物质的聚集状态
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物质的聚集状态
物质的聚集状态主要有气态、液态、固态和等离子态等。
气态是物质的一种聚集状态,特点是分子间的距离较大,分子间的相互作用力很微弱,分子可以自由运动。
液态是物质的一种聚集状态,特点是分子间的距离较小,分子间的作用力较大,分子可以有限制地运动。
固态是物质的一种聚集状态,特点是分子间的距离很小,分子间的作用力很大,分子只能在平衡位置附近振动。
此外,还有等离子态、超固态和玻色-爱因斯坦凝聚态等其他聚集状态。
当气体中分子运动更加剧烈,成为离子、电子的混合体时,称为等离子态;当压强超过百万大气压时,固体的原子结构被破坏,原子的电子壳层被挤压到原子核的范围,这种状态称为超固态;有些原子气体被冷却到纳开(10-9K)温度时,被称为气体原子(玻色子)都进入能量最低的基态,称为玻色–爱因斯坦凝聚态。
物质的四种聚集状态
物质存在四种不同的聚集状态,包括固体、液体、气体和等离子体。
这些状态的区别在于原子或分子之间的相互作用和排列方式。
固体是一种最密实的聚集状态,其中原子或分子紧密排列在一起。
它们的形状和体积都是固定的,不像液体或气体那样随着温度或压力的变化而改变。
例子包括冰、岩石和金属。
液体是一种聚集状态,其中原子或分子之间的相互距离比固体稍大,但比气体小。
液体的形状是不稳定的,而体积是固定的。
液体的分子之间存在相互作用,因此液体可以流动。
例子包括水、牛奶和汽油。
气体是一种聚集状态,其中原子或分子之间的距离比液体和固体更大。
气体的形状和体积都是不稳定的,可以根据温度和压力的变化而变化。
气体的分子之间的相互作用很弱,因此气体可以自由流动。
例子包括氧气、氮气和二氧化碳。
等离子体是一种高能状态下的物质,其中原子或分子被剥离电子,形成带正电荷的离子。
等离子体存在于极端条件下,如太阳表面、闪电和等离子体切割器中。
它们通常表现出高温、高压和高电流的特性,因此在工业和科学中具有广泛的应用。
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第2章物质的聚集状态(3学时)2.1 概述2.2 理想气体2.3 溶液2.4 固体—晶体物质的聚集状态:气体、液体、固体以及超临界液体等物质的聚集状态物质由分子组成,在通常情况下,物质呈固态、液态和气态。
固体:有一定的体积和一定的形状液体:有一定的体积气体:没有固定的体积和形状。
组成物质的分子是不停地运动的,并且分子间存在着相互作用力(引力和斥力)。
固体内部粒子的相互作用力最强,液体次之,气体最弱。
2.1 概述1. 相态(phase):是物质的状态(或简称相,也叫物态)指一个宏观物理系统所具有的一组状态。
一个态中的物质拥有单纯的化学组成和物理特性(如密度、晶体结构、折射率等)。
2.相图表达一系列温度压力下的相平衡关系右图区:液相区,固相区,气相区和超临界区线:两相平衡区,S-L线(BD),S-G线(AB),L-G线(BC)点:三相共存点:B点,临界点:C点,Tc:临界温度,Pc:临界压力✧三相点:273.16K,610.75Pa ✧临界点:647.29K, 22.09MPa水的相图临界点与超临界态✧在临界点以下,气态和液态之间具有显著区别✧在临界点以上,这种区别将不复存在✧这种状态称为:超临界流体(supercritical fluid,简称SCF)如:水的临界点为T= 374.3℃,P c = 22.09MPa,c在此临界点以上,就处于超临界状态,该状态的水就称为超临界水。
超临界流体特点:具有液体和气体的优点,密度大,粘稠度低,表面张力小,有很强的溶解能力。
CO2:临界温度较低(Tc=364.2K),临界压力也不高(Pc=73.8MPa),无毒,无臭,不污染环境,实际工作中使用较多的事超临界流体。
