内容正文:
高效作业12 [第2课时 气体摩尔体积]
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[A级 新教材落实与巩固]
1.相同物质的量的各固体或液体的体积并不相同,其主要原因是( )
A.粒子大小不同 B.粒子质量不同
C.粒子间距离不同 D.粒子的状态不同
【解析】决定固体或液体体积的主要因素是粒子的数目和粒子的大小。
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2.标准状况下,将11.2 L O2和1 g H2混合,得到气体的体积为( )
A.22.4 L B.11.2 L
C.5.6 L D.4.48 L
【解析】标准状况下, 11.2 L O2的物质的量为0.5 mol,1 g H2的物质的量为0.5 mol,将0.5 mol O2和0.5 mol H2混合,标准状况下,混合气体的总体积为(0.5 mol+0.5 mol)×22.4 L·mol-1=22.4 L,A项正确。
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3.下列说法正确的是( )
A.2 g H2所占体积是22.4 L
B.常温常压下,32 g O2与标准状况下22.4 L N2含有相同的分子数
C.标准状况下,22.4 L H2O含有6.02×1023个H2O分子
D.11.2 L O2的质量是16 g
【解析】能用气体摩尔体积等于22.4 L·mol-1的前提条件是标准状况下的气体,所以A、C、D项错误;32 g O2与标准状况下22.4 L N2的物质的量均为1 mol,所含分子数相等,B项正确。
B
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4.标准状况下,某气体的体积为4.48 L,其质量为6.4 g,则该气体的相对分子质量为( )
A.64 B.64 g·mol-1
C.32 D.32 g·mol-1
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5.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.CO2的摩尔体积是22.4 L
B.3.01×1023个氮气分子中含有的原子数为2NA
C.0.5 mol H2含有的原子数为NA
D.国际上规定,1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子
C
【解析】摩尔体积的单位是L·mol-1,数值大小与温度、压强有关,A错误;一个N2分子含两个N原子,3.01×1023个氮气分子即0.5NA个N2,含有的原子数为NA,B错误;一个H2分子含两个H原子,则0.5 mol H2含原子1.0 mol,对应的数目为NA,C正确;摩尔用于描述微观粒子而非任何物质,微观粒子包含分子但不一定是分子,D错误。
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6.科学家发现了一种新型的氮分子,其化学式为N4,下列有关N4的说法正确的是( )
A.N4的摩尔质量为56 g
B.N4与N2互为同素异形体
C.1 mol N4的体积约为22.4 L
D.等质量的N4和N2所含氮原子数之比为2∶1
B
【解析】N4的摩尔质量为56 g/mol,单位错误,A错误;N4与N2是同种元素形成的不同单质,互为同素异形体,B正确;没有指明标准状况这一条件,C错误;等质量的N4和N2所含氮原子数之比为1∶1,D错误。
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7.下列说法正确的是( )
A.在标准状况下,1 mol N2的体积为22.4 L/mol
B.相同温度和压强下的气体,分子种类不同,分子之间的距离也有较大的差别
C.标准状况下44 g CO2气体的体积为22.4 L
D.1 mol H2的质量只有在标准状况下才约为2 g
C
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8.如图所示,两瓶气体体积相等,在同温同压下瓶内气体的关系一定正确的是( )
A.原子数相等 B.密度相等
C.质量相等 D.摩尔质量相等
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9.下列叙述正确的是( )
A.同温、同压下,相同体积的气体,其分子数一定相等,原子数也一定相等
B.任何条件下,等物质的量的甲烷(CH4)气体和CO气体所含有的原子数一定相等
C.1 L CO气体一定比1 L O2的质量小
D.同温、同压下的CO和N2,若它们体积相同,那么它们的质量也一定相等
D
【解析】根据阿伏加德罗定律可知,同温、同压下同体积的气体,其分子数一定相等,但原子数不一定相等,A项错误;等物质的量的甲烷(CH4)气体和CO气体所含有的分子数一定相等,原子数一定不等,B项错误;不知气体的温度、压强,不能比较1 L CO和1 L O2的质量,C项错误;根据阿伏加德罗定律可知,同温、同压下同体积的CO和N2气体,其物质的量相等,又两者的摩尔质量相等,故其质量相等,D项正确。
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10.下列说法正确的是( )
A.x mol NO和y mol O2充分反应后O和N数目之比为N(O)∶N(N)=
∶x
B.同温、同压条件下,2 mol O2和5 mol H2密度之比为32∶5
C.同温、同压条件下,含H原子数相等的H2、NH3、CH4的体积之比为4∶3∶2
D.同温、同压条件下,质量相等的O2和CH4,体积之比为2∶1
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11.[2024·义乌中学高一]设NA为阿伏加德罗常数的值,如果a g某气态双原子分子的分子数为p,则b g该气体在标准状况下的体积V(L)是( )
D
