1、第2课时气体摩尔体积课后篇素养形成合格考达标练1.下列说法正确的是()A.1 mol 固体或液体的体积主要由微粒间距离决定B.1 mol 气体的体积主要由微粒的大小决定C.O2的气体摩尔体积约为22.4 Lmol-1D.气体微粒间的距离受温度、压强影响大,固体或液体微粒间的距离受温度、压强影响小答案D解析物质三态中,气体分子之间的间隔最大,固体或液体中粒子间隔较小,故1mol固体或液体的体积主要由粒子的大小决定,A错误;气体的体积受分子数目、分子之间距离及粒子大小影响,相同条件下气体分子间的距离远大于粒子的大小,则气体的体积大小受分子数目与分子之间距离的影响,因此在相同条件下1mol气体的体积
2、主要由分子间距离决定,B错误;温度、压强未知,气体的摩尔体积不确定,在标准状况下O2的摩尔体积约为22.4Lmol-1,C错误;物质三态中气体分子之间的间隔最大,固体或液体中粒子间隔较小,因此气体微粒间的距离受温度、压强影响大,固体或液体微粒间的距离受温度、压强影响小,D正确。2.下列关于气体摩尔体积的说法正确的是()A.标准状况下,1 mol 水的体积是22.4 LB.22 g二氧化碳的物质的量是0.5 mol ,其体积为11.2 LC.只有标准状况下的气体摩尔体积是22.4 Lmol-1,其他条件下一定不是22.4 Lmol-1D.标准状况下,1 mol 任何气体的体积都约是22.4 L答
3、案D解析标准状况下,水不是气体,1mol水的体积不是22.4L,A项与题意不符;22g二氧化碳的物质的量是0.5mol,在标准状况下的体积为11.2L,B项与题意不符;任何状态下的气体都有气体摩尔体积,标准状况下的气体摩尔体积是22.4Lmol-1,根据气体体积与温度、压强的相互关系,其他条件下的气体摩尔体积也可能是22.4Lmol-1,C项与题意不符;标准状况下,气体的摩尔体积为22.4Lmol-1,则1mol任何气体的体积都约是22.4L,D项符合题目要求。3.常温常压下的下列各组物质,分子数一定相同的是()A.14 g N2和32 g O2B.34 g NH3和4 g H2C.2 L C
4、O2和2 L H2OD.11.2 L O2和0.5 mol O2答案B解析由n=mM=VVm=NNA可知,气体的分子数相等,则气体的物质的量或在相同条件下的体积相等。n(N2)=14g28gmol-1=0.5mol,n(O2)=32g32gmol-1=1mol,二者物质的量不同,则分子数不同,A错误;n(NH3)=34g17gmol-1=2mol,n(H2)=4g2gmol-1=2mol,二者物质的量相同,则气体的分子数相同,B正确;常温常压下,CO2为气体,H2O为液体,二者体积相等时,其物质的量不同,分子数不同,C错误;由于未说明是标准状况,故11.2LO2不一定是0.5mol,故D项错误
5、。4.同温同压下,等质量的SO2和CO2相比较,下列叙述中正确的是()A.物质的量之比为11B.分子数之比为1611C.体积之比为11D.体积之比为1116答案D解析二者物质的量之比为m64m44=1116,A错误;分子数之比等于物质的量之比等于1116,B错误;同温同压下,二者体积之比等于物质的量之比,为1116,C错误,D正确。5.下图表示1 g O2与1 g X气体在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系,则X气体可能是()A.N2B.CH4C.CO2D.NO答案C解析体积相同、温度相同时,气体压强与物质的量成正比,根据图像知,相同温度下,氧气压强大于X气体,说明氧气的物质的量
