高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 化学中常用的物理量——物质的量复习练习题

这是一份高中化学鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 化学中常用的物理量——物质的量复习练习题，共9页。试卷主要包含了下列说法正确的是，下列叙述正确的是等内容，欢迎下载使用。
1．下列关于气体摩尔体积的说法正确的是( )
A．22.4 L任何气体的物质的量均为1 ml
B．非标准状况下，1 ml任何气体不可能占有22.4 L体积
C．0.1 ml H2、0.2 ml O2、0.3 ml N2和0.4 ml CO2组成的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L
D．标准状况下，1 ml CO和1 ml CO2的体积比为1∶2
解析：选C 标准状况下22.4 L任何气体的物质的量均为1 ml，A错误；非标准状况下，1 ml任何气体的体积也可能是22.4 L，B错误；0.1 ml H2、0.2 ml O2、0.3 ml N2和0.4 ml CO2组成的混合气体在标准状况下的体积约为(0.1 ml＋0.2 ml＋0.3 ml＋0.4 ml)×22.4 L·ml－1＝22.4 L，C正确；标准状况下，1 ml CO和1 ml CO2的体积比为1∶1，D错误。
2．下列说法正确的是( )
A．1 ml任何气体的气体摩尔体积都约为22.4 L·ml－1
B．20 ℃、1.0×105 Pa时，同体积的O2与CO2含有相同的分子数
C．当1 ml气态物质的体积为22.4 L时，该气体一定处于标准状况
D．2 ml气体的体积约为44.8 L
解析：选B A项，没有给出气体所处的温度和压强，标准状况下气体摩尔体积约为22.4 L·ml－1，错误；B项，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的分子数，正确；C项，1 ml气态物质在非标准状况时，体积也有可能等于22.4 L，错误；D项，没有给出气体所处的温度和压强，错误。
3．同温同压下，质量忽略不计的A和B两气球，分别充入X气体和Y气体，且充气后两气球的体积相同。若相同条件下，A气球在CO中静止不动，B气球在O2中上浮。则下列叙述正确的是( )
A．X气体的摩尔质量比Y气体的摩尔质量大
B．X可能是N2，Y可能是CH4
C．X气体的密度小于Y气体的密度
D．充气后A气球的质量比B气球的质量大
解析：选B 同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比。A气球在CO中静止不动，说明X气体与CO的密度相等，摩尔质量也相等，B气球在氧气中上浮，说明Y气体的密度小于氧气，摩尔质量也小于氧气；X气体与Y气体的摩尔质量无法比较，A错误；X可能是N2，Y可能是CH4，B正确；X气体与Y气体的密度无法比较，C错误；充气后A气球的质量与B气球的质量无法比较，D错误。
4．下列说法正确的是( )
①标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L；②0.5 ml H2所占体积为11.2 L；③标准状况下，1 ml H2O的体积约为22.4 L；④标准状况下，28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L；⑤各种气体的摩尔体积都约为22.4 L·ml－1；⑥标准状况下，体积相同的气体所含分子数相同
A．①③⑤B．④⑥
C．③④⑥D．②④⑥
解析：选B ①标准状况下，6.02×1023个气体分子所占的体积约是22.4 L，固体或液体不符合，①错误；②标准状况下0.5 ml H2所占体积为11.2 L，②错误；③标准状况下水是液体，1 ml H2O的体积不是22.4 L，③错误；④CO与N2的相对分子质量均是28，标准状况下，28 g CO与N2的混合气体的物质的量是1 ml，体积约为22.4 L，④正确；⑤标准状况下各种气体的摩尔体积都约为22.4 L·ml－1，⑤错误；⑥根据阿伏加德罗定律可知标准状况下，体积相同的气体所含的分子数相同，⑥正确，故选B。
5．下列叙述正确的是( )
①标准状况下，0.2 ml任何物质的体积均为4.48 L