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12.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.标准状况下,22.4 L O2含有的原子数为NA
B.23 g钠与O2完全反应时失去的电子数目为2NA
C.标准状况下,18 g H2O中含有的分子数为NA
D.标准状况下,11.2 L CO2含NA个CO2分子
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13.下列是对一定量气体体积的探究。
已知1 mol气体在相应条件下的体积如表所示:
(1)从上表分析得出的结论:
化学式 条件 1 mol气体体积/L
H2 0 ℃,101 kPa 22.4
O2 0 ℃,101 kPa 22.4
CO 0 ℃,101 kPa 22.4
H2 0 ℃,202 kPa 11.2
CO2 0 ℃,202 kPa 11.2
N2 273 ℃,202 kPa 22.4
NH3 273 ℃,202 kPa 22.4
①1 mol不同的气体,在标准状况下的体积都约为____________。
②1 mol不同的气体,在不同的条件下,体积__________(填“一定”“一定不”或“不一定”)相等。
(2)理论依据:相同条件下,1 mol任何气体的体积几乎相等,原因是
①_________________________________;
②_________________________________________。
(3)应用:在标准状况下,4 g O2的体积为多少?(写出计算过程)
22.4 L
不一定
1 mol任何气体的分子数目相等
相同条件下,气体分子间的距离几乎相等
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[B级 素养养成与评价]
14.[2024·温岭中学高一]某温度下,向图中所示a、b中分别通入等质量的CH4和O2(密封隔板Ⅰ、Ⅱ可自由滑动,且与容器内壁的摩擦忽略不计)。下列说法不正确的是( )
A.a中通入的气体是O2
B.a和b中原子个数之比为2∶5
C.a和b中气体密度之比是2∶1
D.a和b的体积之比为1∶2
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15.对于同温、同压下等质量的SO2和O2,下列比较正确的是( )
A.分子数之比为1∶2
B.物质的量之比为2∶1
C.氧原子数之比为1∶1
D.体积之比为1∶1
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16.下列各组物质中,分子数不相同的是( )
A.同温同压下2 L SO2和2 L CO2
B.0.2 mol Cl2和7.3 g HCl气体
C.23 g乙醇和标准状况下11.2 L CO2
D.标准状况下1 mol O2和22.4 L H2O
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17.我国科学家在人工合成淀粉方面取得重大突破,首次在实验室实现以二氧化碳(CO2)为原料人工合成淀粉[(C6H10O5)n]。下列有关二氧化碳和淀粉的说法正确的是( )
A.常温常压下,1 mol CO2的体积约为22.4 L
B.淀粉的摩尔质量为162 g·mol-1
C.淀粉中C、H、O的质量之比为6∶10∶5
D.标准状况下,22 g CO2的体积为11.2 L
D
【解析】常温常压下气体的摩尔体积不是22.4 L/mol,因此1 mol CO2的体积不是22.4 L,A错误;淀粉是高分子化合物,其相对分子质量不固定,无法计算其摩尔质量,B错误;淀粉的化学式为(C6H10O5)n,淀粉中C、H、O的质量之比为72∶10∶80=36∶5∶40,C错误;22 g CO2的物质的量为22 g÷44 g/mol=0.5 mol,标准状况下,CO2的体积为0.5 mol×22.4 L/mol=11.2 L,D正确。
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18.[2024·宁波中学高一]在潜水艇和消防员的呼吸面具中,Na2O2常作为氧气的来源。若每人每分钟消耗的O2在标准状况下体积为0.896 L。
(1)每人每分钟消耗O2的物质的量为_________mol。
(2)假设所需的O2全部由Na2O2来提供,则某消防员工作1小时所需要的Na2O2的质量为__________g。
0.04
374.4
消防员工作1小时所需要O2的物质的量n(O2)=0.04 mol×60=2.4 mol,根据化学方程式:2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2可知反应产生2.4 mol O2需Na2O2的物质的量为4.8 mol,其质量m(Na2O2)=4.8 mol×78 g/mol=374.4 g。
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19.物质的量是联系宏观和微观的桥梁。某三原子分子构成的气体,其摩尔质量为44 g/mol,该气体质量为11 g,则(用NA表示阿伏加德罗常数的值):
(1)①该气体的物质的量为___________。
②该气体在标准状况下的体积约为___________。
③该气体所含原子总数为____________。
(2)电子数为1.3NA的Al的质量为________g。
(3)在27.2 g某二价金属的氯化物中含有0.4 mol Cl-,该金属元素的相对
0.25 mol
5.6 L
0.75NA
2.7
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原子质量为_______。
(4)同温同压下,同体积的SO2和SO3(g)所含原子个数比为__________。
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3∶4
感谢聆听,再见!
