新教材2022届新高考化学人教版一轮课时作业:1 物质的量 气体摩尔体积
展开一、选择题
1.下列说法中正确的是( )
A.摩尔既是物质的数量单位又是物质的质量单位
B.阿伏加德罗常数是12kg12C中含有的碳原子数
C.1ml水分子中含有2ml氢原子和1ml氧原子
D.一个NO分子的质量是ag,一个NO2分子的质量是bg,则氧原子的摩尔质量是(b-a) g
2.雾霾天气对环境造成了严重影响,部分城市开展PM2.5和臭氧的监测。下列有关说法正确的是( )
A.臭氧的摩尔质量是48g
B.同温同压条件下,等质量的氧气和臭氧体积比为2:3
C.16g臭氧中含有6.02×1023个原子
D.1.00ml臭氧中含有电子总数为18×6.02×1023
3.
如图两瓶体积相等的气体,在同温、同压时瓶内气体的关系一定正确的是( )
A.所含原子数相等B.气体密度相等
C.气体质量相等D.电子数相等
4.
如图所示,①和②为两个体积相同的固定容器,图中“”和“●”分别表示氢原子和氧原子,则下列说法正确的是( )
A.若①中的H2为1ml,则②中所含原子总数为3.01×1023个
B.①和②中气体的质量之比为18
C.H2、O2均能发生化合反应,但不能发生置换反应
D.两容器的温度和压强均相同
5.室温下,抽去如图所示装置中的玻璃片,使两种气体充分反应。下列说法正确的是(设NA表示阿伏加德罗常数的值)( )
A.气体反应物的总体积为0.448L
B.装置中氢元素的总质量为0.04g
C.生成物中含有0.01NA个分子
D.生成物完全溶于水后所得溶液含有0.01NA个NHeq \\al(+,4)
6.下列选项中所涉及的两个量一定相等的是( )
A.11.2LCl2与4.25gNH3所含有的原子数
B.等物质的量的Al分别与足量的盐酸、NaOH溶液反应转移的电子数
C.标准状况下36gH2O与1.204×1024个O2分子所占的体积
D.18.0g重水(D2O)与20gNe所含有的电子数
7.在下列条件下,两种气体的分子数一定相等的是( )
A.同密度、同压强的N2和C2H4
B.同温度、同体积的O2和N2
C.同体积、同密度的C2H4和CO
D.同压强、同体积的O2和N2
8.室温时,两个容积相同的烧瓶中分别盛有M和N两种气体(同温同压),取下弹簧夹A,使两烧瓶内的气体充分混合后,容器内的压强由大到小的顺序是( )
A.②④①③B.①②③④
C.④①②③D.①④③②
9.设NA为阿伏加德罗常数的数值。下列说法正确的是( )
A.1ml甲苯含有6NA个C—H键
B.18gH2O含有10NA个质子
C.标准状况下,22.4L氨水含有NA个NH3分子
D.56g铁片投入足量浓H2SO4中生成NA个SO2分子
10.乌洛托品在合成、医药、染料等工业中有广泛用途,其结构简式如图所示。将甲醛水溶液与氨水混合蒸发可制得乌洛托品。若原料完全反应生成乌洛托品,则甲醛与氨的物质的量之比应为( )
A.1:1B.2:3
C.3:2D.2:1
11.如图表示1gO2与1g气体X在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系,则气体X可能是( )
A.C2H4B.CH4
C.NOD.CO2
12.肼(N2H4)是火箭常用的高能燃料,常温下为液体,其球棍模型如图所示。肼能与双氧水发生反应:N2H4+2H2O2===N2↑+4H2O。用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,11.2LN2中含电子总数为5NA
B.标准状况下,22.4LN2H4中所含原子总数为6NA
C.标准状况下,3.2gN2H4中含有共价键的总数为0.6NA
D.若生成3.6gH2O,则上述反应转移电子的数目为0.2NA
二、非选择题
13.合成氨工业生产中所用的αFe催化剂的主要成分为FeO、Fe2O3。
(1)某FeO、Fe2O3混合物中,铁、氧原子的物质的量之比为4:5,其中Fe2+与Fe3+物质的量之比为________。
(2)当催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为12时,其催化剂活性最高,此时混合物中铁的质量分数为________。
(3)写出由C(炭粉)与Fe2O3在高温下反应制备α铁触媒的化学方程式(另一种产物可溶于水)______________________________________________。
