摘要:
**基本信息**
围绕气体摩尔体积,通过基础概念辨析、综合计算应用到实际情境分析的分层设计,实现从单一知识点到跨情境综合应用的知识巩固,适配新授课分层教学需求。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|基础层|气体摩尔体积概念、标准状况计算|选择题为主,如第1题考查气体体积影响因素,直接关联化学观念中的物质结构决定性质|
|进阶层|混合气体计算、阿伏加德罗常数应用|选择与填空结合,如第14题计算题,培养科学思维中的分析综合能力|
|提高层|实际情境分析、跨知识点综合|综合计算与情境题,如第16题山西煤层气情境,体现科学态度与责任中的社会价值|
内容正文:
分层作业
第三节 物质的量
第2课时 气体摩尔体积
1.(25-26高一上·山西太原·期中)2025年9月3日,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会在北京举行。大会尾声,8万只氦气球伴随着和平鸽飞向天空。对于一个氦气球来说,其体积的大小主要取决于
①He分子之间的距离 ②He分子本身的直径 ③He分子的数目
A.①③ B.①② C.②③ D.①②③
2.NA为阿伏加德罗常数,下列物质所含分子数最少的是
A.标准状况下4.48 L的二氧化碳 B.3.2 g氧气(氧气的摩尔质量为32 g/mol)
C.含0.4 NA个分子的氢气 D. 0.5 mol氮气
3.下列叙述中,正确的是
A.1 mol H2的质量只有在标准状况下才约为2 g
B.在标准状况下,某物质的体积是22.4 L,则可认为该物质的物质的量约是1 mol
C.在20℃时,1 mol任何气体的体积总比22.4 L大
D.1 mol H2和O2的混合气体,在标准状况下的体积约为22.4 L
4.在标准状况下,所占体积最大的是
A. B.个分子 C. D.
5.下列各组物质中原子数相同的是( )
A.2LCO和2LN2
B.9gH2O和标准状况下11.2LCO2
C.标准状况下1molO2和22.4LH2O
D.0.2molNH3和4.48LHCl气体
6.下列关于气体摩尔体积的说法中,正确的是
A.常温常压下,2.24 L CO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA
B.1 mol由O2、N2组成的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L
C.常温常压下,32 g O2所占的体积约为22.4 L
D.在标准状况下,NA个H2O分子所占体积约为22.4 L
7.列说法错误的是
A.在标准状况下,的体积是22.4L
B.在标准状况下,的物质的量是0.5mol
C.在标准状况下,的体积是33.6L
D.在标准状况下,个CO分子的体积是33.6L
8.(24-25高一上·广东茂名·期中)用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.标准状况下,体积约为
B.常温常压下,含有的原子数为
C.标准状况下,含有个氦原子的氦气体积约为11.2L
D.标准状况下,中含有的原子数为
9.(25-26高一上·山东枣庄·期中)下列叙述正确的是
①和混合气体中含有原子数为
②常温常压下,和的体积相同
③的分子数为
④两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同
⑤同温同体积时,气体的物质的量越大,则压强越大
⑥同压下,气体的密度与气体的摩尔质量成正比
A.①③④⑥ B.②③⑤⑥ C.①②③⑤ D.①③④⑤
10.标准状况下,等质量的①②③④,所占体积由小到大的排列顺序正确的是
A.①④②③ B.④②①③ C.②①③④ D.④③①②
11.下列各组中,两种气体的分子数一定相等的是
