1、第2课时气体摩尔体积基础过关练 题组一影响物质体积大小的因素1.(2021浙江杭州学军中学高一期中)下列关于决定物质体积大小的因素的说法不正确的是()A.物质的体积大小取决于粒子数目、粒子大小和粒子之间的距离B.相同条件下,分子数相同的任何气体的体积基本相同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2.(2021江苏沛县高一学情调研)能够影响16 g甲烷体积大小的主要因素有()A.分子的数目B.分子的大小C.气体的温度D.气体的摩尔体积题组二气体摩尔体积及其计算3.(2021重庆万州二中高一月考)下列说法正确的是()A.气体摩尔体
2、积约为22.4 L/molB.分子数不同的气体,体积有可能相同C.摩尔质量与气体摩尔体积都只适用于气体D.摩尔是国际单位制中规定的一个物理量4.(2020江西南昌八一中学等三校高一上月考)下列有关气体摩尔体积的说法中,正确的是()A.1 mol O2和1 mol N2所占的体积都约为22.4 LB.若1 mol CH4的体积约为22.4 L,则一定处于标准状况下C.在标准状况下,1 mol H2O的体积约为22.4 LD.在标准状况下,11.2 L N2中含有1 mol N原子5.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,NA为阿伏加德罗常数的值,则:(1)该
3、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个;(4)该气体的一个分子的质量为g。题组三气体摩尔质量的求算6.(2020安徽宿州灵璧一中月考)某容器真空时,称得其质量为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,那么该气体可能是()A.Cl2B.O2C.SO2D.HCl7.CO和CO2的混合气体18 g,完全燃烧后测得CO2体积为11.2 L(标准状况)。(1)混合气体中CO的质量是g;(2)混合气体中CO2在标准状况下的体积是L;(3)混合气体在标准状况下的密度是gL-1;(4)
4、混合气体的平均摩尔质量是gmol-1。题组四阿伏加德罗定律8.(2021内蒙古赤峰二中高一月考)下列叙述正确的是()A.同温同压下,相同体积的物质,其物质的量一定相等B.任何条件下,等物质的量的甲烷和一氧化碳所含的原子数一定相等C.1 L一氧化碳气体一定比1 L氧气的质量小D.相同条件下的一氧化碳和氮气,若体积相等,则质量也相等9.(2021湖北武汉江夏一中高一月考)同温同压下等质量的SO2气体和CO2气体,下列叙述中正确的是()分子个数之比为1611密度之比为1611体积之比为1611原子个数之比为1116A.B.C.D.10.同温同压下,A容器中充满O2,B容器中充满O3。(1)若所含分子
5、总数相等,则A容器和B容器的容积之比是。(2)若两容器中所含气体原子总数相等,则A容器和B容器的容积之比是。(3)若两容器的容积之比为32,则O2和O3的物质的量之比为,质量之比为,密度之比为。11.(2020吉林长春实验中学高一上月考)(1)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表达正确的是(填字母)。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的混合气体共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
6、(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(保留两位小数)。能力提升练 1.(疑难1,)下列叙述正确的是()标准状况下,0.2 mol任何物质的体积均为4.48 L若1 mol气体的体积为22.4 L,则它一定处于标准状况下标准状况下,1 L CO和1 L H2O的物质的量相同标准状况下,1 g H2和14 g N2的体积相同28 g CO的体积为22.4 L两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同在同温同体积时,气体的物质的量越大,则压强越大同温同压下,气体的密度与气
7、体的相对分子质量成正比A.B.C.D.2.(双选)(2020河北邯郸鸡泽第一中学月考,疑难1,)下列说法正确的是()A.1 mol O2和1 mol N2所占的体积在标准状况下都约为22.4 LB.标准状况下,H2的气体摩尔体积约为22.4 LC.在标准状况下,1 mol H2和1 mol H2O所占的体积都约为22.4 LD.在标准状况下,22.4 L由N2、N2O组成的混合气体中所含有的氮原子的物质的量约为2 mol3.(2021吉林汪清六中高三期中,)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是()A.常温常压下,11.2 L CO2所含的原子数为1.5NAB.标准状况下,22.4
