第三节 物质的量
第 2 课时 气体摩尔体积
(分层练习)
1.下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是
A.相同条件下,气体物质的量越大,气体摩尔体积越大
B.通常状况下的气体摩尔体积大于 22.4L/mol
C.非标准状况下的气体摩尔体积不可能为 22.4L/mol
D.在标准状况下,气体的气体摩尔体积 22.4L
2.关于决定物质体积的因素,说法错误的是
A.物质的体积取决于微粒数目、微粒大小和微粒间距
B.同温同压下,相同体积的任何气体具有相同数目的分子
C.同温同压下,1mol 任何物质所占有的体积均相同
D.等质量的 H2,压强越小、温度越高,气体所占体积越大
3.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
4.设 NA 为阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是
A.2.4g 金属镁所含电子数目为 0.2NA
B.16gCH4所含原子数目为 NA
C.17gNH3所含电子数目为 10NA
D.标况下,18g 水所占的体积为 22.4L
5.下列说法正确的是
A.硫酸、磷酸的摩尔质量均为 98g
B.20℃、1.0×10 5Pa 时,同体积的 O2与 CO2含有相同的分子数
C.标准状况下,16gO2与 24g Mg 所占的体积相同
D.当 1mol 气态物质的体积为 22.4L 时,该气体一定处于标准状况
6.标准状况下,由 0.5 gH2、11g CO2和 4 gO2组成的混合气体,其体积约为
A.8.4 L B.11.2 L C.14.0 L D.16.8 L
7.NA 为阿伏加德罗常数。下列说法正确的是
A.在标准状况下,1mol 水的体积约为 22.4L
B.标准状况下,相同体积的任何气体单质所含的原子数相同
C.常温常压下,11.2L 氧气所含原子数为 NA
D.16g 氧气中所含氧分子数为 0.5NA
8.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
9.等体积等温度等压强的两容器,A 中盛 N2,B 中盛 NH3和 H2,A 与 B 比较,下列结论正确的是
A.氢原子个数比为 2:5 B.原子个数比为 1:2
C.质量比为 28:17 D.分子总数比为 1:1
10.如图所示,①和②为两个体积相同的固定容器,图中“〇”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
B.①和②中气体的质量之比为 1:8
C.等物质的量的 H2、O2的体积一定相等
D.两容器的温度和压强均相同
11.列说法正确的是
①标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是 22.4 L
②0.5 mol H2所占体积为 11.2 L
③标准状况下,1 mol H2O 的体积为 22.4 L
④常温常压下,28 g CO 与 N2的混合气体所含的原子数为 2NA
⑤各种气体的气体摩尔体积都约为 22.4 L·mol 1
⑥标准状况下,体积相同的气体的分子数相同
A.①③⑤ B.④⑥ C.③④⑥ D.①④⑥
12.下列关于阿伏加德罗常数和气体摩尔体积等的说法正确的是
A.标准状况下,1 摩尔 SO3的体积约为 22.4 L
B.92 克 NO2气体在标准状况下的体积约为 44.8 L
C.同温同压下两种气体的体积之比等于摩尔质量之比
D.标准状况下,22.4 L O2所含的分子数为 NA
13.关于 O2与 O3气体,下列说法正确的是
A.若两种气体所占体积相同,两种气体的质量之比为 2∶3
B.若温度及压强相同,两种气体的密度之比为 2∶3
C.若两种气体的原子数相同,两种气体的质子数之比为 2∶3
D.若两种气体的质量相同,两种气体的分子数之比为 2∶3
14. 相同条件下,ag 的 A 气体与 bg 的 B 气体占有相同体积,下列叙述错误的是
A.a:b 等于 A 与 B 的相对分子质量之比
B.b:a 等于等质量的 A 与 B 的分子数之比
C.a:b 等于同温同压下 A 与 B 的密度之比
D.a:b 等于同温同体积等质量的 A 与 B 的压强比
