2.1 第5讲 物质的量 气体摩尔体积（word练习）-【金版新学案】2026年高考化学高三总复习大一轮复习（广东专版）

课时测评5　物质的量　气体摩尔体积 (时间：45分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 选择题1－10题，每小题3分，共30分。 1.下列关于“物质的量”“摩尔”和“摩尔质量”的叙述中正确的是(　　) A.物质的摩尔质量等于其相对分子(原子)质量 B.“物质的量”是国际单位制中的一个基本单位 C.“摩尔”是“物质的量”的单位 D.1 mol任何物质都含有约6.02×1023个原子 答案：C　 解析：摩尔质量以“g/mol”为单位时，物质的摩尔质量的数值等于其相对分子(原子)质量，故A错误；“物质的量”是国际单位制中的一个基本物理量，故B错误；“摩尔”是“物质的量”的单位，故C正确；1 mol任何物质都含有约6.02×1023个构成该物质的粒子，故D错误。 2.(2024·惠州一模)CO与H2S反应可以制得COS，其化学方程式为CO(g)＋H2S(g)COS(g)＋H2(g)。NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是(　　) A.2.8 g CO中含有的中子数为1.4NA B.pH＝3的H2S溶液中H＋的数目为0.001NA C.0.1 mol COS中π键数目为0.4NA D.生成2.24 L H2(标准状况)，转移电子数目为0.4NA 答案：A 解析：已知一分子CO中含有14个中子，故2.8 g CO中含有的中子数为×14×NA mol－1＝1.4NA，A正确；由于题干未告知溶液的体积，故无法计算pH＝3的H2S溶液中H＋的数目，B错误；已知COS的结构式为S==C==O，故0.1 mol COS中π键数目为0.1 mol ×2×NA mol－1＝0.2NA，C错误；根据反应方程式可知，生成2.24 L即＝0.1 mol H2(标准状况)，转移电子数目为0.1 mol ×2×NA mol－1＝0.2NA，D错误；故答案为A。 3.(2025·广东佛山模拟)反应NH4Cl＋NaNO2NaCl＋N2↑＋2H2O放热且产生气体，可用于冬天石油开采。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(　　) A.1 mol NH4Cl含有共价键数目为5NA B.18 g H2O含有的σ键数目为2NA C.浓度均为0.1 mol·L－1 NaCl和NaNO2混合溶液中，Na＋数目为0.1NA D.上述反应中，每生成0.1 mol N2转移的电子数目为0.6NA 答案：B 解析：1个N中含有4个共价键，1 mol NH4Cl含有共价键数目为4NA，故A错误；1个H2O分子中含有2个σ键，18 g H2O为1 mol，含有的σ键数目为2NA，故B正确；溶液的体积未知，无法计算Na＋数目，故C错误；该反应是N元素的归中反应，NH4Cl中N元素从－3价升高到0价，NaNO2中N元素从＋3价降低为0价，转移的电子数为3个，每生成0.1 mol N2转移的电子数目为0.3NA，故D错误；故答案选B。 4.(2024·广东广州高三检测)如图Ⅰ，将质量均为m g的O2和SO2气体分别充入两个相同体积的密闭容器甲、乙中，下列说法正确的是(　　) A.甲、乙中所含的氧原子物质的量之比为1∶2 B.两者压强(p)与温度(T)的关系如图Ⅱ所示 C.甲、乙中气体质子数之比为1∶2 D.甲、乙中气体密度比为1∶2 答案：B 解析：根据n＝，质量均为m g的O2和SO2物质的量之比与摩尔质量成反比，即n(O2)∶n(SO2)＝64∶32＝2∶1，甲、乙中所含的氧原子物质的量之比为2∶1，故A错误；由pV＝nRT，体积相等的甲和乙，压强与温度成正比，且n(O2)∶n(SO2)＝2∶1即代表氧气的曲线较高，故B正确；n(O2)∶n(SO2)＝2∶1，质子数之比为(2×16)∶(1×32)＝1∶1，故C错误；根据ρ＝，甲、乙容器体积相等，两种气体的质量相等，则密度也相等，即甲、乙中气体密度比为1∶1，故D错误。 