1、课时训练5气体摩尔体积1.气体的体积主要是由以下什么因素决定的()气体分子的直径气体物质的量的多少气体分子间的平均距离气体分子的相对分子质量A.B.C.D.解析:决定物质体积大小的因素有分子的直径、物质的量的多少和分子间的平均距离。因为气体分子直径要比气体分子间的平均距离小得多,因此决定气体体积大小的主要因素是。答案:C2.在标准状况下有6.72 L CH4,3.011023个HCl分子,13.6 g H2S,0.2 mol NH3。下列对这四种气体的关系从大到小描述不正确的是()A.体积:B.氢原子数:C.质量:D.密度:解析:在标准状况下,6.72 L CH4,3.011023个HCl分子
2、,13.6 g H2S,0.2 mol NH3的物质的量分别是0.3 mol、0.5 mol、0.4 mol、0.2 mol,故其体积大小为,A正确;氢原子数即氢原子的物质的量为,B不正确;根据m=nM可以计算出质量大小为,C正确;由阿伏加德罗定律可知,气体的密度与气体的摩尔质量成正比,气体的摩尔质量越大,气体的密度越大,故D正确。答案:B3.有一种气体的质量是14.2 g,体积是4.48 L(标准状况),则该气体的摩尔质量是()A.28.4B.28.4 gmol-1C.71D.71 gmol-1解析:根据公式n=mM=V22.4 Lmol-1,代入数值得:14.2 gM=4.48 L22.4
3、 Lmol-1,解得M=71 gmol-1。答案:D4.下列说法中正确的是()A.1 mol任何气体的体积都约是22.4 LB.20 ,1.0105 Pa,同体积的O2、CO2含有相同的分子数C.1 mol气态物质,当体积为22.4 L时,该气体一定处于标准状况D.2 mol气体体积约为44.8 L解析:A中缺少标准状况的条件;B根据阿伏加德罗定律,同温同压下,同体积的任何气体都含有相同数目的分子,故B正确;C中,1 mol气态物质在非标准状况时,体积也有可能等于22.4 L;D中缺少标准状况这个条件。答案:B5.下列叙述中不正确的是()A.1 mol H2的质量在任何情况下都是2 gB.在标
4、准状况下某气体的体积是22.4 L,则可认为该气体的物质的量约是1 molC.在20 时,1 mol的任何气体的体积总比22.4 L大D.1 mol H2和O2的混合气体,在标准状况下的体积也是22.4 L解析:气体的质量只与气体的摩尔质量和气体的物质的量有关,与气体的温度、压强无关,A项正确;22.4 Lmol-1是在特定条件下的气体摩尔体积,所以在标准状况下,某气体的体积是22.4 L,则可以认为该气体的物质的量约是1 mol,B选项正确;由于气体摩尔体积与气体的温度、压强有关,因此仅温度一定,而压强不一定,1 mol气体的体积自然不能确定,也就是说在20 时,1 mol的任何气体的体积可
5、能比22.4 L大,也可能比22.4 L小,还可能等于22.4 L,C选项不正确;在标准状况下,1 mol任何气体(可以是纯净气体,也可以是混合气体)的体积都约是22.4 L,D项正确。答案:C6.常温常压下,用等质量的CH4、CO2、O2、SO2分别吹出四个气球,其中气体为CH4的是()解析:等质量时,摩尔质量最小的CH4的物质的量最大,同温同压下气体体积最大。答案:D7.7.1 g氯气与下列金属完全反应时,消耗金属质量最多的是()A.铝B.铁C.镁D.钠解析:分别写出铝、铁、镁、钠与氯气反应的化学方程式,化学方程式中的化学计量数之比即为各物质的物质的量之比,从而得解。答案:D8.下列示意图
6、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(其质量忽略不计)。其中能表示等质量的氢气与氦气的是()解析:氦是单原子分子,H2是双原子分子,B项错误。由于容器中的隔板可以上下移动,因此上下两个空间的压强是相同的,同时上下方的温度又恒定,根据阿伏加德罗定律的推论,气体体积之比等于物质的量之比。A项中,V(上)V(下)=n(上)n(下),A项正确;C项中V(上)V(下)n(上)n(下),C项错误;D项中,V(上)V(下)n(上)n(下),D项错误。答案:A9.(1)在相同条件下,A容器中的H2和B容器中的NH3所含氢原子数相等,则两个容器的体积之比为;(2)在
