专题1 物质的分类及计量 分层作业5 气体摩尔体积--2025苏教版化学必修第一册同步练习题（含答案）
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| 名称 | 专题1 物质的分类及计量 分层作业5 气体摩尔体积--2025苏教版化学必修第一册同步练习题（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 325.5KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-04-24 14:07:40 | ||
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2025苏教版化学必修第一册
分层作业5 气体摩尔体积
A级必备知识基础练
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.标准状况下6.72 L气体X的质量是19.2 g,则该气体的相对分子质量是( )
A.64 B.32
C.44 D.30
3.2021年9月,国际学术期刊《科学》杂志发表了我国中科院天津工业生物所在人工合成淀粉方面取得重大颠覆性、原创性突破,首次在实验室实现以二氧化碳(CO2)为原料人工合成淀粉[(C6H10O5)n]。下列有关二氧化碳和淀粉的说法正确的是( )
A.常温常压下,1 mol CO2的体积约为22.4 L
B.淀粉的摩尔质量为162 g· mol-1
C.淀粉中C、H、O的质量之比为6∶10∶5
D.22 g CO2的物质的量为0.5 mol
4.常温常压下的下列各组物质,分子数一定相同的是 ( )
A.14 g N2和32 g O2
B.34 g NH3和4 g H2
C.2 L CO2和2 L H2O
D.11.2 L O2和0.5 mol O2
5.碳中和是我国的重要战略目标,以H2和CO2为原料合成CH4受到广泛关注。该过程反应之一为3H2(气)+CO2(气)===CH4(气)+2H2O(气)。若反应在101 kPa、150 ℃条件下进行,下列有关说法正确的是( )
A.若生成1 mol H2O,则其体积为22.4 L
B.该反应条件下,H2O的密度最大
C.生成物CH4与H2O(气)的体积比为1∶2
D.CH4中碳原子与氢原子的质量之比为1∶4
6.如图Ⅰ,将质量均为m g的O2和SO2气体分别充入两个相同容积的密闭容器甲、乙中,下列说法正确的是( )
A.甲、乙中所含的氧原子物质的量之比为1∶2
B.两者压强(p)与温度(T)的关系如图Ⅱ所示
C.甲、乙中气体质子数之比为1∶2
D.甲、乙中气体密度比为1∶2
7.下列说法不正确的是( )
A.温度相同、体积相同的O2和N2的分子数相同
B.等温等压下,SO2气体与CO2气体的密度之比等于16∶11
C.温度和容积相同的两气罐中,分别盛有5 mol O2和2 mol N2,两容器中气体的压强之比等于5∶2
D.等温等压条件下,5 mol O2和2 mol H2的体积之比等于5∶2
8.标准状况下,4.48 L CO2与N2O混合气体所含原子的物质的量为( )
A.3 mol B.1.5 mol
C.2 mol D.0.6 mol
9.回答下列问题:
(1)19.2 g SO2在标准状况下的体积是 L,其中含氧原子的物质的量是 mol,该气体在标准状况下的密度是 (结果保留两位小数)。
(2)同温同压下,相同体积的CO和CO2的质量比是 。相同质量的CO和CO2的分子数比是 。
(3)同温、同压下,11.5 g RO2气体的体积与8 g O2的体积相同,则R的相对原子质量是 。
B级关键能力提升练
10.[2024陕西西安高一检测]下列叙述正确的是( )
A.1.5 mol O2的体积是33.6 L
B.在标准状况下,2 mol H2的体积约是44.8 L
C.等质量的CO和N2的体积相等
D.32 g O2的物质的量是1 mol,其体积是22.4 L
11.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
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.1.7 g H2O2中含有的电子数为0.9NA
C.常温下,11.2 L甲烷气体含有甲烷分子数为0.5NA
