2024-2025学年高中化学人教版必修第一册 2.3.2气体摩尔体积 作业（含解析）
文档属性
| 名称 | 2024-2025学年高中化学人教版必修第一册 2.3.2气体摩尔体积 作业（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 50.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-09-06 14:49:38 | ||
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文档简介
课时作业13 气体摩尔体积
基础性训练
1.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，与氯化氢所含原子数一定相等的是( )
2．下列说法正确的是( )
A．32 g O2的体积为22.4 L
B．22.4 L N2含有阿伏加德罗常数个氮气分子
C．气体摩尔体积为22.4 L·mol－1
D．在0 ℃、1.01×105 Pa下，22 g CO2和16 g O2混合后的体积约为22.4 L
3．下列关于决定物质体积的因素的说法中，不正确的是( )
A．物质的体积取决于粒子数目、粒子大小和粒子间距
B．相同条件下，粒子数相同的任何气体都具有相同体积
C．同温同压下，1 mol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，气体所占有的体积越大
4．在标准状况下有：①6.72 L CH4；②3.01×1023个HCl分子；③13.6 g H2S；④0.2 mol NH3。下列对这四种气体的描述正确的是( )
a．体积：②>③>①>④
b．密度：②>③>④>①
c．质量：②>③>①>④
d．氢原子个数：①>③>④>②
A．abc B．bcd
C．cbd D．abcd
5．同温、同压下，有相同质量的气体X和Y。已知此时Y的体积大于X的体积，则它们的相对分子质量关系是( )
A．M(X)>M(Y) B．M(X)C．M(X)＝M(Y) D．无法确定
6．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
7．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )
A．含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L
B．25 ℃，1.01×105 Pa，64 g SO2中含有的原子数为3NA
C．在常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA
D．标准状况下，11.2 L H2O含有的分子数为0.5 NA
8．已知阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量及摩尔体积，下列物理量中尚不能全部计算出其近似值的是( )
A．固体物质分子的大小和质量
B．液体物质分子的大小和质量
C．气体物质分子的大小和质量
D．气体物质分子的质量
综合性训练
9.下列示意图中，白球代表氢原子，黑球代表氦原子，方框代表容器，容器中间有一个可以上下滑动的隔板(其质量可忽略不计)。其中能表示等质量的氢气与氦气的是( )
10．如果a g某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是(式中NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A． L B． L
C． L D． L
11．在一定条件下，1体积气体A2和3体积气体B2完全反应生成了2体积气体X(体积在相同条件下测定)，则X的化学式是( )
A．AB B．A2B3
C．AB3 D．AB2
12．同温同压下，等质量的O2和CO2相比较，下列叙述正确的是( )
A．质子数之比为1∶1
B．密度之比为11∶8
C．物质的量之比为8∶11
D．原子个数比为1∶1
13．同温同压下，质量忽略不计的两气球A和B，分别充入X气体和Y气体，且充气后两气球的体积相同。若相同条件下，A气球放在CO中静止不动，B气球放在O2中上浮。则下列叙述正确的是( )
A．X气体的摩尔质量比Y气体的摩尔质量大
B．X可能是N2，Y可能是CH4
C．X气体的密度小于Y气体的密度
D．充气后A气球的质量比B气球的质量大
14．在一个密闭容器中盛有11 g X气体(X的摩尔质量为44 g·mol－1)时，压强为1 ×104 Pa。如果在相同温度下，把更多的气体X充入容器，使容器内压强增至5×104 Pa，这时容器内气体X的分子数约为( )
A．3.3×1025 B．3.3×1024
C．7.5×1023 D．7.5×1022
15.现有m g某气体，它由双原子分子构成，它的摩尔质量为M g·mol－1。若阿伏加德罗常数的值用NA表示，则：
(1)该气体的物质的量为________ mol。
(2)该气体所含原子总数为________个。
(3)该气体在标准状况下的体积为________ L。
