内容正文:
一课一练 第三节 第2课时 第2课时 气体摩尔体积对点练
基础练 每小题有一个或两个选项符合题目要求
题组一 物质体积的影响因素
1.同温同压下,两种气体的体积不相同,其主要原因是( )
A.分子大小不同 B.分子间距离不同
C.性质不同 D.分子数不同
答案 D
解析 对于气体来说,粒子之间的距离远远大于粒子的直径,同温同压下气体粒子间的距离相等,同温同压下气体摩尔体积相同,由V=n·Vm=·Vm知,气体的体积取决于粒子数目的不同,故选D。
2.下列说法正确的是( )
A.在一定温度和压强下,固体或液体物质体积大小只由构成微粒的大小决定
B.不同的气体,若体积不同,则它们所含分子数一定不同
C.在一定温度下,各种气态物质体积的大小由构成气体的分子数决定
D.22 g CO2与标准状况下11.2 L HCl所含分子数相同
答案 D
题组二 气体摩尔体积及相关计算
3.(2025·泰安高一期末)下列有关气体摩尔体积的说法正确的是( )
A.当温度、压强一定时,任何具有相同数目原子的气体都具有大致相同的体积
B.一定物质的量的气体所占的体积称为气体摩尔体积
C.在标准状况下,气体的摩尔体积约为22.4 L·mol-1
D.只有标准状况下的气体摩尔体积是22.4 L·mol-1
答案 C
4.(2024·吴忠高一检测)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.在常温常压下,11.2 L N2含有的分子数是0.5 NA
B.标准状况下,18 g水所占的体积约是22.4 L
C.在同温同压下,相同体积的任何气体所含的原子数相等
D.32 g O2在标准状况下的体积约是22.4 L
答案 D
解析 气体处于非标准状况,无法确定分子数,A错误;H2O在标准状况下为液态,B错误;气体所含分子数相同,但原子数不一定相同,C错误;32 g O2的物质的量为1 mol,故标准状况下其体积约为22.4 L,D正确。
5.(2025·清华附中高一期末)下列物质在标准状况下体积最大的是( )
A.6.72 L CH4
B.1 mol H2O
C.12.8 g SO2
D.3.01×1023个HCl分子
答案 D
6.如图表示某条件下H2S气体体积与质量的关系,则该条件下气体摩尔体积为( )
A.22.0 L·mol-1
B.22.4 L·mol-1
C.22.8 L·mol-1
D.23.2 L·mol-1
答案 C
题组三 阿伏加德罗定律及其推论
7.在相同温度和压强下,容器A中的乙炔(C2H2)和容器B中的臭氧(O3)所含的原子个数相同,则A、B两容器中气体的体积之比是( )
A.4∶3 B.3∶4
C.1∶1 D.2∶3
答案 B
8.(2024·广州高一检测)如图表示1 g O2与1 g X气体在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系,则X气体可能是( )
A.C2H4 B.H2S C.NH3 D.NO
答案 B
解析 从图中可知,同温同体积时,O2的压强比X气体的大,根据阿伏加德罗定律可知,同温同体积下,气体的压强与物质的量成正比,又等质量的气体的物质的量与摩尔质量成反比,故可知X气体的摩尔质量比氧气的大,即为摩尔质量大于32 g·mol-1的气体,故答案为B。
9.(2024·北京石景山区高一检测)同温同压下,一定量的H2和NH3所含氢原子的个数相同,则两气体的体积比是( )
A.1∶3 B.2∶3 C.3∶2 D.1∶2
答案 C
解析 一定量的H2和NH3所含氢原子的个数相同,则H2与NH3的物质的量之比为3∶2,同温同压下,气体摩尔体积相同,则H2与NH3的体积之比等于物质的量之比,等于3∶2,故选C。
10.25 ℃、101 kPa条件下,相同体积的两个密闭容器甲和乙,甲中充满O2,乙中充满O2和O3的混合气体。下列说法错误的是( )
A.两容器中气体的质量不相同
B.两容器中气体的分子数目相同
C.两容器中气体的氧原子数目不相同
D.两容器中气体的密度相同
答案 D
解析 根据阿伏加德罗定律,同温、同压、同体积的两个密闭容器中,气体的分子数相同,则物质的量相同,由于气体的摩尔质量不相同,所以两容器中气体的质量也不相同,故A、B正确;容器甲中,1 mol气体含有2 mol氧原子,容器乙中,1 mol气体含有氧原子的物质的量为2~3 mol,所以两容器中气体的氧原子数目不相同,故C正确;两个容器的体积相等、气体质量不同,所以两容器中气体的密度不相同,故D错误。