D.标准状况下,33.6 L水中含有9.03×1023个水分子
12.下列说法正确的是( )
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标准状况下,28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L;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,体积相同的气体所含的分子数相同。
A.①③⑤ B.④⑥
C.②④⑥ D.①④⑥
13.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
14.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A.同温同压下,相同体积的物质,其物质的量一定相等
B.等质量的NO2和N2O4气体所含的原子总数相等
C.标准状况下,NA个氧气和二氧化碳混合气体所占有的体积是22.4 L
D.常温常压下,16 g氧气与臭氧的混合气体中含有NA个氧原子
15.2 mol 固体A在一定温度下完全分解,产物都是气体。分解反应式为2AB+2C+3D,若测得生成的混合气体与同温同压下氢气密度的比值为15,则固体A的摩尔质量为( )
A.30 g·mol-1
B.45 g·mol-1
C.90 g·mol-1
D.氢气密度未知,无法求得
16.[2024安徽宣城高一检测]在一个容积固定的恒温容器中,有两个可左右滑动的密封隔板(如图)。在A、B、C内分别充入等质量的X、H2和Y三种气体,当隔板静止时,A中气体密度比C中气体密度大。下列说法不正确的是( )
A.压强:p(X)=p(H2)=p(Y)
B.气体的体积:V(X)C.摩尔质量:M(X)D.分子数目:N(X)17.[2024山东聊城高一检测]物质的量是联系宏观和微观的桥梁,也是定量研究化学的基础。
甲烷(CH4)是一种无色无味的气体,是天然气的主要成分。
(1)现有2 mol CH4,它的摩尔质量是 ,CH4完全燃烧消耗氧气的物质的量是 mol。
(2)标准状况下,CH4的密度为 (保留3位有效数字)。标准状况下11.2 L CH4中含有x个氢原子,则阿伏加德罗常数的值为 (用含x的代数式表示)。
(3)相同温度和压强下,质量相等的氢气和甲烷,它们的体积之比为 ,密度之比为 。若把质量相等的这两种气体混合,则混合气体的平均相对分子质量为 (保留2位有效数字)。
C级学科素养创新练
18.如图所示,两个连通容器用活塞分开,左右两室(体积相同)各充入一定量NO和O2,且恰好使两容器内气体密度相同。打开活塞,使NO与O2充分反应(已知反应的化学方程式为2NO+O22NO2,假设装置中不存在其他化学反应)。
(1)开始时左右两室分子数 (填“相同”或“不相同”)。
(2)反应前后NO室压强 (填“增大”或“减小”)。
(3)最终容器内密度与原来 (填“相同”或“不相同”)。
分层作业5 气体摩尔体积
A级 必备知识基础练
1.D
2.A 解析 标准状况下6.72 L气体X的物质的量为=0.3 mol,M(X)==64 g·mol-1,所以选A。
3.D 解析 常温常压下,气体的摩尔体积不是22.4 L·mol-1,A错误;淀粉的分子式为(C6H10O5)n,则淀粉的摩尔质量为162n g·mol-1,B错误;根据淀粉的分子式知,淀粉中C、H、O的质量之比为72∶10∶80=36∶5∶40,C错误;22 g CO2的物质的量为=0.5 mol,D正确。
4.B 解析 由n=可知,气体的分子数相等,则气体的物质的量或在相同条件下的体积相等。n(N2)==0.5 mol,n(O2)==1 mol,二者物质的量不同,则分子数不同,A错误;n(NH3)==2 mol,n(H2)==2 mol,二者物质的量相同,则气体的分子数相同,B正确;常温常压下,CO2为气体,H2O为液体,二者体积相等时,其物质的量不同,分子数不同,C错误;由于未说明是标准状况,故11.2 L O2不一定是0.5 mol,故D错误。
5.C 解析 反应在101 kPa、150 ℃条件下进行,气体摩尔体积的数值大于22.4,1 mol H2O的体积大于22.4 L,A错误;相同条件下,气体的密度之比与摩尔质量成正比,所以该反应条件下,CO2的密度最大,B错误;生成物CH4与H2O(气)的物质的量之比为1∶2,则相同条件下的体积比为1∶2,C正确;CH4中碳原子与氢原子的物质的量之比为1∶4,质量之比不是1∶4,D错误。
