高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量课堂检测

第三节　物质的量

课时2　气体摩尔体积

(一)基础巩固

1.同温同压下,两种气体的体积如果不相同,请你推测其主要原因是                                                      (　　)

A.气体的分子大小不同

B.气体的物质的量不同

C.气体分子的化学性质不同

D.气体分子间的平均距离不同

解析:同温同压下,气体的体积取决于其物质的量,物质的量不同,则其体积不同。

答案:B

2.下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是                (　　)

A.单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积

B.通常状况下的气体摩尔体积约为 22.4 L·mol-1

C.标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L

D.标准状况下,1 mol O2的体积约是 22.4 L·mol-1

解析:单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积,A项正确;标准状况下的气体摩尔体积约为 22.4 L·mol-1,标准状况下,1 mol O2的体积约是22.4 L,B、C、D项错误。

答案:A

3.(2022·广东清远高一检测)很多食品包装袋内填充有N2或CO2以延长食品的保质期。在相同体积的食品包装袋内分别填充同温、同压的N2和CO2,则其中的N2和CO2具有相同的                 (　　)

A.质量                 B.原子数

C.密度                 D.分子数

解析: 依据阿伏加德罗定律及推论可知,在相同体积的食品包装袋内分别填充同温、同压的N2和CO2,两者具有相同的物质的量,设其物质的量都是1 mol,依据m=nM可知,两者物质的量相等,但是摩尔质量不同,所以质量不同,故不选A项;两者原子数之比为(1 mol×2×NA mol-1)∶(1 mol×3×NA mol-1)=2∶3,故不选B项;依据ρ=可知,两者质量不同,则密度不同,故不选C项;依据阿伏加德罗定律可知,同温、同压条件下,相同体积的任何气体具有相同的分子数,故选D项。

答案:D

4.(2021·广东茂名五校联盟高一期末)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是                                   (　　)

A.0.1 mol的11B中含有的中子数为1.1NA

B.25 ℃、1.01×105Pa时,22 g CO2中含有的原子数为1.5NA

C.1 mol Cl2与足量Fe反应,转移的电子数为3NA

D.标准状况下,2.24 L N2和O2的混合气体中分子总数为0.2NA

解析:A项,0.1 mol的11B中含有的中子数为0.1 mol×6×NA mol-1=0.6NA,错误;B项,22 g CO2中含有的原子数为×3×NA mol-1=1.5NA,正确;C项,1 mol Cl2与足量Fe反应,转移的电子数为1 mol×2×

NA mol-1=2NA,错误;D项,标准状况下,2.24 L N2和O2的混合气体中分子总数为2.24 L÷22.4 L·mol-1×NA mol-1=0.1NA,错误。

答案:B

5.如图所示为两瓶体积相等的气体,在同温、同压下瓶内气体的关系一定正确的是                                           (　　)

A.原子数相等            B.密度相等

C.质量相等             D.摩尔质量相等

解析:由同温、同压可得Vm相同,再由公式n=可得两瓶内气体分子的物质的量相等,分子数相等,又都是双原子分子,所以两瓶内气体分子所含原子数相同,A项正确;两瓶内气体分子的物质的量相等,由m=n·M,M不一定相等,故m不一定相等,同时由ρ=也可得ρ不一定相等,B、C、D项错误。

答案:A

6.同温同压下,下列气体体积都是11.2 L,质量最大的是      (　　)

A.NH3         B.HCl        C.SO2         D.CH4

解析:同温同压同体积的气体具有相同的物质的量,故摩尔质量越大,其质量越大。

答案:C

7.中国航天员在太空泡的茶,茶装在特制包装袋中,注水后用加热器进行加热就可以喝,但要插上吸管以防止水珠飘起来。下列说法正确的是                                                  (　　)