(4)该气体在标准状况下的密度为________ g·L－1。
16．对一定量气体体积的探究。
已知1 mol不同气体在不同条件下的体积：
化学式 条件 1 mol气体体积/L
H2 0 ℃，101 kPa 22.4
O2 22.4
CO 22.4
H2 0 ℃，202 kPa 11.2
CO2 11.2
N2 273 ℃，202 kPa 22.4
NH3 22.4
(1)从上表分析得出的结论：
①1 mol任何气体，在标准状况下的体积都约为________。
②1 mol不同的气体，在不同的条件下，体积________(填“一定”“一定不”或“不一定”)相等。
(2)理论依据：相同条件下，1 mol任何气体的体积几乎相等，原因是①________________________________________________________________________，
②________________________________________________________________________。
(3)应用：在标准状况下，4 g O2的体积为多少升？(写出计算过程)
课时作业13 气体摩尔体积
1．解析：相同状况下、体积相等的气球中，气体的物质的量相等。HCl是双原子分子，只要混合气体的平均原子数等于2即满足题意。A项有可能等于2，B项一定大于2，C项一定等于2，D项一定大于2。
答案：C
2．答案：D
3．解析：从微观角度来说，物质的体积由粒子数目、粒子大小和粒子间距决定，A正确；粒子数相同的气体的物质的量相同，相同条件下体积也相同，B正确；该结论只适用于气态物质，C错误；等质量的H2，压强越小、温度越高，气体所占有的体积越大，D正确。
答案：C
4．解析：先把题中提供的量都分别转化为各物质的物质的量，然后再比较它们的体积、密度等。标准状况下6.72 L CH4的物质的量为0.3 mol，3.01×1023个HCl分子的物质的量为0.5 mol，13.6 g H2S的物质的量为0.4 mol，然后进行比较即可得出结论。
答案：D
5．解析：同温、同压下，气体的Vm相同，此时Y的体积大于X的体积，则，n（Y）>n（X），又知m（X）＝m（Y），则M（X）∶M（Y）＝∶＝n（Y）∶n（X）>1，所以M（X）>M（Y）。
答案：A
6．答案：D
7．解析：A项，He为单原子分子， NA个He在标准状况下的体积约为22.4 L；B项，64 g SO2的物质的量为1 mol，原子数为3NA，与气体所处状态无关，B项正确；C项条件应为标准状况；D项，标准状况下，H2O不是气体。
答案：B
8．解析：联系气、液、固三种状态的物质中微粒聚集的方式进行分析，从微观角度理解影响气体、固体、液体物质的摩尔体积的因素。固体和液体物质中，分子间距离较小，分子间堆积较紧密，所以根据阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量及摩尔体积三个物理量就可以计算出分子大小和分子质量的近似值。对于气体物质来说，由于气体分子间距离比分子本身的体积要大得多，根据阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量及摩尔体积三个物理量只能计算出分子质量的近似值。
答案：C
9．解析：等质量的H2与He的物质的量的关系为n（H2）∶n（He）＝2∶1，相同条件下气体的物质的量与体积成正比，所以其体积关系为V（H2）∶V（He）＝2∶1，C、D均错误；B中氦气应为单原子分子。
答案：A
10．解析：设该气体的摩尔质量为M，则＝b，所以M＝ g·mol－1。c g该气体在标准状况下的体积为×22.4 L·mol－1＝ L。
答案：B
11．解析：由阿伏加德罗定律可知，气体的体积比等于物质的量之比，n（A2）∶n（B2）∶n（X）＝1∶3∶2。根据反应前后原子守恒可知X的化学式为AB3。
答案：C
12．解析：A项，质子数之比为∶＝1∶1，正确；B项，同温、同压下，密度之比等于摩尔质量之比，即：32∶44＝8∶11，错误；C项，物质的量之比为∶＝11∶8，错误；D项，原子个数之比为∶＝11∶12，错误。
答案：A
13．答案：B
14．解析：11 g X气体的物质的量n1＝＝0.25 mol，由＝得＝，n2＝1.25 mol, N＝1.25 mol×6.02×1023 mol－1≈7.5×1023。
答案：C
15．解析：（1）由n＝m/M可求，（2）由物质的量可求得该气体的分子数，进一步可求得原子数；（3）由V＝nVm可求得该气体在标准状况下的体积；（4）由质量和已知求得的标准状况下的体积可求得密度，也可以由M＝Vm·ρ求得密度。
答案：（1）m/M （2）2mNA/M （3）22.4 m/M
（4）M/22.4
16．解析：（1）从表中的数据可以看出：1 mol任何气体在标准状况下，体积都约为22.4 L；1 mol不同气体，在不同条件下，体积不一定相同。
（2）因为在相同的温度和压强下，任何气体分子间的平均距离几乎相同且1 mol气体的分子数目也相同，所以在相同条件下，1 mol任何气体的体积几乎相等。
