1、第3讲 物质的量 气体摩尔体积1双酚基丙烷(BPA，分子式为C15H16O2)可能会降低男性及女性的生育能力。下列有关判断不正确的是()ABPA的摩尔质量是228 gmol1B1 mol BPA中含有6.021023个分子CBPA属于有机化合物D1 mol BPA在标准状况下的体积约为22.4 L【答案】D【解析】BPA在标准状况下肯定不是气体。2下列叙述中错误的是()A阿伏加德罗常数的符号为NA，其近似值为6.021023 mol1B等物质的量的O2和O3，所含氧原子数相同C在0.5 mol Na2SO4中，含有的Na数约是6.021023D摩尔是物质的量的单位【答案】B【解析】等物质的量的
2、O2和O3，所含氧原子数不同。3清末成书的化学鉴原中有一段描述：“各原质（元素）化合所用之数名曰分剂数。养气（氧气）以八分为一分剂（即分剂数为八），一分剂轻气（氢气）为一，并之即水，一分剂为九”。其中与“分剂数”一词最接近的现代化学概念是（ ）A摩尔质量 B物质的量 C化合价 D质量分数【答案】A【解析】根据“各原质（元素）化合所用之数名曰分剂数”。氧气八分为一分剂，氢气一分为一分剂，水九分为一分剂，则氧气的分剂数为八，氢气的分剂数为一，水的分剂数为九，即8份氧气与一份氢气化合生成九份水，满足O2+2H2=2H2O中的质量守恒，因此与“分剂数”一词最接近的现代化学概念为摩尔质量，故选A。4下列
3、说法正确的是（ ）A1 mol氢约含有6.021023个粒子 BH2的摩尔质量是2 gC1mol O2的质量是32 g，含有的氧原子数为2NA D铁的摩尔质量等于铁原子的相对原子质量【答案】C【解析】1 mol氢，指向不明确，没有明确微粒是氢分子还是氢原子，A错误；摩尔质量的单位是g/mol， H2的摩尔质量是2 g/mol，B错误；1mol O2的质量是32 g，含有2mol氧原子，含有的氧原子数为2NA，C正确；摩尔质量的单位是g/mol，相对原子质量的单位为“1”，铁的摩尔质量在数值上等于铁原子的相对原子质量，D错误。5下列说法中正确的是()A在一定温度和压强下，固体或液体物质体积大小只
4、由构成微粒的大小决定B不同的气体，若体积不同，则它们所含分子数一定不同C在一定温度下，各种气态物质体积的大小由构成气体的分子数决定D22 g CO2与标准状况下11.2 L HCl所含分子数相同【答案】D【解析】在一定温度和压强下，固体或液体的体积主要取决于粒子数和粒子大小，故A错误；决定气体体积的因素是温度、压强、气体的分子数，不同的气体，若体积不同，则它们所含分子数不一定不同，故B错误；压强对分子间的间距有影响，该选项未指明压强，无法使用阿伏加德罗定律判断，故C错误；根据公式可知，n(CO2)0.5 mol，n(HCl)0.5 mol，二者物质的量相等，所含分子数相等，故D正确。6在三个密
5、闭容器中分别充入Ne、H2、O2 三种气体，当他们的温度和密度都相同时，这三种气体的压强（p）由大到小的顺序是（ ）Ap(H2)p(Ne)p(O2) Bp(O2) p(Ne)p(H2)Cp(H2)p(O2) p(Ne ) Dp(Ne)p(H2) p(O2)【答案】A【解析】由于三种气体的体积和密度都相同，可知三种气体的质量相同，因此三种气体的物质的量与摩尔质量成反比，而同温同压下，气体的压强与气体的物质的量成正比，气体的压强与气体的摩尔质量成反比，三种气体的摩尔质量的大小关系为：M(O2) M(Ne)M(H2)，所以压强的大小关系为：p(H2)p(Ne)p(O2)，A正确。 7雾霾天气对环境造
6、成了严重影响，部分城市开展PM2.5和臭氧的监测。下列有关说法正确的是()A臭氧的摩尔质量是48gB同温同压条件下，等质量的氧气和臭氧体积比为32C48g臭氧的体积为 22.4LD1.00 mol臭氧中含有电子总数为186.021023【答案】B【解析】摩尔质量的单位是gmol1，A错误；同温同压条件下，体积之比等于物质的量之比，等质量时，物质的量之比等于摩尔质量反比，M(O2)/M(O3)=2/3，所以氧气和臭氧体积比为32，B正确；没有指明标况，无法计算体积，C错误；1.00 mol臭氧中含有电子总数为246.021023，D错误。8同温同压下，a g甲气体和2a g乙气体所占体积之比为1