8、L CCl4中所含分子数为NAC.标准状况下,18 g水所含原子数为3NAD.常温常压下,32 g O2与O3混合物含有的氧原子数为NA4.(2021重庆万州二中高一月考,疑难2,)如图所示,一密闭气缸被一不漏气但可滑动的活塞隔开分成两部分。反应前,左边充有N2,右边充有H2、O2的混合气体;20 时,将右边混合气体点燃,反应后冷却到20 ,若活塞最终静置于气缸的中央(液体体积忽略不计)。则反应前容器中N2和O2的物质的量之比可能为()A.35B.54C.27D.255.(2020江西南康中学月考,疑难2,)同温同压下,x g的甲气体和y g的乙气体占有相同的体积,根据阿伏加德罗定律判断,下列
9、叙述错误的是()A.xy等于甲与乙的相对分子质量之比B.yx等于等质量的甲与乙的分子个数之比C.xy等于同温同压下甲与乙的密度之比D.xy等于同温同体积下等质量的甲与乙的压强之比6.(2020吉林省实验中学高一上期中,)三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)Mr(Y)=0.5Mr(Z),下列说法正确的是()A.原子数目相等的三种气体,质量最大的是ZB.相同条件下,同质量的三种气体,气体密度最小的是ZC.若一定条件下,三种气体体积均为2.24 L,则它们的物质的量一定均为0.1 molD.同温下,体积相同的两容器分别充入2 g Y气体和4 g Z气体,则其压强之比为117.(疑难1、2
10、,)现有14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下其体积为8.96 L。(1)该混合气体的平均摩尔质量为gmol-1。(2)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)将混合气体依次通过下列装置,最后收集在气球中(实验在标准状况下测定)。气球中收集到的气体的摩尔质量为gmol-1。气球的体积为L。8.(疑难1、2,)(1)已知标准状况下,气体A的密度为2.857 gL-1,则气体A的相对分子质量为,可能是气体。(2)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。(3)在一定条件下,m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2
11、O(g),按要求填空。若所得混合气体对H2的相对密度为d,则混合气体的物质的量为。NH4HCO3的摩尔质量为。(用含m、d的代数式表示)若所得混合气体的密度折合成标准状况为 gL-1,则混合气体的平均摩尔质量为(用含的代数式表示)。若在该条件下,所得NH3、CO2、H2O(g)的体积分数分别为a%、b%、c%,则混合气体的平均相对分子质量为(用含a、b、c的代数式表示)。9.(疑难1、2,)计算并填写以下空白:(1)在25 、101 kPa的条件下,等质量的CH4和A气体的体积之比为158,则A的摩尔质量为。(2)相同条件下,H2和O2的体积比为ab和质量比为ab的混合气体,其平均相对分子质量
12、分别是和。答案全解全基础过关练1.C物质的体积大小由粒子数目、粒子大小和粒子之间的距离决定,故A正确;分子数相同的气体的物质的量相同,则相同条件下分子数相同的任何气体的体积基本相同,故B正确;该结论只适用于气态物质,故C错误;等质量的H2,压强越小、温度越高,气体体积越大,故D正确。2.C16 g甲烷的物质的量是1 mol,甲烷是气体,在气体物质的量不变的条件下,影响气体体积的主要因素是气体所处的温度和压强,故选C。3.B气体所处的状况不确定,气体摩尔体积不一定是22.4 L/mol,在标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L/mol,A错误;气体的体积与气体分子的数目、温度、压强有关,分子数
13、不同的气体的体积有可能相同,B正确;气体摩尔体积只适用于各种气体,摩尔质量对固体、液体、气体都适用,C错误;物质的量是国际单位制中的基本物理量之一,摩尔是物质的量的单位,D错误。4.D未指明标准状况,1 mol O2和1 mol N2所占的体积不一定为22.4 L,A错误;适当改变温度和压强,非标准状况下气体摩尔体积也可以为22.4 L/mol,所以1 mol CH4的体积约为22.4 L时,不一定处于标准状况下,B错误;标准状况下,水不是气体,不能使用标准状况下气体摩尔体积计算水的体积,C错误;标准状况下,11.2 L N2的物质的量为11.2 L22.4 L/mol=0.5 mol,含有1
14、 mol N原子,D正确。5.答案(1)22.4mM(2)M22.4(3)2mNAM(4)MNA解析(1)该气体的物质的量为mgMgmol-1=mM mol,在标准状况下,Vm=22.4 Lmol-1,V=nVm=mM mol22.4 Lmol-1=22.4mM L。(2)标准状况下,=MVm=Mgmol-122.4 Lmol-1=M22.4 gL-1。(3)气体中含有的原子数为mM2NA=2mNAM。(4)一个分子的质量为MNA g。6.A根据题意可知,氮气的质量为66.0 g-60.4 g=5.6 g,充满另一气体时,总质量为74.6 g,则该气体的质量为74.6 g-60.4 g=14.
