2.3.2 气体摩尔体积 同步练习 2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

2.3.2 气体摩尔体积 同步练习 知识点一　正确理解气体摩尔体积 1.如图是1 mol水由4 ℃转化成100 ℃水蒸气时体积的变化。 由图分析下列关于决定物质体积的因素的说法,不正确的是 (　　) A.物质的体积取决于粒子数目、粒子大小和粒子间距离 B.相同条件下,粒子数相同的任何气体都具有相同体积 C.同温同压下,1 mol任何物质所占有的体积均相同 D.等质量的H2,压强越小、温度越高,气体所占体积越大 2.下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是 (　　) A.单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积 B.通常状况下的气体摩尔体积约为22.4 L/mol C.标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L D.标准状况下,1 mol任何物质所占的体积都约是22.4 L 3.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是(　　) A.0 ℃时,1 mol CO的体积约为22.4 L B.常温常压下,11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA C.25 ℃、1.01×105 Pa,64 g SO2中含有的原子数为3NA D.标准状况下,22.4 L H2O含有的分子数为NA 4.一定温度和压强下,30 L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子,这些分子由1.204×1024个原子组成,下列有关说法中不正确的是 (　　) A.该温度和压强可能是标准状况 B.标准状况下该纯净物若为气态,其体积约是22.4 L C.该气体中每个分子含有2个原子 D.若O2在该条件下为气态,则1 mol O2在该条件下的体积为30 L 知识点二　与气体摩尔体积、气体摩尔质量相关的计算 5.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 6.在一定条件下,某化合物X受热分解:2X A↑+2B↑+4C↑,测得反应后生成的混合气体在标准状况下的密度为1.0 g/L。则在相同条件下,X的相对分子质量是 (　　) A.11.43　　　　　　B.78.4 C.122.86　　　　　　D.160.02 7.下列叙述正确的是 (　　) A.NO、CO2、O3三种气体均含有1 mol O,则三种气体的体积之比为6∶3∶2 B.标准状况下,n L Cl2中有m个Cl原子,则阿伏加德罗常数的数值NA可表示为 C.标准状况下,11.2 L X气体的质量为16 g,则X气体的摩尔质量是32 g D.在25 ℃和101 kPa的条件下,28 g CO和22.4 L CO2中含有的碳原子数一定相等 8.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)已知A是一种金属,82 g A(NO3)2中含有6.02×1023个硝酸根离子,则该硝酸盐的摩尔质量为　　　　。  (3)标准状况下,将4.6 g钠投入足量的水中,充分反应后,生成气体的体积为　　　　。  9.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。  知识点三　阿伏加德罗定律及其推论 10.如图两瓶体积相等的气体,在同温同压时瓶内气体的关系一定正确的是 (　　) A.所含原子数相等 B.气体密度相等 C.气体质量相等 D.摩尔质量相等 11.在相同条件下,向三个相同的如图所示的容器中分别充入等质量的H2、CH4、O2三种气体,则容器中三种气体的体积(V)从大到小的顺序是 (　　) A.V(CH4)>V(H2)>V(O2) B.V(H2)>V(CH4)>V(O2) C.V(O2)>V(CH4)>V(H2) D.V(H2)>V(O2)>V(CH4) 12.关于阿伏加德罗定律及其推论,下列说法正确的是(　　) A.同温同压下,相同体积的任何物质都具有相同数目的分子 B.不同温度下,16.0 g O2和16.0 g O3含有的原子数相等 C.同温同压下,相同质量的二氧化碳与氢气的体积之比为22∶1 D.常温下,相同体积、相同质量的氧气与氢气的压强之比为16∶1 13.请完成以下有关计算。 (1)同温、同压下等质量的CO2和CO,它们所占的体积比为　　　　。  (2)a g气体X与b g气体Y所含的分子数相等,则X与Y的摩尔质量之比为　　　　。  (3)同温同压下,有三个充有相应气体的气球(如图),其中V(A)=V(B)=1.12 L。 ①气球A、B中气体分子个数之比为　　　。  ②若气球A、C中气体的质量相等,则V(A)∶V(C)=　　　　。  14.如图为一定量理想气体密度与温度的关系,下列关于图像的分析,正确的是 (　　) A.由A→B的过程中,气体压强不变 B.由C→A的过程中,气体压强变小 C.由A→B的过程中,气体体积变小 D.由B→C的过程中,气体压强不变 15.三个密闭容器中分别充入N2、H2、O2三种气体,以下各种情况下排序正确的是(　　) A.当它们的温度和压强均相同时,三种气体的密度:ρ(H2)>ρ(N2)>ρ(O2) B.当它们的温度和密度都相同时,三种气体的压强:p(H2)>p(N2)>p(O2) C.当它们的质量、温度、压强均相同时,三种气体的体积:V(O2)>V(N2)>V(H2) D.当它们的压强和温度均相同时,三种气体的质量:m(O2)<m(N2)<m(H2) 16.在两个密闭容器中,分别充有质量相等的甲、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)的关系判断,下列说法中正确的是　 (　　) 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 17.常温时在刚性容器内部有一个可滑动的活塞将容器分成左右两室。左室充入1 mol N2,右室充入H2和O2的混合气体,活塞恰好停留在容器左侧四分之一处(如图),然后点燃H2和O2的混合气体,反应完毕后恢复至原来的温度,活塞恰好停在容器的中间,忽略水的体积,下列说法错误的是(　　) A.反应前,右室充入H2与O2共3 mol B.反应完毕后,恢复至原来温度,左室的压强变为原来的一半 C.反应完毕后,右室剩余气体中含有1 mol原子 D.反应前,H2与O2的体积比是4∶5或7∶2 答案 1.C　从微观角度来说,物质体积由粒子数、粒子大小和粒子间距离共同决定,A正确;相同条件下,粒子数相同的气体的物质的量相同,体积也相同,B正确;该结论只适用于气态物质,C错误;等质量的H2,压强越小、温度越高,气体分子间距离越大,则气体体积越大,D正确。 2.A　单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积,标准状况下气体摩尔体积约为22.4 L/mol,即标准状况下1 mol任何气体的体积都约为22.4 L。 3.C　标准状况指0 ℃、101 kPa,0 ℃时压强不一定为101 kPa,1 mol CO的体积不一定约为22.4 L,A错误;常温常压下Vm≠22.4 L/mol,则11.2 L Cl2含有的分子数不是0.5NA,B错误;64 g SO2中含有原子的物质的量为×3=3 mol,含原子数为3NA,C正确;标准状况下,水属于非气态物质,不能用标准状况下气体摩尔体积进行计算,则标准状况下,22.4 L H2O中含有的分子数不是NA,D错误。 4.A　该温度和压强下,30 L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子,即1 mol该气体的体积为30 L,因此该温度和压强不是标准状况,A错误;该气体的物质的量为1 mol,若该气体在标准状况下为气体,则其体积约为22.4 L,B正确;1 mol该气体含有1.204×1024个原子,则1个该气体分子中含有原子个数为=2,C正确;1 mol该气体在该条件下为30 L,由此可知该条件下气体摩尔体积为30 L/mol,故若O2在该条件下为气态,则1 mol O2在该条件下的体积为30 L,D正确。 5.C　27.2 g H2S气体的物质的量n==0.8 mol,则Vm==22.8 L·mol-1。 6.B　反应后混合气体的=ρVm=1.0 g/L×22.4 L/mol=22.4 g/mol。根据题中反应的化学方程式可知X与生成物的物质的量之比为2∶7,可求出X的摩尔质量M(X)= g/mol=78.4 g/mol,故X的相对分子质量为78.4。 7.B　含1 mol O的NO、CO2、O3的物质的量分别是1 mol、 mol,三者物质的量之比为6∶3∶2,没有指明温度和压强,无法计算体积之比,A错误;标准状况下,n L Cl2的物质的量约为 mol,含Cl原子数为×NA×2=m,NA=,B正确;摩尔质量的单位为g·mol-1,C错误;在25 ℃和101 kPa的条件下,气体摩尔体积大于22.4 L/mol,28 g CO(即1 mol CO)和22.4 L CO2中含有的碳原子数不相等,D错误。 8.答案　(1)11.2 L　(2)164 g/mol　(3)2.24 L 解析　(1)若F的相对分子质量为34,则F的摩尔质量为34 g/mol,根据质量守恒定律,生成F的质量为(44+49-76) g=17 g,F的物质的量为=0.5 mol,标准状况下F的体积为0.5 mol×22.4 L/mol=11.2 L。 (2)已知A是一种金属,82 g A(NO3)2中含有6.02×1023个硝酸根离子,硝酸根离子的物质的量约为=1 mol,则n[A(NO3)2]=0.5 mol,该硝酸盐的摩尔质量为=164 g/mol。 (3)钠投入足量的水中反应生成氢气:2Na+2H2O H2↑+2NaOH,2 mol Na反应生成1 mol H2,标准状况下,将4.6 g即=0.2 mol钠投入足量的水中,充分反应后得到0.1 mol H2,则生成气体的体积为0.1 mol×22.4 L/mol=2.24 L。 9.答案　(1)7　(2)5.6　(3)1.61　(4)36 解析　CO发生反应:2CO+O2 2CO2,相同条件下,消耗CO的体积与生成CO2的体积相等,与O2充分反应后CO2的体积为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。 10.A　两瓶气体所处的温度和压强相同,二者体积也相同,则分子数相同,即两瓶气体的物质的量相同,又因两瓶所盛气体都是双原子分子,原子数相等,A正确;因N2和O2的混合比例不确定,所以混合气体的质量、密度、摩尔质量不确定,B、C、D错误。 11.B　在相同条件下,等质量的H2、CH4、O2三种气体物质的量为n(H2)>n(CH4)>n(O2),同温同压下,气体体积之比等于物质的量之比,则V(H2)>V(CH4)>V(O2)。 12.B　阿伏加德罗定律及其推论只适用于气体,A项错误;两气体均由O原子构成,气体质量相同,O原子的物质的量相同,则氧原子数相同,B项正确;设气体质量均为1 g,则CO2、H2的物质的量之比为=1∶22,由同温同压下体积之比等于物质的量之比可知,体积之比为1∶22,C项错误;设气体质量均为1 g,O2与H2的物质的量之比为=1∶16,同温同体积下,气体压强之比等于物质的量之比,即压强之比为1∶16,D项错误。 13.答案　(1)7∶11　(2)a∶b　(3)①1∶1　②2∶1 解析　(1)根据pV=RT,同温、同压下等质量的CO2和CO,体积与摩尔质量成反比,则CO2和CO体积比为28∶44=7∶11。 (2)a g气体X与b g气体Y所含的分子数相等,由n=可知,X、Y的摩尔质量之比为a∶b。 (3)①同温同压下,体积相同的气体物质的量相等,V(A)=V(B),故n(H2)=n(N2O),气球A、B中气体分子个数之比为1∶1。②同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比,气球A、C中气体的质量相等,则V(A)∶V(C)=n(H2)∶n(He)==M(He)∶M(H2)=4∶2=2∶1。 14.B　由pV=nRT=。由题图可知,由A→B的过程温度不变,气体密度减小,根据p=可知气体压强减小,A错误;由题图可知,由C→A的过程气体密度不变,温度降低,根据p=可知气体压强变小,B正确;由题图可知,由A→B的过程气体密度减小,气体质量不变,根据ρ=可知气体体积变大,C错误;由题图可知,由B→C的过程气体密度增大,气体温度也升高,根据p=可知气体压强增大,D错误。 15.B　同温同压下,气体密度之比等于摩尔质量之比,N2、H2、O2三种气体的摩尔质量分别为28 g/mol、2 g/mol、32 g/mol,故密度:ρ(O2)>ρ(N2)>ρ(H2),A错误;由pV=nRT=RT=ρRT,当温度和密度相同时,气体压强与摩尔质量成反比,所以三种气体的压强:p(H2)>p(N2)>p(O2),B正确;由A项分析可知同温同压下,密度:ρ(O2)>ρ(N2)>ρ(H2),质量相同,由m=ρV可知密度和体积成反比,故体积:V(H2)>V(N2)>V(O2),C错误;同温同压下,体积关系未知,无法判断质量关系,D错误。 16.B　质量相等的甲、乙两种气体,若M(甲)<M(乙),则n(甲)>n(乙),分子数:甲>乙,A错误;甲和乙的质量、密度均相同,则二者的体积相同,若M(甲)>M(乙),则n(甲)<n(乙),所以气体摩尔体积:甲>乙,B正确,D错误;甲和乙的质量和密度均相同,则二者的体积相同,若M(甲)<M(乙),则n(甲)>n(乙),二者温度相同,根据pV=nRT,气体的压强:甲>乙,C错误。 17.C　常温下,可滑动的活塞将容器分成左右两室,左右两室压强相等,温度、压强相等时,气体的体积之比等于物质的量之比,则右室充入H2与O2的混合气体共3 mol,A正确。反应完毕后,恢复至原来温度,左室的体积变为原来的二倍,压强变为原来的一半,B正确。反应完毕后恢复至原来的温度,活塞恰好停在中间,说明氮气和右室剩余气体的物质的量相等,右室剩余1 mol气体,含有2 mol原子,C错误。剩余气体的物质的量为1 mol,2H2+O2 2H2O,假设氢气完全反应,则反应前n(H2)= mol,n(O2)=3 mol- mol,氢气和氧气体积之比=二者物质的量之比,为 mol=4∶5;假设氧气完全反应,则反应前n(O2)= mol,n(H2)=3 mol- mol,所以氢气和氧气的体积之比=二者物质的量之比,为 mol=7∶2,反应前H2与O2的体积比为4∶5或7∶2,D正确。 15 学科网（北京）股份有限公司 $$