2.3.2 气体摩尔体积 课时训练 高中化学人教版必修第一册（含解析）
文档属性
| 名称 | 2.3.2 气体摩尔体积 课时训练 高中化学人教版必修第一册（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 310.0KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-12-19 12:51:43 | ||
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文档简介
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2.3.2 气体摩尔体积
1．某医用氧气瓶中储有0.5 mol氧气，该氧气在标准状况下的体积为( )
A．0.5 L B．11.2 L
C．22.4 L D．44.8 L
2．现有同温同压下1 mol H2和1 mol O2，下列说法正确的是( )
A．质量相同，体积不同 B．分子数相同，质量不同
C．体积相同，分子数不同 D．体积相同，原子数不同
3．(2024·宁夏石嘴山平罗中学月考)下列物理量单位不正确的是( )
A．物质的量浓度：mol·L－1 B．摩尔质量：g·mol－1
C．阿伏加德罗常数：mol－1 D．气体摩尔体积：mol·L－1
4．标准状况下，相同质量的下列气体体积最大的是( )
A．CO2 B．O2
C．N2 D．CH4
5．(2022·广东佛山月考)同温同压下，用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个气球，其中气体为CH4的是( )
6．(2024·湖北宜荆荆随期中联考)下列物质中，与0.6 mol H2O含有的氧原子数不同的物质是( )
A．12.6 g HNO3 B．3.612×1023个H2O2分子
C．0.2 mol Fe2O3 D．6.72 L CO2(标准状况)
7．下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)( )
A．在常温常压下，11.2 L N2含有的分子数为NA
B．标准状况下，18 g H2O所占的体积约是22.4 L
C．32 g O2在标准状况下所占体积约为22.4 L
D．在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含的原子数相同
8．(2024·浙江丽水三校联考)对于温度、压强一定的气体，下列数值中与其物质的量无关的是( )
A．质量 B．体积
C．分子数目 D．气体摩尔体积
9．(2022·广东卷，改编)我国科学家进行了如图所示的碳循环研究。下列说法正确的是( )
A．标准状况下，1 mol CO的体积为22.4 L
B．标准状况下，2.24 L乙酸的物质的量为0.1 mol
C．1 mol CO中含有6.02×1024个电子
D．22.4 L CO2被还原生成1 mol CO
10．(1)等质量的O2和SO2，物质的量之比为__________，在相同条件下的体积之比为__________，原子数之比为__________。
(2)同温同压下，相同体积的CO2和O2的质量比为__________。
11．下列有关气体体积的叙述中，正确的是( )
A．一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的分子大小决定
B．一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的分子数决定
C．不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数也不同
D．气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L
12．(2024·浙江杭州学军中学海创园学校期中)用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )
A．标准状况下，80 g SO3体积约为224 L
B．常温常压下，11.2 L CO2含有的原子数为1.5NA
C．标准状况下，含有NA个氦原子的氦气体积约为11.2 L
D．标准状况下，80 g SO3中含有的原子数为4NA
13．三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)
14．某双原子分子构成的气体，其摩尔质量为M g·mol－1，该气体质量为m g，设阿伏加德罗常数的值为NA，回答下列问题：
(1)该气体的物质的量为____________mol。
(2)该气体在标准状况下的体积为________L。
(3)该气体在标准状况下的密度为________g·L－1。
(4)该气体所含原子总数为____________。
(5)该气体的一个分子的质量为________g。
15．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 0 ℃，101 kPa 22.4
CO 0 ℃，101 kPa 22.4
