氢能是环保能源.常温水中用氧化钛晶体和铂黑作电极.在太阳光照射下分解水可以从两电极上分别获得氢气和氧气．已知1mol的水分解可得到1mol氢气.1mol氢气完全燃烧可以放出2.858×105J的能量.阿伏伽德罗常数NA=6.02×1023mol-1.水的摩尔质量为1.8×10-2 kg/mol 求:①1g水分解后得到氢气分子总数,②1g水分解后得到� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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（选修模块3-3）
氢能是环保能源，常温水中用氧化钛晶体和铂黑作电极，在太阳光照射下分解水可以从两电极上分别获得氢气和氧气．已知1mol的水分解可得到1mol氢气，1mol氢气完全燃烧可以放出2.858×10⁵J的能量，阿伏伽德罗常数N_A=6.02×10²³mol^-1，水的摩尔质量为1.8×10^-2 kg/mol 求：
①1g水分解后得到氢气分子总数；
②1g水分解后得到的氢气完全燃烧所放出的能量．
（结果取2位有效数字）

分析：①水的摩尔质量为18克/摩尔，求出1克水为十八分之一摩尔；
②用1mol氢气完全燃烧放出的能量乘以摩尔数即可．

解答：解：①由题意1g水分解得到的氢气分子总数为N=

?NA；
故：N=

×6.02×1023=3.3×1022个；
②氢气完全燃烧所放出热量Q=

×2.858×105J=1.6×10⁴J
答：①1g水分解后得到氢气分子总数为3.3×10²²个；
②1g水分解后得到的氢气完全燃烧所放出的能量为1.6×10⁴J．

点评：本题关键明确摩尔数等于质量除以摩尔质量，阿伏加德罗常数是联系宏观量与微观量的桥梁．

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相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

C．（选修模块 3 一 5 ）
（ 1 ）下列说法中正确的是

A．太阳辐射的能量主要来源于重核裂变
B．β衰变所释放的电子是原子核内的中子转化成质子时所产生的
C．X 射线是处于激发态的原子核辐射出来的
D．比结合能越大表示原子核中核子结合得越松散，原子核越不稳定
（ 2 ）用能量为 15eV 的光子照到某种金属上，能发生光电效应，测得其光电子的最大初动能为 12.45eV，则该金属的逸出功为

eV．氢原子的能级如图所示，现有一群处于 n=3 能级的氢原子向低能级跃迁，在辐射出的各种频率的光子中，能使该金属发生光电效应的频率共有

种．
（ 3 ） 2011 年 3 月 11 日，日本发生 9.0级地震后爆发海啸，导致福岛核电站核泄漏，核安全问题引起世界关注．福岛核电站属于轻水反应堆，即反应堆使用普通水作为减速剂，使快中子减速变成慢中子，便于被

235

U俘获，发生可控制核裂变的链式反应．
（ a ）若铀核

235

U俘获一个慢中子，发生核裂变后产生了

139

Xe 和

Sr，试写出核裂变方程．
（ b ）若快中子的减速过程可视为快中子与普通水中

H核发生对心正碰后减速．上述碰撞过程可简化为弹性碰撞，现假定某次碰撞前快中子速率为 v₀，靶核

H核静止．试通过计算说明，此次碰撞后中子的速度变为多少？（已知氢核质量和中子质量近似相等）．

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科目：高中物理 来源： 题型：

（2013?南通二模）C．（选修模块3-5）
（1）下列说法中正确的是

．
A．普朗克提出了光子说
B．宏观物体的物质波波长远小于其本身尺寸，根本无法观察它的波动性
C．α粒子散射实验是估算原子核半径最简单的方法之一
D．核力是短程的强相互作用斥力
（2）氦原子被电离出一个核外电子，形成类氢结构的氦离子，已知基态的一价氦离子能量为E₁=-54.4eV，能级图如图所示，则一价氦离子第n能级的能量E_n=

-54.4

eV；一个静止的处于基态的一价氦离子被运动的电子碰撞后又失去了一个电子，则运动电子的动能一定大于

54.4

eV．
（3）原子核的衰变方式不同，释放的能量也不同，由此可以用来确定原子核的质量差．

C_u可以衰变为

Z_n，释放的核能是E₁；也可以衰变为

N₁，释放的核能为E₂，E₂＞E₁．
①写出两种衰变方式的衰变方程．
②求出

Z_n和

N₁质量差△m．

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科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

（选做题）（请从A、B和C三小题中选定两小题作答，并在答题卡相应的答题区域内作答，如都作答则按A、B两小题评分）
A．（选修模块3-3）
封闭在气缸内一定质量的理想气体由状态A变到状态D，其体积V与热力学温度关T系如图所示，该气体的摩尔质量为M，状态A的体积为V₀，温度为T₀，O、A、D三点在同一直线上，阿伏伽德罗常数为N_A．
（1）由状态A变到状态D过程中

A．气体从外界吸收热量，内能增加
B．气体体积增大，单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少
C．气体温度升高，每个气体分子的动能都会增大
D．气体的密度不变
（2）在上述过程中，气体对外做功为5J，内能增加9J，则气体

（选“吸收”或“放出”）热量

J．
（3）在状态D，该气体的密度为ρ，体积为2V₀，则状态D的温度为多少？该气体的分子数为多少？
B．（选修模块3-4）
（1）下列说法中正确的是

A．X射线穿透物质的本领比γ射线更强
B．在电磁波发射技术中，使电磁波随各种信号而改变的技术叫做调谐
C．根据宇宙大爆炸学说，遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线