7、同温同压下,等质量的SO2、CO2的物质的量之比为,体积之比为;(3)相同质量的钠、镁、铝分别跟足量的稀硫酸反应,在同温同压下产生气体的体积之比为;如果这三种金属的物质的量相等,在同温同压下产生气体的体积之比为。解析:(1)根据H2和NH3所含的氢原子数相等,可知H2和NH3的分子数之比为32。在相同条件下,气体的分子数之比即为气体的体积之比。(2)根据m=nM可以推知n(SO2)n(CO2)=M(CO2)M(SO2)=4464=1116;同温同压下,气体的体积之比即为物质的量之比,故其体积之比为1116。(3)写出钠、镁、铝分别跟稀硫酸反应的化学方程式,然后根据化学方程式进行计算即可得出答案
8、。答案:(1)32(2)11161116(3)1231121912310.在标准状况下,CO和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CO2为mol,CO的体积分数为。解析:任何气体在标准状况下的摩尔体积都是22.4 Lmol-1,所以,题中两气体的物质的量之和为39.2 L22.4 Lmol-1=1.75 mol。设混合气体中CO的物质的量为x,CO2的物质的量为y,则有:x+y=1.75 mol,28 gmol-1x+44 gmol-1y=61 g,解得:x=1 mol,y=0.75 mol。CO的体积分数即为物质的量分数,即1mol1.75m
9、ol100%=57.1%。答案:1.750.7557.1%11.实验室中需用44.8 L(标准状况)CO2,现用含CaCO390%的石灰石与足量的盐酸反应,问:(1)至少需要这种石灰石多少克?(2)生成CaCl2物质的量是多少摩尔?解析:CaCO3+2HClCaCl2+CO2+H2O100 g 1 mol22.4 Lm(CaCO3)n(CaCl2)44.8 L(1)100 gm(CaCO3)=22.4 L44.8 L解得m(CaCO3)=200 g石灰石的质量为200 g90%=222.2 g(2)1moln(CaCl2)=22.4 L44.8 L解得n(CaCl2)=2 mol答案:(1)2
10、22.2 g(2)2 mol12.某同学设计了测定气体摩尔体积的探究实验,利用氯酸钾分解制O2。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,检查装置的气密性。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285.0 mL,换算成标准状况下氧气的体积为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)如何检查装置的气密性?。(2)以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤:调整量筒的高度使广口瓶和量筒内的液面高度相同使试管和广口瓶内气体
11、都冷却至室温读取量筒内液体的体积这三步操作的正确顺序是(请填写步骤代码)。进行的实验操作时,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;实验测得氧气的摩尔体积是(保留小数点后两位)。解析:(1)往广口瓶中装满水,使装置左侧形成密闭体系,通过焐热试管看广口瓶中长导管内液面高度的变化来判断装置的气密性。(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,否则气体受热膨胀时,会使排出水的体积偏大。然后调整量筒高度,使量筒内液面和广口瓶中液面相平,以保证广口瓶中气体的压强和外界气压相等,从而使排出水的体积与产生的O2的体积相等,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)=0.4 g32 gmol-1=0.012 5 mol,O2的摩尔体积为0.279 7 L0.012 5mol=22.38 Lmol-1。答案:(1)往广口瓶中装满水,塞紧橡胶塞,按装置图连接好装置,用手将试管底部焐热,若观察到广口瓶中长玻璃管内液面上升,松开手后,过一会儿长玻璃管内的液面下降,则证明该装置不漏气(2)偏小(3)0.012 522.38 Lmol-1
