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2019版高中化学一轮复习练习:第1章 第1课时《物质的量 气体摩尔体积》 Word版含解析
展开课时1 物质的量 气体摩尔体积一、选择题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 gC.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项错误;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项错误;2H只表示2个氢原子,D项错误。答案 C2.(2017·潍坊质检)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-1B.20 ℃、1.0×105Pa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,A项错误;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,C项错误;D项,没有给出气体所处的温度和压强,D项错误。答案 B3.同温同压下,等体积的两容器内分别充满14N16O和13C16O气体,下列对两容器中气体的判断正确的是( )A.中子数相同 B.分子数不同C.质子数相同 D.气体质量相同解析 14N原子中有7个质子、7个中子,16O原子中有8个质子、8个中子,13C原子中有6个质子、7个中子,同温、同压、同体积的这两种气体,分子数相同,故两容器中的中子数相同。答案 A4.下列有关C2H2和C6H6的叙述错误的是( )A.二者的碳元素的质量分数相同B.在标准状况下,等体积的两种物质含有的分子数相等C.等物质的量时,二者质量之比为=D.等质量时,二者完全燃烧消耗相同状况下的氧气体积相等解析 C2H2与C6H6的最简式均为CH,故二者的碳元素的质量分数相同,A项正确;标准状况下,C6H6为非气体,等体积的两种物质的物质的量不相等,所以含有的分子数也不相等,B项错误;假设二者均为1 mol,则C2H2的质量为26 g,C6H6的质量为78 g,质量之比==,C项正确;假设二者质量均为78 g,则C2H2为3 mol,C6H6为1 mol,3 mol C2H2完全燃烧消耗7.5 mol O2,1 mol C6H6完全燃烧也消耗7.5 mol O2,D项正确。答案 B5.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∶8C.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1 mol,则O2为0.5 mol,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错误。答案 B6.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )A.含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积为11.2 LB.298 K、1.01×105Pa时64 g SO2中含有的原子数为3NAC.11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NAD.标准状况下,11.2 L乙醇中含有的分子数为0.5NA解析 含有NA个氦原子的氦气的物质的量为1 mol,其在标准状况下的体积为22.4 L,A项错误;64 g SO2的物质的量为1 mol,其中含有1 mol S原子和2 mol O原子,B项正确;未指明温度和压强,不能根据标准状况下的气体摩尔体积进行计算,C项错误;乙醇在标准状况下不是气体,不能根据标准状况下的气体摩尔体积进行计算,D项错误。答案 B7.用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )A.标准状况下,33.6 L SO3中含有的原子数为6NAB.28 g乙烯和环丁烷的混合气体中含有的碳原子数为2NAC.常温常压下,22.4 L氧气与足量镁粉充分反应,转移的电子数为4NAD.117 g氯化钠固体中含有2NA个氯化钠分子解析 标准状况下,SO3为固态,A项错误;乙烯和环丁烷的最简式均为CH2,28 g混合气体中含有的碳原子数为NA,即2NA,B项正确;常温常压下,22.4 L氧气的物质的量不是1 mol,C项错误;氯化钠为离子晶体,不存在氯化钠分子,D项错误。答案 B8.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A.18 g H2O中含有10NA个质子B.1 mol甲苯中含有6NA个C—H键C.标准状况下,22.4 L氨水中含有NA个NH3分子D.将56 g铁片投入足量浓H2SO4中生成NA个SO2分子解析 每个水分子中含有10个质子,18 g H2O的物质的量为1 mol,1 mol H2O中含有10 mol质子,A项正确;1 mol甲苯中含有8NA个C—H键,B项错误;标准状况下,氨水为液体,不能用气体摩尔体积计算,C项错误;Fe在浓H2SO4中会发生钝化,不能生成SO2,D项错误。答案 A9.(2017·襄阳四校联考)下列与阿伏加德罗常数的值(NA)有关的说法正确的是( )A.NA个Fe(OH)3胶体粒子的质量为107 gB.8.0 g Cu2S和CuO的混合物中含有铜原子数为0.1NAC.标准状况下,2.24 L Cl2溶于水中达到饱和,可得到HClO分子的数目是0.1NAD.2.3 g Na与氧气完全反应,反应中转移的电子数在0.1NA~0.2NA之间解析 Fe(OH)3胶体粒子是许多Fe(OH)3微粒的聚合体,NA个Fe(OH)3胶体粒子的质量远大于107 g,A错误;Cu2S和CuO中铜的质量分数相同,计算可知,B正确;氯气溶于水只有部分与水反应,C错误;反应中每个钠原子失去1个电子,故2.3 g Na与氧气完全反应,反应中转移的电子数为0.1NA,D错误。答案 B10.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )A.1 mol二甲醚中含有的C—O键的数目为2NAB.0.1 mol·L-1MgCl2溶液中含有的Mg2+数目一定小于0.1NAC.200 g质量分数为23%的HCOOH水溶液中含氧原子的总数目为2NAD.