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.下图是1 mol水由0 转化成100 水蒸气时体积的变化。由图分析下列关于决定物质体积的因素的说法,不正确的是()A.物质的体积取决于粒子数目、粒子大小和粒子间距B.相同条件下,粒子数相同的任何气体都具有相同体积C.同温同压下,1 mol任何物质所占有的体积均相同D.等质量的H2,压强越小、温度越高,气体所占体积越大答案C解析从微观角度来说,物质的体积由粒子数、粒子大小和粒子之间的距离决定,A正确;粒子数相同的气体的物质的量相同,相同条件下体积也相同,B正确;C项结论只适用于气态物质,C错误;等质量的H2,压强越小、温度越高,气体体积越大,D正
2、确。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;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、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0.5mol,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
4、,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
5、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.(2020辽宁朝阳高一检测)只给出表中甲和乙对应的量,不能用来求物质的量的是()选项甲乙A物质的微粒数阿伏加德罗常数B标准状况下气体摩尔体积标准状况下气体体积C固体体积固体密度D非标准状况下物质的质量物质的摩尔质量答案C解析A项对应公式n=NNA,B项对应公式n=V22.4Lmol-1;C项只能求出固体的质量,不知摩尔质量,无法求解其物质的量;D项对应公式n=mM。7.下列情况中,气体分子数
6、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,
7、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)113211117117(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=1
8、g44gmol-1=144mol,则NA=Nn=x13144mol=44x3mol-1。等级考提升练10.(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
9、,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。11.臭氧,化学式为O3,又称三原子氧、超氧,因其类似鱼腥味的臭味而得名,在常温下可以自行还原为氧气。比重比O2大,易溶于水,易分解。臭氧可作为氧化剂,产物无污染。关于O2与O3气体,下列比值一定为23的是()A.若两种气体所占体积相同,两种气体的质量之比B.若温度及压强相同,两种气体的密度之比C.若两种气体原子数相同,两种气体的质子数之比D.若两种气体的质量相
10、同,两种气体的分子数之比答案B解析如不在相同条件下,相同体积的两种气体的物质的量不一定相同,则质量比不一定等于23,A错误;温度和压强相同,Vm相同,由=mV=MVm可知,两种气体的密度之比等于摩尔质量之比,等于23,B正确;两种气体都由O原子组成,则两种气体原子数相同,两种气体的质子数相同,C错误;两种气体的质量相同,由n=mM=NNA可知,两种气体的分子数之比等于摩尔质量的反比,为32,D错误。12.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
11、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=0.4mol,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。13.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.22.4bcaN
12、A 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=bcaNAmolcg气体在标准状况下的体积:V=bcaNAmol22.4Lmol-1=22.4bcaNAL。14.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-
13、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: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(O
14、2),M(某)M(CO2),即M(某)32gmol-1,选A。15.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。16.同温同压下,a g甲气体和2a g乙气体所占的体积之比为12,根据阿伏加德罗定律判断,下列叙述不正确的是()A.同温同压下,甲和乙的密度之比为11B.甲与乙
15、的相对分子质量之比为11C.同温同体积下,等质量的甲和乙的压强之比为11D.等质量的甲和乙中的原子数之比为11答案D解析同温同压下,气体摩尔体积相同,ag甲气体和2ag乙气体所占的体积之比为12,根据=mV知,其密度相同,故A正确;根据m=nM=VVmM知,二者的相对分子质量之比为11,故B正确;根据pV=nRT=mMRT知,同温同体积下,等质量的甲和乙的压强之比等于其摩尔质量的反比,因为二者摩尔质量相同,所以压强相同,故C正确;等质量的两种气体的物质的量相同,但分子的构成未知,所以无法判断原子个数是否相同,故D错误。17.一定量的液态化合物XY2在一定量的O2中恰好完全燃烧,反应的化学方程式
16、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(O2)=0.01mol,再据质量守恒得m(XY2)=m(生成物)-m(O2)=0.
17、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。18.(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
18、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0.15mol22.4Lmol-1=3.36L。(3)在标准状况下,1.28g该氧化
19、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。新情境创新练19.煤炭燃烧时会产生二氧化碳和一氧化碳,多少与氧气是否充足有关。氧气充足时产生二氧化碳较多,产生一氧化碳较少;氧气不充足时产生二氧化碳较少,产生一氧化碳较多,氧气越不充足产生的一氧化碳越多。现有煤燃烧产生的14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下其体积为8.96 L。请回答下列问题:(1)该混合气体的平均摩尔质量为。(2)该混合气体中碳原子的个数为(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。(3)将该混合气
20、体依次通过如下图所示装置,最后收集在气球中(体积在标准状况下测定)。气球中收集到的气体的摩尔质量为;气球中收集到的气体的电子总数为(用NA表示阿伏加德罗常数的值);标准状况下气球中收集到的气体的体积为 L。答案(1)36 gmol-1(2)0.4NA(3)28 gmol-12.8NA4.48解析(1)气体的物质的量为8.96L22.4Lmol-1=0.4mol,该混合气体的平均摩尔质量为M=14.4g0.4mol=36gmol-1;(2)设混合气体中CO的物质的量为x,CO2的物质的量为y,则x+y=0.4mol,28gmol-1x+44gmol-1y=14.4g,解得:x=0.2mol、y=0.2mol,由于CO分子和CO2分子中均含1个碳原子,故0.2molCO和0.2molCO2中共含0.4molC原子即0.4NA个;(3)将混合气体依次通过题图装置,则CO2会被NaOH溶液吸收,剩余CO,被浓硫酸干燥后,则在气球中收集到的是干燥纯净的CO气体。气球中收集到的气体为CO,摩尔质量为28gmol-1;一分子CO含有14个电子,由(2)求出CO的物质的量为0.2mol,则电子的物质的量为0.2mol14=2.8mol,电子总数为2.8NA;气球中的气体为CO,其体积V=nVm=0.2mol22.4Lmol-1=4.48L。
