2020_2021学年新教材高中化学第二章海水中的中盐元素__钠和氯3_2气体摩尔体积课时作业含解析新人教版必修第一册 8页

气体摩尔体积 时间：45分钟 ‎1．下列叙述中正确的是(　B　)‎ ‎①标准状况下，1 L HCl和1 L H2O的物质的量相同；‎ ‎②标准状况下，1 g H2和14 g N2的体积相同；‎ ‎③28 g CO的体积为22.4 L；‎ ‎④两种物质的物质的量相同，则它们在标准状况下的体积也相同；‎ ‎⑤同温同体积时，气体物质的物质的量越大，则压强越大；‎ ‎⑥同温同压下，气体的密度与气体的相对分子质量成正比。‎ A．①②③ B．②⑤⑥‎ C．②③⑥ D．④⑤⑥‎ 解析：标准状况下，H2O不是气体，而HCl为气体，故虽然二者体积相同，但物质的量不相同，①错误；同样在④中所指的物质不一定是气体，④错误；标准状况下，1 g H2和14 g N2的物质的量均为0.5 mol，故二者体积相同，②正确；③中28 g CO的物质的量是1 mol，但温度、压强不确定，所以不一定是22.4 L，③错误；同温同体积时，气体的压强与物质的量成正比，所以物质的量越大，则压强越大，⑤正确；同温同压下，气体的密度与其相对分子质量成正比，⑥正确，故选B。‎ ‎2．下列说法不正确的是(　D　)‎ A．25 ℃、101 kPa下，相同体积的H2和O2具有相同的分子数 B．标准状况下，22.4 L H2和O2的混合气体所含分子数为NA C．150 ℃、1.01×105 Pa时，18 L H2O和18 L CO2所含分子数相等 D．1 mol SO2的体积一定为22.4 L 解析：A项，同温同压下，相同体积的气体具有相同的分子数，正确。B项，标准状况下，22.4 L混合气体的物质的量为1 mol，所含分子数为NA，正确。C项，水在150 ℃、1.01×105 Pa时是气态，同温同压下，同体积气体所含分子数相等，正确。D项，没有给出物质所处的条件，无法确定SO2的状态及其体积，错误。‎ ‎3．下列叙述正确的是(　D　)‎ A．气体的摩尔体积为22.4 L·mol－1‎ B．1 mol H2的质量为2 g，它所占的体积是22.4 L C．标准状况下，1 mol H2O所占的体积是22.4 L D．标准状况下，22.4 L的任何气体的物质的量都约为1 mol 解析：在标准状况下，气体的摩尔体积约为22.4 L·mol－1，A项没有指明所处的状况，错误；B项没有指明所处的状况，1 mol H2的质量为2 g，但它所占的体积不一定是22.4‎ 8‎ ‎ L，错误；C项气体摩尔体积仅适用于气体，水在标准状况下不是气体，错误。‎ ‎4．下列两种气体的分子数一定不相等的是(　D　)‎ A．质量相等、密度不等的N2和C2H4‎ B．等体积、等密度的CO和C2H4‎ C．等温、等压、等体积的O2和N2‎ D．常温常压下，等质量的NO和CO 解析：A项，二者的摩尔质量均为28 g·mol－1，由n＝m/M可知，质量相等，则物质的量相等，所含分子数相等；B项，根据m＝ρV可知，相同体积、相同密度的CO和C2H4的质量相等，又因二者的摩尔质量相同，则由n＝m/M可知，二者的物质的量相等，所含分子数相等；C项，相同温度、相同压强、相同体积的氧气和氮气的物质的量相等，则所含分子数相等；D项，相同质量的NO和CO，二者的摩尔质量分别为30 g·mol－1、28 g·mol－1，根据n＝m/M可知，二者的物质的量不相等，则含有的分子数不相等。‎ ‎5．下列说法正确的是(　B　)‎ A．在常温、常压下，11.2 L N2含有的分子数为0.5NA B．标准状况下，22.4 L H2和O2的混合气体所含分子数为NA C．标准状况下，18 g H2O的体积是22.4 L D．1 mol SO2的体积是22.4 L 解析：常温、常压下的气体摩尔体积大于22.4 L/mol，N2分子数小于0.5NA，A错误；标准状况下，1 mol任何气体的体积都约为22.4 L，其分子数为NA，B正确；标准状况下，H2O为液体，所以C不正确；未指明标准状况，所以D不正确。‎ ‎6．下列叙述中，正确的是(　B　)‎ A．1 mol H2的质量只有在标准状况下才约为2 g B．