15.三个密闭容器中分别充入 N2、H2、O2三种气体,以下各种情况下排序正确的是( )
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.当它们的温度和密度都相同时,三种气体的压强:p(H2)>p(N2)>p(O2)
C.当它们的质量和温度、压强均相同时,三种气体的体积:V(O2)>V(N2)>V(H2)
D.当它们的压强和体积、温度均相同时,三种气体的质量:m(H2)>m(N2)>m(O2)
16.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,则甲容器中的压强比乙容器的压强大
17.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
18.现有 21.6g 由 CO 和 CO2组成的混合气体,在标况下其体积为 13.44L。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质量为
(3)将混合气体依次通过如下图所示装置,最后收集在气球中(实验在标况下测定)。
①气球中收集到的气体的摩尔质量为
②气球中收集到的气体中,电子总数为 (用 NA 表示阿伏伽德罗常数的值)
③气球的体积为___ 。
19.设 NA 为阿伏加德罗常数的值,判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)22.4L(标准状况)氩气含有的质子数为 18NA(____)
(2)标准状况下,11.2L 甲烷(CH4)和乙烯(C2H4)混合物中含氢原子数目为 2NA(____)
(3)同等质量的氧气和臭氧中,电子数相同(____)
(4)标准状况下,2.24LN2和 O2的混合气体中分子数为 0.2NA(____)
(5)1molCO 和 N2的混合气体中质子数为 14NA(____)
(6)14g 乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)混合气体中的氢原子数为 2NA(____)
(7)常温常压下,22.4LCl2中含有的分子数为 6.02×1023个(____)
(8)标准状况下,5.6LCO2气体中含有的氧原子数为 0.5NA(____)
(9)标准状况下,22.4LN2和 H2混合气中含 NA 个原子(____)
20.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) 标准状况下,含有相同氧原子数的 CO 和 CO2的体积之比为______。
(2) 在一定温度和压强下,0.4mol 某气体的体积为 9.8L,则该条件下的气体摩尔体积______。
(3) 6.72L(标况)CO 与一定量的 Fe2O3恰好完全反应,生成 Fe 的质量为_____g。
(4) 某气体氧化物的化学式为 RO2,在标准状况下,1.28g 该氧化物的体积为 448mL,则该氧化物的摩尔质
量为______,R 的相对原子质量为________。
(5) 标准状况下,1.7g NH3与____________L H2S 气体含有的氢原子数相同。
(6) 标准状况下,NH3 与 CH4 组成的混合气体的平均密度为 0.75g/L,该混合气体的平均摩尔质量为_____,
NH3的体积分数为_____。第三节 物质的量
第 2 课时 气体摩尔体积
(分层练习)
1.下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是
A.相同条件下,气体物质的量越大,气体摩尔体积越大
B.通常状况下的气体摩尔体积大于 22.4L/mol
C.非标准状况下的气体摩尔体积不可能为 22.4L/mol
D.在标准状况下,气体的气体摩尔体积 22.4L
【答案】B
【解析】A.气体摩尔体积是指单位物质的量的气体所占的体积,其数值只受状态的影响,与气体的物质的
量无关,A 项错误;
B.标准状况即 0℃、101kPa 时,气体摩尔体积为 22.4L/mol,而通常状况下,由于温度高于 0℃,气体分子
间间距增大,故气体摩尔体积大于 22.4L/mol,B 项正确;
C.标准状况下,气体摩尔体积为 22.4L/mol,但当气体摩尔体积为 22.4L/mol 时,又不一定是标准状况下的
气体,因为温度和压强都可以影响气体的体积,C 项错误;
