题目
23年第2学期期末考试气体扩散速率与气体分子量成反比。() A. 正确B. 错误
23年第2学期期末考试气体扩散速率与气体分子量成反比。()
- A. 正确
- B. 错误
题目解答
答案
B
解析
考查要点:本题主要考查学生对气体扩散速率与分子量关系的理解,需明确两者之间的具体数学关系。
关键知识点:
气体扩散速率与分子运动速度有关,而分子运动速度遵循阿累尼乌斯定律,在相同温度下,分子平均动能相等,因此分子运动速度与分子量的平方根成反比(即速度 $v \propto \frac{1}{\sqrt{M}}$)。由此可推导出,扩散速率与分子量的平方根成反比,而非直接与分子量成反比。
常见误区:
学生可能混淆“分子量”与“分子量的平方根”,直接认为扩散速率与分子量成反比,导致错误判断。
核心思路:
- 分子运动速度与分子量的关系:在相同温度下,气体分子的平均动能相等,根据动能公式 $\frac{1}{2}mv^2 = \frac{3}{2}kT$,可得 $v \propto \frac{1}{\sqrt{M}}$($M$为分子量)。
- 扩散速率与分子运动速度的关系:扩散速率与分子运动速度直接相关,因此扩散速率 $D \propto \frac{1}{\sqrt{M}}$。
- 结论:题目中“与分子量成反比”忽略了平方根关系,表述错误。