(4)为制得这种活性最高的催化剂,理论上应向480gFe2O3粉末加入炭粉的质量为________,生成实验条件下CO2的体积为________(假设此实验条件下,气体摩尔体积为24L·ml-1)。
14.某中学有甲、乙两个探究性学习小组,他们拟用小颗粒的铝铜合金与足量的稀硫酸反应测定通常状况(约20℃、1.01×105Pa)下的气体摩尔体积(Vm)。
(一)甲组同学拟设计如图1所示的装置来完成实验。
(1)写出装置Ⅰ中发生反应的离子方程式:__________________________________________。
(2)实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻旋开其活塞,一会儿后发现稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中。请帮助他们分析其原因:________________________________________。
(3)实验结束时,生成氢气的体积近似等于________。
(4)锥形瓶中残存的氢气对实验结果是否有影响:________(填“有”“没有”或“不能判断”),简述理由:______________________________________。
(二)乙组同学仔细分析了甲组同学的实验装置后以为,稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成氢气,也会将瓶中的空气排出,使所测氢气的体积偏大;实验结束后,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气的体积偏小,于是他们设计了如图2所示的实验装置。
实验中准确测定出4个数据,如下表:
利用上述数据计算通常状况下的气体摩尔体积:Vm=________。
课时作业1 物质的量 气体摩尔体积
1.解析:摩尔是物质的量的单位,A不正确;NA是0.012kg12C中含有的碳原子数,B不正确;(b-a)g是一个氧原子的质量,D不正确。
答案:C
2.解析:臭氧的摩尔质量是48g/ml,A错误;同温同压条件下,等质量的氧气和臭氧体积比为3:2,B错误;1.00ml臭氧中含有电子总数为24×6.02×1023,D错误。
答案:C
3.答案:A
4.解析:根据图示可知,①和②中H2与O2的分子个数之比为2:1,若H2为1ml,则O2为0.5ml,故O原子数目为6.02×1023个,A项错误;①和②中H2与O2的分子个数之比为2:1,所以其物质的量之比为2:1,质量之比为1:8,B项正确;H2能发生置换反应,如H2与CuO反应,O2也能发生置换反应,如O2与H2S反应,C项错误;根据阿伏加德罗定律,①和②两容器体积相同,但气体分子个数不同,所以两容器的温度和压强不可能均相同,D项错误。
答案:B
5.解析:等物质的量的氯化氢和氨气恰好完全反应生成固体氯化铵。因不是标准状况,所以反应物体积无法计算,A项错误;氯化铵为离子化合物,不存在分子,C项错误;氯化铵是强酸弱碱盐,会发生水解,NHeq \\al(+,4)个数小于0.01NA,D项错误。
答案:B
6.解析:Cl2所处状态的气体摩尔体积不一定为22.4L·ml-1,不能确定其物质的量,故不能确定Cl2中原子数目,故A错误;等物质的量的Al分别与足量盐酸和NaOH完全反应,反应中Al均由0价变为+3价,转移电子数目相等,故B正确;36gH2O与1.204×1024个O2分子均为2ml,标况下水为液态,36g水体积远远小于44.8L,故C错误;18.0g重水(D2O)为0.9ml,含有电子为9ml,20gNe为1ml,含有电子为10ml,二者含有电子数不相等,故D错误。
答案:B
7.解析:同温同压下,同体积的气体分子数相等,所以A、B、D错误;C项,密度乘以体积等于质量,C2H4和CO的相对分子质量都是28,所以,等质量时两者物质的量相等,分子数也相等。
答案:C
8.解析:设气体M、N的物质的量均为aml。
①2H2S + SO2===3S↓+2H2O
amleq \f(1,2)aml
n(气)=n(SO2)=eq \f(1,2)aml
②H2和Cl2混合不反应,n(气)=2aml
③NH3+HCl===NH4Cl
气体的物质的量变为0
④2NO + O2 === 2NO2 2NO2N2O4
amleq \f(1,2)amlaml
aml
