2024鲁科版新教材高中化学必修第一册同步练习--第2课时 气体摩尔体积（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024鲁科版新教材高中化学必修第一册同步练习--第2课时 气体摩尔体积（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 90.5KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-09-22 08:53:57 | ||
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文档简介
2024鲁科版新教材高中化学必修第一册
第2课时 气体摩尔体积
基础过关练
题组一 正确理解气体摩尔体积
1.下列说法正确的是( )
A.1 mol固体或液体的体积主要由微粒间距离决定
B.1 mol气体的体积主要由微粒的大小决定
C.O2的气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1
D.气体微粒间的距离受温度、压强影响大,固体或液体微粒间的距离受温度、压强影响小
2.(2021安徽蚌埠三中月考)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是( )
A.常温常压下,11.2 L氧气所含的原子数为NA
B.标准状况下,22.4 L NH3所含的电子数为10NA
C.常温常压下,22.4 L O3所含的氧原子数为3NA
D.标准状况下,11.2 L H2O所含的分子数为0.5NA
题组二 气体摩尔质量的有关计算
3.(2022山东师大附中月考)已知21.6 g X气体在标准状况下的体积是8.96 L,则X气体的摩尔质量是( )
A.54 g B.108 g
C.54 g·mol-1 D.108 g·mol-1
4.CO和CO2的混合气体18 g,假设该混合气体可以点燃,完全燃烧后测得CO2体积为11.2 L(标准状况)。
(1)混合气体中CO的质量是 g。
(2)混合气体中CO2在标准状况下的体积是 L。
(3)混合气体在标准状况下的密度是 g·L-1。
(4)混合气体的平均摩尔质量是 g·mol-1。
题组三 阿伏加德罗定律及其推论
5.(2022山西太原期中)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
6.(2022陕西咸阳中学月考)下列图示中,表示同温同压下等质量的氢气与氦气的混合气体的是( )
7.(2022山东枣庄三中月考)两个容积相同的瓶子,同温同压下,一个装有C2H4,另一个装有CO,则两气体不相等的是( )
A.质量 B.分子总数
C.密度 D.原子总数
8.已知同温同压下,气体的密度与其摩尔质量成正比。若一只气球放在空气(空气的平均摩尔质量为29 g·mol-1)中可静止不动(忽略气球的质量),则在相同条件下该气球放在下列气体中会下沉的是( )
A.O2 B.Cl2
C.CO2 D.CH4
能力提升练
题组一 气体摩尔体积及相关计算
1.(2022山东菏泽郓城实验中学月考)在下列各组物质中,分子数一定相同的是( )
A.2 L CO和2 L CO2
B.9 g H2O和标准状况下11.2 L CO2
C.标准状况下1 mol O2和22.4 L H2O
D.0.2 mol H2和4.48 L HCl气体
题组二 阿伏加德罗定律及其推论的理解与应用
2.(2022湖北华中科技大学附中检测)如图所示,相同状况下,分别用氯化氢和四种混合气体吹出体积相等的五个气球。A、B、C、D四个气球中所含原子数与盛有氯化氢的气球中所含原子数一定相等的是( )
3.(2021河南洛阳第一高级中学月考)同温同压下,a g甲气体和2a g乙气体所占体积之比为1∶2。根据阿伏加德罗定律及其推论判断,下列叙述不正确的是( )
A.同温同压下,甲和乙的密度之比为1∶1
B.甲与乙的相对分子质量之比为1∶1
C.同温同体积下,等质量的甲和乙的压强之比为1∶1
D.等质量的甲和乙中所含的原子数之比一定为1∶1
4.(双选)(2022山东烟台招远二中月考)三个密闭容器中分别充入N2、H2、O2气体,下列说法正确的是( )
A.当它们的温度和压强均相同时,三种气体的密度:ρ(H2)>ρ(N2)>ρ(O2)
B.当它们的质量、温度和体积均相同时,三种气体的压强:p(H2)>p(N2)>p(O2)
C.当它们的质量、温度和压强均相同时,三种气体的体积:V(O2)>V(N2)>V(H2)
