2.3 物质的量 第二课时 气体摩尔体积 同步练习-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册
2026-10-12
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内容正文:
· 第二章第三节物质的量
· 第二课时气体摩尔体积测试题原卷版
一、单选题
1.下列因素不会对气体体积产生明显影响的是
A.气体分子的数目 B.气体的温度
C.气体的压强 D.气体分子的相对分子质量
2.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
B.同温同压下,1 mol任何物质所占有的体积均相同
C.相同条件下,分子数相同的任何气体都具有相同的体积
D.压强越小,温度越高,等质量的气体所占体积越大
3.下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是
A.在标准状况下,气体的摩尔体积约为
B.在通常状况下,和所占的体积都约为
C.单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积
D.相同物质的量的气体的气体摩尔体积相同
4.下列关于气体摩尔体积的说法中,正确的是
A.由、组成的混合气体的体积约为
B.若气体摩尔体积为,则该气体一定处于标准状况
C.常温常压下,所占的体积约为
D.在标准状况下,中含有氮原子
5.实验得出,无水氯化铝在常压条件下不同温度时的密度为
t(℃)
200
400
600
800
ρ(g/L)
6.881
4.236
2.650
1.517
气体摩尔体积(L/mol)
38.8
55.2
71.6
88.0
可见,400℃时无水氯化铝存在形式的化学式为
A.AlCl3 B.Al2Cl6
C.AlCl3和Al2Cl6 D.Al3Cl9和Al2Cl6
6.若NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.1 mol Na2O2与水反应时,转移电子的数目为2 NA
B.标准状况下,22.4 L水中含有水分子的数目为NA
C.14 g N2中含有电子的数目为7 NA
D.数目为NA的一氧化碳分子和0.5 mol甲烷的质量比为7︰4
7.常温常压下,取四支完全一样的针筒,分别充入等质量的、、、四种气体,其中充装的是
A. B. C. D.
8.如图中两条曲线分别表示气体、1g M气体在相同体积的容器中压强和温度的关系,试根据图判断M气体不可能是
A. B. C.CO D.
9.氮化钛(TiN,其中Ti呈+3价)是一种新型金属陶瓷材料,一种制取氮化钛的原理用化学方程式可表示为。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,中所含电子数为
B.常温常压下,等物质的量的和HCl的体积不相等
C.该反应中,每生成2.4 mol HCl的同时被氧化的分子数为
D.该反应中,每生成6 mol TiN的同时转移的电子数为
10.某学习小组为探究“相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同的分子数”,在、101 kPa下进行了如下实验并记录相关实验数据。
【实验装置】
【部分实验数据】
时间
0
200 g
0
0
4分钟
198.2 g
1.243 L
下列叙述错误的是
A.根据可计算出,4分钟时、分别为0.1 mol、0.05 mol
B.该实验条件下,的气体摩尔体积为
C.若要完成探究目的,还需要测得4分钟时的
D.该实验条件下,的密度约为
11.在甲、乙两个体积不同的密闭容器中,分别充入质量相等的CO、CO2气体时,两容器的温度和压强均相同,则下列说法正确的是
A.充入的CO分子数比CO2分子数少
B.甲容器的体积比乙容器的体积小
C.CO的摩尔体积比CO2的摩尔体积小
D.若将压强相同改为体积相同,则甲容器中的压强比乙容器的压强大
12.下列说法不正确的是
A.等温等压下,32 g 氧气和2 g氢气的体积之比等于1:1
