2022年秋学期高中化学人教版（2019)必修1课后作业：2-3-2 气体摩尔体积Word版含解析
文档属性
| 名称 | 2022年秋学期高中化学人教版（2019)必修1课后作业：2-3-2 气体摩尔体积Word版含解析 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 227.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-08-23 19:02:22 | ||
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文档简介
2-3-2 气体摩尔体积
一、选择题(每小题4分，共48分，每小题只有一个正确选项)
1．下列说法正确的是( )
A．1 mol H2的质量只有在标准状况下才为2 g
B．标准状况下，1 mol水蒸气的体积大约为22.4 L
C．273 ℃，1.01×105 Pa状态下，1 mol气体体积大于22.4 L
D．0.5 mol O2和0.5 mol N2组成的混合气体体积约为22.4 L
2．下列叙述不正确的是( )
A．10 mL O2与10 mL CO2含有相同的分子数
B．0.5 mol H2O与0.5 mol CO含有相同的分子数
C．同温同压下，10 mL N2和10 mL NO含有相同的原子数
D．1 mol Fe和1 mol Cu在常温下所含的原子数相同，但体积不同
3．下列说法中正确的是( )
A．SO2的摩尔质量是64 g
B．18 g H2O在标准状况下的体积等于22.4 L
C．在标准状况下，20 mL NH3与60 mL O2所含的分子数之比为1∶3
D．质量比为16∶1的O2和H2体积相同
4．由CH4和O2组成的混合气体在标准状况下的密度为1 g·L－1，则该混合气体中的CH4和O2的体积比为( )
A．2∶1 B．1∶2 C．2∶3 D．3∶2
5．下列两种气体的分子数一定不相等的是( )
A．质量相等、密度不等的N2和C2H4
B．等体积、等密度的CO和C2H4
C．等温、等压、等体积的O2和N2
D．常温常压下，等质量的NO和CO
6．下列叙述正确的是( )
A．同温同压下，相同体积的物质，其物质的量一定相等
B．不同的外界条件下，等物质的量的甲烷和一氧化碳所含的分子数不一定相等
C．14 g一氧化碳气体一定比20 g氧气的体积小
D．相同条件下的一氧化碳气体和氮气，若体积相等，则分子数相等
7．在两个容积相同的容器中，一个盛有NH3气体，另一个盛有H2和O2的混合气体。在同温同压下，两容器内的气体不可能具有相同的( )
A．原子数 B．分子数 C．质量 D．电子数
8．设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，22.4 L以任意比混合的氧气和二氧化碳气体，所含的分子数为NA
B．标准状况下，1 L汽油(分子式为C8H18)完全燃烧后，生成气体产物的分子数为8NA/22.4
C．标准状况下，1 L SO3所含分子数为NA/22.4
D．标准状况下，8.96 L以任意比混合的氢气和一氧化碳气体，在足量氧气中充分燃烧时消耗氧气的分子数为0.4NA
9．标准状况下，体积为1 L的密闭容器中恰好可盛放n个N2分子和m个H2分子，则阿伏加德罗常数的值可近似表示为( )
A．22.4(m＋n) B．22.4×6.02×1023(m＋n)
C．m＋n D．22.4(m＋n)/(6.02×1023)
10．已知m g A和n g B所含分子数相同，则下列说法不正确的是( )
A．标准状况下，同体积的气体A、B的质量比为m∶n
B．25 ℃下，同质量的气体A、B的分子数比为n∶m
C．同温同压下，气体A、B的密度比为n∶m
D．相同状况下，同质量的气体A、B的体积比为n∶m
11．下列叙述正确的是( )
①2 mol氢原子 ②1 mol Al3＋ ③常温常压下，Vm＝22.4 L·mol－1
④NH3的摩尔质量是17 g ⑤c(Na2SO4)＝2.0 mol·L－1
A．②③④ B．①④⑤ C．①②⑤ D．①③④
12．下列叙述中正确的是( )
①标准状况下，1 L HCl和1 L H2O的物质的量相同
②标准状况下，1 g H2和14 g N2的体积相同
③28 g CO的体积为22.4 L
④两种物质的物质的量相同，则它们在标准状况下的体积也相同
⑤在同温同体积时，气体物质的物质的量越大，则压强越大
⑥同温同压下，气体的密度与气体的相对分子质量成正比
A．①②③ B．④⑤⑥
C．②③⑥ D．②⑤⑥
二、非选择题(共52分)
13．(9分)如图所示，一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a、b分成甲、乙两室；标准状况下，在乙室中充入0.4 mol HCl，甲室中充入NH3、H2的混合气体，静止时隔板位置如图所示。已知甲、乙两室中气体的质量差为7.0 g。
(1)甲室中气体的质量为 。
(2)甲室中NH3、H2的物质的量之比为 。
(3)将隔板a去掉，当HCl与NH3充分反应生成NH4Cl固体后，隔板b将位于刻度“ ”处(填数字，不考虑固体物质产生的压强)。
14．(9分)(1)相同条件下，某容器共收集到1体积CO2、3体积H2，该容器中CO2、H2的物质的量之比是 ；若该容器收集的CO2、H2两种气体所含分子数相等，则CO2、H2的质量之比是 。
(2)44 g M和49 g N恰好完全反应生成76 g B和一定量的气体F。若F的相对分子质量为34，则标准状况下F的体积为 。
