第1章 第3节 第2课时 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律（Word练习）-【精讲精练】2024-2025学年高中化学必修第一册（鲁科版2019）

[基础训练] 1．用NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．0.5 mol H2的体积是11.2 L B．标准状况下，11.2 L CCl4所含分子数为0.5NA C．标准状况下2.24 L CH4所含氢原子数为0.4NA D．常温常压下，28 g N2的体积为22.4 L 解析　没有标明是否为标准状况，故A错误；标准状况下，四氯化碳不是气体，故B错误；标准状况下2.24 L CH4的物质的量是0.1 mol，所含氢原子的物质的量n(H)＝4×0.1 mol＝0.4 mol，原子个数为0.4NA，故C正确；28 g N2的物质的量为1 mol，标准状况下其体积为22.4 L，常温常压下体积大于22.4 L，故D错误。 答案　C 2．标准状况下，某气体的体积为6.72 L，其质量为8.4 g，则该气体的摩尔质量为(　　) A．28　　　　　　　 B．28 g/mol C．56 g/mol D．56 g 解析　标准状况下，某气体的体积为6.72 L，则其物质的量为＝0.3 mol，质量为8.4 g，则摩尔质量为＝28 g/mol。 答案　B 3．下列说法正确的是(　　) ①标准状况下，6.02×1023个气体分子所占的体积约为22.4 L ②0.5 mol N2的体积为11.2 L ③标准状况下，1 mol H2O的体积为22.4 L ④常温常压下，28 g CO与N2的混合气体所含原子数为2NA ⑤任何气体的气体摩尔体积都约为22.4 L·mol－1 ⑥标准状况下，体积相同的两种气体的分子数一定相同 A．①③⑤ B．④⑥ C．③④⑥ D．①④⑥ 解析　①6.02×1023个气体分子物质的量为1 mol，标准状况下占有的体积约是22.4 L，故①正确；②氮气不一定处于标准状况下，0.5 mol N2的体积不一定为11.2 L，故②错误；③标准状况下，水不是气体，1 mol H2O的质量为18 g，其体积远小于22.4 L，故③错误；④CO与N2的摩尔质量都是28 g/mol,28 g CO与N2的混合气体物质的量为1 mol，均为双原子分子，故混合气体含有2 mol原子，即混合气体所含原子数为2NA，故④正确；⑤任何气体的气体摩尔体积不一定为22.4 L·mol－1，与温度、压强有关，故⑤错误；⑥相同条件下，气体的体积相等，含有的分子数目相同，故⑥正确。 答案　D 4．取五个相同的气球，同温同压下分别充入CO和以下四种混合气体，吹出体积相等的状况，如图所示。则A、B、C、D四个气球内，与CO所含原子数一定相等的是(　　) 解析　设气球中CO的物质的量为1 mol。A项，含有HCl和O3,1 mol混合气体含有的原子的物质的量大于2 mol，错误；B项，含有H2和NH3，1 mol该混合气体含有的原子的物质的量大于2 mol，错误；C项，含有N2和O2，都为双原子分子，则1 mol混合气体含有2 mol原子，正确；D项，含有He和NO2，二者的物质的量比为1∶1时才符合题意，错误。 答案　C 5．在一定条件下，某固态化合物X受热分解的反应为XA↑＋B↑＋2C↑，测得反应后生成的混合气体的密度是同温同压下H2密度的12倍，则X的摩尔质量是(　　) A．24 g·mol－1 B．50 g·mol－1 C．80 g·mol－1 D．96 g·mol－1 解析　相同条件下，气体的摩尔质量之比等于其密度之比，反应后生成的混合气体的密度是同温同压下H2密度的12倍，则该混合气体的摩尔质量为24 g·mol－1，假设X为1 mol，则生成气体的总物质的量为4 mol,4 mol混合气体的质量为24 g·mol－1×4 mol＝96 g，根据质量守恒定律可知，X的质量为96 g，所以X的摩尔质量为＝96 g·mol－1。 答案　D 6．在标准状况下，a g气体X与b g气体Y的分子数相同，下列说法正确的是(　　) A．