1.3 第2课时 气体摩尔体积(Word教参)-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中化学必修第一册（鲁科版）

第2课时　气体摩尔体积 1.了解气体摩尔体积的含义和应用。 2.运用物质的量、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算。 3.了解阿伏加德罗定律及其推论，并能够运用阿伏加德罗定律解决简单问题。 知识点一　气体摩尔体积 1.决定物质体积大小的因素 2.气体摩尔体积 （1）概念：一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占有的体积叫作气体摩尔体积，符号为Vm，常用的单位有　L·mol－1　或m3·mol－1。 （2）符号：　Vm　，常用单位：　L·mol－1　或m3·mol－1。 （3）公式：Vm＝　　。 3.标准状况下（STP）的气体摩尔体积 CO2是植物光合作用的必需原料。某研究机构测定CO2含量如图所示。 【交流讨论】 1.在该测定条件下，1立方米空气所含气体分子的物质的量是多少？ 提示：n＝＝≈44.6 mol。 2.在本次测定中，若将1立方米空气中CO2气体提取出来，计算标准状况下CO2气体的体积是多少？ 提示：V＝n·Vm＝·Vm＝× 22.4 L·mol－1＝44.8 L。 3.当1 mol气体的体积为22.4 L时，能否说明该气体一定处于标准状况？ 提示：不能。标准状况下，1 mol气体的体积约为 22.4 L，但 1 mol气 体的体积为22.4 L时，并不一定说明该气体处于标准状况下，比如适当的升高温度（气体膨胀）、增大压强（压缩气体），也能使任意 1 mol 气体的体积变为22.4 L。 1.气体摩尔体积的四个要素 对象 气体摩尔体积研究的对象是气体（单一气体或混合气体） 状况 标准状况（STP）：温度为0 ℃、压强为101 kPa，Vm ＝22.4 L·mol－1；Vm ＝22.4 L·mol－1时，不一定是标准状况 定量 1 mol任何气体都含有阿伏加德罗常数个分子。标准状况下，n mol气体的体积为n mol×22.4 L·mol－1＝22.4n L 数值 气体摩尔体积（Vm）、气体的摩尔质量（M）、气体密度（ρ）之间的关系： Vm＝ 2.标准状况下有关气体摩尔体积的计算 ①气体的物质的量n＝ ②气体的摩尔质量M＝＝＝22.4 L·mol－1·ρ（ρ的单位是g·L－1） ③气体的分子数N＝n·NA＝·NA ④气体的质量m＝n·M＝·M 1.（2025·厦门高一期中）NA为阿伏加德罗常数的值，标准状况下，下列气体体积最小的是（　　） A.2.24 L的二氧化碳 B.16 g氧气 C.含NA个分子的氢气 D.14 g氮气 解析：A　标准状况下CO2的体积为2.24 L；16 g O2的物质的量为 mol＝0.5 mol，标准状况下体积为11.2 L；含NA个分子的氢气物质的量为1 mol，标准状况下体积为22.4 L；14 g氮气的物质的量为 mol＝0.5 mol，标准状况下体积为11.2 L。 2.（2026·北京海淀高一期中）有一份气体样品的质量是7.1 g，标准状况下的体积为2.24 L，该气体的摩尔质量是（　　） A.28.4 g B.28.4 g·mol－1 C.71 g D.71 g·mol－1 解析：D　标准状况下气体的体积为2.24 L，则气体的物质的量为n＝＝＝0.1 mol，该气体的摩尔质量是M＝＝＝71 g·mol－1。 3.（1）标准状况下，33.6 L Cl2的物质的量是　1.5 mol　，16 g O2所占体积约是　11.2 L　。 （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　44.8 L　。 （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是　NA（6.02×1023）　。 知识点二　阿伏加德罗定律及其推论 1.阿伏加德罗定律 （1）内容 （2）解释：同温同压下，气体分子间的平均距离相等，故体积相同时，气体分子数相等，其物质的量也相等。 2.阿伏加德罗定律的常用推论 （1）同温、同压→气体的体积与物质的量成正比→＝； （2）同温、同压→气体的密度与摩尔质量成正比→＝； （3）同温、同体积→气体的压强之比与其物质的量成正比→＝； （4）同温、同压、同体积→气体的质量与摩尔质量成正比→＝。 