1u的质量相当于931MeV的能量．
①热核反应方程为
411H→24He+210e
411H→24He+210e
；
②一次这样的热核反应过程中释放出的能量
24.86
24.86
MeV（结果保留四位有效数字）．
（2）如图所示，坡道顶端距水平面高度为h，质量为m1的小物块A从坡道顶端由静止滑下，进入水平面上的滑道时无机械能损失，为使A制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线M处的墙上，另一端与质量为m2的档板B相连，弹簧处于原长时，B恰好位于滑道的末端O点．A与B碰撞时间极短，碰撞后结合在一起共同压缩弹簧．已知在OM段A、B与水平面间的动摩擦因数为μ，其余各处的摩擦不计，重力加速度为g，求：
①物块A在档板B碰撞前瞬间的速度v的大小；
②弹簧最大压缩量为d时的弹性势能．
在A、B两题中选做一题A、已知大气压强是由于大气的重力而产生的．某学校兴趣小组想估算地球周围大气层空气的分子个数，通过查资料知道：地球半径R=6.4×106m，地球表面重力加速度g=10m/s2，大气压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=6.0×1023mol-1．
（1）根据以上条件能估算出地球周围大气层空气的分子数吗？若能，请计算分子总数（保留一位有效数字）；若不能，请说明理由．
（2）若月球半径r=1.7×106m，月球表面重力加速度g0=1.6m/s2，为开发月球的需要，设想在月球表面覆盖一层一定厚度的大气，若月球表面附近的大气压p0=1.0×105Pa，且已知大气层厚度比月球半径小得多，估算应给月球表面添加的大气层的总质量m．（保留一位有效数字）B、氢原于基态能量E1=-13.6eV，电子绕核做圆周运动的半径r1=0.53×10-10m．求
①氢原子处于n=5激发态时原子系统具有的能量；
①电子在n=3轨道上运动的动能（k=9.0×109N?m2/C2）（保留两位有效数字）
求质量为2 g的氢在标准状况下氢气分子间的平均距离.

［物理——选修3－5］

（1）以下说法中正确是         （填选项前的字母）

A．光电效应现象表明光具有波动性                            

B．贝克勒尔发现了铀和含铀矿物的天然放射现象                               

C．利用射线的电离作用，可检查金属内部有无砂眼或裂纹              

D．氢原子的能级图如图所示，欲使一处于基态的氢原子释放出一个电子而变成氢离子，该氢原子需要吸收的能量至少是13．60eV      

（2）平直的轨道上有一节车厢，车厢以12m/s的速度做匀速直线运动，某时刻与一质量为其一半的以6m/s的速度迎面而来平板车挂接时，车厢顶边缘上一个小钢球向前滚出，如图所示，平板车与车厢顶高度差为1.8m，设平板车足够长，求钢球落在平板车上何处？（g取10m/s2）

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