2025届高三化学高考一轮复习《物质的量 气体摩尔体积》一课一练

物质的量 气体摩尔体积 一、选择题 1．在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，它们的温度和密度均相同。根据甲、乙的摩尔质量(M)关系判断，下列说法正确的是(　　) A．若M(甲)<M(乙)，则分子数：甲<乙 B．若M(甲)>M(乙)，则气体摩尔体积：甲<乙 C．若M(甲)<M(乙)，则气体的压强：甲>乙 D．若M(甲)>M(乙)，则气体的体积：甲<乙 2．在一个恒温、恒容的密闭容器中，有两个可左右自由滑动的密封隔板(a、b)，将容器分成三部分，已知充入的三种气体的质量相等，当隔板静止时，容器内三种气体所占的体积如右上图所示。下列说法错误的是(　　) A．分子数目：N(X)＝N(Z)＝2N(Y) B．若Y是O2，则X可能是CH4 C．气体密度：ρ(X)＝ρ(Z)＝2ρ(Y) D．X和Z分子中含有的原子数可能相等 3．(2024·汕头第一次调研)NA表示阿伏加德罗常数的值。4 ℃时，25滴水的体积为a mL，1滴水中含有的水分子数为(　　) A． B． C． D． 4．如图Ⅰ，将质量均为m g的O2和SO2气体分别充入两个相同容积的密闭容器甲、乙中。下列说法正确的是(　　) A．甲、乙中所含氧原子的物质的量之比为1∶2 B．二者压强(p)与温度(T)的关系如图Ⅱ所示 C．甲、乙中气体的质子数之比为1∶2 D．甲、乙中气体的密度之比为1∶2 5．下列物理量与温度、压强有关且对应单位正确的是(　　) A．阿伏加德罗常数：mol－1 B．气体摩尔体积：L·mol－1 C．物质的量浓度：g·L－1 D．摩尔质量：g·mol－1 6．打火机里装有液态的丙烷和丁烷。下列说法错误的是　(　　) A．打开打火机开关，分子间距变大 B．摩擦打火石，达到气体的着火点 C．1 mol丙烷完全燃烧需要氧气的体积约为112 L D．若n(丙烷)∶n(丁烷)＝1∶9，则该混合物的平均摩尔质量为56.6 g·mol－1 7．同温、同压下，等质量的三种常见金属M、N、P分别与足量的稀盐酸反应，产生H2的体积分别为V1 L、V2 L、V3 L。下列说法正确的是 (　　) A．M、N、P的转移电子数之比一定为V1∶V2∶V3 B．M消耗盐酸的物质的量一定为×2 mol C．M、N、P的化合价之比一定为V1∶V2∶V3 D．M、N、P的相对原子质量之比一定为V3∶V2∶V1 8．(2024·东莞光正实验学校月考)下列叙述正确的是　(　　) A．1 mol CH4的质量为16 g·mol－1 B．1 mol NH中的电子数约为6.02×1024个 C．O2的摩尔质量是32 g D．18 g H2O含有氢原子数目为6.02×1023个 9．(2024·中山大学附中高三检测)下列说法正确的是(　　) A．标准状况下，1 mol H2O的体积为22.4 L B．同温、同压下，等体积的N2和CO中所含分子数相同 C．丁烷所含碳原子数是相同质量乙烷的2倍 D．pH＝1的盐酸中，c(H＋)为1 mol·L－1 10．NA为阿伏加德罗常数的值。若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V是(　　) A． L B． L C． L D． L 11．NH4N3(叠氮化铵)易发生分解反应生成N2和H2，且两种气体的物质的量相等。若得到NH4N3的分解产物(简称a)的质量为28 g，下列说法错误的是(　　) A．叠氮化铵中N元素不止一种价态 B．a中两种气体的质量之比为14∶1 C．a的平均摩尔质量为14.5 g·mol－1 D．同温、同压下，a中两种气体的体积之比为1∶1 二、非选择题 12．物质的量是高中化学常用的物理量，请完成以下有关计算(NA为阿伏加德罗常数的值)： (1)2.3 g乙醇中含有________个H原子，所含共价键的物质的量为________，其中官能团羟基中所含电子数为________。 (2)9.5 g某二价金属的氯化物中含有0.2 mol Cl－，此氯化物的摩尔质量为________。 (3)6.72 L CO(标准状况)与一定量的Fe2O3恰好完全反应(生成Fe和CO2)，生成Fe的质量为______g，转移的电子数为________。 13．在日常生活、生产和科学研究中，人们常常根据不同需要使用不同的计量单位，回答下列问题： (1)现有16.4 g O2和CO2的混合气体，在标准状况下的体积为8.96 L。 ①该混合气体的平均摩尔质量为________。 ②该混合气体中氧原子的物质的量为___________________mol。 ③该混合气体中碳原子的个数为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。 (2)在容积相同的两个密闭容器中分别充入O2、O3气体。 ①当这两个容器内温度和气体密度相等时，下列说法正确的是________(填字母，下同)。 A．两种气体的压强相等 B．两种气体的氧原子数目相等 C．两种气体的分子数目相等 D．O2比O3的质量小 ②当这两个容器内温度和气体压强相等时，下列说法正确的是________。 A．两种气体的密度相等 B．两种气体的氧原子数目相等 C．两种气体的分子数目相等 D．O2比O3的质量小 (3)气体化合物A的化学式可表示为OxFy，已知同温、同压下10 mL A受热分解生成15 mL O2和10 mL F2，则A的化学式为________，推断的依据是_____________________________________________。 14．某中学有甲、乙两个探究性学习小组，他们拟用小颗粒的铝铜合金与足量的稀硫酸反应测定通常状况(约20 ℃、1.01×105 Pa)下的气体摩尔体积(Vm)。 Ⅰ.甲组同学拟设计如图1所示的装置来完成实验。 (1)写出装置Ⅰ中发生反应的离子方程式：_____________________________________________________________ ______________________________________________________。 (2)实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻旋开其活塞，一会儿后发现稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中。请帮助他们分析产生该现象的原因：___________________________________________________ _____________________________________________________。 (3)实验结束时，生成氢气的体积近似等于________________________________________________________________________________________________________。 (4)锥形瓶中残存的氢气对实验结果是否有影响：______(填“有”“没有”或“不能判断”)。简述理由：_____________________________________________________________ _________________________________________________________ ____________________________________________________。 Ⅱ.乙组同学仔细分析了甲组同学的实验装置后，认为稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶中的空气 排出，使所测氢气的体积偏大；实验结束后，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气的体积偏小，于是他们设计了如图2所示的实验装置。 实验中准确测定出4个数据，见下表： 项目 实验前 实验后 铝铜合金质量/g m1 m2 量液管(C)中液体体积/mL V1 V2 (注：量液管大刻度在上方，小刻度在下方) 利用上述数据计算通常状况下的气体摩尔体积Vm＝______________。 物质的量 气体摩尔体积 一、选择题 1．在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，它们的温度和密度均相同。根据甲、乙的摩尔质量(M)关系判断，下列说法正确的是(　　) A．若M(甲)<M(乙)，则分子数：甲<乙 B．若M(甲)>M(乙)，则气体摩尔体积：甲<乙 C．若M(甲)<M(乙)，则气体的压强：甲>乙 D．若M(甲)>M(乙)，则气体的体积：甲<乙 解析：选C。等质量的气体，其摩尔质量与物质的量(或分子数)成反比，若M(甲)<M(乙)，则分子数：甲>乙，A项错误；若M(甲)>M(乙)，则物质的量：甲<乙，又因为气体体积相等，故气体摩尔体积：甲>乙，B项错误；同温、同体积、同质量的气体或混合气体，其压强与摩尔质量成反比，若M(甲)<M(乙)，则气体的压强：甲>乙，C项正确；由两种气体的质量和密度均相同可知，气体体积相等，则甲、乙的摩尔质量与气体的体积无关，即气体的体积：甲＝乙，D项错误。 