综合强化 每小题6分,有一个或两个选项符合题目要求]
11.(2025·淄博高一期末)下列说法中不正确的是( )
A.1 mol 氧气中含有12.04×1023个氧原子,在标准状况下占有体积22.4 L
B.1 mol臭氧和1.5 mol氧气含有相同的氧原子数
C.11.2 L N2与11.2 L O2混合后的分子数目为NA
D.等物质的量的干冰和葡萄糖(C6H12O6)中所含碳原子数之比为1∶6,氧原子数之比为1∶3
答案 C
解析 气体所处条件未知,不能计算气体分子数目,C错误。
12.在标准状况下有①6.72 L CH4 ②3.01×1023个HCl分子 ③17.6 g CO2 ④0.2 mol NH3,下列对这四种气体的关系从大到小表述正确的是( )
a.体积:②>③>①>④
b.密度:③>②>④>①
c.原子总数:①>③>②>④
A.ac B.bc C.ab D.abc
答案 D
解析 在标准状况下,①6.72 L CH4物质的量为=0.3 mol,②3.01×1023个HCl分子的物质的量为0.5 mol,③17.6 g CO2的物质的量为=0.4 mol;根据V=nVm知,相同条件下,气体的体积之比等于其物质的量之比,所以体积:②>③>①>④,故a正确;相同条件下,密度之比等于其摩尔质量之比,各物质的摩尔质量分别为①CH4为16 g·mol-1,②HCl为36.5 g·mol-1,③CO2为44 g·mol-1,④NH3为17 g·mol-1,所以密度:③>②>④>①,故b正确;甲烷分子中含有5个原子、HCl分子中含有2个原子、CO2分子中含有3个原子、氨气分子中含有4个原子,所以原子的物质的量分别为1.5 mol、1 mol、1.2 mol、0.8 mol,所以原子总数:①>③>②>④,故c正确。
13.对于同温同压下等质量的NO和NO2,下列叙述正确的是( )
A.分子数之比为1∶1
B.体积之比为15∶23
C.所含原子数之比为46∶45
D.密度之比为15∶23
答案 CD
解析 根据n==可知等质量的NO和NO2的分子数目之比等于二者的物质的量之比,则N(NO)∶N(NO2)=∶=23∶15,A错误;根据n==可知等质量的NO和NO2在同温同压下的体积之比等于二者的物质的量之比,则V(NO)∶V(NO2)=23∶15,B错误;由n==及物质的分子中含有的原子数目可知,等质量的 NO和NO2所含原子数之比为∶=46∶45,C正确;根据密度ρ==,可知在同温同压下NO和NO2的密度之比等于二者的摩尔质量之比,所以ρ(NO)∶ρ(NO2)=30∶46=15∶23,D正确。
14.(2025·枣庄高一期末)如果a g某气体中所含有的分子数为b,则c g该气体在标准状况下的体积是(设NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A. L B. L
C. L D. L
答案 A
解析 a g某气体中所含有的分子数为b,利用n==,推出该气体的摩尔质量为 g·mol-1,c g该气体的物质的量为 mol,则c g该气体在标准状况下的体积为 L,故A正确。
15.(2025·聊城高一期末)如图是室温下利用传感器测定阳光照射不同气体温度变化曲线,其中四个容器均密闭、体积相等且初始压强均为101 kPa。下列说法正确的是( )
A.根据图像可判断,12∶30~13∶30时间范围内,盛装CO2的容器压强最大
B.若容器的容积为5.6 L,13∶00时N2中原子数少于0.5NA
C.实验开始时,四种气体所含原子数相同
D.监测时间内,四个容器中气体密度先增大后减小
答案 AB
题组四 非选择题
16.请回答下列问题
(1)标准状况下,33.6 L Cl2的物质的量是 ,16 g O2所占体积约是 。
(2)标准状况下,含有1.5 mol H2和0.5 mol O2的混合气体所占体积约是 。
(3)标准状况下,11.2 L二氧化碳和氧气的混合气体中含有的氧原子数约为 。
答案 (1)1.5 mol 11.2 L (2)44.8 L (3)6.02×1023
17.请回答下列问题
(1)标准状况下,0.5 mol H2占有的体积约为 L。
(2)标准状况下,44.8 L H2的质量约为 g。
(3)标准状况下,3.01×1023个氧气分子所占的体积约为 L。
(4)标准状况下,33.6 L氧气所含的氧分子数约为 个。
(5)标准状况下,16 g氧气和42 g N2的混合气体的体积约为 L。