②若1 ml气体的体积为22.4 L，则它一定处于标准状况下
③标准状况下，1 L HCl和1 L H2O的物质的量相同
④标准状况下，1 g H2和14 g N2的体积相同
⑤28 g CO的体积为22.4 L
⑥两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
⑦在同温同体积时，气体物质的物质的量越大，则压强越大
⑧同温同压下，气体的密度与气体的相对分子质量成正比
A．①②③④B．②③⑥⑦⑧
C．④⑦⑧D．⑤⑥⑦⑧
解析：选C ①标准状况下，0.2 ml任何气体物质的体积均为4.48 L，但所有物质并不都是气体，故①错误；②若1 ml气体的体积为22.4 L，由于温度、压强影响气体摩尔体积，则它可能处于标准状况下，也可能不是标准状况下，故②错误；③标准状况下，HCl为气体，而H2O不是气体，二者体积相等，它们物质的量不相等，故③错误；④1 g H2的物质的量为eq \f(1 g,2 g·ml－1)＝0.5 ml,14 g N2的物质的量为eq \f(14 g,28 g·ml－1)＝0.5 ml，二者物质的量相等，标准状况下，二者体积相等，故④正确；⑤28 g CO为1 ml，但不一定处于标准状况下，CO的体积不一定为22.4 L，故⑤错误；⑥标准状况下，两种物质不一定都是气体，它们物质的量相等，占有的体积不一定相等，故⑥错误；⑦在同温同体积时，气体压强与物质的量成正比，则气体物质的物质的量越大，压强越大，故⑦正确；⑧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成正比，故⑧正确。
6．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．X3Y2
C．X2Y3D．XY
解析：选A 根据题意知参与反应的三种气体的物质的量之比是1∶2∶2，即X2、Y2、A三种气体分子数之比为1∶2∶2，根据原子守恒可知，A的化学式为XY2。
7．现有CO、CO2、O3(臭氧)三种气体，它们都含有1 ml氧原子，则三种气体在标准状况下的体积比为( )
A．1∶1∶1B．1∶2∶3
C．3∶2∶1D．6∶3∶2
解析：选D 1个CO分子中含1个O原子，1个CO2分子中含2个O原子，1个O3分子中含3个O原子，则都含有1 ml O原子的CO、CO2、O3的物质的量依次为1 ml、 eq \f(1,2) ml、eq \f(1,3) ml；在标准状况下三种气体的体积比等于气体分子的物质的量之比，则标准状况下CO、CO2、O3的体积比为1 ml∶eq \f(1,2) ml∶eq \f(1,3) ml＝6∶3∶2。
8．某容器真空时，称其质量为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．O2
C．SO2D．HCl
解析：选A 容器中氮气的质量＝66.0 g－60.4 g＝5.6 g，容器中充满另一气体时，总质量为74.6 g，容器中该气体的质量＝74.6 g－60.4 g＝14.2 g，相同条件下相同体积的不同气体的物质的量相等，根据n＝eq \f(m,M)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M，则eq \f(M,28)＝eq \f(14.2 g,5.6 g)，解得M＝71，选项中相对分子质量为71的是Cl2。
9．一个密闭容器，中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分，当左边充入12 ml CO，右边充入O2和H2的混合气体共60 g时，隔板处于如图位置(保持温度不变)，下列说法正确的是( )
A．右边O2和H2分子数之比为2∶3
B．左侧CO的体积为268.8 L
C．向右边再充入18 g H2可使隔板处于中间
D．右侧混合气体对氢气的相对密度是20
解析：选C 根据图示知，两边的体积比为4∶1，则右边的混合气体的物质的量为eq \f(1,4)×12 ml＝3 ml，则有eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(n（O2）＋n（H2）＝3 ml，,n（O2）×32 g·ml－1＋n（H2）×2 g·ml－1＝60 g，))
