1、第1章认识化学科学第3节化学中常用的物理量物质的量第2课时气体摩尔体积课后篇素养形成合格考达标练 1.(2021浙江武义三中高一期中,改编)已知三种因素:所含微粒数微粒大小微粒间的距离,其中对气态物质体积有显著影响的正确组合是()A.B.C.D.答案D解析气态物质微粒之间的距离要比微粒本身的直径大很多倍,故微粒本身的大小对气态物质体积无显著影响。2.(2020河北石家庄普通高中高一月考)用NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.0.5 mol锌粒与足量盐酸反应产生11.2 L H2B.标准状况下,11.2 L CCl4所含分子数为0.5NAC.0.1 mol CH4所含氢原子数为0
2、.4NAD.常温常压下,28 g N2中所含原子个数为NA答案C解析没有标明是否为标准状况,故A错误;标准状况下,四氯化碳不是气体,故B错误;0.1 mol CH4中所含氢原子的物质的量n(H)=40.1 mol=0.4 mol,原子个数为0.4NA,故C正确;28 g N2含有氮原子的物质的量为 mol=2 mol,则原子个数为2NA,故D错误。3.取五个相同的气球,同温同压下分别充入CO和以下四种混合气体,吹出体积相等的状况,如图所示。则A、B、C、D四个气球内,与CO所含原子数一定相等的是()答案C解析设气球中CO的物质的量为1 mol。A项,含有HCl和O3,1 mol混合气体含有的原
3、子的物质的量大于2 mol,错误;B项,含有H2和NH3,1 mol 该混合气体含有的原子的物质的量大于2 mol,错误;C项,含有N2和O2,都为双原子分子,则1 mol混合气体含有2 mol原子,正确;D项,含有He和NO2,二者的物质的量比为11时才符合题意,错误。4.(2020河南许昌高级中学高一月考)设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,0.1NA个水分子所占的体积约为2.24 LB.11.2 L CO2气体的分子数为0.5NAC.NH3的摩尔质量等于NA个氨分子的质量之和D.101 kPa、4 时,18 mL水和202 kPa、27 时32 g O2所含
4、分子数均为NA答案D解析由于标准状况下水不是气体,不能用标准状况下气体的摩尔体积计算水的体积,选项A错误;没有告诉是否在标准状况下,无法计算二氧化碳的物质的量,选项B错误;氨气的摩尔质量是17 gmol-1,而NA个氨分子的质量是17 g,所以只是在数值上相等,选项C错误;由于101 kPa、4 时18 mL水的质量是18 g,物质的量是1 mol,32 g氧气的物质的量是1 mol,所以二者含有的分子数均为NA,选项D正确。5.同温同压下,等质量的O2和CO2相比较,下列叙述正确的是()A.质子数之比为11B.密度比为118C.物质的量之比为811D.原子个数比为11答案A解析A项,质子数之
5、比为(16)(22)=11,正确;B项,同温、同压下,两种气体的密度之比等于其摩尔质量之比,即密度之比为3244=811,错误;C项,物质的量之比为=118,错误;D项,原子个数之比为(2)(3)=1112,错误。6.在标准状况下,a g气体X与b g气体Y的分子数相同,下列说法正确的是()A.标准状况下,等质量的X和Y的体积之比为baB.同温同压下,气体X和气体Y的密度之比为baC.25 时,1 g气体X和1 g气体Y的原子数之比为baD.等物质的量的气体X和气体Y的质量之比为ba答案A解析a g气体X与b g气体Y的分子数相同,根据N=nNA可知,二者物质的量相等,再根据M=可知,二者的摩
6、尔质量之比为ab。同温同压下,体积之比等于物质的量之比,根据n=可知,等质量的X和Y体积之比为ba,A正确;同温同压下,两气体的密度之比等于其摩尔质量之比,则二者的密度之比为ab,B错误;不能确定每个X、Y分子含有的原子数目,无法计算原子数目之比,C错误;根据m=nM知,相同物质的量时,其质量之比为ab,D错误。7.(2020山东济宁实验中学高一期中)相同温度和压强下,3体积的X2气体与6体积的Y2气体化合生成6体积的气态化合物A,则生成物A的化学式为()A.XY2B.X3Y2C.X2Y3D.XY答案A解析根据题意可知三种气体的物质的量之比是122,即化学方程式中三种物质的化学计量数之比为12
7、2,则化学方程式为X2+2Y22A,根据质量守恒可知,A的化学式为XY2。8.(2021浙江武义三中高一期中)下列叙述正确的是()A.1 mol任何气体的体积都约为22.4 LB.1 mol任何物质在标准状况下所占的体积都约是22.4 LC.标准状况下,1 mol水所占有的体积是22.4 LD.标准状况下,22.4 L的任何气体的物质的量都约是1 mol答案D解析在标准状况下1 mol任何气体的体积都约为22.4 L,A、B、C错误,D正确。9.填空(设NA为阿伏加德罗常数的值)。(1)0.3 mol H2O分子中所含氢原子数与个NH3分子中所含氢原子数相等。(2)分子数为0.5NA的CO2分