6.B 解析 根据n=,质量均为m g的O2和SO2物质的量之比与摩尔质量成反比,即n(O2)∶n(SO2)=64∶32=2∶1,甲、乙中所含的氧原子物质的量之比为2∶1,故A错误;由pV=nRT知,容积相等的甲和乙,压强与温度成正比,且n(O2)∶n(SO2)=2∶1,则代表氧气的曲线较高,故B正确;n(O2)∶n(SO2)=2∶1,质子数之比为(2×16)∶(1×32)=1∶1,故C错误;根据ρ=,甲、乙容器容积相等,两气体的质量相等,则密度也相等,即甲、乙中气体密度比为1∶1,故D错误。
7.A 解析 压强没有确定的情况下,温度相同、体积相同的O2和N2的分子数不一定相同,A错误;等温等压条件下,SO2气体与CO2气体的密度之比等于其相对分子质量之比,即为64∶44=16∶11,B正确;温度和容积相同的两气罐中的压强之比等于气体物质的量之比,即为5∶2,C正确;等温等压条件下,两气体的体积之比等于气体物质的量之比,即为5∶2,D正确。
8.D 解析 标准状况下,4.48 L气体的物质的量为=0.2 mol,1 mol CO2与1 mol N2O均含有3 mol原子,所以混合气体所含原子的物质的量为0.2 mol×3=0.6 mol,所以选D。
9.答案 (1)6.72 0.6 2.86 g·L-1
(2)7∶11 11∶7
(3)14
解析 (1)19.2 g SO2其物质的量是n(SO2)==0.3 mol,其在标准状况下的体积是V(SO2)=0.3 mol×22.4 L·mol-1=6.72 L,则其含氧原子的物质的量是n(O)=0.3×2 mol=0.6 mol,该气体在标准状况下的密度是≈2.86 g·L-1。(2)根据阿伏加德罗定律,同温同压下,相同体积的气体其物质的量相同,则相同体积的CO和CO2的物质的量比是1∶1,则其质量比是28∶44=7∶11,相同质量的CO和CO2其物质的量比是11∶7,则其分子数比也是11∶7。(3)同温、同压下,11.5 g RO2气体的体积与8 g O2的体积相同,则两种气体的物质的量也相同,8 g O2的物质的量是0.25 mol,则11.5 g RO2气体的物质的量也是0.25 mol,则可得RO2的摩尔质量是=46 g·mol-1,则R的相对原子质量是46-32=14。
B级 关键能力提升练
10.B 解析 未明确标准状况,不能用公式V=22.4 L·mol-1·n计算气体的体积,A项错误;在标准状况下,2 mol H2的体积为22.4 L·mol-1×2 mol=44.8 L,B项正确;因为CO和N2的摩尔质量相等,所以等质量的CO和N2的物质的量相等,但题目没有明确两种气体所处的温度和压强是否相同,所以无法判断等质量的CO和N2的体积是否一定相等,C项错误;D项,未明确标准状况,无法计算气体的体积,D项错误。
11.B 解析 氦气为单原子分子,原子数目与分子数目相等,则含有NA个氦原子的氦气为1 mol,在标准状况下的体积约为22.4 L,A项与题意不符;H2O2的摩尔质量为34 g·mol-1,1.7 g H2O2的物质的量为0.05 mol,含有的电子数为0.9NA,B项符合题意;常温下,气体摩尔体积大于22.4 L·mol-1,11.2 L甲烷的物质的量小于0.5 mol,含有甲烷分子数小于0.5NA,C项与题意不符;标准状况下水不是气体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,D项与题意不符。
12.B 解析 ①该物质在标准状况下不一定是气体;②没有限定处于标准状况下,0.5 mol H2所占体积不一定为11.2 L;③标准状况下, H2O不是气体;⑤各种气体的气体摩尔体积在标准状况下都约为22.4 L·mol-1。④⑥说法正确。
13.B 解析 标准状况下,水是冰水混合物,则36 g水的体积最小;1.5 mol氢气的体积为1.5 mol×22.4 L·mol-1=33.6 L;48 g臭氧的体积为×22.4 L·mol-1=22.4 L;3.01×1023个氮气的体积为×22.4 L·mol-1=11.2 L,故选B。