在反应Cu2S+O2高温,2Cu+SO2中,每生成1 mol Cu,转移电子的数目为2NA解析 二甲醚的结构简式为CH3—O—CH3,1 mol二甲醚中含有的C—O键的数目为2NA,A对;B项没有给出溶液的体积,错误;C项溶液中还有大量水,水中也含有氧原子,错误;D项每生成1 mol Cu,转移电子的数目为3NA,错误。答案 A11.取m g相对原子质量为M的某金属与足量稀硫酸反应,在标准状况下产生a L氢气,该反应生成的硫酸盐中金属元素的化合价为( )A.+ B.+C.+ D.+解析 设生成的硫酸盐中金属元素的化合价为+x,根据得失电子守恒, mol×x=×2,解得:x=,则金属元素的化合价为+。答案 A12.(名师原创)胞嘧啶是DNA水解产物之一,是精细化工的重要中间体。胞嘧啶可由5-巯基甲脲嘧啶、浓氨水和氯乙酸在一定条件下合成,则反应时NH3和5-巯基甲脲嘧啶的物质的量之比为( )A.1∶1 B.2∶3 C.3∶1 D.2∶1解析 对比5-巯基甲脲嘧啶和胞嘧啶的分子式,不难看出胞嘧啶比5-巯基甲脲嘧啶多了一个N原子,多出的N原子一定来自于氨,所以反应时NH3和5-巯基甲脲嘧啶的物质的量之比为1∶1。答案 A二、填空题13.物质的量是高中化学常用的物理量,请完成以下有关计算:(1)0.2 g H2含有________个H原子。(2)标准状况下,含有相同氧原子数的CO和CO2的体积之比为________。(3)100 mL硫酸铝溶液中n(Al3+)=0.20 mol(不考虑水解因素),则其中c(SO)=________。(4)在9.5 g某二价金属的氯化物中含有0.2 mol Cl-,此氯化物的摩尔质量为________,该金属元素的相对原子质量为________。(5)6.72 L CO(标准状况)与一定量的Fe2O3恰好完全反应(生成Fe与CO2)后,生成Fe的质量为________g。解析 (1)0.2 g H2的物质的量为0.1 mol,含有0.2 mol H原子,即0.2NA个。(2)含有相同氧原子数的CO与CO2的物质的量之比为2∶1,标准状况下,体积之比为2∶1。(3)100 mL硫酸铝溶液中,n(Al3+)=0.20 mol,则其中n(SO)=0.30 mol,c(SO)=3.0 mol·L-1。(4)二价金属的氯化物可表示为MCl2,在9.5 g某二价金属的氯化物中含0.2 mol Cl-,则该氯化物的物质的量为0.1 mol,摩尔质量为95 g·mol-1;该金属元素的相对原子质量为95-71=24。(5)CO与Fe2O3反应的化学方程式为3CO+Fe2O3△,2Fe+3CO2,标准状况下6.72 L CO的物质的量为0.3 mol,完全反应后生成0.2 mol铁,即11.2 g。答案 (1)0.2NA (2)2∶1 (3)3.0 mol·L-1(4)95 g·mol-1 24 (5)11.214.某研究性学习小组同学为了探究“在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子”,他们以教材中相关【科学探究】为基础,设计了如下实验装置并记录相关实验数据。【实验装置】【部分实验数据】温度压强时间水槽中H2O的质量H2体积O2体积30 ℃ 101 kPa0300 g 0030 ℃ 101 kPa4分钟298.2 g 1.243 L 请回答下列问题:(1)4分钟时H2、O2的物质的量分别是________mol、________mol。(2)该温度下,气体摩尔体积是__________。(3)下列叙述不正确的是________。A.气体摩尔体积与气体的温度相关B.在该实验条件下,3 mol O2的气体摩尔体积为74.58 L·mol-1C.同温、同压下,2 mol CO、CO2混合气体和2 mol O2的体积相同D.该实验条件下,O2的密度为1.287 g·L-1解析 (1)4分钟时水槽中H2O减轻的质量为300 g-298.2 g=1.8 g,根据反应:2H2O通电,2H2↑+O2↑可知,消耗1.8 g(0.1 mol)H2O得到0.1 mol H2、0.05 mol O2。(2)0.05 mol O2的体积为1.243 L,所以气体摩尔体积为=24.86 L·mol-1。(3)在其他条件不变时,一定物质的量的气体,温度越高,其体积越大,故温度越高,气体摩尔体积也越大,A项正确;气体摩尔体积限定气体的物质的量为1 mol,所以该实验条件下O2的气体摩尔体积为24.86 L·mol-1,B项错误;同温、同压下,气体的物质的量相同,其体积相等,所以2 mol CO、CO2混合气体和2 mol O2的体积相同,C项正确;该实验条件下,1 mol O2的体积为24.86 L、质量为32 g,则O2的密度为=1.287 g·L-1,D项正确。答案 (1)0.1 0.05(2)24.86 L·mol-1(3)B15.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:3O2放电,2O3。(1)若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧,所得混合气的平均摩尔质量为________g·mol-1(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铜粉的反应容器中,充分加热后,粉末的质量变为21.6 g。则原混合气中臭氧的体积分数为多少?(写出计算过程)解析 (1)设有1 mol O2。3O2 2O3 Δn3 mol 2 mol 1 mol0.3 mol 0.1 mol根据:===35.6 g·mol-1。(2)3O2 2O3 ΔV 3体积 2体积 1体积 V(L) 8-6.5=1.5 L得V=3 L。(3)加热条件下,O3、O2都能和铜粉反应,故粉末增加的质量即为O2和O3的总质量。设混合气体中含有O2 x mol,含有O3 y mol,则有解得所以混合气体中臭氧的体积分数为50%。答案 (1)35.6 (2)3(3)加热条件下,O3、O2都能和铜粉反应,故粉末增加的质量即为O2和O3的总质量。设混合气体中含有O2 x mol,含有O3 y mol,则有解得所以混合气体中臭氧的体积分数为50%。