2021-2022学年化学苏教版必修第一册习题：专题1　第二单元　第2课时　气体摩尔体积

www.ks5u.com第2课时　气体摩尔体积

双基巩固　学考突破

1.同温同压下,两种气体的体积如果不同,其主要原因是(　　)。

A.气体的分子大小不同

B.气体分子间的距离不同

C.气体的物质的量不同

D.气体的性质不同

答案:C

解析:同温同压下,气体分子间的距离相同,气体体积主要由分子数目(或物质的量)决定。分子数目(或物质的量)相同则体积相同,分子数目(或物质的量)不同则体积不同,分子数目(或物质的量)之比等于体积之比。

2.下列说法正确的是(　　)。

A.1 mol O2与1 mol H2的体积相同

B.1 mol O2与2 mol CH4的质量相等

C.1 mol H2的体积是22.4 L

D.相同体积的H2和O2所含有的分子数相同

答案:B

解析:对气体,要比较体积的大小,除知道分子数多少外,还必须强调气体所处的状态,A选项两者分子数肯定相等,但只有在相同条件下体积才一定相等。C、D选项中也与气体所处的状态(温度、压强)有关。

3.在标准状况下,0.4 mol HCl气体的体积是(　　)。

A.22.4 L 

B.8.96 L

C.4.48 L 

D.11.2 L

答案:B

解析:V=0.4mol×22.4L·mol-1=8.96L。

4.设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列物质中,所含分子数最多的是(　　)。

A.10 g H2

B.2 mol Cl2

C.含1.5NA个分子的CO2

D.22.4 L O2(标准状况)

答案:A

解析:A项,10g氢气的物质的量==5mol;B项,2molCl2;C项,含1.5NA个分子的CO2的物质的量为1.5mol;D项,标准状况下,22.4L氧气的物质的量==1mol,10g氢气的物质的量最大,含有的分子数目最多。

5.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是(　　)。

A.含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L

B.25 ℃、1.01×105 Pa下,32 g O2和O3的混合气体所含原子数为2.5NA

C.标准状况下,11.2 L H2O含有的原子数为1.5NA

D.常温常压下,44 g CO2含有的原子数为3NA

答案:D

解析:A项,氦为单原子分子,含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积为22.4L;B项,所含的氧原子数为2NA;C项,在标准状况下,水不是气体。

6.下列各组物质中,分子数相同的是(　　)。

A.5 L Cl2与5 L HCl

B.18 g H2O与标准状况下44.8 L CO2

C.在25 ℃和1.01×105 Pa时,等体积的N2与H2

D.0.2 mol O2与标准状况下2.24 L水

答案:C

解析:A项,缺少温度和压强的条件,虽然体积相同,但是分子数不一定相同,错误;B项,18gH2O的物质的量为1mol,标准状况下44.8LCO2的物质的量是2mol,两者分子数不相等;C项,同温、同压下,等体积的气体含有相同的分子数;D项,标准状况下2.24L水的物质的量大于0.2mol,错误。

7.标准状况下,5.6 L某气体的质量为8 g,则该气体的相对分子质量是(　　)。

A.64 B.48

C.32 D.16

答案:C

解析:5.6L气体的物质的量为=0.25mol,该气体的摩尔质量M==32g·mol-1,Mr=32。

8.同温同压下,等质量的N2O4和NO2两种气体相比较,下列叙述正确的是(　　)。

A.体积比为2∶1

B.分子个数之比为1∶1

C.原子个数之比为1∶1

D.氮原子个数之比为2∶1

答案:C

解析:同温同压下,气体的Vm相同,且M(N2O4)=2M(NO2),n(N2O4)∶n(NO2)==1∶2,气体的Vm相同,由n=可知,体积之比为1∶2,A项错误;物质的量之比为1∶2,则分子数之比为1∶2,B项错误;分子数之比为1∶2,则原子数之比为(1×6)∶(2×3)=1∶1,C项正确;分子数之比为1∶2,则氮原子个数之比为1∶1,D项错误。

9.(1)标准状况下,0.5 mol 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个氧分子所占的体积约为　　　　 L。 

(4)标准状况下,33.6 L O2所含的氧分子数约为　　　　　个。 

(5)标准状况下,16 g O2和42 g N2的混合气体的体积约为　　　　 L。 

答案:(1)11.2　(2)4　(3)11.2　(4)9.03×1023(5)44.8

解析:(1)V=0.5mol×22.4L·mol-1=11.2L。

(2)44.8LH2的物质的量为=2mol,m(H2)=2mol×2g·mol-1=4g。

(3)n(O2)==0.5mol,V(O2)=0.5mol×22.4L·mol-1=11.2L。

(4)n(O2)==1.5mol,N=1.5×6.02×1023=9.03×1023。

(5)n(O2)==0.5mol,n(N2)==1.5mol,故混合气体的体积为(0.5+1.5)mol×22.4L·mol-1=44.8L。

10.同温同压下,相同体积的氨气与硫化氢(H2S)气体的质量之比为　　　　;同质量的氨气与硫化氢气体体积之比为　　　　,其中含有的氢原子数目之比为　　　　;若两者氢原子数相等,则它们的体积之比为　　　　。 

答案:1∶2　2∶1　3∶1　2∶3

解析:同温同压下,同体积的氨气与硫化氢(H2S)气体的物质的量相等,故质量之比为17∶34=1∶2;同质量的氨气与硫化氢气体物质的量之比为=2∶1;其中含有的氢原子数目之比为(2×3)∶(1×2)=3∶1;两者氢原子数相等时,物质的量之比为=2∶3。故同温同压下体积之比为2∶3。