H2 0 ℃，202 kPa 11.2
CO2 0 ℃，202 kPa 11.2
N2 273 ℃，202 kPa 22.4
NH3 273 ℃，202 kPa 22.4
(1)从表分析得出的结论：
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__________。
(4)等温等压下，等体积的O2和O3气体所含分子个数比为________，质量比为________。
(5)已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D，则C的摩尔质量为____________________。
(6)在三个相同密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，当它们的温度和密度都相同时，这三种气体的压强[分别用p(Ne)、p(H2)、p(O2)表示]由大到小的顺序是__________________________。
答案解析
1、【答案】B
2、【答案】B
3、【答案】D
4、【答案】D
5、【答案】D
【解析】在同温同压下，气体的物质的量越大，气体所占的体积就越大，对等质量的气体来说，其相对分子质量越小，气体的物质的量就越大(n＝)。等质量的四种气体中，CH4的相对分子质量为16，最小，其物质的量最大，故CH4的体积最大。
6、【答案】B
【解析】0.6 mol H2O含有0.6 mol O，氧原子的物质的量相同时氧原子数相同，则与0.6 mol H2O含有的氧原子数相同的物质只要含有0.6 mol O即可。12.6 g HNO3的物质的量为＝0.2 mol，含有0.6 mol O，A不符合；3.612×1023个H2O2分子的物质的量为＝0.6 mol，含有1.2 mol O，B符合；0.2 mol Fe2O3含有0.6 mol O，C不符合；6.72 L CO2(标准状况) 的物质的量为＝0.3 mol，含有0.6 mol O，D不符合。
7、【答案】C
8、【答案】D
9、【答案】A
10、【答案】(1)2∶1 2∶1 4∶3 (2)11∶8
【解析】(1)设二者质量均为m g，物质的量之比为∶＝2∶1，在相同条件下的体积之比等于物质的量之比，原子个数之比为(2×2)∶(1×3)＝4∶3。
(2)在该条件下，气体的分子数相同，即物质的量相同，则质量之比等于摩尔质量之比，即为44∶32＝11∶8。
11、【答案】B
12、【答案】D
13、【答案】B
【解析】氢气的摩尔质量是2 g/mol，氮气的摩尔质量是28 g/mol，氧气的摩尔质量是32 g/mol，根据pV＝nRT有：
当温度和压强相同时，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)，A错误；根据pV＝nRT＝RT得pM＝RT＝ρRT，当温度和密度相同时，气体压强与摩尔质量成反比，所以三种气体的压强大小顺序是p(H2)＞p(N2)＞p(O2)，B正确；根据pV＝nRT＝RT得V＝，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，所以这三种气体体积大小顺序是V(O2)＜V(N2)＜V(H2)，C错误；根据pV＝nRT＝RT得m＝，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比，所以三种气体的质量大小顺序是m(H2)＜m(N2)＜m(O2)，D错误。
14、【答案】(1) (2) (3) (4) (5)
【解析】(1)由公式n＝直接求解。(2)由n＝＝可求得标准状况下的体积为×22.4 L。(3)根据ρ＝，可求得该气体在标准状况下的密度为 g·L－1。(4)由于该气体为双原子分子，所以原子总数为×2NA＝。(5)由摩尔质量为M g·mol－1知一个分子的质量为 g。
15、【答案】(1)①22.4 L ②不一定
(2)①气体分子数目相同 ②相同条件下，气体分子间的平均距离几乎相同
(3)2.8 L (4)1∶1 2∶3 (5)106 g·mol－1
(6)p(H2)＞p(Ne)＞p(O2)
【解析】(1)①从表中的H2、O2、CO在标准状况下的体积可以看出，1 mol任何气体，在标准状况下的体积都约为22.4 L。②从表中可以看出，1 mol 不同的气体，在不同的条件下，体积可能相等也可能不相等，因此，1 mol不同的气体，在不同的条件下，体积不一定相等。(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)O2的摩尔质量是32 g/mol，4 g O2的物质的量是＝ mol；在标准状况下，4 g O2的体积为22.4 L·mol－1× mol＝2.8 L。(4)等温等压下，气体摩尔体积相等，相同体积的氧气和臭氧的物质的量相等，根据N＝n·NA知，分子数之比等于物质的量之比＝1∶1；根据m＝n·M知，物质的量相同时，两气体的质量之比等于摩尔质量之比＝32 g/mol∶48 g/mol＝2∶3。(5)根据质量守恒定律知，C的质量＝(16＋20－31.76)g＝4.24 g，C的摩尔质量＝＝106 g/mol。(6)Ne的摩尔质量是4 g/mol，H2的摩尔质量是2 g/mol，O2的摩尔质量是32 g/mol，在温度和密度都相同条件下，压强与摩尔质量成反比，所以其压强大小顺序是p(H2)＞p(Ne)＞p(O2)。