在标准状况下，某气体的体积是22.4 L，则可认为该气体的物质的量约是1 mol C．在20 ℃时，1 mol任何气体的体积总比22.4 L大 D．1 mol H2和O2的混合气体，在标准状况下的体积大于22.4 L 解析：气体的质量只与气体的摩尔质量和气体的物质的量有关，与气体的温度、压强无关，A选项不正确；22.4 L·mol－1是在特定条件下的气体摩尔体积，所以在标准状况下，某气体的体积是22.4 L，则可以认为该气体的物质的量约是1 mol，B选项正确；由于气体摩尔体积与气体的温度、压强有关，因此仅温度定，而压强不定，1 mol任何气体的体积自然不能确定，也就是说在20 ℃时，1 mol任何气体的体积可能比22.4 L大，也可能比22.4 L小，还可能等于22.4 L，C选项不正确；在标准状况下，1 mol任何气体(可以是纯净气体，也可以是混合气体)的体积都约是22.4 L，D选项不正确。‎ ‎7．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　A　)‎ A．标准状况下，22.4 L以任意比混合的氧气和二氧化碳气体，所含的分子数为NA 8‎ B．标准状况下，1 L汽油(分子式为C8H18)完全燃烧后，生成气体产物的分子数为8NA/22.4‎ C．标准状况下，1 L SO3所含分子数为NA/22.4‎ D．标准状况下，8.96 L以任意比混合的氢气和一氧化碳气体，在足量氧气中充分燃烧时消耗氧气的分子数为0.4NA 解析：标准状况下，1 mol任何气体(包括混合气体)的体积均为22.4 L，A项正确；B、C项，标准状况下汽油是液体，SO3是固体，不能用标准状况下的气体摩尔体积进行计算，B、C项错误；由2H2＋O22H2O、2CO＋O22CO2知，H2、CO不管怎样混合，参加反应的O2的体积均是混合气体体积的一半，为4.48 L，则O2的物质的量是0.2 mol，分子数为0.2NA，D项错误。‎ ‎8．在同温同压下，某集气瓶充满O2时质量为116 g，充满CO2时质量为122 g，充满气体X时质量为114 g。则X的相对分子质量为(　A　)‎ A．28 B．60‎ C．32 D．44‎ 解析：设集气瓶的质量为m g，X气体的相对分子质量为M(X)。同温同压下，＝，因为容器体积不变，O2与CO2的物质的量相等，所以有＝，解得m＝100，然后由＝，解得M(X)＝28 g·mol－1，即X的相对分子质量为28，故选A。‎ ‎9．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是(　B　)‎ 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．11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA D．标准状况下，11.2 L CCl4含有的分子数为0.5NA 解析：氦气为单原子分子，含有NA个氦原子的氦气为1 mol，标准状况下的体积约为22.4 L，A错误；64 g SO2的物质的量为＝1 mol，含有的原子数为3NA，B正确；未指明是否在标准状况下，11.2 L Cl2不一定为0.5 mol，含有的分子数不一定为0.5NA，C错误；在标准状况下，CCl4为液体，不能使用气体摩尔体积22.4 L·mol－1，D错误。‎ ‎10．关于a g氢气和b g氦气的下列说法正确的是(　B　)‎ A．同温、同压下，氢气与氦气的体积比为a2b B．同温、同压下，若a＝b，则氢气与氦气的物质的量之比为21‎ 8‎ C．体积相同时，氢气的质量一定小于氦气的质量 D．同温同压下，若两者的体积相等，则其原子数也相等 解析：氢气的摩尔质量为2 g·mol－1，氦气的摩尔质量为4 g·mol－1，氢气与氦气的物质的量之比为2ab，同温同压下，氢气与氦气的体积比等于物质的量之比，故二者体积比为2ab，故A错误；同温同压下，若a＝b，氢气的摩尔质量为2 g·mol－1，氦气的摩尔质量为4 g·mol－1，氢气与氦气的摩尔质量之比为12，所以氢气与氦气的物质的量之比为21，故B正确；温度和压强不确定，所以体积相同时，氢气的质量不一定小于氦气的质量，故C错误；同温同压下，＝＝，若两者的体积相等，则它们的分子数相等，由于氢气分子是双原子分子，而氦气分子是单原子分子，所以它们的原子数不相等，故D错误。