D.当它们的压强、体积和温度均相同时,三种气体的质量:m(O2)>m(N2)>m(H2)
5.(2021河南豫西名校联考)由A元素组成的固体单质X和由B元素组成的气体单质Y在容积一定的密闭容器中完全反应生成气体Z,相同温度下测得容器内压强不变,且反应后气体Z的密度是原气体密度的4倍。则下列判断正确的是( )
A.上述两种单质的摩尔质量之比为1∶4
B.生成物Z中A元素的质量分数为75%
C.生成物Z中A、B元素的原子个数之比为3∶1
D.反应前后气体分子数之比为1∶4
6.(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两部分体积之比为1∶2
B.当活塞不再移动时,Ⅰ、Ⅱ两部分密度之比为1∶1
C.当活塞固定在气缸正中间,Ⅰ、Ⅱ两部分压强之比为1∶1
D.当活塞固定在气缸正中间,Ⅰ、Ⅱ两部分压强之比为2∶1
答案全解全析
基础过关练
1.D 2.B 3.C 5.D 6.A 7.D 8.D
1.D 1 mol固体或液体的体积主要由微粒大小决定,A错误;1 mol气体的体积主要由气体分子之间的平均距离决定,B错误;气体所处的状况未知,气体摩尔体积不确定,在标准状况下O2的气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1,C错误。
2.B 常温常压下,11.2 L氧气的物质的量不是0.5 mol,所含的原子数不为NA,A错误;标准状况下,22.4 L NH3的物质的量为1 mol,1 mol NH3中含有10 mol电子,含有的电子数为10NA,B正确;常温常压下,22.4 L O3的物质的量不是1 mol,氧原子数不为3NA,C错误;标准状况下水不是气体,11.2 L H2O的物质的量不是0.5 mol,所含的分子数不为0.5NA,D错误。
3.C 该气体的物质的量为8.96 L÷22.4 L·mol-1=0.4 mol,其摩尔质量为21.6 g÷0.4 mol=54 g·mol-1,故选C。
4.答案 (1)7 (2)5.6 (3)1.61 (4)36
解析 CO燃烧发生反应:2CO+O2 2CO2,CO的体积与生成CO2的体积相等,燃烧后CO2的总体积为11.2 L(标准状况),故18 g CO和CO2的混合气体的总体积为11.2 L(标准状况),在标准状况下,18 g CO和CO2的混合气体的物质的量为0.5 mol,设CO的物质的量为x mol,CO2的物质的量为y mol,则,解得x=0.25,y=0.25。
(1)混合气体中CO的质量=28 g·mol-1×0.25 mol=7 g。
(2)标准状况下,原混合气体中CO2的体积为0.25 mol×22.4 L·mol-1=5.6 L。
(3)标准状况下,原混合气体的密度=≈1.61 g·L-1。
(4)解法一:=ρ·22.4 L·mol-1=1.61 g·L-1×22.4 L·mol-1≈36 g·mol-1;
解法二:==36 g·mol-1;
解法三:=28 g·mol-1×50%+44 g·mol-1×50%=36 g·mol-1;
故混合气体的平均摩尔质量为36 g·mol-1。
5.D 同温同压下,同体积的任何气体所含的分子数相同,故选D。
6.A 同温同压下,气体的体积之比=物质的量之比=分子数之比。等质量的氢气和氦气的物质的量之比为2∶1,所以分子数之比为2∶1,氦气为单原子分子,故选A。
7.D 同温同压下,同体积的任何气体所含分子数相同,物质的量相同,即两个容器中的分子总数相等;C2H4和CO的摩尔质量相同,所以质量相同、密度相同;CO是双原子分子,C2H4是六原子分子,因此两气体的原子总数不相等,故选D。
8.D 若一只气球放在空气中可静止不动,说明气球中气体的密度与空气的密度相同,该气球放在密度比空气小的气体中会下沉,放在密度比空气大的气体中会上浮。相同条件下,O2、Cl2、CO2的密度都大于空气的密度,CH4的密度小于空气的密度,所以该气球放在CH4中会下沉,故选D。
能力提升练
1.B 2.C 3.D 4.BD 5.B 6.A
1.B A项,未指明CO和CO2所处状况,不能比较两种气体中所含分子数的多少;B项,9 g H2O的物质的量是0.5 mol,标准状况下,11.2 L CO2的物质的量是0.5 mol,它们所含分子数相同;C项,标准状况下水不是气态,不能使用气体摩尔体积进行计算;D项,没有给出HCl所处状况,不能确定其物质的量,无法比较H2与HCl分子数的多少;故选B。