D．爱因斯坦狭义相对论指出：真空中的光速在不同的惯性参考系中都是相同的
（2）如图所示，直角三角形ABC为一棱镜的横截面，∠A=30°，棱镜材料的折射率n=

．在此截面所在的平面内，空气中的一条光线平行于底边AB从AC边上的M点射入棱镜，经折射射到AB边．光线从AC边进入棱镜时的折射角为

，试判断光线能否从AB边射出，

（填“能”或“不能”）．
（3）一列简谐横波由P点向Q点沿直线传播，P、Q两点相距1m．甲、乙分别为P、Q两质点的振动图象，如图所示，如果波长λ＞1m，则波的传播速度为多少？

C．（选修模块3-5）
（1）一个质子以1.0×10⁷m/s的速度撞入一个静止的铝原子核后被俘获，铝原子核变为硅原子核，已知铝核的质量是质子的27倍，硅核的质量是质子的28倍，则下列判断中正确的是

．
A．核反应方程为₁₃²⁷Al+₁¹H→₁₄²⁸Si
B．核反应方程为₁₃²⁷Al+₀¹n→₁₄²⁸Si
C．硅原子核速度的数量级为10⁷m/s，方向跟质子的初速度方向一致
D．硅原子核速度的数量级为10⁵m/s，方向跟质子的初速度方向一致
（2）目前，日本的“核危机”引起了全世界的瞩目，核辐射放出的三种射线超过了一定的剂量会对人体产生伤害．三种射线穿透物质的本领由弱到强的排列是

A．α射线，β射线，γ射线
B．β射线，α射线，γ射线
C．γ射线，α射线，β射线
D．γ射线，β射线，α射线
（3）太阳能量来源于太阳内部氢核的聚变，设每次聚变反应可以看作是4个氢核（₁¹H）结合成1个氦核（₂⁴He），同时释放出正电子（₁⁰e）．已知氢核的质量为m_P，氦核的质量为m_α，正电子的质量为m_e，真空中光速为c．计算每次核反应中的质量亏损及氦核的比结合能．

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科目：高中物理 来源：2010年江苏省扬州市高三第四次模拟考试物理试题 题型：计算题

选做题(请从A、B和C三小题中选定两小题作答，如都作答，则按A、B两小题评分．)
A．(选修模块3-3)
（1）下列说法正确的是                                           （      ）
A．熵是物体内分子运动无序程度的量度
B．由氢气的摩尔体积和每个氢分子的体积可估算出阿伏加德罗常数
C．满足能量守恒定律的客观过程都不是可以自发进行的
D．液体表面层的分子比液体内部的分子有更大的分子势能
（2）一定质量的理想气体由状态A经状态B变化到状态C的p-V图象如图所示．在由状态A变化到状态B的过程中，理想气体的温度         （填“升高”、“降低”或“不变”）．在由状态A变化到状态C的过程中，理想气体吸收的热量      它对外界做的功（填“大于”、“小于”或“等于”）．

（3）已知阿伏加德罗常数为6.0×10²³mol^-1，在标准状态（压强p₀=1atm、温度t₀=0℃）下任何气体的摩尔体积都为22.4l，设第（2）问中理想气体在状态A下的温度为0℃，求该气体的分子数．（计算结果取两位有效数字）
B．(选修模块3-4)
（1）以下说法中正确的是                                           (      )
A．拍摄玻璃橱窗内的物品时，往往在镜头前加一个偏振片以增加透射光的强度
B．全息照片往往用激光来拍摄，主要是利用了激光的相干性
C．根据宇宙大爆炸学说，遥远星球发出的红光被地球接收到时可能是红外线
D．超声波可以在真空中传播
（2）平行光a垂直射向一半径为R的玻璃半球的平面，其截面如图所示，发现只有P、Q之间所对圆心角为60°的球面上有光射出，则玻璃球对a光的折射率为        ，若仅将a平行光换成b平行光，测得有光射出的范围增大，设a、b两种色光在玻璃球中的速度分别为v_a和v_b，则v_a       v_b（选填“>”、“<”或“=”）．

（3）在均匀介质中选取平衡位置在同一直线上的9个质点，相邻两质点间的距离均为0.1m，如图(a)所示．一列横波沿该直线向右传播，t=0时到达质点1，质点1开始向下运动，振幅为0.2m，经过时间0.3s第一次出现如图（b）所示的波形．试写出质点1的振动方程．

C．(选修模块3-5)
（1）下列说法正确的有                                              （   ）
A．卢瑟福的α粒子散射实验可以估测原子核的大小
B．氢原子辐射出一个光子后，氢原子的电势能增大，核外电子的运动加速度增大
C．物质波是一种概率波，在微观物理学中不可以用“轨迹”来描述粒子的运动
D．若氢原子从 n =" 6" 能级向 n =" 1" 能级跃迁时辐射出的光不能使某金属发生光电效应，则氢原子从 n =" 6" 能级向 n =" 2" 能级跃迁时辐射出的光能使该金属发生光电效应
（2）正电子发射计算机断层显象(PET)的基本原理是：将放射性同位素注入人体，在人体内衰变放出的正电子与人体内的负电子相遇而湮灭，转化为一对γ光子，被探测器探测到，并经计算机处理后产生清晰的图象．根据PET的原理，在人体内衰变的方程式是               ；在PET中，的主要用途是作为              ．
（3）如图所示，质量分别为m₁和m₂的两个小球在光滑水平面上分别以速度v₁、v₂同向运动，并发生对心碰撞，碰后m₂被右侧墙壁原速弹回，又与m₁碰撞，再一次碰撞后两球都静止．求第一次碰后m₁球速度的大小.

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