答案 (1)11.2 (2)4 (3)11.2 (4)9.03×1023 (5)44.8
解析 (1)V=0.5 mol×22.4 L·mol-1=11.2 L。(2)标准状况下,44.8 L H2的物质的量为=2 mol,m(H2)=2 mol×2 g·mol-1=4 g。(3)n(O2)==0.5 mol,V(O2)=0.5 mol×22.4 L·mol-1=11.2 L。(4)n(O2)==1.5 mol,N(O2)=1.5 mol×6.02×1023 mol-1=9.03×1023。(5)n(O2)==0.5 mol,n(N2)==1.5 mol,故标准状况下混合气体的体积为(0.5+1.5) mol×22.4 L·mol-1=44.8 L。
18.请回答下列问题
(1)标准状况下,某气体的密度为1.43 g·L-1,则该气体的摩尔质量约为 。
(2)标准状况下,0.51 g某气体的体积为672 mL,则该气体的摩尔质量为 。
(3)在标准状况下,CO和CO2的混合气体共39.2 L,质量为61 g,则混合气体的平均摩尔质量约为 。
答案 (1)32 g·mol-1 (2)17 g·mol-1
(3)35 g·mol-1
解析 (1)标准状况下,气体的摩尔质量M=Vm·ρ=22.4ρ g·mol-1,代入数据求得M≈32 g·mol-1。(2)标准状况下,0.51 g某气体的体积为672 mL,该气体的物质的量为=0.03 mol,该气体的摩尔质量为=17 g·mol-1。
(3)混合气体的==≈35 g·mol-1。
19.现有m g某气体,它由双原子分子构成,它的摩尔质量为M g·mol-1。若阿伏加德罗常数的值用NA表示,则:
(1)该气体的物质的量为 。
(2)该气体所含原子总数为 。
(3)该气体在标准状况下的体积为 。
(4)该气体在标准状况下的密度为 。
(5)该气体一个分子的质量为 。
答案 (1) mol (2) (3) L
(4) g·L-1 (5) g
解析 根据标准状况下气体体积相关计算关系n===进行求解。由质量和标准状况下的体积可求气体的密度,也可由M=Vm·ρ求气体的密度;气体摩尔质量(M g·mol-1)与阿伏加德罗常数(NA)的比值,即为一个分子的质量。
20.回答下列问题:
(1)含有6.02×1023个氢原子的CH4的物质的量是 。
(2)在25 ℃、101 kPa的条件下,同质量的CH4和A气体的体积之比是15∶8,则A的相对分子质量为 。
(3)两个相同容积的密闭容器X、Y,在25 ℃时,X中充入a g A气体,Y中充入a g CH4气体,X与Y内的压强之比是4∶7,则 A 的摩尔质量为 。
(4)相同条件下,体积比为a∶b的H2和O2的混合气体,其平均摩尔质量是 ,若标准状况下,3.2 g H2和O2的混合气体所占的体积为8.96 L。则该混合气体中O2的质量为 。
答案 (1)0.25 mol (2)30 (3)28 g·mol-1
(4) g·mol-1 2.56 g
解析 (1)6.02×1023个氢原子的物质的量是1 mol,则CH4的物质的量是0.25 mol。(2)温度、压强相同时,气体体积之比等于其物质的量之比,则15∶8=∶,M(A)=30 g·mol-1。(3)温度、体积相同时,气体压强之比等于其物质的量之比,所以A的摩尔质量为×7 g·mol-1=28 g·mol-1。(4)体积比为a∶b的H2和O2的混合气体的平均摩尔质量Mr=M(H2)×+M(O2)×=2 g·mol-1×+32 g·mol-1×= g·mol-1;3.2 g H2和O2的混合气体所占的体积为8.96 L,则有关系式为m(H2)+m(O2)=3.2 g,+= mol,解得m(O2)=2.56 g。
21.请回答下列问题。
(1)同温同压下,等物质的量的两种气体SO2和CO2,分子个数之比为 ;氧原子个数之比为 ;密度之比为 ;相同条件下的体积之比为 。
(2)在标准状况下,1.7 g氨气所占的体积为 L,它与标准状况下 L硫化氢含有相同数目的氢原子。
(3)某气态氧化物的化学式为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 。
(4)标准状况下,NH3与CH4组成的混合气体的平均密度为0.75 g·L-1,该混合气体的平均摩尔质量为 ,该气体与氢气的相对密度为 ,NH3的体积分数为 。
答案 (1)1∶1 1∶1 16∶11 1∶1 (2)2.24 3.36 (3)64 g·mol-1 32 (4)16.8 g·mol-1 8.4 80%
