第2课时 气体摩尔体积
题组一 决定物质体积大小的因素
1.下列有关气体的叙述错误的是( )
A.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数肯定不同
B.在标准状况下,气体的摩尔体积约为22.4 L·mol-1
C.当分子数目相同时,气体体积的大小主要取决于气体分子之间的距离
D.气态物质没有固定的形状,且容易被压缩
2.(2022·张家界高一月考)决定气体体积的主要因素有( )
①气体的分子个数
②气体分子的大小
③气体分子间的平均距离
④气体的相对分子质量
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
题组二 气体摩尔体积
3.下列关于气体摩尔体积的说法中正确的是( )
A.标准状况下,1 mol H2O的体积是22.4 L
B.22 g CO2的物质的量是0.5 mol,其体积为11.2 L
C.只有标准状况下的气体摩尔体积是22.4 L·mol-1,其他条件下一定不是该值
D.标准状况下,1摩尔任何气体的体积都约是22.4 L
4.(2022·武汉高一月考)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,2.24 L 乙醇中含有0.1NA个分子
B.常温常压下,80 g氩气含有的原子数为2NA
C.1 mol Na2O2与足量H2O反应产生11.2 L的O2
D.1 mol Cl2与足量的铁粉反应转移的电子数目是3NA
5.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.标准状况下,11.2 L CH4和C2H4中含有的氢原子数目为2NA
B.标准状况下2.24 L H2与足量O2在密闭容器中反应,转移电子数为0.1NA
C.64 g Cu与Cl2完全反应,转移电子数为NA
D.常温常压下,22.4 L SO3的分子个数为NA
6.(2022·沈阳高一期末)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,40 g SO3所占的体积为11.2 L
B.1 mol OH-所含的电子数为10NA
C.标准状况下,28 g CO和N2的混合气体的体积为44.8 L
D.1 mol NaHSO4晶体中含H+数目为NA
题组三 阿伏加德罗定律及推论
7.(2022·湖北华中师大一附中高一期末)在两个容积相同的容器中,一个盛有N2,另一个盛有C2H4和CO的混合气体。在同温同压下,两容器内的气体一定相同的物理量有( )
①分子数 ②原子数 ③质量
④中子数 ⑤密度 ⑥气体摩尔体积
A.4项 B.5项
C.6项 D.3项
8.将质量均为m g的O2和X气体分别充入相同体积的密闭容器中,二者压强(p)与温度(T)的关系如图所示,则X气体可能是( )
A.H2 B.NH3 C.CO D.SO2
9.(2022·黑龙江哈九中高一期末)下列说法不正确的是( )
A.温度相同、体积相同的氧气和氮气分子数相同
B.等温等压下,二氧化硫气体与二氧化碳气体的密度之比等于16∶11
C.等温等体积下,5 mol氧气和 2 mol氮气的压强之比等于5∶2
D.等温等压下,32 g 氧气和2 g氢气的体积之比等于1∶1
10.(2022·四川眉山高一期末)已知a g气体XY3含有b个原子,设阿伏加德罗常数的值为NA,气体摩尔体积为c L·mol-1,则该条件下11.2 L该气体的质量为( )
A. g B. g
C. g D. g
11.在甲、乙两个体积不同的密闭容器中,分别充入质量相等的CO、CO2气体时,两容器的温度和压强均相同,则下列说法正确的是( )
A.充入的CO分子数比CO2分子数少
B.甲容器的体积比乙容器的体积小
C.CO的摩尔体积比CO2的摩尔体积小
D.若将压强相同改为体积相同,则甲容器的压强比乙容器的压强大
12.(2022·山东日照高一月考)三种气体 X、Y、Z 的相对分子质量关系为M(X)A.原子数相等的三种气体,质量最大的是Z
B.若一定条件下,三种气体体积均为2.24 L,则它们的物质的量一定均为0.1 mol
C.同温同压下,三种气体中密度最小的是X
D.同温下,体积相同的两容器分别充a g Y气体和2a g Z气体,则压强之比为1∶2
13.(2022·安徽亳州二中高一期中)回答下列问题:
(1)含有6.02×1023个氧原子的H2SO4的物质的量是__________mol。
(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)等质量的NH3和N2物质的量之比为__________________________________________。
14.现有16.0 g CO 和 CO2 的混合气体,在标准状况下其体积为 8.96 L。请回答下列问题:
(1)该混合气体的平均摩尔质量为________________________________________________。
(2)混合气体中碳原子的个数为______________(用NA 表示阿伏加德罗常数的值)。
(3)将混合气体依次通过如图所示装置,最后收集在气球中(体积在标准状况下测定)。
①气球中收集到的气体的质量为____________。
②气球中收集到的气体中,电子总数为________(用NA 表示,假设气体全部进入气球中)。
