第2章 第3节 第2课时 气体摩尔体积（Word同步练习）-【学而思】2026-2027学年高一化学必修第一册分层练习（人教版）

**基本信息** 高中化学第二章第三节“气体摩尔体积”同步练，通过“基础+提升”分层设计，以概念理解→定量计算→定律应用→综合探究的路径巩固知识，培养化学观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础过关练|气体摩尔体积概念、相关计算、阿伏加德罗定律及推论|以选择、填空为主，结合图像分析（如体积变化图）和易错题警示，强化概念辨析与基础计算| |能力提升练|混合气体计算、实验测定气体摩尔体积、定律推论综合应用|含创新实验题（常温常压气体摩尔体积测定）和复杂情境分析（如密闭容器气体反应），提升科学探究与综合思维能力|

第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第三节　物质的量 第2课时　气体摩尔体积 基础过关练 题组一　正确理解气体摩尔体积 1.[2026浙江金砖高中联盟期中]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.(易错题)气体摩尔体积是指单位物质的量的气体所占的体积。下列说法正确的是 (　　) A.1 mol任何气体的体积都约为22.4 L B.0.5 mol N2在标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L/mol C.标准状况下,2 mol H2O的体积为44.8 L D.标准状况下,1 mol O2、O3的混合气体所占的体积约为22.4 L/mol 3.[2026湖北华中师范大学第一附属中学月考]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 题组二　与气体摩尔体积、气体摩尔质量相关的计算 4.[2026河北沧州期中]设NA为阿伏加德罗常数的值,a g某气体G的分子数为b,则c g该气体在标准状况下的体积为 (　　) A. L　　　　B. L C. L　　　　D. L 5.[2026湖北沙市期中]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 6.[2025江西南昌期中]回答下列问题: (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)在标准状况下,H2和HCl混合气体的密度为1.25 g/L,则该混合气体的平均摩尔质量为　　　　。  7.[2026山东部分学校联考]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。  题组三　阿伏加德罗定律及其推论 8.[2026天津耀华中学月考]同温同压下,a g甲气体和2a g乙气体所占体积之比为1∶2。根据阿伏加德罗定律判断,下列叙述错误的是 (　　) A.甲与乙的相对分子质量之比为1∶1 B.同温同压下甲和乙的密度之比为1∶1 C.等质量的甲和乙中所含的原子数之比一定为1∶1 D.同温同体积下等质量的甲和乙的压强之比为1∶1 9.[2026黑龙江大庆期中]设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的个数是 (　　) ①标准状况下,2.24 L氨气中含有的原子数为0.2NA ②标准状况下,11.2 L O2和22.4 L H2O中所含的氧原子数相等 ③同温同体积时,气体的物质的量越大,压强越大 ④同温同压时,气体的密度之比等于摩尔质量之比 ⑤同温同压时,等质量的CH4和CO2的体积之比为11∶4 A.2个　　　　B.3个　　　　 C.4个　　　　D.5个 10.[2026山东烟台一中月考]容积相同的A、B两个密闭容器,A中充满CO,B中充满混合气体CH4和CO2,同温同压下测得两容器中气体密度相同,下列叙述错误的是 (　　) A.容器A中CO的密度是同温同压下H2密度的14倍 B.容器B中CH4和CO2的物质的量之比为3∶4 C.容器A和B中碳原子数相等 D.容器B中H和O的物质的量之比是8∶3 11.[2026广东名校联考]常温下,将0.1 mol N2和H2、Cl2各0.05 mol的混合气体充入透明的恒容密闭容器中,中间用可自由移动的挡板隔开,如图所示。下列说法错误的是 (　　) A.挡板恰好位于容器的正中间 B.挡板左右两侧的气体压强相同 C.该条件下,右侧气体的密度大于左侧气体的密度 D.将挡板右侧内气体引燃后恢复至室温,挡板最终右移 12.[2025广西南宁三中月考]请完成以下有关计算。 (1)同温、同压下等质量的CO2和CO,它们所占的体积之比为　　　　。  (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)=　　　　。  (4)如图所示,一密闭容器被无摩擦、可自由滑动的隔板a分成甲、乙两室;标准状况下,在乙室中充入0.6 mol HCl,甲室中充入NH3、H2的混合气体,静止时隔板位置如图。已知甲室比乙室中气体的质量少10.9 g。 甲室中气体的物质的量为　　　　mol;甲室中NH3、H2的平均相对分子质量为　　　　。  能力提升练 题组一　与气体摩尔体积相关的综合考查 1.[2026重庆长寿中学月考]设NA为阿伏加德罗常数的值,有臭氧(O3)与二氧化碳的混合气体共23.2 g,其标准状况下体积为11.2 L。下列说法错误的是 (　　) A.混合气体含有的原子数为1.5NA B.混合气体中O3在标准状况下的体积为6.72 L C.混合气体中,臭氧的物质的量分数为60% D.