‎ ‎11．设NA为阿伏加德罗常数，标准状况下某种O2和N2的混合气体m g含有b个分子，则n g该混合气体在相同状况下所占的体积应是(　A　)‎ A. L　　　　　　　　　B. L C. L D. L 解析：方法一：在相同条件下，相同气体的物质的量之比等于质量比，m g混合气体的物质的量为 mol，＝，n(混)＝ mol。‎ 故n g混合气体在标准状况下的体积为：‎ V＝n(混)×22.4 L·mol－1，即V＝ L。‎ 方法二：n g混合气体的分子数为：N＝×n g＝。‎ n g混合气体的物质的量为：n(混)＝＝ mol。‎ 故n g混合气体的体积为：‎ V＝n(混)×22.4 L/mol＝ L。‎ 方法三：混合气体的平均摩尔质量为：‎ ＝＝＝ g·mol－1。‎ n g混合气体的物质的量为：‎ n(混)＝＝ mol。‎ 故n g混合气体的体积是：‎ V＝ mol×22.4 L·mol－1＝ L。‎ 8‎ ‎12．一个密闭容器，中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分，当左边充入8 mol N2，右边充入CO和CO2的混合气体共64 g时，隔板处于如图位置(保持温度不变)，下列说法正确的是(　D　)‎ A．右边CO与CO2分子数之比为13‎ B．右边CO的质量为14 g C．右边气体密度是相同条件下氧气密度的2倍 D．若改变右边CO和CO2的充入量而使隔板处于距离右端处，若保持温度不变，则前后两次充入情况下容器内的压强之比为56‎ 解析：图中两边的气体压强相同，则气体体积比等于物质的量之比，说明一氧化碳和二氧化碳的总物质的量为2 mol，设一氧化碳为x mol，二氧化碳为y mol，则有x mol＋y mol＝2 mol，28 g·mol－1×x mol＋44 g·mol－1×y mol＝64 g，解得x＝1.5，y＝0.5。一氧化碳和二氧化碳的分子数之比等于其物质的量之比，为31，故A错误；一氧化碳的质量为1.5 mol×28 g·mol－1＝42 g，故B错误；根据同温同压下，气体的密度比等于相对分子质量之比，右边气体的平均相对分子质量等于×44＋×28＝32，与同温同压下氧气的相对分子质量相同，所以二者密度之比为11，故C错误；若改变右边CO和CO2的充入量而使隔板处于距离右端处，保持温度不变，则氮气占总体积的，同温下，物质的量相同的氮气的体积与压强成反比，所以前后两次压强之比为＝56，故D正确。‎ ‎13．一定温度和压强下，用m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球，下列说法中正确的是(　D　)‎ A．气球②中装的是O2‎ B．气球①和气球③中气体分子数相等 C．气球①和气球④中气体物质的量之比为41‎ 8‎ D．气球③和气球④中气体密度之比为21‎ 解析：一定温度、压强下，气体的Vm是相等的，用m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球，则根据V＝nVm＝Vm得到体积和相对分子质量成反比，所以体积的大小顺序是CH4>O2>CO2>SO2，③中装的是氧气，A错误；根据A的分析，④、③、②、①四个球中分别是CH4、O2、CO2、SO2，气球①和气球③中气体分子数之比等于体积之比，等于相对分子质量M的倒数之比，即为12，B错误；气球①和气球④中气体物质的量之比等于体积之比，等于M的倒数之比，即为14，C错误；气球③和气球④中气体密度之比等于摩尔质量之比，即为3216＝21，D正确。‎ ‎14．如图所示装置，密闭容器内分别在可移动的活塞两边充入空气和H2、O2的混合气体，在标准状况下若将H2、O2的混合气体点燃引爆，活塞先左弹，恢复原温度后，活塞右滑停留于容器的中央，则原来H2、O2的体积比最接近于(　B　)‎ A．27 B．45‎ C．64 D．76‎ 解析：根据阿伏加德罗定律的推论，等温等压下，气体的体积之比等于其物质的量之比。