1、第二章海水中的重要元素钠和氯第三节物质的量第2课时气体摩尔体积课后篇巩固提升夯实基础轻松达标1.(2020北京昌平期末)下列说法正确的是()A.Cl2的摩尔质量为35.5 gmol-1B.2 mol H2含有NA个原子C.任意温度和压强下,2 mol NH3的质量都是34 gD.标准状况下,1 mol O2和1 mol O3的体积不相等答案C解析Cl2的摩尔质量为35.5gmol-12=71gmol-1,A项错误;2molH2含有2NA个分子,一个氢气分子含有两个氢原子,故2molH2含有4NA个原子,B项错误;任意温度和压强下,NH3的摩尔质量为17gmol-1,2molNH3的质量都是34
2、g,摩尔质量不受温度和体积的影响,C项正确;标准状况下,1mol任何气体具有的体积都约为22.4L,故1molO2和1molO3的体积相等,D项错误。2.下列说法正确的是()A.常温常压下,22.4 L CO2中含有NA个CO2分子B.标准状况下,22.4 L CCl4中含有NA个CCl4分子C.22.4 L Cl2中含有NA个Cl2分子D.标准状况下,1.12 L O2和CO2的混合气体中含有0.1NA个氧原子答案D解析常温常压下,22.4LCO2的物质的量不是1mol,所含CO2分子数不是NA,A项错误;标准状况下,CCl4是液体,B项错误;没有指出Cl2所处条件是否为标准状况,C项错误;
3、标准状况下,1.12LCO2和1.12LO2均含有0.1molO原子,所以1.12LCO2和O2的混合气体中含有的氧原子数为0.1NA,D项正确。3.下列说法正确的是()A.32 g O2所占的体积约为22.4 LB.22.4 L N2含有阿伏加德罗常数个氮气分子C.在标准状况下,22.4 L水的质量约为18 gD.22 g二氧化碳与标准状况下11.2 L HCl含有相同的分子数答案D解析A、B项没有指明温度和压强,错误;C项,标准状况下水不呈气态,所以22.4L水的物质的量不是1mol,故其质量不是18g;D项,22gCO2的物质的量为0.5mol,标准状况下11.2LHCl的物质的量也是0
4、.5mol,两种气体的物质的量相同,所以含有的分子数也相同,选项D符合题意。4.在标准状况下,相同质量的下列气体:Cl2、H2、N2、CO2、O2,体积由大到小的顺序是()A.B.C.D.答案D解析同温同压下,相同质量的任何气体,体积比等于摩尔质量的反比。因此,题述气体体积由大到小的顺序实际上是摩尔质量由小到大的顺序。5.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.273 、1.01105 Pa时,1 mol气体体积小于22.4 LB.1 mol H2的体积为22.4 LC.在标准状况下,以任何比例混合的CO和CO2的混合物22.4 L,所含的分子数为NAD.11.2 L氢气所含的原子
5、数为NA答案C解析A选项中,273高于0,温度升高,气体分子间的距离增大,气体体积增大,故A错误;B选项中,在常温常压下,1molH2的体积不等于22.4L,B错误;C选项中,22.4LCO和CO2混合气体在标准状况下的物质的量为1mol,所含分子数为NA,C项正确;D项,未指明气体所处状况,无法确定气体摩尔体积,也就无法确定其分子数,D项错误。6.在标准状况下,与12 g H2的体积相等的N2的()A.质量为12 gB.物质的量为6 molC.体积为22.4 LD.物质的量为12 mol答案B解析12gH2的物质的量为6mol,与其体积相等的N2的物质的量也为6mol,质量为28gmol-1
6、6mol=168g,体积为22.4Lmol-16mol=134.4L,A、C、D项错误,B项正确。7.下列情况中,气体分子数不一定相同的是()A.相同体积的CO和CO2B.同温同压下1 L CO和1 L CO2C.常温常压下1 g CO和1 g N2D.在0 时,同压下等体积的CO2和H2答案A解析根据“三同定一同”,A项没有指明气体所处的温度和压强,只知体积相同,无法确定分子数是否相同。8.(2020安徽合肥六校期末联考)下列说法不正确的是()A.同温同压下,相同质量的NO和C2H4(气体)体积相同B.同温同压下,气体的密度之比等于摩尔质量之比C.同温同压下,相同体积的H2和CO2的原子数之
7、比为23D.同温同体积的气体,若物质的量相同则压强相同答案A解析NO和C2H4的摩尔质量不相等,质量相同时,物质的量不相等,所以同温同压下的体积不相等,A项错误;根据密度=MVm,同温同压下,Vm相同,则气体的密度之比等于它们的摩尔质量之比,B项正确;同温同压下,相同体积的任何气体具有相同的分子数,分子数相同的H2和CO2的原子数之比为23,C项正确;同温同体积的气体,物质的量与压强成正比,D项正确。9.(1)同温同压下,同体积的CO2和CO,它们的分子数之比为,原子数之比为,物质的量之比为,质量之比为,密度之比为。(2)若1 g CO2中含有x个原子,则阿伏加德罗常数可表示为。答案(1)11