2．在一个恒温、恒容的密闭容器中，有两个可左右自由滑动的密封隔板(a、b)，将容器分成三部分，已知充入的三种气体的质量相等，当隔板静止时，容器内三种气体所占的体积如右上图所示。下列说法错误的是(　　) A．分子数目：N(X)＝N(Z)＝2N(Y) B．若Y是O2，则X可能是CH4 C．气体密度：ρ(X)＝ρ(Z)＝2ρ(Y) D．X和Z分子中含有的原子数可能相等 解析：选C。A.由题给信息可知，题图中X、Y、Z三种气体的压强、温度分别相等，且V(X)＝V(Z)＝2V(Y)，由阿伏加德罗定律可知，n(X)＝n(Z)＝2n(Y)，所以分子数目N(X)＝N(Z)＝2N(Y)，A正确；B.由于三种气体的质量相等，若Y是O2，X是CH4，则符合n(X)＝2n(Y)，B正确；C.由ρ＝可知，三种气体的密度：2ρ(X)＝2ρ(Z)＝ρ(Y)，C错误；D.若X是N2，Z是CO，则n(X)＝n(Z)，X和Z分子中含有的原子数相等，D正确。 3．(2024·汕头第一次调研)NA表示阿伏加德罗常数的值。4 ℃时，25滴水的体积为a mL，1滴水中含有的水分子数为(　　) A． B． C． D． 解析：选B。25滴水的体积为a mL，n(H2O)＝＝ mol，1滴水的物质的量为 mol×＝ mol，1 mol水中含有的水分子数为NA，故1滴水中含有的水分子数为。 4．如图Ⅰ，将质量均为m g的O2和SO2气体分别充入两个相同容积的密闭容器甲、乙中。下列说法正确的是(　　) A．甲、乙中所含氧原子的物质的量之比为1∶2 B．二者压强(p)与温度(T)的关系如图Ⅱ所示 C．甲、乙中气体的质子数之比为1∶2 D．甲、乙中气体的密度之比为1∶2 答案：B 5．下列物理量与温度、压强有关且对应单位正确的是(　　) A．阿伏加德罗常数：mol－1 B．气体摩尔体积：L·mol－1 C．物质的量浓度：g·L－1 D．摩尔质量：g·mol－1 解析：选B。A.阿伏加德罗常数与温度、压强无关，故A错误；B.气体摩尔体积与温度、压强有关且对应单位正确，故B正确；C.物质的量浓度的单位是mol·L－1，故C错误；D.摩尔质量与温度、压强无关，故D错误。 6．打火机里装有液态的丙烷和丁烷。下列说法错误的是　(　　) A．打开打火机开关，分子间距变大 B．摩擦打火石，达到气体的着火点 C．1 mol丙烷完全燃烧需要氧气的体积约为112 L D．若n(丙烷)∶n(丁烷)＝1∶9，则该混合物的平均摩尔质量为56.6 g·mol－1 答案：C 7．同温、同压下，等质量的三种常见金属M、N、P分别与足量的稀盐酸反应，产生H2的体积分别为V1 L、V2 L、V3 L。下列说法正确的是 (　　) A．M、N、P的转移电子数之比一定为V1∶V2∶V3 B．M消耗盐酸的物质的量一定为×2 mol C．M、N、P的化合价之比一定为V1∶V2∶V3 D．M、N、P的相对原子质量之比一定为V3∶V2∶V1 解析：选A。同温、同压下，气体体积之比等于其物质的量之比，因此M、N、P生成H2的物质的量之比一定为V1∶V2∶V3，即转移电子数之比一定为V1∶V2∶V3，A正确；没有指明气体所处状况，无法计算其物质的量，B错误；由得失电子守恒可知，同温、同压下，转移电子数之比等于生成氢气的体积之比，设M、N、P的化合价分别为a、b、c，则有∶∶＝V1∶V2∶V3，因金属质量相等，故有∶∶＝V1∶V2∶V3，由于金属的摩尔质量不相等，因此a∶b∶c≠V1∶V2∶V3，C错误；根据C项分析可得，当化合价变化不相同时，M、N、P的相对原子质量之比不一定为V3∶V2∶V1，D错误。 8．(2024·东莞光正实验学校月考)下列叙述正确的是　(　　) A．1 mol CH4的质量为16 g·mol－1 B．1 mol NH中的电子数约为6.02×1024个 C．O2的摩尔质量是32 g D．18 g H2O含有氢原子数目为6.02×1023个 解析：选B。A.甲烷的摩尔质量为16 g·mol－1，1 mol CH4的质量为16 g，故A错误；B.1个NH有10个电子，1 mol NH中的电子数约为6.02×1024个，故B正确；C.O2的摩尔质量是32 g·mol－1，故C错误；D.18 g H2O的物质的量为1 mol，含有氢原子数目约为2×6.02×1023个，故D错误。 9．(2024·中山大学附中高三检测)下列说法正确的是(　　) A．标准状况下，1 mol H2O的体积为22.4 L B．同温、同压下，等体积的N2和CO中所含分子数相同 C．丁烷所含碳原子数是相同质量乙烷的2倍 D．