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- 2021-05-13 发布
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课时作业1 物质的量 气体摩尔体积
时间:45分钟 分值:100分
一、选择题(共65分,每小题5分)
1.由阿伏加德罗常数(NA)和一个水分子的质量(m水)、一个水分子的体积(V水)不能确定的物理量是( )
A.1摩尔水的质量
B.1摩尔水蒸气的质量
C.1摩尔水的体积
D.1摩尔水蒸气的体积
[答案]D
[解析]A、B选项中,1摩尔水或水蒸气的质量都为m水NA。C选项中,水分子间间距和水分子大小相比可以忽略,1摩尔水的体积为NAV水。D选项中,水蒸气分子间间距比分子直径大很多,仅由题给条件不能确定1摩尔水蒸气的体积。
2.下列有关气体摩尔体积的说法中正确的是( )
A.在标准状况下,0.5 mol任何气体的体积都必定是11.2 L
B.在标准状况下,1 mol任何物质的体积都约是22.4 L
C.常温常压下,1 mol任何气体的体积都约是22.4 L
D.在标准状况下,0.5 mol CO2所占有的体积约是11.2 L
[答案]D
[解析]对于气体来讲,其体积与温度、压强有关,标准状况下,1 mol任何气体的体积都约是22.4 L,故A、C不正确。而固体与液体的体积主要决定于微粒体积的大小,故B不正确。
3.下列条件中,两种气体所含原子数一定相等的是( )
A.同质量、不同密度的N2和CO
B.同温度、同体积的H2和N2
C.同体积、同密度的C2H6和NO
D.同压强、同体积的N2O和CO2
[答案]A
[解析]因为N2和CO具有相同的摩尔质量,所以两者质量相同时物质的量也相同,分子个数应相同,又因两者都是双原子分子,故原子个数也相等,A项正确;同温、同体积时,气体的物质的量之比等于压强之比,B选项中没有提到压强,所以分子个数不一定相等,B项错误;体积相同、密度相等,所以质量相等,C2H6和NO的摩尔质量也相等,所以分子个数相等,但由于它们的分子组成不同,原子个数不相等,C项错误;同压强、同体积时,由于没有说明温度,所以两种气体的物质的量不一定相等,因此D项错误。
4.某气体的摩尔质量为M g·mol-1,NA表示阿伏加德罗常数,在一定的温度和压强下,体积为V L的该气体所含有的分子数为x。则表示的是( )
A.V L该气体的质量(以g为单位)
B.1 L该气体的质量(以g为单位)
C.1 mol该气体的体积(以L为单位)
D.1 L该气体中所含的分子数
[答案]B
[解析]x除以NA为该气体的物质的量;然后乘以M表示其质量;再除以V表示1 L该气体的质量。
5.下列每组分别给出了两个量,其中可以组成一个物质的量的公式的组有( )
①
②
③
④
⑤
物质微粒数
固体体积
溶液的质量百分比浓度
标准状况下气体的摩尔体积
非标准状况下某物质的质量
阿伏加德罗常数
固体密度
溶液体积
标准状况下气体的体积
物质的摩尔质量
A.①②⑤ B.②③④
C.①④⑤ D.①③④
[答案]C
[解析]①组中的公式为:n=,④组中的公式为:n=,⑤组中的公式为:n=。
6.用NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是( )
A.22.4 L N2和NH3混合气体中原子间共有3NA个共用电子对
B.3.0 g甲醛和乙酸混合物中共含碳原子数为0.1NA
C.25 ℃时pH=1的醋酸溶液中含有H+的数目为0.1NA
D.标准状况下,2.24 L CHCl3含有的分子数为0.1NA
[答案]B
[解析]A项没有指明在标准状况下;B项甲醛与乙酸的最简式均为CH2O,共含碳原子数为0.1NA,正确;C项没有指明醋酸溶液的体积;D项CHCl3在标准状况下是液体。
7.下列说法正确的是( )
A.含有相同氧原子数的SO2和CO的质量相等
B.等物质的量浓度的NaOH溶液与氨水中的c(OH-)相等
C.等物质的量的乙酸与甲酸甲酯中的共价键数相等
D.等温等压下,3 mol C2H2(g)与1 mol C6H6(g)的密度相等
[答案]C