14.A 解析 同温同压下,相同体积的气体,其物质的量一定相等,A错误;NO2和N2O4具有相同的最简式(NO2),所以等质量的NO2和N2O4气体含有相同物质的量的氮原子与氧原子,B正确;NA个氧气和二氧化碳混合气体的物质的量为1 mol,在标准状况下的体积是22.4 L,C正确;16 g氧气与臭氧中,n(O)==1 mol,氧原子数为NA,D正确。
15.C 解析 同温同压条件下,气体的密度之比等于相对分子质量之比。测得生成的混合气体的密度在相同条件下是氢气的15倍,则混合气体的平均摩尔质量是氢气的15倍,即混合气体的平均摩尔质量为30 g·mol-1。反应前A的物质的量是反应后气体物质的量的,根据质量守恒定律,A的摩尔质量为30 g·mol-1×3=90 g·mol-1,C正确。
16.C 解析 当隔板静止时,代表隔板两侧气体的压强相等,A正确;已知气体密度ρ=,通入容器中的三种气体的质量相等,A中气体密度比C中气体密度大,即气体X密度大于气体Y,则气体体积V(X)M(Y),C错误;同温同压下,气体的分子数之比=气体的物质的量之比=气体的体积之比,由选项B分析知,气体X的体积小于气体Y的体积,则分子数目:N(X)17.答案 (1)16 g·mol-1 4
(2)0.714 g·L-1 0.5x
(3)8∶1 1∶8 3.6
解析 (1)当摩尔质量的单位是g·mol-1,摩尔质量在数值上等于其相对分子质量,所以甲烷的摩尔质量为16 g·mol-1。由化学方程式CH4+2O2CO2+2H2O可知,2 mol CH4完全燃烧消耗氧气的物质的量是4 mol。
(2)标准状况下,CH4的密度==0.714 g·L-1。标准状况下11.2 L CH4的物质的量为0.5 mol,n(H)=0.5 mol×4×NA=x,则NA=0.5x mol-1。
(3)相同温度和压强下,质量相等的气体的体积之比与摩尔质量成反比,质量相等的氢气和甲烷,其体积之比等于16 g·mol-1∶2 g·mol-1=8∶1;相同温度和压强下,气体密度之比等于摩尔质量之比,2 g·mol-1∶16 g·mol-1=1∶8;若把质量相等的这两种气体混合,设氢气和甲烷的质量均为16 g,氢气和甲烷的物质的量分别为8 mol、1 mol,混合气体的平均摩尔质量为=3.6 g·mol-1,平均相对分子质量为3.6。
C级 学科素养创新练
18.答案 (1)不相同 (2)减小 (3)相同
解析 (1)开始时左右两室中气体体积相同,气体密度相同,所以气体质量相同,由于一氧化氮和氧气的摩尔质量不同,故气体物质的量不同,分子数不同。(2)一氧化氮和氧气发生的反应为2NO+O22NO2,反应导致气体物质的量减小,故反应后气体压强减小。(3)化学反应遵循质量守恒定律,即反应前后气体质量不变,容器容积也不变,根据ρ=可知,容器内气体总密度不变,与原来相同。
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2025苏教版化学必修第一册
分层作业5 气体摩尔体积
A级必备知识基础练
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.标准状况下6.72 L气体X的质量是19.2 g,则该气体的相对分子质量是( )
A.64 B.32
C.44 D.30
3.2021年9月,国际学术期刊《科学》杂志发表了我国中科院天津工业生物所在人工合成淀粉方面取得重大颠覆性、原创性突破,首次在实验室实现以二氧化碳(CO2)为原料人工合成淀粉[(C6H10O5)n]。下列有关二氧化碳和淀粉的说法正确的是( )
A.常温常压下,1 mol CO2的体积约为22.4 L
B.淀粉的摩尔质量为162 g· mol-1
C.淀粉中C、H、O的质量之比为6∶10∶5
D.22 g CO2的物质的量为0.5 mol
4.常温常压下的下列各组物质,分子数一定相同的是 ( )
A.14 g N2和32 g O2
B.34 g NH3和4 g H2
C.2 L CO2和2 L H2O
D.11.2 L O2和0.5 mol O2
5.碳中和是我国的重要战略目标,以H2和CO2为原料合成CH4受到广泛关注。该过程反应之一为3H2(气)+CO2(气)===CH4(气)+2H2O(气)。若反应在101 kPa、150 ℃条件下进行,下列有关说法正确的是( )
A.若生成1 mol H2O,则其体积为22.4 L
B.该反应条件下,H2O的密度最大
C.生成物CH4与H2O(气)的体积比为1∶2
D.CH4中碳原子与氢原子的质量之比为1∶4
