1、第2课时气体摩尔体积课后篇巩固提升基础巩固1.下列叙述正确的是()A.1 mol任何气体的体积都为22.4 LB.1 mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4 LC.标准状况下,1 mol四氯化碳所占的体积是22.4 LD.标准状况下,22.4 L的任何气体的物质的量都是1 mol解析:A项,没有指明物质所处的状况,错误;B项,没有指明物质所处的状态,错误;C项,四氯化碳在标准状况下不是气体,错误;D项,是对气体摩尔体积概念的应用,正确。答案:D2.下列说法正确的是()A.32 g O2占有的体积约为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.
2、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含有相同的分子数解析:A、B项没有指明是标准状况,错误;C项,标准状况下水不呈气态,所以22.4 L水的物质的量不是1 mol,故其质量不是18 g;D项中22 g CO2的物质的量为0.5 mol,标准状况下11.2 L HCl的物质的量也是0.5 mol,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。答案:D3.在标准状况下,相同质量的下列气体:Cl2H2N2CO2O2,体积由大到小的顺序是()A.B.C.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
3、到小的顺序实际上是摩尔质量由小到大的顺序。答案:D4.导学号35474019NA表示阿伏加德罗常数,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氢气所含的原子数为NA解析:A选项中,273 高于0 ,温度升高,气体分子间的距离增大,故A错误。B选项中,在常温常压下,1 mol H2的体积不等于22.4 L,B错误。C选项中,22.4 L CO和CO2混合气体在标准状况下的物质的量为1 mol,所含分子数为N
4、A,C项正确。D项,未指明所处状况,无法确定气体摩尔体积,也就无法确定其分子数,D项错误。答案:C5.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.在常温常压下,11.2 L N2含有的分子数是0.5NAB.标准状况下,18 g水所占的体积约是22.4 LC.32 g O2在标准状况下的体积约是22.4 LD.在同温同压下,相同体积的任何气体所含的原子数相等解析:选项分析结论A条件不是标准状况B标准状况下水不是气体C32 g O2的物质的量为1 mol,标准状况下体积约为22.4 LD相同条件下,气体所含分子数相同,但原子数不一定相同答案:C6.在标准状况下,与12 g H2的体积相等的
5、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解析:12 g H2的物质的量为6 mol,因二者体积相等,所以N2的物质的量也为6 mol,N2的质量为28 gmol-16 mol=168 g,体积为22.4 Lmol-16 mol=134.4 L,A、C、D项错误,B项正确。答案:B7.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解析:根据“三同定一同”,A项没有指明温度和压强,只是体积相同,无法
6、确定分子数是否相同。答案:A8.常温常压下,用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个气球,其中气体为CH4的是()解析:质量相等时,气体的物质的量与摩尔质量成反比。所以,等质量的CH4、CO2、O2、SO2,物质的量关系:SO2CO2O2CH4。答案:D9.下列说法正确的是()A.同温同压下,相同质量的气体都含有相同的体积B.同温同压下,相同体积的气体都含有相同数目的分子C.在标准状况下,1 mol任何物质的体积均约为22.4 LD.1 mol某气体的体积约为22.4 L,该气体所处的状况一定是标准状况解析:同温同压下,质量相同的不同气体的物质的量不一定相同,所以不一定含有相
7、同的体积,A项错误;由阿伏加德罗定律知,B项正确;水在标准状况下不是气体,体积也不为22.4 L,C项错误;1 mol某气体若处于高温、高压或低温、低压的情况下,气体体积也可能约为22.4 L,D项错误。答案:B10.在体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比O3的质量小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解析:根据题意,因等温度、等体积、等密度,则两者等质量,B项错误;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都是由氧原子构成的,所以等
8、质量的O2和O3所含的氧原子数目相等,D项正确。答案:D11.关于同温同压下等体积的N2O(气体)和CO2的叙述,其中正确的是()质量相同所含碳原子数与氮原子数相等所含分子数相等A.B.C.D.解析:同温同压下等体积的两种气体N2O和CO2,其物质的量相等,所含的分子数也相等,二者的摩尔质量均为44 gmol-1,故二者的质量也相等;由于二者分子中所含的碳原子数与氮原子数不同,故错误。答案:D12.导学号35474020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.43C.21D.12解析:根据CO和CO2中
9、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13.44 L CO2的质量为44 gmol-1=26.4 g20 g,故D项错误。答案:A13.下列示意图中,白球代表氢原子,黑球代表氦原子,方框代表容器,容器中间有一个可以上下滑动的隔板(其质量可忽略不计)。其中能表示等质量的氢气与氦气的是()解析:等质量的H2与He的物质的量的关系为n(H2)n(He)=21,相同条件下气体的物质的量与气体的体积成正比,所以其体积关系为V(H2)V(He) =21,C、D项均不正确;B项中氦气应为单原子分子。答案:A14.标准状况下有6.72 L甲烷;3.011023个氯
10、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:解析:n(CH4)=0.3 mol,n(HCl)=0.5 mol,n(H2S)=0.4 mol,n(NH3)=0.2 mol。在标准状况下,根据知,四种气体的体积按从小到大的顺序是;根据知,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组成可知,氢原子个数按由少到多的顺序是。答案:A15.(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
