内容正文:
专题1 物质的分类及计量
第二单元 物质的化学计量
单元综合训练
(建议用时:40分钟)
题号 1 2 3 4 5 6 7
难度 ★ ★ ★ ★ ★ ★ ★
对点 物质的量、摩尔质量 阿伏加德罗定律 摩尔
质量 物质
的量 阿伏加德罗常数的有关计算 阿伏加德罗常数的有关计算 阿伏加德罗常数的有关计算
题号 8 9 10 11 12 13 14
难度 ★ ★★ ★★ ★★★ ★★ ★★ ★★★
对点 阿伏加德罗常数的有关计算 摩尔质量 阿伏加德罗
定律 阿伏加德罗
定律 摩尔质量、物质的量 摩尔质量、阿伏加德罗定律及其
推论 摩尔质量、阿伏加德罗定律及其推论
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一、选择题
1.(2024·福州三中高一期中)下列说法中,正确的是( )
A.摩尔是国际单位制中的一个基本物理量
B.OH-的摩尔质量是17 g·mol-1
C.O2的气体摩尔体积是22.4 L·mol-1
D.2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的两倍
解析:物质的量是国际单位制中的一个基本物理量,物质的量的单位是摩尔,摩尔是单位不是物理量,A错误;温度压强未知,不能确定气体摩尔体积,C错误;H2O的摩尔质量为18 g·mol-1,与物质的量多少没有关系,D错误。
答案
解析
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2.在同温同压下,a容器充满Cl2,b容器充满NH3,若两容器中所含的原子数相等,则这两个容器体积之比是( )
A.2∶1 B.1∶2
C.2∶3 D.1∶3
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3.下列说法正确的是( )
A.H2SO4分子中含有4 mol氧原子
B.摩尔质量等于物质相对分子质量的6.02×1023倍
C.HNO3的摩尔质量是63 g
D.H2SO4和H3PO4的摩尔质量相等
解析:1 mol H2SO4分子中含有4 mol氧原子,A错误;当摩尔质量的单位是g·mol-1时,物质的摩尔质量在数值上等于其相对分子质量或相对原子质量,B错误;HNO3的摩尔质量是63 g·mol-1,C错误。
答案
解析
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4.下列各物质所含原子个数按由多到少的排列顺序为( )
①0.5 mol NH3 ②4 g氦气 ③4 ℃时9 mL水 ④0.2 mol H3PO4
A.①④③② B.④③②①
C.②③④① D.①④②③
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解析
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解析:常温常压下,气体摩尔体积不为22.4 L·mol-1,A错误;纯硫酸不会电离,C错误;标准状况下,SO3不是气体,D错误。
答案
解析
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6.顺铂是一种用于治疗癌症的药物,它的结构如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列关于1 mol顺铂的说法中正确的是( )
A.含氮原子的质量为14 g
B.含铂(Pt)原子的数目约为10NA
C.质量为300 g·mol-1
D.含氢原子的物质的量为6 mol
解析:根据顺铂的结构可知其化学式为PtCl2(NH3)2。1 mol顺铂中含有2 mol N原子,含N原子的质量为2 mol×14 g·mol-1=28 g,A错误;1 mol顺铂中含有1 mol Pt原子,含Pt原子的数目为NA,B错误;顺铂的摩尔质量为300 g·mol-1,1 mol顺铂的质量为300 g,C错误;1个顺铂分子中含有6个氢原子,则1 mol顺铂中含氢原子的物质的量为6 mol,D正确。
答案
解析
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7.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.2.4 g金属镁变成镁离子时失去的电子数目为0.1NA
B.18 g H2O中含有0.1NA个H2O分子
C.1 mol氮气所含的电子数目为NA
D.17 g氨气所含的电子数目为10NA
解析:2.4 g镁的物质的量为0.1 mol,0.1 mol镁变成镁离子时失去0.2 mol电子,故失去的电子数目为0.2NA,A错误;18 g H2O的物质的量为1 mol,则含NA个H2O分子,B错误;一个氮气分子所含的电子数目为14,则1 mol氮气所含的电子数目为14NA,C错误;17 g氨气的物质的量为1 mol,1 mol氨气含有10 mol电子,故所含的电子数目为10NA,D正确。
答案
解析
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8.用NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )
A.18 g水中含有的氢原子数为NA
B.1 mol氮气所含的分子数为2NA
C.53 g碳酸钠中含有的钠离子数为0.5NA
D.0.5 mol硝酸中含有的氧原子数为1.5NA
解析:18 g水中所含氢原子的物质的量=18 g÷18 g·mol-1×2=2 mol,氢原子数为2NA,A错误;1 mol氮气所含的分子数为NA,氮原子数为2NA,B错误;53 g碳酸钠所含钠离子的物质的量=53 g÷106 g·mol-1×2=1 mol,钠离子数为NA,C错误;0.5 mol硝酸所含氧原子的物质的量为0.5 mol×3=1.5 mol,氧原子数为1.5NA,D正确。
答案
解析
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9.在一定温度下有分解反应A(s)===B(s)+C(g)+4D(g)。若测得生成的气体的质量是同温同压下相同体积氢气的10倍,且当所生成的气体在标准状况下的体积为22.4 L时,所得B的质量为30.4 g,则A的摩尔质量为( )
A.252 g/mol B.182.4 g/mol
C.120.4 g/mol D.50.4 g/mol
解析:生成的气体在标准状况下的体积为22.4 L时,气体的总物质的量为1 mol,根据A(s)===B(s)+C(g)+4D(g)可知生成气体C和D的物质的量之比为1∶4,所以C(g)的物质的量为0.2 mol,则消耗A(s)的物质的量为0.2 mol;因为测得生成的气体的质量是同温同压下相同体积氢气的10倍,所以生成的气体的质量为20 g,根据质量守恒定律,参加反应的A的质量为20 g+30.4 g=50.4 g,故A的摩尔质量为50.4 g÷0.2 mol=252 g/mol。
答案
解析
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10.如图表示a g O2与a g X气体在恒压条件下的密闭容器中体积(V)与温度(T)的关系,则X气体可能是( )
A.C2H4(气) B.CH4
C.CO2 D.H2
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11.标准状况下,34 g CO和CO2混合气体的体积为22.4 L,下列关于该混合气体的说法正确的是( )
①混合气体中两种气体的分子个数比为5∶3
②混合气体中两种气体的质量比为35∶33
③混合气体中碳和氧的原子个数比为8∶11
④混合气体的密度约为1.52 g·L-1
A.只有① B.只有②
C.①④ D.①②③④
答案
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二、非选择题
12.(1)9.03×1023个硝酸分子含_____mol电子,其中所含氧原子数与_____g CO2中所含氧原子数相等,46 g X2O4中含有2.0 mol氧原子,则X的摩尔质量为___________。
(2)12.4 g Na2R含0.4 mol Na+,则含R的质量为1.6 g的Na2R,其物质的量为________。
(3)在一个密闭容器中,有甲、乙、丙、丁四种物质在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质质量如表,则该密闭容器中发生的化学反应类型为________。
答案
物质 甲 乙 丙 丁
反应前质量/g 5 5 55 5
反应后质量/g 27 待测 0 19
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14 g·mol-1
0.1 mol
分解反应
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13.A、B、C三种物质随着X的变化,Y发生相应的变化,其变化关系如图所示。
(1)若X表示的是物质的量,则Y表示的不可能是________(填序号,下同)。
①物质的质量
②物质的体积
③物质所含分子或原子的数目
④物质的摩尔质量
答案
④
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(2)若A、B、C均为气体且压强恒定时,X表示的是温度,则Y表示的可能是________。
①气体的质量 ②气体的分子数 ③气体的体积 ④气体的摩尔质量
(3)若A、B、C均为气体,Y表示在相同条件下气体的体积,X表示的是气体的质量。
①相同条件下A、B、C三种气体的密度由大到小的顺序是________(用字母A、B、C表示,下同)。
②A、B、C三种气体的摩尔质量由大到小的顺序是__________。
③
答案
C>B>A
C>B>A
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14.有CO和CO2的混合气体36 g,完全燃烧后测得CO2的体积为22.4 L(标准状况下)。
(1)求混合气体中CO的质量。
(2)求混合气体中CO2在标准状况下的体积。
(3)求混合气体在标准状况下的密度。
答案
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21
R