8、子,质量是。(3)9.5 g A分子的物质的量是0.25 mol,A的摩尔质量是,N个B分子的质量是m g,则B的摩尔质量是。答案(1)0.2NA(2) 22 g(3)38 gmol-1 gmol-1解析(1)0.3 mol H2O中所含的氢原子数N(H)=0.6NA,与0.2NA个NH3分子中所含氢原子数相等。(2)0.5NA个CO2分子即0.5 mol CO2,m(CO2)=22 g。(3)M(A)=38 gmol-1,M(B)= gmol-1。等级考提升练10.(2020山西大学附中高一模块诊断)在两个密闭容器中,分别充有质量相等的甲、乙两种气体。若两容器的温度和压强均相等,且甲的密度大
9、于乙的密度,则下列说法正确的是()A.甲的分子数比乙的分子数多B.甲的物质的量比乙的物质的量少C.甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小D.甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小答案B解析根据题意可知甲气体的物质的量小于乙,则甲的分子数小于乙的分子数,故A错误,B项正确;两容器的温度和压强均相同,则气体的摩尔体积相等,故C错误;气体质量相同,甲的物质的量比乙的物质的量小,由M=可以知道甲的相对分子质量大于乙的相对分子质量,故D错误。11.(2020安徽阜阳三中高一调研)某容器真空时,称量其质量为60.4 g,此容器充满N2时总质量为66.0 g,在相同状况下,充满另一气体时,总质量为74.6 g,那么该气
10、体可能是()A.Cl2B.O2C.SO2D.HCl答案A解析氮气的质量为66 g-60.4 g=5.6 g,充满另一气体时,总质量为74.6 g,该气体的质量为74.6 g-60.4 g=14.2 g,相同条件下相同体积的不同气体其物质的量相等,根据n=可知,相同物质的量时,其质量之比等于摩尔质量之比,气体的摩尔质量(以gmol-1为单位)在数值上等于其相对分子质量,设该气体的相对分子质量为Mr,由,解得Mr=71,选项中相对分子质量为71的是Cl2。12.同温同压下,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()答案D解析在同温同压下,气体的物质的量
11、越大,气体所占的体积就越大,对于等质量的气体,其相对分子质量越小,气体的物质的量越大(n=)。四种气体中CH4的相对分子质量最小,其物质的量最大,故其体积最大。13.在一定条件下,某固态化合物X受热分解的反应为XA+B+2C,测得反应后生成的混合气体的密度是同温同压下H2密度的12倍,则X的摩尔质量是()A.24 gmol-1B.50 gmol-1C.80 gmol-1D.96 gmol-1答案D解析相同条件下,气体的摩尔质量之比等于其密度之比,反应后生成的混合气体的密度是同温同压下H2密度的12倍,则该混合气体的摩尔质量为24 gmol-1,假设X为1 mol,则生成气体的总物质的量为4 m
12、ol,4 mol混合气体的质量为24 gmol-14 mol=96 g,根据质量守恒定律可知,X的质量为96 g,所以X的摩尔质量为=96 gmol-1。14.在同温、同压条件下,物质的量相同的氮气与氢气之间的关系不正确的是()A.体积都是22.4 LB.具有相同的体积C.具有相同的原子数D.具有相同的分子数目答案A解析题中没有指明是在标准状况下,也没有指明两种气体的物质的量,其体积不一定是22.4 L。同温同压下,氮气和氢气物质的量相同,其体积相同,所含分子数相同,其原子数也相同。15.如图两瓶体积相等的气体,在同温、同压下瓶内气体的下列关系一定正确的是()A.原子数相等B.密度相等C.质量
13、相等D.摩尔质量相等答案A解析由同温、同压可得Vm相同,再由公式n=可得两瓶内气体的物质的量相同,由于都是双原子分子,所以原子的物质的量相同,由分子数之比等于物质的量之比可得两瓶内气体所含原子数相同,A项正确;两瓶内气体的物质的量相等,由m=nM分析,M不一定相等,故m不一定相等,同时由=可得也不一定相等。16.标准状况下,密闭容器内分别充入空气、H2和O2的混合气体,两种气体处在可移动的活塞两边,充入时体积如图所示,空气与H2和O2混合气体的体积之比为13。若将装置右边H2和O2的混合气体点燃引爆,活塞先左弹,恢复至原温度后,活塞向右滑最终停在容器的正中央,则原来O2、H2的体积比最接近于(
14、)27544572A.B.C.D.答案A解析假设空气的物质的量为1 mol,反应前,左右两室的体积之比为13,反应前右室气体的物质的量为3 mol,反应后活塞处于中央,两室体积相等,则两室的气体的物质的量相等,反应后右室气体的物质的量为1 mol,氢气和氧气反应生成水,假设反应前氧气和氢气的物质的量分别为x,y,若氢气过量,则有y-2x=1 mol,x+y=3 mol,解得x= mol,y= mol,xy=27。若氧气过量,则有x+y=3 mol,x-=1 mol,解得x= mol,y= mol,xy=54。17.现有C2H4(乙烯)和O2两种气体。(1)两者的质量相等时,在标准状况下,体积比
