第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第三节 物质的量
第2课时 气体摩尔体积
培优第一阶——基础过关练
1．（2022·湖北省期中）下列物质的体积约为22.4 L的是
A．标准状况下，1 mol H2O B．20℃、101kPa时，36.5 g HCl
C．常温常压下，16 g CH4 D．标准状况下，1 mol O2
【答案】D
【解析】A项，标准状况下水不是气体，错误；B项，不是标准状况下，体积不好计算，错误；C项，不是标准状况下，体积不好计算，错误；D项，标准状况下，O2体积为1 mol×22.4 L·mol－1＝22.4 L，正确。
2．（2022·北京人大附中期末）气体的体积主要由以下什么因素决定的：①气体分子的直径 ②气体物质的量的多少 ③气体分子间的平均距离 ④气体分子的相对分子质量
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
【答案】C
【解析】气体体积主要由气体物质的量的多少和气体分子间的平均距离决定，故选C项。
3．（2022·安徽芜湖期末）一种气体的质量是14.2 g，标准状况下的体积为4.48 L，该气体的摩尔质量是
A．28.4 B．71 C．28.4 g·mol－1 D．71 g·mol－1
【答案】D
【解析】标准状况下的体积为4.48 L该气体物质的量是n＝＝0.2 mol，气体的质量是14.2 g，则该气体的摩尔质量M＝＝＝71 g·mol－1，故选D项。
4．（2022·福建厦门期末）标准状况下，下列物质所占体积最大的是
A．36 g H2O B．1.5 mol H2
C．48 g O3 D．3.01×1023个N2
【答案】B
【解析】A项，标准状况下，36 g水的体积为36 mL；B项，1.5 mol氢气的体积为1.5 mol×22.4 L·mol－1＝33.6 L；C项，48 g臭氧的体积为×22.4 L·mol－1＝22.4 L；D项，3.01×1023个氮气的体积为×22.4 L·mol－1＝11.2 L，则1.5 mol H2的体积最大，故选B项。
5．（2022·北京丰台期中）相同状况下，等体积的CO和CO2两种气体，以下有关说法不正确的是
A．所含分子数相同 B．所含氧原子个数之比为1∶2
C．摩尔质量之比为7∶11 D．密度之比为11∶7
【答案】D
【解析】A项，同温同压下，体积之比等于分子数之比，因此两者所含分子数相同，正确；B项，根据同温同压下，物质的量之比等于体积之比，因此所含氧原子个数之比为1∶2，正确；C项，摩尔质量之比为28∶44＝7∶11，正确；D项，同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比，因此密度之比为28 g·mol－1∶44 g·mol－1＝7∶11，错误。
6．（2022·甘肃张掖期末）相同温度下，等质量的H2、O2、CO2、SO2分别通入四个体积相同的恒容密闭容器中，其中表示通入SO2的容器中的压强的是
A．p1 B．p2 C．p3 D．p4
【答案】A
【解析】等质量的H2、O2、CO2、SO2四种气体中，由n＝可知，SO2的物质的量最小，相同温度、容积时，气体的压强之比等于气体分子物质的量之比，二氧化硫的压强最小，A项正确。
7．（2022·北京人大附中期末）2020年11月24日长征五号火箭成功发射嫦娥五号探测器。偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能液态燃料，其燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是
A．偏二甲肼的摩尔质量为60 g
B．标况下，1 mol偏二甲肼的体积约为22.4 L
C．6 g偏二甲肼分子中含有0.1NA个N2分子
D．NA个偏二甲肼分子的质量为60 g
【答案】D