7、2，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一定为11【答案】D【解析】同温同压下，气体摩尔体积相同，a g甲气体和2a g乙气体所占的体积之比为1：2，根据=m/V知，其密度相同，A正确；根据m=nM=VMVm知，二者的相对分子质量为1：1，B正确；根据PV=nRT=m/MRT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，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
8、否相同，D错误。9温度和压强相同时，在体积相同的两个密闭容器甲和乙，甲中充满O2气体，乙中充满O2和O3的混合气体，下列说法正确的是A两容器中气体的质量相等 B两容器中气体的分子数目相等C两容器中气体的氧原子数目相等 D两容器中气体的密度相等【答案】B【解析】根据m=nM知，二者物质的量相等时，气体质量与其摩尔质量成正比，二者摩尔质量不等，所以其质量不等，A错误；根据N=nNA知，二者物质的量相等，则其分子数相等，B正确；物质的量相等时，二者分子数相等，但氧气和臭氧分子的构成不同，所以其原子个数不等，C错误；根据=M/Vm知，气体摩尔体积相等时，二者密度与其摩尔质量成正比，二者摩尔质量不等，所
9、以其密度不等，D错误。9下列叙述中正确的是()标准状况下，1 L HCl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同温同体积下，气体的物质的量越大，则压强越大同温同压下，气体的密度与气体的相对分子质量成正比ABCD【答案】B【解析】标准状况下，H2O不是气体，而HCl为气体，所以虽然二者体积相同，但物质的量不相同，错误；同样在中所指的物质不一定是气体，错误；标准状况下，1 g H2和14 g N2的物质的量均为0.5 mol，故体积相同，正确；28 g CO的物质的量是
10、1 mol，但条件不确定，所以体积不一定是22.4 L，错误；同温同体积下，气体的压强与物质的量成正比，所以物质的量越大，压强越大，正确；同温同压下，气体的密度与其相对分子质量成正比，正确。故选B。10.如图所示，和为两个体积相同的固定容器，图中“”和“”分别表示氢原子和氧原子，则下列说法正确的是()A.若中的H2为1 mol，则中所含原子总数为3.011023个B.和中气体的质量之比为18C.H2、O2均能发生化合反应，但不能发生置换反应D.两容器的温度和压强均相同【答案】B【解析】根据图示可知，和中H2与O2的分子个数之比为21，若H2为1 mol，则O2为0.5 mol，故氧原子数目为6
11、.021023个，A项错误;和中H2与O2的分子个数之比为21，所以其物质的量之比为21，质量之比为18，B项正确;H2能发生置换反应，如H2与CuO反应，O2也能发生置换反应，如O2与H2S反应，C项错误;根据阿伏加德罗定律，和两容器体积相同，但气体分子个数不同，所以两容器的温度和压强不可能均相同，D错误。11.在甲、乙两个体积不同的密闭容器中，分别充入质量相同的CO、CO2气体时，两容器的温度和压强均相同，则下列说法正确的是()A.充入的CO分子数比CO2分子数少B.甲容器的体积比乙容器的体积小C.CO的摩尔体积比CO2的摩尔体积小D.甲中CO的密度比乙中CO2的密度小【答案】D【解析】质
12、量相同的CO和CO2的物质的量之比为117，在温度和压强相同时体积比为117，但气体摩尔体积相同。12.标准状况下有以下四种气体:6.72 L CH4;3.011023个HCl分子;13.6 g H2S;0.2 mol NH3。下列关系不正确的是()A.体积:B.质量:C.物质的量:D.氢原子数:【答案】C【解析】6.72 L CH4的物质的量为=0.3 mol，3.011023个HCl分子的物质的量为=0.5 mol，13.6 g H2S的物质的量为=0.4 mol，0.2 mol NH3。标准状况下体积之比等于其物质的量之比，体积:，A正确;CH4的质量为0.3 mol16 gmol-1=