混合气体平均摩尔质量是46.4 创新题型 创新点　实验测定常温常压下气体摩尔体积 2.[2026河北保定期中]若用如图所示实验装置粗略测定常温常压下气体摩尔体积,下列相关说法错误的是 (　　) A.用砂纸打磨镁条是为了除去表面的氧化膜,减小误差 B.用滴有品红溶液的水的原因是溶液呈红色,方便读数 C.镁与稀盐酸反应时放热,若未恢复至室温便读数,测得的气体体积偏小 D.常温常压下气体摩尔体积Vm=×M镁 题组二　阿伏加德罗定律及其推论的应用 3.[2026安徽皖江名校联盟联考]常温常压下,分别向四个气球(忽略气球的弹性形变)中充入相同质量的H2、CH4、CO、O2四种气体。下列说法中正确的是 (　　) A.充入CH4和O2的两个气球体积之比为1∶2 B.充入H2和CH4的两个气球中H原子个数之比为1∶2 C.充入CO和O2的两个气球中气体的密度之比为7∶8 D.将CO换为等质量的N2,气球体积变大 4.[2025河北衡水二中月考]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 5.[2026江苏苏州中学月考]三个密闭容器中分别充入N2、H2、O2三种气体,下列说法正确的是 (　　) 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) 6.[2026福建厦门外国语学校月考]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,恢复至原来的温度,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的体积之比是4∶5或7∶2 答案与分层梯度式解析 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第三节　物质的量 第2课时　气体摩尔体积 基础过关练 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。 归纳总结　(1)固体和液体中粒子间距很小,其体积大小主要取决于粒子数目、粒子大小; (2)对气体来说,粒子间距离远大于粒子本身的直径,气体的体积主要取决于粒子数目、粒子间距离。 2.B　未说明气体所处的温度和压强,无法判断1 mol气体的体积(易错点),A错误;气体摩尔体积与气体的种类和物质的量多少无关,与气体所处的温度和压强有关,0.5 mol N2在标准状况下的体积是0.5 mol×22.4 L/mol=11.2 L,但其“气体摩尔体积”仍约为22.4 L/mol,B正确;H2O在标准状况下不是气体,因此不能使用气体摩尔体积计算其体积(易错点),C错误;在标准状况下,1 mol任何气体的体积都约为22.4 L,O2和O3在标准状况下均为气体,无论比例如何,1 mol该混合气体在标准状况下体积均约为22.4 L,选项中单位错误,D错误。  易错分析　应用Vm=22.4 L/mol时应注意:一看标准状况下物质是否为气体;二看气体是否在标准状况下。常考的标准状况下非气态物质有:水、乙醇、四氯化碳(CCl4)、HF、SO3等。 3.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;该纯净物的物质的量为1 mol,若该纯净物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。 4.A　a g气体G的分子数为b,则该气体的物质的量为 mol,摩尔质量为 g/mol= g/mol。c g该气体的物质的量为 mol= mol,标准状况下体积为22.4 L/mol× mol= L,故选A。 5.B　含1 mol O的NO、CO2、O3的物质的量分别是1 mol、 mol、 mol,三者物质的量之比为6∶3∶2,没有指明温度和压强,无法计算三种气体体积之比,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。 6.答案　(1)11.2 L　(2)164 g/mol　(3)28 g/mol 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)=Vm·ρ=22.4 L/mol×1.25 g/L=28 g/mol。 7.答案　(1)7　(2)5.6　(3)1.61　(4)36 解析　CO与O2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。 8.C　同温同压下,a g甲气体和2a g乙气体所占体积之比为1∶2,则甲与乙的物质的量之比为1∶2,质量分别为a g和2a g,由M=可得M甲=M乙,故相对分子质量之比为1∶1,A正确;同温同压下,气体的密度之比等于摩尔质量之比(破题关键),B正确;甲与乙的摩尔质量相等,等质量的甲和乙物质的量相等,但分子中原子的数目未知,原子数之比不一定为1∶1,C错误;等质量的甲和乙物质的量相同,同温同体积下压强之比为1∶1,D正确。 9.B　①标准状况下,2.24 L氨气(NH3)的物质的量为=0.1 mol,每个NH3分子含有4个原子,因此,0.1 mol NH3中含有的原子数为0.4NA,错误;②标准状况下,11.2 L O2的物质的量为=0.5 mol,含有NA个氧原子,H2O在标准状况不是气体,22.4 L H2O的物质的量远远大于1 mol,标准状况下11.2 L O2和22.4 L H2O中所含的氧原子数不相等,错误;③根据pV=nRT可知,同温同体积时,压强与物质的量成正比,因此,气体的物质的量越大,压强越大,正确;④同温同压下,两种气体A和B,=,则===,故气体的密度之比等于其摩尔质量之比,正确;⑤设CH4和CO2的质量均为m g,则n(CH4)= mol,n(CO2)= mol,在同温同压下,气体的体积之比等于物质的量之比,则V(CH4)∶V(CO2)=n(CH4)∶n(CO2)=∶=44∶16=11∶4,正确。