名师点拨 （1）阿伏加德罗定律及推论适用于任意气体（单一气体或混合气体）。 （2）阿伏加德罗定律可概括为三“同”定一“同”，即同温、同压、同体积的气体，分子数相同，但所含原子数不一定相同。 （3）阿伏加德罗定律及其推论可通过理想气体状态方程pV＝nRT（式中R为常数）以及n＝＝、ρ＝进行推导而获得。 某同学在元旦晚会上表演的化学节目为猜气球——他先在实验室中用等质量的CH4、CO2、O2、SO2分别吹出四个气球，然后在晚会的现场让同学猜测气球是用哪种气体吹起的。 【交流讨论】 1.如果你在晚会现场，你会怎样猜测呢？ 提示：等质量的CH4、CO2、O2、SO2的物质的量之比为∶∶∶，因此在相同的条件下，它们的体积比为∶∶∶。因此A、B、C、D四个气球中的气体分别为SO2、CO2、O2、CH4。 2.同温、同压下，某容器充满O2时质量为116 g，充满CO2时质量为122 g，充满某气体X时质量为114 g，则气体X的相对分子质量是多少？ 提示：[方法一]按常规思路，设容器的质量为m。因容器容积不变，根据阿伏加德罗定律，气体分子的物质的量必相等，所以有： ＝＝， 解得m＝100 g，M（X）＝28 g·mol－1。 [方法二]用数学上的分比定理，上式可变形为 ＝， 解得M（X）＝28 g·mol－1。 1.（2026·上海高一期中）两个相同容器中，一个盛有HCl，一个是H2和Cl2的混合气体（相互之间不反应），同温同压下，两个容器内气体一定具有相同的（　　） A.分子数 B.密度 C.质量 D.摩尔质量 解析：A　据阿伏加德罗定律，同温同压下，相同体积的气体物质的量相等，则分子数一定相同，A正确；密度与气体的摩尔质量相关，当H2和Cl2的混合比例为1∶1时密度和HCl的密度相等，而题干中H2和Cl2的混合比例未明确，其平均摩尔质量不一定等于HCl的摩尔质量，则密度不一定相等，B错误；当H2和Cl2的混合比例为1∶1时质量和HCl质量相等，但题意中H2和Cl2的混合比例未明确，则质量不一定相等，C错误；H2和Cl2的混合比例未明确，则混合气体的平均摩尔质量无法确定，不一定与HCl摩尔质量相等，D错误。 2.（2026·安徽蚌埠高一期中）一定条件下，硝酸铜发生分解反应：2Cu（NO3）22CuO＋4NO2↑＋O2↑，收集产生的所有气体（NO2、O2）共11.2 L（已折算成标准状况）。关于这11.2 L气体，下列叙述错误的是（　　） A.m（NO2）∶m（O2）＝23∶4 B.V（NO2）∶V（O2）＝4∶1 C.平均相对分子质量为44 D.N（N）∶N（O）＝2∶5 解析：C　标准状况下11.2 L气体的物质的量为＝0.5 mol，生成的NO2和O2的物质的量之比为化学计量数之比为4∶1，NO2和O2的物质的量分别为0.4 mol和0.1 mol。生成的NO2和O2的质量比为（0.4×46）∶（0.1×32）＝18.4∶3.2＝23∶4，A正确；标准状况下NO2和O2的体积之比等于物质的量之比为4∶1，B正确；混合气体的平均相对分子质量＝＝43.2，C错误；原子数目之比等于原子的物质的量之比，故N（N）∶N（O）＝0.4∶（0.4×2＋0.1×2）＝2∶5，D正确。 3.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 解析：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＝计算得M甲＝M乙，相对分子质量之比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，由A可知，甲与乙的摩尔质量相等，甲和乙的密度之比为1∶1，B正确；由A可知，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；由A可知，甲与乙的摩尔质量相等，同温同体积下等质量的甲和乙物质的量相同，压强之比1∶1，D正确。 能力培养　阿伏加德罗定律的应用（分析与推测） 　一个密闭容器，中间有一个可自由滑动的隔板（厚度可忽略）将容器分成两部分，当左侧充入1 mol N2，右侧充入CO和CO2的混合气体共8 g时，隔板处于如图所示位置（左、右两侧温度相同）： 1.右侧CO与CO2分子数之比为　　。 提示：当左侧充入1 mol N2，右侧充入CO和CO2的混合气体共8 g，左、右两室的压强相等，则右室中CO和CO2的总物质的量为1 mol×＝0.25 mol，设CO和CO2的物质的量分别为x、y，则：解得x＝0.187 5 mol、y＝0.062 5 mol。