8、3211117117(2)44x3 mol-1解析(1)可先求出两气体的物质的量之比,再求其他量之比。(2)由于n=mM=1g44gmol-1=144mol,则NA=Nn=x13144mol=44x3mol-1。提升能力跨越等级1.(2020山东济宁期末)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.标准状况下,22.4 L O2含有的原子数为NAB.23 g钠与O2完全反应时失去电子数目为2NAC.标准状况下,18 g H2O中含有的分子数为NAD.标准状况下,11.2 L CO2含NA个CO2分子答案C解析标准状况下,22.4LO2的物质的量为1mol,故所含原子数为2NA,A项错
9、误;23g钠的物质的量为23g23gmol-1=1mol,在与O2反应的过程中,只有Na化合价升高,其化合价从0价升高至+1价,故转移电子数为NA,B项错误;18gH2O的物质的量为18g18gmol-1=1mol,其分子数为NA,C项正确;标准状况下,11.2LCO2的物质的量为11.2L22.4Lmol-1=0.5mol,所含分子数为0.5NA,D项错误。2.(双选)在容积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体,当这两个容器内温度和气体密度相等时,下列说法正确的是()A.两种气体的压强相等B.O2与O3的质量相同C.两种气体的分子数目相等D.两种气体所含的氧原子数目相等答案BD解析根据
10、题意,因等温度、等体积、等密度,则两者等质量,B项正确;等质量的O2和O3物质的量不相等,则压强和分子数不相等,则A、C项错误;O2和O3都只由氧元素组成,所以等质量的O2和O3所含的氧原子数目相等,D项正确。3.标准状况下有6.72 L甲烷;3.011023个氯化氢分子;13.6 g硫化氢;0.2 mol NH3。下列对这四种气体的相关量的关系叙述不正确的是()A.体积:B.密度:C.质量:D.氢原子数:答案A解析n(CH4)=6.72L22.4Lmol-1=0.3mol,n(HCl)=3.0110236.021023mol-1=0.5mol,n(H2S)=13.6g34gmol-1=0.4
11、mol,n(NH3)=0.2mol。在标准状况下,根据V1V2=n1n2知,四种气体的体积按从小到大的顺序是;根据12=M1M2知,四种气体密度按从小到大的顺序是;根据m=nM可知,质量按从小到大的顺序是;根据每种气体的物质的量及分子的构成可知,氢原子个数按由少到多的顺序是。4.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是(NA为阿伏加德罗常数的值)()A.22.4bcaNA LB.22.4abcNA LC.22.4acbNA LD.22.4bacNA L答案A解析ag气体的物质的量:n=bNAmol该气体的摩尔质量:M=aNAbgmol-1cg气体的物质的量:n=b
12、caNAmolcg气体在标准状况下的体积:V=bcaNAmol22.4Lmol-1=22.4bcaNAL。5.同温同压下,某容器充满O2后的质量为116 g,若充满CO2后的质量为122 g,现充满某气体后的质量为114 g,则该气体的相对分子质量为()A.28B.60C.32D.44答案A解析方法一:按常规思路,设容器的质量为m。同温同压下,V1V2=n1n2,因为容器体积不变,所以有116g-m32gmol-1=122g-m44gmol-1,得m=100g,然后由116g-100g32gmol-1=114g-100gM(某),得M(某)=28gmol-1,即相对分子质量为28,选A。方法二
13、:差量法。同温同压下,气体质量之差和相对分子质量之差之间存在着正比关系,因此可以不计算容器的质量,直接由气体质量差和相对分子质量差的正比关系求得。即122g-116g44gmol-1-32gmol-1=122g-114g44gmol-1-M(某),解得M(某)=28gmol-1,选A。方法三:估算法。由阿伏加德罗定律可知n(O2)=n(CO2)=n(气体),m=nM,m与M成正比。故M(某)M(O2),M(某)M(CO2),即M(某)32gmol-1,选A。6.在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体13.44 L,质量为20 g。此混合气体中C和O两种原子的物质的量之比为()A.34B.4
14、3C.21D.12答案A解析根据CO和CO2中C与O的原子个数比可知B、C项不合题意。若为D项,则气体全部由CO2组成,标准状况下13.44LCO2的质量为13.44L22.4Lmol-144gmol-1=26.4g20g,故D项错误。7.(2020四川眉山期末)生态农业涉及农家废料的综合利用,某种肥料经发酵得到一种含甲烷、二氧化碳、氮气的混合气体。2.016 L(标准状况)该气体通过盛有足量红热CuO粉末的硬质玻璃管,发生的反应为:CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu。当甲烷完全反应后,硬质玻璃管的质量减轻4.8 g。将反应后产生的气体通过足量的澄清石灰水,充分吸收生成沉淀8.5 g。下