选考奠基　素养提升

1.设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)。

A.在常温常压下,11.2 L N2含有的分子数为NA

B.标准状况下,18 g H2O所占的体积约是22.4 L

C.32 g O2在标准状况下所占的体积约为22.4 L

D.在同温同压下,相同体积的任何气体单质所含的原子数相同

答案:C

解析:A项不是标准状况;B项标准状况下H2O不是气体;D项同温同压下,相同体积的任何气体所含分子数相同,但原子数不一定相同。

2.若一氧化碳和二氧化碳的混合气体的密度与同温同压下氧气的密度相同,混合气体中一氧化碳和二氧化碳的物质的量之比是(　　)。

A.1∶3 B.3∶1

C.2∶1 D.1∶2

答案:B

解析:若CO、CO2的混合气体的密度与同温同压下氧气的密度相同,则混合气体的平均摩尔质量为32g·mol-1。设CO、CO2的物质的量分别为x、y,则=32g·mol-1,整理得x∶y=3∶1。

3.下列说法不正确的是(　　)。

A.同温、同压下,相同质量的气体都占有相同的体积

B.同温、同压下,相同体积的气体都含有相同数目的分子

C.1 mol O2中约含有1.204×1024个氧原子,在标准状况下占有体积22.4 L

D.由0.2 g H2和8.8 g CO2、5.6 g CO组成混合气体,其密度是相同状况下O2密度的0.913倍

答案:A

解析:同温、同压下,质量相同的不同气体的物质的量不一定相同,所以不一定占有相同的体积,A项错误;由阿伏加德罗定律知,B项正确;标准状况下1mol任何气体所占体积均为22.4L,1molO2中含氧原子数约为2×6.02×1023=1.204×1024,C项正确;0.2gH2、8.8gCO2、5.6gCO的物质的量分别为0.1mol、0.2mol、0.2mol,该混合气体的总质量为14.6g,总物质的量为0.5mol,所以该混合气体的平均摩尔质量为29.2g·mol-1,氧气的摩尔质量为32g·mol-1,两者的相对密度为≈0.913,D项正确。

4.设NA表示阿伏加德罗常数的值。如果a g某气体中含有的分子数为b,则c g该气体在标准状况下的体积是(　　)。

A. L B. L

C. L D. L

答案:B

解析:设该气体的摩尔质量为M,则=b,所以M=g·mol-1。cg该气体在标准状况下的体积为×22.4L·mol-1=L。

5.某学生利用氯酸钾分解制氧气的反应,测定氧气的摩尔质量。

实验步骤如下:①组装好实验装置,检查装置的气密性;②把适量的氯酸钾粉末和少量的二氧化锰粉末混合均匀,放入干燥的试管中,准确称量,质量为a g;③加热,开始反应,直到产生一定量的气体;④停止加热(如图,导管出口高于液面),并测量收集到的气体的体积;⑤准确称量试管和残留物的质量为b g。回答下列问题:

(1)如何检查装置的气密性?   　。 

(2)以下是测量收集到的气体体积必须包括的几个步骤:

①调整量筒内外液面高度相同;②使试管和量筒内的气体都冷却至室温;③读取量筒内气体的体积。这三步操作的正确顺序是　　　　(填步骤代号)。 

(3)测量收集到的气体体积时,如何使量筒内外液面的高度相同?

   　   　。 

(4)如果实验中得到的氧气体积是c L(已折算为标准状况),水蒸气的影响忽略不计,氧气的摩尔质量为(用含a、b、c的式子表示)　　　　　　　 g·mol-1。 

答案:(1)将导管的出口浸入水槽的水中,用手紧握住试管,若有气泡从导管口逸出,放开手后,有少量水进入导管形成一段水柱,表明装置不漏气　(2)②①③　(3)慢慢将量筒往下移　(4)

解析:测量收集气体体积时应注意:首先要将气体冷却至室温,然后慢慢将量筒往下移使量筒内外液面高度相同,最后再读取量筒内气体的体积。据题意可知,试管内固体质量减小了(a-b)g,即生成的O2的质量为(a-b)g,又知实验中得到的O2在标准状况下的体积为cL,所以M(O2)=g·mol-1。

6.已知实验室在加热条件下制取Cl2的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。现将8.7 g MnO2投入200 g质量分数为36.5%(过量)的浓盐酸中加热,充分反应后,求:

(1)标准状况下生成Cl2的体积。

(2)反应的HCl的分子数。

(3)向反应后的溶液中加入足量的AgNO3溶液,可生成白色沉淀的质量。

答案:(1)2.24 L　(2)2.408×1023　(3)258.3 g

解析:n(MnO2)==0.1mol

n(HCl)==2mol

MnO2　+　4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O

1mol 4mol 22.4L

0.1mol n(HCl) V(Cl2)

1mol∶0.1mol=4mol∶n(HCl),

所以n(HCl)=0.4mol

1mol∶0.1mol=22.4L∶V(Cl2),

所以V(Cl2)=2.24L

N(HCl)=0.4mol×6.02×1023mol-1=2.408×1023

氯元素除了变成氯气外,其余的全部是以Cl-形式存在于溶液中,加入足量的AgNO3溶液后全部转化成AgCl沉淀,而且有n(AgCl)=n(Cl-)=n(HCl)-2n(Cl2)=2mol-0.1mol×2=1.8mol,m(AgCl)=1.8mol×143.5g·mol-1=258.3g。