内容正文:
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第三节 物质的量
第2课时 气体摩尔体积
[学习目标]
1.能从宏观和微观相结合的角度理解影响物质体积大小的因素,理解气体摩尔体积的含义。
2.运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算,建立n、m、V之间的计算模型。
3.理解阿伏加德罗定律及其推论。
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[思维导图建框架]
[核心知识梳理]
一、物质体积大小的影响因素
1.宏观因素:温度、 。
2.微观因素:微粒的 、微粒的 、微粒的平均距离。
3.决定固体或液体体积的主要因素:微粒的 、微粒的大小。
4.决定气体体积的主要因素:微粒的平均距离、 、 。
二、气体摩尔体积
1.定义:单位物质的量的物质所占的 。符号 ,单位:
2.表达式:Vm= ,则n=
3.标准状况( ℃,101kpa )下,气体摩尔体积Vm 约为 L·mol-1,气体物质的量n=
4.标准状况下气体物质的量、微粒数目、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积之间的关系:
n===
5.标准状况下气体的摩尔质量M=Vm·ρ=22.4ρ g·mol-1,其中ρ为标准状况下气体的密度,单位为 g·L-1。
【易错提醒】使用22.4 L·mol-1时应该注意的问题:
(1)条件必须是标准状况(0 ℃,101 kPa)。
(2)标准状况下物质必须是气体,可以是单一气体也可以是混合气体。如水、酒精、汽油、CCl4等物质在标准状况下不是气体,不能用n=进行计算。
三、阿伏伽德罗定律及其应用
1.内容:在 的温度和压强下, 的任何气体都含有 的粒子。
2.适用范围:任何 ,可以是 气体,也可以是 气体。
3.“三同定一同”规律:同温、同压、同体积、同分子数中只要有 则必有 。
4.阿伏加德罗定律的推论
相同条件
结论
公式
语言表达
T、p相同
=
即同温、同压下,气体的 比等于 比
T、V相同
=
即同温、同体积的气体,其 比等于 比
T、p相同
=
即同温、同压下,气体的 比等于 比
[典例分析]
知识点一 气体摩尔体积
[典例1](23-24高一上·湖北鄂州·期中)下列关于气体摩尔体积的说法中,正确的是
A.1 mol由H2、N2组成的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L
B.若气体摩尔体积为22. 4 L/mol,则该气体一定处于标准状况
C.常温常压下,32 g O2所占的体积约为22.4 L
D.在标准状况下,11.2 L N2中含有0. 5 mol氮原子
[变式1]下列有关气体摩尔体积的描述中,正确的是
A.在一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积
B.气体摩尔体积一定是22.4 L·mol-1
C.1 mol气体体积为22.4 L,则一定是标准状况
D.相同物质的量的气体的气体摩尔体积也相同
[变式2]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
[变式3]下列说法正确的是
A.在25℃,1.01×105Pa时,22.4LN2所含的原子数为2NA
B.1molH2和O2的混合气体在标准状况下的体积约22.4L
C.非标准状况下,1mol任何气体的体积不可能为22.4L
D.NA个CO2的质量为44g·mol-1
知识点二 阿伏加德罗定律
[典例2](23-24高一上·浙江·期中)关于阿伏加德罗定律及其推论,下列说法正确的是
A.同温同压下,相同体积的任何物质都具有相同数目的分子
B.不同温度下,和含有的原子数相等
C.同温同压下,相同质量的二氧化碳与氢气的体积之比为22:1
D.常温下,相同体积、相同质量的氧气与氢气的压强之比为16:1
[变式1]下列说法正确的是
A.同温同压下,相同质量的、两种气体,密度之比为3:2
B.同温同压下,相同质量的和两种气体,其原子数目一定相等
C.同温同压下,相同原子数目的和两种气体,其质量一定相等
D.同温同压下,相同体积的气体A和气体B,其物质的量一定相等
[变式2]两个体积相等的集气瓶中分别装有和,同温同压时,则两气体不相等的是
A.物质的量 B.分子数 C.密度 D.原子总数
[变式3](23-24高一上·重庆·月考)常温常压下,分别向三个气球(同一规格,忽略气球自身的重量)中充入两种按体积比1:1混合的气体,得到体积相等的①、②、③三个气球(如图)。下列判断不正确的是
A.三个气球中所含气体的分子数相等
B.三个气球中所含气体的物质的量相等
C.三个气球中气体分子间的平均距离相等
D.将三个气球放在空气中,只有一个往下沉
[基础达标训练]
1.1 mol不同的气体,在不同的条件下,体积
A.一定相等 B.一定不相等 C.不一定相等 D.与气体种类有关
2.标准状况下,下列物质所占体积最大的是
A. B. C. D.个
3.下列叙述不正确的是
A.同温同压下,1mol N2 与1mol CO 可能具有不同的体积
B.同温同压下,CO2与笑气(N2O)具有相同密度
C.气体摩尔体积不一定只有在标准状况下才为22.4L·mol-1