分子数目之比等于物质的量之比，右侧CO与CO2分子数之比为0.187 5 mol∶0.062 5 mol＝3∶1。 2.右侧气体密度是相同条件下氢气密度的　　倍。 提示：右侧气体的平均摩尔质量为＝32 g·mol－1，相同条件下气体密度之比等于摩尔质量之比，故右侧气体密度是相同条件下氢气密度的＝16倍。 3.若隔板处于距离右端处，其他条件不变，则前后两次压强之比为　　。 提示：由pV＝nRT可得p＝RT，则恒温条件下压强与成正比，若隔板处于距离右端处，则右侧气体物质的量为1 mol×＝0.2 mol，则前后两次压强之比为∶＝25∶24。 解答阿伏加德罗定律及推论题的思维模板 【迁移应用】 1.下列示意图中，白球代表氢原子，黑球代表氦原子，方框代表容器，容器中间有一个可以上下滑动的隔板（其质量忽略不计）。其中能表示等质量的氢气与氦气的是（　　） 解析：A　氢气为双原子分子，而He为单原子分子，等质量的He与H2的物质的量之比为1∶2，同温同压下，则H2的体积是He的2倍，H2的分子个数是He的2倍。 2.（2025·郑州高一期中）在相同条件下，向三个相同的如图所示的容器中分别充入等质量的H2、CH4、O2三种气体，则容器中三种气体的体积（V）从大到小的顺序是（　　） A.V＞V＞V B.V＞V＞V C.V＞V＞V D.V＞V＞V 解析：B　在相同条件下，等质量H2、CH4、O2三种气体的物质的量n＞n＞n，根据阿伏加德罗定律，则V＞V＞V。 3.（2026·广东广州高一期中）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0.5 mol NH3，甲室中充入N2，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－1 解析：A　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1.0 mol N2。故甲室气体质量为1.0 mol×28 g·mol－1＝28 g，A正确；没有明确是否为标准状况，乙室中0.5 mol NH3的体积不一定为11.2 L，B错误；甲室为1.0 mol N2，乙室为0.5 mol NH3，原子数之比为1.0 mol×2NA∶0.5 mol×4NA＝1∶1，C错误；没有明确是否为标准状况，气体的摩尔体积不一定是22.4 L·mol－1，甲室气体密度不一定为1.25 g·L－1，D错误。 4.（2026·辽宁大连高一期中）室温下，某容积固定的密闭容器由可移动的活塞隔成A、B两室，向A室充入H2、O2混合气体，向B室充入1 mol空气，此时活塞的位置如图所示，此时测得A室混合气体的质量为34 g。若将A室H2、O2的混合气体点燃，充分反应后，恢复至原温度（非气体体积忽略不计）最终活塞左移。下列说法正确的是（　　） A.反应前，活塞左侧两气体物质的量之比为2∶1 B.反应中，活塞左移说明左侧气体分子数减少，右侧气体分子数增多，最终相等 C.反应后，恢复到室温，活塞左右两侧原子数一定相等 D.最终活塞停留的位置在2刻度处 解析：D　依据阿伏加德罗定律及其推论，同温同压下，气体的体积之比等于物质的量之比，B室空气物质的量为1 mol，则A室H2和O2的混合气的物质的量为×1 mol＝2 mol；A室混合气体的质量为34 g，设H2的物质的量为x mol，则O2的物质的量为（2－x）mol，列方程为2x＋32（2－x）＝34，x＝1，则H2、O2的物质的量各为1 mol，点燃并恢复到室温后（1 mol H2消耗0.5 mol O2），剩余0.5 mol O2。反应前，活塞左侧H2、O2的物质的量之比为1∶1，A错误；反应中，活塞左移说明左侧气体分子数减少，但右侧气体分子数不变，最终左侧O2为0.5 mol，右侧空气为1 mol，两侧气体的物质的量不相等，B错误；反应后，恢复到室温，活塞左右两侧原子数并不相等（左侧0.5 mol O2，右侧1 mol 空气），C错误；最终左侧剩余O2为0.5 mol，右侧空气为1 mol，同温同压下气体的体积之比等于物质的量之比，则A、B两室气体的体积比为0.5∶1＝1∶2，故最终活塞停留的位置在2刻度处，D正确。 　　 1.（2026·贵州贵阳高一期中）科学家合成了一种新型氮分子（化学式为N4），等质量的N2和N4具有相同的（　　） A.体积 B.氮原子数 C.分子数 D.