内容正文:
作业验收评价(七) 物质的量 气体摩尔体积
一、选择题
1.下列对于“摩尔”的理解正确的是 ( )
A.1 mol任何物质所含有的分子数都相同
B.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol
C.摩尔可以把物质的宏观量与微观粒子的数量联系起来
D.1 mol H2O2分子中含有1 mol H2分子和1 mol O2分子
2.(2026·宿迁致远中学期初)下列叙述正确的是 ( )
A.1 mol H2SO4的质量是98 g·mol-1
B.1 mol C约含有6.02×1023个碳原子
C.CO2的摩尔质量等于CO2的相对分子质量
D.在标准状况下,1 mol任何物质的体积都约为22.4 L
3.下列有关说法不正确的是 ( )
A.分子数目相等的H2、O2和Cl2,质量最大的是Cl2
B.同温同压下,相同质量的CO和CO2,体积最小的是CO2
C.标准状况下,2.24 L H2和O2混合气体,分子数一定为0.1NA
D.同温下,向体积固定的容器中分别充入CO2和CO,充CO2时重
4.(2026·常州期中)下列说法正确的是 ( )
A.常温常压下,16 g CH4的体积约占22.4 L
B.室温下18 g H2O中含有的氢原子数约为6.02×1023
C.同温同压下,SO2和O2的密度之比为1∶2
D.标准状况下22.4 L CO和H2的混合气体中所含原子数约为2×6.02×1023
5.某硫原子的质量是a g,12C原子的质量是b g,若NA只表示阿伏加德罗常数的数值,则下列说法中正确的是 ( )
A.该硫原子的相对原子质量为
B.m g该硫原子的物质的量为 mol
C.该硫原子的摩尔质量是aNA g
D.a g该硫原子所含的电子数为16NA
6.(2026·南通海安实中月考)青蒿素是一种用于治疗疟疾的药物,青蒿素的分子式为C15H22O5,相对分子质量是282。
下列关于青蒿素的说法正确的是 ( )
A.C15H22O5的摩尔质量为282 g
B.C15H22O5分子中氢原子与氧原子质量比为22∶5
C.1个C15H22O5分子的质量约为 g
D.含有6.02×1023个碳原子的C15H22O5的物质的量为1 mol
7.(2026·南京十三中期中)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 ( )
A.23 g NO2和N2O4的混合气体中所含的O原子数为NA
B.22 g N2O和CO2的混合气体中含有O原子的数目为0.5NA
C.3.2 g O2在反应过程中得到电子的数目一定为0.4NA
D.22 g CO2所含原子的数目与标准状况下11.2 L H2O所含原子数目相同
8.将22.4 L某气态氮氧化合物与足量的灼热铜粉完全反应后生成氮气的体积11.2 L(体积均在相同条件下测定),则该氮氧化合物的化学式为 ( )
A.NO B.N2O3
C.N2O D.N2O4
9.(2026·梧州市期中联考)在同温同压下,甲容器内充满CH4,乙容器内充满NH3,若甲、乙容器内所含氢原子数目之比为1∶1,则甲、乙两个容器的体积比是 ( )
A.1∶1 B.2∶3
C.3∶4 D.4∶3
10.(2026·安徽省部分学校期末)科学家在特定的条件下,实现了下列的转化,合成了环状的C18分子。下列有关说法正确的是 ( )
A.C18是一种新型化合物,摩尔质量为216
B.2.8 g CO中含有O的物质的量为0.1 mol
C.1 mol C24O6中含有24个碳原子
D.等质量的C22O4含碳量比C20O2高
11. (2026·苏州中学期中)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.1 mol Na2O2固体中所含离子总数约为4NA
B.1 mol Cl2溶于水充分反应,转移电子数为NA
C.0.1 mol Fe与0.1 mol Cl2充分反应,转移的电子数为0.2NA
D.18 g O中含有的中子数为10NA
12.标准状况下,22.4 L由O2与CO2组成的混合气体质量为35 g,下列说法不正确的是 ( )
A.该混合气体的密度为1.562 5 g·L-1
B.O2与CO2的质量之比为11∶24
C.该混合气体的平均摩尔质量为35 g·mol-1
D.O2与CO2的物质的量之比为3∶1
二、非选择题
13.(6分)填写下列空白。
(1)将等物质的量的NH3和CH4混合,混合气体中NH3与CH4的质量比为 。
(2)标准状况下,密度为0.75 g·L-1的NH3与CH4组成的混合气体中,NH3的体积分数为 。
(3)已知a g A和b g B恰好完全反应生成0.2 mol C和d g D,则C的摩尔质量为 。
(4)现有下列三种气体:①32 g CH4;②约含有6.02×1023个HCl分子的氯化氢气体;③标准状况下33.6 L O2。请按物理量由小到大的顺序排列:
a.质量: (填序号,下同);
b.分子数目: ;
c.相同状况下气体的体积: 。
14.(8分)回答下列问题。
(1)a mol H2SO4中含有b个氧原子,则阿伏加德罗常数可以表示为 。
(2)某固体A在一定条件下加热分解,产物全是气体,A的分解反应为2A(s)B(g)+2C(g)+2D(g),现测得分解产生的混合气体对氢气的相对密度为d,则A的摩尔质量为 g·mol-1。
(3)在某温度时,一定量的元素A的氢化物AH3,在恒温恒压的密闭容器中完全分解为两种气态单质,此时容器的体积变为原来的,则A单质的分子式为 。
(4)一密闭气缸被一不漏气但可自由滑动的活塞隔开分成两部分。反应前,左边充有N2,右边充有H2、O2的混合气体;20 ℃时,将右边的混合气体点燃,反应后冷却到20 ℃,若活塞最终静止于气缸的中央(液体体积忽略不计)。则反应前容器中N2和O2的物质的量之比可能为 (只填一组数据即可)。
答案
评价(七) 物质的量 气体摩尔体积
1.选B 1 mol任何物质所含有的分子数不一定相同,因为物质可能由原子、离子等构成,A项错误;摩尔是物质的量的单位,符号为mol,符合定义,B项正确;物质的量是连接宏观量与微观粒子数量的桥梁,摩尔是其单位,C项错误;H2O2分子中不含H2或O2分子,D项错误。
2.选B 1 mol H2SO4的质量是98 g,A错误;1 mol C约含有6.02×1023个碳原子,B正确;CO2的摩尔质量以g·mol-1为单位,与CO2的相对分子质量在数值上相等,C错误;在标准状况下,1 mol任何气体的体积都约为22.4 L,D错误。
3.选D 分子数目相等的H2、O2和Cl2,物质的量相同,质量由摩尔质量决定,Cl2的摩尔质量最大(71 g·mol-1),因此质量最大,A正确;同温同压下,体积与物质的量成正比,CO的摩尔质量(28 g·mol-1)小于CO2(44 g·mol-1),相同质量时CO的物质的量更大,体积更大,CO2体积更小,B正确;标准状况下,任何气体的摩尔体积均为22.4 L·mol-1,2.24 L混合气体的物质的量为0.1 mol,分子数为0.1NA,H2和O2在标况下均为气体,混合后分子数不变,C正确;同温同体积时,若压强相同,则物质的量相同,CO2的摩尔质量更大,质量更大,但题目未说明压强是否相同,所以无法比较,D错误。
4.选D 常温常压下,气体摩尔体积大于22.4 L·mol-1,则16 g甲烷的体积大于:×22.4 L·mol-1 =22.4 L,A错误;室温下18 g水中含有氢原子数约为×2×6.02×1023 mol-1=1.204×1024,B错误;由阿伏加德罗定律推论可知,同温同压下,气体的密度与摩尔质量成正比,则二氧化硫和氧气的密度比为64 g·mol-1∶32 g·mol-1=2∶1,C错误;一氧化碳和氢气均为双原子分子,则标准状况下22.4 L混合气体中所含原子数约为×2×6.02×1023 mol-1=2×6.02×1023,D正确。
5.选B A项,该硫原子的相对原子质量为该原子的质量除以12C原子质量的,即,不正确;B项,m g硫原子的个数为,其物质的量为 mol,正确;C项,该硫原子的摩尔质量是aNA g·mol-1,不正确;D项,一个硫原子所含电子数为16,硫原子的质量为a g,则a g该硫原子即为1个硫原子,所含电子数为16,不正确。
6.选C 摩尔质量的单位为g·mol-1,A错误;C15H22O5分子中氢原子与氧原子质量比为=,B错误;1 mol C15H22O5的质量为282 g,含有6.02×1023个分子,所以1个C15H22O5分子的质量约为 g,C正确;含有6.02×1023个碳原子的C15H22O5的物质的量为 mol,D错误。
7.选A NO2和N2O4的最简式均为NO2,23 g混合气体含最简式的总物质的量为=0.5 mol,每个NO2含2个O原子,故O原子数为0.5×2×NA=NA,A正确。N2O和CO2的摩尔质量均为44 g·mol-1,22 g混合气体总物质的量为0.5 mol。若全为N2O,O原子数为0.5×1×NA=0.5NA;若全为CO2,O原子数为0.5×2×NA =NA,混合后O原子数应在0.5NA~NA之间,B错误。3.2 g O2为0.1 mol,若O2被还原为O2-,每个O2分子得4e-,总得电子数为0.1×4×NA =0.4NA。但若O2参与其他反应(如氧气与Na加热生成Na2O2),得电子数可能不同,故“一定”不成立,C错误。22 g CO2含0.5 mol分子,原子数为0.5×3×NA=1.5NA。标准状况下H2O为液态,11.2 L H2O物质的量不为0.5 mol,D错误。
8.选A 根据题意,假设反应为2NxOy+2yCu==2yCuO+xN2。又因为在相同条件下,气体的体积之比等于其物质的量之比,根据题中数据,反应后气体体积为反应前气体体积的一半,所以可判断x=1,根据选项中的化学式,故可判断A正确。