解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(n（O2）＝1.8 ml，,n（H2）＝1.2 ml。))右边O2和H2的分子数之比为1.8 ml∶1.2 ml＝3∶2，故A错误；左侧CO的体积在标准状况下为268.8 L，故B错误；向右边再充入18 g H2，则右边气体的总物质的量为3 ml＋eq \f(18 g,2 g·ml－1)＝12 ml，左右两边物质的量相同，所以可使隔板处于中间，故C正确；右侧混合气体的平均摩尔质量为eq \f(60 g,3 ml)＝20 g·ml－1，对氢气的相对密度是eq \f(20 g·ml－1,2 g·ml－1)＝10，故D错误。
10．在标准状况下有①6.72 L CH4 ②3.01×1023个HCl分子 ③13.6 g H2S
④0.2 ml NH3，下列对这四种气体的关系从大到小表达正确的是( )
a．体积：②＞③＞①＞④
b．密度：②＞③＞④＞①
c．质量：②＞③＞①＞④
d．氢原子个数：①＞③＞④＞②
A．abcB．bcd
C．cbaD．abcd
解析：选D a．①6.72 L CH4的物质的量为0.3 ml，②3.01×1023个HCl分子的物质的量为eq \f(3.01×1023,6.02×1023 g·ml－1)＝0.5 ml，③n(H2S)＝13.6 g÷34 g·ml－1＝0.4 ml，④n(NH3)＝0.2 ml，则体积由大到小的顺序是②③①④，故正确；b.根据阿伏加德罗定律及其推论，标准状况下气体的密度之比等于摩尔质量之比，四种物质的相对分子质量分别是16、36.5、34、17，则密度由大到小的顺序是②③④①，故正确；c.①6.72 L CH4的质量为0.3 ml×16 g·ml－1＝4.8 g，②m(HCl)＝0.5 ml×36.5 g·ml－1＝18.25 g，③13.6 g，④m(NH3)＝0.2 ml×17 g·ml－1＝3.4 g，质量由大到小的顺序是②③①④，故正确；d.①n(H)＝0.3 ml×4＝1.2 ml，②n(H)＝0.5 ml×1＝0.5 ml，③n(H)＝0.4 ml×2＝0.8 ml，④n(H)＝0.2 ml×3＝0.6 ml，则氢原子个数由大到小的顺序是①③④②，故正确；故选D。
11．(1)标准状况下，0.5 ml H2占有的体积约为_______L。
(2)标准状况下，44.8 L H2的质量约为________g。
(3)标准状况下，3.01×1023个氧气分子所占的体积约为________L。
(4)标准状况下，33.6 L氧气所含的氧分子数约为______个。
(5)标准状况下，16 g氧气和42 g N2的混合气体的体积约为________L。
解析：(1)V＝0.5 ml×22.4 L·ml－1＝11.2 L。
(2)44.8 L H2的物质的量为eq \f(44.8 L,22.4 L·ml－1)＝2 ml，m(H2)＝2 ml×2 g·ml－1＝4 g。
(3)n(O2)＝eq \f(3.01×1023,6.02×1023 ml－1)＝0.5 ml，V(O2)＝0.5 ml×22.4 L·ml－1＝11.2 L。
(4)n(O2)＝eq \f(33.6 L,22.4 L·ml－1)＝1.5 ml，
N＝1.5 ml×6.02×1023 ml－1＝9.03×1023。
(5)n(O2)＝eq \f(16 g,32 g·ml－1)＝0.5 ml，n(N2)＝eq \f(42 g,28 g·ml－1)＝1.5 ml，故混合气体的体积为(0.5＋1.5)ml×22.4 L·ml－1＝44.8 L。
答案：(1)11.2 (2)4 (3)11.2 (4)9.03×1023 (5)44.8
12．某双原子分子构成的气体，其摩尔质量为M g·ml－1，该气体质量为m g，阿伏加德罗常数为NA，则：
(1)该气体的物质的量为________ ml。
(2)该气体在标准状况下的体积为________L。
(3)该气体在标准状况下的密度为________g·L－1。
(4)该气体所含原子总数为________个。
(5)该气体的一个分子的质量为________ g。
解析：(1)由公式n＝eq \f(m,M)直接求解。
(2)由n＝eq \f(m,M)、n＝eq \f(V,22.4 L·ml－1)可得标准状况下的体积为eq \f(m,M)×22.4 L＝eq \f(22.4 m,M) L。
(3)根据ρ＝eq \f(m,V)，可得该气体在标准状况下的密度为eq \f(M,22.4) g·L－1。
