第2章 第3节 第2课时 气体摩尔体积(Word练习)-【精讲精练】2024-2025学年高中化学必修第一册（人教版2019 单选版）

[基础训练] 1．下列有关气体体积的叙述正确的是(　　) A．一定温度和压强下，各种气态物质的体积大小，由构成气体的分子大小决定 B．一定温度和压强下，各种气态物质的体积大小由构成气体的分子数决定 C．不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数也不同 D．气体摩尔体积指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L 解析　对于气体，在一定温度和压强下，分子间的距离远大于分子本身的大小，因此其体积的大小主要由分子数的多少来决定，A错误、B正确；气体的体积随温度和压强的变化而变化，体积不同的气体，在不同的条件下，其分子数可能相同，也可能不同，C错误；气体摩尔体积会随着温度、压强的变化而变化，22.4 L·mol－1是标准状况下的气体摩尔体积，D错误。 答案　B 2．下列有关气体摩尔体积的描述正确的是(　　) A．单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积 B．在通常状况下，1 mol气体的体积约为22.4 L C．在标准状况下，气体的摩尔体积约为22.4 L D．相同物质的量的气体的气体摩尔体积相同 解析　单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积，A正确；在标准状况下，1 mol气体所占的体积约为22.4 L，B错误；气体摩尔体积的单位是L·mol－1，C错误；相同温度、压强下，任何气体的气体摩尔体积均相同，D错误。 答案　A 3．(2024·四川眉山高一期末)标准状况下，相同体积的O3和O2具有相同的(　　) A．质量　　　　　　 B．摩尔质量 C．原子数 D．分子数 解析　n气体＝，则标准状况下，相同体积的O3和O2具有相同的物质的量；根据m＝M n，等物质的量的O3和O2的质量之比等于摩尔质量之比，比值为3∶2，A错误；O3的摩尔质量是48 g/mol, O2的摩尔质量是32 g/mol，B错误；等物质的量的O3和O2原子数之比为3∶2, C错误；等物质的量的O3和O2具有相同的分子数，D正确。 答案　D 4.如图表示某条件下H2S气体的体积与质量的关系，则该条件下的气体摩尔体积为(　　) A．22.0 L·mol－1 B．22.4 L·mol－1 C．22.8 L·mol－1 D．23.2 L·mol－1 解析　27.2 g H2S的物质的量n＝＝0.8 mol，则Vm＝＝22.8 L·mol－1。 答案　C 5．(2023·青岛五十八中月考)NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．标准状况下，5.6 L氯气和16.8 L氧气的混合气体中含有分子数为NA B．标准状况下，22.4 L H2O所含有原子数为3NA C．NA个N2分子所占的体积与0.5NA个H2分子所占的体积比一定是2∶1 D．标准状况下，22.4 L氯气溶于水并与水充分反应，转移电子数为NA 解析　氯气和氧气不反应，标况下，5.6 L氯气和16.8 L氧气的混合气体的物质的量是1 mol，所以含有的分子数为NA, A正确；标况下，水为液态，不能用22.4 L/mol计算水的物质的量，B错误；气体未标明温度和压强，所以气体摩尔体积未知导致气体体积无法计算，C错误；标准状况下，22.4 L氯气为1 mol，但氯气与水反应不能完全反应，故转移的电子数小于NA，D错误。 答案　A 6．下列说法正确的是(　　) A．22.4 L氧气中含有NA个氧气分子 B．标准状况下，0.5 mol水的体积约为11.2 L C．44 g二氧化碳的体积约是22.4 L D．标准状况下，2 mol氮气的体积约为44.8 L 解析　A、C项都没有指明为标准状况；B项水为液态，其体积不可能为11.2 L。 答案　D 7．如果a g某气体中含有的分子数为b，则c g该气体在标准状况下的体积是(NA为阿伏加德罗常数的值)(　　) A. L　　　　　　 B. L C. L D. L 解析　设该气体的摩尔质量为M，则＝b，所以M＝g·mol－1，c g该气体在标准状况下的体积为×22.4 L·mol－1＝ L。 答案　B 8．在标准状况下，6.72 L一氧化碳和二氧化碳混合气体的质量为12 g。 (1)混合气体中一氧化碳和二氧化碳物质的量之比是________。 (2)混合气体中一氧化碳的质量分数是________。 (3)混合气体中氧原子个数是________。 