③气球的体积为________________L(忽略气球弹性的影响)。
④若将混合气体通入足量的 Na2O2 中,转移的电子数为________________ (用NA 表示)。
15.(2023·河北邢台高一期末)我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”为世界制碱工业做出了巨大贡献,该法利用的原理为NaCl+CO2+NH3+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl。根据要求回答下列问题:
(1)同温同压下,等物质的量的CO2和NH3,前者与后者的分子数之比为____________,原子总数之比为__________,密度之比为____________________________________________。
(2)与标准状况下6.72 L CO2中所含的氧原子数相等的H2O的质量为____________g,与该质量的水中所含的氢原子数相等的NH3在标准状况下的体积为____________L。
(3)将一定量CO2和NH3混合测得混合气体中碳元素与氮元素的质量之比为3∶7,则该混合气体中CO2与NH3物质的量之比为__________,该混合气体的密度是同温同压下氢气密度的________倍。
第2课时 气体摩尔体积
1.A 2.B 3.D 4.B
5.A [CH4和C2H4中均含有4个氢原子,标准状况下11.2 L CH4和C2H4的物质的量为
0.5 mol,含有的氢原子数为2NA,故A正确;标准状况下2.24 L H2与O2反应转移电子数为0.2NA,故B错误;Cu与Cl2反应生成CuCl2,64 g Cu的物质的量为1 mol,与Cl2完全反应,转移电子数为2NA,故C错误;常温常压下SO3不是气体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,故D错误。]
6.B [标准状况下,SO3为固体,故40 g SO3即0.5 mol SO3的体积小于11.2 L,A错误;1个OH-中含10个电子,故1 mol OH-中含10NA个电子,B正确;CO和氮气的摩尔质量均为28 g·mol-1,故28 g混合物的物质的量为1 mol,则标准状况下,气体的体积V=nVm=
1 mol×22.4 L·mol-1=22.4 L,C错误;NaHSO4晶体中不含H+,D错误。]
7.A [①在同温同压下,相同体积的任何气体含有相同的分子数,则相同体积的N2与C2H4和CO的混合气体的分子数相同,符合题意;②在同温同压下,相同体积的任何气体含有相同的分子数,物质的量相等,CO、N2是双原子分子、C2H4是6原子分子,则气体的原子数一定不相等,不符合题意;③CO、N2和C2H4的摩尔质量都是28 g·mol-1,N2的物质的量与C2H4和CO的总物质的量相等时,质量一定相等,符合题意;④CO的中子数为14,N2的中子数为14,C2H4的中子数为12,故两容器内气体的中子数一定不相等,不符合题意;⑤C2H4和CO的相对分子质量都是28,故混合气体平均相对分子质量为28,N2的相对分子质量为28,同温同压下,气体密度之比等于相对分子质量之比,故两容器内气体的密度相等,符合题意;⑥在相同温度和压强下,气体的摩尔体积相等,符合题意;综上所述,正确的有4项。]
8.D 9.A 10.A
11.D [由于M(CO)12.C [根据m=nM=,分子数目相等的三种气体,相对分子质量越大,质量越大;因为不确定X、Y、Z三种气体分子中原子个数和组成,所以由原子数相等的三种气体不能确定三种气体的分子数,故A错误;气体的物质的量n=,Vm和气体的状态有关,三种气体体积均为2.24 L,Vm不一定等于22.4 L·mol-1,所以它们的物质的量不一定均为0.1 mol,故B错误;根据阿伏加德罗定律的推论知,同温同压下,气体的密度和相对分子质量成正比,则三种气体密度最小的是X,故C正确;同温同体积的气体物质的量之比等于压强之比,已知M(Y)=0.5M(Z),则====1∶1,故D错误。]
13.(1)0.25 (2)XY3 (3)28∶17
14.(1)40 g·mol-1 (2)0.4NA (3)①2.8 g ②1.4NA
③2.24 ④0.3NA
15.(1)1∶1 3∶4 44∶17 (2)10.8 8.96 (3)1∶2 13
解析 (1)同温同压下,等物质的量的CO2和NH3,分子数之比等于物质的量之比,前者与后者的分子数之比为1∶1,原子总数之比为3∶4,密度之比等于摩尔质量之比为44∶17。
(2)标准状况下6.72 L CO2的物质的量是=0.3 mol,所含的氧原子的物质的量是0.6 mol,则H2O的物质的量是0.6 mol,质量为0.6 mol×18 g·mol-1=10.8 g,该质量的水中含1.2 mol氢原子,则NH3物质的量为0.4 mol,在标准状况下的体积为0.4 mol×22.4 L·
mol-1=8.96 L。
(3)将一定量CO2和NH3混合测得混合气体中碳元素与氮元素的质量之比为3∶7,碳元素与氮元素的物质的量之比为∶=1∶2,则该混合气体中CO2与NH3物质的量之比为1∶2,该混合气体的平均摩尔质量是g·mol-1=26 g·mol-1,同温同压下,密度之比等于摩尔质量之比,密度是同温同压下氢气密度的=13倍。