2.C 相同状况下,体积相同的任何气体的分子数相同。Ar是单原子分子,O3是三原子分子,它们组成的混合气体的原子数只有在分子个数之比为1∶1时才和盛有HCl的气球中所含原子数相等,A错误;H2、CO均是双原子分子,但NH3是四原子分子,CO2是三原子分子,B和D气球中所含的原子数一定比HCl气球中所含的原子数多,B、D均错误;HCl是双原子分子,N2、O2也都是双原子分子,C气球中所含的原子数与盛有HCl的气球中所含的原子数相等,C正确。
3.D 同温同压下,气体摩尔体积相同。a g甲气体和2a g乙气体所占的体积之比为1∶2,根据ρ=知,其密度相同,故A正确;根据ρ===,由A项可知二者密度相同,则二者的相对分子质量之比为1∶1,故B正确;根据pV=nRT=知,同温同体积下等质量的气体的压强与摩尔质量成反比,二者摩尔质量相同,所以压强相同,故C正确;等质量的甲和乙的物质的量相同,但分子的构成未知,所以无法判断原子个数是否相同,故D错误。
4.BD 当温度和压强相同时,气体摩尔体积相同,根据ρ=M/Vm知,气体密度与摩尔质量成正比,则三种气体的密度大小顺序是ρ(H2)<ρ(N2)<ρ(O2),故A错误;根据pV=nRT=知,质量、温度和体积均相同时,气体的摩尔质量越大,对应的气体压强越小,则三种气体的压强大小顺序是p(H2)>p(N2)>p(O2),故B正确;根据pV=nRT=知,质量、温度和压强均相同时,气体的摩尔质量越大,对应的气体体积越小,则这三种气体体积大小顺序是V(O2)m(N2)>m(H2),故D正确。
5.B 化学方程式未知,题述两种单质的摩尔质量之比无法确定,故A错误;题述条件下容器内压强不变,则反应前后气体的物质的量不变,再结合质量守恒定律,由气体的密度变化可知固体单质X的质量是气体单质Y质量的3倍,即生成物Z中A元素的质量分数为75%,故B正确;固体单质X和气体单质Y的组成不确定,生成物Z中A、B元素的原子个数之比无法确定,故C错误;固体单质X和气体单质Y在容积一定的密闭容器中完全反应生成气体Z,相同温度下测得容器内压强不变,说明反应前后气体的物质的量不变,即反应前后气体分子数之比为1∶1,故D错误。
6.A 8 g SO2的物质的量为 mol,8 g O2的物质的量为 mol,同温同压下,气体的物质的量之比等于体积之比,当活塞不再移动时,Ⅰ、Ⅱ两部分体积之比= mol∶ mol=1∶2,故A正确;根据ρ=可知,气体质量相同时密度与体积成反比,所以当活塞不再移动时,Ⅰ、Ⅱ两部分密度之比为2∶1,故B错误;同温同体积下,气体的物质的量之比等于压强之比,则当活塞固定在气缸正中间,Ⅰ、Ⅱ两部分压强之比为1∶2,故C、D错误。
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第2课时 气体摩尔体积
基础过关练
题组一 正确理解气体摩尔体积
1.下列说法正确的是( )
A.1 mol固体或液体的体积主要由微粒间距离决定
B.1 mol气体的体积主要由微粒的大小决定
C.O2的气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1
D.气体微粒间的距离受温度、压强影响大,固体或液体微粒间的距离受温度、压强影响小
2.(2021安徽蚌埠三中月考)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是( )
A.常温常压下,11.2 L氧气所含的原子数为NA
B.标准状况下,22.4 L NH3所含的电子数为10NA
C.常温常压下,22.4 L O3所含的氧原子数为3NA
D.标准状况下,11.2 L H2O所含的分子数为0.5NA
题组二 气体摩尔质量的有关计算
3.(2022山东师大附中月考)已知21.6 g X气体在标准状况下的体积是8.96 L,则X气体的摩尔质量是( )
A.54 g B.108 g
C.54 g·mol-1 D.108 g·mol-1
4.CO和CO2的混合气体18 g,假设该混合气体可以点燃,完全燃烧后测得CO2体积为11.2 L(标准状况)。
(1)混合气体中CO的质量是 g。
(2)混合气体中CO2在标准状况下的体积是 L。
(3)混合气体在标准状况下的密度是 g·L-1。
(4)混合气体的平均摩尔质量是 g·mol-1。
题组三 阿伏加德罗定律及其推论
5.(2022山西太原期中)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
6.(2022陕西咸阳中学月考)下列图示中,表示同温同压下等质量的氢气与氦气的混合气体的是( )