D.标准状况下,气体的气体摩尔体积为 22.4 L/mol,D 项错误;
2.关于决定物质体积的因素,说法错误的是
A.物质的体积取决于微粒数目、微粒大小和微粒间距
B.同温同压下,相同体积的任何气体具有相同数目的分子
C.同温同压下,1mol 任何物质所占有的体积均相同
D.等质量的 H2,压强越小、温度越高,气体所占体积越大
【答案】C
【分析】决定物质体积大小的因素有粒子数目、微粒之间的距离和粒子的大小,但决定气体体积大小的因
素是粒子数目和微粒之间的距离,决定液体和固体体积大小的因素是粒子数目和微粒大小。
【解析】A.决定物质体积大小的因素有粒子数目、微粒之间的距离和粒子的大小,但气体中气体微粒之间
距离越远大于微粒直径,所以微粒直径大小可以忽略不计,则决定气体体积大小的因素是粒子数目和粒子
间距离,故 A 正确;
B.相同条件下,粒子数相同的任何气体,微粒平均距离相同,所以都具有相同体积,故 B 正确;
C.固体中微粒之间的距离很小,决定固体体积大小的因素是粒子数和粒子的大小,同温同压下,1mol 任
何气体所占有的体积均相同,故 C 错误;
D.气态方程分析,PV=nRT,等质量的 H2,物质的量相同,压强越小、温度越高,气体所占体积越大,故
D 正确;
3.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。
4.设 NA 为阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是
A.2.4g 金属镁所含电子数目为 0.2NA
B.16gCH4所含原子数目为 NA
C.17gNH3所含电子数目为 10NA
D.标况下,18g 水所占的体积为 22.4L
【答案】C
2.4g
【解析】A.2.4g 金属镁物质的量为 =0.1mol24g/mol ,含有 1.2mol 电子,电子数目为 1.2NA,故 A 错误;
16g
B.16gCH4物质的量为 =1mol16g/mol ,含原子数目为 5NA,故 B 错误;
17g
C.17gNH3物质的量为 =1mol17g/mol ,所含电子数目为 10NA,故 C 正确;
D.标况下,水不是气体,所占的体积不能用气体标准摩尔体积计算,故 D 错误。
5.下列说法正确的是
A.硫酸、磷酸的摩尔质量均为 98g
B.20℃、1.0×10 5Pa 时,同体积的 O2与 CO2含有相同的分子数
C.标准状况下,16gO2与 24g Mg 所占的体积相同
D.当 1mol 气态物质的体积为 22.4L 时,该气体一定处于标准状况
【答案】B
【解析】A. 摩尔质量的单位为 g/mol,故 A 错误;
B. 同温、同压、同体积的气体物质的量相同,分子数相同,20℃、1.0×105Pa,同体积的 O2与 CO2含有相
同的分子数,故 B 正确;
C. 16g 氧气物质的量为 0.5mol,24gMg 的物质的量是 1mol,但 Mg 是固体,24gMg 的体积小于 16gO2,故
C 错误;
D. 依据 PV=nRT 分析,压强和温度同倍数增大,1mol 气态物质的体积也可以为 22.4L,不一定处于标准状
况,故 D 错误;
6.标准状况下,由 0.5 gH2、11g CO2和 4 gO2组成的混合气体,其体积约为
A.8.4 L B.11.2 L C.14.0 L D.16.8 L
【答案】C
【解析】0.5g H2、11g CO2和 4g O2的体积分别是:
0.5g
氢气: 2g / mol ×22.4L/mol=5.6L;
11g
二氧化碳: 22.4L / mol44g / mol =5.6L;
4g
氧气: 22.4L/mol32g/mol =2.8L,
所以混合气体的体积 V=5.6L+5.6L+2.8L=14.0L,故 C 正确。
7.NA 为阿伏加德罗常数。下列说法正确的是
A.在标准状况下,1mol 水的体积约为 22.4L
B.标准状况下,相同体积的任何气体单质所含的原子数相同
C.常温常压下,11.2L 氧气所含原子数为 NA
D.16g 氧气中所含氧分子数为 0.5NA
【答案】D
【解析】A.标准状况下,水不是气体,无法利用气体摩尔体积计算其体积,A 错误;
B.标准状况下,相同体积的任何气体单质的物质的量相同,但所含原子数不一定相同,如等物质的量的
O2 和 O3,所含原子数不同,B 错误;
