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课时作业(十二) 气体摩尔体积
1.同温同压下,两种气体的体积如果不相同,请你推测其主要原因是( )
A.气体的分子大小不同
B.气体的物质的量不同
C.气体分子的化学性质不同
D.气体分子间的平均距离不同
【解析】 同温同压下,气体的体积取决于其物质的量,物质的量不同,则其体积不同。
【答案】 B
2.常温常压下,用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个气球,其中气体为CH4的是( )
【解析】 将n=代入V=Vm·n=,由此可知相同质量、相同温度和压强下,气体体积与摩尔质量成反比。该四种气体中CH4摩尔质量最小,故体积最大。
【答案】 D
3.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是( )
A.常温常压下,11.2 L氧气所含的原子数为NA
B.标准状况下,22.4 L NH3所含的电子数为10NA
C.常温常压下,22.4 L O3含有的氧原子数为3NA
D.标准状况下,11.2 L H2O所含的分子数为0.5NA
【解析】 常温常压下,11.2 L氧气的物质的量不是0.5 mol,所含的原子数不为NA,A错误;标准状况下,22.4 L NH3的物质的量为1 mol,1 mol NH3中含有10 mol电子,含有的电子数为10NA,B正确;常温常压下,22.4 L O3的物质的量不是1 mol,氧原子数不为3NA,C错误;标准状况下水不是气体,11.2 L H2O的物质的量不是0.5 mol,所含的分子数不为0.5NA,D错误。
【答案】 B
4.在标准状况下,与12 g H2的体积相等的N2的( )
A.质量为12 g B.物质的量为6 mol
C.体积为22.4 L D.物质的量为12 mol
【解析】 12 g H2的物质的量为6 mol,因二者体积相等,所以N2的物质的量也为6 mol,B正确,N2的质量为:28 g/mol×6 mol=168 g,A错误;体积为22.4 L/mol×6 mol=134.4 L,C错误。
【答案】 B
5.关于同温、同压下等体积的N2O(气体)和CO2的叙述:①质量相同;②所含碳原子数与氮原子数相等;③所含分子数相等,其中正确的是 ( )
A.①②③ B.②③
C.①② D.①③
【解析】 同温、同压下等体积的两种气体N2O和CO2,其物质的量相等,所含的分子数也相等,二者的摩尔质量均为44 g·mol-1,故二者的质量也相等;由于二者分子中所含的碳原子数与氮原子数不同,故②错误。
【答案】 D
6.同温同压下,等质量的SO2和CO2相比较,下列叙述正确的是( )
A.密度比为16∶11 B.分子个数比为16∶11
C.体积比为1∶1 D.氧原子个数比为1∶1
【解析】 设两种物质的质量都为1 g,则SO2和CO2的物质的量之比为∶=11∶16。同温同压下,气体的体积之比等于物质的量之比,则SO2和CO2的体积之比为11∶16,故密度之比为∶=16∶11,A项正确,C项错误;根据N=nNA可知,气体的物质的量之比等于分子数目之比,则比值为11∶16,B项错误;SO2和CO2的物质的量之比为11∶16,氧原子的个数比为(2×11)∶(2×16)=11∶16,D项错误。
【答案】 A
7.下列示意图中,白球代表氢原子,黑球代表氦原子,方框代表容器,容器中间有一个可以上下滑动的隔板(其质量可忽略不计)。其中能表示等质量的H2与He的是( )