A.航天员喝茶时注入的2 mol H2O的摩尔质量是36

B.1 mol H2O中的质量是18 g

C.1 mol H2O中含有3 mol电子

D.在标准状况下,1 mol H2O的体积约是22.4 L

解析: H2O的摩尔质量是18 g·mol-1,故2 mol H2O的摩尔质量是

36 g·mol-1,A项错误;H2O的摩尔质量是18 g·mol-1,故1 mol H2O的质量是18 g,B项正确;1个H2O分子中含有10个电子,则1 mol H2O中含有10 mol电子,C项错误;在标准状况下,水不是气态,因此不能计算

1 mol H2O的体积大小,D项错误。

答案:B

8.下列示意图中,白球代表氢原子,黑球代表氦原子,方框代表容器,容器中间有一个可以上下滑动的隔板(其质量可忽略不计)。其中能表示等质量的氢气与氦气的是                               (　　)

A             B          C         D

解析: 等质量的H2与He的物质的量的关系为n(H2)∶n(He)=2∶1,相同条件下气体的物质的量与体积成正比,所以其体积关系为V(H2)∶V(He)=2∶1,C、D项均错误;氦气应为单原子分子,B项错误。

答案:A

(二)拓展提高

9.(1)三种气体SO2、CO、NO的质量之比为16∶7∶6,分子数之比为　　　　，氧原子数之比为　　　　，相同条件下的气体体积之比为　　　　。 

(2)标准状况下,1.7 g NH3的体积为　　　L,它与标准状况下　　　 L H2S含有相同数目的氢原子。 

(3)某气体氧化物的化学式为RO2,标准状况下,1.28 g该氧化物的体积为448 mL,则该氧化物的摩尔质量为　　　　,R的相对原子质量为　　　　。 

解析: (1)三种气体的质量之比为16∶7∶6,说明SO2、CO、NO的物质的量之比为∶∶=5∶5∶4,所以其分子数之比为5∶5∶4,氧原子数之比为10∶5∶4,相同条件下的气体体积之比为5∶5∶4。

(2)1.7 g NH3的物质的量为=0.1 mol,标准状况下的体积为

0.1 mol×22.4 L·mol-1=2.24 L,0.1 mol NH3含有0.3 mol H,与0.15 mol H2S含有相同数目的氢原子,则标准状况下0.15 mol H2S的体积为

0.15 mol×22.4 L·mol-1=3.36 L。

(3)标准状况下,1.28 g该氧化物的体积为448 mL,其物质的量为=0.02 mol,摩尔质量为=64 g·mol-1,R的相对原子质量为64-16×2=32。

答案: (1)5∶5∶4　10∶5∶4　5∶5∶4

(2)2.24　3.36

(3)64 g·mol-1　32

(三)挑战创新

10.随着畜牧业生产经营规模的不断扩大和集约化程度的不断提高,生产出大量畜禽产品的同时也排放出大量的恶臭物,如硫化氢(H2S)、氨(NH3)、挥发性脂肪酸等。这严重危害畜禽的健康,降低畜禽的抗病力,阻碍生产力的进一步提升,还会危害到人尤其是饲养人员的健康。为了研究氨和硫化氢的危害,某研究小组收集了同温同压下,同体积的氨(NH3)和硫化氢(H2S)气体。

(1)两种气体的质量比为　　　　。 

(2)同温同压下,氨和硫化氢气体的密度比为　　　　。 

(3)同时收集某养殖场内的气体,在标准状况下,0.01 mol 该气体的质量为0.44 g,则该气体的密度为　　　　g·L-1(保留两位小数)。 

解析:根据阿伏加德罗定律,同温、同压、同体积的气体,物质的量相同,m=nM,故质量之比等于摩尔质量之比,即=;同温同压下,=,故密度之比等于摩尔质量之比,即=;0.01 mol某气体的体积为

0.01 mol×22.4 L·mol-1=0.224 L,ρ==≈1.96 g·L-1。

答案: (1)1∶2　(2)1∶2　(3)1.96