如:用超临界CO:2从咖啡豆中除去咖啡因从烟草中脱除尼古丁大豆或玉米胚芽中分离甘油酯轻易穿过细菌的细胞壁,在其内部引起剧烈氧化反应,杀死细菌。
超临界流体在绿色化工工艺的开发研究中具有重要的价值。
其他聚集态当温度足够高时,外界提供的能量足以破坏分子中的原子核和电子的结合,气体就电离成自由电子和正离子,即形成物质的第四态——等离子态(plasma),电离气体。
1.下列说法中正确的是()
A.水被冷却到00C以下时变成冰,是因为水分子从液体变成了固体
B.所有物质在温度变化时都能表现出三态变化
C.不降低温度,只增大压强,也可能使物质从气体变成液体
D.物体能够热胀冷缩是因为构成物体的微粒能够热胀冷缩
2.下列变化中,能使构成物质的微粒之间的距离变大的是()
A.升温
B.降温
C.加压
D.减压
3.现有下列各项关于不同状态的物质属性的描述:①构成微粒间有较小空隙,②构成微粒
可以自由移动,③没有固定形状,④不易被压缩。
某物质具备下列哪种组合的属性能够判断该物质为液体()
A.①和④
B.②和③
C.①和③
D.②和④
4.现有下列四种因素:①温度和压强②所含微粒数③微粒本身大小④微粒间的距离,
其中对气体物质体积有显著影响的是()
A.只②③④
B.只②④
C.只①③④
D.①②③④全部
5.下列因素中,决定固体物质或液体物质体积的主要因素是()对气体物质的体积无
明显影响的是()
A.温度和压强
B.所含微粒数目
C.微粒本身大小
D.微粒之间的距离
6.下列说法中不能成立的是()
A.1mol某种物质的质量称为该物质的摩尔质量
B.1mol某种物质的体积称为该物质的摩尔体积
C.固体和液体的摩尔体积各不相同
D.气体摩尔体积都约为22.4L/mol
7.448mL某气体在标准状况下的质量为1.28g,该气体的摩尔质量约为()
A.64g
B.64
C.64g·mol-1
D.32g·mol-1
8.在标准状况下,100mL某气体的质量为0.125g,则该气体可能是下列物质中的()
A.氨气
B.氮气
C.二氧化碳
D.一氧化碳
9.在一定温度和压强下,1体积X
2气体与3体积Y
2
气体化合生成2体积气体化合物,则该
化合物的化学式为()
A.XY
3B.XY C.X
3
Y D.X
2
Y
3
10.某混合气体由N
2和CH
4
组成,测得该混合气体在标准状况下的密度为0.82lg/L,则混合
气体中N
2和CH
4
的体积比为()
A.1∶1
B.1∶4
C.1∶2
D.2∶1
11.下列说法中不正确的是()
A.在同温同压下,1摩尔固体或液体的体积各不相同
B.在同温同压下,不同气体的摩尔体积都大致相同
C.气体摩尔体积约为22.4L/mol
D.只有在标准状况下,气体摩尔体积才约为22.4L/mol
12.下列判断中正确的是()
A.在标准状况下,1mol单质溴的体积约为22.4L
B.在标准状况下,氧气的气体摩尔体积约为22.4L
C.常温常压下,1mol氢气的体积为22.4L
D.常温常压下,1mol氧气的质量为32克
13.等物质的量的氢气和氦气在同温同压下具有相等的()
A.原子数
B.体积
C.质子数
D.质量
14.标准状况下,下列物质体积最大的是()
A.2克氢气
B.20克二氧化硫
C.23克钠
D.160克溴
15.在标准状况下,将1克氦气,11克二氧化碳和4克氧气混合,所得混合气的体积约为()
A.28L
B.11.2L
C.16.8L
D.14.0L
16.同温同压下,某集气瓶充满O 2时为116g,充满CO 2时为122g,充满气体A 时为114g,
则A 的式量为()
A.60
B.32
C.44
D.28
17.将20.8g 两种金属的混合物投入足量的盐酸中,反应完全后得到氢气11.2L (标准状况),该混合物的组成可能是()
A.钙和锌
B.镁和铜
C.铝和镁
D.锌和铁
18.下列说法中正确的是()
A.在常压下,把一定量气体从100C 升温到200C,气体体积将增大1倍