pH＝1的盐酸中，c(H＋)为1 mol·L－1 解析：选B。A.标准状况下，水不是气态，不能使用22.4 L/mol 计算水的体积，故A错误；B.同温、同压下，N2和CO的体积相等，分子数也相等，故B正确；C.m g丁烷所含碳原子的物质的量为×4，m g乙烷所含碳原子的物质的量为×2，丁烷所含碳原子数不是相同质量乙烷的2倍，故C错误；D.pH＝1的盐酸中，c(H＋)为0.1 mol·L－1，故D错误。 10．NA为阿伏加德罗常数的值。若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V是(　　) A． L B． L C． L D． L 解析：选B。由＝n＝可得，＝，M＝ g·mol－1；由＝n＝可得，＝n＝，解得V＝ L＝ L。 11．NH4N3(叠氮化铵)易发生分解反应生成N2和H2，且两种气体的物质的量相等。若得到NH4N3的分解产物(简称a)的质量为28 g，下列说法错误的是(　　) A．叠氮化铵中N元素不止一种价态 B．a中两种气体的质量之比为14∶1 C．a的平均摩尔质量为14.5 g·mol－1 D．同温、同压下，a中两种气体的体积之比为1∶1 解析：选C。NH中N元素的化合价为－3价，N中N元素的化合价为－价，故A正确；两种气体的物质的量相等，其质量之比等于摩尔质量之比，即为28 g·mol－1∶2 g·mol－1＝14∶1，故B正确；N2、H2的物质的量相等，假设均为n mol，M＝＝ ＝15 g·mol－1，故C错误；同温、同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，故两种气体的体积之比为1∶1，故D正确。 二、非选择题 12．物质的量是高中化学常用的物理量，请完成以下有关计算(NA为阿伏加德罗常数的值)： (1)2.3 g乙醇中含有________个H原子，所含共价键的物质的量为________，其中官能团羟基中所含电子数为________。 (2)9.5 g某二价金属的氯化物中含有0.2 mol Cl－，此氯化物的摩尔质量为________。 (3)6.72 L CO(标准状况)与一定量的Fe2O3恰好完全反应(生成Fe和CO2)，生成Fe的质量为______g，转移的电子数为________。 答案：(1)0.3NA　0.4 mol　0.45NA　(2)95 g·mol－1 (3)11.2　0.6NA 13．在日常生活、生产和科学研究中，人们常常根据不同需要使用不同的计量单位，回答下列问题： (1)现有16.4 g O2和CO2的混合气体，在标准状况下的体积为8.96 L。 ①该混合气体的平均摩尔质量为________。 ②该混合气体中氧原子的物质的量为___________________mol。 ③该混合气体中碳原子的个数为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。 (2)在容积相同的两个密闭容器中分别充入O2、O3气体。 ①当这两个容器内温度和气体密度相等时，下列说法正确的是________(填字母，下同)。 A．两种气体的压强相等 B．两种气体的氧原子数目相等 C．两种气体的分子数目相等 D．O2比O3的质量小 ②当这两个容器内温度和气体压强相等时，下列说法正确的是________。 A．两种气体的密度相等 B．两种气体的氧原子数目相等 C．两种气体的分子数目相等 D．O2比O3的质量小 (3)气体化合物A的化学式可表示为OxFy，已知同温、同压下10 mL A受热分解生成15 mL O2和10 mL F2，则A的化学式为________，推断的依据是_____________________________________________。 解析：(1)①标准状况下，该混合气体的体积为8.96 L，其物质的量为＝0.4 mol，平均摩尔质量M＝＝41 g/mol。②根据分子式可知，每个分子中含有2个氧原子，故氧原子的物质的量为0.8 mol。③设混合气体中O2的物质的量为x mol，CO2的物质的量为y mol，根据题意可得，32x＋44y＝16.4，x＋y＝0.4，解得x＝0.1，y＝0.3，故碳原子的物质的量为0.3 mol，个数为0.3NA。(2)①两个容器内温度、气体密度和体积相等，根据m＝ρV可知，O2、O3的质量相等，气体的压强之比＝物质的量之比＝分子数目之比＝摩尔质量的反比＝3∶2，A、C、D说法错误；两种气体的质量相等，所含氧原子数目相等，B说法正确。②两个容器内温度、容积和气体压强相等时，O2、O3的物质的量也相等。