15、2 g,相同条件下相同体积的不同气体的物质的量相等,设该气体的摩尔质量为M,则5.6 g28 g/mol=14.2 gM,解得M=71 g/mol,故选A。7.答案(1)7(2)5.6(3)1.61(4)36解析CO燃烧发生反应:2CO+O2 2CO2,相同条件下,CO的体积与生成CO2的体积相等,燃烧后CO2的总体积为11.2 L,故18 g CO和CO2的混合气体的总体积为11.2 L,在标准状况下,18 g CO和CO2的混合气体的物质的量为0.5 mol,设CO的物质的量为x mol,CO2的物质的量为y mol,则28x+44y=18x+y=0.5,解得x=0.25,y=0.25。(
16、1)混合气体中CO的质量=28 gmol-10.25 mol=7 g。(2)混合气体中,CO2的体积为0.25 mol22.4 Lmol-1=5.6 L。(3)混合气体在标准状况下的密度=18 g11.2 L1.61 gL-1。(4)解法一:M=22.4 Lmol-1=1.61 gL-122.4 Lmol-136 gmol-1。解法二:M=18 g11.222.4mol=36 gmol-1;解法三:M=28 gmol-150%+44 gmol-150%=36 gmol-1;故混合气体的平均摩尔质量为36 gmol-1。8.D同温同压下,相同体积的气体的物质的量相等,选项A错误;根据N=nNA,
17、可知等物质的量的甲烷和一氧化碳的分子数一定相等,但原子数之比为52,选项B错误;未知两种气体的压强和温度,无法比较,选项C错误;相同条件下的一氧化碳和氮气,两者摩尔质量都为28 g/mol,若体积相等,物质的量相等,则质量也相等,选项D正确。9.D同温同压下等质量的SO2气体和CO2气体分子个数之比=n(SO2)n(CO2)=m(SO2)M(SO2)m(CO2)M(CO2)=1116,错误;密度之比为(SO2)(CO2)=M(SO2)Vm(SO2)M(CO2)Vm(CO2)=1611,正确;体积之比为V(SO2)V(CO2)=n(SO2)n(CO2)=1116,错误;原子个数之比为1116,正
18、确。10.答案(1)11(2)32(3)321123解析(1)根据阿伏加德罗定律的推论知,同温同压下,气体的分子数相等,即气体的物质的量相等,则其体积一定相等。(2)若两容器中所含气体原子总数相等,则O2和O3的分子数之比为32,即物质的量之比为32,故同温同压下气体的体积之比为32。(3)根据阿伏加德罗定律的推论知,同温同压下,气体的体积之比等于物质的量之比,即O2和O3的物质的量之比为32;此时O2和O3的原子数相等,则O2和O3的质量相等;密度与气体体积成反比,则密度之比为23。11.答案(1)bd(2)0.7557.1%34.9 g/mol(3)22.22 g/mol解析(1)结合n=
19、mM、n=VVm、=MVm及分子构成计算。(2)根据n=VVm计算混合气体物质的量总和,设CO和CO2的物质的量分别为x mol、y mol,根据二者总质量、总物质的量列方程计算各自物质的量,气体的体积分数等于物质的量分数,根据M=m总n总计算混合气体的摩尔质量。(3)设气体总质量为100 g,根据质量分数计算各自质量,再根据n=mM计算各自物质的量,根据M=mn计算混合气体的平均摩尔质量。能力提升练1.C标准状况下,0.2 mol任何气体物质的体积均为4.48 L,故错误;若1 mol气体的体积为22.4 L,由于温度、压强未知,则它可能处于标准状况下,也可能不是标准状况下,故错误;标准状况
20、下,CO为气体,而H2O不是气体,二者的物质的量不相等,故错误;1 g H2的物质的量为1 g2 g/mol=0.5 mol,14 g N2的物质的量为14 g28 g/mol=0.5 mol,二者物质的量相等,标准状况下,二者体积相等,故正确;28 g CO为1 mol,但不一定处于标准状况下,CO的体积不一定为22.4 L,故错误;标准状况下,两种物质不一定都是气体,它们的物质的量相等,体积不一定相等,故错误;在同温同体积时,气体压强与物质的量成正比,则气体的物质的量越大,压强越大,故正确;同温同压下,气体的密度之比等于摩尔质量之比,也等于相对分子质量之比,即气体的密度与气体的相对分子质量
21、成正比,故正确。2.AD在标准状况下,1 mol O2和1 mol N2所占有的体积都约为22.4 L,故A正确;气体摩尔体积的单位是L/mol,标准状况下气体摩尔体积为22.4 L/mol,故B错误;标准状况下水不是气体,1 mol H2O的体积不是22.4 L,故C错误;标准状况下,气体摩尔体积为22.4 L/mol,22.4 L由N2和N2O组成的混合气体物质的量为1 mol,每个N2、N2O分子中都含有2个氮原子,则所含有的氮原子的物质的量为2 mol,故D正确。3.C常温常压下Vm不等于22.4 L/mol,所以常温常压下,11.2 L CO2的物质的量不为0.5 mol,所含的原子