【解析】标准状况下某气体的体积为4.48 L,其质量为6.4 g,则气体的物质的量为=0.2 mol,M==32 g·mol-1,所以该气体的相对分子质量为32。
【解析】“L/mol”是气体摩尔体积的单位,不是体积的单位,A错误;相同温度和压强下的气体,分子种类不同,分子之间的距离没有差别,B错误;标准状况下,44 g CO2气体的体积V=×22.4 L/mol=22.4 L,C正确;气体的质量只与气体的摩尔质量和物质的量有关,与温度、压强无关,D错误。
【解析】同温同压下气体的摩尔体积相同,由公式n=可得两瓶气体的物质的量相同,因为N2、O2、NO都是双原子分子,所以原子的物质的量相同,则原子个数相同,A项正确;两瓶气体的物质的量相等,由m=nM可知,M不一定相等,故m不一定相等,由ρ=可知,ρ也不一定相等,B、C、D项错误。
【解析】x mol NO和y mol O2充分反应后,根据原子守恒,O和N数目之比N(O)∶N(N)=∶x,A正确;同温同压条件下,O2和H2密度之比等于摩尔质量之比,为16∶1,B错误;同温、同压条件下,含H原子数相等的H2、NH3、CH4的分子数之比为::,体积之比为6∶4∶3,C错误;同温、同压条件下,质量相等的O2和CH4,体积之比为1∶2,D错误。
A. B.
C. D.
【解析】a g气态双原子分子的物质的量为 mol,摩尔质量为= g·mol-1,所以b g气体在标准状况下的体积为×22.4 L·mol-1= L,D正确。
【解析】标准状况下,22.4 L O2的物质的量为1 mol,故所含原子数为2NA,A项错误;23 g钠的物质的量为=1 mol,Na与O2反应的过程中,只有钠元素的化合价升高,其化合价从0价升到+1价,故转移的电子数为NA,B项错误;18 g H2O的物质的量为=1 mol,其分子数为NA,C项正确;标准状况下,11.2 L CO2的物质的量为=0.5 mol,所含分子数为0.5NA,D项错误。
【答案】V(O2)=n·Vm=·Vm=×22.4 L·mol-1=2.8 L。
【解析】(2)因为在相同的温度和压强下,任何气体分子间的距离几乎相等,且1 mol任何气体的分子数目相等,所以1 mol任何气体的体积几乎相等。(3)4 g O2的物质的量为=0.125 mol。在标准状况下的体积为0.125 mol×22.4 L·mol-1=2.8 L。
【解析】根据某温度下密封隔板Ⅰ、Ⅱ可自由滑动,且与容器内壁的摩擦忽略不计可知条件为同温同压,又根据阿伏加德罗定律的推论知:同温同压下,两气体体积之比等于其物质的量之比,所以物质的量: a<b,又根据m=n·M知,等质量时,气体的摩尔质量与其物质的量成反比,即摩尔质量:a>b,A为O2、b为CH4。===,其原子个数比为=,又据阿伏加德罗定律的推论知同温同压下,两气体密度之比等于其摩尔质量之比,所以a和b中气体密度之比为32∶16=2∶1。
【解析】气体的分子数之比=物质的量之比,同温同压下,等质量的SO2气体和O2气体的物质的量之比为∶=1∶2,则同温同压下等质量的SO2和O2的分子数之比为1∶2,A正确,B错误;同温同压下,等质量的SO2气体和O2气体的物质的量之比为1∶2,SO2与O2中的氧原子数相等,则二者的氧原子数之比等于气体的物质的量之比=1∶2,C错误;同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比=1∶2,D错误。
【解析】同温同压下,相同体积的任何气体具有相同的分子数,所以同温同压下,2 L SO2和2 L CO2的分子数相同,A不符合题意;7.3 g HCl气体的物质的量为=0.2 mol,依据N=nNA可知,0.2 mol Cl2和7.3 g HCl气体的物质的量相等,所含分子数相等,B不符合题意;23 g乙醇的物质的量为=0.5 mol,标准状况下11.2 L CO2的物质的量为=0.5 mol,二者的物质的量相等,依据N=nNA可知,其分子数相等,C不符合题意;标准状况下水是液体,其物质的量远大于1 mol,二者物质的量不同,其分子数不同,D符合题意。
【解析】(1)若每人每分钟消耗的O2在标准状况下体积为0.896 L,则每人每分钟消耗氧气的物质的量n(O2)==0.04 mol。
(2)假设所需的O2全部由Na2O2来提供,1分钟消耗氧气0.04 mol,则某
【解析】(1)①n===0.25 mol;②标准状况下,V=nVm=0.25 mol×22.4 L/mol=5.6 L;③该气体分子为三原子分子,则所含原子总数:N=3×0.25 mol×NA mol-1=0.75NA。
(2)电子数为1.3NA的Al的物质的量为0.1 mol,则其质量:m=nM=0.1 mol×27 g/mol=2.7 g。
(3)某二价金属的氯化物中含有0.4 mol Cl-,说明该氯化物物质的量为0.2
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