标准状况下，等质量的X和Y的体积之比为b∶a B．同温同压下，气体X和气体Y的密度之比为b∶a C．25 ℃时，1 g气体X和1 g气体Y的原子数之比为b∶a D．等物质的量的气体X和气体Y的质量之比为b∶a 解析　a g气体X与b g气体Y的分子数相同，根据N＝nNA可知，二者物质的量相等，再根据M＝可知，二者的摩尔质量之比为a∶b。同温同压下，体积之比等于物质的量之比，根据n＝可知，等质量的X和Y体积之比为b∶a，A正确；同温同压下，两气体的密度之比等于其摩尔质量之比，则二者的密度之比为a∶b，B错误；不能确定每个X、Y分子含有的原子数目，无法计算原子数目之比，C错误；根据m＝nM知，相同物质的量时，其质量之比为a∶b，D错误。 答案　A 7．某双原子分子构成的气体，其摩尔质量为M g·mol－1，该气体质量为m g，阿伏加德罗常数为NA，则： (1)该气体的物质的量为________ mol。 (2)该气体在标准状况下的体积为________ L。 (3)该气体在标准状况下的密度为________ g·L－1。 (4)该气体所含原子总数为________个。 (5)该气体的一个分子的质量为________ g。 解析　(1)由公式n＝直接求解。 (2)由n＝、n＝可得标准状况下的体积为×22.4 L。 (3)根据ρ＝，可得该气体在标准状况下的密度为 g·L－1。 (4)由于该气体为双原子分子，原子总数为×2NA＝个。 (5)由M g·mol－1知一个分子的质量为g。 答案　(1)　(2)　(3)　(4) (5) 8．物质的量是高中化学常用的物理量，请完成以下有关计算： (1)在一定温度和压强下，0.4 mol某气体的体积为9.8 L，则该条件下的气体摩尔体积为________。 (2)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R的相对原子质量为________。 (3)标准状况下，1.7 g NH3与________L H2S气体含有的氢原子数相同。 (4)标准状况下，NH3与CH4组成的混合气体的平均密度为0.75 g·L－1，该混合气体中NH3的体积分数为________。 解析　(1)该状况下气体摩尔体积为＝＝24.5 L·mol－1。 (2)标准状况下，1.28 g该气体氧化物的体积为448 mL，其物质的量为＝0.02 mol，该气体氧化物的摩尔质量为＝64 g· mol－1，R的相对原子质量为64－32＝32。 (3)1.7 g NH3的物质的量为0.1 mol，含有氢原子的物质的量为0.3 mol；标准状况下，x L H2S气体的物质的量为 mol，含有的氢原子的物质的量为 mol，二者氢原子数相等，则有 mol＝0.3 mol，x＝3.36。 (4)标准状况下，密度为0.75 g·L－1的NH3与CH4组成的混合气体，该混合气体的平均摩尔质量为0.75 g·L－1×22.4 L·mol－1＝16.8 g·mol－1，设NH3与CH4的物质的量分别为x、y，则＝16.8 g·mol－1，计算得出x∶y＝4∶1，同温同压下，物质的量之比等于气体体积之比，则NH3的体积分数为×100%＝80%。 答案　(1)24.5 L·mol－1　(2)32　(3)3.36　(4)80% [能力提升] 9．在同温同压时有如图两瓶体积相等的气体，瓶内气体的关系一定正确的是(　　) A．所含原子数相等 B．气体密度相等 C．气体质量相等 D．平均摩尔质量相等 解析　同温同压下，气体的体积之比等于物质的量之比，两瓶体积相等的气体，其物质的量相等，结合分子的组成分析判断。两瓶气体的物质的量相等，都是双原子分子，则气体含有的原子数目相等，故A正确；左瓶中氢气和氯气的物质的量之比为1∶1时，两瓶中气体的质量相等，则密度、平均摩尔质量也相等，但左瓶中氢气和氯气的物质的量之比未知，质量、密度、平均摩尔质量不一定相等，故B、C、D错误。 答案　A 10．下列两种气体的原子数一定相等的是(　　) A．质量相等、密度不等的N2和C2H4 B．等温、等体积的O2和Cl2 C．等体积、等密度的C2H4和C3H6 D．