2019届二轮复习 物质的量和气体摩尔体积 作业（全国通用） 练习

物质的量和气体摩尔体积

一、选择题

1．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)

A．4 g NaOH固体中所含电子总数为2NA

B．22.4 L C2H6所含化学键总数为7NA

C．6 g SiO2所含分子数为0.1NA，化学键总数为0.4NA

D．0.1 mol·L－1 NH4Cl溶液中，NH与Cl－数之和小于0.2NA

答案　A

解析　A项，4 g NaOH固体中所含电子的物质的量为：×20＝2 mol，正确；B项，没有说明是否在标准状况下，错误；C项，SiO2中不含分子，错误；D项，没有给出溶液的体积，错误。

2．NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)

A．1 mol Na2O2与SO2完全反应时转移电子数为NA

B．18 g重水(D2O)所含的电子数为10NA

C．0.5 mol NH4HSO4晶体中，含有H＋数目约为0.5NA

D．常温常压下，3 g HCHO和CH3COOH的混合物中含有0.4NA个原子

答案　D

解析　Na2O2＋SO2===Na2SO4,1 mol Na2O2完全反应时转移2 mol电子，A项错误；18 g重水(D2O)所含电子的物质的量为×10<10 mol，B项错误；NH4HSO4晶体中，只有阳离子NH和阴离子HSO，不含H＋，C项错误；HCHO和CH3COOH的最简式均为CH2O，故3 g HCHO和CH3COOH的混合物含有的原子为4×＝0.4 mol，D项正确。

3．NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)

A．C2H4和C3H6的混合物的质量为a g，所含碳氢键数目为

B．标准状况下，2.24 L 2H35Cl中所含中子数为1.8NA

C．含1 mol H2SO4的浓硫酸与足量铜反应转移的电子数为2NA

D．相同物质的量的OH－和CH含有相同数目的电子

答案　A

解析　A项，乙烯与丙烯的最简式都为CH2，所含氢原子的物质的量为×2 mol，含有碳氢键的个数与氢原子的个数相同都为×NA，正确；B项，标准状况下，0.1 mol 2H35Cl含有的中子数为0.1×(1＋18)×NA＝1.9NA，错误；C项，含1 mol H2SO4的浓硫酸与足量铜反应时，实际反应的H2SO4不足1 mol，故转移的电子总数小于2NA，错误；D项，1个OH－含有10个电子，1个CH含有8个电子，相同物质的量的OH－和CH中含有的电子数目不同，错误。

4．设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是(　　)

A．1.0 mol/L的NaAlO2水溶液中含有的AlO的数目小于NA

B．标准状况下，33.6 L四氯化碳中含有氯原子的数目为6NA

C．4.2 g丙烯中所含的共价键数目为0.6×6.02×10－23

D．在P4＋CuSO4＋H2O―→Cu3P＋H3PO4＋H2SO4(未配平)的反应中，生成1 mol Cu3P时，参加反应的P4分子数目为0.55NA

答案　D

解析　题中未给出NaAlO2溶液的体积，无法计算AlO的物质的量，A错误。标准状况下，四氯化碳是液体，不能根据气体摩尔体积计算其物质的量，B错误。4.2 g丙烯中所含的共价键数目为0.9×6.02×1023，C错误。由D项的化学反应知：生成1 mol Cu3P，得到电子为6 mol，被氧化的P元素由0价升高到＋5价，失去5个电子。根据得失电子守恒知作还原剂白磷为＝0.3 mol，作氧化剂白磷为 mol＝0.25 mol，参加反应白磷为0.55 mol。方程式11P4＋60CuSO4＋96H2O===20Cu3P＋24H3PO4＋60H2SO4来求，D正确。

5．标准状况下有以下四种气体：①6.72 L CH4；②3.01×1023个HCl分子；③13.6 g H2S；④0.2 mol NH3。下列关系不正确的是(　　)

A．体积：④<①<③<②

B．质量：④<①<③<②

C．物质的量：①<②<③<④

D．氢原子数：②<④<③<①

答案　C

解析　①6.72 L CH4的物质的量为＝0.3 mol，②3.01×1023个HCl分子的物质的量为＝0.5 mol，③13.6 g H2S的物质的量为＝0.4 mol，④0.2 mol NH3。标准状况下体积之比等于其物质的量之比，体积：④<①<③<②，A项正确；CH4的质量为0.3 mol×16 g·mol－1＝4.8 g，HCl的质量为0.5 mol×36.5 g·mol－1＝18.25 g，NH3的质量为0.2 mol×17 g·mol－1＝3.4 g，质量：④<①<③<②，B项正确；物质的量大小顺序为④<①<③<②，C项错误；CH4中n(H)＝0.3 mol×4＝1.2 mol，HCl中n(H)＝0.5 mol，H2S中n(H)＝0.4 mol×2＝0.8 mol，NH3中n(H)＝0.2 mol×3＝0.6 mol，氢原子数：②<④<③<①，D项正确。

