鲁科版高中化学必修第一册第1章认识化学科学第3节第2课时气体摩尔体积练习含解析

第2课时　气体摩尔体积课后篇素养形成合格考达标练　　　　　 　　　　　 　　　　1.(2021浙江武义三中高一期中,改编)已知三种因素:①所含微粒数　②微粒大小　③微粒间的距离,其中对气态物质体积有显著影响的正确组合是(　　)A.②③ B.①②C.①②③ D.①③答案D解析气态物质微粒之间的距离要比微粒本身的直径大很多倍,故微粒本身的大小对气态物质体积无显著影响。2.(2020河北石家庄普通高中高一月考)用NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　) A.0.5 mol锌粒与足量盐酸反应产生11.2 L H2B.标准状况下,11.2 L CCl4所含分子数为0.5NAC.0.1 mol CH4所含氢原子数为0.4NAD.常温常压下,28 g N2中所含原子个数为NA答案C解析没有标明是否为标准状况,故A错误;标准状况下,四氯化碳不是气体,故B错误;0.1molCH4中所含氢原子的物质的量n(H)=4×0.1mol=0.4mol,原子个数为0.4NA,故C正确;28gN2含有氮原子的物质的量为 mol=2mol,则原子个数为2NA,故D错误。3.取五个相同的气球,同温同压下分别充入CO和以下四种混合气体,吹出体积相等的状况,如图所示。则A、B、C、D四个气球内,与CO所含原子数一定相等的是(　　)答案C解析设气球中CO的物质的量为1mol。A项,含有HCl和O3,1mol混合气体含有的原子的物质的量大于2mol,错误;B项,含有H2和NH3,1mol 该混合气体含有的原子的物质的量大于2mol,错误;C项,含有N2和O2,都为双原子分子,则1mol混合气体含有2mol原子,正确;D项,含有He和NO2,二者的物质的量比为1∶1时才符合题意,错误。4.(2020河南许昌高级中学高一月考)设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,0.1NA个水分子所占的体积约为2.24 LB.11.2 L CO2气体的分子数为0.5NAC.NH3的摩尔质量等于NA个氨分子的质量之和D.101 kPa、4 ℃时,18 mL水和202 kPa、27 ℃时32 g O2所含分子数均为NA答案D解析由于标准状况下水不是气体,不能用标准状况下气体的摩尔体积计算水的体积,选项A错误;没有告诉是否在标准状况下,无法计算二氧化碳的物质的量,选项B错误;氨气的摩尔质量是17g·mol-1,而NA个氨分子的质量是17g,所以只是在数值上相等,选项C错误;由于101kPa、4℃时18mL水的质量是18g,物质的量是1mol,32g氧气的物质的量是1mol,所以二者含有的分子数均为NA,选项D正确。5.同温同压下,等质量的O2和CO2相比较,下列叙述正确的是(　　)A.质子数之比为1∶1 B.密度比为11∶8C.物质的量之比为8∶11 D.原子个数比为1∶1答案A解析A项,质子数之比为(×16)∶(×22)=1∶1,正确;B项,同温、同压下,两种气体的密度之比等于其摩尔质量之比,即密度之比为32∶44=8∶11,错误;C项,物质的量之比为=11∶8,错误;D项,原子个数之比为(×2)∶(×3)=11∶12,错误。6.在标准状况下,a g气体X与b g气体Y的分子数相同,下列说法正确的是(　　)A.标准状况下,等质量的X和Y的体积之比为b∶aB.同温同压下,气体X和气体Y的密度之比为b∶aC.25 ℃时,1 g气体X和1 g气体Y的原子数之比为b∶aD.等物质的量的气体X和气体Y的质量之比为b∶a答案A解析ag气体X与bg气体Y的分子数相同,根据N=nNA可知,二者物质的量相等,再根据M=可知,二者的摩尔质量之比为a∶b。同温同压下,体积之比等于物质的量之比,根据n=可知,等质量的X和Y体积之比为b∶a,A正确;同温同压下,两气体的密度之比等于其摩尔质量之比,则二者的密度之比为a∶b,B错误;不能确定每个X、Y分子含有的原子数目,无法计算原子数目之比,C错误;根据m=nM知,相同物质的量时,其质量之比为a∶b,D错误。7.(2020山东济宁实验中学高一期中)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.XY2 B.X3Y2C.X2Y3 D.XY答案A解析根据题意可知三种气体的物质的量之比是1∶2∶2,即化学方程式中三种物质的化学计量数之比为1∶2∶2,则化学方程式为X2+2Y22A,根据质量守恒可知,A的化学式为XY2。8.(2021浙江武义三中高一期中)下列叙述正确的是 (　　)A.1 mol任何气体的体积都约为22.4 LB.1 mol任何物质在标准状况下所占的体积都约是22.4 LC.标准状况下,1 mol水所占有的体积是22.4 LD.标准状况下,22.4 L的任何气体的物质的量都约是1 mol答案D解析在标准状况下1mol任何气体的体积都约为22.4L,A、B、C错误,D正确。9.填空(设NA为阿伏加德罗常数的值)。(1)0.3 mol H2O分子中所含氢原子数与　　　　　个NH3分子中所含氢原子数相等。 (2)分子数为0.5NA的CO2分子,质量是　　　　。 (3)9.5 g A分子的物质的量是0.25 mol,A的摩尔质量是　　　　　　,N个B分子的质量是m g,则B的摩尔质量是　　　　　　。 答案(1)0.2NA(2) 22 g(3)38 g·mol-1　 g·mol-1解析(1)0.3molH2O中所含的氢原子数N(H)=0.6NA,与0.2NA个NH3分子中所含氢原子数相等。(2)0.5NA个CO2分子即0.5molCO2,m(CO2)=22g。(3)M(A)==38g·mol-1,M(B)=g·mol-1。等级考提升练10.(2020山西大学附中高一模块诊断)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答案B解析根据题意可知甲气体的物质的量小于乙,则甲的分子数小于乙的分子数,故A错误,B项正确;两容器的温度和压强均相同,则气体的摩尔体积相等,故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=可以知道甲的相对分子质量大于乙的相对分子质量,故D错误。11.(2020安徽阜阳三中高一调研)某容器真空时,称量其质量为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.Cl2 B.O2C.SO2 D.HCl答案A解析氮气的质量为66g-60.4g=5.6g,充满另一气体时,总质量为74.6g,该气体的质量为74.6g-60.4g=14.2g,相同条件下相同体积的不同气体其物质的量相等,根据n=可知,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(以g·mol-1为单位)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Mr,由,解得Mr=71,选项中相对分子质量为71的是Cl2。 12.同温同压下,用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个气球,其中气体为CH4的是(　　)答案D解析在同温同压下,气体的物质的量越大,气体所占的体积就越大,对于等质量的气体,其相对分子质量越小,气体的物质的量越大(n=)。四种气体中CH4的相对分子质量最小,其物质的量最大,故其体积最大。13.在一定条件下,某固态化合物X受热分解的反应为XA↑+B↑+2C↑,测得反应后生成的混合气体的密度是同温同压下H2密度的12倍,则X的摩尔质量是(　　)A.24 g·mol-1 B.50 g·mol-1C.80 g·mol-1 D.96 g·mol-1答案D解析相同条件下,气体的摩尔质量之比等于其密度之比,反应后生成的混合气体的密度是同温同压下H2密度的12倍,则该混合气体的摩尔质量为24g·mol-1,假设X为1mol,则生成气体的总物质的量为4mol,4mol混合气体的质量为24g·mol-1×4mol=96g,根据质量守恒定律可知,X的质量为96g,所以X的摩尔质量为=96g·mol-1。14.在同温、同压条件下,物质的量相同的氮气与氢气之间的关系不正确的是(　　)A.体积都是22.4 L B.具有相同的体积C.具有相同的原子数 D.具有相同的分子数目答案A解析题中没有指明是在标准状况下,也没有指明两种气体的物质的量,其体积不一定是22.4L。同温同压下,氮气和氢气物质的量相同,其体积相同,所含分子数相同,其原子数也相同。15.如图两瓶体积相等的气体,在同温、同压下瓶内气体的下列关系一定正确的是(　　)A.原子数相等 B.密度相等C.质量相等 D.摩尔质量相等答案A解析由同温、同压可得Vm相同,再由公式n=可得两瓶内气体的物质的量相同,由于都是双原子分子,所以原子的物质的量相同,由分子数之比等于物质的量之比可得两瓶内气体所含原子数相同,A项正确;两瓶内气体的物质的量相等,由m=nM分析,M不一定相等,故m不一定相等,同时由ρ=可得ρ也不一定相等。16.标准状况下,密闭容器内分别充入空气、H2和O2的混合气体,两种气体处在可移动的活塞两边,充入时体积如图所示,空气与H2和O2混合气体的体积之比为1∶3。若将装置右边H2和O2的混合气体点燃引爆,活塞先左弹,恢复至原温度后,活塞向右滑最终停在容器的正中央,则原来O2、H2的体积比最接近于(　　)①2∶7　②5∶4　③4∶5　④7∶2A.①② B.②④C.③④ D.①③答案A解析假设空气的物质的量为1mol,反应前,左右两室的体积之比为1∶3,反应前右室气体的物质的量为3mol,反应后活塞处于中央,两室体积相等,则两室的气体的物质的量相等,反应后右室气体的物质的量为1mol,氢气和氧气反应生成水,假设反应前氧气和氢气的物质的量分别为x,y,若氢气过量,则有y-2x=1mol,x+y=3mol,解得x=mol,y=mol,x∶y=2∶7。若氧气过量,则有x+y=3mol,x-=1mol,解得x=mol,y=mol,x∶y=5∶4。17.现有C2H4(乙烯)和O2两种气体。(1)两者的质量相等时,在标准状况下,①体积比为　　　　　　,②密度比为　　　　,③分子数比为　　　　。 (2)在相同状况下,当两者体积相同时,①质量比为　　　　　　,②密度比为　　　　,③分子数比为　　　　。 (3)两者的物质的量相同时,①体积比为　　　　,②密度比为　　　　,③质量比为　　　　。 