(3)已知A是二价金属，82 g该金属的硝酸盐中含有6.02×1023个硝酸根离子，则该硝酸盐的摩尔质量为 。
15．(9分)根据下列数据确定元素X的相对原子质量。
(1)1.01×105 Pa、0 ℃时气态单质Xn的密度为d g/L，则X的相对原子质量为 。
(2)相同状况下，一定体积的X的气态氢化物HmX的质量是等体积NH3的2倍。则X的相对原子质量为 。
(3)a个X原子的总质量为b g，则X的相对原子质量可表示为 (设NA表示阿伏加德罗常数的值)。
16．(9分)一定量的液态化合物XY2，在一定量的O2中恰好完全燃烧，反应方程式为XY2(l)＋3O2(g)点燃,XO2(g)＋2YO2(g)。
冷却后，在标准状况下测得生成物的体积是672 mL，密度是2.56 g·L－1。
(1)反应前O2的体积是 mL(标准状况下)。
(2)化合物XY2的摩尔质量是 。
(3)若XY2分子中X、Y两元素质量比是3∶16，则X、Y两元素分别是
和 (填元素符号)。
17．(16分)某研究性学习小组欲测定室温下(25 ℃、101 kPa)的气体摩尔体积，该小组设计的简易实验装置如下图所示：
该实验的主要操作步骤如下：
①用 (填仪器名称)配制100 mL、1.0 mol·L－1的盐酸；
②量取10.0 mL 1.0 mol·L－1的盐酸加入锥形瓶中；
③称取a g已除去表面氧化膜的镁条，并系于铜丝末端，为使HCl全部参加反应，a的数值至少为 ；
④往广口瓶中装入足量水，按上图连接好装置，检查装置的气密性；
⑤反应结束后待体系温度恢复到室温，读出量筒中水的体积为V mL。
请将上述步骤补充完整并回答下列问题：
(1)实验步骤④中检查装置气密性的方法是 。
(2)实验步骤⑤中应选用 的量筒。
A．100 mL B．200 mL C．500 mL
读数时除恢复到室温外，还要注意 。
(3)若忽略水蒸气的影响，在实验条件下测得气体摩尔体积Vm＝ ；若未除去镁条表面的氧化膜，则测量结果 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
2-3-2 气体摩尔体积
一、选择题(每小题4分，共48分，每小题只有一个正确选项)
1．下列说法正确的是( C )
A．1 mol H2的质量只有在标准状况下才为2 g
B．标准状况下，1 mol水蒸气的体积大约为22.4 L
C．273 ℃，1.01×105 Pa状态下，1 mol气体体积大于22.4 L
D．0.5 mol O2和0.5 mol N2组成的混合气体体积约为22.4 L
解析：1 mol H2的质量为2 g，与温度、压强无关，A错；标准状况下水蒸气凝结为液体或固体，不是气体，B错；273 ℃高于0 ℃，温度升高气体分子间的距离增大，气体的体积增大，C正确；无论是混合气体还是纯净的气体，在标准状况下，1 mol的体积约为22.4 L，非标准状况下不一定是22.4 L，D错。
2．下列叙述不正确的是( A )
A．10 mL O2与10 mL CO2含有相同的分子数
B．0.5 mol H2O与0.5 mol CO含有相同的分子数
C．同温同压下，10 mL N2和10 mL NO含有相同的原子数
D．1 mol Fe和1 mol Cu在常温下所含的原子数相同，但体积不同
解析：A项，虽然气体体积相同，但没有指明二者是否处在相同条件下，故无法确定分子数是否相同。B项，二者的物质的量相同，其分子数相同。C项，该条件下两气体具有相同的分子数，且每个分子都含有2个原子，则原子数也相同。D项，构成Fe、Cu的粒子大小不同，粒子间距也不同，故1 mol Fe和1 mol Cu的体积不同。
3．下列说法中正确的是( C )
A．SO2的摩尔质量是64 g
B．18 g H2O在标准状况下的体积等于22.4 L
C．在标准状况下，20 mL NH3与60 mL O2所含的分子数之比为1∶3
D．质量比为16∶1的O2和H2体积相同
解析：A项SO2的摩尔质量是64 g/mol，单位错误；B项18 g H2O在标准状况下为液体，体积大约是18 mL，错误；C项在标准状况下，20 mL NH3与60 mL O2所含的分子数之比为1∶3，根据阿伏加德罗定律可知，正确；D项质量比为16∶1的O2和H2物质的量相同，同温同压下体积才相同，D项错误。
4．由CH4和O2组成的混合气体在标准状况下的密度为1 g·L－1，则该混合气体中的CH4和O2的体积比为( D )
A．2∶1 B．1∶2 C．2∶3 D．3∶2
解析：CH4和O2组成的混合气体在标准状况下的密度为1 g·L－1，则混合气体的平均相对分子质量为22.4。设CH4和O2的物质的量分别为x、y，则＝22.4，可得x∶y＝3∶2，相同条件下气体的体积之比等于其物质的量之比，则该混合气体中CH4和O2的体积比为3∶2，D项正确。
5．下列两种气体的分子数一定不相等的是( D )
A．质量相等、密度不等的N2和C2H4
B．等体积、等密度的CO和C2H4
C．等温、等压、等体积的O2和N2
D．常温常压下，等质量的NO和CO
解析：A项，二者的摩尔质量均为28 g·mol－1，由n＝m/M可知，质量相等，则物质的量相等，所含分子数相等；B项，根据m＝ρV可知，相同体积、相同密度的CO和C2H4的质量相等，又因二者的摩尔质量相同，则由n＝m/M可知，二者的物质的量相等，所含分子数相等；C项，相同温度、相同压强、相同体积的氧气和氮气的物质的量相等，则所含分子数相等；D项，相同质量的NO和CO，二者的摩尔质量分别为30 g·mol－1、28 g·mol－1，根据n＝m/M可知，二者的物质的量不相等，则含有的分子数不相等。