C.常温常压下,气体摩尔体积未知,无法计算氧气的物质的量,也就无法计算原子数,C 错误;
16g
D.16g 氧气的物质的量为 32g/mol =0.5mol,所含氧分子数为 0.5NA,D 正确;
8.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 O D.3.01×10233 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=
48 g
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
48 g·mol-1
3.01 × 1023
×22.4 L·mol-1=11.2 L,则 1.5 mol H2的体积最大,故选 B 项。6.02 × 1023 mol-1
9.等体积等温度等压强的两容器,A 中盛 N2,B 中盛 NH3和 H2,A 与 B 比较,下列结论正确的是
A.氢原子个数比为 2:5 B.原子个数比为 1:2
C.质量比为 28:17 D.分子总数比为 1:1
【答案】D
【解析】根据阿伏加德罗定律及推论可知,同温同压同体积的气体具有相同的分子总数,设均具有 NA 个
分子,据此分析解题:
A.A 中的氢原子数为 0,B 中的氢原子个数比为 2 NA~3 NA,A 错误;
B.A 中的原子个数为 2 NA,B 中的原子个数比为 2 NA~4 NA,B 错误;
C.A 中的质量为 1 mol×28 g/mol=28 g,B 中的质量为:1 mol×2 g/mol=2 g~1 mol×17 g/mol=17 g,C 错误;
D.根据阿伏加德罗定律及推论可知,同温同压同体积的气体具有相同的分子总数,故分子总数比为 1:1,D
正确;
10.如图所示,①和②为两个体积相同的固定容器,图中“〇”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
B.①和②中气体的质量之比为 1:8
C.等物质的量的 H2、O2的体积一定相等
D.两容器的温度和压强均相同
【答案】B
【解析】A.若①中 H2的物质的量为 1 mol,则②中所含氧气的物质的量为 0.5 mol,l 个 O2分子中含有 2
个原子,则②中所含原子总数为 6.02×1023,A 项错误;
B. 设①中 H2的物质的量为 1 mol,则②中氧气的物质的量为 0.5 mol,①和②中气体的质量之比为
(1×2):(0.5×32)=1:8,B 项正确;
C.只有在相同条件下,等物质的量的 H2、O2的体积才相等,C 项错误;
D.两容器的体积相同,但容器中分子个数不同,所以两容器的温度和压强不可能均相同,D 项错误;
11.列说法正确的是
①标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是 22.4 L
②0.5 mol H2所占体积为 11.2 L
③标准状况下,1 mol H2O 的体积为 22.4 L
④常温常压下,28 g CO 与 N2的混合气体所含的原子数为 2NA
⑤各种气体的气体摩尔体积都约为 22.4 L·mol 1
⑥标准状况下,体积相同的气体的分子数相同
A.①③⑤ B.④⑥ C.③④⑥ D.①④⑥
【答案】B
【解析】①标准状况下,6.02×1023 个分子为 1 mol,但该物质不一定是气体,故占有的体积不一定是 22.4
L,故①错误;②氢气所处的状态不一定是标准化状况,气体摩尔体积不一定是 22.4 L/mol,0.5 mol H2 所
占体积不一定为 11.2 L,故②错误;③标准化状况下,水是液体,1 mol 水的体积远大于 22.4 L,故③错误;
④28 g CO 与 N2 的混合气体为 1 mol,二者都是双原子分子,所含的原子数为 2NA,故④正确;⑤影响气
体摩尔体积的因素有温度、压强,气体所处的状态不确定,各气体的气体摩尔体积不一定是 22.4 L/mol,故
⑤错误;⑥同温同压下,体积相同,含有的分子数目相同,故⑥正确;故选 B。
12.下列关于阿伏加德罗常数和气体摩尔体积等的说法正确的是
A.标准状况下,1 摩尔 SO3的体积约为 22.4 L
B.92 克 NO2气体在标准状况下的体积约为 44.8 L
C.同温同压下两种气体的体积之比等于摩尔质量之比