两种气体的物质的量相等，摩尔质量不相等，故密度不相等，A说法错误；两种气体的物质的量相等，分子中含有的氧原子数目不相等，B说法错误；两种气体的物质的量相等，分子数目相等，C说法正确；两种气体的物质的量相等，O2比O3的摩尔质量小，故O2比O3的质量小，D说法正确。(3)根据阿伏加德罗定律，同温、同压下，气体体积之比等于其物质的量之比，即2 mol A受热分解生成3 mol O2和2 mol F2，根据原子守恒，A的化学式为O3F2。 答案：(1)①41 g/mol　②0.8　③0.3NA (2)①B　②CD (3)O3F2　阿伏加德罗定律、质量守恒定律 14．某中学有甲、乙两个探究性学习小组，他们拟用小颗粒的铝铜合金与足量的稀硫酸反应测定通常状况(约20 ℃、1.01×105 Pa)下的气体摩尔体积(Vm)。 Ⅰ.甲组同学拟设计如图1所示的装置来完成实验。 (1)写出装置Ⅰ中发生反应的离子方程式：_____________________________________________________________ ______________________________________________________。 (2)实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻旋开其活塞，一会儿后发现稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中。请帮助他们分析产生该现象的原因：___________________________________________________ _____________________________________________________。 (3)实验结束时，生成氢气的体积近似等于________________________________________________________________________________________________________。 (4)锥形瓶中残存的氢气对实验结果是否有影响：______(填“有”“没有”或“不能判断”)。简述理由：_____________________________________________________________ _________________________________________________________ ____________________________________________________。 Ⅱ.乙组同学仔细分析了甲组同学的实验装置后，认为稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶中的空气 排出，使所测氢气的体积偏大；实验结束后，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气的体积偏小，于是他们设计了如图2所示的实验装置。 实验中准确测定出4个数据，见下表： 项目 实验前 实验后 铝铜合金质量/g m1 m2 量液管(C)中液体体积/mL V1 V2 (注：量液管大刻度在上方，小刻度在下方) 利用上述数据计算通常状况下的气体摩尔体积Vm＝______________。 解析：Ⅰ.(1)铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，离子方程式为2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑。(2)铝与稀硫酸反应生成的氢气使锥形瓶内压强增大，锥形瓶内的压强大于大气压，所以稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中。(3)气体产生的压强导致水从集气瓶中排出，且氢气不溶于水，所以收集到的水的体积近似等于氢气的体积。(4)装置中有空气存在，生成的氢气不溶于水，在相同温度和压强下，生成的氢气的体积与排出空气的体积相等，所以没有影响。 Ⅱ.2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑ 2 mol 3 mol mol　　　　 ＝， 解得Vm＝ L·mol－1。 答案：Ⅰ.(1)2Al＋6H＋===2Al3＋＋3H2↑　(2)铝与稀硫酸反应生成的氢气使锥形瓶内压强增大　(3)收集到的水的体积　(4)没有　相同温度和压强下，生成氢气的体积与排出空气的体积相等　Ⅱ. 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