5.(2024·广州二模)设NA为阿伏加德罗常数的值。我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭混合而成，爆炸时生成硫化钾、氮气和二氧化碳，下列说法正确的是(　　) A.28 g N2中含有共用电子对数目为2NA B.0.1 mol K2S晶体中含有S2－数目为0.1NA C.标准状况下，22.4 L CO2含有的电子数目为16NA D.0.1 mol·L－1的KNO3溶液中含离子总数目为0.2NA 答案：B 解析：氮气分子中共用电子对数目为3，则28 g氮气分子中含有共用电子对数目为×3×NA mol－1＝3NA，故A错误；0.1 mol硫化钾晶体中含有硫离子数目为0.1 mol×1×NA mol－1＝0.1NA，故B正确；二氧化碳的电子数为22，则标准状况下，22.4 L二氧化碳含有的电子数为×22×NA mol－1＝22NA，故C错误；缺溶液的体积，无法计算0.1 mol/L硝酸钾溶液中硝酸钾的物质的量和含有的离子总数，故D错误；故选B。 6.(2024·山东泰安高三阶段练习)一定温度和压强下，用m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球(如图)，下列说法中正确的是(　　) A.气球①中装的是CH4 B.气球①和气球③中气体分子数相等 C.气球①和气球④中气体物质的量之比为4∶1 D.气球③和气球④中气体密度之比为2∶1 答案：D　 解析：根据n＝，V＝n·Vm，则气体体积与摩尔质量成反比，因此气球①中装的是SO2，故A错误；根据V＝n·Vm，得到气球①中分子数比气球③中气体分子数少，故B错误；气球①装的是SO2，气球④装的是CH4，根据n＝，V＝n·Vm，气球①和气球④中气体物质的量之比为1∶4，故C错误；气球③装的是O2，气球④装的是CH4，根据密度之比等于摩尔质量之比，气球③和气球④中气体密度之比为2∶1，故D正确。 7.(2024·广州天河模拟)氯气是重要的化工原料，其化工产品在生活生产中有广泛应用。NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(　　) A.58.5 g NaCl晶体中含有的质子数为28NA B.1 L 0.2 mol·L－1 NaClO溶液中含ClO－的数目为0.2NA C.2.24 L Cl2与足量NaOH溶液反应转移电子的数目为0.1NA D.含1 mol Ca2＋的漂白粉[成分为Ca(ClO)2和CaCl2]中Cl－数目为2NA 答案：A 解析：1 mol NaCl中含有28 mol质子，58.5 g NaCl为1 mol，则含有的质子数为28NA，A正确；次氯酸根离子水解使得次氯酸根离子的物质的量小于0.2 mol，数目小于0.2NA，B错误；不清楚温度和压强，因此2.24 L Cl2的物质的量无法计算，C错误；含1 mol Ca2＋的漂白粉[成分为Ca(ClO)2和CaCl2]中阴离子为氯离子、次氯酸根离子，则Cl－小于2 mol，则其数目小于2NA，D错误；故选A。 8. (2024·重庆期中)某密闭刚性容器由可动活塞隔成甲、乙两室，室温下向甲中充入由H2和O2组成的混合气体19 g，向乙中充入1 mol空气，此时活塞的位置如图所示。下列有关说法正确的是(　　) A.甲室混合气体的分子总数为3NA B.甲室H2、O2的物质的量之比为1∶3 C.甲室混合气体的密度是同温同压下H2密度的9.5倍 D.若将甲室气体点燃引爆并恢复至室温，忽略生成水的体积，活塞最终停留在刻度2处 答案：D 解析：同温同压，气体的体积之比等于物质的量之比。