A.温度相同,体积相同的O2和CO B.温度相等,压强相等的CO和N2
C.压强相同,质量相同的O2和O3 D.体积相同,密度相等的CO和N2
12.(25-26高一上·云南昭通·期末)雷雨天闪电时空气中有生成。下列说法不正确的是
A.和互为同素异形体
B.和的相互转化是物理变化
C.等质量的和含有相同的原子数
D.在相同的温度和压强下,等体积的和含有相同的分子数
13.现有标准状况下四种气体:①②含0.5mol氯原子的③④0.3mol,下列关系从小到大表示不正确的是
A.气体体积:④<①<②<③ B.质量:④<①<②<③
C.物质的量:①<④<③<② D.氢原子数:②<④<①<③
14.某气体分子由三原子构成,其摩尔质量为M g/mol,该气体质量为m g,阿伏加德罗常数为NA,则:
(1)该气体的物质的量为___________mol;
(2)该气体在标准状况下的体积为___________L;
(3)该气体在标准状况下的密度为___________g/L;
(4)该气体所含原子总数为___________个;
(5)该气体的一个分子的质量为___________g。
15.(25-26高一上·陕西汉中·期中)回答下列问题:
(1)H2O的摩尔质量为_______,2molN2O5含_______mol氮原子。
(2)在标准状况下,0.5mol氨气所占的体积约为_______L,质量为_______g。
(3)某气态氧化物化学式为,在标准状况下,1.28g该氧化物的体积为448mL,则该氧化物中R的相对原子质量为_______。
(4)同温同压下,相同物质的量的与H2的体积之比为_______,若质量相同,两种气体的体积比为_______。
16.(25-26高一上·山西太原·期中)山西煤层气(主要成分为)资源丰富,其高效利用对于实现“双碳”目标具有重要意义。设为阿伏加德罗常数的值,下列关于的说法错误的是
A.标准状况下的体积约为6.72L B.所含分子总数为
C.完全燃烧消耗的质量为19.2g D.所含氢原子数目为
17.同温同压下,某容器充满O2重116g,充满CO2重122g,现充满某气体重114g,则该气体的相对分子质量为
A.28 B.32 C.44 D.60
18.相同温度下,等质量的H2、O2、CO2、SO2分别通入四个体积相同的恒容密闭容器中,其中表示通入SO2的容器中的压强的是
A.p1 B.p2 C.p3 D.p4
19.在标准状况下有①,②个HCl分子;③。下列对这三种气体的相关量的关系比较,正确的是
A.质量:②<①<③ B.氢原子数:②>①>③
C.体积:②<①<③ D.密度:②>③>①
20.由NO和CO组成的混合气体与同温同压下空气的密度相等(空气的平均相对分子质量为29),下列关系正确的是
A.混合气体中,CO与NO的质量比为14:15
B.混合气体中,CO与NO的分子个数比为1:2
C.混合气体中,CO占有的体积大于NO占有的体积
D.混合气体中,CO与NO的密度比为15:14
21.(25-26高一上·安徽·阶段检测)将一定量的碳单质在氧气中不完全燃烧,得到4.48 L(已折算为标准状况)CO和的混合气体,该混合气体的密度是相同条件下的15倍。下列有关说法正确的是
A.碳单质的质量为12 g B.碳单质燃烧时消耗了3.6 g氧气
C.混合气体中比CO多 D.混合气体的平均相对分子质量为15
22.现有14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下所占的体积约为8.96 L。回答下列问题:
(1)该混合气体的平均摩尔质量:__________________。
(2)混合气体中碳原子的个数:__________。(用NA表示阿伏加德罗常数的值)
(3)将混合气体依次通过如图装置,最后收集在气球中。
①气球中收集到的气体摩尔质量:_______________;
②标准状况下气球中收集到的气体的体积为__________________;