B.等温等压下,二氧化硫气体与二氧化碳气体的密度之比等于16:11
C.温度相同、体积相同的氧气和氮气分子数相同
D.等温等体积下,5 mol氧气和 2 mol氮气的压强之比等于5:2
二、填空题
13.回答下列问题:
(1)含有个氢原子的的物质的量是___________。
(2)25℃条件下,同质量的和气体的体积之比是,则的相对分子质量为___________。
(3)两个相同容积的密闭容器,在25℃下,中充入气体,Y中充入气体,与内的压强之比是,则A的摩尔质量为___________。
(4)相同条件下,体积比为的和的混合气体,其平均摩尔质量是___________。
14.现有(标准状况)由和组成的混合气体,测得其总质量为。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___________,碳原子的个数为___________。
(2)写出装置A中发生反应的化学方程式:___________。装置B的作用是干燥气体,试剂a可以是___________(填试剂名称)。
(3)气球中收集到的气体是___________(写化学式),其质量为___________g。
(4)该混合气体中的体积分数为___________,的质量分数为___________(计算结果保留三位有效数字)。
三、解答题
15.某学生利用碳酸钠与稀硫酸制取二氧化碳的反应,测定室温下的气体摩尔体积。实验装置如下:
①连接好实验装置,检查装置气密性。
②称取碳酸钠式样0.053g加入Y形管,并注入足量稀硫酸,连接装置,调整水准管和量气管液面相平,记录初读数为0.20mL。
③倾斜Y形管,直到不再有气体产生为止。
④___________。
⑤读取量气管读数为12.20mL。
(1)试剂X应选择___________ (填标号)。
A.饱和Na2CO3溶液 B.饱和NaHCO3溶液 C.饱和NaCl溶液
(2)为准确读出CO2气体的体积,步骤④需进行以下操作,正确的顺序为:___________ (填标号)。
a.调整水准管高度,使其液面高度与量气管液面高度相平
b.使装置内的气体冷却至室温
c.视线与凹液面最低处相切
(3)实验测得的气体摩尔体积是___________L·mol-1。
(4)实验结束读取气体体积时,假定其他操作均正确。
①若量气管中液面低于水准管中液面,会使测得气体的体积。___________ (填“偏大”、“偏小”或“无影响”,下同)。
②若未恢复至室温就读数,会使测得气体的体积___________。
试卷第4页(共4页)
试卷第1页(共4页)
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《第二章第三节物质的量第二课时气体摩尔体积测试题原卷版》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
B
C
D
C
C
D
B
C
B
题号
11
12
答案
D
C
1.D
【详解】A.气体分子的数目直接影响物质的量(n),根据理想气体状态方程,体积会随之变化,A不符合题意;
B.气体的温度(T)是理想气体状态方程中的变量,温度变化会导致体积变化,B不符合题意;
C.气体的压强(P)同样通过理想气体状态方程影响气体体积,C不符合题意;
D.气体分子的相对分子质量决定单个分子的质量,但理想气体体积由分子间距决定,与分子质量无关,D符合题意;
故选D。
2.B
【详解】A.物质的体积由粒子数目、粒子大小和间距共同决定,A正确;
B.同温同压下,1 mol气体体积相同,但固体或液体体积因粒子大小不同而不同,B错误;
C.相同条件下(同温同压),分子数相同的气体体积相同(阿伏加德罗定律),C正确;
D.等质量物质的量相同,由PV=nRT可知,压强减小或温度升高均使体积增大,D正确;
故答案选B。
3.C
【详解】A.气体摩尔体积就是单位物质的量的气体所占的体积,在标准状况下,气体的摩尔体积约为22.4L/mol,故A错误;
B.气体摩尔体积22.4L/mol适用于标况下的气体,故通常状况下,和气体的体积不是22.4L,故B错误;