D.标准状况下,22.4 L O2所含的分子数为 NA
【答案】D
【解析】A.标准状况下 SO3不是气体,不能用于气体摩尔体积,故 A 错误;B.92 克 NO2的物质的量为 92 g/46
g/mol=2 mol,但是存在与四氧化二氮的互变平衡 2NO2 N2O4,所以体积小于 44.8 L,故 B 错误;C.同
温同压下同体积的气体内分子的数量相等,因此两种气体的体积之比等于其物质的量之比,与摩尔质量无
关,故 C 错误;D.标准状况下,22.4 L O2的物质的量为 1 mol,所含的分子数为 NA,故 D 正确。故选 D。
13.关于 O2与 O3气体,下列说法正确的是
A.若两种气体所占体积相同,两种气体的质量之比为 2∶3
B.若温度及压强相同,两种气体的密度之比为 2∶3
C.若两种气体的原子数相同,两种气体的质子数之比为 2∶3
D.若两种气体的质量相同,两种气体的分子数之比为 2∶3
【答案】B
【解析】A.如不在相同条件下,相同体积的两种气体的物质的量不一定相同,则二者的质量比不一定等于
2:3,A 错误;
m M
B.在同温同压下,Vm 相同,由 ρ= =V V 可知,两种气体的密度之比等于摩尔质量之比,所以 O2、O3m
的相对分子质量之比是 2:3,所以两种气体的密度之比等于 2:3,B 正确;
C.两种气体都有 O 原子组成,若两种气体原子数相同,则两种气体的质子数相同,两种气体的质子数之比
为 1∶1,C 错误;
m N
D.两种气体的质量相同,由 n= =M N 可知,O2、O3 的摩尔质量之比是 2:3,若两种气体的质量相同,A
两种气体的分子数之比为 3:2,D 错误;
14. 相同条件下,ag 的 A 气体与 bg 的 B 气体占有相同体积,下列叙述错误的是
A.a:b 等于 A 与 B 的相对分子质量之比
B.b:a 等于等质量的 A 与 B 的分子数之比
C.a:b 等于同温同压下 A 与 B 的密度之比
D.a:b 等于同温同体积等质量的 A 与 B 的压强比
【答案】D
【解析】A.相同条件下,ag 的 A 气体与 bg 的 B 气体占有相同体积,说明两种气体的物质的量相等,则质
量比等于摩尔质量之比,即 a:b 等于 A 与 B 的相对分子质量之比,A 正确;
B.A 与 B 的相对分子质量之比为 a:b,则等质量的 A 与 B 的分子数之比为 b:a,B 正确;
C.同温同压条件下密度之比等于相对分子质量之比,即 a:b,C 正确;
D.同温同体积等质量的 A 与 B 两种气体,压强比等于摩尔质量的反比,即为 b:a,D 错误;
15.三个密闭容器中分别充入 N2、H2、O2三种气体,以下各种情况下排序正确的是( )
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.当它们的温度和密度都相同时,三种气体的压强:p(H2)>p(N2)>p(O2)
C.当它们的质量和温度、压强均相同时,三种气体的体积:V(O2)>V(N2)>V(H2)
D.当它们的压强和体积、温度均相同时,三种气体的质量:m(H2)>m(N2)>m(O2)
【答案】B
【解析】氢气的摩尔质量是 2g/mol,氮气的摩尔质量是 28g/mol,氧气的摩尔质量是 32g/mol,
A.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,根据摩尔
质量知,三种气体的密度大小顺序是 ρ(H2)<ρ(N2)<ρ(O2),故 A 错误;
B.根据 PV=nRT= m RT 得 PM= m RT=ρRT,当温度和密度相同时,气体压强与摩尔质量成反比,所以三
M V
种气体的压强大小顺序是 p(H2)>p(N2)>p(O2),故 B 正确;
C.根据 PV=nRT= m RT 得 V= mRT ,当它们的质量和温度、压强均相同时,气体体积与摩尔质量成反比,
M MP
所以这三种气体体积大小顺序是:V(O2)<V(N2)<V(H2),故 C 错误;
D.根据 PV=nRT= m RT 得 m= PVM ,当它们的压强和体积、温度均相同时,气体质量与摩尔质量成正
M RT
比,所以三种气体的质量大小顺序是 m(H2)<m(N2)<m(O2),故 D 错误;
16.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,则甲容器中的压强比乙容器的压强大