【解析】A项，摩尔质量的单位是g·mol－1，错误；B项，偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能液态燃料，1 mol偏二甲肼的体积不是22.4 L，错误；C项，偏二甲肼分子中不含氮气分子，错误；D项，偏二甲肼的摩尔质量为60 g·mol－1，NA个偏二甲肼分子的物质的量为1 mol，1 mol偏二甲肼的质量为60 g，正确。
8．（2022·河南林州期末）很多食品包装袋内填充有氮气或二氧化碳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
【答案】D
【解析】根据阿伏加德罗定律，在相同的温度、压强和体积的条件下，气体具有相同的分子数。分子数相同的分子，物质的量也相同。
A项，氮气和二氧化碳的摩尔质量不同，根据m＝nM可知，氮气和二氧化碳的质量不同，不符合题意；B项，氮气是双原子分子，二氧化碳是三原子分子，所以当氮气和二氧化碳分子数相同时，原子数不同，不符合题意；C项，氮气和二氧化碳的质量不同，体积相同，所以密度不同，不符合题意；D项，由以上分析可知，氮气和二氧化碳分子数相同，符合题意。
9．（2022·河北唐山遵化期中）下列说法正确的是
A．气体摩尔体积就是22.4 L
B．任何状况下，1 mol任何气体的体积一定是22.4 L
C．标准状况下22.4 L水含有6.02×1023个分子
D．1 mol H2和O2的混合气体在标准状况下的体积约22.4 L
【答案】D
【解析】A项，气体摩尔体积指在一定温度和压强下，单位物质的量气体所占的体积，标准状况下，气体摩尔体积为22.4 L·mol－1，其他条件下不一定是22.4 L·mol－1，错误；B项，标准状况下，1 mol气体体积约为22.4 L，其他条件下不一定，错误；C项，标准状况下，水是液体而非气体，故22.4 L水物质的量不是1 mol，错误；D项，1 mol任何气体（包括混合气体），在标准状况下体积约为22.4 L，正确。
10．（2021·河南安阳三十五中改编）在标准状况下，18 g CO与CO2的混合气体，体积为11.2 L。则：
（1）混合气体的密度是______________。
（2）混合气体的平均摩尔质量是___________。
（3）CO的体积是___________。
（4）CO与CO2的质量之比是__________。
（5）混合气体中所含氧原子的物质的量是____________。
【答案】（1）1.6 g·L－1 （2）36 g·mol－1 （3）5.6 L （5）7∶11 （5）0.75 mol
【解析】（1）混合气体的密度为：ρ＝＝1.6 g·L－1；（2）混合气体的物质的量为＝0.5 mol，混合气体平均摩尔质量为＝36 g·mol－1；（3）设CO与CO2的物质的量分别为x、y，根据二者质量及物质的量，则x＋y＝0.5 mol、28 g·mol－1×x＋44 g·mol－1×y＝18 g，解得：x＝0.25 mol、y＝0.25 mol，则V(CO)＝0.25 mol×22.4 L·mol－1＝5.6 L；（4）CO和CO2的质量之比为(0.25 mol×28 g·mol－1)∶(0.25 mol×44 g·mol－1)＝7∶11；（5）混合气体中所含氧原子的物质的量为n(CO)×1＋n(CO2)×2＝0.25 mol×1＋0.25 mol×2＝0.75 mol。
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11．（2022·安徽宿州十三所重点中学期中）雾霾天气对环境造成了严重影响，部分城市有关部门经常性开展PM2.5和臭氧的监测。下列有关说法正确的是
A．臭氧的相对分子质量是48 g·mol－1
B．同温同压条件下，等质量的氧气和臭氧体积比为3∶2
C．48 g臭氧的体积为22.4 L
D．1.00 mol臭氧中含有电子总数为18×6.02×1023
【答案】B
【解析】A项，臭氧的相对分子质量是为48，没有单位，错误；B项，同温同压条件下，气体的体积比与物质的量之比相等，所以等质量的氧气和臭氧体积比为∶＝3∶2，正确；C项，未指明温度和压强，不能根据22.4 L·mol－1计算气体的体积，错误；D项，一个臭氧分子含有8×3＝24个电子，1.00 mol臭氧中含有电子总数为24×6.02×1023，错误。