C.气体摩尔体积就是单位物质的量的气体所占的体积,故C正确;
D.气体摩尔体积只与气体的存在条件有关,与物质的量无关,温度压强相同时气体的摩尔体积相同,故D错误;
故选:C。
4.D
【详解】A.在标准状况下,气体摩尔体积约为,混合气体在标准状况下的体积约为,但题干条件未知,故A项错误;
B.若气体摩尔体积为,不能确定一定处于标准状况,如可通过升温减压或者降温增压实现,B项错误;
C.常温常压下,气体摩尔体积大于,因此1mol气体的体积大于22.4L,C项错误;
D.在标准状况下,的物质的量为,含有氮原子,D项正确;
综上所述,正确的是D项。
5.C
【详解】根据公式:气体的摩尔质量=气体摩尔体积×密度可以求出400℃时无水氯化铝的摩尔质量;设无水氯化铝的化学式为,则,介于1、2之间, 所以该物质的分子式为和,
故答案为:C。
6.C
【详解】A.1 mol Na2O2与水反应时,转移电子的数目为NA,错误;
B.标准状况下水不是气体,不能使用气体摩尔体积,错误;
C.14 g N2的物质的量是0.5mol,其中含有电子的数目为0.5mol ×14NA=7NA,正确;
D.数目为NA的一氧化碳分子的质量是28g,0.5 mol甲烷的质量是8g,则它们的质量比为7︰2,错误;
故答案为:C。
7.D
【详解】依据m=n∙M可知,相同质量的气体,物质的量与摩尔质量成反比,CH4、O2、CO2、SO2四种气体,CH4摩尔质量最小,所以等质量的四种气体,二氧化硫的物质的量最大,依据同温同压条件下,气体的体积之比等于物质的量之比,可知CH4体积最大,故选:D。
8.B
【详解】根据理想气体状态方程及可得出,同温、同体积、同质量时,压强与摩尔质量成反比,故,、、的摩尔质量均为,的摩尔质量为。
故答案为B;
9.C
【详解】A.标准状况下,224 mL N2的物质的量为0.01 mol,N2分子含14个电子,故电子总数为0.01 mol × 14 × NA mol-1= 0.14 NA,故A错误;
B.根据阿伏加德罗定律,常温常压下,等物质的量的气体体积相等,故B错误;
C.根据反应方程式,生成24 mol HCl时,对应生成1 mol N2,2 mol NH3被氧化。生成2.4 mol HCl时,被氧化的NH3为0.2 mol,分子数为0.2 NA,故C正确;
D.Ti从+4价降至+3价生成TiN,每个Ti得1个电子,生成6 mol TiN时,转移6 mol电子,转移电子数为6 NA,故D错误;
选C。
10.B
【详解】A.水的质量减少,物质的量为;根据电解水的化学计量比,得,,A不符合题意;
B.由对应体积,得气体摩尔体积,则的体积为,但题目中“的气体摩尔体积”表述错误,气体摩尔体积是单位物质的量气体的体积,与物质的量无关,此条件下,B符合题意;
C.实验目的是验证“相同体积的任何气体都含有相同的分子数”,需验证氢气、氧气体体积比为,因此需要测得4分钟时的,C不符合题意;
D.的质量为,密度,D不符合题意;
故答案选B。
11.D
【分析】由于M(CO)<M(CO2),所以m相同时,n(CO)>n(CO2)。
【详解】A.由分析知,n(CO)>n(CO2),则充入的CO分子数比CO2分子数多,A不正确;
B.两容器的温度和压强相同,则两容器内气体的体积与气体的总物质的量成正比,由于n(CO)>n(CO2),所以甲容器的体积比乙容器的体积大,B不正确;
C.温度、压强相同时,气体的摩尔体积相同,所以CO的摩尔体积与CO2的摩尔体积相同,C不正确;
D.根据阿伏加德罗定律及推论可知,同温同体积的气体下,压强与气体的总物质的量成正比,由于n(CO)>n(CO2),所以甲容器中的压强比乙容器的压强大,D正确;
故答案为:D。
12.C
【详解】A. 根据阿伏加德罗定律推论可知,等温等压下,气体的体积之比等于物质的量之比,所以32 g 氧气和2 g氢气的体积之比等于:= 1∶1,故A正确;
B. 根据阿伏加德罗定律推论可知,等温等压下, ,二氧化硫气体与二氧化碳气体的密度之比就等于16∶ 11,故B正确;
C. 根据阿伏加德罗定律可知,温度相同、体积相同、物质的量相同的任何气体的分子数相同,氧气和氮气没有量的多少,所以分子数不一定相同,故C错误;