D.标准状况下,0.2mol H2与0.8mol O2组成的混合气体,体积为22.4L
4.下列说法正确的是
A.的质量为98g/mol B.的摩尔质量为98g
C.标准状况下气体摩尔体积约为22.4L D.等质量的和所含原子数相同
5.下列说法中正确的是
A.在一定温度和压强下,各种气态物质体积大小由构成气体分子大小决定
B.在一定温度和压强下,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,若体积相同,则它们所含的分子数一定相同
D.气体摩尔体积是指1mol任何气体所占的体积约为22.4L
6.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.的气体摩尔体积约为
B.所含质子的数目为
C.和所占的体积约为
D.常温常压下,和的混合气体中,含有分子的数目为
7.下列叙述正确的是
A.标准状况下,22.4L的任何气体的物质的量都是1mol
B.1mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4L
C.标准状况下,1mol水所占的体积都为22.4L
D.1mol任何气体的体积都为22.4L
8.下列关于气体摩尔体积的说法中,正确的是
A.22.4L任何气体的物质的量均为1mol
B.标准状况下,1mol物质的体积为22.4L
C.1mol由H2、N2、CO2组成的混合气体在标准状况下的体积约为22.4L
D.同温同压下,相同体积的任何气体单质所含分子数和原子数都相同
9.同温同压下,用等质量的、、、四种气体分别吹出四个气球,其中气体为的是
A. B. C. D.
10.下列两种气体的分子数一定相等的是
A.等压等体积的N2和 B.等温等体积的O2和N2
C.质量相等,密度不等的N2和CO D.等体积等密度的和C2H4
[素养提升训练]
1.下列选项中的物质所含指定微粒数一定相等的是
A.同体积、同密度的C2H4和C3H6两种气体的总原子数
B.等温等压下,相同体积的C2H4和C2H2、C2H6的混合气体的总原子数
C.等温等压下,相同体积任何两种气体所含的原子数
D.相同物质的量、不同体积的NH3和CH4两种气体中的氢原子数
2.标准状况下,相同质量的O2和O3相比较,下列有关叙述中正确的是
A.分子数目比为2∶3 B.原子数目比为3∶2
C.体积比为2∶3 D.密度比为2∶3
3.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1 mol Na2O2中含有的离子总数为4NA
B.标准状况下,11.2 L甲烷(CH4)和乙烯(C2H4)混合物中含氢原子数目为4NA
C.同温同体积的O2气体和N2气体具有相同的分子数
D.同温同压下,等质量的SO2气体与SO3气体的密度比为4:5
4.关于与气体,下列说法正确的是
A.若两种气体所占体积相同,两种气体的质量之比为
B.若温度及压强相同,两种气体的密度之比为
C.若两种气体的原子数相同,两种气体的体积之比为
D.若两种气体的质量相同,两种气体的分子数之比为
5.下列各组物质中,所含分子数最多的是
A.1 mol NO
B.22.4 L标准状况下的氧气
C.6 g H2
D.6.02×1023个SO2分子
6.标准状况下,质量相等的CO和CH4相比较,下列说法中正确的是
A.气体体积之比为7:4 B.气体分子个数之比为4:7
C.电子数之比为5:4 D.密度之比为4:7
7.同温同压下,1g X气体和2g Y气体的体积之比为1:2,根据阿伏伽德罗定律推断不正确的是
A.常温常压下,X和Y的密度之比为1:1
B.X与Y的相对分子质量之比为1:1
C.同温同体积下,等质量的X和Y气体的压强之比为2:1
D.等质量的X和Y的物质的量之比为1:1
8.下列说法正确的是
A.同温下,等体积和的密度之比为7∶11
B.同体积、同密度和的原子数之比为1∶1
C.同温同压下,等体积和的质量之比为3∶2
D.同温下,等质量和的分子数之比为8∶1
9.现有下列四种因素:①温度和压强,②所含微粒数③微粒本身大小④微粒间的距离,其中对气体物质体积有显著影响的是
A.只②③④ B.只①②④ C.只③④ D.①②③④全部
10.下列有关CH4与NH3的关系说法一定正确的是
A.等质量的CH4与NH3的分子数之比是17:16
B.等体积的CH4与NH3的摩尔质量之比是1:1
C.等物质的量的CH4与NH3的体积之比是1:1
D.等物质的量的CH4与NH3的电子数之比是5:4
11.下列说法正确的是
A.标准状况下同体积的水和氧气具有相同的分子数
B.不同的气体,若体积相同,则它们所含的分子数一定相同
C.在一定温度和压强下,各种气态物质体积的大小主要由构成气体的分子数决定
D.标准状况下,气体摩尔体积是指任何物质所占的体积约为22.4 L
12.下列说法中正确的是
A.非标准状况下,1mol任何气体体积都不可能为22.4L
B.H2和O2的混合气体1mol,在标准状况下的体积约为22.4L
C.标准状况下,22.4L任何物质中都约含有6.02×1023个分子
D.气体摩尔体积就是22.4L·mol-1
13.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,各种气体物质体积的大小,由构成气体的分子的大小决定