13、4.8 g，HCl的质量为0.5 mol36.5 gmol-1=18.25 g，NH3的质量为0.2 mol17 gmol-1=3.4 g，质量:，B正确;物质的量大小顺序为，C错误;CH4中n(H)=0.3 mol4=1.2 mol，HCl中n(H)=0.5 mol，H2S中n(H)=0.4 mol2=0.8 mol，NH3中n(H)=0.2 mol3=0.6 mol，氢原子数:，D正确。13.同温同压下，甲容器中充满35Cl2，乙容器中充满37Cl2，下列叙述不正确的是()A.若两种气体体积相等，则甲、乙两容器中气体密度之比为3537B.若两种气体体积相等，则甲、乙两容器中气体分子数之比为
14、3537C.若两种气体质量相等，则甲、乙两容器中气体所含质子数之比为3735D.若两种气体体积相等，则甲、乙两容器中气体所含中子数之比为910【答案】B【解析】同温同压下，若两种气体体积相等，则两种气体物质的量相等(气体分子数也相等)，两种气体质量之比为3537，而=，m=nM，故甲、乙两容器中气体密度之比为3537，甲、乙两容器中气体所含中子数之比为(35-17)(37-17)=910，A、D项正确，B项错误;同温同压下，若两种气体质量相等，则甲、乙两容器中气体物质的量之比为=3735，故甲、乙两容器中气体所含质子数之比为3735，C项正确。14.下列选项中的物质所含指定原子数目一定相等的是
15、()A.同温同压下，相同体积的O2和O3两种气体中的氧原子数B.温度和压强不同，相同质量的N2O和CO2两种气体的总原子数C.相同物质的量、不同体积的NH3和CH4两种气体中的氢原子数D.同温同压下，相同体积的C2H4和C2H2、C2H6的混合气体的总原子数【答案】B【解析】同温同压下，相同体积的O2和O3的物质的量相等，但O2和O3各分子含有的原子数目分别为2、3，故所含原子数目不相等，A错误;N2O和CO2 的摩尔质量都是44 gmol-1，二者质量相同，物质的量相同，都是3原子分子，含有原子总数相等，B正确;NH3和CH4的物质的量相同，但NH3和CH4分子所含氢原子数目分别为3、4，所
16、含氢原子数目不相等，C错误;同温同压下，相同体积的C2H4 和C2H2、C2H6的物质的量相等，但C2H4 和C2H2、C2H6各分子含有的原子数目分别为6、4、8，故所含原子数目不相等，D错误。15.如图所示，在相同温度下，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。(不考虑NO2与N2O4的转化)(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”)。(4)最终容器内_(填“有”或“无”)O2存在。
17、 【答案】 (1)不相同(2)减小(3)相同(4)有 【解析】(1)由左右两室体积相同，两容器内气体密度相同可知，两容器中气体的质量相等，但NO和O2的摩尔质量不相等，故其物质的量不相等，开始时左右两室分子数不相同。(2)由于反应前后NO室的气体物质的量减小，故压强减小。(3)体系的体积和气体的质量均未变化，密度不变。(4)由于NO与O2反应，O2过量，故最终容器内有O2存在。16.长征系列运载火箭的燃料之一是某液体化合物X2Y4。16 g X2Y4在一定量的 O2中恰好完全燃烧，反应的化学方程式为X2Y4(l)+O2(g)=X2(g)+2Y2O(l)。冷却后标准状况下测得生成物 X2的体积为
18、11.2 L，其密度为1.25 gL-1，则:(1)反应前O2的体积(标准状况下)为_，其物质的量为_mol。(2)X2的摩尔质量为_，Y元素的名称是_。(3)若反应生成0.1 mol X2，则转移电子的物质的量为_mol。【答案】(1)11.2 L0.5(2)28 gmol-1氢(3)0.4【解析】(1)由化学方程式可知，反应前O2的体积与生成的X2气体体积相同，为11.2 L，其物质的量为 0.5 mol。(2)X2的摩尔质量为1.25 gL-1 22.4 Lmol-1=28 gmol-1，X2Y4的摩尔质量为32 gmol-1，故X为氮元素，Y为氢元素。(3)由N2H4(l)+O2(g)