12．（2022·安徽蚌埠期末）三元催化剂可催化汽车尾气中污染性气体转化为无污染气体，其反应如下：2NO＋2CON2＋2CO2，下列说法中正确的是
A．CO是氧化剂
B．每生成1 mol N2共转移2 mol电子
C．氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2
D．每产生标准状况下448 mL N2共转移0.08 mol电子
【答案】D
【解析】A项，CO中碳元素化合价从+2价升高到+4价，失去2个电子，CO是还原剂，错误；B项，氮元素化合价从+2价降低到0价，生成1 mol N得到2 mol电子，则每生成1 mol N2共转移4 mol电子，错误；C项，二氧化碳是氧化产物，氮气是还原产物，氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1，错误；D项，每产生标准状况下448 mL N2即0.02 mol N2，共转移0.02 mol×4＝0.08 mol电子，正确。
13．（2022·安徽宿州十三所重点中学期中）如图所示，气缸的总体积一定，内部被活塞隔成I、II两部分，活塞可以自由移动，也可以固定。25℃时向I中充入8 g SO2，II中充入8 g O2，则下列说法正确的是
A．当活塞不再移动时，I、II两部分体积比为1∶2
B．当活塞不再移动时，I、II两部分密度比为1∶1
C．当活塞固定在气缸中间，I、II两部分压强比为1∶1
D．当活塞固定在气缸中间，I、II两部分压强比为2∶1
【答案】A
【解析】8 g SO2的物质的量为 mol，II中充入8 g O2为 mol。
A项，同温同压下，物质的量之比等于体积之比，当活塞不再移动时，I、II两部分体积比为∶＝1∶2，正确；B项，ρ＝，质量相同，则密度之比等于体积的反比，为2∶1，错误；C项，当活塞固定在气缸中间，同温同体积时，气体的压强之比等于其物质的量之比，故I、II两部分压强比为：＝＝＝1∶2，错误；D项，当活塞固定在气缸中间，I、II两部分压强比为为：＝＝1∶2，错误。
14．（2022·江苏扬州中学期中）在体积相同两个密闭容器中分别充满C2H4、C3H6气体，当这两个容器内温度和气体密度相等时，下列说法正确的是
A．两种气体的压强是P(C2H4)＜P(C3H6)
B．C2H4比C3H6的质量小
C．两种气体的分子数目相等
D．两种气体的氢原子数目相等
【答案】D
【解析】C2H4和C3H6的体积相同，密度相等，则C2H4和C3H6的质量相等；C2H4、C3H6的摩尔质量依次为28 g·mol－1、42 g·mol－1，等质量的C2H4和C3H6的物质的量之比为∶＝3∶2。
A项，同温同压下，压强之比等于物质的量之比，P(C2H4)∶P(C3H6)＝3∶2，故P(C2H4)＞P(C3H6)，错误；B项，由上分析，两气体的质量相等，错误；C项，两气体的分子数为3∶2，分子数不相等，错误；D项，两气体的分子数目之比为3∶2；所含氢原子数之比为(3×4)∶(2×6)=1∶1，即所含氢原子数目相等，正确。
15．（2022·湖南娄底新化县期末改编）（1）等质量的下列气体HCl、NH3、CO2、O2四种气体中，在相同温度和相同压强条件下，体积最大的是_______；温度和相同体积条件下，压强最小的是_______。
（2）等质量的SO2和SO3所含物质的量之比是_________，氧原子个数之比是_________。
（3）实验室用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2，若反应中转移的电子物质的量为1 mol，则在标准状况下产生的Cl2的体积为__________。
（4）设NA为阿伏加德罗常数的数值，如果a g某未知气体中含有的分子数为b，则c g该气体在标准状况下的体积约是__________L(用NA的式子表示)。