解析　(1)混合气体的物质的量＝6.72 L÷22.4 L·mol－1＝0.3 mol，设一氧化碳的物质的量为x，二氧化碳的物质的量为y，则：解得：x＝0.075 mol，y＝0.225 mol，此混合物中一氧化碳和二氧化碳物质的量之比为0.075 mol∶0.225 mol＝1∶3。(2)一氧化碳的质量为0.075 mol×28 g·mol－1＝2.1 g，一氧化碳的质量分数＝2.1 g÷12 g×100%＝17.5%。(3)氧原子个数＝(0.075 mol＋0.225 mol×2)×6.02×1023mol－1＝3.160 5×1023。 答案　(1)1∶3　(2)17.5%　(3)3.160 5×1023 [能力提升] 9．(2023·长沙检测)同一状态下，气体的体积之比等于分子个数之比，现有20 mL A2气体与30 mL B2气体恰好完全反应生成20 mL某气体X，则可推出气体X的化学式为(　　) A．AB2 B．AB3 C．A2B3 D．A3B2 解析　由题意知，反应方程式：2A2＋3B2===2X，根据质量守恒定律可知，X分子内一定含有两个A原子和三个B原子，即X的化学式为A2B3。 答案　C 10．在一定条件下，某化合物X受热分解：2XA↑＋2B↑＋4C↑，测得反应后生成的混合气体对H2的相对密度为11.43，在相同条件下，X的相对分子质量是(　　) A．11.43 B．22.86 C．80.01 D．160.02 解析　由反应知，若有2 mol X分解，则生成的气体A、B、C的物质的量分别为1 mol、2 mol、4 mol，混合气体平均摩尔质量为氢气摩尔质量的11.43倍，故为22.86 g·mol－1，总质量为7 mol×22.86 g·mol－1＝160.02 g。由质量守恒定律可得，2 mol X的质量为160.02 g，M(X)＝80.01 g·mol－1，则X的相对分子质量为80.01。 答案　C 11．(2023·合肥高一月考)在标准状况下有①6.72 L CH4，②3.01×1023个HCl分子，③3.4 g NH3。下列对这三种气体的相关量的关系比较，正确的是(　　) A．质量：②＜①＜③ B．氢原子数：②>①>③ C．体积：②>①>③ D．密度：②<③<① 解析　各物质的物质的量分别为：①0.3 mol, ②0.5 mol，③0.2 mol；根据m＝nM知，甲烷质量为0.3 mol×16 g/mol＝4.8 g，HCl的质量为0.5 mol×36.5 g/mol＝18.25 g，氨气的质量为3.4 g，故质量：③<①<②，A错误；甲烷中n＝0.3 mol×4＝1.2 mol，HCl中n＝0.5 mol，氨气中n＝0.2 mol×3＝0.6 mol，故H原子数目：②<③<①，B错误；根据V＝nVm知，相同条件下体积之比等于物质的量之比，故体积：③<①<②，C正确；根据ρ＝知，相同条件下，密度之比等于摩尔质量之比，故密度：①<③<②，D错误。 答案　C 12．(2023·杭州二中高一期中)标准状况下，在体积为1 L干燥容器中充入一定量NH3，测得容器中气体对氢气的密度为10，将此容器倒扣在水中，进入容器中液体的体积约为(　　) A．0.25 L B．0.50 L C．0.75 L D．1 L 解析　混合气体对氢气的密度为10，则平均相对分子质量为10×2＝20，设NH3的体积为x，则空气的体积为1－x，由此可建立如下等式：·17＋·29＝20，x＝ L，NH3完全溶于水，则进入容器中液体的体积约为NH3的体积，即为L＝0.75 L，故选C。 答案　C 13．(2023·南阳高一月考)下列有关氯气制取反应的叙述正确的是(　　) A．含n mol HCl的浓盐酸与足量MnO2加热反应可生成个氯分子 B．在反应MnO2＋4HClMnCl2＋Cl2↑＋2H2O中，每生成1 mol Cl2，就有4 mol HCl被氧化 C．在反应KClO3＋6HCl===KCl＋3Cl2↑＋3H2O中，每生成1 mol Cl2，就有2 mol HCl被氧化 D．标准状况下，MnO2和浓盐酸混合加热，当有4 mol HCl被氧化时，生成2 mol氯气 解析　浓盐酸在反应过程中由浓变稀，即使MnO2过量，盐酸也不能完全反应，A错误；盐酸在反应中既表现了还原性，又表现了酸性，每生成1 mol Cl2，只有2 mol HCl被氧化，B错误；每生成3 mol Cl2，被氧化的HCl应为5 mol，C错误；当有4 mol HCl被氧化时，生成2 mol Cl2，D正确。 答案　D 14．计算填空。 (1)44 g M和49 g N恰好完全反应生成76 g B和一定量的气体F。若F的相对分子质量为34，则标准状况下F的体积为________。 (2)同温、同压下，等质量的氧气和二氧化硫的体积之比是______，原子个数之比是______。 (3)同温、同压下，体积比为3∶2的O2和O3物质的量之比为________，质量之比为________，密度之比为________。 