室温下向甲中充入由H2和O2组成的混合气体19 g，向乙中充入1 mol空气，根据题图，H2和O2的总物质的量为2 mol，则甲室混合气体的分子总数为2NA，A错误；总质量为19 g，设氢气的物质的量为x mol、氧气的物质的量为y mol，，则x＝1.5、y＝0.5，甲室H2、O2的物质的量之比为3∶1，B错误；甲室气体的平均摩尔质量为＝9.5 g/mol，同温同压，气体密度之比等于摩尔质量之比，甲室混合气体的密度是同温同压下H2密度的4.75倍，C错误；若将甲室气体点燃引爆并恢复至室温，发生反应2H2＋O22H2O，反应后剩余0.5 mol氢气，忽略生成水的体积，根据气体的体积之比等于物质的量之比，活塞最终停留在刻度2处，D正确。 9.(2024·广东佛山检测)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A.25 ℃，1.01×105 Pa时，11.2 L O2中所含原子数目为NA B.通常条件下，14 g C中所含质子数目为6NA C.0.5 mol·L－1的FeCl3溶液中，含有Cl－的数目为1.5NA D.标准状况下，11.2 L水中含有氢原子的数目为NA 答案：B 解析：25 ℃，1.01×105 Pa时，气体摩尔体积大于22.4 L·mol－1，11.2 L O2的物质的量小于0.5 mol，所含原子数目小于NA，故A错误；通常条件下，14 g C中含有质子数目为×6×NA mol－1＝6NA，故B正确；没有明确溶液体积，不能计算0.5 mol·L－1的FeCl3溶液中所含Cl－数目，故C错误；标准状况下水是液体，11.2 L水的物质的量不是0.5 mol，故D错误。 10.(2023·佛山质检)绿矾(FeSO4·7H2O)分解可制备铁红，同时产生SO2、SO3和H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是(　　) A.1 L 1 mol/L FeSO4溶液含有的阳离子数大于NA B.0.5 mol三聚SO3分子()中含有σ键数目为6NA C.绿矾分解生成16 g Fe2O3时，转移电子数为0.2NA D.22.4 L SO2溶于水，溶液中H2SO3、HS、S的数目总和为NA 答案：D 解析：FeSO4溶液存在平衡：Fe2＋＋2H2O⥫⥬Fe(OH)2＋2H＋，则1 L 1 mol/L硫酸亚铁溶液含有的阳离子数大于NA，A正确；由结构可知，三聚SO3分子中含有的σ键数目为12，则0.5 mol三聚三氧化硫分子中含有的σ键的数目为6NA，B正确；绿矾受热分解：2FeSO4·7H2OFe2O3＋SO2↑＋SO3↑＋14H2O，反应生成1 mol氧化铁，转移2 mol电子，则生成16 g氧化铁时，转移电子数为0.2NA，C正确；未告知气体所处状况，无法计算22.4 L二氧化硫的物质的量，D错误。 11.(8分)我国政府承诺2030年前实现“碳达峰”，使二氧化碳的排放不再增长，达到峰值之后逐步降低。CO2的减排已经引起国际社会的广泛关注，我国科学家实现了CO2高选择性、高稳定性加氢合成甲醇(CH3OH)。设NA为阿伏加德罗常数的值。 (1)CH3OH的摩尔质量为　　　　g·mol－1。 (2)0.2 mol H2O中所含原子的数目为　　　　，所含质子数为　　　　。 (3)　　　　g水中所含氢原子的数目与1 mol CH3OH中所含氢原子的数目相同。 (4)含0.1NA个O原子的CO2中所含电子数为　　　　。 (5)16 g CH3OH完全燃烧生成CO2和H2O，消耗O2的体积为　　　　(标准状况)。 答案：(1)32　(2)0.6NA　2NA　(3)36　 (4)1.1NA　(5)16.8 L 解析：(1)CH3OH的相对分子质量为12＋3＋16＋1＝32，其摩尔质量为32 g·mol－1。(2)1个H2O分子中含有3个原子，则0.2 mol H2O中所含原子的物质的量为3×0.2 mol＝0.6 mol，其数目为0.6NA；1个H2O中含有10个质子，则0.2 mol H2O中所含质子的物质的量为10×0.2 mol＝2 mol，其数目为2NA；(3)1 mol CH3OH中所含氢原子的物质的量为4×1 mol＝4 mol，含4 mol氢原子的水的物质的量为2 mol，其质量为2 mol×18 g·mol－1＝36 g。