D. 根据阿伏加德罗定律推论可知,等温等容下压强之比等于物质的量之比,所以5 mol氧气和 2 mol氮气的压强之比等于5∶2,故D正确;
故答案:C。
13.(1)0.25mol
(2)30g/mol
(3)28g/mol
(4)
【详解】(1)6.02×1023个氢原子物质的量是1mol,1个CH4分子中含4个H原子,故CH4的物质的量0.25mol;
故答案为0.25mol;
(2)温度、压强相同时,气体体积之比等于其物质的量之比,则,M(A)=30g/mol;
故答案为30g/mol;
(3)温度、体积相同时,气体压强之比等于其物质的量之比,所以A的摩尔质量为g·mol-1;
故答案为28g/mol;
(4)相同条件下,气体体积之比等于物质的量之比,故混合气体平均摩尔质量为;
故答案为。
14.(1) 0.05 0.05
(2) 浓硫酸
(3) 0.28
(4) 20.0 86.3
【详解】(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;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0.05 NA;
(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:;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,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:;
(4)相同状态下,气体的体积分数等于物质的量分数,则该混合气体中的体积分数为;混合气体中CO2的质量分数为。
15.(1)B
(2)bac
(3)
(4) 偏小 偏大
【分析】碳酸钠与稀硫酸在Y形管中反应生成CO2,已知碳酸钠的质量,根据计算碳酸钠的物质的量,再根据碳原子守恒计算出CO2的物质的量;CO2通过导管进入量气管,通过排液法将量气管中的液体X压到水准管,读取量气管反应前后体积差得到CO2的体积,为减少误差,试剂X不能与CO2反应且应减少CO2在液体中的溶解;根据计算室温下的气体摩尔体积,据此回答问题。
【详解】(1)A.CO2与饱和Na2CO3溶液反应生成NaHCO3,A不符合题意;
B.饱和NaHCO3溶液能减少CO2溶解在溶液中,B符合题意;
C.饱和NaCl溶液不能减少CO2溶解在溶液中,CO2的体积偏少,C不符合题意;
答案选B。
(2)要准确测量气体体积必须保持量气管内外气体的温度和压强相等,因此在读取量气管内气体的体积之前,应使装置内的气体都冷却至室温,再调整水准管高度,使其液面高度与量气管液面高度相平,读数时视线与凹液面最低处相切,所以正确的顺序为bac。
(3)由实验可知,由碳原子守恒得n(CO2)= ,实验中得到的CO2体积是,则气体摩尔体积。
(4)①若量气管中液面低于水准管中液面,会使量气管中压强增大,导致测得气体的体积偏小;
②未恢复至室温就读数,会使测得CO2的体积偏大。
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答案第1页(共5页)
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· 第二章第三节物质的量
· 第二课时气体摩尔体积测试题解析版
一、单选题
1.下列因素不会对气体体积产生明显影响的是
A.气体分子的数目 B.气体的温度
C.气体的压强 D.气体分子的相对分子质量
【答案】D
【详解】A.气体分子的数目直接影响物质的量(n),根据理想气体状态方程,体积会随之变化,A不符合题意;
B.气体的温度(T)是理想气体状态方程中的变量,温度变化会导致体积变化,B不符合题意;
C.气体的压强(P)同样通过理想气体状态方程影响气体体积,C不符合题意;
D.气体分子的相对分子质量决定单个分子的质量,但理想气体体积由分子间距决定,与分子质量无关,D符合题意;
故选D。
2.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