6.如图Ⅰ,将质量均为m g的O2和SO2气体分别充入两个相同容积的密闭容器甲、乙中,下列说法正确的是( )
A.甲、乙中所含的氧原子物质的量之比为1∶2
B.两者压强(p)与温度(T)的关系如图Ⅱ所示
C.甲、乙中气体质子数之比为1∶2
D.甲、乙中气体密度比为1∶2
7.下列说法不正确的是( )
A.温度相同、体积相同的O2和N2的分子数相同
B.等温等压下,SO2气体与CO2气体的密度之比等于16∶11
C.温度和容积相同的两气罐中,分别盛有5 mol O2和2 mol N2,两容器中气体的压强之比等于5∶2
D.等温等压条件下,5 mol O2和2 mol H2的体积之比等于5∶2
8.标准状况下,4.48 L CO2与N2O混合气体所含原子的物质的量为( )
A.3 mol B.1.5 mol
C.2 mol D.0.6 mol
9.回答下列问题:
(1)19.2 g SO2在标准状况下的体积是 L,其中含氧原子的物质的量是 mol,该气体在标准状况下的密度是 (结果保留两位小数)。
(2)同温同压下,相同体积的CO和CO2的质量比是 。相同质量的CO和CO2的分子数比是 。
(3)同温、同压下,11.5 g RO2气体的体积与8 g O2的体积相同,则R的相对原子质量是 。
B级关键能力提升练
10.[2024陕西西安高一检测]下列叙述正确的是( )
A.1.5 mol O2的体积是33.6 L
B.在标准状况下,2 mol H2的体积约是44.8 L
C.等质量的CO和N2的体积相等
D.32 g O2的物质的量是1 mol,其体积是22.4 L
11.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
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.1.7 g H2O2中含有的电子数为0.9NA
C.常温下,11.2 L甲烷气体含有甲烷分子数为0.5NA
D.标准状况下,33.6 L水中含有9.03×1023个水分子
12.下列说法正确的是( )
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标准状况下,28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L;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,体积相同的气体所含的分子数相同。
A.①③⑤ B.④⑥
C.②④⑥ D.①④⑥
13.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
14.NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A.同温同压下,相同体积的物质,其物质的量一定相等
B.等质量的NO2和N2O4气体所含的原子总数相等
C.标准状况下,NA个氧气和二氧化碳混合气体所占有的体积是22.4 L
D.常温常压下,16 g氧气与臭氧的混合气体中含有NA个氧原子
15.2 mol 固体A在一定温度下完全分解,产物都是气体。分解反应式为2AB+2C+3D,若测得生成的混合气体与同温同压下氢气密度的比值为15,则固体A的摩尔质量为( )
A.30 g·mol-1
B.45 g·mol-1
C.90 g·mol-1
D.氢气密度未知,无法求得
16.[2024安徽宣城高一检测]在一个容积固定的恒温容器中,有两个可左右滑动的密封隔板(如图)。在A、B、C内分别充入等质量的X、H2和Y三种气体,当隔板静止时,A中气体密度比C中气体密度大。下列说法不正确的是( )
A.压强:p(X)=p(H2)=p(Y)
B.气体的体积:V(X)
甲烷(CH4)是一种无色无味的气体,是天然气的主要成分。
(1)现有2 mol CH4,它的摩尔质量是 ,CH4完全燃烧消耗氧气的物质的量是 mol。
(2)标准状况下,CH4的密度为 (保留3位有效数字)。标准状况下11.2 L CH4中含有x个氢原子,则阿伏加德罗常数的值为 (用含x的代数式表示)。
(3)相同温度和压强下,质量相等的氢气和甲烷,它们的体积之比为 ,密度之比为 。若把质量相等的这两种气体混合,则混合气体的平均相对分子质量为 (保留2位有效数字)。
C级学科素养创新练