B.一定温度和压强下,各种气体物质体积的大小,由构成气体的分子数和分子间的距离决定
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
14.同温同压下,的体积为,则的体积为
A. B. C. D.
15.完成下面问题。
(1)等质量的和,物质的量之比为 ,在相同条件下的体积之比为 。
(2)同温同压下,相同体积的和的物质的量之比为 ,质量比为 。
(3)标准状况下,33.6L的物质的量为 mol,其分子数为 。
(4)0.4mol某气体的体积为9.8L,则该气体摩尔体积为 ,气体所处的条件 (填“是”或“不是”)标准状况。
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第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第三节 物质的量
第2课时 气体摩尔体积
[学习目标]
1.能从宏观和微观相结合的角度理解影响物质体积大小的因素,理解气体摩尔体积的含义。
2.运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算,建立n、m、V之间的计算模型。
3.理解阿伏加德罗定律及其推论。
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[思维导图建框架]
[核心知识梳理]
一、物质体积大小的影响因素
1.宏观因素:温度、压强。
2.微观因素:微粒的数目、微粒的大小、微粒的平均距离。
3.决定固体或液体体积的主要因素:微粒的数目、微粒的大小。
4.决定气体体积的主要因素:微粒的平均距离、温度、压强。
二、气体摩尔体积
1.定义:单位物质的量的物质所占的体积。符号:Vm ,单位:L·mol-1或L/mol
2.表达式:Vm= ,则n=
3.标准状况( 0℃,101kpa )下,气体摩尔体积Vm 约为 22.4 L·mol-1,气体物质的量n=
4.标准状况下气体物质的量、微粒数目、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积之间的关系:
n===
5.标准状况下气体的摩尔质量M=Vm·ρ=22.4ρ g·mol-1,其中ρ为标准状况下气体的密度,单位为 g·L-1。
【易错提醒】使用22.4 L·mol-1时应该注意的问题:
(1)条件必须是标准状况(0 ℃,101 kPa)。
(2)标准状况下物质必须是气体,可以是单一气体也可以是混合气体。如水、酒精、汽油、CCl4等物质在标准状况下不是气体,不能用n=进行计算。
三、阿伏伽德罗定律及其应用
1.内容:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。
2.适用范围:任何气体,可以是单一气体,也可以是混合气体。
3.“三同定一同”规律:同温、同压、同体积、同分子数中只要有“三同”则必有第“四同”。
4.阿伏加德罗定律的推论
相同条件
结论
公式
语言表达
T、p相同
=
即同温、同压下,气体的体积比等于物质的量比
T、V相同
=
即同温、同体积的气体,其压强比等于物质的量比
T、p相同
=
即同温、同压下,气体的密度比等于物质的量比
[典例分析]
知识点一 气体摩尔体积
[典例1](23-24高一上·湖北鄂州·期中)下列关于气体摩尔体积的说法中,正确的是
A.1 mol由H2、N2组成的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L
B.若气体摩尔体积为22. 4 L/mol,则该气体一定处于标准状况
C.常温常压下,32 g O2所占的体积约为22.4 L
D.在标准状况下,11.2 L N2中含有0. 5 mol氮原子
【答案】A
【详解】A.在标准状况下 ,气体摩尔体积约为22.4 L/mol,1 mol混合气体在标准状况下的体积约为22. 4 L,A项正确;
B.若气体摩尔体积为22. 4 L/mol,不能确定一定处于标准状况,B项错误;
C.常温常压下,气体摩尔体积大于22.4 L/mol,C项错误;
D.在标准状况下,11.2 L N2的物质的量为0.5 mol,0.5 mol N2含有1 mol氮原子,D项错误。
故选A。
[变式1]下列有关气体摩尔体积的描述中,正确的是
A.在一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积
B.气体摩尔体积一定是22.4 L·mol-1
C.1 mol气体体积为22.4 L,则一定是标准状况
D.相同物质的量的气体的气体摩尔体积也相同
【答案】A
【详解】A.根据气体摩尔体积的定义,在一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占有的体积是恒定不变的,这个体积被称为气体摩尔体积,在标准状况下气体摩尔体积Vm=22.4L·mol-1,A正确;