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2.3.2 气体摩尔体积
1．某医用氧气瓶中储有0.5 mol氧气，该氧气在标准状况下的体积为( )
A．0.5 L B．11.2 L
C．22.4 L D．44.8 L
2．现有同温同压下1 mol H2和1 mol O2，下列说法正确的是( )
A．质量相同，体积不同 B．分子数相同，质量不同
C．体积相同，分子数不同 D．体积相同，原子数不同
3．(2024·宁夏石嘴山平罗中学月考)下列物理量单位不正确的是( )
A．物质的量浓度：mol·L－1 B．摩尔质量：g·mol－1
C．阿伏加德罗常数：mol－1 D．气体摩尔体积：mol·L－1
4．标准状况下，相同质量的下列气体体积最大的是( )
A．CO2 B．O2
C．N2 D．CH4
5．(2022·广东佛山月考)同温同压下，用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个气球，其中气体为CH4的是( )
6．(2024·湖北宜荆荆随期中联考)下列物质中，与0.6 mol H2O含有的氧原子数不同的物质是( )
A．12.6 g HNO3 B．3.612×1023个H2O2分子
C．0.2 mol Fe2O3 D．6.72 L CO2(标准状况)
7．下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)( )
A．在常温常压下，11.2 L N2含有的分子数为NA
B．标准状况下，18 g H2O所占的体积约是22.4 L
C．32 g O2在标准状况下所占体积约为22.4 L
D．在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含的原子数相同
8．(2024·浙江丽水三校联考)对于温度、压强一定的气体，下列数值中与其物质的量无关的是( )
A．质量 B．体积
C．分子数目 D．气体摩尔体积
9．(2022·广东卷，改编)我国科学家进行了如图所示的碳循环研究。下列说法正确的是( )
A．标准状况下，1 mol CO的体积为22.4 L
B．标准状况下，2.24 L乙酸的物质的量为0.1 mol
C．1 mol CO中含有6.02×1024个电子
D．22.4 L CO2被还原生成1 mol CO
10．(1)等质量的O2和SO2，物质的量之比为__________，在相同条件下的体积之比为__________，原子数之比为__________。
(2)同温同压下，相同体积的CO2和O2的质量比为__________。
11．下列有关气体体积的叙述中，正确的是( )
A．一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的分子大小决定
B．一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的分子数决定
C．不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数也不同
D．气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L
12．(2024·浙江杭州学军中学海创园学校期中)用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )
A．标准状况下，80 g SO3体积约为224 L
B．常温常压下，11.2 L CO2含有的原子数为1.5NA
C．标准状况下，含有NA个氦原子的氦气体积约为11.2 L
D．标准状况下，80 g SO3中含有的原子数为4NA
13．三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)
14．某双原子分子构成的气体，其摩尔质量为M g·mol－1，该气体质量为m g，设阿伏加德罗常数的值为NA，回答下列问题：
(1)该气体的物质的量为____________mol。
(2)该气体在标准状况下的体积为________L。
(3)该气体在标准状况下的密度为________g·L－1。
(4)该气体所含原子总数为____________。
(5)该气体的一个分子的质量为________g。
15．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 0 ℃，101 kPa 22.4
CO 0 ℃，101 kPa 22.4
H2 0 ℃，202 kPa 11.2
CO2 0 ℃，202 kPa 11.2
N2 273 ℃，202 kPa 22.4
NH3 273 ℃，202 kPa 22.4
(1)从表分析得出的结论：
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__________。