答案(1)①8∶7　②7∶8　③8∶7　(2)①7∶8②7∶8　③1∶1　(3)①1∶1　②7∶8　③7∶8解析利用公式n=,V=n·Vm,ρ=,N=n·NA可以推导n、m、V与ρ等物理量之间的关系,得出答案。18.(2020河北承德第一中学高一月考)(1)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　　　　　。 (2)在25 ℃、101 kPa的条件下,同质量的CH4和A气体的体积之比是15∶8,则A的摩尔质量为　　　　　　　。 (3)两个相同容积的密闭容器X、Y,在25 ℃下,X中充入a g A气体,Y中充入a g CH4气体,X与Y内的压强之比是4∶11,则A的摩尔质量为　　　　　。 (4)相同条件下,体积比为a∶b和质量比为a∶b的H2和O2的两种混合气体,其平均摩尔质量分别是　　　　　和　　　　　。 (5)在标准状况下,CO和CO2的混合气体共39.2 L,其质量为61 g,则两种气体的物质的量之和为　　　　　 mol,CO的质量分数为　　　　　。 (6)在某温度时,一定量的元素A的氢化物AH3,在恒温恒压的密闭容器中完全分解为两种气态单质,此时容器的体积变为原来的,则元素A单质的分子式为　　　　　。 答案(1)64　(2)30 g·mol-1　(3)44 g·mol-1(4) g·mol-1　 g·mol-1　(5)1.7545.9%　(6)A4解析(1)标准状况下,672mL气体的物质的量为0.03mol,气体的摩尔质量为1.92g÷0.03mol=64g·mol-1,则该气体的相对分子质量为64。(2)在同温同压时,气体体积之比等于其物质的量之比,即15∶8=,计算得出M(A)=30g·mol-1。(3)在T、V相同时,压强之比等于物质的量之比,即4∶11=,计算得出M(A)=44g·mol-1。(4)平均摩尔质量为,相同条件下,氢气和氧气的体积比为a∶b,则二者的物质的量之比为a∶b,二者平均摩尔质量为 g·mol-1;质量比为a∶b的H2和O2的混合气体,物质的量之比为=16a∶b,平均摩尔质量为 g·mol-1=g·mol-1。(5)标准状况下39.2LCO和CO2的混合气体的物质的量为=1.75mol,设混合气体中CO和CO2的物质的量分别为x、y,则,计算得出x=1mol,y=0.75mol,即混合气体中CO为1mol,二氧化碳为0.75mol,1molCO的质量为28g·mol-1×1mol=28g,则混合气体中CO的质量分数为×100%≈45.9%。(6)分解完全时体积变为原来的,因为在恒温恒压的条件下,体积与气体分子数成正比,所以气体分子数也为原来的,A的氢化物AH3完全分解为两种单质,其中一种必然为H2,另一种设为Am,根据反应前后原子守恒可得:mAH3Am+H2,m×=1+,解得m=4,则A单质的分子式为A4。新情境创新练19.(2020河北唐山一中高一期中)某同学设计了利用氯酸钾分解制O2测定气体摩尔体积的探究实验。实验步骤如下:①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。②连接好实验装置,　　　　　　　　。 ③加热,开始反应,直到不再有气体产生为止。④测量排入量筒中水的体积为279.7 mL。⑤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)请补充②中的实验步骤:　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤:a.调整量筒的高度使广口瓶和量筒内的液面高度相同;b.使试管和广口瓶内气体都冷却至室温;c.读取量筒内液体的体积。这三步操作的正确顺序是　　　　　(请填写步骤序号)。进行实验操作c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;实验测得该条件下的气体摩尔体积是　　　　(保留小数点后两位)。 (4)若欲检验试管中产物所含的阴离子,具体操作是将固体冷却后溶于水,过滤,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(填写具体实验方案)。 答案(1)检查装置的气密性(2)bac　偏小　(3)0.012 5　22.38 L·mol-1(4)将滤液加入硝酸酸化的AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则含Cl-解析(1)与气体有关的实验,连接好装置后要检验装置的气密性。(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,然后调整量筒高度,使量筒内液面和广口瓶中液面相平,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15.95g-15.55g=0.4g,n(O2)==0.0125mol,则Vm=≈22.38L·mol-1。(4)氯酸钾分解制O2的产物还有KCl,KCl溶于水可解离出Cl-,检验Cl-的方法是将滤液加入硝酸酸化的AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则含Cl-。