[解析]A.假设SO2和CO的物质的量分别为1 mol和2 mol时,氧原子数相等,则SO2和CO的质量分别为64 g和56 g。B.NaOH是强电解质,氨水是弱电解质,等浓度时两者电离程度不同,所以c(OH-)不等。C.每个乙酸分子与每个甲酸甲酯分子中均含有8个共价键,所以物质的量相等的两者共价键数相等。D.等温等压下的不同气体,密度之比等于摩尔质量之比,两种气体摩尔质量不同,所以密度也不同。
8.阿伏加德罗常数约为6.02×1023mol-1,下列说法正确的是( )
A.1.0 L 1 mol·L-1氨水中,NH3·H2O的分子数为6.02×1023
B.当有7.1 g Cl2和水完全反应时转移的电子数为0.1×6.02×1023
C.白磷分子(P4)呈正四面体结构,31 g白磷中含有P—P键个数为6×6.02×1023
D.20 g重水(2HO)中含有的中子数为8×6.02×1023
[答案]B
[解析]A中在氨水溶液中,一部分的氨以NH3的形式存在,且NH3·H2O会发生电离,因此,NH3·H2O分子数小于6.02×1023。C项中白磷分子含有P—P键个数为1.5×6.02×1023,故C错;D项中重水中含中子数个数为10×6.02×1023,故D错。
9.用NA表示阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是( )
A.1 mol甲烷的质量与甲烷的摩尔质量相等
B.28 g氮气与40 g氩气所含的原子数目相等,都是NA个
C.2.3 g钠由原子变成离子,失去的电子数为0.1NA
D.18 g重水(D2O)所含的电子数为10NA
[答案]C
[解析]1 mol甲烷的质量为16 g,甲烷的摩尔质量为16 g/mol,A项错误;28 g氮气(N2)的原子数目为2NA,B项错误;18 g重水(D2O)所含的电子数为×10NA=9NA,D项错误。
10.下列指定粒子的数目相等的是( )
A.物质的量相等的水与重水含有的中子数
B.等质量的乙烯和丙烯中含有共用电子对数
C.同温、同压下,同体积的一氧化碳和乙烯含有的质子数
D.等物质的量的铁和铜分别与氯气完全反应,转移的电子数
[答案]B
[解析]1个H2O分子含有8个中子,1个D2O分子含有10个中子,A错;1个乙烯中共用电子对数为6,1个丙烯中共用电子对数为9,等质量的乙烯和丙烯共用电子对数比为:×6∶×9=1∶1,B对;1个CO含有14个质子,1个乙烯含有16个质子,C错;Fe、Cu与Cl2反应分别生成FeCl3、CuCl2,等物质的量的铁和铜分别与氯气完全反应,转移的电子数之比为3∶2,D错。
11.NA表示阿伏加德罗常数,下列判断正确的是( )
A.标准状况下,22.4 L CCl4中含有氯原子数目为4NA
B.0.05 mol硫酸氢钠晶体中含离子总数为0.15NA
C.常温下,16 g O2与O3的混合气体中含氧原子数为NA
D.一定条件下,2 mol二氧化硫和1 mol氧气混合,反应时转移的电子数为4NA
[答案]C
[解析]标准状况下,CCl4为液体,22.4 L CCl4不是1 mol,A项错误;硫酸氢钠晶体中存在Na+和HSO,0.05 mol硫酸氢钠晶体中含离子总数为0.10NA,B项错误;2SO2+O22SO3为可逆反应,2 mol二氧化硫和1 mol氧气混合,反应时转移的电子数小于4NA,D项错误。
12.设NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是( )
A.25 ℃时,71 g氯气被还原得到的电子数为2NA
B.100 mL 1 mol·L-1(NH4)2SO4溶液中含有的NH数为0.2NA
C.标准状况下,2.24 L苯中含有的碳原子数为0.6NA
D.1 mol AlCl3在熔融时离子总数为0.4NA
[答案]A
[解析]A项,71 g氯气为1 mol,被还原时会得到2 mol e-,正确;B项中的NH会部分水解,错误;C项,在标准状况下苯为液态,错误;D项,AlCl3是共价化合物,错误。
13.设NA表示阿伏加德罗常数,下列说法错误的是( )
A.一定量的Fe与含1 mol HNO3的稀硝酸恰好反应,则被还原的氮原子数小于NA