【答案】D
【解析】A.由分析知,n(CO)>n(CO2),则充入的 CO 分子数比 CO2分子数多,A不正确;
B.两容器的温度和压强相同,则两容器内气体的体积与气体的总物质的量成正比,由于 n(CO)>n(CO2),
所以甲容器的体积比乙容器的体积大,B不正确;
C.温度、压强相同时,气体的摩尔体积相同,所以 CO 的摩尔体积与 CO2的摩尔体积相同,C 不正确;
D.根据阿伏伽德罗定律及推论可知,同温同体积的气体下,压强与气体的总物质的量成正比,由于 n(CO)
>n(CO2),所以甲容器中的压强比乙容器的压强大,D 正确;
17.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
1 1
【解析】8 g SO2的物质的量为 mol,II 中充入 8 g O8 2
为 mol。
4
1 1
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;
8 4
m
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
V
1
P1 n1 8
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,
P2 n2 1
4
P1 n1
当活塞固定在气缸中间,I、II 两部分压强比为为: = =1∶2,错误。
P2 n2
18.现有 21.6g 由 CO 和 CO2组成的混合气体,在标况下其体积为 13.44L。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质量为
(3)将混合气体依次通过如下图所示装置,最后收集在气球中(实验在标况下测定)。
①气球中收集到的气体的摩尔质量为
②气球中收集到的气体中,电子总数为 (用 NA 表示阿伏伽德罗常数的值)
③气球的体积为___ 。
【答案】(1) 36g.mol-1 ;(2)7.2g ;(3) ①28 g.mol-1;②4.2NA ;③6.72L。
【解析】(1)根据 n=V/Vm,计算出 n=13.44/22.4mol=0.6mol,根据 M=m/n=21.6/0.6g·mol-
1=36g/mol;(2)无论是 CO 还是 CO2,1mol 时都含有 1molC,因此碳原子的物质的量为 0.6mol,即质量
为 0.6×12g=7.2g;(3)①NaOH 溶液吸收 CO2,浓硫酸干燥 CO,气球中收集的气体因此摩尔质量为 28
g.mol-1;②设 CO 的物质的量为 xmol,CO2 的物质的量为 ymol,根据题意:28x+44y=21.6g,x+
y=13.44/22.4,解得 x=y=0.3mol,1molCO 含有电子物质的量为 14mole-,因此气球中碳原子的总数为
0.3×14×NA=4.2 NA;③体积为 0.3×22.4L=6.72L。
19.设 NA 为阿伏加德罗常数的值,判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)22.4L(标准状况)氩气含有的质子数为 18NA(____)
(2)标准状况下,11.2L 甲烷(CH4)和乙烯(C2H4)混合物中含氢原子数目为 2NA(____)
(3)同等质量的氧气和臭氧中,电子数相同(____)
(4)标准状况下,2.24LN2和 O2的混合气体中分子数为 0.2NA(____)
(5)1molCO 和 N2的混合气体中质子数为 14NA(____)
(6)14g 乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)混合气体中的氢原子数为 2NA(____)
(7)常温常压下,22.4LCl 232中含有的分子数为 6.02×10 个(____)
(8)标准状况下,5.6LCO2气体中含有的氧原子数为 0.5NA(____)
(9)标准状况下,22.4LN2和 H2混合气中含 NA 个原子(____)
【答案】对 对 对 错 对 对 错 对 错
【解析】(1)Ar 为单原子分子,含有的质子数为 18,标准状况下 22.4 L 氩气的物质的量是 1mol,含有的质
子数为 18NA,故答案为:对;
(2) 甲烷和乙烯都含有 4 个氢原子,标准状况下,11.2 L 甲烷和乙烯混合物的物质的量为 0.5mol,含有氢原