19、=N2(g)+2H2O(l)可知每生成1 mol N2转移4 mol电子，所以反应生成0.1 mol N2时，转移电子的物质的量为0.4 mol。17.物质的量是高中化学常用的物理量，请完成以下有关计算:(1)0.2 g H2含有_个氢原子。(2)标准状况下，含有相同氧原子数的CO和CO2的体积之比为_。(3)100 mL硫酸铝溶液中n(Al3+)=0.20 mol(不考虑水解因素)，则其中c(SO42-)=_。(4)在9.5 g某二价金属的氯化物中含有0.2 mol Cl-，此氯化物的摩尔质量为_，该金属元素的相对原子质量为_。(5)6.72 L CO(标准状况)与一定量的Fe2O3恰好完全
20、反应(生成Fe与CO2)后，生成Fe的质量为_g。【答案】(1)0.2NA(2)21(3)3.0 molL-1 (4)95 gmol-124(5)11.2【解析】(1)0.2 g H2的物质的量为0.1 mol，含有0.2 mol氢原子，即0.2NA个。(2)含有相同氧原子数的CO与CO2的物质的量之比为21，标准状况下，体积之比为21。(3)100 mL硫酸铝溶液中，n(Al3+)=0.20 mol，则其中n(SO42-)=0.30 mol，c(SO42-) =3.0 molL-1。(4)二价金属的氯化物可表示为MCl2，在9.5 g某二价金属的氯化物中含0.2 mol Cl-，则该氯化物的
21、物质的量为0.1 mol，摩尔质量为95 gmol-1;该金属元素的相对原子质量为95-71=24。(5)CO与Fe2O3反应的化学方程式为3CO+Fe2O32Fe+3CO2，标准状况下6.72 L CO的物质的量为0.3 mol，完全反应后生成0.2 mol铁，即11.2 g。18.(1)30 g 12C18O 和 28 g 14N2 所含的分子数之比为_。(2)同温同压下，12C18O和14N2两种气体的密度之比为_。(3)同温同压同体积的12C18O和 14N2具有电子数之比为_。(4)28 g14N2所含的原子数为_NA。(5)将乙烯、CO、N2三种气体分别盛放在三个相同容器中，若三个
22、容器的温度和质量相等，则三个容器的气体压强之比为_。(6)将19.4 g CO2和水蒸气的混合气体，与足量的Na2O2反应，收集到标准状况下5.6 L的气体，试确定混合气体的平均相对分子质量为_，CO2与水蒸气的物质的量之比为_。【答案】(1)11(2)1514(3)11(4)2 (5)111(6)38.841【解析】(1)M(12C18O)=30 gmol-1，30 g 12C18O的n(12C18O)=1 mol，M(14N2)=28 gmol-1，28 g 14N2的n(14N2)=1 mol，n(12C18O)=n(14N2)，N(12C18O)=N(14N2)，分子数之比为11。(2
23、)同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比，M(12C18O)M(14N2)=3028=1514。(3)同温同压同体积，则n(12C18O)=n(14N2)，1 mol 12C18O中n(e-)=14 mol，1 mol 14N2中n(e-)=14 mol，所以电子数之比为11。(4)M(14N2)=28 gmol-1，n(14N2)=1 mol，n(原子)=2 mol，所以N(原子)=2NA。(5)乙烯、CO、N2的质量相等，三者的摩尔质量相等，所以n(乙烯)=n(CO)=n(N2)，同温同体积时，压强之比等于物质的量之比，所以气体压强之比为111。(6)根据化学方程式2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O(g)=4NaOH+O2，得关系式2CO2O2和2H2O(g)O2，所以n(混合)=0.5 mol，M=38.8 gmol-1，有44 gmol-1n(CO2)+18 gmol-1n(H2O)=19.4 g，得n(CO2)=0.4 mol，n(H2O)=0.1 mol;即n(CO2)n(H2O)=41。