9.解析:A项,1ml甲苯共含有8NA个C—H键,错误;B项,每个H2O中含有10个质子,18gH2O即1mlH2O中含有10NA个质子,正确;C项,标准状况下,氨水不是气体,不能使用气体摩尔体积进行计算,也不知道氨水的浓度和电离度,且NH3在水溶液中主要以NH3·H2O形式存在,错误;D项,n(Fe)=eq \f(56g,56g·ml-1)=1ml,常温下Fe在浓H2SO4中发生钝化,若加热时,铁与足量浓硫酸反应生成Fe3+,转移3ml电子,根据电子守恒,应生成1.5mlSO2即生成1.5NA个SO2分子,错误。
答案:B
10.解析:根据乌洛托品的结构简式可知分子式为C6H12N4,碳原子来自HCHO,氮原子来自NH3,发生的反应为6HCHO+4NH3―→C6H12N4+6H2O,根据原子守恒,则甲醛与氨的物质的量之比为3:2。
答案:C
11.解析:根据阿伏加德罗定律推论,同温同容下,存在eq \f(p1,p2)=eq \f(n1,n2),可得n(O2)>n(X),又因质量均为1g,由n=eq \f(m,M)可得M(X)>M(O2),故仅有D项符合题意。
答案:D
12.解析:1个N2分子含有14个电子,标准状况下,11.2LN2的物质的量为0.5ml,则所含电子数为7NA,A项错误;标准状况下肼为液体,22.4LN2H4的物质的量远大于1ml,故所含原子数远大于6NA,B项错误;1个肼分子含有5个共价键,3.2gN2H4的物质的量为0.1ml,则所含共价键的数目为0.5NA,C项错误;反应N2H4+2H2O2===N2↑+4H2O中,生成4mlH2O时转移4ml电子,故生成3.6g(即0.2ml)H2O时,转移电子的数目为0.2NA,D项正确。
答案:D
13.解析:(1)设FeO、Fe2O3分别为xml、yml,根据铁、氧原子物质的量之比得:(x+2y):(x+3y)=4:5,x:y=2:1,Fe2+与Fe3+物质的量之比=x:2y=1:1。(2)根据催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1:2,可推知,FeO、Fe2O3的物质的量之比为1:1,混合物中铁的质量分数为eq \f(3×56,72+160)×100%≈72%。(3)由题给信息知,C(炭粉)会将一部分Fe2O3还原成FeO,同时C(炭粉)被氧化成CO2。(4)由于催化剂中Fe2+与Fe3+的物质的量之比为1:2时,其催化剂活性最高,此时反应后的混合物中,FeO、Fe2O3的物质的量之比为1:1,原料480gFe2O3的物质的量为3ml,Fe2O3~2FeO,原料中必须有eq \f(1,3)的Fe2O3参加反应,即1mlFe2O3参加反应,理论上要有0.5mlC反应,即6gC。生成CO2为0.5ml,在该条件下体积为12L。
答案:(1)1:1 (2)72%
(3)2Fe2O3+Ceq \(=====,\s\up7(高温))4FeO+CO2↑ (4)6g 12L
14.解析:(一)(1)铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气,其离子方程式为2Al+6H+===2Al3++3H2↑。
(2)铝与稀硫酸反应产生的氢气使锥形瓶内气压增大,锥形瓶内的压强大于大气压,所以稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中。
(3)气体产生的压强导致水从集气瓶中排出,且氢气不易溶于水,所以收集到的水的体积近似等于氢气的体积。
(4)装置中有空气存在,生成的氢气不溶于水,在相同温度和压强下,生成的氢气的体积与排出空气的体积相等,所以没有影响。
(二)2Al+6H+===2Al3++3H2↑
2ml3ml
eq \f(m1-m2,27)mleq \f(V2-V1×10-3L,Vm)
Vm=eq \f(9V2-V1,500m1-m2)L/ml。
答案:(一)(1)2Al+6H+===2Al3++3H2↑
(2)铝与稀硫酸反应产生的氢气使锥形瓶内气压增大,瓶内压强大于大气压
(3)量筒内收集到水的体积
(4)没有 相同温度和压强下,生成氢气的体积与排出空气的体积相等
(二)eq \f(9V2-V1,500m1-m2)L/ml编号
①
②
③
④
气体M
H2S
H2
NH3
NO
气体N
SO2
Cl2
HCl
O2
实验前
实验后
铝铜合金质量(g)
m1
m2
量液管(C)体积(mL)
V1
V2
人教版高考化学一轮复习课时作业1物质的量气体摩尔体积含答案: 这是一份人教版高考化学一轮复习课时作业1物质的量气体摩尔体积含答案
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