可以假设空气的物质的量为1 mol，则反应前H2与O2共3 mol，反应后剩余的H2或O2气体也是1 mol；H2、O2的体积比为21时恰好反应，即反应的H2是 mol，O2是 mol；若剩余的气体是1 mol H2，则原来H2、O2的体积比是72；若剩余的气体是1 mol O2，则原来H2、O2的体积比是45。‎ ‎15．某气体的摩尔质量为M g·mol－1，分子数为x，在标准状况下所占体积是V L，质量是m g。某元素原子的摩尔质量为A g·mol－1，原子个数为y，NA为阿伏加德罗常数，试说明下列各式表示的意义。‎ ‎(1)M/NA该气体一个分子的质量；‎ ‎(2)x/NA该气体的物质的量；‎ ‎(3)A/NA该元素一个原子的质量；‎ ‎(4)y/NA该元素原子的物质的量；‎ ‎(5)m/V标准状况下该气体的密度；‎ 8‎ ‎(6)m/M该气体的物质的量。‎ ‎16．(1)质量之比为1676的三种气体SO2、CO、NO，分子个数之比为554；氧原子个数之比为1054；相同条件下的体积之比为554。‎ ‎(2)标准状况下，1.7 g NH3的体积为2.24 L，它与标准状况下3.36 L H2S含有相同数目的氢原子。‎ ‎(3)某气体氧化物的化学式为RO2，在标准状况下1.28 g该氧化物的体积为448 mL，则该氧化物的摩尔质量为64_g·mol－1，R的相对原子质量为32。‎ ‎17．一定量的液态化合物XY2，在一定量的O2中恰好完全燃烧，反应方程式为XY2(l)＋3O2(g) XO2(g)＋2YO2(g)。‎ 冷却后，在标准状况下测得生成物的体积是672 mL，密度是2.56 g·L－1。‎ ‎(1)反应前O2的体积是672 mL(标准状况下)。‎ ‎(2)化合物XY2的摩尔质量是76_g·mol－1。‎ ‎(3)若XY2分子中X、Y两元素质量比是316，则X、Y两元素分别是碳和硫(填元素符号)。‎ 解析：(1)由题示化学方程式：XY2(l)＋3O2(g)XO2(g)＋2YO2(g)，可知，该反应是一反应前后气体分子数不变的反应，即反应前后气体体积相同。因反应物中的XY2为液态，故反应前O2的体积为672 mL。‎ ‎(2)n(O2)＝672×10－3L/22.4 L·mol－1＝0.03 mol。因XY2与O2恰好完全反应，且它们的物质的量之比为13(由化学方程式知)，故XY2的物质的量为0.01 mol。又因反应后的气体为672 mL，密度为2.56 g·L－1，则反应后气体总质量为m＝ρV＝2.56 g·L－1×672×10－3L≈1.72 g。‎ 根据质量守恒定律m(XY2)＝1.72 g－m(O2)＝1.72 g－0.03 mol×32 g·mol－1＝0.76 g，‎ M(XY2)＝＝76 g·mol－1。‎ ‎(3)由题意 解得 即X为碳，Y为硫。‎ ‎18．现有14.4 g CO和CO2的混合气体，在标准状况下其体积为8.96 L。回答下列问题：‎ ‎(1)该混合气体的平均摩尔质量为36_g·mol－1。‎ ‎(2)混合气体中碳原子的个数为0.4NA(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。‎ ‎(3)将混合气体依次通过下列如图所示装置，最后收集在气球中(实验在标准状况下测定)。‎ 8‎ ‎①气球中收集到的气体的摩尔质量为28_g·mol－1。‎ ‎②气球中收集到的气体中，电子总数为2.8NA(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。‎ ‎③气球的体积为4.48 L。‎ 解析：(1)混合气体的物质的量为＝0.4 mol，混合气体的平均摩尔质量＝＝36 g·mol－1。(2)0.4 mol CO和CO2的混合气体中，碳原子为0.4 mol。(3)①将混合气体依次通过NaOH溶液和浓硫酸，则最后收集到的气体是CO。②设原混合气体中CO的物质的量为n1，CO2的物质的量为n2。‎ 解得 因此气球中收集到0.2 mol CO，含有2.8 mol电子。‎ ‎③0.2 mol CO在标准状况下的体积为4.48 L。‎ 8‎