2022版高考化学一轮复习训练：第1章 第1节 物质的量　气体摩尔体积

第一章　第一节

[A组·基础练习]

1．下列叙述中正确的是(　　)

A．摩尔是物质的量的单位，每摩尔物质约含有6.02×1023个分子

B．1 mol氧的质量为16 g

C．0.5 mol He约含有6.02×1023个电子

D．2H既可表示2个氢原子又可表示2 mol氢分子

【答案】C

【解析】作为物质的量的单位，mol可以计量微观粒子(包括原子、分子、离子、原子团等)，每摩尔物质约含有6.02×1023个“粒子”，这里的“粒子”并不一定是分子，A错误；使用“mol”作单位时，所指粒子必须明确，且粒子种类要用适当的符号或化学式表示，“1 mol氧”的说法错误，B错误；2H只表示1个2H原子和2H这种核素，D错误。

2．下列对溶液物质的量浓度、质量分数的理解正确的是(　　)

A．用100 mL水吸收0.1 mol HCl气体所得溶液的物质的量浓度恰好是1 mol·L－1

B．1 L水中溶解5.85 g NaCl所形成的溶液的物质的量浓度是0.1 mol·L－1

C．将25 g胆矾晶体溶于75 g水中所得溶质的质量分数为25%

D．将40 g SO3溶于60 g水中所得溶质的质量分数为49%

【答案】D

3. (2020·安徽阜阳调研)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是(　　)

A．22.4 L(标准状况)氖气含有的电子数为10NA

B．0.4  mol NH3与0.6  mol O2在催化剂的作用下充分反应，得到NO的分子数为0.4NA

C．27 g铝中加入1  mol·L－1足量的NaOH溶液，转移的电子数为3NA

D．常温常压下，水蒸气通过Na2O2使其增重2 g时，反应中转移的电子数为NA

【答案】B

【解析】NH3与足量O2反应生成NO，NO还会与过量O2反应，B错误。

4．(2020·河北邢台月考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是(　　)

A．含2.8 g 硅的SiO2晶体中存在的共价键总数为2NA

B．1 L 0.5 mol·L－1 Na3PO4溶液中含有阳离子的总数为1.5NA

C．标准状况下，2.0 g D2O中含有的质子数和中子数均为NA

D．室温时，pH＝12的Ba(OH)2溶液中，氢氧根离子数目为1.0×10－2NA

【答案】C

【解析】含2.8 g硅的SiO2的物质的量为0.1 mol，所以晶体中含有0.4 mol共价键，A错误；Na3PO4溶液中含有Na＋和H＋，B错误；溶液的体积未知，无法计算，D错误。

5．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1 mol，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1∶8

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

【答案】B

【解析】根据图示可知，①和②中H2与O2的分子个数比为2∶1，若H2为1 mol，则O2为0.5 mol，故O原子数目为6.02×1023个，A错误；①和②中H2与O2的分子个数比为2∶1，其物质的量之比为2∶1，所以其质量之比为1∶8，B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错误。

6．某温度下，物质X2SO4的饱和溶液密度为ρ g/mL，c(X＋)＝c mol/L，溶质的质量分数为a%，溶质的摩尔质量为M g/mol，溶解度为S g，下列表达式正确的是(　　)

A．c＝(2 000ρa)/M 

B．a%＝c/(2 000ρ)

C．M＝(1 000ρa%)/c 

D．S＝(100cM)/(2 000ρ－cM)

【答案】D

【解析】X2SO4的浓度为(1 000ρa%)/M mol/L，则c(X＋)＝(2 000ρa%)/M mol/L＝(20ρa)/M mol/L，a%＝Mc/(2 000ρ)，M＝(2 000ρa%)/c，A，B，C均错误；a%＝Mc/(2 000ρ)＝S/(100＋S)，得出S＝100cM/(2 000ρ－cM)，D正确。

7．(2020·安徽桐城中学月考)将H2、O2、N2三种气体分别装在三个相同容器里，当温度和密度相同时，三种气体压强的大小关系正确的是(　　)