6．下列叙述正确的是( D )
A．同温同压下，相同体积的物质，其物质的量一定相等
B．不同的外界条件下，等物质的量的甲烷和一氧化碳所含的分子数不一定相等
C．14 g一氧化碳气体一定比20 g氧气的体积小
D．相同条件下的一氧化碳气体和氮气，若体积相等，则分子数相等
解析：A项，“物质”改为气体才正确；B项，物质的量相同，则分子数相同，与外界条件无关；C项，虽然14 g CO比20 g O2的物质的量小，但若在不同条件下，无法判断体积的大小；D项，相同条件下的不同气体，若体积相等，则分子数相等，正确。
7．在两个容积相同的容器中，一个盛有NH3气体，另一个盛有H2和O2的混合气体。在同温同压下，两容器内的气体不可能具有相同的( A )
A．原子数 B．分子数 C．质量 D．电子数
解析：同温同压下相同体积的气体，具有相同的物质的量和分子数；由于NH3、H2、O2含有原子数不等，故原子数不可能相同；NH3、H2、O2的相对分子质量分别为17、2、32，H2、O2的混合气体的平均摩尔质量可能为17 g·mol－1，故气体的质量可能相同；NH3、H2、O2含有电子数分别为10、2、16，H2、O2混合气体中分子含有电子数平均数可能为10，故气体可能具有相同电子数。
8．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( A )
A．标准状况下，22.4 L以任意比混合的氧气和二氧化碳气体，所含的分子数为NA
B．标准状况下，1 L汽油(分子式为C8H18)完全燃烧后，生成气体产物的分子数为8NA/22.4
C．标准状况下，1 L SO3所含分子数为NA/22.4
D．标准状况下，8.96 L以任意比混合的氢气和一氧化碳气体，在足量氧气中充分燃烧时消耗氧气的分子数为0.4NA
解析：标准状况下，1 mol任何气体(包括混合气体)的体积均为22.4 L，A项正确；B、C项，标准状况下汽油是液体，SO3是固体，不能用标准状况下的气体摩尔体积进行计算，B、C项错误；由2H2＋O22H2O、2CO＋O22CO2知，H2、CO不管怎样混合，参加反应的O2的体积均是混合气体体积的一半，为4.48 L，则O2的物质的量是0.2 mol，分子数为0.2 NA，D项错误。
9．标准状况下，体积为1 L的密闭容器中恰好可盛放n个N2分子和m个H2分子，则阿伏加德罗常数的值可近似表示为( A )
A．22.4(m＋n) B．22.4×6.02×1023(m＋n)
C．m＋n D．22.4(m＋n)/(6.02×1023)
解析：1 L容器中所含气体分子数为n＋m，又知标准状况下，22.4 L容器中所含气体分子数为NA，则可得＝，解得NA＝22.4(m＋n)。
10．已知m g A和n g B所含分子数相同，则下列说法不正确的是( C )
A．标准状况下，同体积的气体A、B的质量比为m∶n
B．25 ℃下，同质量的气体A、B的分子数比为n∶m
C．同温同压下，气体A、B的密度比为n∶m
D．相同状况下，同质量的气体A、B的体积比为n∶m
解析：由A、B气体的分子数相同知，两气体的物质的量相等，则此时＝＝，A项正确；同质量的A、B的物质的量之比＝＝，即分子数之比为n∶m，相同状况下，体积比为n∶m，B、D项正确；同温同压下，气体的密度之比等于摩尔质量之比，即＝＝，C项不正确。
11．下列叙述正确的是( C )
①2 mol氢原子 ②1 mol Al3＋ ③常温常压下，Vm＝22.4 L·mol－1
④NH3的摩尔质量是17 g ⑤c(Na2SO4)＝2.0 mol·L－1
A．②③④ B．①④⑤ C．①②⑤ D．①③④
解析：解答本题的关键是正确使用化学用语，掌握不同物理量单位的使用。③标准状况下，Vm＝22.4 L·mol－1。④摩尔质量的单位为g·mol－1。①②⑤表述正确。
12．下列叙述中正确的是( D )
①标准状况下，1 L HCl和1 L H2O的物质的量相同
②标准状况下，1 g H2和14 g N2的体积相同
③28 g CO的体积为22.4 L
④两种物质的物质的量相同，则它们在标准状况下的体积也相同
⑤在同温同体积时，气体物质的物质的量越大，则压强越大
⑥同温同压下，气体的密度与气体的相对分子质量成正比
A．①②③ B．④⑤⑥
C．②③⑥ D．②⑤⑥
解析：①标准状况下，H2O为液态，不能根据气体摩尔体积计算其物质的量，错误；②标准状况下，1 g H2和14 g N2的物质的量都为0.5 mol，故体积相同，正确；③非标准状况下，28 g CO的体积可能不是22.4 L，错误；④只有两种物质在标准状况下都是气体时，才能满足两者的物质的量相同，则它们在标准状况下的体积也相同，该物质的状态不一定是气体，错误；⑤根据阿伏加德罗定律的推论，可知在同温同体积时，气体物质的物质的量越大，则压强越大，正确；⑥根据阿伏加德罗定律的推论，可知同温同压下，气体的密度与气体的相对分子质量成正比，正确。
二、非选择题(共52分)
13．(9分)如图所示，一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a、b分成甲、乙两室；标准状况下，在乙室中充入0.4 mol HCl，甲室中充入NH3、H2的混合气体，静止时隔板位置如图所示。已知甲、乙两室中气体的质量差为7.0 g。
(1)甲室中气体的质量为7.6 g。
(2)甲室中NH3、H2的物质的量之比为1∶1。
(3)将隔板a去掉，当HCl与NH3充分反应生成NH4Cl固体后，隔板b将位于刻度“2”处(填数字，不考虑固体物质产生的压强)。