6、大,根据n=mM知,质量相同时,物质的量与摩尔质量成反比,1g氧气的物质的量大于1gX的物质的量,则氧气的摩尔质量小于X,C项符合题意。6.在标准状况下,11.2 L某气体的质量是16 g,该气体可能是()A.O2B.N2C.H2D.CO2答案A解析根据n=VVm=mM,11.2L22.4Lmol-1=16gM,解得M=32gmol-1,A项正确。7.下列说法不正确的是()A.温度相同、体积相同的O2和N2的分子数相同B.等温等压下,SO2气体与CO2气体的密度之比等于1611C.温度和容积相同的两气罐中,分别盛有5 mol O2和2 mol N2,两容器中气体的压强之比等于52D.等温等压条
7、件下,5 mol O2和2 mol H2的体积之比等于52答案A解析压强没有确定的情况下,温度相同、体积相同的O2和N2的分子数不一定相同,A错误;等温等压条件下,SO2气体与CO2气体的密度之比等于其相对分子质量之比,为6444=1611,B正确;温度和容积相同的两气罐中的压强之比等于气体物质的量之比,即为52,C正确;等温等压条件下,两气体的体积之比等于气体物质的量之比,即为52,D正确。8.室温下,在一定容积的容器中加入1.5 mol 氙气(Xe)和7.5 mol 氟气(F2),于400 和2 633 kPa压强下加热数小时,然后迅速恢复至室温,容器内除得到一种无色晶体外,还余下4.5
8、mol 氟气,下列说法正确的是()A.稀有气体易发生化学反应B.起始加入的氙气和氟气所含原子数之比为15C.所得无色晶体中,氙与氟的原子个数之比是14D.反应前和恢复至室温后容器内气体压强之比为32答案C解析氙气(Xe)和氟气(F2)在400和2633kPa压强下加热数小时发生反应,可知稀有气体难发生化学反应,A错误;起始加入的氙气和氟气所含原子数之比为1.5mol7.5mol2=110,B错误;1.5mol氙气(Xe)和3mol氟气(F2)恰好完全反应生成无色晶体,晶体中氙与氟的原子个数之比是1.5mol3mol2=14,C正确;同温、同体积条件下,气体的压强之比等于物质的量之比,故反应前和
9、恢复至室温后容器内气体压强之比为1.5mol+7.5mol4.5mol=21,D错误。9.(1)在标准状况下,6.72 L CH43.011023个HCl分子13.6 g H2S0.2 mol NH3,下列对这四种气体从大到小的关系表达正确的是。a.体积b.密度c.质量d.氢原子个数(2)在标准状况下,CO和CO2的混合气体39.2 L,质量为61 g。则其中CO2为mol,CO的体积百分数为(保留一位小数),混合气体的摩尔质量为(保留一位小数)。(3)某混合气体中各气体的质量分数为:O2 32%,N2 28%,CO2 22%,CH4 16%,H2 2%,则此混合气体的平均摩尔质量为(保留两位
10、小数)。答案(1)bd(2)0.7557.1%34.9 gmol-1(3)22.22 gmol-1解析(1)标准状况下6.72LCH4的物质的量为6.72L22.4Lmol-1=0.3mol,3.011023个HCl分子的物质的量为0.5mol,13.6gH2S的物质的量为13.6g34gmol-1=0.4mol,0.2molNH3。相同条件下,气体的体积之比等于其物质的量之比,所以气体体积,a错误;各物质的摩尔质量:CH4为16gmol-1,HCl为36.5gmol-1,H2S为34gmol-1,NH3为17gmol-1,相同条件下,气体密度之比等于其摩尔质量之比,所以密度,b正确;各物质的
11、质量分别为CH4为0.3mol16gmol-1=4.8g,HCl为0.5mol36.5gmol-1=18.25g,H2S为13.6g,NH3为0.2mol17gmol-1=3.4g,所以质量,c错误;各物质中H原子的物质的量:CH4为0.3mol4=1.2mol,HCl为0.5mol,H2S为0.4mol2=0.8mol,NH3为0.2mol3=0.6mol,所以氢原子个数,d正确。(2)混合气体物质的量总和为:39.2L22.4Lmol-1=1.75mol,设CO和CO2的物质的量分别为x、y,则:x+y=1.75mol,28gmol-1x+44gmol-1y=61g,解得x=1mol,y=