A．p(H2)＝p(O2)＝p(N2)

B．p(H2)> p(N2)>p(O2)

C．p(O2)> p(N2) > p(H2)

D．p(O2)>p(H2)>p(N2)

【答案】B

【解析】温度、容器容积和密度相同时，说明气体的质量相同，因三种气体的摩尔质量M(H2)＜M(N2)＜M(O2)，故三种气体的物质的量n(H2)＞n(N2)＞n(O2)，据阿伏加德罗定律知，压强关系为p(H2)＞p(N2)＞p(O2)，B正确。

[B组·提高练习]

8．在一个密闭容器中盛有11 g X气体(X的摩尔质量为44 g/mol)时，压强为1×104 Pa，如果在相同温度下，把更多的气体X充入容器，使容器内的压强增至5×104 Pa，这时容器内气体X的分子数约为(　　)

A．33×1025  B．3.3×1024

C．7.5×1023 D．7.5×1022

【答案】C

【解析】11 g X气体的物质的量是＝0.25 mol，同温同体积时，压强之比等于物质的量之比，容器内的压强增至5×104 Pa时，气体的物质的量是1.25 mol，分子数为1.25 mol×NA≈7.5×1023，C正确。

9．一定温度和压强下，用m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球。下列说法正确的是(　　)

A．气球②中装的是O2

B．气球①和气球③中气体分子数相等

C．气球①和气球④中气体物质的量之比为4∶1

D．气球③和气球④中气体密度之比为2∶1

【答案】D

【解析】根据阿伏加德罗定律的推论：同温同压下，同质量的气体体积与其摩尔质量成反比。四种气体的摩尔质量的大小关系为MSO2>MCO2>MO2>MCH4，所以气球①、②、③、④中的气体分别为SO2、CO2、O2、CH4，A错误；同质量的气体，分子数之比等于其物质的量之比，也等于其摩尔质量的反比，气球①和气球③中气体分子数不相等，气球①和气球④中气体物质的量之比为1∶4，B、C均错误；同温同压下，气体的密度与其摩尔质量成正比，气球③和气球④中气体密度之比为2∶1，D正确。

10．在标准状况下，由CO和CO2组成的混合气体为13.44 L，质量为20 g，此混合气体中C和O两种原子的物质的量之比是(　　)

A．3∶7  B．3∶4

C．4∶7 D．1∶2

【答案】B

【解析】标准状况下，CO和CO2组成的混合气体13.44 L，它们总的物质的量为＝0.6 mol，令CO和CO2的物质的量分别为x mol、y mol，则：有x＋y＝0.6,28x＋44y＝20，解得：x＝0.4，y＝0.2，所以混合气体中C和O两种原子的物质的量之比为(0.4＋0.2)∶(0.4＋2×0.2)＝3∶4，B正确。

11．(2020·广东汕头调研)设阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是(　　)

A．标准状况下，2.24 L NO与1.12 L O2混合后所含分子数为0.1NA

B．常温下，1 L pH＝1的H2SO4溶液中含有的H＋数目为0.2NA

C．常温常压下，2 g氦气含有的质子数和电子数均为NA

D．相同条件下，等物质的量的乙醇比乙二醇少NA个氧原子

【答案】C

【解析】标准状况下，2.24 L NO与1.12 L O2的物质的量分别为0.1 mol和0.05 mol，根据反应2NO＋O2===2NO2，二者恰好完全反应生成0.1 mol NO2，由于体系中还存在可逆反应：2NO2＋O2N2O4，则混合后所含分子数小于0.1NA，A错误；常温下，pH＝1的H2SO4溶液中c(H＋)＝0.1 mol/L,1 L该溶液中含有的H＋数目为0.1NA，B错误；氦气是单原子分子，每个氦气中含有2个质子和2个电子，2 g氦气的物质的量为0.5 mol，则含有的质子数和电子数均为NA，C正确；相同条件下，1 mol乙醇(C2H6O)比乙二醇(C2H6O2)少NA个氧原子，但等物质的量不一定是1 mol，D错误。