B.化学反应中1mol 金属镁变成镁离子(Mg 2+)时失去电子数为2N A
C.标准状况下,22.4L 水中含有N A 个水分子
D.标准状况下,18克水中所含的分子数为N A
19.在下列条件下,两种气体的分子数一定相等的是()
A.同质量、不同密度的N 2和C 2H 4
B.同温度、同体积的O 2和N 2
C.同体积、同密度的CO 和CH 4
D.同压强、同体积的N 2和O 2
20.两个容积相同的容器,一个盛有一氧化氮,另一个盛有氮气和氧气,在同温、同压下两容器内的气体一定具有相同的()
A.原子总数
B.质子总数
C.分子总数
D.质量
21.用N A 表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是()
A.含有N A 个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2L
B.25℃,1.01×105Pa,64g SO 2中含有的原子数为3N A
C.在常温常压下,11.2L Cl 2含有的分子数为0.5N A
D.标准状况下,11.2LH 2O 含有的分子数为0.5N A
22.相同状况下,下列气体所占体积最大的是()
A.80g SO 3
B.16g O 2
C.32g H 2S
D.3g H 2
23.下列各物质所含原子数目,按由大到小顺序排列的是()
①0.5mol NH 3②标准状况下22.4LHe ③4℃时的9mL 水④0.2mol H 3PO 4
A.①④②③
B.④③②①
C.②③④①
D.①④③②
24.下列说法正确的是()
A.气体摩尔体积就是22.4L/mol
B.非标准状况下,1mol 任何气体的体积不可能为22.4L
C.标准状况下22.4L 任何气体都含有约6.02×1023个分子
D.1molH 2和O 2的混合气体在标准状况下的体积约22.4L 25.同温同压下的氧气和氢气,若体积相同时,两种气体的质量比为,其密度比为;若质量相等时,两种气体的体积比;。
26.如果a g 某气体中含有的分子数为b,则c g 该气体在标准状况下的体积约是.
27.在标准状况下,8.96L 甲烷和一氧化碳的混合气体的质量为7.6g,则混合气体的平均相对分子质量为;混合气体中甲烷的体积分数为,一氧化碳的质量为。
28.现有CH 4和O 2两种气体,它们的相对分子质量之比为,若各取1g,则它
们的物质的量依次是,它们的物质的量之比为。
由此可见,当两种气体的质量相同时,它们的分子数和相对分子质量成比。
29.篮球队正在室温为250C 的室内体育馆进行比赛。
室外温度为-40C。
如果将篮球放在室
外运动场上,该篮球可能会发生怎样的变化?
30.森林是大自然的清洁器,一亩森林一昼夜可吸收62千克二氧化碳气体,呼出49千克氧气,即在标准状况下吸收L 二氧化碳,呼出L 的氧气。
31.在相同状况下,某气体质量与相同体积的空气的质量比值为0.966,则该气体密度比空气,其分子的相对分子质量为,该气体在标准状况下的密度为。
32.固体可以分为两类,一类是,如,规则的几何外形和固定熔点;另一类是,如,规则的几何外形和固定熔点。
33.下列物质中,常温下属于晶体的,没有固定熔点和规则几何外型的是。
A.铝
B.氯化钾
C.氢氧化钠
D.干冰
E.塑料
F.玻璃
G.铁矿石
H.硫酸J.石蜡。
34.试从微观结构上分析为什么气态物质容易被压缩,而固态和液态物质不易被压缩?
35.试简述1摩尔固体或液体的体积为何各不相同?
在同温同压下,1摩尔不同气体的体积为何都大约相同?
36已知金属钠投入水中能发生下列反应:2Na +2H 2O =2NaOH +H 2↑。
若2.3g 钠投入
足量水中,求生成NaOH 的物质的量和所生成的H 2在标准状况下的体积。
37.标准状况下CO 2和CO 的混合气体15g,体积为10.08L,则此混合气体中CO 2和CO 的物
质的量各是多少?。