解析：根据密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板分隔成甲、乙两室，故两室中可视为同温、同压状况，根据阿伏加德罗定律及推论，甲室中气体物质的量为n(NH3)＋n(H2)＝2n(HCl)＝0.8 mol。
(1)甲室中气体的质量m＝36.5 g·mol－1×0.4 mol－7.0 g＝7.6 g。
(2)设甲室中含有x mol NH3，y mol H2。
x∶y＝1∶1。
(3)隔板a去掉后，0.4 mol NH3和0.4 mol HCl恰好完全反应生成NH4Cl固体，此时容器中气体只有0.4 mol H2。活动隔板b所处位置即气体体积数，由＝，＝，V＝2。
14．(9分)(1)相同条件下，某容器共收集到1体积CO2、3体积H2，该容器中CO2、H2的物质的量之比是1∶3；若该容器收集的CO2、H2两种气体所含分子数相等，则CO2、H2的质量之比是22∶1。
(2)44 g M和49 g N恰好完全反应生成76 g B和一定量的气体F。若F的相对分子质量为34，则标准状况下F的体积为11.2 L。
(3)已知A是二价金属，82 g该金属的硝酸盐中含有6.02×1023个硝酸根离子，则该硝酸盐的摩尔质量为164 g·mol－1。
解析：(1)相同条件下，CO2和H2的体积之比等于物质的量之比；两种气体所含分子数相同，即二者物质的量相同，则质量之比等于摩尔质量之比，为44∶2＝22∶1。(2)根据质量守恒可求出m(F)＝44 g＋49 g－76 g＝17 g，n(F)＝＝0.5 mol，在标准状况下V(F)＝0.5 mol×22.4 L·mol－1＝11.2 L。(3)该硝酸盐的化学式为A(NO3)2，n(NO)＝1 mol，即82 g A(NO3)2为0.5 mol，则M[A(NO3)2]＝＝164 g·mol－1。
15．(9分)根据下列数据确定元素X的相对原子质量。
(1)1.01×105 Pa、0 ℃时气态单质Xn的密度为d g/L，则X的相对原子质量为。
(2)相同状况下，一定体积的X的气态氢化物HmX的质量是等体积NH3的2倍。则X的相对原子质量为34－m。
(3)a个X原子的总质量为b g，则X的相对原子质量可表示为NA(设NA表示阿伏加德罗常数的值)。
解析：(1)根据公式：M＝d g/L×Vm可知，标准状况下Xn的相对分子质量为22.4d，则X的相对原子质量为。(2)HmX的相对分子质量为17×2＝34，则X的相对原子质量为(34－m)。(3)一个X原子的质量为 g,1 mol X的质量为 g·NA，则X的相对原子质量为NA。
16．(9分)一定量的液态化合物XY2，在一定量的O2中恰好完全燃烧，反应方程式为XY2(l)＋3O2(g)点燃,XO2(g)＋2YO2(g)。
冷却后，在标准状况下测得生成物的体积是672 mL，密度是2.56 g·L－1。
(1)反应前O2的体积是672 mL(标准状况下)。
(2)化合物XY2的摩尔质量是76 g·mol－1。
(3)若XY2分子中X、Y两元素质量比是3∶16，则X、Y两元素分别是C和S(填元素符号)。
解析：(1)观察反应方程式，因XY2为液态，由反应前后体积不变，知V(O2)＝672 mL。
(2)根据质量守恒定律，有：m(XY2)＝0.672 L×2.56 g·L－1－32 g·mol－1×≈0.76 g。
故M(XY2)＝＝76 g·mol－1。
(3)由＝及Ar(X)＋2Ar(Y)＝76，解得：Ar(X)＝12，Ar(Y)＝32。故X为C元素，Y为S元素。
17．(16分)某研究性学习小组欲测定室温下(25 ℃、101 kPa)的气体摩尔体积，该小组设计的简易实验装置如下图所示：
该实验的主要操作步骤如下：
①用100 mL容量瓶(填仪器名称)配制100 mL、1.0 mol·L－1的盐酸；
②量取10.0 mL 1.0 mol·L－1的盐酸加入锥形瓶中；
③称取a g已除去表面氧化膜的镁条，并系于铜丝末端，为使HCl全部参加反应，a的数值至少为0.12；
④往广口瓶中装入足量水，按上图连接好装置，检查装置的气密性；
⑤反应结束后待体系温度恢复到室温，读出量筒中水的体积为V mL。
请将上述步骤补充完整并回答下列问题：
(1)实验步骤④中检查装置气密性的方法是两手掌紧贴锥形瓶外壁一会儿，如果观察到广口瓶中长导管内有一段水柱高出液面，表明装置气密性良好。
(2)实验步骤⑤中应选用B的量筒。
A．100 mL B．200 mL C．500 mL
读数时除恢复到室温外，还要注意量筒内的液面与广口瓶内液面相平。
(3)若忽略水蒸气的影响，在实验条件下测得气体摩尔体积Vm＝0.2V L·mol－1；若未除去镁条表面的氧化膜，则测量结果偏小(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
解析：①容量瓶的选用要注意标明规格，故应用100 mL容量瓶；③因HCl的物质的量为0.01 mol，由反应Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑知，HCl可与0.005 mol Mg完全反应，为保证HCl完全反应，故镁应不少于0.005 mol×24 g·mol－1＝0.12 g。(1)本装置可与制氢气的装置联系，用微热法检查装置的气密性。(2)实验中产生的气体在标准状况下的体积为0.005 mol×22.4 L·mol－1＝0.112 L＝112 mL，考虑到室温时气体的体积大于此值，且仪器规格越接近实际测量值，误差越小，故选B。读数时注意量筒内的液面与广口瓶中液面相平，保证气压相等。(3)Vm是气体的体积(排出水的体积)与气体的物质的量之比。若未除去表面的氧化膜，导致氧化膜消耗盐酸且使镁的质量减小，从而放出H2的体积变小，则Vm偏小。