【答案】（1）NH3 CO2 （2）5∶4 5∶6 （3）11.2 L （4）
【解析】（1）M(HCl)＝36.5 g·mol－1，M(NH3)＝17 g·mol－1，M(CO2)＝44 g·mol－1，M(O2)＝32 g·mol－1，由n＝可知相同质量时，NH3的物质的量最大，CO2的物质的量最小。同温和同压时，气体的体积与其物质的量成正比，故体积最大的是NH3；同温同体积时，气体的压强之比与其物质的量成正比，则压强最小的是CO2；（2）由n＝可知质量相同时，物质的量与摩尔质量成反比，等质量的SO2和SO3所含物质的量之比为＝＝，氧原子个数之比是＝；（3）由反应，可知反应中转移1 mol e－，则会生成0.5 mol Cl2，V(Cl2)＝0.5 mol×22.4 L·mol－1＝11.2 L；（4）a g某未知气体中含有的分子数为b，则该气体的相对分子质量为＝，c g该气体的物质的量为 mol＝ mol，标况下的体积为：×22.4 L·mol－1＝。
16．（2022·江苏扬州中学期中）回答下列问题：
（1）有以下物质①石墨；②钠；③酒精；④氨气；⑤液态氯化氢；⑥氯化钠固体；⑦氢氧化钡溶液。
其中能导电的是___________；属于非电解质的是___________。
（2）在一定的温度和压强下，1体积气体X2跟3体积气体Y2化合生成2体积化合物，则该化合物的化学式是___________。
（3）写出亚硫酸氢钾在水溶液中的电离方程式_______________________。
（4）室温下，某容积固定的密闭容器由可移动的薄片活塞隔成A、B两室，分别向A、B两室充入H2、O2的混合气体和1 mol空气，此时活塞的位置如图所示。
实验测得A室混合气体的质量为34 g，若将A室H2、O2的混合气体点燃，恢复原温度后，最终活塞停留的位置在_____刻度处。
【答案】（1）①②⑦ ③④ （2）XY3或者Y3X （3）KHSO3＝K＋＋HSO3－ （4）2
【解析】（1）物质中存在自由移动的离子或电子的，就能导电；能导电的是石墨，钠，氢氧化钡溶液；自身不能电离出离子的化合物属于非电解质，所以属于非电解质的是酒精，氨气；（2）根据阿伏伽德罗定律可知，同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，则1体积气体X2跟3体积气体Y2化合生成2体积化合物C，可知X2＋3Y2＝2C，根据质量守恒定律，可知C是由X和Y两种元素组成，则其化学式为XY3(或Y3X)；（3）亚硫酸氢钾在水溶液中的电离方程式为KHSO3＝K＋＋HSO3－；（4）假设氢气的物质的量为x mol，氧气的物质的量为y mol，则根据图可知，x＋y＝2，2x＋32y＝34，解x＝1，y＝1。2H2＋O22H2O，反应后氧气有剩余，剩余氧气为1 mol－0.5 mol＝0.5 mol，恢复到室温时两边压强相同，体积比等于物质的量比，＝，＝，＝，V(A室)＝6 L×＝2 L，则活塞停在2处。
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第页第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第三节 物质的量
第2课时 气体摩尔体积
培优第一阶——基础过关练
1．（2022·湖北省期中）下列物质的体积约为22.4 L的是
A．标准状况下，1 mol H2O B．20℃、101kPa时，36.5 g HCl
C．常温常压下，16 g CH4 D．标准状况下，1 mol O2
2．（2022·北京人大附中期末）气体的体积主要由以下什么因素决定的：①气体分子的直径 ②气体物质的量的多少 ③气体分子间的平均距离 ④气体分子的相对分子质量
A．①② B．①③ C．②③ D．②④
3．（2022·安徽芜湖期末）一种气体的质量是14.2 g，标准状况下的体积为4.48 L，该气体的摩尔质量是
A．28.4 B．71 C．28.4 g·mol－1 D．71 g·mol－1
4．（2022·福建厦门期末）标准状况下，下列物质所占体积最大的是
A．36 g H2O B．1.5 mol H2
C．48 g O3 D．3.01×1023个N2
5．（2022·北京丰台期中）相同状况下，等体积的CO和CO2两种气体，以下有关说法不正确的是
A．所含分子数相同 B．所含氧原子个数之比为1∶2
C．摩尔质量之比为7∶11 D．密度之比为11∶7
6．（2022·甘肃张掖期末）相同温度下，等质量的H2、O2、CO2、SO2分别通入四个体积相同的恒容密闭容器中，其中表示通入SO2的容器中的压强的是
A．p1 B．p2 C．p3 D．p4
7．（2022·北京人大附中期末）2020年11月24日长征五号火箭成功发射嫦娥五号探测器。偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能液态燃料，其燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是
A．偏二甲肼的摩尔质量为60 g
B．标况下，1 mol偏二甲肼的体积约为22.4 L
C．6 g偏二甲肼分子中含有0.1NA个N2分子
D．NA个偏二甲肼分子的质量为60 g
8．（2022·河南林州期末）很多食品包装袋内填充有氮气或二氧化碳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
9．（2022·河北唐山遵化期中）下列说法正确的是
A．气体摩尔体积就是22.4 L
B．任何状况下，1 mol任何气体的体积一定是22.4 L
C．标准状况下22.4 L水含有6.02×1023个分子
D．1 mol H2和O2的混合气体在标准状况下的体积约22.4 L
10．（2021·河南安阳三十五中改编）在标准状况下，18 g CO与CO2的混合气体，体积为11.2 L。则：（1）混合气体的密度是______________。
（2）混合气体的平均摩尔质量是___________。
（3）CO的体积是___________。
（4）CO与CO2的质量之比是__________。
（5）混合气体中所含氧原子的物质的量是____________。
培优第二阶——拓展培优练
11．（2022·安徽宿州十三所重点中学期中）雾霾天气对环境造成了严重影响，部分城市有关部门经常性开展PM2.5和臭氧的监测。下列有关说法正确的是
A．臭氧的相对分子质量是48 g·mol－1
B．同温同压条件下，等质量的氧气和臭氧体积比为3∶2
C．48 g臭氧的体积为22.4 L
D．1.00 mol臭氧中含有电子总数为18×6.02×1023
12．（2022·安徽蚌埠期末）三元催化剂可催化汽车尾气中污染性气体转化为无污染气体，其反应如下：2NO＋2CON2＋2CO2，下列说法中正确的是
A．CO是氧化剂
B．每生成1 mol N2共转移2 mol电子
C．氧化产物和还原产物的物质的量之比为1∶2
D．每产生标准状况下448 mL N2共转移0.08 mol电子
【答案】D
【解析】A项，CO中碳元素化合价从+2价升高到+4价，失去2个电子，CO是还原剂，错误；B项，氮元素化合价从+2价降低到0价，生成1 mol N得到2 mol电子，则每生成1 mol N2共转移4 mol电子，错误；C项，二氧化碳是氧化产物，氮气是还原产物，氧化产物和还原产物的物质的量之比为2∶1，错误；D项，每产生标准状况下448 mL N2即0.02 mol N2，共转移0.02 mol×4＝0.08 mol电子，正确。
13．（2022·安徽宿州十三所重点中学期中）如图所示，气缸的总体积一定，内部被活塞隔成I、II两部分，活塞可以自由移动，也可以固定。25℃时向I中充入8 g SO2，II中充入8 g O2，则下列说法正确的是
A．当活塞不再移动时，I、II两部分体积比为1∶2
B．当活塞不再移动时，I、II两部分密度比为1∶1
C．当活塞固定在气缸中间，I、II两部分压强比为1∶1
D．当活塞固定在气缸中间，I、II两部分压强比为2∶1
【答案】A
【解析】8 g SO2的物质的量为 mol，II中充入8 g O2为 mol。
