2020版高考化学一轮复习 第一章 化学计量在实验中的应用 第1节 物质的量 气体摩尔体积课时跟踪练 5页

第1节 物质的量 气体摩尔体积 课时跟踪练 一、选择题 ‎1．2017年春，雾霾天气对环境造成了严重影响，部分城市开展PM2.5和臭氧的监测。下列有关说法正确的是(　　)‎ A．臭氧的摩尔质量是‎48 g B．同温同压条件下，等质量的氧气和臭氧体积比为2∶3‎ C．‎16 g臭氧中含有6.02×1023个原子 D．1.00 mol臭氧中含有电子总数为18×6.02×1023‎ 解析：臭氧的摩尔质量是‎48 g·mol，A项错误；同温同压条件下，等质量的氧气和臭氧体积比为3∶2，B项错误；1.00 mol 臭氧中含有电子总数为24×6.02×1023，D项错误。‎ 答案：C ‎2．“物质的量”是国际单位制中的一个基本物理量，有关说法正确的是(　　)‎ A．质量相等的O2和O3，物质的量之比为2∶3‎ B．2 mol氧气的摩尔质量为‎62 g·mol－1‎ C．1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子 D．‎2 g H2含有1 mol氢分子 解析：设质量均为m，则n(O2)∶n(O3)＝∶＝3∶2，A错误；摩尔质量的单位是g·mol－1，数值上等于物质的相对分子(原子)质量，B错误；1 mol任何物质都约含有6.02×1023个微粒，不一定是分子，也有可能是离子或原子，C错误；‎2 g H2的物质的量是1 mol，含有1 mol氢分子，D正确。‎ 答案：D ‎3．设NA 表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)‎ A．标准状况下，0.1 mol Cl2 溶于水，转移的电子数目为0.1NA B．常温常压下，‎18 g H2O 中含有的原子总数为3NA C．标准状况下，‎11.2 L CH3CH2OH 中含有的分子数目为0.5NA ‎ D．常温常压下，‎2.24 L CO 和CO2 混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA ‎ 解析：氯水与水的反应是可逆反应，0.1 mol Cl2溶于水转移的电子数目小于0.1NA，A错误；常温常压下，‎18 g H2O物质的量为1 mol，原子总数为3 mol，B正确；标准状况下CH3CH2OH为液体，不能用标准状况下气体摩尔体积计算，C错误；常温常压下，‎2.24 L气体物质的量小于0.1 mol，D错误。‎ 5‎ 答案：B ‎4．(2016·海南卷)利用太阳能分解水制氢，若光解0.02 mol水，下列说法正确的是(　　)‎ A．可生成H2的质量为‎0.02 g B．可生成氢的原子数为2.408×1023个 C．可生成H2的体积为‎0.224 L(标准状况)‎ D．生成H2的量理论上等于0.04 mol Na与水反应产生H2的量 解析：根据方程式2H2O===2H2↑＋O2↑，光解0.02 mol水，可产生0.02 mol H2和0.01 mol O2。可生成H2的质量为‎0.04 g，A错误；可生成氢的原子数为2.408×1022个，B错误；可生成标准状况下H2的体积为‎0.448 L，C错误；0.04 mol Na与水反应产生H2和光解0.02 mol水生成H2理论上均为0.02 mol，D正确。‎ 答案：D ‎5．下列各气体：①含3.01×1023个O的CO2；②标准状况下‎6.72 L的HCl；③‎3.4 g的NH3；④0.5 mol He。四种物质所含的原子总数由少到多的顺序是(　　)‎ A．①<③<④<②　　　 B．③<①<②<④‎ C．④<①<②<③ D．④<②<①<③‎ 解析：①含0.75 mol原子；②为0.3 mol HCl，含0.6 mol原子；③为0.2 mol NH3，含0.8 mol原子；④含0.5 mol原子。‎ 答案：D ‎6．标准状况下，‎1 L的密闭容器中恰好可盛放n个N2分子和m个H2分子组成的混合气体，则阿伏加德罗常数可近似表示为(　　)‎ A．22.4(m＋n) B．22.4×6.02×1023(m＋n)‎ C. D．