③气球中收集到的气体的电子总数为______________________。(用NA表示阿伏加德罗常数的值)
23.三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)<Mr(Y)=0.5Mr(Z),下列说法正确的是
A.原子数目相等的三种气体,质量最大的是Z
B.相同条件卜,同质量的二种气体,气体密度最小的是X
C.若一定条件下,三种气体体积均为2.24L,则它们的物质的量一定均为0.1moI
D.同温下,体积相同的两容器分别充2gY气体和lgZ气体,则其压强比为2:1
24.如图所示,在一个恒温恒压的容器中,上方活塞可自由移动。25℃、100kPa下,向其中充入CO和的混合气体使容器内体积等于5L,充分燃烧后,恢复25℃、100kPa,容器内体积为4L,下列说法错误的是
A.反应前后气体的总物质的量之比为5:4
B.反应前CO和的物质的量之比可能为3:2
C.反应前CO和的物质的量之比可能为4:1
D.若为恒温恒容容器,其他条件不变,反应后容器内压强为80kPa
25.(25-26高一上·广东广州·期中)如图一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a、b分成甲、乙两室;在乙室中充入,甲室中充入,静止时隔板位置如图所示。
下列说法正确的是
A.甲室气体质量为28 g B.乙室气体体积11.2 L
C.原子数之比,甲:乙=2:1 D.甲室气体密度为1.25 g/L
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分层作业
第三节 物质的量
第2课时 气体摩尔体积
1.(25-26高一上·山西太原·期中)2025年9月3日,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会在北京举行。大会尾声,8万只氦气球伴随着和平鸽飞向天空。对于一个氦气球来说,其体积的大小主要取决于
①He分子之间的距离 ②He分子本身的直径 ③He分子的数目
A.①③ B.①② C.②③ D.①②③
【答案】A
【解析】气体体积主要由分子间距离(受温度、压强影响)和分子数目(物质的量)决定。氦气分子本身的直径(②)远小于分子间距离,对体积影响可忽略。因此,氦气球体积主要取决于①(分子间距离)和③(分子数目);
故选A。
2.NA为阿伏加德罗常数,下列物质所含分子数最少的是
A.标准状况下4.48 L的二氧化碳 B.3.2 g氧气(氧气的摩尔质量为32 g/mol)
C.含0.4 NA个分子的氢气 D. 0.5 mol氮气
【答案】B
【解析】标准状况下4.48 L二氧化碳的物质的量为:=0.2 mol,3.2 g氧气的物质的量为:=0.1 mol,含0.4 NA个分子的氢气的物质的量为:=0.4 mol,分子的物质的量越大,含有的分子数越多,则含分子数最少的是3.2 g氧气,故选B。
3.下列叙述中,正确的是
A.1 mol H2的质量只有在标准状况下才约为2 g
B.在标准状况下,某物质的体积是22.4 L,则可认为该物质的物质的量约是1 mol
C.在20℃时,1 mol任何气体的体积总比22.4 L大
D.1 mol H2和O2的混合气体,在标准状况下的体积约为22.4 L
【答案】D
【解析】A.1 mol 的质量由公式计算得,质量仅和物质的量、摩尔质量有关,与温度压强无关,不需要在标准状况下,A错误;
B.标准状况下气体摩尔体积约为,因此体积为的气体,物质的量,但未排除标准状况下为非气态的物质(如H2O、SO3等),B错误;
C.气体体积由温度、压强、物质的量共同决定,时压强不确定,1 mol气体的体积不一定比大,C错误;
D.标准状况下气体摩尔体积适用于任何不发生反应的气体(包括混合气体),1 mol该混合气体的体积约为,D正确;
因此答案选D;