解析:①一个NH3分子中含有4个原子,0.5 mol NH3中含有原子的物质的量为0.5 mol×4=2 mol;②4 g氦气的物质的量为eq \f(4 g,4 g/mol)=1 mol,氦气是单原子分子,故4 g氦气中所含氦原子的物质的量为1 mol;③4 ℃时9 mL水的质量为9 mL×1 g/mL=9 g,其物质的量为eq \f(9 g,18 g/mol)=0.5 mol,一个H2O分子中含有3个原子,故4 ℃时9 mL水中含有原子的物质的量为0.5 mol×3=1.5 mol;④一个H3PO4分子中含有8个原子,故0.2 mol H3PO4中含有原子的物质的量为0.2 mol×8=1.6 mol。故所含原子数目按由多到少的排列顺序为①④③②。
5.设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是( )
A.常温常压下,11.2 L N2含有的分子数为0.5NA
B.常温常压下,1 mol氖气含有的原子数为NA
C.1 mol纯硫酸中含有NA个SOeq \o\al(2-,4)
D.标准状况下,NA个SO3分子占有的体积为22.4 L
解析:由题图可知,相同质量的X气体与O2在相同温度和压强下,气体的体积V(O2)>V(X),根据n=eq \f(V,Vm),可知气体的体积越大,气体的物质的量就越大,根据n=eq \f(m,M),气体的质量相同时,气体的物质的量越大,则气体的摩尔质量就越小。由于气体的摩尔质量以g/mol为单位时,数值上等于气体的相对分子质量,所以气体X的相对分子质量比O2的大,C2H4(气)的相对分子质量是28(<32);CH4的相对分子质量是16(<32);CO2的相对分子质量是44(>32);H2的相对分子质量是2(<32)。
解析:标准状况下,34 g CO和CO2混合气体的体积为22.4 L,即混合气体的物质的量是1 mol,根据M=eq \f(m,n)知混合气体的平均摩尔质量是34 g·mol-1。利用十字交叉法确定两种气体的物质的量之比,所以n(CO)∶n(CO2)=10∶6=5∶3,则n(CO)=eq \f(5,8) mol,n(CO2)=eq \f(3,8) mol。①混合气体中两种气体的分子个数比等于其物质的量之比,为5∶3,正确;②混合气体中两种气体的质量比为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(5,8) mol×28 g·mol-1))∶eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(3,8) mol×44 g·mol-1))=35∶33,正确;③n(CO)∶n(CO2)=5∶3,则n(C)∶n(O)=8∶11,正确;④混合气体的密度为eq \f(34 g,22.4 L)≈1.52 g·L-1, 正确。
解析:(1)9.03×1023个HNO3分子的物质的量是eq \f(9.03×1023,6.02×1023 mol-1)=1.5 mol,1分子HNO3含有32个电子,因此1.5 mol硝酸分子中含1.5 mol×32=48 mol电子,其中所含氧原子的物质的量是4.5 mol,氧原子数相同的CO2的物质的量是2.25 mol,质量是2.25 mol×44 g·mol-1=99 g;46 g X2O4中含有2.0 mol氧原子,可知该氧化物的物质的量是2.0 mol÷4=0.5 mol,则氧化物的摩尔质量为46 g÷0.5 mol=92 g·mol-1,所以X的摩尔质量为(92-64) g·mol-1÷2=14 g·mol-1。
(2)1 mol Na2R含有2 mol Na+,题中12.4 g Na2R含有0.4 mol Na+,则应有0.2 mol Na2R,M(Na2R)=eq \f(m(Na2R),n(Na2R))=eq \f(12.4 g,0.2 mol)=62 g·mol-1,R的相对原子质量为62-2×23=16。已知m(R)=1.6 g,根据n=eq \f(m,M),得n(R)=0.1 mol,则n(Na2R)=0.1 mol。
(3)由题表数据可知,甲、丁的质量增加,甲、丁为生成物,丙的质量减少,且55>(27-5)+(19-5),由质量守恒可知,乙为生成物,即丙分解生成甲、乙、丁,属于分解反应。
解析:(3)①相同条件下当气体的质量一定时,气体的体积:A>B>C,根据ρ=eq \f(m,V)知,A、B、C三种气体的密度由大到小的顺序是C>B>A;②相同条件下气体的密度与气体摩尔质量成正比,所以气体摩尔质量由大到小的顺序为C>B>A。
答案:n(CO)×28 g/mol+n(CO2)×44 g/mol=36 g,n(CO)×22.4 L/mol+n(CO2)×22.4 L/mol=22.4 L,解得:n(CO)=n(CO2)=0.5 mol。
(1)混合气体中CO的质量为28 g/mol×0.5 mol=14 g。
(2)混合气体中CO2在标准状况下的体积为22.4 L/mol×0.5 mol=11.2 L。
(3)混合气体的总物质的量为1 mol,在标准状况下的体积为22.4 L,则混合气体在标准状况下的密度为eq \f(36 g,22.4 L)≈1.61 g/L。
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