m＋n 解析：由阿伏加德罗常数的定义可知，它指的是1 mol微粒中所含有的微粒数的多少，由标准状况下‎22.4 L气体所含有的分子数为1 mol，‎1 L气体中所含有的气体分子数为(m＋n)，可知阿伏加德罗常数可近似表示为22.4(m＋n)。‎ 答案：A ‎7．肼(N2H4)是火箭常用的高能燃料，常温下为液体，其球棍模型如图所示。肼能与双氧水发生反应：N2H4＋2H2O2===N2↑＋4H2O。用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)‎ A．标准状况下，‎11.2 L N2中含电子总数为5NA 5‎ B．标准状况下，‎22.4 L N2H4中所含原子总数为6NA C．标准状况下，‎3.2 g N2H4中含有共价键的总数为0.6NA D．若生成‎3.6 g H2O，则上述反应转移电子的数目为0.2NA 解析：1个N2分子含有14个电子，标准状况下，‎11.2 L N2的物质的量为0.5 mol，则所含电子数为7NA，A项错误；标准状况下肼为液体，‎22.4 L N2H4的物质的量远大于1 mol，故所含原子数远大于6NA，B项错误；1个肼分子含有5个共价键，‎3.2 g N2H4的物质的量为0.1 mol，则所含共价键的数目为0.5NA，C项错误；反应N2H4＋2H2O2===N2↑＋4H2O中，生成4 mol H2O时转移4 mol电子，故生成‎3.6 g(即0.2 mol)H2O时，转移电子的数目为0.2NA，D项正确。‎ 答案：D ‎8．(2018·深圳模拟)标准状况下，m g气体A与n g气体B的分子数目一样多，下列说法不正确的是(　　)‎ A．在任意条件下，若两种分子保持原组成，则其相对分子质量之比为m∶n B．‎25 ℃‎、1.25×105 Pa时，两气体的密度之比为n∶m C．同质量的A、B在非标准状况下，其分子数之比为n∶m D．相同状况下，同体积的气体A与B的质量之比为m∶n 解析：只要在相同条件下气体分子数相同，其物质的量、气体体积必相等，设A、B的相对分子质量为MA和MB，气体密度为ρA和ρB，分子数为NA和NB，其质量为WA和WB。A项，＝，则MA∶MB＝m∶n，正确；B项，两气体的体积相等，则ρA∶ρB＝MA∶MB＝m∶n，错误；C项，摩尔质量越大，单位质量的分子数目越少，等质量的A、B气体的分子数与其摩尔质量成反比，即NA∶NB＝MB∶MA＝n∶m，正确；D项，同温同压下，同体积的气体分子数相同，故A和B等体积时，WA∶WB＝MA∶MB＝m∶n，正确。‎ 答案：B ‎9．常温常压下，往某密闭容器中充入两种气体，容器内气体的最终密度为‎2.2 g·L－1(标准状况)，则充入的气体一定不可能为(　　)‎ A．NH3和HCl B．NO和O2‎ C．HI和Cl2 D．SO2和HCl 解析：由题意得混合气体的平均摩尔质量＝‎2.2 g·L－1×‎22.4 L·mol－1＝‎49.28 g·mol－1。A项，NH3和HCl的摩尔质量分别是‎17 g·mol－1和‎36.5 g·mol－1，不可能是‎49.28 g·mol－1；B项，若生成NO2和N2O4的混合物时，符合题意；C项，Cl2过量时气体为Cl2和HCl，符合题意；D项，可能为‎49.28 g·mol－1，符合题意。‎ 答案：A 二、非选择题 5‎ ‎10．某液体化合物X2Y4，常用做火箭燃料。‎16 g X2Y4在一定量的O2中恰好完全燃烧，反应方程式为X2Y4(l)＋O2(g)===X2(g)＋2Y2O(l)。冷却后(标准状况下)测得生成物的体积为‎11.2 L，其密度为‎1.25 g/L，则：‎ ‎(1)反应前O2的体积V(O2)为________；‎ ‎(2)X2的摩尔质量为________；Y元素的名称是________。‎ ‎(3)若反应生成0.1 mol X2，则转移电子的物质的量为________ mol。‎ 解析：(1)根据化学方程式，参加反应的O2与生成的X2的物质的量相等。根据阿伏加德罗定律，则参加反应的O2也为‎11.2 L。‎ ‎(2)生成的X2的质量为‎11.2 L×‎1.2 g/L＝‎14 g，故X2的摩尔质量为‎14 g÷0.5 mol＝‎28 g/mol，参加反应的X2Y4与O2的物质的量相等，均为0.5 mol，则X2Y4的摩尔质量为＝‎32 g/mol，故Y为氢元素。