子数目为 2NA,故答案为:对;
(3) O2 和 O3 的最简式相同,等质量的 O2 和 O3 中含有等物质的量的氧原子,含有的电子数相同,故答案为:
对;
(4)标准状况下,2.24L L N2和 O2的混合气体的物质的量为 0.1mol,所含分子数为 0.1NA,故答案为:错;
(5)1 个 CO 分子和 1 个 N2分子中均含 14 个质子,则 1mol CO 和 N2的混合物中含有的质子数为 14NA,故答
案为:对;
(6) 乙烯和丙烯的最简式相同,14g 乙烯和 14 g 丙烯中氢原子的物质的量均为 2mol,则 14 g 混合气体中含
氢原子数目为 2 NA,故答案为:错;
(7)常温常压下,22.4 L Cl2的物质的量不是 1mol,含有的分子数不是 6.02×1023个,故答案为:错;
(8)标准状况下 ,5.6 L CO2的物质的量为 0.25mol,含有的氧原子的物质的量为 0.5mol,则含有氧原子数为
0.5 NA,故答案为:对;
(9) 标准状况下,22.4 L N2和 H2混合气的物质的量是 1mol,所含原子的个数为 2 NA,故答案为:错。
20.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) 标准状况下,含有相同氧原子数的 CO 和 CO2的体积之比为______。
(2) 在一定温度和压强下,0.4mol 某气体的体积为 9.8L,则该条件下的气体摩尔体积______。
(3) 6.72L(标况)CO 与一定量的 Fe2O3恰好完全反应,生成 Fe 的质量为_____g。
(4) 某气体氧化物的化学式为 RO2,在标准状况下,1.28g 该氧化物的体积为 448mL,则该氧化物的摩尔质
量为______,R 的相对原子质量为________。
(5) 标准状况下,1.7g NH3与____________L H2S 气体含有的氢原子数相同。
(6) 标准状况下,NH3 与 CH4 组成的混合气体的平均密度为 0.75g/L,该混合气体的平均摩尔质量为_____,
NH3的体积分数为_____。
【答案】(1)2:1 (2)24.5L/mol (3)11.2 (4)64g·mol-1 32 (5)3.36L
(6)16.8g/mol 80%
【解析】(1)一氧化碳含有 1 个氧原子,二氧化碳含有 2 个氧原子,则氧原子个数相同的一氧化碳和二氧
化碳的物质的量之比为 2:1,由阿伏加德罗定律可知,标准状况下,一氧化碳和二氧化碳的体积之比为 2:1,
故答案为:2:1;
V 9.8L
(2)在一定温度和压强下,0.4mol 某气体的体积为 9.8L,则气体摩尔体积 Vm= = =24.5L/mol,n 0.45mol
故答案为:24.5L/mol;
高温
(3)一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成二氧化碳和铁,反应的化学方程式为 3CO+ Fe2O3 3CO2+2Fe,
6.72L
标准状况下 6.72L 一氧化碳的物质的量为 =0.3mol,由化学方程式可知,反应生成铁的质量为
22.4L/mol
2
0.3mol× ×56g/mol=11.2g,故答案为:11.2;
3
0.448L 1.28g
(4)标准状况下,448mLRO2的物质的量为 =0.02mol,则该氧化物的摩尔质量为22.4L/mol 0.02mol
=64g·mol-1;RO2 的摩尔质量在数值上与相对分子质量相等,则 R 的相对原子质量为(64-32)=32,故答案为:
64g·mol-1;32;
(5)氨分子含有 3 个氢原子,硫化氢分子含有 2 个氢原子,由氨分子和硫化氢分子的氢原子个数相等可得
1.7g V
×3= ×2,解得 V=3.36L,故答案为:3.36L;
17g/mol 22.4L/mol
(6)标准状况下,气体的摩尔质量 M=22.4d,由 NH3与 CH4组成的混合气体的平均密度为 0.75g/L 可知,
混合气体的平均摩尔质量 M=22.4L/mol×0.75g/L=16.8g/mol;设 NH3的体积分数为 x,由混合气体的平均摩
尔质量为 16.8g/mol 可得 17x+16(1—x)=16.8,解得 x=0.8,即 80%,故答案为:16.8g/mol;80%。