12、0.75mol;CO的体积分数=1mol1.75mol100%=57.1%,混合气体的平均摩尔质量为:61g1.75mol=34.9gmol-1。(3)设气体总质量为100g,则m(O2)=32g,m(N2)=28g,m(CO2)=22g,m(CH4)=16g,m(H2)=2g,n(O2)=32g32gmol-1=1mol,n(N2)=28g28gmol-1=1mol,n(CO2)=22g44gmol-1=0.5mol,n(CH4)=16g16gmol-1=1mol,n(H2)=2g2gmol-1=1mol,则平均摩尔质量=100g(1+1+0.5+1+1)mol=22.22gmol-1。等级
13、考提升练10.设NA为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是()A.含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 LB.1.7 g H2O2中含有的电子数为0.9NAC.常温下,11.2 L甲烷气体含有甲烷分子数为0.5NAD.标准状况下,33.6 L水中含有9.031023个水分子答案B解析氦气为单原子分子,原子数目与分子数目相等,则含有NA个氦原子的氦气为1mol,在标准状况下的体积约为22.4L,A项与题意不符;双氧水的摩尔质量为34gmol-1,1.7gH2O2为0.05mol,含有的电子数为0.9NA,B项符合题意;常温下,气体摩尔体积大于22.4Lmol-1,11.2L甲烷
14、的物质的量小于0.5mol,含有甲烷分子数小于0.5NA,C项与题意不符;标准状况下水不是气体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,D项与题意不符。11.下列说法正确的是()标准状况下,6.021023个分子所占的体积约是22.4 L0.5 mol H2所占体积为11.2 L标准状况下,1 mol H2O的体积为22.4 L标准状况下,28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L各种气体的气体摩尔体积都约为22.4 Lmol-1标准状况下,体积相同的气体所含的分子数相同A.B.C.D.答案B解析该物质在标准状况下不一定是气体;没有限定处于标准状况下,0.5molH2所占体积不一定为11.
15、2L;标准状况下,H2O不是气体;各种气体的气体摩尔体积在标准状况下都约为22.4Lmol-1。说法正确。12.由CO2、H2、CO组成的混合气体在同温同压下与氮气的密度相同,则该混合气体中CO2、H2、CO的体积比可能是()A.29820B.261715C.13829D.13165答案C解析由于CO和氮气的相对分子质量相等,所以二者的密度也是相等的,因此只要满足CO2和氢气的平均相对分子质量为28即可。计算可知二者的物质的量之比是138,即CO2与H2的体积之比为138,C项符合题目要求。13.2 mol 固体A在一定温度下完全分解,产物都是气体。分解反应式为2AB+2C+3D,若测得生成的
16、混合气体与同温同压下氢气密度的比值为15,则固体A的摩尔质量为()A.30 gmol-1B.45 gmol-1C.90 gmol-1D.氢气密度未知,无法求得答案C解析同温同压条件下,气体的密度之比等于相对分子质量之比。测得生成的混合气体的密度在相同条件下是氢气的15倍,则混合气体的平均摩尔质量是氢气的15倍,即混合气体的平均摩尔质量为:2gmol-115=30gmol-1。反应前A的物质的量是反应后气体物质的量的13,根据质量守恒定律,A的摩尔质量为30gmol-13=90gmol-1,C正确。14.在下列条件下,两瓶气体所含的原子数一定相等的是()A.具有同压强、同温度的N2O和CO2B.