(4)由于为双原子分子，原子总数为eq \f(m,M)×2NA＝eq \f(2mNA,M)个。
(5)由摩尔质量为M g·ml－1知一个分子的质量为eq \f(M,NA) g。
答案：(1)eq \f(m,M) (2)eq \f(22.4 m,M) (3)eq \f(M,22.4) (4)eq \f(2mNA,M) (5)eq \f(M,NA)
13．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
解析：选B 两容器的温度和压强均相同，则气体的Vm相等，两容器内气体质量相等，且甲的密度大于乙的密度，可以知道甲的体积小于乙的体积，由n＝eq \f(V,Vm)可以知道甲气体的物质的量小于乙气体的物质的量。则甲的分子数小于乙的分子数，故A错误，B正确；两容器的温度和压强均相同，则气体的Vm相等，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＝eq \f(m,n)可以知道甲的相对分子质量大于乙的相对分子质量，D错误。
14．在三个密闭容器中分别充入氖气、氢气、氮气三种气体，当它们的温度和密度都相同时，这三种气体的压强(p)从大到小的顺序是( )
A．p(Ne)＞p(H2)＞p(N2)
B．p(N2)＞p(Ne)＞p(H2)
C．p(H2)＞p(N2)＞p(Ne)
D．p(H2)＞p(Ne)＞p(N2)
解析：选D 温度相同时气体摩尔体积Vm与压强有关，压强越大、Vm越小；根据气体的密度＝eq \f(M气体,Vm)，气体密度相同时M(气体)越大、Vm越大；则气体在温度和密度都相同的条件下，气体的压强与气体的摩尔质量成反比，摩尔质量：H2＜Ne＜N2，压强(p)从大到小的顺序为p(H2)＞p(Ne)＞p(N2)；故选D。
15．利用相关知识填空：
(1)某气体在标准状况下的密度为1.25 g·L－1，则28 g该气体所含有的分子数为__________ 。
(2)在标准状况下，22.4 L由氮气和氧气组成的混合气体，其质量为30 g，则其中氧气的质量为________g。
(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的相对原子质量为________。
(4)8.4 g N2与9.6 g某单质Rx，所含原子个数相同，且分子数之比为3∶2，则R的相对原子质量是_________；x值为___________________。含有0.4 ml Al3＋的Al2(SO4)3溶液中所含SOeq \\al(2－,4)的物质的量是________。
(5)同温同压下，NH3和H2S气体的密度比是______；
同质量的NH3和H2S气体的体积比是_____________；
同温同密度同体积的NH3和H2S气体中所含H原子的个数比是_______________；
若两者所含H原子个数相等，它们的物质的量之比是_______________；
同温同体积下，同质量的NH3和H2S气体的压强之比是_______________。
解析：(1)ρ＝eq \f(M,Vm)＝1.25 g·L－1，则M＝1.25 g·L－1×22.4 L·ml－1＝28 g·ml－1,28 g该气体的物质的量n＝eq \f(28 g,28 g·ml－1)＝1 ml，所含有的分子数为NA；(2)标况下22.4 L混合气体的物质的量n＝eq \f(V,Vm)＝eq \f(22.4 L,22.4 L·ml－1)＝1 ml，设氮气的物质的量为x，氧气的物质的量为y，则x＋y＝1 ml①，28x＋32y＝30 g②，解①②可得y＝0.5 ml，则氧气的质量m＝nM＝0.5 ml×32 g·ml－1＝16 g；(3)在标准状况下，体积为448 mL的气体物质的量n＝eq \f(0.448 L,22.4 L·ml－1)＝0.02 ml，质量为1.28 g，则摩尔质量M＝eq \f(m,n)＝eq \f(1.28 g,0.02 ml)＝64 g·ml－1，化学式为RO2，则R的相对原子质量为64－16×2＝32；(4)8.4 g N2与9.6 g某单质Rx分子数之比为3∶2，则物质的量之比为3∶2，所含原子个数相同则3×2＝2x, 解得x＝3；设R的相对原子质量为y，则eq \f(8.4 g,28 g·ml－1)∶eq \f(9.6 g,3y g·ml－1)＝3∶2，解得y＝16；含有0.4 