4.在标准状况下,所占体积最大的是
A. B.个分子 C. D.
【答案】D
【解析】A.的密度为,90g的体积为;
B.个氮分子的物质的量为1mol,标准状况下体积为;
C.HCl的体积为44.8L;
D.6g氢气的物质的量为,标准状况下体积为;
答案选D。
5.下列各组物质中原子数相同的是( )
A.2LCO和2LN2
B.9gH2O和标准状况下11.2LCO2
C.标准状况下1molO2和22.4LH2O
D.0.2molNH3和4.48LHCl气体
【答案】B
【解析】A.若CO和N2分别处于不同温度压强下,则2L两种气体所含分子数不一定相同,则所含原子数不同,故A不符合题意;
B.9gH2O的物质的量为=0.5mol,所含原子为1.5mol;标准状况下11.2LCO2的物质的量为=0.5mol,所含原子为1.5mol,故B符合题意;
C.标况下水不是气体,22.4L水的物质的量不是1mol,故C不符合题意;
D.未指明温度压强,无法确定4.48LHCl气体的物质的量,故D不符合题意;
综上所述答案为B。
6.下列关于气体摩尔体积的说法中,正确的是
A.常温常压下,2.24 L CO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA
B.1 mol由O2、N2组成的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L
C.常温常压下,32 g O2所占的体积约为22.4 L
D.在标准状况下,NA个H2O分子所占体积约为22.4 L
【答案】B
【解析】A.常温常压下,不能使用标况下的气体摩尔体积计算,此时2.24L气体的物质的量不是0.1mol,A错误;
B.在标准状况下 ,气体摩尔体积约为22.4 L/mol,1 mol混合气体在标准状况下的体积约为22. 4 L,B正确;
C.常温常压下,不能使用标况下的气体摩尔体积计算氧气的体积,C错误;
D.标况下水不是气体,不能使用标况下的气体摩尔体积计算水的体积,D错误;
答案选B。
7.列说法错误的是
A.在标准状况下,的体积是22.4L
B.在标准状况下,的物质的量是0.5mol
C.在标准状况下,的体积是33.6L
D.在标准状况下,个CO分子的体积是33.6L
【答案】A
【解析】A.标准状况下水不是气体,的体积小于22.4L,A错误;
B.标准状况下,的物质的量是0.5mol,B正确;
C.标准状况下,的体积是V=nVm=1.5mol×22,4L/mol=33.6L,C正确;
D.个CO分子物质的量为,标准状况下,体积是V=nVm=1.5mol×22,4L/mol=33.6L,D正确;
故答案为:A。
8.(24-25高一上·广东茂名·期中)用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.标准状况下,体积约为
B.常温常压下,含有的原子数为
C.标准状况下,含有个氦原子的氦气体积约为11.2L
D.标准状况下,中含有的原子数为
【答案】D
【解析】A.标准状况下,三氧化硫不是气体,不确定其物质的量和体积,A错误;
B.常温常压下,不是0.5mol,所含的原子数不是,B错误;
C.有NA个氦原子的氦气物质的量为1mol,在标准状况下的体积约为22.4L,C错误;
D.1mol 含有4mol原子,为1mol,则含有的原子数为,D正确;
故选D。
9.(25-26高一上·山东枣庄·期中)下列叙述正确的是
①和混合气体中含有原子数为
②常温常压下,和的体积相同
③的分子数为
④两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同
⑤同温同体积时,气体的物质的量越大,则压强越大
⑥同压下,气体的密度与气体的摩尔质量成正比
A.①③④⑥ B.②③⑤⑥ C.①②③⑤ D.①③④⑤
【答案】C
【解析】①和的最简式均为,46 g混合气体中含有的单元个数,则混合气体原子数,①正确;
②常温常压下,1 g 的物质的量,14 g 的物质的量。对气体有,温度压强相同时,为定值,当时,,②正确;
③28 g CO的分子数,③正确;