B.同温同压下,1 mol任何物质所占有的体积均相同
C.相同条件下,分子数相同的任何气体都具有相同的体积
D.压强越小,温度越高,等质量的气体所占体积越大
【答案】B
【详解】A.物质的体积由粒子数目、粒子大小和间距共同决定,A正确;
B.同温同压下,1 mol气体体积相同,但固体或液体体积因粒子大小不同而不同,B错误;
C.相同条件下(同温同压),分子数相同的气体体积相同(阿伏加德罗定律),C正确;
D.等质量物质的量相同,由PV=nRT可知,压强减小或温度升高均使体积增大,D正确;
故答案选B。
3.下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是
A.在标准状况下,气体的摩尔体积约为
B.在通常状况下,和所占的体积都约为
C.单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积
D.相同物质的量的气体的气体摩尔体积相同
【答案】C
【详解】A.气体摩尔体积就是单位物质的量的气体所占的体积,在标准状况下,气体的摩尔体积约为22.4L/mol,故A错误;
B.气体摩尔体积22.4L/mol适用于标况下的气体,故通常状况下,和气体的体积不是22.4L,故B错误;
C.气体摩尔体积就是单位物质的量的气体所占的体积,故C正确;
D.气体摩尔体积只与气体的存在条件有关,与物质的量无关,温度压强相同时气体的摩尔体积相同,故D错误;
故选:C。
4.下列关于气体摩尔体积的说法中,正确的是
A.由、组成的混合气体的体积约为
B.若气体摩尔体积为,则该气体一定处于标准状况
C.常温常压下,所占的体积约为
D.在标准状况下,中含有氮原子
【答案】D
【详解】A.在标准状况下,气体摩尔体积约为,混合气体在标准状况下的体积约为,但题干条件未知,故A项错误;
B.若气体摩尔体积为,不能确定一定处于标准状况,如可通过升温减压或者降温增压实现,B项错误;
C.常温常压下,气体摩尔体积大于,因此1mol气体的体积大于22.4L,C项错误;
D.在标准状况下,的物质的量为,含有氮原子,D项正确;
综上所述,正确的是D项。
5.实验得出,无水氯化铝在常压条件下不同温度时的密度为
t(℃)
200
400
600
800
ρ(g/L)
6.881
4.236
2.650
1.517
气体摩尔体积(L/mol)
38.8
55.2
71.6
88.0
可见,400℃时无水氯化铝存在形式的化学式为
A.AlCl3 B.Al2Cl6
C.AlCl3和Al2Cl6 D.Al3Cl9和Al2Cl6
【答案】C
【详解】根据公式:气体的摩尔质量=气体摩尔体积×密度可以求出400℃时无水氯化铝的摩尔质量;设无水氯化铝的化学式为,则,介于1、2之间, 所以该物质的分子式为和,
故答案为:C。
6.若NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.1 mol Na2O2与水反应时,转移电子的数目为2 NA
B.标准状况下,22.4 L水中含有水分子的数目为NA
C.14 g N2中含有电子的数目为7 NA
D.数目为NA的一氧化碳分子和0.5 mol甲烷的质量比为7︰4
【答案】C
【详解】A.1 mol Na2O2与水反应时,转移电子的数目为NA,错误;
B.标准状况下水不是气体,不能使用气体摩尔体积,错误;
C.14 g N2的物质的量是0.5mol,其中含有电子的数目为0.5mol ×14NA=7NA,正确;
D.数目为NA的一氧化碳分子的质量是28g,0.5 mol甲烷的质量是8g,则它们的质量比为7︰2,错误;
故答案为:C。
7.常温常压下,取四支完全一样的针筒,分别充入等质量的、、、四种气体,其中充装的是
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】依据m=n∙M可知,相同质量的气体,物质的量与摩尔质量成反比,CH4、O2、CO2、SO2四种气体,CH4摩尔质量最小,所以等质量的四种气体,二氧化硫的物质的量最大,依据同温同压条件下,气体的体积之比等于物质的量之比,可知CH4体积最大,故选:D。