6．下列说法正确的是(　　)

A．1 mol任何气体的气体摩尔体积都约为22.4 L·mol－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 mol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 mol气体的体积约为44.8 L

答案　B

解析　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·mol－1；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，B项正确；C项，1 mol气态物质在非标准状况时，体积也有可能等于22.4 L；D项，没有给出气体所处的温度和压强。

7．如图所示，在同温同压下，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，与充有氯化氢的气球所含原子数一定相等的是(　　)

答案　C

解析　同温同压下，体积相等的气球中，气体的物质的量相等。HCl是双原子分子，因此混合气体分子的平均原子数一定等于2时才符合要求。A项中有可能等于2，B项中一定大于2，C项中一定等于2，D项中一定大于2，故选C。

8．下列指定微粒的数目不相等的是  (　　)

A．等物质的量的水与重水含有的中子数

B．等质量的乙烯和丙烯中含有的共用电子对数

C．同温、同压、同体积的CO和NO含有的原子数

D．等物质的量的铁和铝分别与足量氯气完全反应时转移的电子数

答案　A

解析　A项，1 mol普通水中含有的中子数是8NA，1 mol重水中含有的中子数是10NA，等物质的量的水与重水含有的中子数不相等；B项，乙烯、丙烯都属于烯烃，分子式符合CnH2n，最简式是CH2。所以若二者的质量相等，含CH2的个数相等，含有的共用电子对数也相等；C项，同温同压下，同体积的CO和NO分子数相同，且每个分子均为双原子分子，所以同温同压下，同体积的CO和NO含有的原子数相同；D项，由于Cl2的氧化性很强，与变价金属Fe反应时生成的是FeCl3，与Al发生反应生成AlCl3，所以等物质的量的铁和铝分别与足量的氯气完全反应转移电子数目相等。

9．在常压和500 ℃条件下，等物质的量的Ag2O、Fe(OH)3、NH4HCO3、NaHCO3完全分解，所得气体体积依次为V1、V2、V3、V4。体积大小顺序正确的是(　　)

A．V3>V2>V4>V1  B．V3>V4>V2>V1

C．V3>V2>V1>V4  D．V2>V3>V1>V4

答案　A

解析　在常压和500 ℃条件下水为气态，2Ag2O4Ag＋O2↑，2Fe(OH)3Fe2O3＋3H2O↑，2NH4HCO32NH3↑＋2CO2↑＋2H2O↑，2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑，由上面的分解反应方程式可知，V3>V2>V4>V1，故A正确。

10．同温同压下，等体积的两容器内分别充满由12C、14N、18O三种原子构成的一氧化二氮和二氧化碳，两容器中含有的(　　)

A．分子数和气体质量均不同

B．分子数和中子数均相同

C．质子数和中子数均相同

D．分子数、原子数和质子数均相同

答案　D

解析　由阿伏加德罗定律可知，同温同压下，相同体积的气体具有相同的分子数，故这两种气体的分子数相同。A项，分子数相同，但二者的摩尔质量不同，故质量不同，错误；B项，分子数相同，但中子数不同，错误；C项，质子数相同，中子数不同，错误；D项，分子数相同，又都是三原子分子，故原子数相同，且二者的质子数都为22，正确。

11．NA为阿伏加德罗常数的值。有关草酸(HOOC—COOH)的下列说法错误的是(　　)

A．9.0 g草酸中共用电子对数目为0.9NA

B．9.0 g草酸被NaClO氧化生成CO2，转移的电子数为0.2NA

C．9.0 g草酸溶于水，其中C2O和HC2O的微粒数之和为0.1NA

D．9.0 g草酸受热完全分解为CO2、CO、H2O，标准状况下测得生成的气体体积为4.48 L

答案　C

解析　草酸的摩尔质量为90 g/mol,9.0 g草酸的物质的量为0.1 mol。由草酸的结构式HOCOCOOH可知，0.1 mol草酸中共用电子对数目为0.9NA，A项正确；草酸的分子式为H2C2O4，其中，C元素的化合价为＋3价，当0.1 mol草酸被氧化生成CO2时，转移的电子数为0.2NA，B项正确；草酸为二元弱酸，溶于水后发生电离：H2C2O4H＋＋HC2O，HC2OH＋＋C2O，由物料守恒有n(H2C2O4)＋n(HC2O)＋n(C2O)＝0.1 mol，故C2O和HC2O的微粒数之和小于0.1NA，C项错误；草酸受热完全分解的化学方程式为H2C2O4CO↑＋CO2↑＋H2O，标准状况下，0.1 mol草酸完全分解得到0.1 mol CO和0.1 mol CO2气体，混合气体总体积为4.48 L，D项正确。

12.用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的有(　　)