（3）4 g O2的物质的量n（O2）＝＝0.125 mol。在标准状况下的体积为0.125 mol×22.4 L·mol－1＝2.8 L。
答案：（1）①22.4 L ②不一定
（2）①气体分子数目相等 ②相同条件下，气体分子间的平均距离几乎相等
（3）V（O2）＝n×22.4 L·mol－1＝×22.4 L·mol－1＝×22.4 L·mol－1＝2.8 L。
基础性训练
1.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，与氯化氢所含原子数一定相等的是( )
2．下列说法正确的是( )
A．32 g O2的体积为22.4 L
B．22.4 L N2含有阿伏加德罗常数个氮气分子
C．气体摩尔体积为22.4 L·mol－1
D．在0 ℃、1.01×105 Pa下，22 g CO2和16 g O2混合后的体积约为22.4 L
3．下列关于决定物质体积的因素的说法中，不正确的是( )
A．物质的体积取决于粒子数目、粒子大小和粒子间距
B．相同条件下，粒子数相同的任何气体都具有相同体积
C．同温同压下，1 mol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，气体所占有的体积越大
4．在标准状况下有：①6.72 L CH4；②3.01×1023个HCl分子；③13.6 g H2S；④0.2 mol NH3。下列对这四种气体的描述正确的是( )
a．体积：②>③>①>④
b．密度：②>③>④>①
c．质量：②>③>①>④
d．氢原子个数：①>③>④>②
A．abc B．bcd
C．cbd D．abcd
5．同温、同压下，有相同质量的气体X和Y。已知此时Y的体积大于X的体积，则它们的相对分子质量关系是( )
A．M(X)>M(Y) B．M(X)
6．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
7．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )
A．含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L
B．25 ℃，1.01×105 Pa，64 g SO2中含有的原子数为3NA
C．在常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA
D．标准状况下，11.2 L H2O含有的分子数为0.5 NA
8．已知阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量及摩尔体积，下列物理量中尚不能全部计算出其近似值的是( )
A．固体物质分子的大小和质量
B．液体物质分子的大小和质量
C．气体物质分子的大小和质量
D．气体物质分子的质量
综合性训练
9.下列示意图中，白球代表氢原子，黑球代表氦原子，方框代表容器，容器中间有一个可以上下滑动的隔板(其质量可忽略不计)。其中能表示等质量的氢气与氦气的是( )
10．如果a g某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是(式中NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A． L B． L
C． L D． L
11．在一定条件下，1体积气体A2和3体积气体B2完全反应生成了2体积气体X(体积在相同条件下测定)，则X的化学式是( )
A．AB B．A2B3
C．AB3 D．AB2
12．同温同压下，等质量的O2和CO2相比较，下列叙述正确的是( )
A．质子数之比为1∶1
B．密度之比为11∶8
C．物质的量之比为8∶11
D．原子个数比为1∶1
13．同温同压下，质量忽略不计的两气球A和B，分别充入X气体和Y气体，且充气后两气球的体积相同。若相同条件下，A气球放在CO中静止不动，B气球放在O2中上浮。则下列叙述正确的是( )
A．X气体的摩尔质量比Y气体的摩尔质量大
B．X可能是N2，Y可能是CH4
C．X气体的密度小于Y气体的密度
D．充气后A气球的质量比B气球的质量大
14．在一个密闭容器中盛有11 g X气体(X的摩尔质量为44 g·mol－1)时，压强为1 ×104 Pa。如果在相同温度下，把更多的气体X充入容器，使容器内压强增至5×104 Pa，这时容器内气体X的分子数约为( )
A．3.3×1025 B．3.3×1024
C．7.5×1023 D．7.5×1022
15.现有m g某气体，它由双原子分子构成，它的摩尔质量为M g·mol－1。若阿伏加德罗常数的值用NA表示，则：
(1)该气体的物质的量为________ mol。
(2)该气体所含原子总数为________个。
(3)该气体在标准状况下的体积为________ L。
(4)该气体在标准状况下的密度为________ g·L－1。
16．对一定量气体体积的探究。
已知1 mol不同气体在不同条件下的体积：
化学式 条件 1 mol气体体积/L
H2 0 ℃，101 kPa 22.4
O2 22.4
CO 22.4
H2 0 ℃，202 kPa 11.2
CO2 11.2