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一、选择题(每小题4分，共48分，每小题只有一个正确选项)
1．下列说法正确的是( )
A．1 mol H2的质量只有在标准状况下才为2 g
B．标准状况下，1 mol水蒸气的体积大约为22.4 L
C．273 ℃，1.01×105 Pa状态下，1 mol气体体积大于22.4 L
D．0.5 mol O2和0.5 mol N2组成的混合气体体积约为22.4 L
2．下列叙述不正确的是( )
A．10 mL O2与10 mL CO2含有相同的分子数
B．0.5 mol H2O与0.5 mol CO含有相同的分子数
C．同温同压下，10 mL N2和10 mL NO含有相同的原子数
D．1 mol Fe和1 mol Cu在常温下所含的原子数相同，但体积不同
3．下列说法中正确的是( )
A．SO2的摩尔质量是64 g
B．18 g H2O在标准状况下的体积等于22.4 L
C．在标准状况下，20 mL NH3与60 mL O2所含的分子数之比为1∶3
D．质量比为16∶1的O2和H2体积相同
4．由CH4和O2组成的混合气体在标准状况下的密度为1 g·L－1，则该混合气体中的CH4和O2的体积比为( )
A．2∶1 B．1∶2 C．2∶3 D．3∶2
5．下列两种气体的分子数一定不相等的是( )
A．质量相等、密度不等的N2和C2H4
B．等体积、等密度的CO和C2H4
C．等温、等压、等体积的O2和N2
D．常温常压下，等质量的NO和CO
6．下列叙述正确的是( )
A．同温同压下，相同体积的物质，其物质的量一定相等
B．不同的外界条件下，等物质的量的甲烷和一氧化碳所含的分子数不一定相等
C．14 g一氧化碳气体一定比20 g氧气的体积小
D．相同条件下的一氧化碳气体和氮气，若体积相等，则分子数相等
7．在两个容积相同的容器中，一个盛有NH3气体，另一个盛有H2和O2的混合气体。在同温同压下，两容器内的气体不可能具有相同的( )
A．原子数 B．分子数 C．质量 D．电子数
8．设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，22.4 L以任意比混合的氧气和二氧化碳气体，所含的分子数为NA
B．标准状况下，1 L汽油(分子式为C8H18)完全燃烧后，生成气体产物的分子数为8NA/22.4
C．标准状况下，1 L SO3所含分子数为NA/22.4
D．标准状况下，8.96 L以任意比混合的氢气和一氧化碳气体，在足量氧气中充分燃烧时消耗氧气的分子数为0.4NA
9．标准状况下，体积为1 L的密闭容器中恰好可盛放n个N2分子和m个H2分子，则阿伏加德罗常数的值可近似表示为( )
A．22.4(m＋n) B．22.4×6.02×1023(m＋n)
C．m＋n D．22.4(m＋n)/(6.02×1023)
10．已知m g A和n g B所含分子数相同，则下列说法不正确的是( )
A．标准状况下，同体积的气体A、B的质量比为m∶n
B．25 ℃下，同质量的气体A、B的分子数比为n∶m
C．同温同压下，气体A、B的密度比为n∶m
D．相同状况下，同质量的气体A、B的体积比为n∶m
11．下列叙述正确的是( )
①2 mol氢原子 ②1 mol Al3＋ ③常温常压下，Vm＝22.4 L·mol－1
④NH3的摩尔质量是17 g ⑤c(Na2SO4)＝2.0 mol·L－1
A．②③④ B．①④⑤ C．①②⑤ D．①③④
12．下列叙述中正确的是( )
①标准状况下，1 L HCl和1 L H2O的物质的量相同
②标准状况下，1 g H2和14 g N2的体积相同
③28 g CO的体积为22.4 L
④两种物质的物质的量相同，则它们在标准状况下的体积也相同
⑤在同温同体积时，气体物质的物质的量越大，则压强越大
⑥同温同压下，气体的密度与气体的相对分子质量成正比
A．①②③ B．④⑤⑥
C．②③⑥ D．②⑤⑥
二、非选择题(共52分)
13．(9分)如图所示，一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a、b分成甲、乙两室；标准状况下，在乙室中充入0.4 mol HCl，甲室中充入NH3、H2的混合气体，静止时隔板位置如图所示。已知甲、乙两室中气体的质量差为7.0 g。
(1)甲室中气体的质量为 。
(2)甲室中NH3、H2的物质的量之比为 。
(3)将隔板a去掉，当HCl与NH3充分反应生成NH4Cl固体后，隔板b将位于刻度“ ”处(填数字，不考虑固体物质产生的压强)。
14．(9分)(1)相同条件下，某容器共收集到1体积CO2、3体积H2，该容器中CO2、H2的物质的量之比是 ；若该容器收集的CO2、H2两种气体所含分子数相等，则CO2、H2的质量之比是 。
(2)44 g M和49 g N恰好完全反应生成76 g B和一定量的气体F。若F的相对分子质量为34，则标准状况下F的体积为 。
(3)已知A是二价金属，82 g该金属的硝酸盐中含有6.02×1023个硝酸根离子，则该硝酸盐的摩尔质量为 。
15．(9分)根据下列数据确定元素X的相对原子质量。
(1)1.01×105 Pa、0 ℃时气态单质Xn的密度为d g/L，则X的相对原子质量为 。