18.如图所示,两个连通容器用活塞分开,左右两室(体积相同)各充入一定量NO和O2,且恰好使两容器内气体密度相同。打开活塞,使NO与O2充分反应(已知反应的化学方程式为2NO+O22NO2,假设装置中不存在其他化学反应)。
(1)开始时左右两室分子数 (填“相同”或“不相同”)。
(2)反应前后NO室压强 (填“增大”或“减小”)。
(3)最终容器内密度与原来 (填“相同”或“不相同”)。
分层作业5 气体摩尔体积
A级 必备知识基础练
1.D
2.A 解析 标准状况下6.72 L气体X的物质的量为=0.3 mol,M(X)==64 g·mol-1,所以选A。
3.D 解析 常温常压下,气体的摩尔体积不是22.4 L·mol-1,A错误;淀粉的分子式为(C6H10O5)n,则淀粉的摩尔质量为162n g·mol-1,B错误;根据淀粉的分子式知,淀粉中C、H、O的质量之比为72∶10∶80=36∶5∶40,C错误;22 g CO2的物质的量为=0.5 mol,D正确。
4.B 解析 由n=可知,气体的分子数相等,则气体的物质的量或在相同条件下的体积相等。n(N2)==0.5 mol,n(O2)==1 mol,二者物质的量不同,则分子数不同,A错误;n(NH3)==2 mol,n(H2)==2 mol,二者物质的量相同,则气体的分子数相同,B正确;常温常压下,CO2为气体,H2O为液体,二者体积相等时,其物质的量不同,分子数不同,C错误;由于未说明是标准状况,故11.2 L O2不一定是0.5 mol,故D错误。
5.C 解析 反应在101 kPa、150 ℃条件下进行,气体摩尔体积的数值大于22.4,1 mol H2O的体积大于22.4 L,A错误;相同条件下,气体的密度之比与摩尔质量成正比,所以该反应条件下,CO2的密度最大,B错误;生成物CH4与H2O(气)的物质的量之比为1∶2,则相同条件下的体积比为1∶2,C正确;CH4中碳原子与氢原子的物质的量之比为1∶4,质量之比不是1∶4,D错误。
6.B 解析 根据n=,质量均为m g的O2和SO2物质的量之比与摩尔质量成反比,即n(O2)∶n(SO2)=64∶32=2∶1,甲、乙中所含的氧原子物质的量之比为2∶1,故A错误;由pV=nRT知,容积相等的甲和乙,压强与温度成正比,且n(O2)∶n(SO2)=2∶1,则代表氧气的曲线较高,故B正确;n(O2)∶n(SO2)=2∶1,质子数之比为(2×16)∶(1×32)=1∶1,故C错误;根据ρ=,甲、乙容器容积相等,两气体的质量相等,则密度也相等,即甲、乙中气体密度比为1∶1,故D错误。
7.A 解析 压强没有确定的情况下,温度相同、体积相同的O2和N2的分子数不一定相同,A错误;等温等压条件下,SO2气体与CO2气体的密度之比等于其相对分子质量之比,即为64∶44=16∶11,B正确;温度和容积相同的两气罐中的压强之比等于气体物质的量之比,即为5∶2,C正确;等温等压条件下,两气体的体积之比等于气体物质的量之比,即为5∶2,D正确。
8.D 解析 标准状况下,4.48 L气体的物质的量为=0.2 mol,1 mol CO2与1 mol N2O均含有3 mol原子,所以混合气体所含原子的物质的量为0.2 mol×3=0.6 mol,所以选D。
9.答案 (1)6.72 0.6 2.86 g·L-1
(2)7∶11 11∶7
(3)14
解析 (1)19.2 g SO2其物质的量是n(SO2)==0.3 mol,其在标准状况下的体积是V(SO2)=0.3 mol×22.4 L·mol-1=6.72 L,则其含氧原子的物质的量是n(O)=0.3×2 mol=0.6 mol,该气体在标准状况下的密度是≈2.86 g·L-1。(2)根据阿伏加德罗定律,同温同压下,相同体积的气体其物质的量相同,则相同体积的CO和CO2的物质的量比是1∶1,则其质量比是28∶44=7∶11,相同质量的CO和CO2其物质的量比是11∶7,则其分子数比也是11∶7。(3)同温、同压下,11.5 g RO2气体的体积与8 g O2的体积相同,则两种气体的物质的量也相同,8 g O2的物质的量是0.25 mol,则11.5 g RO2气体的物质的量也是0.25 mol,则可得RO2的摩尔质量是=46 g·mol-1,则R的相对原子质量是46-32=14。
B级 关键能力提升练
10.B 解析 未明确标准状况,不能用公式V=22.4 L·mol-1·n计算气体的体积,A项错误;在标准状况下,2 mol H2的体积为22.4 L·mol-1×2 mol=44.8 L,B项正确;因为CO和N2的摩尔质量相等,所以等质量的CO和N2的物质的量相等,但题目没有明确两种气体所处的温度和压强是否相同,所以无法判断等质量的CO和N2的体积是否一定相等,C项错误;D项,未明确标准状况,无法计算气体的体积,D项错误。
11.B 解析 氦气为单原子分子,原子数目与分子数目相等,则含有NA个氦原子的氦气为1 mol,在标准状况下的体积约为22.4 L,A项与题意不符;H2O2的摩尔质量为34 g·mol-1,1.7 g H2O2的物质的量为0.05 mol,含有的电子数为0.9NA,B项符合题意;常温下,气体摩尔体积大于22.4 L·mol-1,11.2 L甲烷的物质的量小于0.5 mol,含有甲烷分子数小于0.5NA,C项与题意不符;标准状况下水不是气体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,D项与题意不符。
12.B 解析 ①该物质在标准状况下不一定是气体;②没有限定处于标准状况下,0.5 mol H2所占体积不一定为11.2 L;③标准状况下, H2O不是气体;⑤各种气体的气体摩尔体积在标准状况下都约为22.4 L·mol-1。④⑥说法正确。
13.B 解析 标准状况下,水是冰水混合物,则36 g水的体积最小;1.5 mol氢气的体积为1.5 mol×22.4 L·mol-1=33.6 L;48 g臭氧的体积为×22.4 L·mol-1=22.4 L;3.01×1023个氮气的体积为×22.4 L·mol-1=11.2 L,故选B。
14.A 解析 同温同压下,相同体积的气体,其物质的量一定相等,A错误;NO2和N2O4具有相同的最简式(NO2),所以等质量的NO2和N2O4气体含有相同物质的量的氮原子与氧原子,B正确;NA个氧气和二氧化碳混合气体的物质的量为1 mol,在标准状况下的体积是22.4 L,C正确;16 g氧气与臭氧中,n(O)==1 mol,氧原子数为NA,D正确。
15.C 解析 同温同压条件下,气体的密度之比等于相对分子质量之比。测得生成的混合气体的密度在相同条件下是氢气的15倍,则混合气体的平均摩尔质量是氢气的15倍,即混合气体的平均摩尔质量为30 g·mol-1。反应前A的物质的量是反应后气体物质的量的,根据质量守恒定律,A的摩尔质量为30 g·mol-1×3=90 g·mol-1,C正确。
16.C 解析 当隔板静止时,代表隔板两侧气体的压强相等,A正确;已知气体密度ρ=,通入容器中的三种气体的质量相等,A中气体密度比C中气体密度大,即气体X密度大于气体Y,则气体体积V(X)
(2)0.714 g·L-1 0.5x
(3)8∶1 1∶8 3.6
解析 (1)当摩尔质量的单位是g·mol-1,摩尔质量在数值上等于其相对分子质量,所以甲烷的摩尔质量为16 g·mol-1。由化学方程式CH4+2O2CO2+2H2O可知,2 mol CH4完全燃烧消耗氧气的物质的量是4 mol。
(2)标准状况下,CH4的密度==0.714 g·L-1。标准状况下11.2 L CH4的物质的量为0.5 mol,n(H)=0.5 mol×4×NA=x,则NA=0.5x mol-1。
(3)相同温度和压强下,质量相等的气体的体积之比与摩尔质量成反比,质量相等的氢气和甲烷,其体积之比等于16 g·mol-1∶2 g·mol-1=8∶1;相同温度和压强下,气体密度之比等于摩尔质量之比,2 g·mol-1∶16 g·mol-1=1∶8;若把质量相等的这两种气体混合,设氢气和甲烷的质量均为16 g,氢气和甲烷的物质的量分别为8 mol、1 mol,混合气体的平均摩尔质量为=3.6 g·mol-1,平均相对分子质量为3.6。
C级 学科素养创新练
18.答案 (1)不相同 (2)减小 (3)相同
解析 (1)开始时左右两室中气体体积相同,气体密度相同,所以气体质量相同,由于一氧化氮和氧气的摩尔质量不同,故气体物质的量不同,分子数不同。(2)一氧化氮和氧气发生的反应为2NO+O22NO2,反应导致气体物质的量减小,故反应后气体压强减小。(3)化学反应遵循质量守恒定律,即反应前后气体质量不变,容器容积也不变,根据ρ=可知,容器内气体总密度不变,与原来相同。
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