22、数不是1.5NA,A错误;标准状况下,CCl4不是气体,不能利用气体摩尔体积计算其物质的量,故B错误;18 g水的物质的量为18 g18 g/mol=1 mol,而1个水分子含有3个原子,则1 mol水中含3NA个原子,故C正确;氧气和臭氧均由氧原子构成,32 g O2与O3混合物中含有的氧原子的物质的量n(O)=32 g16 g/mol=2 mol,氧原子数为2NA,故D错误。4.A若N2的物质的量为1 mol,反应前,左右两室的体积之比为13,则反应前右室中H2和O2的物质的量为3 mol,反应后,活塞处于中央,两室体积相等,则两室中气体的物质的量相等,反应后右室气体物质的量为1 mol,
23、根据反应2H2+O2 2H2O,设H2、O2的物质的量分别为x mol、y mol,若氢气过量,则x-2y=1x+y=3,解得x=73,y=23;若氧气过量,则y-0.5x=1x+y=3,解得x=43,y=53,则反应前容器中N2和O2的物质的量之比可能为35或32,故选A。5.D同温同压下,x g的甲气体和y g的乙气体占有相同的体积,由n=VVm可知甲、乙两种气体的物质的量相同,由m=nM可知xy等于甲与乙的相对分子质量之比,故A正确;由A可知,xy等于甲与乙的相对分子质量之比,等质量的甲与乙的分子个数之比应为1x1y=yx,故B正确;同温同压下,甲与乙的体积相同,质量之比为xy,则密度之
24、比为xy,故C正确;同温同体积下等质量的甲与乙的物质的量之比为1x1y=yx,则压强之比为yx,故D错误。6.D根据题意知三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)Mr(Y)=0.5Mr(Z),即Mr(X)Mr(Y)Mr(Z)。根据m=nM=NNAM,分子数目相等的三种气体,质量最大的是相对分子质量最大的Z,原子数目相等的三种气体,无法判断哪种气体质量最大,A错误;根据=MVm,气体处在相同的条件下,则密度和相对分子质量成正比,三种气体中密度最小的是X,B错误;气体的物质的量n=VVm,Vm和气体所处的状态有关,三种气体体积均为2.24 L,由于Vm不一定等于22.4 L/mol,所以它
25、们的物质的量不一定均为0.1 mol,C错误;同温下,体积相同的两容器分别充入2 g Y气体和4 g Z气体,Mr(Y)=0.5Mr(Z),则二者的物质的量之比是11,同温同体积的气体物质的量之比等于压强之比,故压强之比为11,D正确。7.答案(1)36(2)0.4NA(3)284.48解析(1)混合气体的物质的量为8.96 L22.4 Lmol-1=0.4 mol,M=14.4 g0.4mol=36 gmol-1。(2)0.4 mol CO和CO2的混合气体中,所含碳原子的物质的量为0.4 mol,个数为0.4NA。(3)将混合气体依次通过氢氧化钠溶液和浓硫酸,则气球中收集到的气体是CO,C
26、O的摩尔质量是28 gmol-1。设原混合气体中CO的物质的量为n1 mol,CO2的物质的量为n2 mol,则有n1+n2=0.428n1+44n2=14.4,解得n1=n2=0.2,因此气球中收集到0.2 mol CO,在标准状况下的体积为4.48 L。8.答案(1)64SO2(2)64(3)m2d mol6d g mol-122.4 g mol-117a%+44b%+18c%解析(1)M=Vm=(2.85722.4) g mol-164 g mol-1。(2)M=1.92 g0.672 L22.4 Lmol-1=64 g mol-1。(3)因为NH4HCO3 NH3+CO2+H2O根据题
27、意知,M(混)=2d gmol-1,则n(混)=m2d mol;M(NH4HCO3)=2d3 g mol-1=6d g mol-1。M(混)=22.4 g mol-1。n(NH3)n(CO2)n(H2O)=a%b%c%,M(混)=17a%+44b%+18c%。9.答案(1)30 g mol-1(2)2a+32ba+b32a+32b16a+b解析(1)T、p相同时,气体的体积之比等于物质的量之比,即V(CH4)V(A)=n(CH4)n(A)=158,质量相同,则n(CH4)M(CH4)=n(A)M(A),M(A)=n(CH4)n(A)M(CH4)=15816 g mol-1=30 g mol-1。(2)相同条件下,若V(H2)V(O2)=ab,则n(H2)n(O2)=ab,则M=m(总)n(总)=2a+32ba+b g mol-1,平均相对分子质量为2a+32ba+b;若m(H2)m(O2)=ab,则n(H2)n(O2)=a2b32,则M=m(总)n(总)=a+ba2+b32 g mol-1=32a+32b16a+b g mol-1,平均相对分子质量为32a+32b16a+b。
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