④该选项未明确物质的状态,无法判断在标准状况下的体积,④错误;
⑤当温度和体积相同时,气体的压强比等于气体的摩尔比,⑤正确;
⑥根据阿伏伽德罗定律,对同温同压的气体有。但选项中未明确气体的温度,无法判断密度和摩尔质量的关系,⑥错误;
故答案选C。
10.标准状况下,等质量的①②③④,所占体积由小到大的排列顺序正确的是
A.①④②③ B.④②①③ C.②①③④ D.④③①②
【答案】A
【解析】水为液体,相同质量时体积远小于气体体积,标准状况下,气体摩尔体积为22.4L/mol,根据可知,质量相同时气体体积与气体的摩尔质量成反比,结合M(CO2)>M(O2)>M(H2)可知,标准状况下气体体积由小到大的排列顺序为①④②③,故选A。
11.下列各组中,两种气体的分子数一定相等的是
A.温度相同,体积相同的O2和CO B.温度相等,压强相等的CO和N2
C.压强相同,质量相同的O2和O3 D.体积相同,密度相等的CO和N2
【答案】D
【解析】A.根据N=n·NA知,分子数与物质的量成正比,所以只要O2和CO的物质的量相等其分子数就一定相等,但压强情况未知,分子数不一定相等,A错误;
B.体积未知,分子数不一定相等,B错误;
C.质量相同的O3和O2,二者摩尔质量不等,分子数不等,C错误;
D.体积相同,密度相等的CO和N2,其质量相等,二者摩尔质量相等,所以其物质的量相等,分子数相等,D正确;
故选D。
12.(25-26高一上·云南昭通·期末)雷雨天闪电时空气中有生成。下列说法不正确的是
A.和互为同素异形体
B.和的相互转化是物理变化
C.等质量的和含有相同的原子数
D.在相同的温度和压强下,等体积的和含有相同的分子数
【答案】B
【解析】A.和是氧元素组成的不同单质,互为同素异形体,A项正确;
B.和的相互转化涉及分子结构的改变(化学键断裂和形成),属于化学变化,B项错误;
C.等质量的和中,氧原子的总质量相同,且均为氧原子,故原子数相同,C项正确;
D.根据阿伏伽德罗定律,相同温度和压强下,等体积的任何气体含有相同分子数,D项正确;
故答案选B。
13.现有标准状况下四种气体:①②含0.5mol氯原子的③④0.3mol,下列关系从小到大表示不正确的是
A.气体体积:④<①<②<③ B.质量:④<①<②<③
C.物质的量:①<④<③<② D.氢原子数:②<④<①<③
【答案】C
【分析】①8.96LCH4的物质的量=,质量=,H原子数目=;②含0.5mol氯原子的,质量=,H原子数目=;气体体积=;③30.6gH2S的物质的量=,气体体积=,H原子数目=;④0.3molNH3质量=;气体体积=,H原子数目=;
【解析】A.由上面计算可知:气体体积④<①<②<③,故A正确;B.由上面计算可知:质量④<①<②<③,故B正确;C.由上面计算可知:物质的量④<①<②<③,故C错误;D.由上面计算可知:氢原子数②<④<①<③,故D正确;答案选C。
14.某气体分子由三原子构成,其摩尔质量为M g/mol,该气体质量为m g,阿伏加德罗常数为NA,则:
(1)该气体的物质的量为___________mol;
(2)该气体在标准状况下的体积为___________L;
(3)该气体在标准状况下的密度为___________g/L;
(4)该气体所含原子总数为___________个;
(5)该气体的一个分子的质量为___________g。
【答案】
【解析】(1)该气体的物质的量n=mol;
(2)该气体在标准状况下的体积V=n·Vm=mol×22.4 L/mol=L;
(3)该气体在标准状况下的密度ρ= g/L;
(4)该气体的物质的量n=mol,由于物质一个分子中含有3个原子,则其中所含的原子总数为N(原子)=mol×NA/mol×3=;
(5)该气体质量为m g,其物质的量n=mol,所含分子数目为,则一个分子的质量m(分子)= g。
15.(25-26高一上·陕西汉中·期中)回答下列问题:
(1)H2O的摩尔质量为_______,2molN2O5含_______mol氮原子。
(2)在标准状况下,0.5mol氨气所占的体积约为_______L,质量为_______g。