B.气体体积受温度、压强的影响,随着条件的不同,气体摩尔体积对应的数值有无数种,不一定是22.4 L·mol-1,但在标准状况下气体摩尔体积Vm=22.4L·mol-1,B错误;
C.非标准状况通过调节温度和压强也可以使1 mol气体体积达到22.4 L,C错误;
D.气体摩尔体积与物质的量无关,当条件不同时气体摩尔体积不一定相同,D错误;
故答案选A。
[变式2]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
【答案】B
【详解】①该物质在标准状况下不一定是气体,错误;
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,错误;
③标准状况下,H2O不是气体,错误;
④CO和N2的摩尔质量都为28g/mol,28gCO与N2的混合气体中气体总物质的量为=1mol,标准状况下的体积约为22.4L,正确;
⑤各种气体的摩尔体积在标准状况下都约为22.4 L/mol,不在标准状况下不一定为22.4L/mol,错误;
⑥标准状况下,体积相同的气体所含分子物质的量相等、所含分子数相同,正确;
正确的有④⑥;答案选B。
[变式3]下列说法正确的是
A.在25℃,1.01×105Pa时,22.4LN2所含的原子数为2NA
B.1molH2和O2的混合气体在标准状况下的体积约22.4L
C.非标准状况下,1mol任何气体的体积不可能为22.4L
D.NA个CO2的质量为44g·mol-1
【答案】B
【详解】A.25℃,1.01×105Pa不是标准状况,无法得知22.4L氮气的物质的量,A错误;
B.任何1mol气体在标准状况下的体积均约为22.4L,则1molH2和O2的混合气体在标准状况下的体积约为22.4L,B正确;
C.气体的体积受到温度、压强的影响,非标准状况下,1mol任何气体的体积也可能为22.4L,C错误;
D.NA个CO2的物质的量为1mol,其质量为44g,D错误;
故答案选B。
知识点二 阿伏加德罗定律
[典例2](23-24高一上·浙江·期中)关于阿伏加德罗定律及其推论,下列说法正确的是
A.同温同压下,相同体积的任何物质都具有相同数目的分子
B.不同温度下,和含有的原子数相等
C.同温同压下,相同质量的二氧化碳与氢气的体积之比为22:1
D.常温下,相同体积、相同质量的氧气与氢气的压强之比为16:1
【答案】B
【详解】A.不确定物质的状态,不能说明同温同压下相同体积的任何物质都具有相同数目的分子,A错误;
B.和中均只含有氧原子,氧原子的质量相同,则氧原子的物质的量相同,氧原子数相同,B正确;
C.同温同压下,相同质量的二氧化碳与氢气的物质的量之比为,同温同压下,气体体积之比等于气体分子物质的量之比,则体积之比为1:22,C错误;
D.常温下,相同体积、相同质量的氧气与氢气的物质的量之比为,同温同体积下气体的压强之比等于气体分子物质的量之比,压强之比为1:16,D错误;
故选B。
[变式1]下列说法正确的是
A.同温同压下,相同质量的、两种气体,密度之比为3:2
B.同温同压下,相同质量的和两种气体,其原子数目一定相等
C.同温同压下,相同原子数目的和两种气体,其质量一定相等
D.同温同压下,相同体积的气体A和气体B,其物质的量一定相等
【答案】D
【详解】A.,同温同压下,气体密度之比等于摩尔质量之比,相同质量的、两种气体,密度之比为2:3,故A错误;
B.同温同压下,相同质量的和(二者摩尔质量相等)两种气体,物质的量相等,其分子数目一定相等,故B错误;
C.同温同压下,相同原子数目的和(都为双原子分子)两种气体,有相同的物质的量,二者摩尔质量不等,其质量一定不相等,故C错误;
D.相同温度和压强条件下,相同体积的气体,有相同的分子数,则同温同压下,相同体积的气体A和气体B,其物质的量一定相等,故D正确;
故答案为:D。
[变式2]两个体积相等的集气瓶中分别装有和,同温同压时,则两气体不相等的是
A.物质的量 B.分子数 C.密度 D.原子总数
【答案】C
【详解】A.根据阿伏加德罗定律及其推论可知,同温同压时,气体的体积与物质的量成正比,体积相等时两容器中气体的物质的量相同,A项不符合题意;
B.根据阿伏加德罗定律及其推论可知,同温同压时,气体的体积与物质的量成正比,体积相等时两容器中气体的物质的量相同,因此两个容器中的分子数相同,B不符合题意;
C.根据阿伏加德罗定律及其推论可知,同温同压时,气体密度之比等于相对分子质量之比,因此两容器内气体的密度不相等,C项符合题意;
D.CO和均是双原子分子,因此两个容器中的分子总数相等时,原子数也相等,D项不符合题意;
故选C。
[变式3](23-24高一上·重庆·月考)常温常压下,分别向三个气球(同一规格,忽略气球自身的重量)中充入两种按体积比1:1混合的气体,得到体积相等的①、②、③三个气球(如图)。下列判断不正确的是