摩尔质量 解析：B　设等质量的N4和N2均为m g，则N4物质的量为＝ mol，N2物质的量为＝ mol。气体所处状况不明确，无法判断二者体积的相对大小，A错误；N2的原子数为×2×NA＝NA，N4的原子数为×4×NA＝NA，两者相等，B正确；分子数与物质的量成正比，N2的分子数是N4的两倍，C错误；N2的摩尔质量为28 g·mol－1，N4的摩尔质量为56 g·mol－1，D错误。 2.设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（　　） A.1.6 g N所含电子数为0.9NA B.标准状况下，11.2 L SO2所含质子数为20NA C.标准状况下，11.2 L氦气所含原子数为0.5NA D.标准状况下，22.4 L CCl4中含有的氯原子数为 4×6.02×1023 解析：C　1.6 g N的物质的量为0.1 mol，1个N含有10个电子，故1.6 g N所含电子数为NA，A错误；标准状况下，11.2 L SO2为0.5 mol，1个 SO2含有32个质子，故11.2 L SO2所含质子数为16NA，B错误；标准状况下，11.2 L氦气为 0.5 mol，氦气为单原子分子，故所含原子数为0.5NA，C正确；标准状况下，CCl4为液体，无法计算22.4 L CCl4的物质的量，D错误。 3.（2026·北京海淀高一期中）二氧化氯（ClO2）是国际上公认的安全、低毒的绿色消毒剂。制取ClO2的微观过程如图所示。下列说法错误的是（　　） A.该反应不属于置换反应 B.该反应中所有含氯物质均属于化合物 C.该反应的化学方程式为Cl2＋2NaClO22ClO2＋2NaCl D.制取1 mol ClO2需消耗Cl2 11.2 L（标准状况） 解析：B　置换反应为“单质＋化合物＝单质＋化合物”的形式，故该反应不属于置换反应，A正确；该反应涉及的含氯物质中，Cl2属于单质，不属于化合物，B错误；由图可知，该反应的化学方程式为Cl2＋2NaClO22ClO2＋2NaCl，C正确；由该反应的化学方程式可知，制取1 mol ClO2需消耗0.5 mol Cl2，其在标准状况下的体积为11.2 L，D正确。 4.（2026·黑龙江哈尔滨高一期中）标准状况下，下列物质：①9.03×1023个H2O分子　②35.5 g氯气 ③6.72 L氧气　④0.2 mol NH3。下列关系错误的是（　　） A.体积：③＞④ B.质量：①＞② C.密度：②＞③ D.质子数：①＞④ 解析：B　③为6.72 L O2；④为0.2 mol NH3，标准状况下，体积为：0.2 mol×22.4 L·mol－1＝4.48 L，则体积：③＞④，A正确；①H2O的分子数为9.03×1023，根据公式：n＝，则H2O的物质的量为1.5 mol，质量为1.5 mol×18 g·mol－1＝27 g，②Cl2的质量为35.5 g，故质量：①＜②，B错误；相同条件下，气体的密度比等于其摩尔质量之比，摩尔质量：Cl2＞O2，则密度：②＞③，C正确；每个H2O和NH3分子均含10个质子，①为9.03×1023个H2O，根据公式：n＝，则H2O的物质的量为1.5 mol，质子数为1.5×10×NA＝15NA，④为0.2 mol NH3，质子数为0.2×10×NA ＝2NA，质子数：①＞④，D正确。 5.回答下列问题： （1）标准状况下，5.6 L的A气体的质量是15 g，则A的摩尔质量为　60 g·mol－1　　。 （2）现有H2S、NH3、CH4三种气体，它们分别都含有相同数目的氢原子，则三种气体的物质的量之比为　6∶4∶3　。 （3）标准状况下，密度为1.25 g·L－1的CO2与CH4组成的混合气体中，该混合气体的平均相对分子质量为　28　。 解析：（1）标准状况下，5.6 L的A气体的质量是 15 g，则A的摩尔质量为M（A）＝＝60 g·mol－1。（2）根据H2S～2H，NH3～3H，CH4～4H，分别都含有相同数目的氢原子，则三种气体的物质的量之比为∶∶＝6∶4∶3。（3）标准状况下，密度为1.25 g·L－1的CO2与CH4组成的混合气体中，该混合气体的体积为V L，混合气体的摩尔质量为＝28 g·mol－1，故该混合气体的平均相对分子质量为28。 　　 1.2025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 解析：A　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。 