(3)某气态氧化物化学式为,在标准状况下,1.28g该氧化物的体积为448mL,则该氧化物中R的相对原子质量为_______。
(4)同温同压下,相同物质的量的与H2的体积之比为_______,若质量相同,两种气体的体积比为_______。
【答案】(1)18 4
(2)11.2 8.5
(3)32
(4)1:1 1:32
【解析】(1)H2O的摩尔质量为18,2molN2O5含 2×2mol=4mol氮原子。
(2)在标准状况下,0.5mol氨气所占的体积约为0.5mol×22.4L/mol=11.2L,质量为17g/mol×0.5mol=8.5g。
(3)某气态氧化物化学式为,在标准状况下,1.28g该氧化物的体积为448mL,为,摩尔质量为,则该氧化物中R的相对原子质量为64-16×2=32;
(4)根据阿伏伽德罗定律,同温同压下,相同物质的量的与H2的体积之比为1:1,若质量相同,两种气体的体积比为。
16.(25-26高一上·山西太原·期中)山西煤层气(主要成分为)资源丰富,其高效利用对于实现“双碳”目标具有重要意义。设为阿伏加德罗常数的值,下列关于的说法错误的是
A.标准状况下的体积约为6.72L B.所含分子总数为
C.完全燃烧消耗的质量为19.2g D.所含氢原子数目为
【答案】D
【解析】A.4.8g CH4的物质的量为0.3 mol,标准状况下体积为0.3 mol×22.4 L/mol=6.72 L,A正确;
B.分子总数为0.3 mol×NA mol-1=0.3 NA,B正确;
C.CH4燃烧反应为CH4+2O2CO2+2H2O,0.3 mol CH4消耗0.6 mol O2,质量为0.6 mol×32 g/mol=19.2 g,C正确;
D.0.3 mol CH4含氢原子数为0.3 mol×4×NA mol-1=1.2 NA ,D错误;
故选D。
17.同温同压下,某容器充满O2重116g,充满CO2重122g,现充满某气体重114g,则该气体的相对分子质量为
A.28 B.32 C.44 D.60
【答案】A
【分析】同温同压下,相同容积时,气体的物质的量相同.令气体的物质的量为n,容器质量为m,根据容器充满氧气与二氧化碳的质量,列方程计算n、m的值。
【解析】令气体的物质的量为n,容器质量为m,则:m+n×32g/mol=116g,m+n×44g/mol=122g。解得,n=0.5mol,m=100g。充满某气体后的质量为114g,所以气体的质量为114g-100g=14g,物质的量为0.5mol,气体的摩尔质量为=28g/mol,所以气体的相对分子质量为28。
故选:A。
18.相同温度下,等质量的H2、O2、CO2、SO2分别通入四个体积相同的恒容密闭容器中,其中表示通入SO2的容器中的压强的是
A.p1 B.p2 C.p3 D.p4
【答案】A
【解析】等质量的H2、O2、CO2、SO2四种气体中,由n=可知,SO2的物质的量最小,相同温度、容积时,气体的压强之比等于气体分子物质的量之比,二氧化硫的压强最小,A项正确。
19.在标准状况下有①,②个HCl分子;③。下列对这三种气体的相关量的关系比较,正确的是
A.质量:②<①<③ B.氢原子数:②>①>③
C.体积:②<①<③ D.密度:②>③>①
【答案】D
【分析】计算各物质的物质的量:①=0.3mol;②=0.5mol;③=0.2mol;
【解析】A.根据m=nM知,甲烷质量为0.3 mol×16 g/mol=4.8 g,HCl的质量为0.5 mol×36.5 g/mol=18.25 g,氨气的质量为3.4 g,故质量:③<①<②,A错误;B.甲烷中n(H)=0.3 mol×4=1.2 mol,HCl中n(H) =0.5 mol,氨气中n(H)=0.2 mol×3=0.6 mol,故H原子数目:②<③<①,B错误;C.根据V=nVm知,相同条件下体积之比等于物质的量之比,故体积:③<①<②,C错误;D.根据知,相同条件下,密度之比等于摩尔质量之比,故密度:①<③<②,D正确;故选D。
20.由NO和CO组成的混合气体与同温同压下空气的密度相等(空气的平均相对分子质量为29),下列关系正确的是
A.混合气体中,CO与NO的质量比为14:15