(2)相同状况下，一定体积的X的气态氢化物HmX的质量是等体积NH3的2倍。则X的相对原子质量为 。
(3)a个X原子的总质量为b g，则X的相对原子质量可表示为 (设NA表示阿伏加德罗常数的值)。
16．(9分)一定量的液态化合物XY2，在一定量的O2中恰好完全燃烧，反应方程式为XY2(l)＋3O2(g)点燃,XO2(g)＋2YO2(g)。
冷却后，在标准状况下测得生成物的体积是672 mL，密度是2.56 g·L－1。
(1)反应前O2的体积是 mL(标准状况下)。
(2)化合物XY2的摩尔质量是 。
(3)若XY2分子中X、Y两元素质量比是3∶16，则X、Y两元素分别是
和 (填元素符号)。
17．(16分)某研究性学习小组欲测定室温下(25 ℃、101 kPa)的气体摩尔体积，该小组设计的简易实验装置如下图所示：
该实验的主要操作步骤如下：
①用 (填仪器名称)配制100 mL、1.0 mol·L－1的盐酸；
②量取10.0 mL 1.0 mol·L－1的盐酸加入锥形瓶中；
③称取a g已除去表面氧化膜的镁条，并系于铜丝末端，为使HCl全部参加反应，a的数值至少为 ；
④往广口瓶中装入足量水，按上图连接好装置，检查装置的气密性；
⑤反应结束后待体系温度恢复到室温，读出量筒中水的体积为V mL。
请将上述步骤补充完整并回答下列问题：
(1)实验步骤④中检查装置气密性的方法是 。
(2)实验步骤⑤中应选用 的量筒。
A．100 mL B．200 mL C．500 mL
读数时除恢复到室温外，还要注意 。
(3)若忽略水蒸气的影响，在实验条件下测得气体摩尔体积Vm＝ ；若未除去镁条表面的氧化膜，则测量结果 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
2-3-2 气体摩尔体积
一、选择题(每小题4分，共48分，每小题只有一个正确选项)
1．下列说法正确的是( C )
A．1 mol H2的质量只有在标准状况下才为2 g
B．标准状况下，1 mol水蒸气的体积大约为22.4 L
C．273 ℃，1.01×105 Pa状态下，1 mol气体体积大于22.4 L
D．0.5 mol O2和0.5 mol N2组成的混合气体体积约为22.4 L
解析：1 mol H2的质量为2 g，与温度、压强无关，A错；标准状况下水蒸气凝结为液体或固体，不是气体，B错；273 ℃高于0 ℃，温度升高气体分子间的距离增大，气体的体积增大，C正确；无论是混合气体还是纯净的气体，在标准状况下，1 mol的体积约为22.4 L，非标准状况下不一定是22.4 L，D错。
2．下列叙述不正确的是( A )
A．10 mL O2与10 mL CO2含有相同的分子数
B．0.5 mol H2O与0.5 mol CO含有相同的分子数
C．同温同压下，10 mL N2和10 mL NO含有相同的原子数
D．1 mol Fe和1 mol Cu在常温下所含的原子数相同，但体积不同
解析：A项，虽然气体体积相同，但没有指明二者是否处在相同条件下，故无法确定分子数是否相同。B项，二者的物质的量相同，其分子数相同。C项，该条件下两气体具有相同的分子数，且每个分子都含有2个原子，则原子数也相同。D项，构成Fe、Cu的粒子大小不同，粒子间距也不同，故1 mol Fe和1 mol Cu的体积不同。
3．下列说法中正确的是( C )
A．SO2的摩尔质量是64 g
B．18 g H2O在标准状况下的体积等于22.4 L
C．在标准状况下，20 mL NH3与60 mL O2所含的分子数之比为1∶3
D．质量比为16∶1的O2和H2体积相同
解析：A项SO2的摩尔质量是64 g/mol，单位错误；B项18 g H2O在标准状况下为液体，体积大约是18 mL，错误；C项在标准状况下，20 mL NH3与60 mL O2所含的分子数之比为1∶3，根据阿伏加德罗定律可知，正确；D项质量比为16∶1的O2和H2物质的量相同，同温同压下体积才相同，D项错误。
4．由CH4和O2组成的混合气体在标准状况下的密度为1 g·L－1，则该混合气体中的CH4和O2的体积比为( D )
A．2∶1 B．1∶2 C．2∶3 D．3∶2
解析：CH4和O2组成的混合气体在标准状况下的密度为1 g·L－1，则混合气体的平均相对分子质量为22.4。设CH4和O2的物质的量分别为x、y，则＝22.4，可得x∶y＝3∶2，相同条件下气体的体积之比等于其物质的量之比，则该混合气体中CH4和O2的体积比为3∶2，D项正确。
5．下列两种气体的分子数一定不相等的是( D )
A．质量相等、密度不等的N2和C2H4
B．等体积、等密度的CO和C2H4
C．等温、等压、等体积的O2和N2
D．常温常压下，等质量的NO和CO
解析：A项，二者的摩尔质量均为28 g·mol－1，由n＝m/M可知，质量相等，则物质的量相等，所含分子数相等；B项，根据m＝ρV可知，相同体积、相同密度的CO和C2H4的质量相等，又因二者的摩尔质量相同，则由n＝m/M可知，二者的物质的量相等，所含分子数相等；C项，相同温度、相同压强、相同体积的氧气和氮气的物质的量相等，则所含分子数相等；D项，相同质量的NO和CO，二者的摩尔质量分别为30 g·mol－1、28 g·mol－1，根据n＝m/M可知，二者的物质的量不相等，则含有的分子数不相等。
6．下列叙述正确的是( D )
A．同温同压下，相同体积的物质，其物质的量一定相等
B．不同的外界条件下，等物质的量的甲烷和一氧化碳所含的分子数不一定相等
C．14 g一氧化碳气体一定比20 g氧气的体积小