17、具有同温度、同体积的CO和N2C.具有同体积、同密度的SO2和NO2D.具有同质量、不同密度的O2和O3答案D解析同压强、同温度的N2O和CO2物质的量不一定相同,故A项错误;同温度、同体积的CO和N2,在压强相同时物质的量相同,由于缺少同压条件,故B错误;同体积、同密度的SO2和NO2的质量相同,但二者的摩尔质量不同,所以物质的量不同,所含原子数不同,C错误;同质量、不同密度的O2和O3中所含的O原子数相同,D项正确。15.CO和H2的混合气体V L,完全燃烧时用去同温同压下的O2V2 L,则混合气体中CO和H2的体积比是()A.11B.13C.21D.任意比答案D解析根据反应的化学方程式:
18、2CO+O22CO2、2H2+O22H2O可知,CO、H2与氧气反应时物质的量之比均为21,同温同压条件下,气体的体积之比等于其物质的量之比,故无论两气体按什么体积比混合,CO和H2的混合气体VL完全燃烧时,用去同温同压下的O2都是V2L,D正确。16.一定温度和压强下,30 L某种气态纯净物质中含有6.021023个分子,这些分子由1.2041024个原子组成,下列说法错误的是()A.每个该气体分子含有2个原子B.该温度和压强可能是标准状况C.标准状况下该纯净物若为气态,这些气体的体积约是22.4 LD.若O2在该条件下为气态,则1 mol O2在该条件下的体积也为30 L答案B解析6.02
19、1023个分子的物质的量为1mol,这些分子由1.2041024个原子组成,则1个该气体分子中含有2个原子,A正确;标准状况下该纯净物若为气态,由于其物质的量为1mol,故其体积约是22.4L,而1mol该气体在题述条件下的体积为30L,则不是标准状况,B错误,C正确;同温、同压、同物质的量的气体所占体积相同,若O2在该条件下为气态,则1molO2在该条件下的体积也为30L,D正确。17.室温下,某容积固定的密闭容器由可移动的活塞隔成A、B两室,向A中充入一定量H2与O2的混合气体,向B中充入1 mol 空气(各成分物质的量之和为1 mol),此时活塞的位置如图所示:(1)A室混合气体的物质的
20、量为,所含分子总数约为。(2)实验测得A室混合气体的质量为34 g,则该混合气体的密度是同温同压条件下氦气密度的倍。(3)若将A室H2、O2的混合气体点燃引爆,恢复至原温度后,最终活塞停留的位置在刻度,容器内气体压强与反应前气体压强之比为。答案(1)2 mol 1.2041024(2)4.25(3)212解析(1)相同条件下,气体的体积之比等于其物质的量之比,1mol空气占容器总容积的13,空气和H2、O2混合气体的体积之比为12,则其物质的量之比为12,所以混合气体的物质的量为2mol,所含分子总数约为26.021023=1.2041024。(2)设H2的物质的量为x,O2的物质的量为y,则
21、有关系式:x+y=2mol,2gmol-1x+32gmol-1y=34g,联立方程解得,x=1mol、y=1mol,该混合气体的平均摩尔质量=34g2mol=17gmol-1,由同温同压条件下气体的密度之比等于其摩尔质量之比可知,该混合气体的密度是同温同压条件下氦气密度的174=4.25倍。(3)若将A室H2、O2的混合气体点燃引爆,由化学方程式可知氧气有剩余,剩余氧气为1mol-1mol12=0.5mol,恢复至原温度后最终两室中压强相等,根据气体体积之比等于物质的量之比,则A、B两室的体积之比为0.5mol1mol=12,则活塞停留在刻度2处;A室中空气物质的量不变、温度不变,反应前后压强
22、之比与反应前后气体体积成反比,则容器内气体压强与反应前气体压强之比为24=12。新情境创新练18.如图所示,两个连通容器用活塞分开,左右两室(体积相同)各充入一定量NO和O2,且恰好使两容器内气体密度相同。打开活塞,使NO与O2充分反应(已知反应的化学方程式为2NO+O22NO2,假设装置中不存在其他化学反应)。(1)开始时左右两室分子数(填“相同”或“不相同”)。(2)反应前后NO室压强(填“增大”或“减小”)。(3)最终容器内密度与原来(填“相同”或“不相同”)。答案(1)不相同(2)减小(3)相同解析(1)开始时左右两室中气体体积相同,气体密度相同,所以气体质量相同,由于一氧化氮和氧气的摩尔质量不同,故气体物质的量不同,分子数不同。(2)一氧化氮和氧气发生的反应为2NO+O22NO2,反应导致气体物质的量减小,故反应后气体压强减小。(3)化学反应遵循质量守恒定律,即反应前后气体质量不变,容器容积也不变,根据=mV可知,容器内气体总密度不变,与原来相同。