A.三个气球中所含气体的分子数相等
B.三个气球中所含气体的物质的量相等
C.三个气球中气体分子间的平均距离相等
D.将三个气球放在空气中,只有一个往下沉
【答案】D
【详解】A.相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子,A正确;
B.三个气球中气体的分子数目相同,则气体的物质的量也相同,B正确;
C.相同的温度和压强下,任何气体粒子之间的距离可以看成是相等的,C正确;
D.三个等体积的气球含有的是两种按体积比1:1混合的气体,,②和③的平均摩尔质量分别是30g/mol和54g/mol,都大于空气的29g/mol,故三个气球放在空气中,有两个往下沉,D错误;
故选D。
[基础达标训练]
1.1 mol不同的气体,在不同的条件下,体积
A.一定相等 B.一定不相等 C.不一定相等 D.与气体种类有关
【答案】C
【详解】1 mol不同的气体,体积的大小主要取决于分子间的距离,由于气体颗粒的大小对气体的体积影响不大,所以气体体积与气体的种类关系不大。在不同的条件下,气体摩尔体积可能不同,所以气体体积不一定相等,故选C。
2.标准状况下,下列物质所占体积最大的是
A. B. C. D.个
【答案】B
【详解】物质的量为1mol,标准状况下体积为22.4L;标准状况下体积为22.4L/mol×1.5mol=33.6L;H2O在标况下不是气体, 物质的量为=2mol,标况下的体积较小;个物质的量为0.05mol,标准状况下体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L;则体积最大的为B,故选B。
3.下列叙述不正确的是
A.同温同压下,1mol N2 与1mol CO 可能具有不同的体积
B.同温同压下,CO2与笑气(N2O)具有相同密度
C.气体摩尔体积不一定只有在标准状况下才为22.4L·mol-1
D.标准状况下,0.2mol H2与0.8mol O2组成的混合气体,体积为22.4L
【答案】A
【详解】A.同温同压下相同物质的量的气体具有相同的体积,A错误;
B.,CO2与笑气(N2O)的摩尔质量相同,ρ=,同温同压下等物质的量的CO2与N2O的体积相同、质量相同,因此密度相等,B正确;
C.标准状况下气体的摩尔体积一定是22.4L·mol-1,但非标准状况下气体的摩尔体积也可能是22.4L·mol-1,C正确;
D.混合气体的物质的量=0.2mol+0.8mol=1mol,,D正确;
故选A。
4.下列说法正确的是
A.的质量为98g/mol B.的摩尔质量为98g
C.标准状况下气体摩尔体积约为22.4L D.等质量的和所含原子数相同
【答案】D
【详解】A.硫酸的摩尔质量是98g/mol,则的质量为1mol×98g/mol=98g,A错误;
B.硫酸的摩尔质量是98g/mol,B错误;
C.标准状况下气体摩尔体积约为22.4L /mol,C错误;
D.和分子中均只含有氧原子,则等质量的和所含氧原子的物质的量相同,故其原子数相同,D正确;
故选D。
5.下列说法中正确的是
A.在一定温度和压强下,各种气态物质体积大小由构成气体分子大小决定
B.在一定温度和压强下,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,若体积相同,则它们所含的分子数一定相同
D.气体摩尔体积是指1mol任何气体所占的体积约为22.4L
【答案】B
【详解】A.相同条件下,气体的体积由气体的分子数决定,故A错误;
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,故B正确;
C.气体的体积相同时,由于不知温度和压强,所以无法确定所含的分子数是否相同,故C错误;
D.气体的摩尔体积的单位是L/mol,且在标注状况下气体体积为22.4L/mol,其数值随温度和压强的改变而改变,故D错误。
故选B。
6.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.的气体摩尔体积约为
B.所含质子的数目为
C.和所占的体积约为
D.常温常压下,和的混合气体中,含有分子的数目为
【答案】B
【详解】A.没有说明是在标准状况下,无法计算,A项错误;
B.1molCO中含有中子14mol,2.8gCO为0.1mol,则含有的质子数目为,B项正确;
C.没有说明是在标准状况下,无法计算,C项错误;
D.48g氧气和臭氧的混合物中含有氧原子质量为48g,48g氧原子的物质的量为3mol,含有的氧原子数为,含有的分子数小于,D项错误;
答案选B。
7.下列叙述正确的是
A.标准状况下,22.4L的任何气体的物质的量都是1mol
B.1mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4L