‎ ‎(3)由化学方程式可知每生成1 mol X2转移4 mol e－，则生成0.1 mol X2转移电子0.4 mol。‎ 答案：(1)‎11.2 L　(2)‎28 g/mol　氢　(3)0.4‎ ‎11．卫生部严令禁止在面粉生产中添加过氧化钙(CaO2)等食品添加剂。过氧化钙(CaO2)是一种安全无毒物质，带有结晶水，通常还含有CaO。‎ ‎(1)称取‎5.42 g过氧化钙样品，灼热时发生如下反应：‎ ‎2[CaO2·xH2O]―→2CaO＋O2↑＋2xH2O，得到O2(标准状况下)的体积为672 mL，该样品中CaO2的物质的量为________。‎ ‎(2)另取同一样品‎5.42 g，溶于适量稀盐酸中，然后加入足量的Na2CO3溶液，将溶液中Ca2＋全部转化为CaCO3沉淀，得到干燥的CaCO3 ‎7.0 g。‎ ‎①样品中CaO的质量为________。 ‎ ‎②样品CaO2·xH2O中的x值为________。‎ 解析：(1)n(CaO2)＝n(CaO2·xH2O)＝2n(O2)＝＝0.06 mol。‎ ‎(2)①n(Ca2＋)总＝n(CaCO3)＝‎7.0 g÷‎100 g/mol＝0.07 mol m(CaO)原＝(0.07 mol－0.06 mol)×‎56 g/mol＝‎‎0.56 g ‎②x＝(‎5.42 g－‎0.56 g－0.06 mol×‎72 g/mol) ÷‎18 g/mol÷0.06 mol＝ 。‎ 答案：(1) 0.06 mol　 (2)①‎0.56 g　 ②1/2 ‎ ‎12．合成氨工业生产中所用的αFe催化剂的主要成分为FeO、Fe2O3。‎ ‎(1)某FeO、Fe2O3混合物中，铁、氧的物质的量之比4∶5，其中Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为________。‎ ‎(2)当催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2时，其催化剂活性最高，‎ 5‎ 此时混合物中铁的质量分数为________(保留2位小数)。‎ ‎(3)写出由C(炭粉)与Fe2O3在高温下反应制备α铁触媒的化学方程式(另一种产物可溶于水)__________________________________‎ ‎____________________________________________________。‎ ‎(4)为制得这种活性最高的催化剂，理论上应向‎480 g Fe2O3粉末加入炭粉的质量为________，生成实验条件下CO2的体积为________________(假设此实验条件下，气体摩尔体积为‎24 L·mol－1)。‎ 解析：(1)设FeO、Fe2O3分别为x mol、y mol，根据铁、氧物质的量之比得(x＋2y)∶(x＋3y)＝4∶5，x∶y＝2∶1，Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为x∶2y＝1∶1。(2)根据催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2，可推知，FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1，混合物中铁的质量分数为≈0.72。(3)由题给信息知，C(炭粉)会将一部分Fe2O3还原成FeO，同时C(炭粉)被氧化成CO2。(4)由于催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2时，其催化剂活性最高，此时反应后的混合物中，FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1，原料‎480 g Fe2O3为3 mol，Fe2O3～2FeO，原料中必须有的Fe2O3参加反应，即1 mol Fe2O3参加反应，理论上要有0.5 mol C反应，即‎6 g C。生成CO2为0.5 mol，在该条件下体积为‎12 L。‎ 答案：(1)1∶1　(2)0.72　 (3)2Fe2O3＋C4FeO＋CO2↑　 (4)‎6 g　 12 L 5‎