等压、等体积的NH3和CO2 解析　N2和C2H4的摩尔质量相等，若二者质量相等，则它们的物质的量相等，由于N2和C2H4分子中含有的原子个数不相等，因此等物质的量的两种气体的原子数一定不相等，故A不符合题意；等温、等体积的O2和Cl2，若气体的压强不等，则二者含有的分子数不相等，由于二者都是双原子分子，则分子中含有的原子数目不相等，故B不符合题意；等体积、等密度的C2H4和C3H6的质量相等，由于二者的最简式相同，因此两种气体含有的原子数目相等，故C符合题意；等压、等体积的NH3和CO2，未指明气体的温度，不能确定分子数关系，因此气体含有的原子数目不一定相等，故D不符合题意。 答案　C 11．(双选)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，当左侧充入1 mol N2，右侧充入一定量的CO时，隔板处于如图位置(保持温度不变)，下列说法不正确的是(　　) A．左侧与右侧原子数之比为4∶1 B．右侧CO的质量为5.6 g C．右侧气体密度是相同条件下氢气密度的28倍 D．保持温度不变，若改变右侧CO的充入量而使隔板处于容器正中间，则应充入0.75 mol CO 解析　左右两侧气体温度、压强相同，体积之比等于物质的量之比，左右两侧体积之比为4∶1，则左右两侧气体物质的量之比为4∶1，所以右侧气体物质的量为×1 mol＝0.25 mol，气体分子数与物质的量成正比，则左侧与右侧分子数之比为4∶1，每个氮气分子、一氧化碳分子均含有2个原子，故左侧与右侧原子数之比为4∶1，A正确；右侧CO的质量为28 g·mol－1×0.25 mol＝7 g，B错误；同温、同压下气体密度之比等于摩尔质量之比，则右侧气体密度是相同条件下氢气密度的＝14倍，C错误；同温、同压下气体体积与物质的量成正比，隔板处于容器正中间时，左右两侧气体的物质的量相等，则需要再充入CO的物质的量为1 mol－0.25 mol ＝0.75 mol，D正确。 答案　BC 12．(2022·邢台高一期末)我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”为世界制碱工业做出了巨大贡献，该法的原理为NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。根据要求回答下列问题： (1)同温同压下，等物质的量的CO2和NH3，前者与后者的分子数之比为________，原子总数之比为________，密度之比为________。 (2)与标准状况下6.72 L CO2中所含的氧原子数相等的H2O的质量为________ g，与该质量的水中所含的氢原子数相等的NH3在标准状况下的体积为________ L。 (3)将一定量CO2和NH3混合，测得混合气体中碳元素与氮元素的质量之比为3∶7，则该混合气体中CO2与NH3的物质的量之比为________，该混合气体的密度是同温同压下氢气密度的________倍。 解析　(1)同温同压下，气体分子数之比等于物质的量之比，等物质的量的CO2和NH3前者与后者的分子数之比为1∶1，原子总数之比为3∶4，密度之比等于摩尔质量之比，密度之比为44∶17。 (2)标准状况下6.72 L CO2的物质的量是＝0.3 mol，所含的氧原子的物质的量是0.6 mol，则与CO2所含氧原子数相等的H2O的物质的量是0.6 mol，质量为0.6 mol×18 g·mol－1＝10.8 g；10.8 g水含有0.6 mol×2＝1.2 mol氢原子，含有1.2 mol氢原子的NH3的物质的量为0.4 mol，在标准状况下的体积为0.4 mol×22.4 L·mol－1＝8.96 L。 (3)将一定量CO2和NH3混合，测得混合气体中碳元素与氮元素的质量之比为3∶7，碳元素与氮元素的物质的量之比为∶＝1∶2，则该混合气体中CO2与NH3物质的量之比为1∶2，该混合气体的平均摩尔质量是 g·mol－1＝26 g·mol－1，密度是同温同压下氢气密度的＝13倍。 答案　(1)1∶1　3∶4　44∶17　(2)10.8　8.96　(3)1∶2　13 学科网（北京）股份有限公司 $$