11、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。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= mol,则NA= mol-1。答案:(1)113211117117(2) mol-116.某双原子分子构成的气体,其摩尔质量为M gmol-1,该气体的质量为m g,阿伏加德罗常数为NA,则:(1)该气体在标准状况下的体积为L;(2)该气体在标准状况下的密度为 gL-1;(3)该气体所含的原子总数为;(4)该气体的一个分子的质量为 g。解析:气体的物质的量为n= mol,在标准状况下,Vm=22.4 Lmol-1,V=nVm= mol22.4 Lmo
12、l-1= L;标准状况下,= gL-1;气体中含有的原子数为2NA=;一个分子的质量为 g。答案:(1)(2)(3)(4)能力提升1.在一定条件下,某化合物X受热分解:2XA+2B+4C,测得反应后生成的混合气体对H2的相对密度为11.43,在相同条件下,X的相对分子质量是()A.11.43B.22.85C.80.01D.160.02解析:根据质量守恒定律,2 mol X生成7 mol混合气体,X的摩尔质量为=80.01 gmol-1。答案:C2.导学号35474021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. LB. LC. L
13、D. L解析:a g气体的物质的量:n= mol该气体的摩尔质量:M= gmol-1c g气体的物质的量:n= molc g气体在标准状况下的体积:V= mol22.4 Lmol-1= L。答案:A3.导学号35474022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解析:方法一:按常规思路,设容器的质量为m。同温同压下,因为容器体积不变,所以有,得m=100 g,然后由,得M(某)=28 gmol-1,即相对分子质量为28,选A。方法二:差量法。同温同压下,气体
14、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:=M(某)=28 gmol-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)32 gmol-1。答案:A4.在两个容积相同的容器中,一个盛有NH3气体,另一个盛有H2和O2的混合气体。同温同压下,两容器内的气体不可能具有相同的()A.原子数B.分子数C.质量D.电子数解析:同温同压下,相同体积的气体具有相同的物质的量和分子数;由于NH3、H2、O2含有原子数不
15、等,故同温同压下,两容器内的气体含有的原子数不可能相同;NH3、H2、O2的相对分子质量分别为17、2、32,H2、O2的混合气体的平均摩尔质量可能为17 gmol-1,故同温同压下,两容器内的气体的质量可能相同;NH3、H2、O2含有的电子数分别为10、2、16,H2、O2混合气体中分子含有电子数的平均数可能为10,故同温同压下,两容器内的气体可能具有相同的电子数。答案:A5.一定量的液态化合物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
16、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、。解析:根据反应的化学方程式可知该反应是气体体积不变的反应,故反应前O2的体积为672 mL,其物质的量为=0.03 mol,则n(XY2)= n(O2)=0.01 mol,再据质量守恒得:m(XY2)=m(生成物)-m(O2)=0.672 L2.56 gL-1-0.03 mol32 gmol-10.76 g,所以M(XY2)=76 gmol-1,X的相对原子质量为76=12,即碳,Y的相对原子质量为76=32,即硫。答案:(1)672(2)76 gmol-1(3)CS6.
17、(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。解析: (1)质量之比为1676,说明其物质的量之比为=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)1.7 g NH3的物质的量为=0.1 mol,在标准状况下的体积为0.1 mol22.4 Lmol-1=2
18、.24 L,0.1 mol NH3含有0.3 mol H,与0.15 mol H2S含有相同数目的氢原子,标准状况下0.15 mol H2S的体积为0.15 mol22.4 Lmol-1=3.36 L。(3)在标准状况下,1.28 g该氧化物的体积为448 mL,其物质的量为=0.02 mol,摩尔质量为=64 gmol-1,R的相对原子质量为64-162=32。答案:(1)5541054554(2)2.243.36(3)64 gmol-1327.标准状况下的甲烷和一氧化碳的混合气体8.96 L,其质量为7.60 g,则混合气体的平均相对分子质量为;混合气体中甲烷的体积为;一氧化碳的质量为。解
19、析:混合气体的物质的量为=0.4 mol,=19 gmol-1,平均相对分子质量为19,设CO的物质的量为x,则有:7.60 g=x28 gmol-1+(0.4 mol-x)16 gmol-1,求得x=0.1 mol。n(CH4)=0.3 mol,V(CH4)=6.72 L,m(CO)=0.1 mol28 gmol-1=2.8 g。答案:196.72 L2.8 g8.(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
20、之比为。解析:(1)标准状况下,CO与CO2混合气体的物质的量为=1.75 mol;假设CO的物质的量为x,则CO2的物质的量为1.75 mol-x,由此可得质量关系如下:28 gmol-1x+44 gmol-1(1.75 mol-x)=61 g,求得x=1 mol,即CO的物质的量为1 mol,CO2的物质的量为0.75 mol;相同条件下体积分数等于物质的量分数,所以CO的体积分数为100%57.1%;CO2的质量分数为100%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,体积之比等于物质的量之比,即为116。答案:(1)1.7557.1%54.1%(2)161116