12．(1)________mol H2O中含有的氧原子数与1.5 mol CO2中含有的氧原子数相等。

(2)将等物质的量的NH3和CH4混合，混合气体中NH3与CH4的质量比为__________。

(3)要使NH3与CH4含相同数目的H原子，则NH3和CH4的物质的量之比为____________。

(4)臭氧层是地球生命的保护神，臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧：3O22O3。

① 若在上述反应中有30 %的氧气转化为臭氧，所得混合气体的平均摩尔质量为____________g/mol(保留一位小数)。

②将8 L氧气通过放电管后，恢复到原状况，得到气体6.5 L，其中臭氧为__________L。

③实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896 L (标准状况)通入盛有20.0 g铜粉的反应器中，充分加热后(气态全部参加反应)，粉末的质量变为21.6 g，则原混合气中臭氧的体积分数为__________，该混合气体对氢气的相对密度为__________。

【答案】(1)3　(2)17∶16　(3)4∶3

(4)①35.6　②3　③50%　20

【解析】 (4)①设原有1 molO2 ，发生反应的O2为1 mol×30%＝0.3 mol，由反应3O22O3知：生成的O3为0.2 mol，故反应后所得混合气体的物质的量为0.2 mol＋(1－0.3)mol＝0.9 mol，因此平均摩尔质量＝≈35.6 g/mol。②由反应3O22O3知反应每消耗3体积O2，会产生2体积的O3，气体体积减少1 L。现在气体体积由反应前8 L变为反应后的6.5 L，气体体积减少8 L－6.5 L＝1.5 L，则其中含有臭氧为1.5 L×2＝3 L。③混合气体的物质的量n＝＝＝0.04 mol，设臭氧的体积分数为a，根据氧原子守恒：0.04 mol×a×3＋0.04 mol×(1－a)×2＝ mol，解得a＝50%，即其中含有O2、O3的物质的量分别是0.02 mol、0.02 mol，则混合气体的平均相对分子质量＝ g/mol＝40  g/mol，该混合气体对氢气的相对密度为D＝M(混)∶M(H2)＝40∶2＝20。

13．欲测定金属镁的相对原子质量，请利用下图给定的仪器组成一套实验装置(每个仪器只能使用一次，假设气体的体积为标准状况下的体积)。

填写下列各项(气流从左到右)：

(1)各种仪器连接的先后顺序是________接________、________接________、________接________、________接________(用小写字母表示)。

(2)连接好仪器后，要进行的操作有以下几步，其先后顺序是______________(填序号)。

①待仪器B中的温度恢复至室温时，测得量筒C中水的体积为Va mL；

②擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天平上称量，得质量为m g，并将其投入试管B中的带孔隔板上；

③检查装置的气密性；

④旋开装置A上分液漏斗的活塞，使其中的水顺利流下，当镁完全溶解时再关闭这个活塞，这时A中共放入水Vb mL。

(3)根据实验数据可算出金属镁的相对原子质量，其数学表达式为__________。

(4)若试管B的温度未冷却至室温，就读出量筒C中水的体积，这将会使所测定镁的相对原子质量数据________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

(5)仔细分析上述实验装置后，经讨论认为结果会有误差，于是又设计了如下图所示的实验装置。

①装置中导管a的作用是__________

__________。

②实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL。则产生氢气的体积为________mL。

【答案】(1)a　h　g　b　c　f　e　d　(2)③②④①

(3)　(4)偏小　

(5)①使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下；可以消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差　②V1－V2

【解析】(1)根据实验目的及各装置的特点分析后可知：利用A装置中的水压将E中稀盐酸压至B中，产生的气体通过将D中的水排入C中测量其体积，所以连接顺序为a→h→g→b→c→f→e→d。

(2)综合考虑各实验步骤可知，操作先后顺序为③②④①。

(3)由题意知：

Mg　　　　～　　 H2

M   22.4 L

m   (Va－Vb)×10－3 L

所以M＝。

(4)由于试管B未冷却至室温，导致Va变大，所以使Mg的相对原子质量偏小。