D．相同条件下的一氧化碳气体和氮气，若体积相等，则分子数相等
解析：A项，“物质”改为气体才正确；B项，物质的量相同，则分子数相同，与外界条件无关；C项，虽然14 g CO比20 g O2的物质的量小，但若在不同条件下，无法判断体积的大小；D项，相同条件下的不同气体，若体积相等，则分子数相等，正确。
7．在两个容积相同的容器中，一个盛有NH3气体，另一个盛有H2和O2的混合气体。在同温同压下，两容器内的气体不可能具有相同的( A )
A．原子数 B．分子数 C．质量 D．电子数
解析：同温同压下相同体积的气体，具有相同的物质的量和分子数；由于NH3、H2、O2含有原子数不等，故原子数不可能相同；NH3、H2、O2的相对分子质量分别为17、2、32，H2、O2的混合气体的平均摩尔质量可能为17 g·mol－1，故气体的质量可能相同；NH3、H2、O2含有电子数分别为10、2、16，H2、O2混合气体中分子含有电子数平均数可能为10，故气体可能具有相同电子数。
8．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( A )
A．标准状况下，22.4 L以任意比混合的氧气和二氧化碳气体，所含的分子数为NA
B．标准状况下，1 L汽油(分子式为C8H18)完全燃烧后，生成气体产物的分子数为8NA/22.4
C．标准状况下，1 L SO3所含分子数为NA/22.4
D．标准状况下，8.96 L以任意比混合的氢气和一氧化碳气体，在足量氧气中充分燃烧时消耗氧气的分子数为0.4NA
解析：标准状况下，1 mol任何气体(包括混合气体)的体积均为22.4 L，A项正确；B、C项，标准状况下汽油是液体，SO3是固体，不能用标准状况下的气体摩尔体积进行计算，B、C项错误；由2H2＋O22H2O、2CO＋O22CO2知，H2、CO不管怎样混合，参加反应的O2的体积均是混合气体体积的一半，为4.48 L，则O2的物质的量是0.2 mol，分子数为0.2 NA，D项错误。
9．标准状况下，体积为1 L的密闭容器中恰好可盛放n个N2分子和m个H2分子，则阿伏加德罗常数的值可近似表示为( A )
A．22.4(m＋n) B．22.4×6.02×1023(m＋n)
C．m＋n D．22.4(m＋n)/(6.02×1023)
解析：1 L容器中所含气体分子数为n＋m，又知标准状况下，22.4 L容器中所含气体分子数为NA，则可得＝，解得NA＝22.4(m＋n)。
10．已知m g A和n g B所含分子数相同，则下列说法不正确的是( C )
A．标准状况下，同体积的气体A、B的质量比为m∶n
B．25 ℃下，同质量的气体A、B的分子数比为n∶m
C．同温同压下，气体A、B的密度比为n∶m
D．相同状况下，同质量的气体A、B的体积比为n∶m
解析：由A、B气体的分子数相同知，两气体的物质的量相等，则此时＝＝，A项正确；同质量的A、B的物质的量之比＝＝，即分子数之比为n∶m，相同状况下，体积比为n∶m，B、D项正确；同温同压下，气体的密度之比等于摩尔质量之比，即＝＝，C项不正确。
11．下列叙述正确的是( C )
①2 mol氢原子 ②1 mol Al3＋ ③常温常压下，Vm＝22.4 L·mol－1
④NH3的摩尔质量是17 g ⑤c(Na2SO4)＝2.0 mol·L－1
A．②③④ B．①④⑤ C．①②⑤ D．①③④
解析：解答本题的关键是正确使用化学用语，掌握不同物理量单位的使用。③标准状况下，Vm＝22.4 L·mol－1。④摩尔质量的单位为g·mol－1。①②⑤表述正确。
12．下列叙述中正确的是( D )
①标准状况下，1 L HCl和1 L H2O的物质的量相同
②标准状况下，1 g H2和14 g N2的体积相同
③28 g CO的体积为22.4 L
④两种物质的物质的量相同，则它们在标准状况下的体积也相同
⑤在同温同体积时，气体物质的物质的量越大，则压强越大
⑥同温同压下，气体的密度与气体的相对分子质量成正比
A．①②③ B．④⑤⑥
C．②③⑥ D．②⑤⑥
解析：①标准状况下，H2O为液态，不能根据气体摩尔体积计算其物质的量，错误；②标准状况下，1 g H2和14 g N2的物质的量都为0.5 mol，故体积相同，正确；③非标准状况下，28 g CO的体积可能不是22.4 L，错误；④只有两种物质在标准状况下都是气体时，才能满足两者的物质的量相同，则它们在标准状况下的体积也相同，该物质的状态不一定是气体，错误；⑤根据阿伏加德罗定律的推论，可知在同温同体积时，气体物质的物质的量越大，则压强越大，正确；⑥根据阿伏加德罗定律的推论，可知同温同压下，气体的密度与气体的相对分子质量成正比，正确。
二、非选择题(共52分)
13．(9分)如图所示，一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a、b分成甲、乙两室；标准状况下，在乙室中充入0.4 mol HCl，甲室中充入NH3、H2的混合气体，静止时隔板位置如图所示。已知甲、乙两室中气体的质量差为7.0 g。
(1)甲室中气体的质量为7.6 g。
(2)甲室中NH3、H2的物质的量之比为1∶1。
(3)将隔板a去掉，当HCl与NH3充分反应生成NH4Cl固体后，隔板b将位于刻度“2”处(填数字，不考虑固体物质产生的压强)。
解析：根据密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板分隔成甲、乙两室，故两室中可视为同温、同压状况，根据阿伏加德罗定律及推论，甲室中气体物质的量为n(NH3)＋n(H2)＝2n(HCl)＝0.8 mol。