8.如图中两条曲线分别表示气体、1g M气体在相同体积的容器中压强和温度的关系,试根据图判断M气体不可能是
A. B. C.CO D.
【答案】B
【详解】根据理想气体状态方程及可得出,同温、同体积、同质量时,压强与摩尔质量成反比,故,、、的摩尔质量均为,的摩尔质量为。
故答案为B;
9.氮化钛(TiN,其中Ti呈+3价)是一种新型金属陶瓷材料,一种制取氮化钛的原理用化学方程式可表示为。设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.标准状况下,中所含电子数为
B.常温常压下,等物质的量的和HCl的体积不相等
C.该反应中,每生成2.4 mol HCl的同时被氧化的分子数为
D.该反应中,每生成6 mol TiN的同时转移的电子数为
【答案】C
【详解】A.标准状况下,224 mL N2的物质的量为0.01 mol,N2分子含14个电子,故电子总数为0.01 mol × 14 × NA mol-1= 0.14 NA,故A错误;
B.根据阿伏加德罗定律,常温常压下,等物质的量的气体体积相等,故B错误;
C.根据反应方程式,生成24 mol HCl时,对应生成1 mol N2,2 mol NH3被氧化。生成2.4 mol HCl时,被氧化的NH3为0.2 mol,分子数为0.2 NA,故C正确;
D.Ti从+4价降至+3价生成TiN,每个Ti得1个电子,生成6 mol TiN时,转移6 mol电子,转移电子数为6 NA,故D错误;
选C。
10.某学习小组为探究“相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同的分子数”,在、101 kPa下进行了如下实验并记录相关实验数据。
【实验装置】
【部分实验数据】
时间
0
200 g
0
0
4分钟
198.2 g
1.243 L
下列叙述错误的是
A.根据可计算出,4分钟时、分别为0.1 mol、0.05 mol
B.该实验条件下,的气体摩尔体积为
C.若要完成探究目的,还需要测得4分钟时的
D.该实验条件下,的密度约为
【答案】B
【详解】A.水的质量减少,物质的量为;根据电解水的化学计量比,得,,A不符合题意;
B.由对应体积,得气体摩尔体积,则的体积为,但题目中“的气体摩尔体积”表述错误,气体摩尔体积是单位物质的量气体的体积,与物质的量无关,此条件下,B符合题意;
C.实验目的是验证“相同体积的任何气体都含有相同的分子数”,需验证氢气、氧气体体积比为,因此需要测得4分钟时的,C不符合题意;
D.的质量为,密度,D不符合题意;
故答案选B。
11.在甲、乙两个体积不同的密闭容器中,分别充入质量相等的CO、CO2气体时,两容器的温度和压强均相同,则下列说法正确的是
A.充入的CO分子数比CO2分子数少
B.甲容器的体积比乙容器的体积小
C.CO的摩尔体积比CO2的摩尔体积小
D.若将压强相同改为体积相同,则甲容器中的压强比乙容器的压强大
【答案】D
【分析】由于M(CO)<M(CO2),所以m相同时,n(CO)>n(CO2)。
【详解】A.由分析知,n(CO)>n(CO2),则充入的CO分子数比CO2分子数多,A不正确;
B.两容器的温度和压强相同,则两容器内气体的体积与气体的总物质的量成正比,由于n(CO)>n(CO2),所以甲容器的体积比乙容器的体积大,B不正确;
C.温度、压强相同时,气体的摩尔体积相同,所以CO的摩尔体积与CO2的摩尔体积相同,C不正确;
D.根据阿伏加德罗定律及推论可知,同温同体积的气体下,压强与气体的总物质的量成正比,由于n(CO)>n(CO2),所以甲容器中的压强比乙容器的压强大,D正确;
故答案为:D。
12.下列说法不正确的是
A.等温等压下,32 g 氧气和2 g氢气的体积之比等于1:1
B.等温等压下,二氧化硫气体与二氧化碳气体的密度之比等于16:11
C.温度相同、体积相同的氧气和氮气分子数相同
D.等温等体积下,5 mol氧气和 2 mol氮气的压强之比等于5:2
【答案】C
【详解】A. 根据阿伏加德罗定律推论可知,等温等压下,气体的体积之比等于物质的量之比,所以32 g 氧气和2 g氢气的体积之比等于:= 1∶1,故A正确;
B. 根据阿伏加德罗定律推论可知,等温等压下, ,二氧化硫气体与二氧化碳气体的密度之比就等于16∶ 11,故B正确;
C. 根据阿伏加德罗定律可知,温度相同、体积相同、物质的量相同的任何气体的分子数相同,氧气和氮气没有量的多少,所以分子数不一定相同,故C错误;
D. 根据阿伏加德罗定律推论可知,等温等容下压强之比等于物质的量之比,所以5 mol氧气和 2 mol氮气的压强之比等于5∶2,故D正确;
故答案:C。
二、填空题
13.回答下列问题:
(1)含有个氢原子的的物质的量是___________。
(2)25℃条件下,同质量的和气体的体积之比是,则的相对分子质量为___________。
(3)两个相同容积的密闭容器,在25℃下,中充入气体,Y中充入气体,与内的压强之比是,则A的摩尔质量为___________。