A项，同温同压下，物质的量之比等于体积之比，当活塞不再移动时，I、II两部分体积比为∶＝1∶2，正确；B项，ρ＝，质量相同，则密度之比等于体积的反比，为2∶1，错误；C项，当活塞固定在气缸中间，同温同体积时，气体的压强之比等于其物质的量之比，故I、II两部分压强比为：＝＝＝1∶2，错误；D项，当活塞固定在气缸中间，I、II两部分压强比为为：＝＝1∶2，错误。
14．（2022·江苏扬州中学期中）在体积相同两个密闭容器中分别充满C2H4、C3H6气体，当这两个容器内温度和气体密度相等时，下列说法正确的是
A．两种气体的压强是P(C2H4)＜P(C3H6)
B．C2H4比C3H6的质量小
C．两种气体的分子数目相等
D．两种气体的氢原子数目相等
【答案】D
【解析】C2H4和C3H6的体积相同，密度相等，则C2H4和C3H6的质量相等；C2H4、C3H6的摩尔质量依次为28 g·mol－1、42 g·mol－1，等质量的C2H4和C3H6的物质的量之比为∶＝3∶2。
A项，同温同压下，压强之比等于物质的量之比，P(C2H4)∶P(C3H6)＝3∶2，故P(C2H4)＞P(C3H6)，错误；B项，由上分析，两气体的质量相等，错误；C项，两气体的分子数为3∶2，分子数不相等，错误；D项，两气体的分子数目之比为3∶2；所含氢原子数之比为(3×4)∶(2×6)=1∶1，即所含氢原子数目相等，正确。
15．（2022·湖南娄底新化县期末改编）（1）等质量的下列气体HCl、NH3、CO2、O2四种气体中，在相同温度和相同压强条件下，体积最大的是_______；温度和相同体积条件下，压强最小的是_______。
（2）等质量的SO2和SO3所含物质的量之比是_________，氧原子个数之比是_________。
（3）实验室用MnO2与浓盐酸反应制备Cl2，若反应中转移的电子物质的量为1 mol，则在标准状况下产生的Cl2的体积为__________。
（4）设NA为阿伏加德罗常数的数值，如果a g某未知气体中含有的分子数为b，则c g该气体在标准状况下的体积约是__________L(用NA的式子表示)。
【答案】（1）NH3 CO2 （2）5∶4 5∶6 （3）11.2 L （4）
【解析】（1）M(HCl)＝36.5 g·mol－1，M(NH3)＝17 g·mol－1，M(CO2)＝44 g·mol－1，M(O2)＝32 g·mol－1，由n＝可知相同质量时，NH3的物质的量最大，CO2的物质的量最小。同温和同压时，气体的体积与其物质的量成正比，故体积最大的是NH3；同温同体积时，气体的压强之比与其物质的量成正比，则压强最小的是CO2；（2）由n＝可知质量相同时，物质的量与摩尔质量成反比，等质量的SO2和SO3所含物质的量之比为＝＝，氧原子个数之比是＝；（3）由反应，可知反应中转移1 mol e－，则会生成0.5 mol Cl2，V(Cl2)＝0.5 mol×22.4 L·mol－1＝11.2 L；（4）a g某未知气体中含有的分子数为b，则该气体的相对分子质量为＝，c g该气体的物质的量为 mol＝ mol，标况下的体积为：×22.4 L·mol－1＝。
16．（2022·江苏扬州中学期中）回答下列问题：
（1）有以下物质①石墨；②钠；③酒精；④氨气；⑤液态氯化氢；⑥氯化钠固体；⑦氢氧化钡溶液。
其中能导电的是___________；属于非电解质的是___________。
（2）在一定的温度和压强下，1体积气体X2跟3体积气体Y2化合生成2体积化合物，则该化合物的化学式是___________。
（3）写出亚硫酸氢钾在水溶液中的电离方程式_______________________。
（4）室温下，某容积固定的密闭容器由可移动的薄片活塞隔成A、B两室，分别向A、B两室充入H2、O2的混合气体和1 mol空气，此时活塞的位置如图所示。
实验测得A室混合气体的质量为34 g，若将A室H2、O2的混合气体点燃，恢复原温度后，最终活塞停留的位置在_____刻度处。
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