9.选C 根据阿伏加德罗定律,同温同压下气体的体积比等于物质的量之比;设甲容器中CH4的物质的量为n1,乙容器中NH3的物质的量为n2;每个CH4分子含4个H原子,甲容器中H原子总数为4n1;每个NH3分子含3个H原子,乙容器中H原子总数为3n2;题目给出H原子数目之比为1∶1,即:4n1=3n2⇒=,因此,甲、乙容器的体积比为n1∶n2=3∶4,对应选项C。
10.选B 由一种元素组成的纯净物属于单质,且摩尔质量的单位是g·mol-1,故C18的摩尔质量为216 g·mol-1,A错误;2.8 g CO,其物质的量为=0.1 mol,故氧原子的物质的量为0.1 mol,B正确;1 mol C24O6分子中含有碳原子为24 mol,C错误;C22O4分子中碳的百分含量比C20O2低,故等质量时,C20O2的含碳量更高,D错误。
11.选C Na2O2由Na+和构成,1 mol Na2O2含3 mol离子,总数为3NA,A错误;Cl2与水的反应是可逆的,根据Cl2+H2O⇌HCl+HClO可知,1 mol Cl2仅部分反应,转移电子数小于NA,B错误;0.1 mol Cl2完全反应转移0.2 mol电子,Fe与Cl2物质的量相等时,Cl2不足,转移电子数以Cl2计算,为0.2NA,C正确;O的摩尔质量为20 g·mol-1,18 g对应0.9 mol,1个分子含10个中子,总中子数为9NA,D错误。
12.选B 22.4 L由O2与CO2组成的混合气体质量为35 g,混合气体的物质的量为1 mol,则n(O2)+n(CO2)=1 mol,n(O2)×)×44 g·mol-1=35 g,解得n(O2)=0.75 mol,n(CO2)=0.25 mol,据此回答。ρ===1.562 5 g·L-1,A正确;O2质量=0.75 mol×32 g·mol-1=24 g,CO2质量=0.25 mol×44 g·mol-1=11 g,质量比为24∶11,B错误;===35 g·mol-1,C正确;O2与CO2的物质的量比为0.75∶0.25=3∶1,D正确。
13.解析:(2)标准状况下,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,设NH3的体积分数为x,则17x+16(1-x)=16.8,解得x=0.8,即80%。(3)根据质量守恒定律,C的质量为(a+b-d)g,则C的摩尔质量为=5(a+b-d)g·mol-1。(4)①32 g CH4的物质的量为2 mol;②约含有6.02×1023个HCl分子的物质的量为1 mol,其质量为36.5 g;③标准状况下33.6 L O2的物质的量为1.5 mol,其质量为32 g·mol-1×1.5 mol=48 g。a.根据上述分析可知,三种物质的质量为①<②<③。b.根据N=n·NA可知,气体分子数与其物质的量成正比,气体的物质的量为②<③<①,则三种气体含有分子数目为②<③<①。c.根据V=n·Vm可知,相同条件下气体的体积与其物质的量成正比,气体的物质的量为②<③<①,则三种气体的体积为②<③<①。
答案:(1)17∶16 (2)80% (3)5(a+b-d)g·mol-1
(4)a.①<②<③ b.②<③<① c.②<③<①
14.解析:(1)a mol H2SO4中含氧原子的物质的量为4a mol,个数为b,由公式n=,得NA== mol-1。(2)2 mol A完全分解生成1 mol B、2 mol C和2 mol D,所得混合气体的总物质的量为5 mol,混合气体的平均摩尔质量为2d g·mol-1,则混合气体的总质量为5 mol×2d g·mol-1=10d g,由质量守恒知2 mol A的质量为10d g,则A的摩尔质量M(A)==5d g·mol-1。(3)设1 mol AH3完全分解生成 mol H2和一定量的A单质,因反应后容器的体积变为原来的,则1 mol AH3分解应生成 mol气体,其中H2有 mol,则生成A单质 mol,由A原子守恒可知, mol A单质中含A原子1 mol,则A单质的分子式为A4。(4)设反应前N2有1 mol,则H2和O2共3 mol,反应后N2与剩余气体体积相等,则反应后剩余气体的物质的量为1 mol,由方程式:2H2+O22H2O,共消耗2 mol气体,其中,消耗H2的物质的量为 mol,消耗O2的物质的量为 mol,若剩余气体为H2,则反应前N2和O2的物质的量之比为1 mol∶ mol=3∶2,若剩余气体为O2,则反应前N2和O2的物质的量之比为1 mol∶=3∶5。
答案:(1) mol-1 (2)5d (3)A4 (4)3∶5
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