(4)1个CO2分子含有22个电子，含0.1NA个O原子的CO2的物质的量为0.05 mol，则含有1.1 mol电子，故所含电子数为1.1NA。(5)根据2CH3OH＋3O22CO2＋4H2O，16 g CH3OH为0.5 mol，完全燃烧消耗氧气0.75 mol，0.75 mol氧气在标准状况下的体积为0.75 mol×22.4 L·mol－1＝16.8 L。 12.(8分)(2024·河南郑州高三阶段练习)某研究性学习小组同学为了探究“在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子”，他们以教材中相关【科学探究】为基础，设计了如下实验装置并记录相关实验数据。 【实验装置】 【部分实验数据】 温度 压强 时间 水槽中H2O的质量 H2体积 O2体积 30 ℃ 101 kPa 0 300 g 0 0 30 ℃ 101 kPa 4分钟 298.2 g 1.243 L 请回答下列问题： (1)4分钟时H2、O2的物质的量分别是　　　mol、　　　　mol。 (2)该温度下，气体摩尔体积是　　　　。 (3)下列叙述不正确的是　　　　(填字母)。 A.气体摩尔体积与气体的温度相关 B.在该实验条件下，3 mol O2的气体摩尔体积为74.58 L·mol－1 C.同温、同压下，2 mol CO、CO2混合气体和2 mol O2的体积相同 D.该实验条件下，O2的密度为1.287 g·L－1 答案：(1)0.1　0.05　(2)24.86 L·mol－1　(3)B 解析：(1)4分钟时水槽中H2O减轻的质量为300 g－298.2 g＝1.8 g，根据反应：2H2O2H2↑＋O2↑可知，消耗1.8 g(0.1 mol)H2O得到0.1 mol H2、0.05 mol O2。(2)0.05 mol O2的体积为1.243 L，所以气体摩尔体积为＝24.86 L·mol－1。(3)在其他条件不变时，一定物质的量的气体，温度越高，其体积越大，故温度越高，气体摩尔体积也越大，A项正确；气体摩尔体积限定气体的物质的量为1 mol，所以该实验条件下O2的气体摩尔体积为24.86 L·mol－1，B项错误；同温、同压下，气体的物质的量相同，其体积相等，所以2 mol CO、CO2混合气体和2 mol O2的体积相同，C项正确；该实验条件下，1 mol O2的体积为24.86 L、质量为32 g，则O2的密度为＝1.287 g·L－1，D项正确。 13.(14分)(2024·北京东城高三阶段练习)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。请帮助他们分析其原因：　　　　　　　　　　　　　。 (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以为，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，如下表： 实验前 实验后 铝铜合金质量(g) m1 m2 量液管(C)体积(mL) V1 V2 利用上述数据计算通常状况下的气体摩尔体积：Vm＝　　　　　　　　。 答案：Ⅰ.(1)2Al＋6H＋2Al3＋＋3H2↑ (2)铝与稀硫酸反应产生的氢气使锥形瓶内气压增大　 (3)收集到水的体积 (4)没有　相同温度和压强下，生成氢气的体积与排出气体的体积相等 Ⅱ. L/mol 解析：Ⅰ.(1)铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，其离子方程式为2Al＋6H＋2Al3＋＋3H2↑。(2)铝与稀硫酸反应产生的氢气使锥形瓶内气压增大，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，且氢气不易溶于水，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气体的体积相等，所以没有影响。 Ⅱ.2Al＋6H＋2Al3＋＋3H2↑ 2 mol 3 mol mol Vm＝ L/mol。 学科网（北京）股份有限公司 $