C.标准状况下,1mol水所占的体积都为22.4L
D.1mol任何气体的体积都为22.4L
【答案】A
【详解】A.标准状况下,1mol任何气体(包括混合物)的体积都是22.4L,A正确;
B.没有指明物质的状态及外界的温度、压强,无法计算体积,B错误;
C.水在标准状况下不是气体,无法用标况下的气体摩尔体积计算,C错误;
D.没有指明气体所处的温度、压强,无法计算体积,D错误;
故选A。
8.下列关于气体摩尔体积的说法中,正确的是
A.22.4L任何气体的物质的量均为1mol
B.标准状况下,1mol物质的体积为22.4L
C.1mol由H2、N2、CO2组成的混合气体在标准状况下的体积约为22.4L
D.同温同压下,相同体积的任何气体单质所含分子数和原子数都相同
【答案】C
【详解】A.气体体积受温度和压强的影响,标准状况下,22.4 L任何气体的物质的量均为1 mol,A错误;
B.气体摩尔体积针对的是气体,B错误;
C.标准状况下,1mol任何气体所占的体积约为22.4L,该气体可以是单一气体,也可以是混合气体,C正确;
D.同温同压下,同体积的任何气体所含分子数相同,原子数可能相同,也可能不同,D错误;
故选C。
9.同温同压下,用等质量的、、、四种气体分别吹出四个气球,其中气体为的是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】在同温同压下,气体的物质的量越大,气体所占的体积越大;对于等质量的气体,摩尔质量越小,气体的物质的量越大。四种气体中,的摩尔质量最小为,相等质量的四种气体中,其物质的量最大,故其体积最大;
故选D。
10.下列两种气体的分子数一定相等的是
A.等压等体积的N2和 B.等温等体积的O2和N2
C.质量相等,密度不等的N2和CO D.等体积等密度的和C2H4
【答案】C
【分析】根据物质的量之比等于分子个数之比可知,要使分子数相等,则必须物质的量相等,
【详解】A.只是体积和压强相等,温度是否相等不明确,则气体摩尔体积的数值是否相等不明确,故物质的量是否相等、分子数是否相等无法确定,故A错误;
B.只是温度和压强相等,压强是否相等不明确,则气体摩尔体积的数值是否相等不明确,故物质的量是否相等、分子数是否相等无法确定,故B错误;
C.N2和CO的摩尔质量均为28g/mol,故两者质量相等时,物质的量相等,则分子个数相等,故C正确;
D.等体积等密度的CO2和C2H4的质量相等,但由于CO2和C2H4的摩尔质量不相等,故两者的物质的量不相等,分子个数不相等,故D错误;
故选:C。
[素养提升训练]
1.下列选项中的物质所含指定微粒数一定相等的是
A.同体积、同密度的C2H4和C3H6两种气体的总原子数
B.等温等压下,相同体积的C2H4和C2H2、C2H6的混合气体的总原子数
C.等温等压下,相同体积任何两种气体所含的原子数
D.相同物质的量、不同体积的NH3和CH4两种气体中的氢原子数
【答案】A
【详解】A.同体积同密度的两气体的质量相同,而C2H4 和 C3H6的最简式均为CH2,故等质量的两气体中含有的CH2的物质的量相同,则含有的原子个数相同,故A符合题意;
B.等温等压下,相同体积的两气体的物质的量相同,而C2H2、C2H6 混合气体中两者的比例未知,故此混合气体的平均分子式不一定是C2H4,故和C2H4所含的原子数不一定相同,故B不符合题意;
C.等温等压下,相同体积任何两种气体的物质的量相同,而气体分为单原子分子、双原子分子和多原子分子,故气体所含的原子数不一定相同,故C不符合题意;
D.NH3 和 CH4 中分别含3个和4个H原子,故等物质的量的两者中含有的H原子数之比为3:4,故D不符合题意。
答案选A。
2.标准状况下,相同质量的O2和O3相比较,下列有关叙述中正确的是
A.分子数目比为2∶3 B.原子数目比为3∶2
C.体积比为2∶3 D.密度比为2∶3
【答案】D
【详解】A.根据N=nNA=NA知,相同质量时,其分子数之比等于其摩尔质量的反比,则相同质量的O2和O3的分子数目比=48g/mol∶32g/mol=3∶2,故A错误;
B.根据A知,其分子数之比为3∶2,一个氧气分子中含有2个氧原子,一个臭氧分子中含有3个氧原子,所以原子数目之比=(3×2) ∶(2×3)=1∶1,故B错误;
C.同温同压下,气体的摩尔体积相等,根据V=nVm=Vm知,相同质量时,其体积之比等于其摩尔质量的反比,因此相同质量的O2和O3的体积比=48g/mol∶32g/mol=3∶2,故C错误;
D.根据ρ==知,气体的密度之比等于其摩尔质量之比,因此O2和O3的密度比=32g/mol∶48g/mol=2∶3,故D正确;
故选D。
3.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.1 mol Na2O2中含有的离子总数为4NA
B.标准状况下,11.2 L甲烷(CH4)和乙烯(C2H4)混合物中含氢原子数目为4NA