2.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是（　　） A.18 g H2O中所含电子数为10NA B.标准状况下，11.2 L水中含有分子的数目为0.5NA C.NA 个氧气分子与NA 个氢气分子的质量比为 16︰1 D.28 g 以任意比例组成的CO与N2的混合气体中含有的原子数为2NA 解析：B　1个H2O中含有10个电子，则18 g即1 mol H2O中所含电子数为10NA，A正确；标准状况下，水为液体，则 11.2 L水中分子的物质的量大于0.5 mol，含有分子的数目大于0.5NA，B错误；NA 个氧气分子与NA 个氢气分子的物质的量均为 1 mol，相同物质的量的氧气和氢气的质量比＝32 g∶2 g＝16∶1，C正确；CO与N2的摩尔质量均为 28 g·mol－1，则28 g以任意比例组成的CO与N2的混合气体的物质的量为1 mol，CO与N2均为双原子分子，故含有的原子数为2NA，D正确。 3.下列关于气体摩尔体积的说法正确的是（　　） A.22.4 L任何气体的物质的量均为1 mol B.非标准状况下，1 mol任何气体不可能占有22.4 L体积 C.0.1 mol H2、0.2 mol O2、0.3 mol N2和 0.4 mol CO2组成的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L D.标准状况下，1 mol CO和1 mol CO2的体积比为1∶2 解析：C　标准状况下，22.4 L任何气体的物质的量均为1 mol，A错误；非标准状况下，1 mol任何气体的体积也可能是 22.4 L，B错误；0.1 mol H2、0.2 mol O2、0.3 mol N2和 0.4 mol CO2组成的混合气体在标准状况下的体积约为（0.1 mol＋0.2 mol＋0.3 mol＋0.4 mol）×22.4 L·mol－1＝22.4 L，C正确；标准状况下，1 mol CO和1 mol CO2的体积比为1∶1，D错误。 4.某非金属单质A和氧气发生化合反应生成B，B为气体，其体积是反应消耗氧气体积的两倍（同温同压）。下列关于B分子组成的推测一定正确的是（　　） A.有2个氧原子 B.有1个氧原子 C.有1个A原子 D.有2个A原子 解析：B　相同条件下，根据n＝可知，气体的体积之比等于物质的量之比，B为气体，其体积是反应消耗氧气体积的两倍，这说明有1 mol O2消耗可生成2 mol B，则根据原子守恒可知B中应含有1个氧原子。 5.（2026·河南南阳高一期中）如图是利用“手持”技术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（初始温度：25 ℃，初始压强：101 kPa）。 下列说法正确的是（　　） A.实验开始时，四种气体密度相同 B.若容器的容积为22.4 L，13：00时N2原子个数等于2NA C.12：30—13：30时间范围内CO2压强最小 D.CO2是四种气体中温室效应最显著的 解析：D　实验开始时，四种气体体积V相同，初始温度和压强相同，由pV＝nRT可知物质的量n相同，但摩尔质量M不同（O2：32 g·mol－1，N2：28 g·mol－1，CO2：44 g·mol－1，空气≈29 g·mol－1），质量m＝nM不同，密度ρ＝不同，A错误；22.4 L·mol－1为标准状况（0 ℃）下的气体摩尔体积，初始温度25 ℃且13：00时温度更高，非标准状况，22.4 L N2的物质的量n≠1 mol，原子个数≠2NA，B错误；由pV＝nRT，V、n、R一定时，压强p与温度T成正比。12：30—13：30内CO2温度最高（曲线显示其温度在四种气体中最高），则压强最大，C错误；温度曲线显示CO2在阳光照射下温度升高最显著，说明其吸收热量能力最强，温室效应最显著，D正确。 6.在标准状况下有①6.72 L CH4　②3.01×1023个HCl分子　③13.6 g H2S　④0.2 mol NH3，下列对这四种气体的关系从大到小表达正确的是（　　） a.体积：②＞③＞①＞④ b.密度：②＞③＞④＞① c.质量：②＞③＞①＞④ d.氢原子个数：①＞③＞④＞② A.abc B.bcd C.cba D.abcd 解析：D　a.