B.混合气体中,CO与NO的分子个数比为1:2
C.混合气体中,CO占有的体积大于NO占有的体积
D.混合气体中,CO与NO的密度比为15:14
【答案】A
【分析】由NO和CO组成的混合气体与同温同压下空气的密度相等(空气的平均相对分子质量为29),结合阿伏加德罗定律可知,混合气体的平均相对分子质量是29,则NO和CO的物质的量之比是1:1,则二者物质的量相等,据此分析解题。
【解析】A.由分析可知,混合气体中,CO与NO的物质的量相等,则质量比为28:30=14:15,A正确;
B.由分析可知,混合气体中,CO与NO的物质的量相等,则分子个数比为1:1,B错误;
C.由分析可知,混合气体中,CO与NO的物质的量相等,则同温同压下气体的体积比等于物质的量之比,故CO占有的体积等于NO占有的体积,C错误;
D.同温同压下,气体的密度之比等于其相对分子质量之比,则混合气体中,CO与NO的密度比为14:15,D错误;
故答案为:A。
21.(25-26高一上·安徽·阶段检测)将一定量的碳单质在氧气中不完全燃烧,得到4.48 L(已折算为标准状况)CO和的混合气体,该混合气体的密度是相同条件下的15倍。下列有关说法正确的是
A.碳单质的质量为12 g B.碳单质燃烧时消耗了3.6 g氧气
C.混合气体中比CO多 D.混合气体的平均相对分子质量为15
【答案】B
【分析】标准状况下,4.48 L气体摩尔数为,混合气体的密度为密度的15倍,已知摩尔质量为2 g/mol,故混合气体平均摩尔质量为,根据混合气体的摩尔数和摩尔质量,可得混合气体的总质量为,假设CO摩尔数为x,摩尔数为y,则:,,计算可得,据此分析:
【解析】A.碳单质燃烧前后碳总质量守恒,故计算CO和的混合气体中的碳质量即为碳单质的质量,A错误;
B.氧气消耗的量也可利用燃烧前后氧质量守恒计算,消耗氧原子的物质的量,消耗氧气的物质的量为,质量,B正确;
C.CO为0.175 mol,为0.025 mol,因此少于CO,C错误
D.根据上述分析,混合气体平均摩尔质量为,则平均相对分子质量为30,D错误;
故答案选B。
22.现有14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下所占的体积约为8.96 L。回答下列问题:
(1)该混合气体的平均摩尔质量:__________________。
(2)混合气体中碳原子的个数:__________。(用NA表示阿伏加德罗常数的值)
(3)将混合气体依次通过如图装置,最后收集在气球中。
①气球中收集到的气体摩尔质量:_______________;
②标准状况下气球中收集到的气体的体积为__________________;
③气球中收集到的气体的电子总数为______________________。(用NA表示阿伏加德罗常数的值)
【答案】(1)36 g·mol-1 (2)0.4NA
(3)①28 g·mol-1 ②4.48 L ③2.8NA
【解析】
(1)混合气体的体积为8.96 L,则其物质的量为n===0.4 mol,混合气体的平均摩尔质量为=36 g·mol-1。(2)设混合气体中 CO的物质的量为x mol,CO2的物质的量为y mol,则根据混合物的质量为14.4 g可得28x+44y=14.4 ①;根据气体的物质的量为0.4 mol,可得x+y=0.4 ②;解得x=0.2,y=0.2;由于CO和CO2中均含1个碳原子,故0.2 mol CO和0.2 mol CO2中共含0.4 mol C原子即0.4NA个。(3)将混合气体依次通过图中装置,则CO2会被NaOH溶液吸收,剩余CO,被浓硫酸干燥后,则在气球中收集到的是干燥纯净的CO气体;①气球中收集到的气体为CO,摩尔质量为28 g·mol-1;②气球中CO的体积V=nVm=0.2 mol×22.4 L·mol-1=4.48 L;③一个CO分子含有14个电子,则电子的物质的量为0.2 mol×14=2.8 mol,电子总数为2.8NA。
23.三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)<Mr(Y)=0.5Mr(Z),下列说法正确的是