A. B. C. D.
【解析】 H2是双原子分子,He是单原子分子,B不正确。He的相对分子质量是H2的2倍,所以等质量的H2和He,H2的物质的量是He的2倍,在相同条件下,气体的物质的量与体积成正比,A正确,C、D不正确。
【答案】 A
8.某气体在标准状况下的密度为1.25 g/L,该气体的相对分子质量为( )
A.44 B.28
C.32 D.16
【解析】 该气体的摩尔质量M=ρ(标准状况)·Vm=1.25 g/L×22.4 L/mol=28 g/mol,所以该气体的相对分子质量为28。
【答案】 B
9.1 g氮气所占有的体积为V L,则氮气的摩尔体积为( )
A.22.4 L·mol-1 B.28V L·mol-1
C.L·mol-1 D.L·mol-1
【解析】 氮气的摩尔体积为V L÷(1 g÷28 g·mol-1)=28V L·mol-1。
【答案】 B
10.设NA为阿伏加德罗常数的值,标准状况下O2和N2的混合气体mg含有b个分子,则ng该混合气体在相同状况下所占的体积应是( )
A.L B.L
C.L D.L
【解析】 根据其组分及其含量相同,所以其质量与分子数成正比,设ng该混合气体含有的分子数为x个,
质量与分子数的比列式为:mg∶b=ng∶x,
x==个;
ng该混合气体含有的物质的量为:
n==mol=mol,
其体积为:
V=n×Vm=mol×Vm
=mol×22.4 L/mol
=L,
故选:A。
【答案】 A
11.在标准状况下,若1 L H2有n个分子,则阿伏加德罗常数可表示为( )
A.22.4n mol-1 B.44.8n mol-1
C. mol-1 D. mol-1
【解析】 标准状况下,1 L H2的物质的量为 mol,分子数为×NA=,即n= mol,NA=22.4n mol-1。
【答案】 A
12.CO和CO2的混合气体18 g,与过量的O2充分反应后测得CO2体积为11.2 L(标准状况)。
(1)原混合气体中CO的质量是________g;
(2)原混合气体中CO2在标准状况下的体积是________L;
(3)原混合气体在标准状况下的密度是________g·L-1;
(4)原混合气体的平均摩尔质量是________g·mol-1。
【解析】 CO发生反应:2CO+O22CO2,CO的体积与生成CO2的体积相等,与O2充分反应后CO2的总体积为11.2 L,故在标准状况下,18 g CO和CO2的混合气体的总体积为11.2 L,其物质的量为0.5 mol,设CO的物质的量为x mol,CO2的物质的量为y mol,则,解得x=0.25,y=0.25。
(1)原混合气体中CO的质量=28 g·mol-1×0.25 mol=7 g。
(2)原混合气体中,CO2在标准状况下的体积为0.25 mol×22.4 L·mol-1=5.6 L。
(3)原混合气体的密度=≈1.61 g·L-1。
(4)解法一:=ρ(标准状况)·22.4 L·mol-1=1.61 g·L-1×22.4 L·mol-1≈36 g·mol-1;
解法二:==36 g·mol-1;
解法三:=28 g·mol-1×50%+44 g·mol-1×50%=36 g·mol-1。
【答案】 (1)7 (2)5.6 (3)1.61 (4)36
13.(1)质量之比为16∶7∶6的三种气体SO2、CO、NO,分子个数之比为______________;氧原子个数之比为____________;相同条件下的体积之比为__________。
(2)标准状况下,1.7 g NH3的体积为________L,它与标准状况下________L H2S含有相同数目的氢原子。
(3)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,则该氧化物的摩尔质量为____________,R的相对原子质量为____________。
【解析】 (1)质量之比为16∶7∶6,说明其物质的量之比为∶∶=5∶5∶4,所以其分子数之比为5∶5∶4,氧原子数之比为10∶5∶4,相同条件下的体积之比为5∶5∶4。
(2)1.7 g NH3的物质的量为1.7 g÷17 g·mol-1=0.1 mol,在标准状况下的体积为 0.1 mol×22.4 L·mol-1=2.24 L,0.1 mol NH3含有0.3 mol H,与0.15 mol H2S含有相同数目的氢原子,则标准状况下0.15 mol H2S的体积为0.15 mol×22.4 L·mol-1=3.36 L。
(3)在标准状况下,1.28 g该氧化物的体积为448 mL,其物质的量为0.448 L÷22.4 L·mol-1=0.02 mol,摩尔质量为1.28g÷0.02 mol=64 g·mol-1,R的相对原子质量为64-16×2=32。
【答案】 (1)5∶5∶4 10∶5∶4 5∶5∶4
(2)2.24 3.36
(3)64 g·mol-1 32
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