Bài tập tính số nguyên tử, phân tử, số mol, khối lượng khí (cách giải + bài tập)

Chuyên đề phương pháp giải bài tập Bài tập tính số nguyên tử, phân tử, số mol, khối lượng khí lớp 12 chương trình sách mới hay, chi tiết với bài tập tự luyện đa dạng giúp học sinh ôn tập, biết cách làm bài tập Bài tập tính số nguyên tử, phân tử, số mol, khối lượng khí.

Bài tập tính số nguyên tử, phân tử, số mol, khối lượng khí (cách giải + bài tập)

1. Phương pháp giải

• Số mol: $n=\frac{m}{M}$ trong đó: m là khối lượng nguyên tử, M là khối lượng mol nguyên tử

• Số nguyên tử hoặc phân tử chứa trong 1 mol của mọi chất đều có cùng một giá trị, gọi là số Avogadro: $N_A=6,{02.10}^{23}mo{l}^{-1}.$

• Số nguyên tử (phân tử) có trong khối lượng m của một chất: $N=\frac{m}{M}{N}_A$

2. Ví dụ minh hoạ

Ví dụ 1:

a. Tính số phân tử chứa trong 0,2 kg nước.

b. Tính số phân tử chứa trong 1 kg không khí nếu như không khí có 22% là oxigen và 78% là khí nitơ.

Hướng dẫn:

a. 1 mol chất có chứa N_A phân tử, n mol chất có N phân tử

Do đó: $N=m.N_A=\frac{m}{M_{H_{2}O}}.N_A=\frac{200}{18}.6,{02.10}^{23}\approx 6,{68.10}^{24}$ phân tử

b. Số phân tố chứa trong l kg không khí:

$N=22\%.\frac{m}{M_{O_2}}{N}_A+78\%.\frac{m}{M_{N_2}}{N}_A=m_{N_A}\left[\frac{22\%}{32}+\frac{78\%}{28}\right]\approx 2,{1.10}^{25}$ phân tử.

Ví dụ 2:

a) Tính số phân tử có trong một giọt nước nặng 0,01 g.

b) Tính số phân tử thoát khỏi bề mặt chất lỏng trong một giây, cho rằng giọt nước bay hơi trong một giờ.

Hướng dẫn:

a) 0,01 g nước chứa $\text{N}=\frac{\text{m}}{\text{M}}\cdot {\text{N}}_{\text{A}}=\frac{0,01}{18}\cdot 6,02\cdot {10}^{23}=3,345\cdot {10}^{22}$ phân tử.

b) Số phân tử thoát ra mỗi giây: ${\text{N}}_{\text{t}}=\frac{3,{345.10}^{22}}{60.60}=9,{3.10}^{16}$ phân tử.

Ví dụ 3: Tính số mol nước trong 1 lít nước.

Hướng dẫn:

Khối lượng 1 lít nước nặng m = 1000 g.

Số mol trong 1 lít nước là: $\text{n}=\frac{\text{m}}{\text{M}}=\frac{1000}{18}=55,55$ mol.

3. Bài tập tự luyện

Câu 1: 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 khối lượng không đáng kể.

D. Có vận tốc càng lớn khi nhiệt độ phân tử càng cao.

Đáp án đúng là A

Câu 2: Cho khối lượng của chất là m (gam), số mol của chất là n (mol) và khối lượng mol là μ (gam/mol). Biểu thức tính số mol là

A. $\text{n}=\text{m}.\mu .$

B. $\text{n}=\frac{\text{m}}{\mu }.$

C. $n=m+\mu .$

D. $n=\frac{\mu }{m}.$

Đáp án đúng là B

Câu 3: Khối lượng mol của một chất là μ, N_A là số Avogadro, m là khối lượng của một chất nào đó. Biểu thức xác định số phân tử hay nguyên tử chứa trong khối lượng m của chất đó là

A. $\text{N}=\mu {\text{mN}}_{\text{A}}.$

B. $\text{N}=\frac{\text{m}}{\mu }{\text{N}}_{\text{A}}.$

C. $\text{N}=\frac{\mu }{\text{m}}{\text{N}}_{\text{A}}.$

D. $\text{N}=\frac{\mu \text{m}}{{\text{N}}_{\text{A}}}.$

$m=\mu \frac{N}{N_A}=4.\frac{3,{01.10}^{23}}{6,{02.10}^{23}}=2g$

Câu 7: Một bình kín chứa N = 1,505.10²³ phân tử khí Oxygen. Khối lượng Oxygen chứa trong bình là

A. 4 g.                           

B. 8 g.                           

C. 16 g.                         

D. 12 g.

Hướng dẫn:

Đáp án đúng là B

$m=\mu \frac{N}{N_A}=32.\frac{1,{505.10}^{23}}{6,{02.10}^{23}}=8g$

Câu 8: Trộn 8 g khí O₂ với 22 g khí CO₂. Khối lượng của một mol hỗn hợp với cùng tỉ lệ khí như đã cho là

A. 30 g.                         

B. 40 g.                         

C. 50 g.                         

D. 60 g.

Hướng dẫn:

Đáp án đúng là B

Khối lượng hỗn hợp khi trộn 8 g khí O₂ với 22 g khí CO₂ là m = 30g

Số mol của hỗn hợp là: $n=n_{O_2}+n_{C{O}_2}=\frac{8}{32}+\frac{22}{44}=0,75mol$

Khối lượng của một mol hỗn hợp với cùng tỉ lệ khí như đã cho là $m=\frac{1}{0,75}.30=40g.$

Câu 9: Một lượng khí khối lượng 15 g chứa 5,64.10²⁶ phân tử. Phân tử khí này gồm các nguyên tử hydrogen và carbon. Biết một mol khí có N = 6,02.10²³ phân tử. Khối lượng của nguyên tử hydrogen và carbon trong phân tử khí này là

A. 0,65 g và 14,35 g.     

B. 65 g và 14,35 g.

C. 0,65 g và 1,435 g.     

D. 65 g và 1,435 g.

Hướng dẫn:

Đáp án đúng là A

$m_{H_2}+m_{C_2}=15kg=15000g\Rightarrow 2.\frac{n_{H_2}}{N_A}+24.\frac{n_{C_2}}{N_A}=15$ (1)

$n_{H_2}+n_{C_2}=5,{64.10}^{26}$ (2)

Từ (1) và (2) có: $\left\{\begin{array}{l}{n}_{H_2}=2,{04.10}^{23}\Rightarrow m_{H_2}=0,65g\\ n_{C_2}=3,{6.10}^{23}\Rightarrow m_{C_2}=14,35g\end{array}\right.$

Câu 10: Theo thuyết động học phân tử chất khí thì điều nào sau không đúng?

A. Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không ngừng, chuyển động này càng nhanh thì nhiệt độ của chất khí càng thấp.

B. Chất khí được cấu tạo từ các phân tử có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng.

C. Khi chuyển động hỗn loạn các phân tử khí va chạm vào thành bình gây ra áp suất lên thành bình.

D. Khi chuyển động hỗn loạn các phân tử khí va chạm vào nhau.

Đáp án đúng là A

Xem thêm các dạng bài tập Vật Lí 12 hay, chi tiết khác:

• Bài tập quá trình đẳng nhiệt – Định luật Boyle
• Bài tập quá trình đẳng áp – Định luật Charles
• Bài tập phương trình trạng thái của khí lí tưởng
• Bài tập quá trình đẳng tích
• Phương trình Claperon – Mendeleev

---