15、列说法正确的是()A.硬质玻璃管中固体减少的氧元素的物质的量为0.15 molB.原混合气体中甲烷的物质的量是0.75 molC.原混合气体中氮气的体积分数为5.56%D.原混合气体中二氧化碳的物质的量为0.085 mol答案C解析通过盛有足量红热CuO粉末的硬质玻璃管发生反应CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu,根据化学方程式可知玻璃管中固体减轻的质量即为氧元素的质量,所以n(O)=4.8g16gmol-1=0.3mol,A项错误;氧化铜中n(O)=0.3mol,则n(CuO)=0.3mol,根据硬质玻璃管里发生的反应CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu,可知反应0.3molCuO需
16、要甲烷0.075mol,B项错误;气体通过过量的澄清石灰水中,二氧化碳全部转化为CaCO3,则碳酸钙的物质的量为8.5g100gmol-1=0.085mol,故二氧化碳总的物质的量为0.085mol,甲烷反应生成的二氧化碳的物质的量为0.075mol,故原混合气体中二氧化碳的物质的量为0.085mol-0.075mol=0.01mol,原混合物中CO2在标准状况下的体积为0.01mol22.4Lmol-1=0.224L,故原混合气体中氮气的体积为:2.016L-0.075mol22.4Lmol-1-0.224L=0.112L,w(N2)=0.112L2.016L100%=5.56%,C项正确,
17、D项错误。8.一定量的液态化合物XY2在一定量的O2中恰好完全燃烧,反应的化学方程式为:XY2(液)+3O2(气)XO2(气)+2YO2(气)。测得生成物的总体积为672 mL,密度为2.56 gL-1(标准状况)。则:(1)反应前O2的体积为 mL(标准状况)。(2)化合物XY2的摩尔质量为。(3)若XY2分子中X、Y两元素的质量比为316,则X、Y分别为、。答案(1)672(2)76 gmol-1(3)CS解析根据反应的化学方程式可知,该反应是反应前后气体体积不变的反应,故反应前O2的体积为672mL,其物质的量为67210-3L22.4Lmol-1=0.03mol,则n(XY2)=13n
18、(O2)=0.01mol,再据质量守恒得m(XY2)=m(生成物)-m(O2)=0.672L2.56gL-1-0.03mol32gmol-10.76g,所以M(XY2)=0.76g0.01mol=76gmol-1。若XY2分子中X、Y两元素质量比为316,则X的相对原子质量为76319=12,即为碳,Y的相对原子质量为76161912=32,即为硫。9.(1)质量之比为1676的三种气体SO2、CO、NO,分子个数之比为,氧原子个数之比为,相同条件下的体积之比为。(2)标准状况下,1.7 g NH3的体积为L,它与标准状况下L H2S含有相同数目的氢原子。(3)某气体氧化物的化学式为RO2,在
19、标准状况下,1.28 g该氧化物的体积为448 mL,则该氧化物的摩尔质量为,R的相对原子质量为。答案(1)5541054554(2)2.243.36(3)64 gmol-132解析(1)质量之比为1676,说明其物质的量之比为1664728630=554,所以其分子数之比为554,氧原子数之比为1054,相同条件下的体积之比为554。(2)1.7gNH3的物质的量为1.7g17gmol-1=0.1mol,在标准状况下的体积为0.1mol22.4Lmol-1=2.24L,0.1molNH3含有0.3molH,与0.15molH2S含有相同数目的氢原子,标准状况下0.15molH2S的体积为0.
20、15mol22.4Lmol-1=3.36L。(3)在标准状况下,1.28g该氧化物的体积为448mL,其物质的量为0.448L22.4Lmol-1=0.02mol,摩尔质量为1.28g0.02mol=64gmol-1,R的相对原子质量为64-162=32。贴近生活拓展创新(1)在标准状况下,CO与CO2的混合气体共39.2 L,质量为61 g。则两种气体的物质的量之和为 mol,其中CO的体积分数是,CO2的质量分数是。(2)同温同压下的氧气和氢气,两种气体的密度之比为;若质量相等,两种气体的体积之比为。答案(1)1.7557.1%54.1%(2)161116解析(1)标准状况下,CO与CO2
21、混合气体的物质的量为39.2L22.4Lmol-1=1.75mol;假设CO的物质的量为x,则CO2的物质的量为1.75mol-x,由此可得质量关系如下:28gmol-1x+44gmol-1(1.75mol-x)=61g,求得x=1mol,即CO的物质的量为1mol,CO2的物质的量为0.75mol;相同条件下,气体的体积分数等于物质的量分数,所以CO的体积分数为11.75100%57.1%;CO2的质量分数为44gmol-10.75mol61g100%54.1%。(2)同温同压下,氧气和氢气的密度之比等于它们的摩尔质量之比,即为161;当质量相等时,氧气和氢气的体积之比等于物质的量之比,即为116。