A.原子数目相等的三种气体,质量最大的是Z
B.相同条件卜,同质量的二种气体,气体密度最小的是X
C.若一定条件下,三种气体体积均为2.24L,则它们的物质的量一定均为0.1moI
D.同温下,体积相同的两容器分别充2gY气体和lgZ气体,则其压强比为2:1
【答案】B
【解析】A.原子数相等,但不能确定其分子数的关系,即不能确定其物质的量的关系,不能确定其质量的大小,A错误;
B.相同条件下,气体密度与摩尔质量成正比,摩尔质量越小,密度越小,所以X密度最小,B正确;
C.在一定条件下,三者气体体积均为2.24L,则其物质的量相等,由于没有明确是否为标准状况,物质的量不一定是0.1mol,C错误;
D.同温、同体积,气体压强比等于物质的量比,2gY气体和lgZ气体的物质的量之比为,由于Mr(Y)=0.5Mr(Z),则物质的量之比为4:1,在相同的温度和体积时,其压强比为4:1,D错误;
选B。
24.如图所示,在一个恒温恒压的容器中,上方活塞可自由移动。25℃、100kPa下,向其中充入CO和的混合气体使容器内体积等于5L,充分燃烧后,恢复25℃、100kPa,容器内体积为4L,下列说法错误的是
A.反应前后气体的总物质的量之比为5:4
B.反应前CO和的物质的量之比可能为3:2
C.反应前CO和的物质的量之比可能为4:1
D.若为恒温恒容容器,其他条件不变,反应后容器内压强为80kPa
【答案】B
【解析】A.恒温恒压下,体积比等于物质的量比,反应前后体积比5:4,故反应前后气体的总物质的量之比为5:4,A正确;
B.反应为,设反应前CO为x mol、为y mol,若CO完全反应,,解得;若完全反应,,解得,故反应前物质的量之比不可能为3:2,B错误;
C.由B选项的分析可知,当氧气完全反应时,反应前CO和O2的物质的量之比可能为4:1,C正确;
D.恒温恒容下,压强比等于物质的量比,因反应前后气体的总物质的量之比为5:4,故反应后压强为100kPakPa,D正确;
故选B。
25.(25-26高一上·广东广州·期中)如图一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a、b分成甲、乙两室;在乙室中充入,甲室中充入,静止时隔板位置如图所示。
下列说法正确的是
A.甲室气体质量为28 g B.乙室气体体积11.2 L
C.原子数之比,甲:乙=2:1 D.甲室气体密度为1.25 g/L
【答案】A
【分析】同温、同压,气体体积比等于物质的量之比,根据图示,甲室气体的体积为乙室的2倍,所以甲室气体的物质的量为乙室的2倍,甲室气体的物质的量为,据此回答。
【解析】A.由分析知,甲室气体的物质的量为,故甲室气体质量为,A正确;
B.没有明确是否为标准状况,乙室中的体积不一定为11.2 L,B错误;
C.甲室为,乙室为,原子数之比为:,C错误;
D.没有明确是否为标准状况,气体的摩尔体积不一定是22.4L/mol,甲室气体密度不一定为1.25g/L,D错误;
故选A。
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分层作业
第三节
第2课时
A组
1.A
2.B
3.D
4.D
5.B
6.B
7.A
8.D
9.C
10.A
11.D
12.B
13.C
14.
22.4m
M
3mNA
M
22.4
M
N
15.(1)18
(2)11.2
8.5
(3)32
(4)1:1
1:32
B组
16.D
17.A
1/2
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上好每一堂课
物质的量
气体摩尔体积
巩固过关
能力进阶
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18.A
19.D
20.A
21.B
22.(1)36gmol-1
(2)0.4W
(3)①28gmol-1②4.48L
③2.8Na
C组
思维拔高
23.B
24.B
25.A
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