根据阿伏加德罗定律及其推论，同温同压下，气体的体积与物质的量成正比，①6.72 L CH4的物质的量为 0.3 mol，②3.01×1023个HCl分子的物质的量为＝0.5 mol，③n（H2S）＝＝0.4 mol，④n（NH3）＝0.2 mol，则体积由大到小的顺序是 ②③①④，故正确；b.根据阿伏加德罗定律及其推论，同温同压下，气体的密度之比等于摩尔质量之比，四种物质的相对分子质量分别是16、36.5、34、17，则密度由大到小的顺序是②③④①，故正确；c.①6.72 L CH4的质量为0.3 mol×16 g·mol－1＝4.8 g，②m（HCl）＝0.5 mol×36.5 g·mol－1＝18.25 g，③m（H2S）＝13.6 g，④m（NH3）＝0.2 mol×17 g·mol－1＝3.4 g，则质量由大到小的顺序是②③①④，故正确；d.①n（H）＝0.3 mol×4＝1.2 mol，②n（H）＝0.5 mol×1＝0.5 mol，③n（H）＝0.4 mol×2＝0.8 mol，④n（H）＝0.2 mol×3＝0.6 mol，则氢原子个数由大到小的顺序是①③④②，故正确。 7.如果a g某气体中含有的分子数为b，则c g该气体在标准状况下占有的体积应表示为（式中NA为阿伏加德罗常数的值）（　　） A. L B. L C. L D. L 解析：A　根据n＝、n＝可知，同一种气体的质量与分子数呈正比，a g某气体中含有的分子数为b，则c g该气体含有的分子数为，其物质的量是 n＝＝ mol，则其在标准状况下占有的体积应表示为V＝n·Vm＝mol×22.4 L·mol－1＝ L，故选A。 8.回答下列问题： （1）在标准状况下，CO和CO2的混合气体共 39.2 L，质量为61 g，则两种气体的物质的量之和为　1.75　mol，其中CO2为　0.75　mol，CO占总体积的　57.1％　，混合气体的摩尔质量为　34.9 g·mol－1　。 （2）同温同压下，同体积的甲烷（CH4）和二氧化碳中，所含分子数之比为　1∶1　，物质的量之比为　1∶1　，原子数之比为　5∶3　，质量之比为　4∶11　，密度之比为　4∶11　。 （3）在标准状况下，4 g H2、11.2 L O2、1 mol H2O中，所含分子数最多的是　H2　，原子数最多的是　H2　，质量最大的是　H2O　，体积最小的是　H2O　。 解析：（1）混合气体物质的量＝＝1.75 mol，则混合气体的摩尔质量M＝≈34.9 g·mol－1；设混合气体中CO、CO2的物质的量分别为x mol、y mol，则有，解得x＝1.0，y＝0.75，V（CO）＝1.0 mol×22.4 L·mol－1＝22.4 L，故CO占总体积的分数为×100％≈57.1％。 （2）同温同压下，同体积的CH4和CO2具有相同数目的分子，即分子个数比为 1∶1，两者物质的量也相等，即物质的量之比为1∶1，故原子个数之比为（1×5）∶（1×3）＝5∶3，质量比等于摩尔质量之比为16∶44＝4∶11，密度之比等于摩尔质量之比为4∶11。 （3）三种物质的物质的量分别为 2 mol、0.5 mol、1 mol，物质的量最大的，分子数最多，故所含分子数最多的是H2；三种物质所含原子的物质的量分别为4 mol、1 mol、3 mol，故原子数最多的是H2；三种物质的质量分别为4 g、16 g、18 g，故质量最大的是H2O；因在标准状况下只有水不是气体，故体积最小的是H2O。 9.（2026·陕西西安高一期中）2025年诺贝尔化学奖授予了在金属有机框架（MOFs）领域做出开创性贡献的三位科学家。某MOF材料对CO2有良好的吸附性能，为实现CO2的捕获提供了新思路。在标准状况下，1 g该材料最多能吸附89.6 mL的CO2。其吸附作用主要是物理吸附，且每个孔穴可容纳一个CO2分子，则1 g该MOF材料所含孔穴数至少为（NA表示阿伏加德罗常数）（　　） A. B. C. D. 解析：B　标准状况下，89.6 mL CO2的体积为0.089 6 L，物质的量为＝0.004 mol，则CO2的分子数为0.004 mol ×NA＝，由题可知，每个孔穴容纳一个CO2分子，则孔穴数至少为。 10.（2026·山东烟台高一期中）常温下测定气体摩尔体积的实验装置如图，Y形管中分别装有a g锌和足量的稀硫酸，充分反应后，恢复至室温后测得气体的体积为b mL。下列相关叙述错误的是（　　） A.上提水准管，静置，若液面高于量气管且不下降，说明装置不漏气 B.读数时，应保持量气管与水准管两端凹液面相平 C.若量气管压入水准管的水过多而溢出，会导致测定失败 D.