7.(2022山东枣庄三中月考)两个容积相同的瓶子,同温同压下,一个装有C2H4,另一个装有CO,则两气体不相等的是( )
A.质量 B.分子总数
C.密度 D.原子总数
8.已知同温同压下,气体的密度与其摩尔质量成正比。若一只气球放在空气(空气的平均摩尔质量为29 g·mol-1)中可静止不动(忽略气球的质量),则在相同条件下该气球放在下列气体中会下沉的是( )
A.O2 B.Cl2
C.CO2 D.CH4
能力提升练
题组一 气体摩尔体积及相关计算
1.(2022山东菏泽郓城实验中学月考)在下列各组物质中,分子数一定相同的是( )
A.2 L CO和2 L CO2
B.9 g H2O和标准状况下11.2 L CO2
C.标准状况下1 mol O2和22.4 L H2O
D.0.2 mol H2和4.48 L HCl气体
题组二 阿伏加德罗定律及其推论的理解与应用
2.(2022湖北华中科技大学附中检测)如图所示,相同状况下,分别用氯化氢和四种混合气体吹出体积相等的五个气球。A、B、C、D四个气球中所含原子数与盛有氯化氢的气球中所含原子数一定相等的是( )
3.(2021河南洛阳第一高级中学月考)同温同压下,a g甲气体和2a g乙气体所占体积之比为1∶2。根据阿伏加德罗定律及其推论判断,下列叙述不正确的是( )
A.同温同压下,甲和乙的密度之比为1∶1
B.甲与乙的相对分子质量之比为1∶1
C.同温同体积下,等质量的甲和乙的压强之比为1∶1
D.等质量的甲和乙中所含的原子数之比一定为1∶1
4.(双选)(2022山东烟台招远二中月考)三个密闭容器中分别充入N2、H2、O2气体,下列说法正确的是( )
A.当它们的温度和压强均相同时,三种气体的密度:ρ(H2)>ρ(N2)>ρ(O2)
B.当它们的质量、温度和体积均相同时,三种气体的压强:p(H2)>p(N2)>p(O2)
C.当它们的质量、温度和压强均相同时,三种气体的体积:V(O2)>V(N2)>V(H2)
D.当它们的压强、体积和温度均相同时,三种气体的质量:m(O2)>m(N2)>m(H2)
5.(2021河南豫西名校联考)由A元素组成的固体单质X和由B元素组成的气体单质Y在容积一定的密闭容器中完全反应生成气体Z,相同温度下测得容器内压强不变,且反应后气体Z的密度是原气体密度的4倍。则下列判断正确的是( )
A.上述两种单质的摩尔质量之比为1∶4
B.生成物Z中A元素的质量分数为75%
C.生成物Z中A、B元素的原子个数之比为3∶1
D.反应前后气体分子数之比为1∶4
6.(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两部分体积之比为1∶2
B.当活塞不再移动时,Ⅰ、Ⅱ两部分密度之比为1∶1
C.当活塞固定在气缸正中间,Ⅰ、Ⅱ两部分压强之比为1∶1
D.当活塞固定在气缸正中间,Ⅰ、Ⅱ两部分压强之比为2∶1
答案全解全析
基础过关练
1.D 2.B 3.C 5.D 6.A 7.D 8.D
1.D 1 mol固体或液体的体积主要由微粒大小决定,A错误;1 mol气体的体积主要由气体分子之间的平均距离决定,B错误;气体所处的状况未知,气体摩尔体积不确定,在标准状况下O2的气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1,C错误。
2.B 常温常压下,11.2 L氧气的物质的量不是0.5 mol,所含的原子数不为NA,A错误;标准状况下,22.4 L NH3的物质的量为1 mol,1 mol NH3中含有10 mol电子,含有的电子数为10NA,B正确;常温常压下,22.4 L O3的物质的量不是1 mol,氧原子数不为3NA,C错误;标准状况下水不是气体,11.2 L H2O的物质的量不是0.5 mol,所含的分子数不为0.5NA,D错误。
3.C 该气体的物质的量为8.96 L÷22.4 L·mol-1=0.4 mol,其摩尔质量为21.6 g÷0.4 mol=54 g·mol-1,故选C。
4.答案 (1)7 (2)5.6 (3)1.61 (4)36
解析 CO燃烧发生反应:2CO+O2 2CO2,CO的体积与生成CO2的体积相等,燃烧后CO2的总体积为11.2 L(标准状况),故18 g CO和CO2的混合气体的总体积为11.2 L(标准状况),在标准状况下,18 g CO和CO2的混合气体的物质的量为0.5 mol,设CO的物质的量为x mol,CO2的物质的量为y mol,则,解得x=0.25,y=0.25。
(1)混合气体中CO的质量=28 g·mol-1×0.25 mol=7 g。