15、为,密度比为,分子数比为。(2)在相同状况下,当两者体积相同时,质量比为,密度比为,分子数比为。(3)两者的物质的量相同时,体积比为,密度比为,质量比为。答案(1)877887(2)787811(3)117878解析利用公式n=,V=nVm,=,N=nNA可以推导n、m、V与等物理量之间的关系,得出答案。18.(2020河北承德第一中学高一月考)(1)标准状况下,1.92 g 某气体的体积为672 mL,则此气体的相对分子质量为。(2)在25 、101 kPa的条件下,同质量的CH4和A气体的体积之比是158,则A的摩尔质量为。(3)两个相同容积的密闭容器X、Y,在25 下,X中充入a g A
16、气体,Y中充入a g CH4气体,X与Y内的压强之比是411,则A的摩尔质量为。(4)相同条件下,体积比为ab和质量比为ab的H2和O2的两种混合气体,其平均摩尔质量分别是和。(5)在标准状况下,CO和CO2的混合气体共39.2 L,其质量为61 g,则两种气体的物质的量之和为 mol,CO的质量分数为。(6)在某温度时,一定量的元素A的氢化物AH3,在恒温恒压的密闭容器中完全分解为两种气态单质,此时容器的体积变为原来的,则元素A单质的分子式为。答案(1)64(2)30 gmol-1(3)44 gmol-1(4) gmol-1 gmol-1(5)1.7545.9%(6)A4解析(1)标准状况下
17、,672 mL气体的物质的量为0.03 mol,气体的摩尔质量为1.92 g0.03 mol=64 gmol-1,则该气体的相对分子质量为64。(2)在同温同压时,气体体积之比等于其物质的量之比,即158=,计算得出M(A)=30 gmol-1。(3)在T、V相同时,压强之比等于物质的量之比,即411=,计算得出M(A)=44 gmol-1。(4)平均摩尔质量为,相同条件下,氢气和氧气的体积比为ab,则二者的物质的量之比为ab,二者平均摩尔质量为 gmol-1;质量比为ab的H2和O2的混合气体,物质的量之比为=16ab,平均摩尔质量为 gmol-1= gmol-1。(5)标准状况下39.2
18、L CO和CO2的混合气体的物质的量为=1.75 mol,设混合气体中CO和CO2的物质的量分别为x、y,则,计算得出x=1 mol,y=0.75 mol,即混合气体中CO为1 mol,二氧化碳为0.75 mol,1 mol CO的质量为28 gmol-11 mol=28 g,则混合气体中CO的质量分数为100%45.9%。(6)分解完全时体积变为原来的,因为在恒温恒压的条件下,体积与气体分子数成正比,所以气体分子数也为原来的,A的氢化物AH3完全分解为两种单质,其中一种必然为H2,另一种设为Am,根据反应前后原子守恒可得:mAH3Am+H2,m=1+,解得m=4,则A单质的分子式为A4。新情
19、境创新练19.(2020河北唐山一中高一期中)某同学设计了利用氯酸钾分解制O2测定气体摩尔体积的探究实验。实验步骤如下:把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀,放入干燥的试管中,准确称量试管和药品的总质量为15.95 g。连接好实验装置,。加热,开始反应,直到不再有气体产生为止。测量排入量筒中水的体积为279.7 mL。准确称量试管和残留物的质量为15.55 g。根据上述实验过程,回答下列问题:(1)请补充中的实验步骤:。(2)以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤:a.调整量筒的高度使广口瓶和量筒内的液面高度相同;b.使试管和广口瓶内气体都冷却至室温;c.读取量筒内液体的体积。这三
20、步操作的正确顺序是(请填写步骤序号)。进行实验操作c时,若仰视读数,则读取氧气的体积(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(3)实验过程中产生氧气的物质的量是 mol;实验测得该条件下的气体摩尔体积是(保留小数点后两位)。(4)若欲检验试管中产物所含的阴离子,具体操作是将固体冷却后溶于水,过滤,(填写具体实验方案)。答案(1)检查装置的气密性(2)bac偏小(3)0.012 522.38 Lmol-1(4)将滤液加入硝酸酸化的AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则含Cl-解析(1)与气体有关的实验,连接好装置后要检验装置的气密性。(2)在测量收集到O2的体积时,先将装置中的气体冷却至室温,然后调整量筒高度,使量筒内液面和广口瓶中液面相平,最后再读取量筒内水的体积。读数时若仰视量筒内的液面,会使读取O2的体积偏小。(3)根据质量守恒定律,产生O2的质量为15.95 g-15.55 g=0.4 g,n(O2)=0.012 5 mol,则Vm=22.38 Lmol-1。(4)氯酸钾分解制O2的产物还有KCl,KCl溶于水可解离出Cl-,检验Cl-的方法是将滤液加入硝酸酸化的AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则含Cl-。9