解析 (1)SO2和CO2的物质的量相等,则其分子数之比为1∶1;氧原子数之比为1∶1;同温同压下,气体密度之比等于其摩尔质量之比,故密度之比为64∶44=16∶11;相同条件下的体积之比等于其物质的量之比为1∶1。
(2)1.7 g氨气的物质的量为=0.1 mol,标准状况下,其体积为0.1 mol×22.4 L·mol-1=2.24 L,设它与标准状况下V L硫化氢含有相同数目的氢原子,则0.1 mol×3=×2,解得V=3.36。
(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=0.02 mol,摩尔质量为=64 g·mol-1,则R的相对原子质量为64-16×2=32。
(4)标准状况下,NH3与CH4组成的混合气体的平均密度为0.75 g·L-1,则该混合气体的平均摩尔质量为0.75 g·L-1×22.4 L·mol-1=16.8 g·mol-1。相同条件下气体的密度之比等于相对分子质量之比,则该气体与氢气的相对密度为=8.4。设混合气体中NH3和CH4的物质的量分别为x mol、y mol,则=16.8,解得x∶y=4∶1,所以NH3的体积分数为80%。
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一课一练 第三节 第2课时 第2课时 气体摩尔体积对点练
基础练 每小题有一个或两个选项符合题目要求
题组一 物质体积的影响因素
1.同温同压下,两种气体的体积不相同,其主要原因是( )
A.分子大小不同 B.分子间距离不同
C.性质不同 D.分子数不同
2.下列说法正确的是( )
A.在一定温度和压强下,固体或液体物质体积大小只由构成微粒的大小决定
B.不同的气体,若体积不同,则它们所含分子数一定不同
C.在一定温度下,各种气态物质体积的大小由构成气体的分子数决定
D.22 g CO2与标准状况下11.2 L HCl所含分子数相同
题组二 气体摩尔体积及相关计算
3.(2025·泰安高一期末)下列有关气体摩尔体积的说法正确的是( )
A.当温度、压强一定时,任何具有相同数目原子的气体都具有大致相同的体积
B.一定物质的量的气体所占的体积称为气体摩尔体积
C.在标准状况下,气体的摩尔体积约为22.4 L·mol-1
D.只有标准状况下的气体摩尔体积是22.4 L·mol-1
4.(2024·吴忠高一检测)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.在常温常压下,11.2 L N2含有的分子数是0.5 NA
B.标准状况下,18 g水所占的体积约是22.4 L
C.在同温同压下,相同体积的任何气体所含的原子数相等
D.32 g O2在标准状况下的体积约是22.4 L
5.(2025·清华附中高一期末)下列物质在标准状况下体积最大的是( )
A.6.72 L CH4
B.1 mol H2O
C.12.8 g SO2
D.3.01×1023个HCl分子
6.如图表示某条件下H2S气体体积与质量的关系,则该条件下气体摩尔体积为( )
A.22.0 L·mol-1
B.22.4 L·mol-1
C.22.8 L·mol-1
D.23.2 L·mol-1
题组三 阿伏加德罗定律及其推论
7.在相同温度和压强下,容器A中的乙炔(C2H2)和容器B中的臭氧(O3)所含的原子个数相同,则A、B两容器中气体的体积之比是( )
A.4∶3 B.3∶4
C.1∶1 D.2∶3
8.(2024·广州高一检测)如图表示1 g O2与1 g X气体在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系,则X气体可能是( )
A.C2H4 B.H2S C.NH3 D.NO
9.(2024·北京石景山区高一检测)同温同压下,一定量的H2和NH3所含氢原子的个数相同,则两气体的体积比是( )
A.1∶3 B.2∶3 C.3∶2 D.1∶2
10.25 ℃、101 kPa条件下,相同体积的两个密闭容器甲和乙,甲中充满O2,乙中充满O2和O3的混合气体。下列说法错误的是( )
A.两容器中气体的质量不相同
B.两容器中气体的分子数目相同
C.两容器中气体的氧原子数目不相同
D.两容器中气体的密度相同
综合强化 每小题6分,有一个或两个选项符合题目要求]
11.(2025·淄博高一期末)下列说法中不正确的是( )
A.1 mol 氧气中含有12.04×1023个氧原子,在标准状况下占有体积22.4 L
B.1 mol臭氧和1.5 mol氧气含有相同的氧原子数
C.11.2 L N2与11.2 L O2混合后的分子数目为NA
D.等物质的量的干冰和葡萄糖(C6H12O6)中所含碳原子数之比为1∶6,氧原子数之比为1∶3
12.在标准状况下有①6.72 L CH4 ②3.01×1023个HCl分子 ③17.6 g CO2 ④0.2 mol NH3,下列对这四种气体的关系从大到小表述正确的是( )
a.体积:②>③>①>④
b.密度:③>②>④>①
c.原子总数:①>③>②>④
A.ac B.bc C.ab D.abc
13.对于同温同压下等质量的NO和NO2,下列叙述正确的是( )
A.分子数之比为1∶1
B.体积之比为15∶23
C.所含原子数之比为46∶45
D.密度之比为15∶23
14.(2025·枣庄高一期末)如果a g某气体中所含有的分子数为b,则c g该气体在标准状况下的体积是(设NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A. L B. L
C. L D. L
15.(2025·聊城高一期末)如图是室温下利用传感器测定阳光照射不同气体温度变化曲线,其中四个容器均密闭、体积相等且初始压强均为101 kPa。下列说法正确的是( )
A.根据图像可判断,12∶30~13∶30时间范围内,盛装CO2的容器压强最大
B.若容器的容积为5.6 L,13∶00时N2中原子数少于0.5NA
C.实验开始时,四种气体所含原子数相同
D.监测时间内,四个容器中气体密度先增大后减小
题组四 非选择题
16.请回答下列问题
(1)标准状况下,33.6 L Cl2的物质的量是 ,16 g O2所占体积约是 。
(2)标准状况下,含有1.5 mol H2和0.5 mol O2的混合气体所占体积约是 。
(3)标准状况下,11.2 L二氧化碳和氧气的混合气体中含有的氧原子数约为 。
17.请回答下列问题
(1)标准状况下,0.5 mol H2占有的体积约为 L。
(2)标准状况下,44.8 L H2的质量约为 g。
(3)标准状况下,3.01×1023个氧气分子所占的体积约为 L。
(4)标准状况下,33.6 L氧气所含的氧分子数约为 个。
(5)标准状况下,16 g氧气和42 g N2的混合气体的体积约为 L。
18.请回答下列问题
(1)标准状况下,某气体的密度为1.43 g·L-1,则该气体的摩尔质量约为 。
(2)标准状况下,0.51 g某气体的体积为672 mL,则该气体的摩尔质量为 。
(3)在标准状况下,CO和CO2的混合气体共39.2 L,质量为61 g,则混合气体的平均摩尔质量约为 。
19.现有m g某气体,它由双原子分子构成,它的摩尔质量为M g·mol-1。若阿伏加德罗常数的值用NA表示,则:
(1)该气体的物质的量为 。
(2)该气体所含原子总数为 。
(3)该气体在标准状况下的体积为 。
(4)该气体在标准状况下的密度为 。
(5)该气体一个分子的质量为 。
20.回答下列问题:
(1)含有6.02×1023个氢原子的CH4的物质的量是 。
(2)在25 ℃、101 kPa的条件下,同质量的CH4和A气体的体积之比是15∶8,则A的相对分子质量为 。
(3)两个相同容积的密闭容器X、Y,在25 ℃时,X中充入a g A气体,Y中充入a g CH4气体,X与Y内的压强之比是4∶7,则 A 的摩尔质量为 。
(4)相同条件下,体积比为a∶b的H2和O2的混合气体,其平均摩尔质量是 ,若标准状况下,3.2 g H2和O2的混合气体所占的体积为8.96 L。则该混合气体中O2的质量为 。
21.请回答下列问题。
(1)同温同压下,等物质的量的两种气体SO2和CO2,分子个数之比为 ;氧原子个数之比为 ;密度之比为 ;相同条件下的体积之比为 。
(2)在标准状况下,1.7 g氨气所占的体积为 L,它与标准状况下 L硫化氢含有相同数目的氢原子。
(3)某气态氧化物的化学式为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 。
(4)标准状况下,NH3与CH4组成的混合气体的平均密度为0.75 g·L-1,该混合气体的平均摩尔质量为 ,该气体与氢气的相对密度为 ,NH3的体积分数为 。
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