N2 273 ℃，202 kPa 22.4
NH3 22.4
(1)从上表分析得出的结论：
①1 mol任何气体，在标准状况下的体积都约为________。
②1 mol不同的气体，在不同的条件下，体积________(填“一定”“一定不”或“不一定”)相等。
(2)理论依据：相同条件下，1 mol任何气体的体积几乎相等，原因是①________________________________________________________________________，
②________________________________________________________________________。
(3)应用：在标准状况下，4 g O2的体积为多少升？(写出计算过程)
课时作业13 气体摩尔体积
1．解析：相同状况下、体积相等的气球中，气体的物质的量相等。HCl是双原子分子，只要混合气体的平均原子数等于2即满足题意。A项有可能等于2，B项一定大于2，C项一定等于2，D项一定大于2。
答案：C
2．答案：D
3．解析：从微观角度来说，物质的体积由粒子数目、粒子大小和粒子间距决定，A正确；粒子数相同的气体的物质的量相同，相同条件下体积也相同，B正确；该结论只适用于气态物质，C错误；等质量的H2，压强越小、温度越高，气体所占有的体积越大，D正确。
答案：C
4．解析：先把题中提供的量都分别转化为各物质的物质的量，然后再比较它们的体积、密度等。标准状况下6.72 L CH4的物质的量为0.3 mol，3.01×1023个HCl分子的物质的量为0.5 mol，13.6 g H2S的物质的量为0.4 mol，然后进行比较即可得出结论。
答案：D
5．解析：同温、同压下，气体的Vm相同，此时Y的体积大于X的体积，则，n（Y）>n（X），又知m（X）＝m（Y），则M（X）∶M（Y）＝∶＝n（Y）∶n（X）>1，所以M（X）>M（Y）。
答案：A
6．答案：D
7．解析：A项，He为单原子分子， NA个He在标准状况下的体积约为22.4 L；B项，64 g SO2的物质的量为1 mol，原子数为3NA，与气体所处状态无关，B项正确；C项条件应为标准状况；D项，标准状况下，H2O不是气体。
答案：B
8．解析：联系气、液、固三种状态的物质中微粒聚集的方式进行分析，从微观角度理解影响气体、固体、液体物质的摩尔体积的因素。固体和液体物质中，分子间距离较小，分子间堆积较紧密，所以根据阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量及摩尔体积三个物理量就可以计算出分子大小和分子质量的近似值。对于气体物质来说，由于气体分子间距离比分子本身的体积要大得多，根据阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量及摩尔体积三个物理量只能计算出分子质量的近似值。
答案：C
9．解析：等质量的H2与He的物质的量的关系为n（H2）∶n（He）＝2∶1，相同条件下气体的物质的量与体积成正比，所以其体积关系为V（H2）∶V（He）＝2∶1，C、D均错误；B中氦气应为单原子分子。
答案：A
10．解析：设该气体的摩尔质量为M，则＝b，所以M＝ g·mol－1。c g该气体在标准状况下的体积为×22.4 L·mol－1＝ L。
答案：B
11．解析：由阿伏加德罗定律可知，气体的体积比等于物质的量之比，n（A2）∶n（B2）∶n（X）＝1∶3∶2。根据反应前后原子守恒可知X的化学式为AB3。
答案：C
12．解析：A项，质子数之比为∶＝1∶1，正确；B项，同温、同压下，密度之比等于摩尔质量之比，即：32∶44＝8∶11，错误；C项，物质的量之比为∶＝11∶8，错误；D项，原子个数之比为∶＝11∶12，错误。
答案：A
13．答案：B
14．解析：11 g X气体的物质的量n1＝＝0.25 mol，由＝得＝，n2＝1.25 mol, N＝1.25 mol×6.02×1023 mol－1≈7.5×1023。
答案：C
15．解析：（1）由n＝m/M可求，（2）由物质的量可求得该气体的分子数，进一步可求得原子数；（3）由V＝nVm可求得该气体在标准状况下的体积；（4）由质量和已知求得的标准状况下的体积可求得密度，也可以由M＝Vm·ρ求得密度。
答案：（1）m/M （2）2mNA/M （3）22.4 m/M
（4）M/22.4
16．解析：（1）从表中的数据可以看出：1 mol任何气体在标准状况下，体积都约为22.4 L；1 mol不同气体，在不同条件下，体积不一定相同。
（2）因为在相同的温度和压强下，任何气体分子间的平均距离几乎相同且1 mol气体的分子数目也相同，所以在相同条件下，1 mol任何气体的体积几乎相等。
（3）4 g O2的物质的量n（O2）＝＝0.125 mol。在标准状况下的体积为0.125 mol×22.4 L·mol－1＝2.8 L。
答案：（1）①22.4 L ②不一定
（2）①气体分子数目相等 ②相同条件下，气体分子间的平均距离几乎相等
（3）V（O2）＝n×22.4 L·mol－1＝×22.4 L·mol－1＝×22.4 L·mol－1＝2.8 L。