(4)等温等压下，等体积的O2和O3气体所含分子个数比为________，质量比为________。
(5)已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D，则C的摩尔质量为____________________。
(6)在三个相同密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，当它们的温度和密度都相同时，这三种气体的压强[分别用p(Ne)、p(H2)、p(O2)表示]由大到小的顺序是__________________________。
答案解析
1、【答案】B
2、【答案】B
3、【答案】D
4、【答案】D
5、【答案】D
【解析】在同温同压下，气体的物质的量越大，气体所占的体积就越大，对等质量的气体来说，其相对分子质量越小，气体的物质的量就越大(n＝)。等质量的四种气体中，CH4的相对分子质量为16，最小，其物质的量最大，故CH4的体积最大。
6、【答案】B
【解析】0.6 mol H2O含有0.6 mol O，氧原子的物质的量相同时氧原子数相同，则与0.6 mol H2O含有的氧原子数相同的物质只要含有0.6 mol O即可。12.6 g HNO3的物质的量为＝0.2 mol，含有0.6 mol O，A不符合；3.612×1023个H2O2分子的物质的量为＝0.6 mol，含有1.2 mol O，B符合；0.2 mol Fe2O3含有0.6 mol O，C不符合；6.72 L CO2(标准状况) 的物质的量为＝0.3 mol，含有0.6 mol O，D不符合。
7、【答案】C
8、【答案】D
9、【答案】A
10、【答案】(1)2∶1 2∶1 4∶3 (2)11∶8
【解析】(1)设二者质量均为m g，物质的量之比为∶＝2∶1，在相同条件下的体积之比等于物质的量之比，原子个数之比为(2×2)∶(1×3)＝4∶3。
(2)在该条件下，气体的分子数相同，即物质的量相同，则质量之比等于摩尔质量之比，即为44∶32＝11∶8。
11、【答案】B
12、【答案】D
13、【答案】B
【解析】氢气的摩尔质量是2 g/mol，氮气的摩尔质量是28 g/mol，氧气的摩尔质量是32 g/mol，根据pV＝nRT有：
当温度和压强相同时，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)，A错误；根据pV＝nRT＝RT得pM＝RT＝ρRT，当温度和密度相同时，气体压强与摩尔质量成反比，所以三种气体的压强大小顺序是p(H2)＞p(N2)＞p(O2)，B正确；根据pV＝nRT＝RT得V＝，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，所以这三种气体体积大小顺序是V(O2)＜V(N2)＜V(H2)，C错误；根据pV＝nRT＝RT得m＝，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比，所以三种气体的质量大小顺序是m(H2)＜m(N2)＜m(O2)，D错误。
14、【答案】(1) (2) (3) (4) (5)
【解析】(1)由公式n＝直接求解。(2)由n＝＝可求得标准状况下的体积为×22.4 L。(3)根据ρ＝，可求得该气体在标准状况下的密度为 g·L－1。(4)由于该气体为双原子分子，所以原子总数为×2NA＝。(5)由摩尔质量为M g·mol－1知一个分子的质量为 g。
15、【答案】(1)①22.4 L ②不一定
(2)①气体分子数目相同 ②相同条件下，气体分子间的平均距离几乎相同
(3)2.8 L (4)1∶1 2∶3 (5)106 g·mol－1
(6)p(H2)＞p(Ne)＞p(O2)
【解析】(1)①从表中的H2、O2、CO在标准状况下的体积可以看出，1 mol任何气体，在标准状况下的体积都约为22.4 L。②从表中可以看出，1 mol 不同的气体，在不同的条件下，体积可能相等也可能不相等，因此，1 mol不同的气体，在不同的条件下，体积不一定相等。(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)O2的摩尔质量是32 g/mol，4 g O2的物质的量是＝ mol；在标准状况下，4 g O2的体积为22.4 L·mol－1× mol＝2.8 L。(4)等温等压下，气体摩尔体积相等，相同体积的氧气和臭氧的物质的量相等，根据N＝n·NA知，分子数之比等于物质的量之比＝1∶1；根据m＝n·M知，物质的量相同时，两气体的质量之比等于摩尔质量之比＝32 g/mol∶48 g/mol＝2∶3。(5)根据质量守恒定律知，C的质量＝(16＋20－31.76)g＝4.24 g，C的摩尔质量＝＝106 g/mol。(6)Ne的摩尔质量是4 g/mol，H2的摩尔质量是2 g/mol，O2的摩尔质量是32 g/mol，在温度和密度都相同条件下，压强与摩尔质量成反比，所以其压强大小顺序是p(H2)＞p(Ne)＞p(O2)。
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