①1.6 g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1NA

②1 mol羟基(—OH)与17 g NH3所含电子数都为NA

③500 mL 2 mol·L－1 FeCl3溶液中Fe3＋数为NA，且＝3

④142 g Na2SO4和Na2HPO4固体混合物中，阴、阳离子总数为3NA

⑤用惰性电极电解CuSO4溶液后，如果加入0.1 mol Cu(OH)2能使溶液复原，则电路中转移电子的数目为0.2NA

⑥0.1 mol丙烯酸中含有双键的数目为0.1NA

⑦Zn和足量的浓硫酸反应产生4.48 L气体时，转移的电子数为0.2NA

⑧将1 mol Cl2通入水中，则N(HClO)＋N(Cl－)＋N(ClO－)<2NA

A．①③⑦  B．①④⑧  C．④⑦⑧  D．①④⑦

答案　B

解析　①O2与O3中均只含氧原子，1.6 g混合气体中含有氧原子的物质的量为＝0.1 mol，正确；②1 mol —OH中含有的电子数为9NA,17 g NH3中含有的电子数为10NA，错误；③FeCl3溶液中Fe3＋发生水解，Fe3＋数目小于NA，故>3，错误；④Na2SO4和Na2HPO4的相对分子质量均为142，且阴、阳离子的个数之比均为1∶2，所以142 g Na2SO4和Na2HPO4固体混合物中，阴、阳离子总数为3NA，正确；⑤用惰性电极电解CuSO4溶液后，如果加入0.1 mol Cu(OH)2能使溶液复原，这说明阳极产生氧气的物质的量是0.1 mol，因此电路中转移电子的数目为0.4NA，错误；⑥1个丙烯酸分子中含有1个碳碳双键和1个碳氧双键，错误；⑦未指明气体是否处于标准状况下，无法计算转移电子的数目，错误；⑧氯气与水的反应是可逆反应，溶液中存在Cl2分子，所以N(HClO)＋N(Cl－)＋N(ClO－)<2NA，正确。故答案选B。

二、非选择题(共28分)

13．(16分)(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，质量为61 g，则两种气体的物质的量之和为________mol，其中CO2为________mol，CO占总体积的________%。

(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A单质的分子式为_______，此分解反应的化学方程式为________________________________________________________________________。

答案　(1)64　(2)30 g·mol－1　(3)44 g·mol－1

(4) g·mol－1　 g·mol－1

(5)1.75　0.75　57.1

(6)A4　4AH3===A4＋6H2

解析　(1)M＝1.92 g/0.03 mol＝64 g·mol－1。

(2)温度、压强相同时，体积之比等于物质的量之比，15∶8＝∶，M(A)＝30 g·mol－1。

(3)温度、体积相同时，压强之比等于物质的量之比，4∶11＝∶，M(A)＝44 g·mol－1。

(4)＝M1×＋M2×＝2×＋32×＝ g·mol－1

＝(a＋b) g/  mol＝ g·mol－1。

(5)任何气体在标准状况下的摩尔体积都是22.4 L·mol－1，所以，题中两气体的物质的量之和为＝1.75 mol。设混合气体中CO的物质的量为x，CO2的物质的量为y，则有：x＋y＝1.75 mol,28 g·mol－1·x＋44 g·mol－1·y＝61 g，解得：x＝1 mol，y＝0.75 mol。CO的体积分数即为物质的量分数，即×100%＝57.1%。

(6)容器的体积变为原来的，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Ax，根据反应前后原子守恒可得到答案。

14．(12分)如图所示的实验装置可用来测定含两种元素的某种气体X的分子式。

在注射器A中装有240 mL气体X并慢慢通过不含空气并装有红热的氧化铜的玻璃管B，使之完全反应，得到以下实验结果：实验前B管重20.32 g，实验后B管重20.00 g，B管中的黑色粉末变成红色粉末。在C管中收集到的无色液体是水；在注射器D中收集到的气体是氮气。试回答下列问题：

(1)X气体是由________和________元素组成的。

(2)若240 mL X气体完全反应后，收集到的氮气质量是0.28 g。根据实验时的温度和压强计算1 mol X气体的体积是24000 mL，则X的摩尔质量是____________。

(3)通过计算，确定X的分子式为________。

(4)写出B中发生反应的化学方程式(X在该条件下不发生分解反应)：______________________________。

答案　(1)氮　氢　(2)32 g·mol－1　(3)N2H4

(4)N2H4＋2CuON2＋2H2O＋2Cu

解析　由题意可知，在实验时的温度和压强下，1 mol X气体的体积是24000 mL，则反应消耗的X气体的物质的量为0.01 mol，CuO的物质的量为＝0.02 mol，N2的物质的量为＝0.01 mol，根据氧原子守恒，H2O的物质的量为0.02 mol，则X中含有H原子的物质的量为0.04 mol，N原子的物质的量为0.02 mol，X气体是由N和H元素组成的，0.01 mol X分子中含有n(N) 0.02 mol，n(H) 0.04 mol，因此分子式为N2H4。