解析　(1)m(F)＝44 g＋49 g－76 g＝17 g，n(F)＝＝0.5 mol，在标准状况下V(F)＝0.5 mol×22.4 L·mol－1＝11.2 L。(2)设二者质量均为m g，物质的量之比为∶＝2∶1，在相同条件下的体积之比等于物质的量之比，原子个数之比为(2×2)∶(1×3)＝4∶3。(3)O2和O3物质的量之比为3∶2，质量之比为3×32 g·mol－1∶2×48 g·mol－1＝1∶1，密度之比为32∶48＝2∶3。 答案　(1)11.2 L　(2)2∶1　4∶3 (3)3∶2　1∶1　2∶3 15．如图所示，一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板A、B分成甲、乙两室。标准状况下，在乙室充入8.4 g N2，甲室充入8.8 g H2和O2的混合气体。 (1)甲室中H2与O2的质量比为________，甲室中原子个数约为________个。 (2)维持温度不变，将隔板A固定在“3”处，将隔板B固定在“5”处，此时甲、乙两室中气体的压强比p(甲)∶p(乙)＝________。 (3)用电火花处理甲室中的气体使其充分反应，反应后恢复至标准状况。甲室与乙室此时的体积比为________。 解析　两室的压强相同，同温、同压下体积比等于物质的量比。乙室8.4 g N2的物质的量为0.3 mol，甲室充入8.8 g H2和O2的混合气体，根据图分析，甲室气体物质的量为0.4 mol，假设氢气的物质的量为x，氧气的物质的量为y，则有x＋y＝0.4,2x＋32y＝8.8，解x＝mol，y＝mol。(1)甲室中氢气和氧气的质量之比为∶＝1∶32，因为氢气和氧气都为双原子分子，所以原子个数约为4.816×1023或0.8×6.02×1023或0.8NA。(2)维持温度不变，将隔板A固定在“3”处，根据压强比等于体积的反比分析，压强为原来的，将隔板B固定在“5”处，压强为原来的，因为原来两室压强相同，所以此时两室中的压强比为∶＝8∶9。(3)甲室中氢气和氧气按照2∶1反应生成水，氧气有剩余，剩余的氧气为－＝0.2 mol，恢复到原温度后最终两室中压强相等，体积比等于物质的量比，即0.2∶0.3＝2∶3。 答案　(1)1∶32　4.816×1023或0.8×6.02×1023或0.8NA　(2)8∶9　(3)2∶3 16．通过计算回答以下问题： (1)已知标准状况下，双原子分子气体A的密度为3.17 g·L－1，则气体A的相对分子质量为____________，可能是________气体(用化学式表示)。 (2)标准状况下，1.92 g某气体的体积为672 mL，则此气体的摩尔质量为________。 (3)在一定条件下，m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g)，按要求填空。 ①若所得混合气体对H2的相对密度为d，则混合气体的物质的量为________。NH4HCO3的摩尔质量为________(用含m、d的代数式表示)。 ②若所得混合气体的密度折合成标准状况为ρ g·L－1，则混合气体的平均摩尔质量为________(用含ρ的代数式表示)。 ③若在该条件下，所得NH3、CO2、H2O的体积分数分别为a%、b%、c%，则混合气体的平均相对分子质量为________(用含a、b、c的代数式表示)。 (4)在25 ℃、101 kPa的条件下，等质量的CH4和A气体的体积之比为15∶8，则A的摩尔质量为________。 (5)相同条件下，有两份H2和O2的体积比为a∶b和质量比为a∶b的混合气体，其平均相对分子质量分别为________和________。 解析　(1)标况下，气体A的摩尔质量M＝ρVm＝3.17 g·L－1×22.4 L·mol－1≈71 g·mol－1，故气体A的相对分子质量为71，由于A为双原子分子，则A为Cl2； (2)M＝＝64 g·mol－1； (3)因为NH4HCO3(s)NH3(g)＋CO2(g)＋H2O(g)，①M(混)＝2d可得n(混)＝ mol，可得M(NH4HCO3)＝ g·mol－1＝6d g·mol－1；②(混)＝22.4ρ g·mol－1；③n(NH3)∶n(CO2)∶n(H2O)＝a%∶b%∶c%，(混)＝17a%＋44b%＋18c%； (4)温度、压强相同时，气体体积之比等于其物质的量之比，则15∶8＝∶，M＝30 g·mol－1； (5)相同条件下，H2和O2的体积比为a∶b，n(H2)∶n(O2)＝a∶b，则＝＝g·mol－1，平均相对分子质量：；质量比为a∶b的混合气体，n∶n＝∶，＝＝ g·mol－1＝g·mol－1，平均相对分子质量： 。 答案　(1)71　Cl2　(2)64 g·mol－1 (3)① mol　6d g·mol－1　②22.4ρ g·mol－1 ③17a%＋44b%＋18c%　 (4)30 g·mol－1 (5)　 学科网（北京）股份有限公司 $$