(2)标准状况下,原混合气体中CO2的体积为0.25 mol×22.4 L·mol-1=5.6 L。
(3)标准状况下,原混合气体的密度=≈1.61 g·L-1。
(4)解法一:=ρ·22.4 L·mol-1=1.61 g·L-1×22.4 L·mol-1≈36 g·mol-1;
解法二:==36 g·mol-1;
解法三:=28 g·mol-1×50%+44 g·mol-1×50%=36 g·mol-1;
故混合气体的平均摩尔质量为36 g·mol-1。
5.D 同温同压下,同体积的任何气体所含的分子数相同,故选D。
6.A 同温同压下,气体的体积之比=物质的量之比=分子数之比。等质量的氢气和氦气的物质的量之比为2∶1,所以分子数之比为2∶1,氦气为单原子分子,故选A。
7.D 同温同压下,同体积的任何气体所含分子数相同,物质的量相同,即两个容器中的分子总数相等;C2H4和CO的摩尔质量相同,所以质量相同、密度相同;CO是双原子分子,C2H4是六原子分子,因此两气体的原子总数不相等,故选D。
8.D 若一只气球放在空气中可静止不动,说明气球中气体的密度与空气的密度相同,该气球放在密度比空气小的气体中会下沉,放在密度比空气大的气体中会上浮。相同条件下,O2、Cl2、CO2的密度都大于空气的密度,CH4的密度小于空气的密度,所以该气球放在CH4中会下沉,故选D。
能力提升练
1.B 2.C 3.D 4.BD 5.B 6.A
1.B A项,未指明CO和CO2所处状况,不能比较两种气体中所含分子数的多少;B项,9 g H2O的物质的量是0.5 mol,标准状况下,11.2 L CO2的物质的量是0.5 mol,它们所含分子数相同;C项,标准状况下水不是气态,不能使用气体摩尔体积进行计算;D项,没有给出HCl所处状况,不能确定其物质的量,无法比较H2与HCl分子数的多少;故选B。
2.C 相同状况下,体积相同的任何气体的分子数相同。Ar是单原子分子,O3是三原子分子,它们组成的混合气体的原子数只有在分子个数之比为1∶1时才和盛有HCl的气球中所含原子数相等,A错误;H2、CO均是双原子分子,但NH3是四原子分子,CO2是三原子分子,B和D气球中所含的原子数一定比HCl气球中所含的原子数多,B、D均错误;HCl是双原子分子,N2、O2也都是双原子分子,C气球中所含的原子数与盛有HCl的气球中所含的原子数相等,C正确。
3.D 同温同压下,气体摩尔体积相同。a g甲气体和2a g乙气体所占的体积之比为1∶2,根据ρ=知,其密度相同,故A正确;根据ρ===,由A项可知二者密度相同,则二者的相对分子质量之比为1∶1,故B正确;根据pV=nRT=知,同温同体积下等质量的气体的压强与摩尔质量成反比,二者摩尔质量相同,所以压强相同,故C正确;等质量的甲和乙的物质的量相同,但分子的构成未知,所以无法判断原子个数是否相同,故D错误。
4.BD 当温度和压强相同时,气体摩尔体积相同,根据ρ=M/Vm知,气体密度与摩尔质量成正比,则三种气体的密度大小顺序是ρ(H2)<ρ(N2)<ρ(O2),故A错误;根据pV=nRT=知,质量、温度和体积均相同时,气体的摩尔质量越大,对应的气体压强越小,则三种气体的压强大小顺序是p(H2)>p(N2)>p(O2),故B正确;根据pV=nRT=知,质量、温度和压强均相同时,气体的摩尔质量越大,对应的气体体积越小,则这三种气体体积大小顺序是V(O2)
5.B 化学方程式未知,题述两种单质的摩尔质量之比无法确定,故A错误;题述条件下容器内压强不变,则反应前后气体的物质的量不变,再结合质量守恒定律,由气体的密度变化可知固体单质X的质量是气体单质Y质量的3倍,即生成物Z中A元素的质量分数为75%,故B正确;固体单质X和气体单质Y的组成不确定,生成物Z中A、B元素的原子个数之比无法确定,故C错误;固体单质X和气体单质Y在容积一定的密闭容器中完全反应生成气体Z,相同温度下测得容器内压强不变,说明反应前后气体的物质的量不变,即反应前后气体分子数之比为1∶1,故D错误。
6.A 8 g SO2的物质的量为 mol,8 g O2的物质的量为 mol,同温同压下,气体的物质的量之比等于体积之比,当活塞不再移动时,Ⅰ、Ⅱ两部分体积之比= mol∶ mol=1∶2,故A正确;根据ρ=可知,气体质量相同时密度与体积成反比,所以当活塞不再移动时,Ⅰ、Ⅱ两部分密度之比为2∶1,故B错误;同温同体积下,气体的物质的量之比等于压强之比,则当活塞固定在气缸正中间,Ⅰ、Ⅱ两部分压强之比为1∶2,故C、D错误。
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