C.同温同体积的O2气体和N2气体具有相同的分子数
D.同温同压下,等质量的SO2气体与SO3气体的密度比为4:5
【答案】D
【详解】A.Na2O2由2个钠离子和1个过氧根离子构成,1 mol Na2O2中含有的离子总数为3NA,A错误;
B.标准状况下,11.2 L甲烷(CH4)和乙烯(C2H4)混合气体物质的量为0.5mol,二者每个分子中均含4个氢原子,则含氢原子数目为2NA,B错误;
C.同温同压同体积,气体物质的量相同,分子数相同,C错误;
D.根据理想气体方程:,变式:,同温同压,密度比等于摩尔质量比:4:5,D正确;
答案选D。
4.关于与气体,下列说法正确的是
A.若两种气体所占体积相同,两种气体的质量之比为
B.若温度及压强相同,两种气体的密度之比为
C.若两种气体的原子数相同,两种气体的体积之比为
D.若两种气体的质量相同,两种气体的分子数之比为
【答案】B
【详解】A.如不在相同条件下,相同体积的两种气体的物质的量不一定相同,则二者的质量比不一定等于2:3,A错误;
B.若温度及压强相同,结合可知两种气体的密度之比:,B正确;
C.若两种气体的原子数相同,不在相同温度和压强条件下,两种气体的体积之比不一定为,C错误;
D.若两种气体的质量相同,结合可知两种气体的分子数之比,D错误;
故选B。
5.下列各组物质中,所含分子数最多的是
A.1 mol NO
B.22.4 L标准状况下的氧气
C.6 g H2
D.6.02×1023个SO2分子
【答案】C
【详解】A.1 mol NO含有分子数为1NA;
B.标准状况下22.4 L的氧气,物质的量为=1mol,含有分子数为1NA;
C.6 g H2的物质的量为=3mol,含有分子数为3NA;
D.SO2分子数6.02×1023=1NA;
选项C中含有的分子数最多,故答案为C。
6.标准状况下,质量相等的CO和CH4相比较,下列说法中正确的是
A.气体体积之比为7:4 B.气体分子个数之比为4:7
C.电子数之比为5:4 D.密度之比为4:7
【答案】B
【详解】设CO和CH4的质量均为1g,则:
A.气体体积之比为:=4:7,A错误;
B.气体分子个数之比为:=4:7,B正确;
C.电子数之比为:=4:5,C错误;
D.根据阿伏加德罗定律及推论可知,同温同压下,气体的密度之比等于摩尔质量之比,故密度之比等于28g/mol:16g/mol=7:4,D错误;
故答案为:B。
7.同温同压下,1g X气体和2g Y气体的体积之比为1:2,根据阿伏伽德罗定律推断不正确的是
A.常温常压下,X和Y的密度之比为1:1
B.X与Y的相对分子质量之比为1:1
C.同温同体积下,等质量的X和Y气体的压强之比为2:1
D.等质量的X和Y的物质的量之比为1:1
【答案】C
【分析】同温同压下,气体摩尔体积相同,1gX气体和2gY气体所占的体积之比为1:2,由可知X、Y两种气体的物质的量之比为1:2,结合和进行判断.
【详解】A.根据分析,X、Y两种气体的物质的量之比为1:2,体积之比为1:2,根据知,常温常压下,X和Y的密度之比为1:1,A正确;
B.相对分子质量数值上和摩尔质量相等,,两种气体的质量之比为1:2,物质的量之比为1:2,故X与Y的相对分子质量之比为1:1,B正确;
C.根据知,同温同体积下等质量的X和Y气体的压强之比等于其摩尔质量的反比,因为二者摩尔质量相同,所以压强相同,C错误;
D.根据,二者的质量相等,摩尔质量相等,故物质的量之比为1:1,D正确;
故选C。
8.下列说法正确的是
A.同温下,等体积和的密度之比为7∶11
B.同体积、同密度和的原子数之比为1∶1
C.同温同压下,等体积和的质量之比为3∶2
D.同温下,等质量和的分子数之比为8∶1
【答案】B
【详解】A.同温下,当压强不一定相等,则气体的摩尔体积不同,等体积下物质的量不相等,则气体的密度之比不一定等于摩尔质量之比,故A错误;
B.和的摩尔质量都是28g/mol,同体积、同密度的和具有相同的质量,根据可知,两种气体的分子数一定相等,故B正确;
C.同温同压同体积,气体的质量之比等于其摩尔质量之比,和的质量之比即2∶3,故C错误;
D.设和的质量均为1g,由N=n∙NA,分子数之比等于物质的量之间,即,故D错误;
故选B。
9.现有下列四种因素:①温度和压强,②所含微粒数③微粒本身大小④微粒间的距离,其中对气体物质体积有显著影响的是
A.只②③④ B.只①②④ C.只③④ D.①②③④全部
【答案】B
【详解】对于气体,气体分子间间隔对体积的影响远大于粒子本身大小对气体体积的影响,而影响气体分子间隔的外界因素有温度和压强,所以对气体物质体积有显著影响的是:温度和压强、所含微粒数和微粒间的距离,答案选B。
10.下列有关CH4与NH3的关系说法一定正确的是
A.等质量的CH4与NH3的分子数之比是17:16
B.等体积的CH4与NH3的摩尔质量之比是1:1