由题干数据可得常温下气体摩尔体积为 L·mol－1 解析：C　上提水准管后，若装置不漏气，装置内气体压强增大，量气管液面会低于水准管，静置后液面差不变（即水准管液面高于量气管且不下降），说明气密性良好，A正确；读数时保持量气管与水准管两端凹液面相平，可确保量气管内气体压强等于外界大气压，使体积读数准确，B正确；水准管水溢出后，只要仍有部分水留存，通过调整可使两端液面相平并读数，不会导致测定失败，C错误；Zn与稀硫酸反应生成H2，n（H2）＝n（Zn）＝ mol，V（H2）＝b mL＝ L，则气体摩尔体积Vm＝＝÷＝ L·mol－1，D正确。 11.在一定条件下，某化合物X受热分解：2XA↑＋2B↑＋4C↑，测得反应后生成的混合气体在标准状况下的密度为1.0 g·L－1。则在相同条件下，X的相对分子质量是（　　） A.11.43 B.78.4 C.122.86 D.160.02 解析：B　反应后生成的混合气体的平均摩尔质量为＝22.4 L·mol－1×ρ＝22.4 L·mol－1×1.0 g·L－1＝22.4 g·mol－1，由方程式可知X与反应后的混合气体的物质的量之比为 2∶7，根据质量守恒可知X的质量等于反应后混合气体的质量，故X的摩尔质量M（X）＝＝78.4 g·mol－1，故X的相对分子质量为78.4。 12.（2026·上海高一期中）在标准状况下，1体积的Pd粉末可以吸附896体积的氢气形成一种氢化物，已知Pd粉末的密度为10.6 g·cm－3，据此可知Pd的氢化物的化学式为（　　） A.PdH0.4 B.PdH0.7 C.PdH0.8 D.PdH0.9 解析：C　设1体积Pd为1 cm3，其质量为10.6 g·cm－3×1 cm3＝10.6 g；Pd的摩尔质量为106 g·mol－1，则其物质的量＝＝0.1 mol；吸附的氢气体积为896 cm3＝0.896 L，氢气物质的量＝＝0.04 mol，H原子总物质的量＝0.04 mol×2＝0.08 mol，Pd与H的物质的量比＝0.1∶0.08＝1∶0.8，故化学式为PdH0.8。 13.（2026·江西景德镇高一期中）NH4HCO3和（NH4）2CO3的混合物在加热条件下完全分解，产生NH3、H2O、CO2气体。若分解产物中的NH3、H2O、CO2的物质的质量之比为102∶90∶220，则反应混合物中NH4HCO3和（NH4）2CO3的物质的量之比是（　　） A.1∶1 B.2∶1 C.4∶1 D.2∶3 解析：C　若分解产物中的NH3、H2O、CO2的物质的质量之比为102∶90∶220，则物质的量之比为∶∶＝6∶5∶5，根据：NH4HCO3NH3↑＋H2O↑＋CO2↑，（NH4）2CO32NH3↑＋H2O↑＋CO2↑，设NH4HCO3的物质的量为x，（NH4）2CO3的物质的量为y，则（x＋2y）∶（x＋y）∶（x＋y）＝6∶5∶5，则x：y＝4∶1。 14.利用相关知识填空： （1）某气体在标准状况下的密度为1.25 g·L－1，则28 g该气体所含有的分子数为　NA　。 （2）在标准状况下，22.4 L由氮气和氧气组成的混合气体，其质量为30 g，则其中氧气的质量为　16　g。 （3）某气体氧化物的化学式为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　64 g·mol－1　，R的相对原子质量为　32　。 （4）同温同压下，NH3和H2S气体的密度比是　1∶2　；同温同压同质量的NH3和H2S气体的体积比是　2∶1　； 同温同密度同体积的NH3和H2S气体中所含H原子的个数比是　3∶1 　； 若两者所含H原子个数相等，它们的物质的量之比是　2∶3　； 同温同体积下，同质量的NH3和H2S气体的压强之比是　2∶1　。 解析：（1）ρ＝＝1.25 g·L－1，则M＝1.25 g·L－1×22.4 L·mol－1＝28 g·mol－1，28 g该气体的物质的量 n＝＝1 mol，所含有的分子数为NA。 （2）标准状况下22.4 L混合气体的物质的量n＝＝＝1 mol，设氮气的物质的量为x，氧气的物质的量为y，则x＋y＝1 mol①，28 g·mol－1x＋32 g·mol－1 y＝30 g②，解得y＝0.5 mol，则氧气的质量m＝nM＝0.5 mol×32 g·mol－1＝16 g。 （3）在标准状况下，体积为448 mL的气体物质的量n＝＝0.02 mol，质量为1.28 g，则摩尔质量M＝＝＝64 g·mol－1，化学式为RO2，则R的相对原子质量为64－16×2＝32。 （4）同温同压下，气体密度之比等于相对分子质量之比，则NH3和H2S气体的密度比为17∶34＝1∶2；同质量的NH3和H2S气体物质的量之比为∶＝2∶1，则同温同压下体积比为 2∶1；同温同密度同体积的NH3和H2S气体质量必定相等，则气体物质的量之比为∶＝2∶1，则所含H原子个数比是（2×3NA）∶2NA＝3∶1；若两者所含H原子个数相等，＝1∶1，则它们的物质的量之比＝2∶3；同温同体积下，同质量的NH3和H2S气体的物质的量之比为∶＝2∶1，同温同体积下压强之比与气体的物质的量之比相等，为2∶1。 15.（1）标准状况下，1.92 g某气体的体积为672 mL，则此气体的相对分子质量为　64　。 （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的摩尔质量为　30 g·mol－1　。 （3）两个相同容积的密闭容器X、Y，在25 ℃下，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∶11，则A的摩尔质量为　44 g·mol－1　。 （4）相同条件下，体积比为a∶b和质量比为a∶b的H2和O2的两种混合气体，其平均摩尔质量分别是　 g·mol－1　和　 g·mol－1　。 （5）在标准状况下，CO和CO2的混合气体共39.2 L，其质量为61 g，则两种气体的物质的量之和为　1.75　mol，CO的质量分数为　45.9％　（保留1位小数）。 解析：（1）标准状况下，672 mL气体的物质的量为0.03 mol，气体的摩尔质量为＝64 g·mol－1，则该气体的相对分子质量为64。 （2）在同温同压时，气体体积之比等于其物质的量之比，即15∶8＝∶，计算得出M（A）＝30 g·mol－1。 （3）在T、V相同时，压强之比等于物质的量之比，即4∶11＝∶，计算得出M（A）＝44 g·mol－1。 （4）平均摩尔质量为＝，相同条件下，氢气和氧气的体积比为a∶b，则二者的物质的量之比为a∶b，二者平均摩尔质量为 g·mol－1；质量比为a∶b的H2和O2的混合气体，物质的量之比为∶＝16a∶b，平均摩尔质量为 g·mol－1＝ g·mol－1。 （5）标准状况下39.2 L CO和CO2的混合气体的物质的量为＝1.75 mol，设混合气体中CO和CO2的物质的量分别为x、y，则计算得出x＝1 mol，y＝0.75 mol，即混合气体中CO为1 mol，二氧化碳为0.75 mol，1 mol CO的质量为28 g·mol－1×1 mol＝28 g，则混合气体中CO的质量分数为×100％≈45.9％。 16.（2026·河北邯郸高一期中）现有1.12 L（标准状况）由CO和CO2组成的混合气体，测得其总质量为2.04 g。将混合气体缓慢通过如图所示装置，并用气球收集剩余气体。 请回答下列问题： （1）该混合气体的总物质的量为　0.05　mol，碳原子的个数为　0.05　NA。 （2）写出装置A中发生反应的化学方程式：CO2＋2NaOHNa2CO3＋H2O。 装置B的作用是干燥气体，试剂a可以是　浓硫酸　（填试剂名称）。 （3）气球中收集到的气体是　CO　（写化学式），其质量为　0.28　g。 （4）该混合气体中CO的体积分数为　20　％，CO2的质量分数为　86.3　％（计算结果保留三位有效数字）。 解析：（1）该混合气体在标准状况下的体积为1.12 L，则总物质的量为n＝＝0.05 mol；1个CO或CO2分子均只含有1个C原子，则0.05 mol混合气体含有C原子数为0.05NA。 （2）装置A中发生的反应为CO2与过量的NaOH溶液生成碳酸钠和水，化学方程式为CO2＋2NaOHNa2CO3＋H2O；装置B的作用是干燥气体，则试剂a可以选择浓硫酸。 （3）气球中收集到的气体是CO；设混合气体中CO的物质的量为x mol，则CO2的物质的量为（0.05－x）mol，而混合气体总质量为2.04 g，即28 g·mol－1×x mol＋44 g·mol－1×（0.05－x）mol＝2.04 g，解得x＝0.01，即混合气体中CO的物质的量为0.01 mol，因此气球收集到的CO气体质量为0.01 mol×28 g·mol－1＝0.28 g。 （4）相同状态下，气体的体积分数等于物质的量分数，则该混合气体中CO的体积分数为×100％＝20％；混合气体中CO2的质量分数为×100％≈86.3％。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $