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化学 · 练习

粒子模型与状态变化:原创综合练习

课文你已经读过了,现在你想知道自己的解释在没见过的题目上是否站得住。

本页内容
  1. 甲部分:扩散
  2. 乙部分:沸腾与蒸发
  3. 丙部分:加热曲线
  4. 丁部分:气体压强
  5. 戊部分:物质还是间距
  6. 如果你做错了

这套练习训练五项技能:解释扩散、区分沸腾与蒸发、读加热曲线、把气体压强与碰撞联系起来,以及判断物质是否发生了变化。题目由易到难。所有数字和情境都是为练习而虚构的。

先在纸上作答。然后打开答案,比较你的推理,而不只是最后结果。最后一节会把每类错误送回对应的课。

甲部分:扩散

Q1. 在一个无风房间的一角释放一种气味。用粒子解释,为什么对角的人过一会儿会闻到。

显示答案

气味粒子不停地随机运动。源头附近的粒子较多,所以离开该区域的比朝它移动的多。这种从高浓度到低浓度的净移动把粒子带过房间,直到气味散开。

Q2. 氢(摩尔质量 2 g/mol)和氧(摩尔质量 32 g/mol)处于相同温度。哪种气体扩散得更快?为什么?

显示答案

氢。 在相同温度下,粒子平均动能相同,所以较轻的氢分子运动更快,散开更快。

Q3. 虚构实验:染料在 15 °C 的烧杯中扩散需要 80 s,在 45 °C 时需要 40 s。写出结论并解释。

显示答案

温度越高,扩散越快。在 45 °C 时粒子动能较大、运动较快,所以扩散到整杯水的时间较短(40 s,对比 80 s)。

乙部分:沸腾与蒸发

Q4. 判断每句话是蒸发、沸腾还是两者皆是。(a) 只发生在表面。(b) 把液体变成气体。(c) 整个液体内部形成气泡。(d) 在给定压强下发生在一个固定温度。

显示答案

(a) 蒸发。(b) 两者皆是。(c) 沸腾。(d) 沸腾。

Q5. 解释为什么皮肤上的汗水会让你觉得凉快。

显示答案

动能最大的汗水粒子通过蒸发从表面逃逸。剩下的液体平均动能降低,所以变凉,皮肤的热量也传给了它。

丙部分:加热曲线

使用下面关于物质 Y 被均匀加热的虚构数据。

时间(min)01234567891011121314
温度(°C)103050707070708090100110110110110110

Q6. 写出 Y 的熔点和沸点,以及第 8 分钟和第 12 分钟时存在的状态。

显示答案

70 °C 的水平段(第 3 到第 6 分钟)是熔化,所以熔点是 70 °C。110 °C 的水平段(第 10 到第 14 分钟)是沸腾,所以沸点是 110 °C。第 8 分钟时 Y 是液体(介于第 6 和第 10 分钟之间)。第 12 分钟时是液体与气体的混合物。

Q7. 解释为什么尽管持续加热,第 3 到第 6 分钟温度仍保持 70 °C。

显示答案

供给的能量用来克服粒子之间的吸引力,使粒子可以互相滑动。它没有提高粒子的平均动能,所以温度保持不变,直到所有的 Y 都熔化。熔化持续 6 − 3 = 3 分钟。

丁部分:气体压强

Q8. 500 cm³ 的气体压强为 120 kPa。在温度不变时压缩到 250 cm³。解释这个变化,并在你的课程使用压强 × 体积 = 常数时,计算新的压强。

显示答案

粒子被压入更小的空间,所以撞击单位面积器壁更频繁,压强升高。120 × 500 = 60 000,60 000 ÷ 250 = 240 kPa。检查:体积减半,压强加倍,120 × 2 = 240。

Q9. 一个密闭的金属容器中的气体被加热。解释为什么里面的压强升高。

显示答案

粒子获得动能,运动更快。它们撞击器壁更频繁,力度也更大。体积固定,所以单位面积器壁上的力增大,也就是压强升高。

戊部分:物质还是间距

Q10. 判断每一项是状态变化还是化学变化,并说明理由:(a) 水蒸气在冰冷的窗户上冷凝,(b) 蜡烛的灯芯燃烧,(c) 干冰(固态二氧化碳)变成气体。

显示答案

(a) 状态变化:H₂O 分子保持不变,只是靠得更近。(b) 化学变化:生成新物质(燃烧使原子重新组合成不同的粒子)。(c) 状态变化:二氧化碳粒子相同,只有间距和运动改变。

Q11. 27 g 的水变成水蒸气。计算水蒸气的质量和物质的量。然后,使用 2H₂O → 2H₂ + O₂,写出如果这些水全部通过化学变化被分解,生成的氢和氧各是多少摩尔。

显示答案

水蒸气的质量 = 27 g,因为状态变化中质量不变。H₂O 的摩尔质量 = 2 × 1 + 16 = 18 g/mol,所以物质的量 = 27 ÷ 18 = 1.5 mol。由方程式,2 mol H₂O 生成 2 mol H₂ 和 1 mol O₂,所以 1.5 mol H₂O 生成 1.5 mol H₂ 和 0.75 mol O₂。检查质量:1.5 × 2 = 3 g,0.75 × 32 = 24 g,3 + 24 = 27 g。

如果你做错了

错在哪里通常意味着回到
Q1 到 Q3:没有提到粒子,或说扩散使粒子停止运动只写了观察,没有写机制用粒子运动解释扩散
Q4、Q5:混淆两个过程把沸腾当成快速蒸发区分沸腾与蒸发
Q6、Q7:读错水平段以为加热已经停止解读加热曲线
Q8、Q9:只提压强不提碰撞说了压强,却跳过频率和力度把压强与粒子碰撞联系起来
Q10、Q11:混淆质量或物质没有问粒子是否改变区分物质变化与间距变化

请把每个错误记录在错题记录与重测队列中。Q11 中的物质的量和原子计数,可以用摩尔与方程式比例辅导器和方程式配平推理训练器来练习。回到单元总览查看学习顺序。

如果同一类错误反复出现,和别人一起讲一讲可能会有帮助。我们的老师可以在一对一线上化学补习中做到这一点。

常见问题

我应该如何使用这套练习?

先在纸上作答,再打开详细解答,比较你的推理,而不只是最终答案。如果做错,请用末尾的表格找到对应的课,并把错误记在错题本上。几天后再做一次。

这些题目和真正的考试题一样吗?

不一样。它们是为本站原创的题目,用来练习粒子推理,题中的数据都是虚构的,也不是历年试题。请查看 Cambridge 官网上你考试年份的最新课程大纲,了解考试范围和出题方式。

如果我老师的方法和这里的解答不同怎么办?

请以老师和最新课程大纲为准。这里的解答只是一种合理的推理方式,也可以有其他正确的写法。关键是你的答案有没有写出粒子、变化和结果。

资料来源

  1. Cambridge IGCSE Chemistry 0620 syllabus page

更新于:

下一步

如果同一类错误一再出现,一对一的老师可以根据你自己的答案,围绕那个习惯设计下一组题目。

一小时付费试听课,按所安排老师确认的收费,RM80 起。 试听前先确认老师的每小时收费,之后的课程也按同样收费。上课时间在试听后与老师安排。

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