B.1 L 1 mol/L的FeCl3溶液中含有NA个Fe3+
C.常温常压下,等质量的SO2、S2含有相同的分子数
D.125 g CuSO4·5H2O晶体中含有0.5NA个Cu2+
[答案]B
[解析]Fe与含1 mol HNO3的稀硝酸恰好反应,一定会生成硝酸盐,无论是生成硝酸铁还是硝酸亚铁,都有一部分氮元素未被还原,被还原的氮原子数小于NA;含1 mol FeCl3的FeCl3溶液中,由于Fe
3+水解,使Fe3+数目小于NA;SO2和S2的相对分子质量相同,质量相同,故物质的量相同;125 g CuSO4·5H2O为0.5 mol,含有0.5NA个Cu2+。
二、非选择题(共35分)
14.(9分)一定量液态化合物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________mL。
(2)化合物XY2的摩尔质量是________。
(3)若XY2分子中X、Y元素的质量之比是3∶16,则X、Y元素分别为________和________(写出元素符号)。
[答案](1)672 (2)76 g·mol-1 (3)C S
15.(12分)在一定量的石灰乳中通入一定的氯气,二者恰好完全反应(发生的反应均为放热反应)。生成物中含有Cl-、ClO-、ClO三种含氯元素的离子,其中ClO-、ClO两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的曲线如图所示。
(1)t2时,Ca(OH)2与Cl2发生反应的总的化学方程式为:
_____________________________________________________。
(2)该石灰乳中含有Ca(OH)2的物质的量是________mol。
(3)据分析,生成Ca(ClO3)2的反应是由温度升高引起的,通入Cl2的速度不同,ClO-和ClO的比例也不同。若在原石灰乳中通入氯气的速度加快,则反应后______2(填“>”、“<”或“=”)。若
eq f(n(ClO-),n(ClOoal(-,3)))=a,则n(Cl-)=________mol(用含a的代数式来表示)。
[答案](1)10Ca(OH)2+10Cl2===2Ca(ClO)2+Ca(ClO3)2+7CaCl2+10H2O (2)5 (3)<
[解析](1)由反应中电子守恒及原子守恒写出并配平反应方程式 (2)据题目所给的图中信息及(1)中得到的化学方程式求得n[Ca(OH)2]。(3)由题目所给图中可以看出,在t1时刻后,生成ClO的速率大于生成ClO-的速率,因此<2。若=a,令n(ClO)=x,则n(ClO-)=ax,
设n(Cl-)=y,由反应中电子守恒,易得y=ax+5x ①,由(2)中,Ca(OH)2的物质的量为5 mol,溶液中电荷守恒,有ax+x+y=2×5 ②,①②联立,消去x,得y=即n(Cl-)=mol。
16.(14分)生态农业涉及农家废料的综合利用,某种废料经发酵得到一种含甲烷、二氧化碳、氮气的混合气体。2.016 L(标准状况)该气体通过盛有红热CuO粉末的硬质玻璃管,发生的反应为:CH4+4CuOCO2+2H2O+4Cu。当甲烷完全反应后,硬质玻璃管的质量减轻4.8 g。将反应后产生的气体通入过量的澄清石灰水中,充分吸收,生成沉淀8.5 g。
(1)原混合气体中甲烷的物质的量是________。
(2)原混合气体中氮气的体积分数为多少?
[答案](1)0.075 mol (2)5.56%
[解析]由于硬质玻璃管减少的质量为CuO中的氧的质量,所以n(CuO)==0.3 mol,由题给反应方程式可知,反应的CH4
的物质的量为0.075 mol。生成的CO2也为0.075 mol,将气体通入澄清的石灰水生成8.5 g沉淀,所以n(CO2)=0.085 mol,原混合气体中的n(CO2)=0.01 mol,而气体的总物质的量为:=0.09 mol,所以n(N2)=0.005 mol,N2的体积分数为:×100%=5.56%。
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