C.等物质的量的CH4与NH3的体积之比是1:1
D.等物质的量的CH4与NH3的电子数之比是5:4
【答案】A
【详解】A.等质量的CH4与NH3的分子数之比是:=17:16,A正确;
B.等体积的CH4与NH3的摩尔质量之比是16g/mol:17g/mol=16:17,B错误;
C.题干未告知CH4和NH3所处的温度和压强是否相同,无法比较等物质的量的CH4与NH3的体积,C错误;
D.已知1分子CH4和1分子NH3中均含有10个电子,故等物质的量的CH4与NH3的电子数之比是1:1,D错误;
故答案为:A。
11.下列说法正确的是
A.标准状况下同体积的水和氧气具有相同的分子数
B.不同的气体,若体积相同,则它们所含的分子数一定相同
C.在一定温度和压强下,各种气态物质体积的大小主要由构成气体的分子数决定
D.标准状况下,气体摩尔体积是指任何物质所占的体积约为22.4 L
【答案】C
【详解】A.在标准状况下水呈液态,而氧气呈气态,当二者体积相同时,它们具有的分子数不相同,A错误;
B.气体分子在很大的空间运动,其体积受温度、压强影响,若不指明外界条件,则无法比较它们所含的分子数的多少,B错误;
C.在一定温度和压强下,气体分子之间距离相同,气体摩尔体积相同,气体分子数越多,气体体积就越大,故此时各种气态物质体积的大小主要由构成气体的分子数决定,C正确;
D.标准状况下,气体摩尔体积是指1 mol任何气体物质所占的体积约为22.4 L。若气体的物质的量不是1 mol,或物质的状态不是气体,则其体积不一定约为22.4 L,D错误;
故合理选项是C。
12.下列说法中正确的是
A.非标准状况下,1mol任何气体体积都不可能为22.4L
B.H2和O2的混合气体1mol,在标准状况下的体积约为22.4L
C.标准状况下,22.4L任何物质中都约含有6.02×1023个分子
D.气体摩尔体积就是22.4L·mol-1
【答案】B
【详解】A.气体体积主要由温度和压强共同决定,故非标准状况下,1mol任何气体体积也可能为22.4L,A不正确;
B.不管是单一气体,还是不发生反应的混合气体,物质的量为1mol时,在标准状况下的体积都约为22.4L,B正确;
C.标准状况下,22.4L任何物质,其物质的量不一定为1mol,且不一定由分子构成,所以不一定含有6.02×1023个分子,C不正确;
D.气体摩尔体积在不同条件下可能有不同的数值,不一定是22.4L·mol-1,D不正确;
故选B。
13.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,各种气体物质体积的大小,由构成气体的分子的大小决定
B.一定温度和压强下,各种气体物质体积的大小,由构成气体的分子数和分子间的距离决定
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
【答案】B
【详解】A.一定温度和压强下,各种气体物质体积的大小由分子间距离和气体分子数目决定,故A错误;
B.气体的体积有分子数目和分子间的距离决定,当温度和压强一定的时候,气体体积由构成气体的分子数目决定,故B正确;
C.决定气体的体积因素是温度、压强、气体的分子数,不同气体,体积不同,它们所含的分子数也不一定不同,故C错误;
D.气体摩尔体积指一定温度和压强下,1mol任何气体所占的体积,其中在标准状态下1mol任何气体所占的体积约为22.4L,故D错误;
故答案为B。
14.同温同压下,的体积为,则的体积为
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】设题给条件下气体的摩尔体积为,由题意知,,则;的体积。
答案选C。
15.完成下面问题。
(1)等质量的和,物质的量之比为 ,在相同条件下的体积之比为 。
(2)同温同压下,相同体积的和的物质的量之比为 ,质量比为 。
(3)标准状况下,33.6L的物质的量为 mol,其分子数为 。
(4)0.4mol某气体的体积为9.8L,则该气体摩尔体积为 ,气体所处的条件 (填“是”或“不是”)标准状况。
【答案】(1) 2∶1 2∶1
(2) 1∶1 11∶8
(3) 1.5
(4) 24.5L/mol 不是
【详解】(1)根据n=可知,质量一定时,物质的量与摩尔质量成反比关系,即等质量的和,物质的量之比为2:1;根据阿伏伽德罗定律可知,在相同条件下气体的体积之比等于物质的量之比,在相同条件下的体积之比为2:1;
(2)根据阿伏伽德罗定律,同温同压下,相同体积的和的物质的量相同,根据n=可知质量比等于摩尔质量之比,为11∶8;
(3)标准状况下,33.6L的物质的量为=1.5 mol,其分子数为;
(4)0.4mol某气体的体积为9.8L,则该气体摩尔体积为=24.5L/mol;可知气体所处的条件不是标准状况。
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