综上,正确的个数为3个,选B。 方法点津　可以利用理想气体状态方程推导各物理量之间的关系,如:pV=nRT=RT⇒pM=ρRT。可以利用下面公式建立同一气体在不同条件下的联系:=。 10.B　同温同压下,两容器容积相同,气体密度相同→两容器中气体的质量相同,物质的量相同(破题关键),假设容器A中气体物质的量是1 mol,则容器B中气体总物质的量也是1 mol,设CH4物质的量为n1 mol、CO2物质的量为n2 mol,列方程组:,解得n1=、n2=,容器B中CH4和CO2的物质的量之比为4∶3,B错误;同温同压下,气体密度之比等于摩尔质量之比,则==14,A正确;两容器中气体物质的量相同,根据碳原子守恒可知,碳原子物质的量相同,即容器A和B中碳原子数相等,C正确;根据B中计算可知,容器B中H的物质的量为×4 mol= mol,O的物质的量为×2 mol= mol,故H和O的物质的量之比为 mol∶ mol=8∶3,D正确。 11.D　由题干信息可知,挡板可自由移动,故挡板两侧的气体压强相等,又因挡板两侧气体物质的量均为0.1 mol且温度相同,故挡板位于正中间,A、B正确;由于挡板两侧容器的体积相等,左侧有0.1 mol氮气,其质量为2.8 g,右侧为0.05 mol氢气和0.05 mol氯气,其总质量为0.05 mol×2 g/mol+0.05 mol×71 g/mol=3.65 g,则该条件下,右侧气体的密度大于左侧气体的密度,C正确;将挡板右侧内气体引燃发生反应H2+Cl2 2HCl,生成0.1 mol氯化氢气体,两侧气体的物质的量相等,恢复至室温后挡板最终仍在容器的正中间,D错误。 12.答案　(1)7∶11　(2)a∶b　(3)①1∶1　②2∶1　(4)1　11 解析　(1)根据pV=RT,同温同压下等质量的CO2和CO的体积之比为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。 (4)由题图可知,甲室中气体与乙室中气体的体积之比为5∶3,同温同压下,甲、乙两室中气体物质的量之比也为5∶3,故甲室中气体物质的量为0.6 mol×=1 mol;已知甲室比乙室中气体的质量少10.9 g,则甲室中气体的质量为0.6 mol×36.5 g/mol-10.9 g=11 g,甲室中NH3、H2的平均摩尔质量为=11 g/mol,故甲室中NH3、H2的平均相对分子质量为11。 能力提升练 1.D　臭氧与二氧化碳的混合气体共23.2 g,其标准状况下体积为11.2 L,混合气体的物质的量为=0.5 mol;设臭氧为x mol,二氧化碳为y mol,可得x+y=0.5、48x+44y=23.2,解得x=0.3、y=0.2(破题关键)。O3与CO2都是三原子分子,所以混合气体含有的原子数为0.5 mol×3×NA mol-1=1.5NA,A正确;根据以上分析可知,臭氧为0.3 mol,标准状况下的体积为0.3 mol×22.4 L/mol=6.72 L,B正确;混合气体中,臭氧的物质的量分数为×100%=60%,C正确;混合气体的平均摩尔质量为=46.4 g/mol,缺少单位,D错误。  2.C　该实验在常温常压下测定气体摩尔体积的原理:Vm=,V(H2)=V水(量筒),Mg+2HCl MgCl2+H2↑,即n(H2)=n(Mg)=,常温常压下气体摩尔体积Vm=×M镁,镁表面的氧化膜与盐酸反应不能生成氢气,若不除去,则会导致计算时使用的镁的质量大于实际反应的镁的质量,A、D正确;滴有品红溶液的水呈红色,更方便读数,B正确;镁与稀盐酸反应时放热,气体受热膨胀,若未恢复至室温便读数,测得的气体体积偏大,C错误。 3.C　同温同压下,气体体积之比等于物质的量之比,充入CH4和O2的两个气球体积之比V(CH4)∶V(O2)=n(CH4)∶n(O2)=∶=32 g/mol∶16 g/mol=2∶1,A错误;设充入H2和CH4的质量为m g,H2中H原子物质的量为2×=m mol,CH4中H原子物质的量为4×= mol,则H原子个数之比为m∶=4∶1,B错误;同温同压下,气体密度之比等于其摩尔质量之比,则ρ(CO)∶ρ(O2)=M(CO)∶M(O2)=28 g/mol∶32 g/mol=7∶8,C正确;CO和N2的摩尔质量均为28 g/mol,相同质量时物质的量相同,则体积也相同,气球体积不会变大,D错误。 4.B　由pV=nRT=RT可推导出p=×=(破题关键)。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。 5.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得pM=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。 6.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,恢复至原来的温度,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)=×2= mol,n(O2)=3 mol- mol= mol,氢气和氧气体积之比=二者物质的量之比,为 mol∶ mol=4∶5;假设氧气完全反应,则反应前n(O2)== mol,n(H2)=3 mol- mol= mol,氢气和氧气的体积之比=二者物质的量之比,为 mol∶ mol=7∶2,故反应前H2与O2的体积之比为4∶5或7∶2,D正确。 7 学科网（北京）股份有限公司 $