ml Al3＋的Al2(SO4)3溶液中SOeq \\al(2－,4)的物质的量n(SOeq \\al(2－,4))＝eq \f(3,2)n(Al3＋)＝0.6 ml；(5)同温同压下，气体密度之比等于相对分子质量之比，则NH3和H2S气体的密度比为17∶34＝1∶2；同质量的NH3和H2S气体物质的量之比为eq \f(m,17 g·ml－1)∶eq \f(m,34 g·ml－1)＝2∶1，则同温同压下体积比为2∶1；同温同密度同体积的NH3和H2S气体质量必定相等，则气体物质的量之比为eq \f(m,17 g·ml－1)∶eq \f(m,34 g·ml－1)＝2∶1，则所含H原子个数比是(2×3NA)∶2NA＝3∶1；若两者所含H原子个数相等，eq \f(3nNH3,2nH2S)＝1∶1，则它们的物质的量之比eq \f(nNH3,nH2S)＝2∶3；同温同体积下，同质量的NH3和H2S气体的物质的量之比为eq \f(m,17 g·ml－1)∶eq \f(m,34 g·ml－1)＝2∶1，同温同体积下压强之比与气体的物质的量之比相等，为2∶1。
答案：(1)NA (2)16 (3)64 g·ml－1 32 (4)16 3 0.6 ml (5)1∶2 2∶1 3∶1 2∶3 2∶1
16．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，实验装置如下。
实验步骤：①连接好实验装置。②______________________________________________
__________________________。
③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。④加热，开始反应，直到不再有气体产生为止。⑤读取量气管读数，换算成标准状况下氧气的体积为278.8 mL。⑥准确称量试管和残留物的质量为15.55 g。
回答下列问题：
(1)写出氯酸钾分解制O2的化学方程式：_____________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验步骤的第②步是__________________________________________________。
(3)实验过程中产生氧气的物质的量是________ml(保留小数点后四位)；实验测得氧气的气体摩尔体积是_________(保留小数点后两位)。
(4)根据以上实验得出如下结论，其中不正确的是________(填字母)。
A．气体摩尔体积与气体的温度相关
B．在该实验条件下，3 ml O2的气体摩尔体积为67.14 L·ml－1
C．同温、同压下，2 ml O2与2 ml CO和CO2混合气体的体积相同
D．该实验条件下，O2的密度为1.429 g·L－1
E．测量气体体积时，应注意①气体应恢复到室温下；②调整量气管高度，使其液面高度与水准管液面高度相平；③视线与凹液面最低处相平。
解析：制取气体时，需将装置连接好，然后检查装置的气密性；为测定气体的摩尔体积，固体KClO3不要求完全分解，只需准确测定固体的质量变化及生成气体的体积。(3)生成的氧气的质量m＝15.95 g－15.55 g＝0.4 g，氧气的物质的量n＝eq \f(0.4 g,32 g·ml－1)＝0.012 5 ml，Vm＝eq \f(0.278 8 L,0.012 5 ml)≈22.30 L·ml－1；(4)在其他条件不变时，气体温度越高，其体积越大，对气体摩尔体积而言，温度越高，气体摩尔体积越大，A正确；气体摩尔体积限定气体物质的量为1 ml，所以气体摩尔体积与气体物质的量无关，该条件下O2的气体摩尔体积为22.30 L·ml－1，B错误；同温、同压下，气体的物质的量相同，其体积相等，所以2 ml O2与2 ml CO和CO2混合气体的体积相同，C正确；该实验下，1 ml O2的体积为22.30 L，质量为32 g，则其密度＝eq \f(32 g,22.30 L)≈1.435 g·L－1，D错误；测量气体体积时，应使量气管内液面与水准管内液面相平，读数时，应平视凹液面最低处，E正确；故选B、D。
答案：(1)2KClO3eq \(=====,\s\up7(MnO2),\s\d5(△))2KCl＋3O2↑ (2)检查装置的气密性
(3)0.012 5 22.30 L·ml－1 (4)BD