(1)甲室中气体的质量m＝36.5 g·mol－1×0.4 mol－7.0 g＝7.6 g。
(2)设甲室中含有x mol NH3，y mol H2。
x∶y＝1∶1。
(3)隔板a去掉后，0.4 mol NH3和0.4 mol HCl恰好完全反应生成NH4Cl固体，此时容器中气体只有0.4 mol H2。活动隔板b所处位置即气体体积数，由＝，＝，V＝2。
14．(9分)(1)相同条件下，某容器共收集到1体积CO2、3体积H2，该容器中CO2、H2的物质的量之比是1∶3；若该容器收集的CO2、H2两种气体所含分子数相等，则CO2、H2的质量之比是22∶1。
(2)44 g M和49 g N恰好完全反应生成76 g B和一定量的气体F。若F的相对分子质量为34，则标准状况下F的体积为11.2 L。
(3)已知A是二价金属，82 g该金属的硝酸盐中含有6.02×1023个硝酸根离子，则该硝酸盐的摩尔质量为164 g·mol－1。
解析：(1)相同条件下，CO2和H2的体积之比等于物质的量之比；两种气体所含分子数相同，即二者物质的量相同，则质量之比等于摩尔质量之比，为44∶2＝22∶1。(2)根据质量守恒可求出m(F)＝44 g＋49 g－76 g＝17 g，n(F)＝＝0.5 mol，在标准状况下V(F)＝0.5 mol×22.4 L·mol－1＝11.2 L。(3)该硝酸盐的化学式为A(NO3)2，n(NO)＝1 mol，即82 g A(NO3)2为0.5 mol，则M[A(NO3)2]＝＝164 g·mol－1。
15．(9分)根据下列数据确定元素X的相对原子质量。
(1)1.01×105 Pa、0 ℃时气态单质Xn的密度为d g/L，则X的相对原子质量为。
(2)相同状况下，一定体积的X的气态氢化物HmX的质量是等体积NH3的2倍。则X的相对原子质量为34－m。
(3)a个X原子的总质量为b g，则X的相对原子质量可表示为NA(设NA表示阿伏加德罗常数的值)。
解析：(1)根据公式：M＝d g/L×Vm可知，标准状况下Xn的相对分子质量为22.4d，则X的相对原子质量为。(2)HmX的相对分子质量为17×2＝34，则X的相对原子质量为(34－m)。(3)一个X原子的质量为 g,1 mol X的质量为 g·NA，则X的相对原子质量为NA。
16．(9分)一定量的液态化合物XY2，在一定量的O2中恰好完全燃烧，反应方程式为XY2(l)＋3O2(g)点燃,XO2(g)＋2YO2(g)。
冷却后，在标准状况下测得生成物的体积是672 mL，密度是2.56 g·L－1。
(1)反应前O2的体积是672 mL(标准状况下)。
(2)化合物XY2的摩尔质量是76 g·mol－1。
(3)若XY2分子中X、Y两元素质量比是3∶16，则X、Y两元素分别是C和S(填元素符号)。
解析：(1)观察反应方程式，因XY2为液态，由反应前后体积不变，知V(O2)＝672 mL。
(2)根据质量守恒定律，有：m(XY2)＝0.672 L×2.56 g·L－1－32 g·mol－1×≈0.76 g。
故M(XY2)＝＝76 g·mol－1。
(3)由＝及Ar(X)＋2Ar(Y)＝76，解得：Ar(X)＝12，Ar(Y)＝32。故X为C元素，Y为S元素。
17．(16分)某研究性学习小组欲测定室温下(25 ℃、101 kPa)的气体摩尔体积，该小组设计的简易实验装置如下图所示：
该实验的主要操作步骤如下：
①用100 mL容量瓶(填仪器名称)配制100 mL、1.0 mol·L－1的盐酸；
②量取10.0 mL 1.0 mol·L－1的盐酸加入锥形瓶中；
③称取a g已除去表面氧化膜的镁条，并系于铜丝末端，为使HCl全部参加反应，a的数值至少为0.12；
④往广口瓶中装入足量水，按上图连接好装置，检查装置的气密性；
⑤反应结束后待体系温度恢复到室温，读出量筒中水的体积为V mL。
请将上述步骤补充完整并回答下列问题：
(1)实验步骤④中检查装置气密性的方法是两手掌紧贴锥形瓶外壁一会儿，如果观察到广口瓶中长导管内有一段水柱高出液面，表明装置气密性良好。
(2)实验步骤⑤中应选用B的量筒。
A．100 mL B．200 mL C．500 mL
读数时除恢复到室温外，还要注意量筒内的液面与广口瓶内液面相平。
(3)若忽略水蒸气的影响，在实验条件下测得气体摩尔体积Vm＝0.2V L·mol－1；若未除去镁条表面的氧化膜，则测量结果偏小(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
解析：①容量瓶的选用要注意标明规格，故应用100 mL容量瓶；③因HCl的物质的量为0.01 mol，由反应Mg＋2HCl===MgCl2＋H2↑知，HCl可与0.005 mol Mg完全反应，为保证HCl完全反应，故镁应不少于0.005 mol×24 g·mol－1＝0.12 g。(1)本装置可与制氢气的装置联系，用微热法检查装置的气密性。(2)实验中产生的气体在标准状况下的体积为0.005 mol×22.4 L·mol－1＝0.112 L＝112 mL，考虑到室温时气体的体积大于此值，且仪器规格越接近实际测量值，误差越小，故选B。读数时注意量筒内的液面与广口瓶中液面相平，保证气压相等。(3)Vm是气体的体积(排出水的体积)与气体的物质的量之比。若未除去表面的氧化膜，导致氧化膜消耗盐酸且使镁的质量减小，从而放出H2的体积变小，则Vm偏小。
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