(4)相同条件下,体积比为的和的混合气体,其平均摩尔质量是___________。
【答案】(1)0.25mol
(2)30g/mol
(3)28g/mol
(4)
【详解】(1)6.02×1023个氢原子物质的量是1mol,1个CH4分子中含4个H原子,故CH4的物质的量0.25mol;
故答案为0.25mol;
(2)温度、压强相同时,气体体积之比等于其物质的量之比,则,M(A)=30g/mol;
故答案为30g/mol;
(3)温度、体积相同时,气体压强之比等于其物质的量之比,所以A的摩尔质量为g·mol-1;
故答案为28g/mol;
(4)相同条件下,气体体积之比等于物质的量之比,故混合气体平均摩尔质量为;
故答案为。
14.现有(标准状况)由和组成的混合气体,测得其总质量为。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___________,碳原子的个数为___________。
(2)写出装置A中发生反应的化学方程式:___________。装置B的作用是干燥气体,试剂a可以是___________(填试剂名称)。
(3)气球中收集到的气体是___________(写化学式),其质量为___________g。
(4)该混合气体中的体积分数为___________,的质量分数为___________(计算结果保留三位有效数字)。
【答案】(1) 0.05 0.05
(2) 浓硫酸
(3) 0.28
(4) 20.0 86.3
【详解】(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;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0.05 NA;
(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:;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,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:;
(4)相同状态下,气体的体积分数等于物质的量分数,则该混合气体中的体积分数为;混合气体中CO2的质量分数为。
三、解答题
15.某学生利用碳酸钠与稀硫酸制取二氧化碳的反应,测定室温下的气体摩尔体积。实验装置如下:
①连接好实验装置,检查装置气密性。
②称取碳酸钠式样0.053g加入Y形管,并注入足量稀硫酸,连接装置,调整水准管和量气管液面相平,记录初读数为0.20mL。
③倾斜Y形管,直到不再有气体产生为止。
④___________。
⑤读取量气管读数为12.20mL。
(1)试剂X应选择___________ (填标号)。
A.饱和Na2CO3溶液 B.饱和NaHCO3溶液 C.饱和NaCl溶液
(2)为准确读出CO2气体的体积,步骤④需进行以下操作,正确的顺序为:___________ (填标号)。
a.调整水准管高度,使其液面高度与量气管液面高度相平
b.使装置内的气体冷却至室温
c.视线与凹液面最低处相切
(3)实验测得的气体摩尔体积是___________L·mol-1。
(4)实验结束读取气体体积时,假定其他操作均正确。
①若量气管中液面低于水准管中液面,会使测得气体的体积。___________ (填“偏大”、“偏小”或“无影响”,下同)。
②若未恢复至室温就读数,会使测得气体的体积___________。
【答案】(1)B
(2)bac
(3)
(4) 偏小 偏大
【分析】碳酸钠与稀硫酸在Y形管中反应生成CO2,已知碳酸钠的质量,根据计算碳酸钠的物质的量,再根据碳原子守恒计算出CO2的物质的量;CO2通过导管进入量气管,通过排液法将量气管中的液体X压到水准管,读取量气管反应前后体积差得到CO2的体积,为减少误差,试剂X不能与CO2反应且应减少CO2在液体中的溶解;根据计算室温下的气体摩尔体积,据此回答问题。
【详解】(1)A.CO2与饱和Na2CO3溶液反应生成NaHCO3,A不符合题意;
B.饱和NaHCO3溶液能减少CO2溶解在溶液中,B符合题意;
C.饱和NaCl溶液不能减少CO2溶解在溶液中,CO2的体积偏少,C不符合题意;
答案选B。
(2)要准确测量气体体积必须保持量气管内外气体的温度和压强相等,因此在读取量气管内气体的体积之前,应使装置内的气体都冷却至室温,再调整水准管高度,使其液面高度与量气管液面高度相平,读数时视线与凹液面最低处相切,所以正确的顺序为bac。
(3)由实验可知,由碳原子守恒得n(CO2)= ,实验中得到的CO2体积是,则气体摩尔体积。
(4)①若量气管中液面低于水准管中液面,会使量气管中压强增大,导致测得气体的体积偏小;
②未恢复至室温就读数,会使测得CO2的体积偏大。
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