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高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量同步练习题
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这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量同步练习题，文件包含高中化学新版必修一第12讲气体摩尔体积教师满分版docx、高中化学新版必修一第12讲气体摩尔体积学生满分版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共23页， 欢迎下载使用。
第2课时 气体摩尔体积
一、气体摩尔体积
1．决定物质体积大小的因素
(1)物质体积大小的影响因素
(2)粒子数目相同物质的体积关系
2．气体摩尔体积[来源:学科网]
(1)标准状况下的气体摩尔体积Vm＝22.4 L·mol－1，那么Vm＝22.4 L·mol－1时一定是标准状况下吗？
提示 不一定，同时改变温度和压强，气体摩尔体积(Vm)仍可能保持不变，如升高温度的同时增加压强。
(2)标准状况下0.2 mol H2与0.8 mol O2的混合气体的体积也是22.4 L吗？
提示 是，气体摩尔体积适用范围是气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。
标准状况下的气体摩尔体积
使用气体摩尔体积要特别注意：
①要看所处条件：必须为标准状况。非标准状况下，1 mol气体的体积不一定是22.4 L。
②要看物质状态：必须为气态。如标准状况下水、酒精、四氯化碳等为非气态物质。
3．标准状况下气体体积的计算
(1)计算关系
[来源:学科网ZXXK]
①气体的物质的量n＝ mol；
②气体的摩尔质量M＝Vm·ρ＝22.4ρ g·mol－1；
③气体的分子数N＝n·NA＝·NA；
④气体的质量m＝n·M＝·M g。
(2)计算填空
34．0 g氨气的物质的量是________，标准状况下氨气的体积是________，所含的氨气分子数是_____________________________________________________________________________。
答案 2.0 mol 44.8 L 1.204×1024
解析 根据气体相关计算公式n＝＝＝(标准状况)可知：
n(NH3)＝＝2.0 mol。V(NH3)＝n(NH3)·Vm＝2.0 mol×22.4 L·mol－1＝44.8 L。N(NH3)＝n(NH3)·NA＝2.0 mol×6.02×1023 mol－1＝1.204×1024。
相关链接
数据分析与探究
(1)探究表格中的数据：
状态
物质
密度
1 mol该物质的质量
1 mol该物质的体积
结论
固态
Fe
7.86 g·cm－3(20 ℃)[来源:学科网]
56 g
7.12 cm3[来源:Z&xx&k.Com][来源:Z#xx#k.Com]
相同条件下1 mol固体、液体的体积差别较大
Al
2.70 g·cm－3(20 ℃)
27 g
10 cm3
液态
H2O
0.998 g·cm－3(20 ℃)
18 g
18.04 cm3
H2SO4
1.83 g·cm－3(20℃)
98 g
53.55 cm3
气态
O2
1.429 g·L－1(0 ℃、101 kPa)(标准状况)
32 g
22.39 L
相同条件下，1 mol
气体的体积近似相等，在标准状况下约为22.4 L
H2
0.089 9 g·L－1(0 ℃、101 kPa)(标准状况)
2.016 g
22.42 L
(2)分析解释上述结论：
①在温度和压强一定时，任何1 mol固态物质或液态物质所含粒子数目相同。粒子之间的距离很小，但粒子的大小不同，所以1 mol固态物质或液态物质的体积往往是不同的。
②对气态物质来说：通常情况下粒子之间的距离要比粒子本身的直径大很多倍，当粒子数相同时，气态物质体积的大小则主要取决于气体粒子间的距离。
③在温度和压强一定时，气体粒子间的距离近似相等，在相同温度和压强下，任何具有相同粒子数的气体都具有大致相同的体积。
二、阿伏加德罗定律
1．气体体积与物质的量关系的实验探究
(1)实验观察
电解水的实验装置如下图所示：
由图可知：A试管中收集到的气体是氢气，B试管中收集到的气体是氧气，二者的体积之比是2∶1。
(2)计算推理
若有1.8 g水电解，产生氢气的质量为0.2 g，物质的量为0.1 mol；产生氧气的质量为1.6 g，物质的量为0.05 mol；二者物质的量之比为2∶1。
(3)相关结论
①同温同压下，气体的物质的量之比等于体积之比。
②同温同压下，1 mol的不同气体，其体积相同。
2．阿伏加德罗定律
(1)定律内容：同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同的分子数。
(2)特别提示：
①阿伏加德罗定律适用于任何气体，包括混合气体，不适用于非气体；
②同温、同压、同体积、同分子数，共同存在，相互制约，且“三同定一同”；
③标准状况下的气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。
(3)有关推论：
①同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比；
②同温同体积时，气体的压强之比等于其物质的量之比；
③同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比；
④同温同压下，同体积的任何气体的质量之比等于其摩尔质量之比。
(1) 1 mol一氧化碳和1 mol氧气所含的分子数相同，体积也相同( )
(2)同温同压下，同体积的物质所含的分子数一定相等( )
(3)同温同压下，1 mol(或分子数相同的)任何气体的体积相同( )
(4)相同体积的密闭容器中，1 mol氮气比2 mol氧气产生的压强小( )
(5)标准状况下，16 g氧气与2 g氢气的体积比是1∶2( )
(6)标准状况下，1 g氢气的体积大于10 g氧气的体积( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)√
(1)同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的原子吗？
提示 不一定。同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子，但分子中所含有的原子数不一定相同，如稀有气体He、Ne等是单原子分子，H2是双原子分子，O3是多原子分子。
(2)结合气体体积的影响因素，思考分析“若两种气体体积相同，所含分子数也一定相同”的说法正确吗？
提示 不正确。因为气体体积受温度和压强的影响较大，当温度和压强不同时，体积相同的两气体的物质的量不一定相同，故所含的分子数也不一定相同。
(3)同温、同压下，向两密闭容器中分别充满等质量的O2和O3气体，则
①两容器的体积比为________。
②两种气体的密度比为________。
答案 ①3∶2 ②2∶3
解析 ①同温、同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，即48∶32＝3∶2。
②同温、同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比，即32∶48＝2∶3。
相关链接
(1)阿伏加德罗定律的推论
相同条件
结论
公式
语言叙述
同温同压
＝＝
同温同压下，体积之比等于物质的量之比，等于分子数之比
同温同体积
＝＝
同温同体积下，压强之比等于物质的量之比，等于分子数之比
同温同压
＝
同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比
同温同压同体积
＝
同温同压下，体积相同的气体，其质量与摩尔质量成正比
(2)阿伏加德罗定律推论的理解
①气体的体积与温度、压强有关。相同温度下，单位物质的量的气体压强越小，气体体积越大；相同压强下，单位物质的量的气体温度越高，气体体积越大。
②气体的压强与气体分子数、温度有关。相同分子数时，相同体积中气体温度越高，气体压强越大；相同温度下，相同体积中气体分子数越多，气体压强越大。
随堂练习
1．下列有关气体体积的叙述中，正确的是( )
A．在一定的温度和压强下，各种气态物质体积的大小由气体分子的大小决定
B．在一定的温度和压强下，各种气态物质体积的大小由物质的量的多少决定
C．不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数一定不同
D．气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积，约为22.4 L
解析：决定物质体积的因素：①微粒数的多少，②微粒本身的大小，③微粒间的距离。对于气体物质，在一定温度和压强下，分子间的距离几乎相等，其体积的大小主要由分子数的多少来决定，A错误、B正确；气体的体积随温度和压强的变化而变化。体积不同的气体，在不同的条件下，其分子数可能相同，也可能不同，C错误；气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积，其大小是不确定的，会随着温度、压强的变化而变化，22.4 L·mol－1是标准状况下的气体摩尔体积，D错误。
答案：B
2．下列各气体：①含3.01×1023个O的CO2；②标准状况下6.72 L的HCl；③3.4 g的NH3；④0.5 mol He。四种物质所含的原子总数由少到多的正确顺序是( )
A．①<③<④<② B．③<①<②<④
C．④<①<②<③ D．④<②<①<③
解析：①中含原子总数为××3NA＝0.75NA；②中含原子总数为×2NA＝0.6NA；③中含原子总数为×4NA＝0.8NA；④为0.5NA，因此由少到多的顺序为③＞①＞②＞④。
答案：D
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[来源:Zxxk.Com]
C．1 mol O2中含有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
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，故A项错误；由阿伏加德罗定律知，B项正确；标准状况下1 mol任何气体所占体积均为22.4 L,1 mol O2中含氧原子数为2×6.02×1023＝1.204×1024，C项正确；0.2 g H2、8.8 g CO2、5.6 g CO的物质的量分别为0.1 mol、0.2 mol、0.2 mol，该混合气体的总质量为14.6 g，总物质的量为0.5 mol，所以该混合气体的平均摩尔质量为29.2 g·mol－1，氧气的摩尔质量为32 g·mol－1，两者的相对密度为29.5÷32≈0.913，D项正确。
答案：A
4．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(式中NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A. L B. L
C. L D. L
解析：设该气体的摩尔质量为M，则＝b，所以M＝ g·mol－1。c g该气体在标准状况下的体积为×22.4 L·mol－1＝ L。
答案：B
5．如图表示1 g O2与1 g X气体在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系，则X气体可能是( )
A．C2H4 B．CH4
C．CO2 D．NO
解析：由图可知，相同温度时，p(O2)>p(X)，在同质量、同体积条件下，气体相对分子质量与压强成反比，即相对分子质量越大，压强越小。只有CO2的相对分子质量大于O2的，故C正确。[来源:学.科.网Z.X.X.K]
答案：C
6．下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)( )
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[来源:学科网ZXXK]
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
解析：本题中A为非标准状况下的体积，B中H2O标准状况下为液体，D中气体所含分子数相同，但原子数不一定相同。
答案：C
7．如图所示，相同状况下，分别用氯化氢和四种混合气体吹出体积相等的五个气球。A、B、C、D四个气球中，与氯化氢所含原子数一定相等的是( )
解析：相同状况下、体积相等的气球中，气体的物质的量相等。HCl是双原子分子，只要混合气体的平均原子数等于2即满足题意。A项有可能等于2，B项一定大于2，C项一定等于2，D项一定大于2。
答案：C
8．对一定量气体体积的探究。
(1)已知1 mol不同气体在不同条件下的体积：
化学式
条件
1 mol气体体积/L
H2
0℃，101 kPa
22.4
O2
0℃，101 kPa
22.4
CO
0℃，101 kPa
22.4
H2
0℃，202 kPa
11.2
CO2
0℃，202 kPa
11.2
N2
273℃，202 kPa
22.4
NH3
273℃，202 kPa
22.4
(2)从上表分析得出的结论：
①1 mol任何气体，在标准状况下的体积都约为________。[来源:Z#xx#k.Com]
②1 mol不同的气体，在不同的条件下，体积________(填“一定”“一定不”或“不一定”)相等。
(3)理论依据：相同条件下，1 mol任何气体的体积几乎相等，原因是：
①________________________________________________________________________，
②________________________________________________________________________。
(4)应用：在标准状况下，4 g O2的体积为多少升？(写出计算过程)
解析：(2)从(1)的数据可以看出，1 mol任何气体在标准状况下的体积都约为22.4 L；1 mol不同的气体，在不同的条件下，体积不一定相同。(3)因为在相同的温度和压强下，任何气体分子间距离几乎相同，所以1 mol任何气体的体积几乎相等。(4)4 g O2的物质的
量n(O2)＝＝0.125 mol。在标准状况下的体积为0.125 mol×22.4 L·mol－1＝2.8 L。
答案：(2)①22.4 L ②不一定
(3)①气体分子数目相等[来源:学§科§网Z§X§X§K]
②相同条件下，气体分子间距离几乎相等
(4)V(O2)＝n·Vm＝·Vm＝×22.4 L·mol－1＝2.8 L。
9．一定量的液态化合物XY2，在一定量的O2中恰好完全燃烧，反应方程式为
XY2(液)＋3O2(气)XO2(气)＋2YO2(气)
冷却后，在标准状况下测得生成物的体积是672 mL，密度是2.56 g·L－1。
(1)反应前O2的体积是________mL(标准状况下)。
(2)化合物XY2的摩尔质量是________。
(3)若XY2分子中X、Y两元素质量比是3∶16，则X、Y两元素分别为________和________(填元素符号)。
解析：(1)观察反应方程式，可知反应前后气体体积不变，故V(O2)＝672 mL。
(2)根据质量守恒定律，有m(XY2)＝0.672 L×2.56 g·L－1－32 g·mol－1×＝0.76 g，物质的量n(XY2)为×n(O2)＝0.01 mol，故M(XY2)＝＝76 g·mol－1。
(3)由＝及Ar(X)＋2Ar(Y)＝76，解得：Ar(X)＝12，Ar(Y)＝32，故X为碳元素，Y为硫元素。
答案：(1)672 (2)76 g·mol－1 (3)C S
课后作业
一、选择题
1．(2019·河北唐山期中)在标准状况下，一氧化碳和二氧化碳的混合气体5.6 L，如果二氧化碳的质量为2.2 g，则一氧化碳的质量为( )
A．5.6 g B．4.4 g
C．2.8 g D．1 g
解析：选A 标准状况下5.6 L混合气体的物质的量为5.6 L/22.4 L·mol－1＝0.25 mol。如二氧化碳的质量为2.2 g，则n(CO2)＝2.2 g/44 g·mol－1＝0.05 mol, 则一氧化碳的质量为m＝(0.25－0.05)mol×28 g·mol－1＝5.6 g。
2．(2019·陕西城固期末)下列说法中正确的是( )
A．2 g H2所占有的体积是22.4 L
B．1 mol氯气与足量的铁反应，转移3 mol电子
C．标准状况下，22.4 L H2O含有6.02×1023个H2O分子
D．常温常压下的32 g O2与标准状况下22.4 L N2含有相同的分子数
解析：选D 2 g H2的物质的量是1 mol，因为氢气的状态是未知的，因此所占有的体积不一定是22.4 L，A错误；1 mol氯气与足量的铁反应，根据氯元素的化合价变化，可以判断转移的电子为2 mol，B错误；标准状况下，水不是气体，不能利用气体摩尔体积计算22.4 L H2O含有的分子个数，C错误；常温常压下32 g O2的物质的量是1 mol，标准状况下22.4 L N2的物质的量也是1 mol，因此二者含有相同的分子数，D正确。
3．(2019·江西九江期中)现有下列四种因素：①温度和压强 ②所含微粒数 ③微粒本身大小 ④微粒间的距离，其中对气体物质体积有显著影响的是( )
A．①②③ B．①②④
C．①③④ D．①②③④
解析：选B 对于气体来说，温度和压强不同，气体分子之间的距离不同，而微粒本身大小远小于微粒间的距离，所以微粒本身大小可忽略不计；微粒数目越多，则体积越大，所以影响气体体积的因素主要有：温度和压强、所含微粒数以及微粒间的距离。故选B。
4．(2019·广东深圳高级中学高一期末)a g气体A与b g气体B的分子数相同。在标准状况下，A气体的密度为ρ g/L，则下列说法中不正确的是( )
A．气体B的摩尔质量可表示为 g/mol
B．同温同压下，同体积的气体A与气体B的密度之比为a∶b
C．同温同压下，质量相同的气体A与气体B的分子数之比为b∶a
D．同温同压下，同体积的气体A与气体B的质量之比为a∶b
解析：选A 标准状况下，分子数相同的气体A和B，它们的物质的量相同，气体体积相同。由n＝可以知道，分子数相同的气体，物质的量相同，摩尔质量之比等于质量之比，即A与B摩尔质量之比为a g∶b g＝a∶b，所以气体B的摩尔质量可表示为 ×22.4 g/mol，故A错误；同温同压，气体密度之比等于摩尔质量之比等于相对分子质量之比，即A、B两气体的密度之比为a∶b，故B正确；A与B相对分子质量之比为a∶b，同质量时由n＝可知，分子数之比等于∶＝b∶a，故C正确；相同状况下，同体积的A与B的物质的量相同，则质量之比等于相对分子质量之比，即A、B两气体的质量之比为a∶b，故D正确。故选A。
5．(2019·山东微山质量监测)下列说法正确的是( )
A．常温常压下，22.4 L CO2中含有NA个CO2分子
B．标准状况下22.4 L空气含有NA个单质分子
C．22.4 L Cl2中含有NA个Cl2分子
D．标准状况下1.12 L O2和1.12 L CO2均含有0.1NA个氧原子
解析：选D 常温常压下，Vm＞22.4 L/mol,22.4 L CO2物质的量小于1 mol，CO2分子数少于NA个，故A错误；标准状况下，22.4 L空气含有的气体的物质的量的为1 mol，由于空气中存在二氧化碳等化合物，所以含有的单质分子数目小于NA个，故B错误；气体状况未知，Vm不确定，无法计算氯气的物质的量，故C错误；1个氧气分子、1个一氧化碳分子都含2个氧原子，所以标准状况下，1.12 L O2和1.12 L CO2物质的量都是＝0.05 mol，都含有0.1NA个氧原子，故D正确。故选D。
6．(2019·吉林长春期末)同温同压下，在两个容积相同的容器中，一个盛有C2H4气体，另一个盛有N2和CO的混合气体。两容器内的气体一定具有相同的( )
①分子数 ②密度 ③质量 ④质子数 ⑤原子数 ⑥电子数
A．①④⑥ B．①②⑤
C．③④⑥ D．①②③
解析：选D ①在同温同压下，相同体积的任何气体含有相同的分子数，C2H4与N2和CO的总分子数目相同，故①正确；②N2和CO的相对分子质量都是28，故混合气体平均相对分子质量为28，C2H4的相对分子质量为28，同温同压下，气体密度之比等于相对分子质量之比，故两容器内气体的密度相等，故②正确；③CO、N2和C2H4的摩尔质量都是28 g/mol，C2H4物质的量与N2和CO的总物质的量相等时，质量一定相等，故③正确；④CO分子中质子数为14，N2分子中质子数为14，C2H4分子中质子数为16，故C2H4分子数目与N2和CO的总分子数相等时，质子数一定不相等，故④错误；⑤CO、N2是双原子分子、C2H4是6原子分子，C2H4分子数目与N2和CO的总分子数相等时，原子数一定不相等，故⑤错误；⑥CO分子中电子数为14，N2分子中电子数为14，C2H4分子中电子数为16，故C2H4分子数目与N2和CO的总分子数相等时，电子数一定不相等，故⑥错误。故选D。
7．(2018·云南盐津月考)气体压强增大，体积缩小的主要原因是( )
A．压强增大，分子的运动速度减小
B．压强增大，分子的体积减小
C．压强增大，分子间的间隙减小
D．压强增大，分子的质量减小
解析：选C 气体压强增大，体积缩小的主要原因是压强增大，分子间的间隔减小，故选C。
8．(2019·四川宜宾月考)同温同压下，质量相同的H2S、NH3两种气体，下列说法正确的是( )
A．所占的体积之比为1∶2
B．所含分子数之比为2∶1
C．两种气体的密度之比为1∶2
D．所含的电子数之比为2∶1
解析：选A 同温同压下，质量相同的H2S、NH3两种气体的物质的量之比是(1/34)∶(1/17)＝1∶2，同温同压下，两气体体积比等于物质的量比，为1∶2，故A正确；同温同压下，质量相同的H2S、NH3两种气体的物质的量之比是(1/34)∶(1/17)＝1∶2，分子数之比等于物质的量比，为1∶2，故B错误；相同条件下气体的密度之比是摩尔质量之比，则两种气体的密度之比为2∶1，故C错误；H2S、NH3两种气体的电子数分别是18和10，则所含的电子数之比为(1×18)∶(2×10)＝9∶10，故D错误。故选A。
9．(2019·河北遵化期中)下列有关物质体积的叙述中，正确的是( )
A．气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积为22.4 L
B．若气体摩尔体积为22.4 L/mol，则所处条件一定为标准状况
C．一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小由构成气体的分子数决定
D．同质量、不同密度的CO和N2它们所占的体积不相等，所含分子数也不相等
解析：选C 在某状态下，1 mol任何气体所占据的体积为气体摩尔体积，气体摩尔体积的数值和温度、压强有关，不一定是22.4 L/mol，故A错误；气体摩尔体积是单位物质的量的气体所占有的体积，气体体积与温度和压强有关，温度升高，气体体积增大；压强增大，气体体积减小，所以不是在标准状况下，气体摩尔体积也有可能为22.4 L/mol，故B错误；因为温度和压强一定时，不同气体的分子之间的平均距离都是大概相同的，分子很小，此时决定气体体积大小的主要因素就是分子数，故C正确；同质量的CO和N2的物质的量相等、不同密度时所占的体积不相等，但所含分子数相等，故D错误。故选C。
10．(2018·河北承德隆化期中)设NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述中正确的是( )
A．常温下，2.7 g铝与足量盐酸反应，标况下生成气体体积为3.36 L
B．常温下，1 mol的Na2CO3中含Na＋数目为NA
C．1.8 g NH的离子中含有的质子数为0.1NA
D．标准状况下，1 L水所含分子数为
解析：选A 2.7 g铝的物质的量为0.1 mol，根据反应方程式2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，0.1 mol铝与足量盐酸反应生成0.15 mol的氢气，在标准状况下的气体为0.15 mol×22.4 L/mol＝3.36 L，故A正确；Na2CO3的物质的量n＝1 mol，而
1 mol Na2CO3中含有2 mol钠离子，故含Na＋数目为2NA，故B错误；1.8 g NH离子的物质的量为0.1 mol，而铵根离子中含有11个质子，故1.8 g NH离子中含有的质子数为1.1NA，故C错误；标准状况下，水是液体，故不能使用气体摩尔体积来计算物质的量，故D错误。故选A。
11．(2019·贵州安顺普定一中月考)下列各物质所含原子数目按由大到小顺序排列的是( )
①0.6 mol NH3 ②0.2 mol H3PO4 ③9 g H2O
④标准状况下22.4 L He
A．①②③④ B．②③①④
C．②①③④ D．①②④③
解析：选A ①0.6 mol氨气含有原子的物质的量＝
0.6 mol×4＝2.4 mol；②0.2 mol磷酸含有原子的物质的量＝
0.2 mol×8＝1.6 mol；③水的质量为9 g，其物质的量＝
0.5 mol，含有原子的物质的量＝0.5 mol×3＝1.5 mol；④标准状况下22.4 L氦气的物质的量为1 mol，为单原子分子，含有原子为1 mol，故含有原子数目：①＞②＞③＞④，故A正确。
12.(2019·内蒙古呼和浩特六中期末)将质量均为a g的O2、X、Y气体分别充入相同容积的密闭容器中，压强(p)与温度(T)的关系如图所示，则X、Y气体可能分别是( )
A．C2H4、CH4 B．CO2、Cl2
C．SO2、CO2 D．CH4、Cl2
解析：选B 由图可知，温度相同时，p(O2)＞p(X)＞p(Y)。根据pV＝nRT＝RT可知，在质量相同、体积相同、温度相同的条件下，气体的相对分子质量与压强成反比，即相对分子质量越大，压强越小，则相对分子质量M(O2)＜ M(X)＜M(Y)，X为CO2，Y为Cl2符合，故选B。
二、简答题
13．(2019·内蒙古集宁月考)(1)在同温同压下，11.5 g气体A所占的体积和8 g O2所占的体积相同，气体A的摩尔质量为
。
(2)6.72 L氯气(Cl2)(标准状况下)和元素R完全反应， 生成0.2 mol RCln, 则n值为 。
(3)0.3 mol的氧气和0.2 mol的臭氧(O3)，它们的质量之比为 ，它们所含分子数之比为 ，所含氧原子数之比为 。
解析：(1)在同温同压下，11.5 g气体A所占的体积和8 g O2所占的体积相同，则A与氧气的物质的量相同，n(O2)＝8 g÷32 g·mol－1＝0.25 mol，MA＝11.5 g÷0.25 mol＝46 g·mol－1。(2)氯气完全反应，根据氯原子守恒可知，6.72 L(标准状况下)氯气含有的氯原子的物质的量等于0.2 mol RCln中含有的氯原子的物质的量，0.3 mol×2＝0.2 mol×n，解得n＝3。(3)根据m＝nM可知，0.3 mol的氧气和0.2 mol的臭氧(O3)的质量之比为(0.3 mol×32 g·mol－1)∶(0.2 mol×48 g·mol－1)＝1∶1，根据N＝nNA可知，二者含有分子数目之比为0.3 mol∶0.2 mol＝3∶2，含有氧原子数目之比为(3×2)∶(2×3)＝1∶1。
答案：(1)46 g·mol－1 (2)3 (3)1∶1 3∶2 1∶1
14．(2019·云南元江一中月考)完成下列填空：
(1)决定物质体积的因素：①构成物质的粒子数；②粒子大小；③粒子间的距离。对固体、液体物质而言，它主要是由上述 (填写编号，下同)决定；对气体物质而言，它主要由上述 决定。
(2)标准状况下，体积为11.2 L的CO2的质量为 g，其所含原子的总数是 。
(3)现有m g某气体，它由双原子分子构成，它的摩尔质量为M g/mol。若阿伏加德罗常数用NA表示，则：
①该气体的物质的量为 mol。
②该气体在标准状况下的体积为 L。
解析：(1)相同物质粒子数目越大，占有的体积越大。对固体、液体物质而言，粒子大小远远大于粒子间的距离，可以忽略粒子间的距离，故构成物质的粒子数及粒子大小决定固体、液体的体积，故选①②；而对气体物质而言，粒子间的距离远远大于粒子大小，可以忽略粒子大小，故构成物质的粒子数、粒子间的距离决定气体体积大小，故选①③。(2)标准状况下，11.2 L二氧化碳的物质的量为11.2 L÷22.4 L/mol＝0.5 mol，其质量为0.5 mol×44 g/mol＝22 g，则含有原子数为N＝nNA＝3×0.5×NA＝1.5NA。(3)①m g该气体的物质的量为m g÷M g/mol＝ mol。②标准状况下气体摩尔体积Vm＝22.4 L/mol，该气体在标准状况下的体积为22.4 L/mol× mol＝ L。
答案：(1)①② ①③ (2)22 1.5NA (3)① ②
15．(2019·福建邵武期中)(1)已知8 g A能与32 g B恰好完全反应，生成22 g C和一定量的D；现将16 g A与70 g B混合，充分反应后，生成2 mol D和一定量的C，则D的摩尔质量为 。
(2)标准状况下，0.5 mol H2和 O2的混合气体所占的体积约为 。
(3)8.5 g氢氧根离子含有的电子数目为 。
(4)14 g C2H4与C4H8的混合物所含质子的物质的量为
。
解析：(1)8 g A能与32 g B恰好完全反应，生成22 g C和一定量D，根据质量守恒D的质量为8 g＋32 g－22 g＝18 g,16 g A完全反应需要B的质量为16 g×16/4＝64 g＜70 g，故B过量，则生成的D的质量为16 g×9/4＝36 g，D的摩尔质量为36 g÷
2 mol＝18 g/mol。
(2)在标准状况下，0.5 mol H2和O2混合气体的体积为
0.5 mol×22.4 L/mol＝11.2 L。
(3)8.5 g氢氧根离子的物质的量为n(OH－)＝8.5 g÷17 g/mol＝0.5 mol,1个OH－含有10个电子，则8.5 g氢氧根离子含有的电子数目为0.5 mol×10×NA＝5NA。
(4)C2H4与C4H8的最简式均为CH2，则14 g CH2的物质的量为14 g÷14 g/mol＝1 mol,1个CH2中含有8个质子，所以质子的物质的量为8 mol。
答案：(1)18 g/mol (2)11.2 L (3)5NA (4)8 mol
16．(2019·河北盐山月考)现有21.6 g由CO和CO2组成的混合气体，在标准状况下其体积为13.44 L。回答下列问题：
(1)该混合气体的平均摩尔质量为 。
(2)混合气体中碳原子的质量为 。
(3)将混合气体依次通过如图所示装置，最后收集在气球中(实验在标准状况下测定)。
①气球中收集到的气体的摩尔质量为 。
②气球的体积为 L。
解析：(1)该混合气体总物质的量为0.6 mol，根据M＝m÷n可知，混合气体的平均摩尔质量为21.6 g÷0.6 mol＝36 g·mol－1。
(2)设一氧化碳的物质的量为a mol，二氧化碳的物质的量为(0.6－a)mol，故28a＋44(0.6－a)＝21.6，a＝0.3 mol，碳元素的质量m＝0.3 mol×12 g·mol－1＋0.3 mol×12 g·mol－1＝7.2 g。
(3)将混合气体依次通入装置，装置吸收了二氧化碳和水，气球中收集到的气体为一氧化碳。
①气球中收集到的气体的摩尔质量为28 g·mol－1。
②一氧化碳的物质的量为0.3 mol，故在标准状况下气球的体积为6.72 L。
答案：(1)36 g·mol－1 (2)7.2 g (3)①28 g·mol－1 ②6.72
第2课时 气体摩尔体积
一、气体摩尔体积
1．决定物质体积大小的因素
(1)物质体积大小的影响因素
(2)粒子数目相同物质的体积关系
2．气体摩尔体积[来源:学科网]
(1)标准状况下的气体摩尔体积Vm＝22.4 L·mol－1，那么Vm＝22.4 L·mol－1时一定是标准状况下吗？
提示 不一定，同时改变温度和压强，气体摩尔体积(Vm)仍可能保持不变，如升高温度的同时增加压强。
(2)标准状况下0.2 mol H2与0.8 mol O2的混合气体的体积也是22.4 L吗？
提示 是，气体摩尔体积适用范围是气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。
标准状况下的气体摩尔体积
使用气体摩尔体积要特别注意：
①要看所处条件：必须为标准状况。非标准状况下，1 mol气体的体积不一定是22.4 L。
②要看物质状态：必须为气态。如标准状况下水、酒精、四氯化碳等为非气态物质。
3．标准状况下气体体积的计算
(1)计算关系
[来源:学科网ZXXK]
①气体的物质的量n＝ mol；
②气体的摩尔质量M＝Vm·ρ＝22.4ρ g·mol－1；
③气体的分子数N＝n·NA＝·NA；
④气体的质量m＝n·M＝·M g。
(2)计算填空
34．0 g氨气的物质的量是________，标准状况下氨气的体积是________，所含的氨气分子数是_____________________________________________________________________________。
答案 2.0 mol 44.8 L 1.204×1024
解析 根据气体相关计算公式n＝＝＝(标准状况)可知：
n(NH3)＝＝2.0 mol。V(NH3)＝n(NH3)·Vm＝2.0 mol×22.4 L·mol－1＝44.8 L。N(NH3)＝n(NH3)·NA＝2.0 mol×6.02×1023 mol－1＝1.204×1024。
相关链接
数据分析与探究
(1)探究表格中的数据：
状态
物质
密度
1 mol该物质的质量
1 mol该物质的体积
结论
固态
Fe
7.86 g·cm－3(20 ℃)[来源:学科网]
56 g
7.12 cm3[来源:Z&xx&k.Com][来源:Z#xx#k.Com]
相同条件下1 mol固体、液体的体积差别较大
Al
2.70 g·cm－3(20 ℃)
27 g
10 cm3
液态
H2O
0.998 g·cm－3(20 ℃)
18 g
18.04 cm3
H2SO4
1.83 g·cm－3(20℃)
98 g
53.55 cm3
气态
O2
1.429 g·L－1(0 ℃、101 kPa)(标准状况)
32 g
22.39 L
相同条件下，1 mol
气体的体积近似相等，在标准状况下约为22.4 L
H2
0.089 9 g·L－1(0 ℃、101 kPa)(标准状况)
2.016 g
22.42 L
(2)分析解释上述结论：
①在温度和压强一定时，任何1 mol固态物质或液态物质所含粒子数目相同。粒子之间的距离很小，但粒子的大小不同，所以1 mol固态物质或液态物质的体积往往是不同的。
②对气态物质来说：通常情况下粒子之间的距离要比粒子本身的直径大很多倍，当粒子数相同时，气态物质体积的大小则主要取决于气体粒子间的距离。
③在温度和压强一定时，气体粒子间的距离近似相等，在相同温度和压强下，任何具有相同粒子数的气体都具有大致相同的体积。
二、阿伏加德罗定律
1．气体体积与物质的量关系的实验探究
(1)实验观察
电解水的实验装置如下图所示：
由图可知：A试管中收集到的气体是氢气，B试管中收集到的气体是氧气，二者的体积之比是2∶1。
(2)计算推理
若有1.8 g水电解，产生氢气的质量为0.2 g，物质的量为0.1 mol；产生氧气的质量为1.6 g，物质的量为0.05 mol；二者物质的量之比为2∶1。
(3)相关结论
①同温同压下，气体的物质的量之比等于体积之比。
②同温同压下，1 mol的不同气体，其体积相同。
2．阿伏加德罗定律
(1)定律内容：同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同的分子数。
(2)特别提示：
①阿伏加德罗定律适用于任何气体，包括混合气体，不适用于非气体；
②同温、同压、同体积、同分子数，共同存在，相互制约，且“三同定一同”；
③标准状况下的气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。
(3)有关推论：
①同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比；
②同温同体积时，气体的压强之比等于其物质的量之比；
③同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比；
④同温同压下，同体积的任何气体的质量之比等于其摩尔质量之比。
(1) 1 mol一氧化碳和1 mol氧气所含的分子数相同，体积也相同( )
(2)同温同压下，同体积的物质所含的分子数一定相等( )
(3)同温同压下，1 mol(或分子数相同的)任何气体的体积相同( )
(4)相同体积的密闭容器中，1 mol氮气比2 mol氧气产生的压强小( )
(5)标准状况下，16 g氧气与2 g氢气的体积比是1∶2( )
(6)标准状况下，1 g氢气的体积大于10 g氧气的体积( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)√
(1)同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的原子吗？
提示 不一定。同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子，但分子中所含有的原子数不一定相同，如稀有气体He、Ne等是单原子分子，H2是双原子分子，O3是多原子分子。
(2)结合气体体积的影响因素，思考分析“若两种气体体积相同，所含分子数也一定相同”的说法正确吗？
提示 不正确。因为气体体积受温度和压强的影响较大，当温度和压强不同时，体积相同的两气体的物质的量不一定相同，故所含的分子数也不一定相同。
(3)同温、同压下，向两密闭容器中分别充满等质量的O2和O3气体，则
①两容器的体积比为________。
②两种气体的密度比为________。
答案 ①3∶2 ②2∶3
解析 ①同温、同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，即48∶32＝3∶2。
②同温、同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比，即32∶48＝2∶3。
相关链接
(1)阿伏加德罗定律的推论
相同条件
结论
公式
语言叙述
同温同压
＝＝
同温同压下，体积之比等于物质的量之比，等于分子数之比
同温同体积
＝＝
同温同体积下，压强之比等于物质的量之比，等于分子数之比
同温同压
＝
同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比
同温同压同体积
＝
同温同压下，体积相同的气体，其质量与摩尔质量成正比
(2)阿伏加德罗定律推论的理解
①气体的体积与温度、压强有关。相同温度下，单位物质的量的气体压强越小，气体体积越大；相同压强下，单位物质的量的气体温度越高，气体体积越大。
②气体的压强与气体分子数、温度有关。相同分子数时，相同体积中气体温度越高，气体压强越大；相同温度下，相同体积中气体分子数越多，气体压强越大。
随堂练习
1．下列有关气体体积的叙述中，正确的是( )
A．在一定的温度和压强下，各种气态物质体积的大小由气体分子的大小决定
B．在一定的温度和压强下，各种气态物质体积的大小由物质的量的多少决定
C．不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数一定不同
D．气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积，约为22.4 L
解析：决定物质体积的因素：①微粒数的多少，②微粒本身的大小，③微粒间的距离。对于气体物质，在一定温度和压强下，分子间的距离几乎相等，其体积的大小主要由分子数的多少来决定，A错误、B正确；气体的体积随温度和压强的变化而变化。体积不同的气体，在不同的条件下，其分子数可能相同，也可能不同，C错误；气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积，其大小是不确定的，会随着温度、压强的变化而变化，22.4 L·mol－1是标准状况下的气体摩尔体积，D错误。
答案：B
2．下列各气体：①含3.01×1023个O的CO2；②标准状况下6.72 L的HCl；③3.4 g的NH3；④0.5 mol He。四种物质所含的原子总数由少到多的正确顺序是( )
A．①<③<④<② B．③<①<②<④
C．④<①<②<③ D．④<②<①<③
解析：①中含原子总数为××3NA＝0.75NA；②中含原子总数为×2NA＝0.6NA；③中含原子总数为×4NA＝0.8NA；④为0.5NA，因此由少到多的顺序为③＞①＞②＞④。
答案：D
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[来源:Zxxk.Com]
C．1 mol O2中含有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
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，故A项错误；由阿伏加德罗定律知，B项正确；标准状况下1 mol任何气体所占体积均为22.4 L,1 mol O2中含氧原子数为2×6.02×1023＝1.204×1024，C项正确；0.2 g H2、8.8 g CO2、5.6 g CO的物质的量分别为0.1 mol、0.2 mol、0.2 mol，该混合气体的总质量为14.6 g，总物质的量为0.5 mol，所以该混合气体的平均摩尔质量为29.2 g·mol－1，氧气的摩尔质量为32 g·mol－1，两者的相对密度为29.5÷32≈0.913，D项正确。
答案：A
4．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(式中NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A. L B. L
C. L D. L
解析：设该气体的摩尔质量为M，则＝b，所以M＝ g·mol－1。c g该气体在标准状况下的体积为×22.4 L·mol－1＝ L。
答案：B
5．如图表示1 g O2与1 g X气体在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系，则X气体可能是( )
A．C2H4 B．CH4
C．CO2 D．NO
解析：由图可知，相同温度时，p(O2)>p(X)，在同质量、同体积条件下，气体相对分子质量与压强成反比，即相对分子质量越大，压强越小。只有CO2的相对分子质量大于O2的，故C正确。[来源:学.科.网Z.X.X.K]
答案：C
6．下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)( )
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[来源:学科网ZXXK]
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
解析：本题中A为非标准状况下的体积，B中H2O标准状况下为液体，D中气体所含分子数相同，但原子数不一定相同。
答案：C
7．如图所示，相同状况下，分别用氯化氢和四种混合气体吹出体积相等的五个气球。A、B、C、D四个气球中，与氯化氢所含原子数一定相等的是( )
解析：相同状况下、体积相等的气球中，气体的物质的量相等。HCl是双原子分子，只要混合气体的平均原子数等于2即满足题意。A项有可能等于2，B项一定大于2，C项一定等于2，D项一定大于2。
答案：C
8．对一定量气体体积的探究。
(1)已知1 mol不同气体在不同条件下的体积：
化学式
条件
1 mol气体体积/L
H2
0℃，101 kPa
22.4
O2
0℃，101 kPa
22.4
CO
0℃，101 kPa
22.4
H2
0℃，202 kPa
11.2
CO2
0℃，202 kPa
11.2
N2
273℃，202 kPa
22.4
NH3
273℃，202 kPa
22.4
(2)从上表分析得出的结论：
①1 mol任何气体，在标准状况下的体积都约为________。[来源:Z#xx#k.Com]
②1 mol不同的气体，在不同的条件下，体积________(填“一定”“一定不”或“不一定”)相等。
(3)理论依据：相同条件下，1 mol任何气体的体积几乎相等，原因是：
①________________________________________________________________________，
②________________________________________________________________________。
(4)应用：在标准状况下，4 g O2的体积为多少升？(写出计算过程)
解析：(2)从(1)的数据可以看出，1 mol任何气体在标准状况下的体积都约为22.4 L；1 mol不同的气体，在不同的条件下，体积不一定相同。(3)因为在相同的温度和压强下，任何气体分子间距离几乎相同，所以1 mol任何气体的体积几乎相等。(4)4 g O2的物质的
量n(O2)＝＝0.125 mol。在标准状况下的体积为0.125 mol×22.4 L·mol－1＝2.8 L。
答案：(2)①22.4 L ②不一定
(3)①气体分子数目相等[来源:学§科§网Z§X§X§K]
②相同条件下，气体分子间距离几乎相等
(4)V(O2)＝n·Vm＝·Vm＝×22.4 L·mol－1＝2.8 L。
9．一定量的液态化合物XY2，在一定量的O2中恰好完全燃烧，反应方程式为
XY2(液)＋3O2(气)XO2(气)＋2YO2(气)
冷却后，在标准状况下测得生成物的体积是672 mL，密度是2.56 g·L－1。
(1)反应前O2的体积是________mL(标准状况下)。
(2)化合物XY2的摩尔质量是________。
(3)若XY2分子中X、Y两元素质量比是3∶16，则X、Y两元素分别为________和________(填元素符号)。
解析：(1)观察反应方程式，可知反应前后气体体积不变，故V(O2)＝672 mL。
(2)根据质量守恒定律，有m(XY2)＝0.672 L×2.56 g·L－1－32 g·mol－1×＝0.76 g，物质的量n(XY2)为×n(O2)＝0.01 mol，故M(XY2)＝＝76 g·mol－1。
(3)由＝及Ar(X)＋2Ar(Y)＝76，解得：Ar(X)＝12，Ar(Y)＝32，故X为碳元素，Y为硫元素。
答案：(1)672 (2)76 g·mol－1 (3)C S
课后作业
一、选择题
1．(2019·河北唐山期中)在标准状况下，一氧化碳和二氧化碳的混合气体5.6 L，如果二氧化碳的质量为2.2 g，则一氧化碳的质量为( )
A．5.6 g B．4.4 g
C．2.8 g D．1 g
解析：选A 标准状况下5.6 L混合气体的物质的量为5.6 L/22.4 L·mol－1＝0.25 mol。如二氧化碳的质量为2.2 g，则n(CO2)＝2.2 g/44 g·mol－1＝0.05 mol, 则一氧化碳的质量为m＝(0.25－0.05)mol×28 g·mol－1＝5.6 g。
2．(2019·陕西城固期末)下列说法中正确的是( )
A．2 g H2所占有的体积是22.4 L
B．1 mol氯气与足量的铁反应，转移3 mol电子
C．标准状况下，22.4 L H2O含有6.02×1023个H2O分子
D．常温常压下的32 g O2与标准状况下22.4 L N2含有相同的分子数
解析：选D 2 g H2的物质的量是1 mol，因为氢气的状态是未知的，因此所占有的体积不一定是22.4 L，A错误；1 mol氯气与足量的铁反应，根据氯元素的化合价变化，可以判断转移的电子为2 mol，B错误；标准状况下，水不是气体，不能利用气体摩尔体积计算22.4 L H2O含有的分子个数，C错误；常温常压下32 g O2的物质的量是1 mol，标准状况下22.4 L N2的物质的量也是1 mol，因此二者含有相同的分子数，D正确。
3．(2019·江西九江期中)现有下列四种因素：①温度和压强 ②所含微粒数 ③微粒本身大小 ④微粒间的距离，其中对气体物质体积有显著影响的是( )
A．①②③ B．①②④
C．①③④ D．①②③④
解析：选B 对于气体来说，温度和压强不同，气体分子之间的距离不同，而微粒本身大小远小于微粒间的距离，所以微粒本身大小可忽略不计；微粒数目越多，则体积越大，所以影响气体体积的因素主要有：温度和压强、所含微粒数以及微粒间的距离。故选B。
4．(2019·广东深圳高级中学高一期末)a g气体A与b g气体B的分子数相同。在标准状况下，A气体的密度为ρ g/L，则下列说法中不正确的是( )
A．气体B的摩尔质量可表示为 g/mol
B．同温同压下，同体积的气体A与气体B的密度之比为a∶b
C．同温同压下，质量相同的气体A与气体B的分子数之比为b∶a
D．同温同压下，同体积的气体A与气体B的质量之比为a∶b
解析：选A 标准状况下，分子数相同的气体A和B，它们的物质的量相同，气体体积相同。由n＝可以知道，分子数相同的气体，物质的量相同，摩尔质量之比等于质量之比，即A与B摩尔质量之比为a g∶b g＝a∶b，所以气体B的摩尔质量可表示为 ×22.4 g/mol，故A错误；同温同压，气体密度之比等于摩尔质量之比等于相对分子质量之比，即A、B两气体的密度之比为a∶b，故B正确；A与B相对分子质量之比为a∶b，同质量时由n＝可知，分子数之比等于∶＝b∶a，故C正确；相同状况下，同体积的A与B的物质的量相同，则质量之比等于相对分子质量之比，即A、B两气体的质量之比为a∶b，故D正确。故选A。
5．(2019·山东微山质量监测)下列说法正确的是( )
A．常温常压下，22.4 L CO2中含有NA个CO2分子
B．标准状况下22.4 L空气含有NA个单质分子
C．22.4 L Cl2中含有NA个Cl2分子
D．标准状况下1.12 L O2和1.12 L CO2均含有0.1NA个氧原子
解析：选D 常温常压下，Vm＞22.4 L/mol,22.4 L CO2物质的量小于1 mol，CO2分子数少于NA个，故A错误；标准状况下，22.4 L空气含有的气体的物质的量的为1 mol，由于空气中存在二氧化碳等化合物，所以含有的单质分子数目小于NA个，故B错误；气体状况未知，Vm不确定，无法计算氯气的物质的量，故C错误；1个氧气分子、1个一氧化碳分子都含2个氧原子，所以标准状况下，1.12 L O2和1.12 L CO2物质的量都是＝0.05 mol，都含有0.1NA个氧原子，故D正确。故选D。
6．(2019·吉林长春期末)同温同压下，在两个容积相同的容器中，一个盛有C2H4气体，另一个盛有N2和CO的混合气体。两容器内的气体一定具有相同的( )
①分子数 ②密度 ③质量 ④质子数 ⑤原子数 ⑥电子数
A．①④⑥ B．①②⑤
C．③④⑥ D．①②③
解析：选D ①在同温同压下，相同体积的任何气体含有相同的分子数，C2H4与N2和CO的总分子数目相同，故①正确；②N2和CO的相对分子质量都是28，故混合气体平均相对分子质量为28，C2H4的相对分子质量为28，同温同压下，气体密度之比等于相对分子质量之比，故两容器内气体的密度相等，故②正确；③CO、N2和C2H4的摩尔质量都是28 g/mol，C2H4物质的量与N2和CO的总物质的量相等时，质量一定相等，故③正确；④CO分子中质子数为14，N2分子中质子数为14，C2H4分子中质子数为16，故C2H4分子数目与N2和CO的总分子数相等时，质子数一定不相等，故④错误；⑤CO、N2是双原子分子、C2H4是6原子分子，C2H4分子数目与N2和CO的总分子数相等时，原子数一定不相等，故⑤错误；⑥CO分子中电子数为14，N2分子中电子数为14，C2H4分子中电子数为16，故C2H4分子数目与N2和CO的总分子数相等时，电子数一定不相等，故⑥错误。故选D。
7．(2018·云南盐津月考)气体压强增大，体积缩小的主要原因是( )
A．压强增大，分子的运动速度减小
B．压强增大，分子的体积减小
C．压强增大，分子间的间隙减小
D．压强增大，分子的质量减小
解析：选C 气体压强增大，体积缩小的主要原因是压强增大，分子间的间隔减小，故选C。
8．(2019·四川宜宾月考)同温同压下，质量相同的H2S、NH3两种气体，下列说法正确的是( )
A．所占的体积之比为1∶2
B．所含分子数之比为2∶1
C．两种气体的密度之比为1∶2
D．所含的电子数之比为2∶1
解析：选A 同温同压下，质量相同的H2S、NH3两种气体的物质的量之比是(1/34)∶(1/17)＝1∶2，同温同压下，两气体体积比等于物质的量比，为1∶2，故A正确；同温同压下，质量相同的H2S、NH3两种气体的物质的量之比是(1/34)∶(1/17)＝1∶2，分子数之比等于物质的量比，为1∶2，故B错误；相同条件下气体的密度之比是摩尔质量之比，则两种气体的密度之比为2∶1，故C错误；H2S、NH3两种气体的电子数分别是18和10，则所含的电子数之比为(1×18)∶(2×10)＝9∶10，故D错误。故选A。
9．(2019·河北遵化期中)下列有关物质体积的叙述中，正确的是( )
A．气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积为22.4 L
B．若气体摩尔体积为22.4 L/mol，则所处条件一定为标准状况
C．一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小由构成气体的分子数决定
D．同质量、不同密度的CO和N2它们所占的体积不相等，所含分子数也不相等
解析：选C 在某状态下，1 mol任何气体所占据的体积为气体摩尔体积，气体摩尔体积的数值和温度、压强有关，不一定是22.4 L/mol，故A错误；气体摩尔体积是单位物质的量的气体所占有的体积，气体体积与温度和压强有关，温度升高，气体体积增大；压强增大，气体体积减小，所以不是在标准状况下，气体摩尔体积也有可能为22.4 L/mol，故B错误；因为温度和压强一定时，不同气体的分子之间的平均距离都是大概相同的，分子很小，此时决定气体体积大小的主要因素就是分子数，故C正确；同质量的CO和N2的物质的量相等、不同密度时所占的体积不相等，但所含分子数相等，故D错误。故选C。
10．(2018·河北承德隆化期中)设NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述中正确的是( )
A．常温下，2.7 g铝与足量盐酸反应，标况下生成气体体积为3.36 L
B．常温下，1 mol的Na2CO3中含Na＋数目为NA
C．1.8 g NH的离子中含有的质子数为0.1NA
D．标准状况下，1 L水所含分子数为
解析：选A 2.7 g铝的物质的量为0.1 mol，根据反应方程式2Al＋6HCl===2AlCl3＋3H2↑，0.1 mol铝与足量盐酸反应生成0.15 mol的氢气，在标准状况下的气体为0.15 mol×22.4 L/mol＝3.36 L，故A正确；Na2CO3的物质的量n＝1 mol，而
1 mol Na2CO3中含有2 mol钠离子，故含Na＋数目为2NA，故B错误；1.8 g NH离子的物质的量为0.1 mol，而铵根离子中含有11个质子，故1.8 g NH离子中含有的质子数为1.1NA，故C错误；标准状况下，水是液体，故不能使用气体摩尔体积来计算物质的量，故D错误。故选A。
11．(2019·贵州安顺普定一中月考)下列各物质所含原子数目按由大到小顺序排列的是( )
①0.6 mol NH3 ②0.2 mol H3PO4 ③9 g H2O
④标准状况下22.4 L He
A．①②③④ B．②③①④
C．②①③④ D．①②④③
解析：选A ①0.6 mol氨气含有原子的物质的量＝
0.6 mol×4＝2.4 mol；②0.2 mol磷酸含有原子的物质的量＝
0.2 mol×8＝1.6 mol；③水的质量为9 g，其物质的量＝
0.5 mol，含有原子的物质的量＝0.5 mol×3＝1.5 mol；④标准状况下22.4 L氦气的物质的量为1 mol，为单原子分子，含有原子为1 mol，故含有原子数目：①＞②＞③＞④，故A正确。
12.(2019·内蒙古呼和浩特六中期末)将质量均为a g的O2、X、Y气体分别充入相同容积的密闭容器中，压强(p)与温度(T)的关系如图所示，则X、Y气体可能分别是( )
A．C2H4、CH4 B．CO2、Cl2
C．SO2、CO2 D．CH4、Cl2
解析：选B 由图可知，温度相同时，p(O2)＞p(X)＞p(Y)。根据pV＝nRT＝RT可知，在质量相同、体积相同、温度相同的条件下，气体的相对分子质量与压强成反比，即相对分子质量越大，压强越小，则相对分子质量M(O2)＜ M(X)＜M(Y)，X为CO2，Y为Cl2符合，故选B。
二、简答题
13．(2019·内蒙古集宁月考)(1)在同温同压下，11.5 g气体A所占的体积和8 g O2所占的体积相同，气体A的摩尔质量为
。
(2)6.72 L氯气(Cl2)(标准状况下)和元素R完全反应， 生成0.2 mol RCln, 则n值为 。
(3)0.3 mol的氧气和0.2 mol的臭氧(O3)，它们的质量之比为 ，它们所含分子数之比为 ，所含氧原子数之比为 。
解析：(1)在同温同压下，11.5 g气体A所占的体积和8 g O2所占的体积相同，则A与氧气的物质的量相同，n(O2)＝8 g÷32 g·mol－1＝0.25 mol，MA＝11.5 g÷0.25 mol＝46 g·mol－1。(2)氯气完全反应，根据氯原子守恒可知，6.72 L(标准状况下)氯气含有的氯原子的物质的量等于0.2 mol RCln中含有的氯原子的物质的量，0.3 mol×2＝0.2 mol×n，解得n＝3。(3)根据m＝nM可知，0.3 mol的氧气和0.2 mol的臭氧(O3)的质量之比为(0.3 mol×32 g·mol－1)∶(0.2 mol×48 g·mol－1)＝1∶1，根据N＝nNA可知，二者含有分子数目之比为0.3 mol∶0.2 mol＝3∶2，含有氧原子数目之比为(3×2)∶(2×3)＝1∶1。
答案：(1)46 g·mol－1 (2)3 (3)1∶1 3∶2 1∶1
14．(2019·云南元江一中月考)完成下列填空：
(1)决定物质体积的因素：①构成物质的粒子数；②粒子大小；③粒子间的距离。对固体、液体物质而言，它主要是由上述 (填写编号，下同)决定；对气体物质而言，它主要由上述 决定。
(2)标准状况下，体积为11.2 L的CO2的质量为 g，其所含原子的总数是 。
(3)现有m g某气体，它由双原子分子构成，它的摩尔质量为M g/mol。若阿伏加德罗常数用NA表示，则：
①该气体的物质的量为 mol。
②该气体在标准状况下的体积为 L。
解析：(1)相同物质粒子数目越大，占有的体积越大。对固体、液体物质而言，粒子大小远远大于粒子间的距离，可以忽略粒子间的距离，故构成物质的粒子数及粒子大小决定固体、液体的体积，故选①②；而对气体物质而言，粒子间的距离远远大于粒子大小，可以忽略粒子大小，故构成物质的粒子数、粒子间的距离决定气体体积大小，故选①③。(2)标准状况下，11.2 L二氧化碳的物质的量为11.2 L÷22.4 L/mol＝0.5 mol，其质量为0.5 mol×44 g/mol＝22 g，则含有原子数为N＝nNA＝3×0.5×NA＝1.5NA。(3)①m g该气体的物质的量为m g÷M g/mol＝ mol。②标准状况下气体摩尔体积Vm＝22.4 L/mol，该气体在标准状况下的体积为22.4 L/mol× mol＝ L。
答案：(1)①② ①③ (2)22 1.5NA (3)① ②
15．(2019·福建邵武期中)(1)已知8 g A能与32 g B恰好完全反应，生成22 g C和一定量的D；现将16 g A与70 g B混合，充分反应后，生成2 mol D和一定量的C，则D的摩尔质量为 。
(2)标准状况下，0.5 mol H2和 O2的混合气体所占的体积约为 。
(3)8.5 g氢氧根离子含有的电子数目为 。
(4)14 g C2H4与C4H8的混合物所含质子的物质的量为
。
解析：(1)8 g A能与32 g B恰好完全反应，生成22 g C和一定量D，根据质量守恒D的质量为8 g＋32 g－22 g＝18 g,16 g A完全反应需要B的质量为16 g×16/4＝64 g＜70 g，故B过量，则生成的D的质量为16 g×9/4＝36 g，D的摩尔质量为36 g÷
2 mol＝18 g/mol。
(2)在标准状况下，0.5 mol H2和O2混合气体的体积为
0.5 mol×22.4 L/mol＝11.2 L。
(3)8.5 g氢氧根离子的物质的量为n(OH－)＝8.5 g÷17 g/mol＝0.5 mol,1个OH－含有10个电子，则8.5 g氢氧根离子含有的电子数目为0.5 mol×10×NA＝5NA。
(4)C2H4与C4H8的最简式均为CH2，则14 g CH2的物质的量为14 g÷14 g/mol＝1 mol,1个CH2中含有8个质子，所以质子的物质的量为8 mol。
答案：(1)18 g/mol (2)11.2 L (3)5NA (4)8 mol
16．(2019·河北盐山月考)现有21.6 g由CO和CO2组成的混合气体，在标准状况下其体积为13.44 L。回答下列问题：
(1)该混合气体的平均摩尔质量为 。
(2)混合气体中碳原子的质量为 。
(3)将混合气体依次通过如图所示装置，最后收集在气球中(实验在标准状况下测定)。
①气球中收集到的气体的摩尔质量为 。
②气球的体积为 L。
解析：(1)该混合气体总物质的量为0.6 mol，根据M＝m÷n可知，混合气体的平均摩尔质量为21.6 g÷0.6 mol＝36 g·mol－1。
(2)设一氧化碳的物质的量为a mol，二氧化碳的物质的量为(0.6－a)mol，故28a＋44(0.6－a)＝21.6，a＝0.3 mol，碳元素的质量m＝0.3 mol×12 g·mol－1＋0.3 mol×12 g·mol－1＝7.2 g。
(3)将混合气体依次通入装置，装置吸收了二氧化碳和水，气球中收集到的气体为一氧化碳。
①气球中收集到的气体的摩尔质量为28 g·mol－1。
②一氧化碳的物质的量为0.3 mol，故在标准状况下气球的体积为6.72 L。
答案：(1)36 g·mol－1 (2)7.2 g (3)①28 g·mol－1 ②6.72
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