2022届高三化学一轮复习专题五阿伏伽德罗定律及其推论含解析

这是一份2022届高三化学一轮复习专题五阿伏伽德罗定律及其推论含解析，共20页。试卷主要包含了单选题，填空题等内容，欢迎下载使用。
专题五 阿伏伽德罗定律及其推论
一、单选题（本大题共15小题，共45分）
1. 下列示意图中，白球代表氢原子，黑球代表氦原子，方框代表一个恒温容器，容器中间有一个可以上下滑动的隔板(其质量忽略不计)，其中能表示等质量氢气和氦气在容器中的相对关系的是(    )
A. B. C. D.
2. 室温下如图，关闭活塞，在左右两室(体积相同)各充入一定量H2和Cl2，且恰好使两刚性容器内气体密度相同，打开活塞，点燃使H2与Cl2充分反应生成氯化氢气体：H2+Cl2=2HCl，恢复到原温度后，下列判断正确的是(    )

A. 开始时左右两室分子数相同 B. 最终容器内无H2存在
C. 反应前后H2室压强相同 D. 最终容器内密度与原来相同
3. 向三个密闭容器中分别充入Ne、、，下列有关这三种气体的叙述正确的是
A. 同温、同压、同体积时，三种气体的密度关系：
B. 温度、密度相同时，三种气体的压强关系：
C. 质量、温度、压强均相同时，三种气体的体积关系：
D. 温度、压强、体积均相同时，三种气体的质量关系：
4. 如图所示，一密闭气缸被一不漏气但可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，将右边混合气体点燃，反应后冷却到20℃，若活塞最终静置于气缸的中央(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(    )
A. 3：5 B. 5：4 C. 2：7 D. 2：5
5. 等质量的甲烷和氨气相比较，下列结论中错误的是(    )
A. 两种气体的分子个数之比为17∶16
B. 同温同压下，两种气体的体积之比为17∶16
C. 两种气体的氢原子个数之比为17∶12
D. 同温同压下，两种气体的密度之比为17∶16
6. 某密闭容器中有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分，当左边充入1mol N2，右边充入一定量的CO时，隔板处于如图位置(保持温度不变)，下列说法正确的是(    )
A. 右边与左边分子数之比为2：1
B. 右侧CO的质量为14g
C. 右侧气体密度是相同条件下氧气密度的14倍
D. 若改变右边CO的充入量而使隔板处于容器正中间，保持温度不变，则应再充入0.2mol CO
7. 在三个相同体积的密闭容器中分别充入N2、CH4、CO2三种气体，当它们的温度和密度都相同时，这三种气体的压强(P)从大到小的顺序是(    )
A. P(N2)>P(CH4)>P(CO2) B. P(CH4)>P(N2)>P(CO2)
C. P(CH4)>P(CO2)>P(N2) D. P(CO2)>P(N2)>P(CH4)
8. 某密闭容器中有一个可自由滑动的隔板(厚度不计)，将容器分成两部分，当左侧充入1 mol N2，右侧充入8 g CO和CO2的混合气体时，隔板处于如图所示位置，其中V甲:V乙=4:1(保持温度不变)。则混合气体中CO和CO2的物质的量之比为  (    )
A. 1:1 B. 2:1 C. 3:1 D. 2:3
9. 下列说法不正确的是(    )
A. 等温等压下，SO2气体与CO2气体的密度之比等于16∶11
B. 温度相同、体积相同的O2(g)和N2(g)分子数相同
C. 温度和容积相同的两气罐中分别盛有5 mol O2(g)和2 mol N2(g)，两气罐中的压强之比等于5∶2
D. 等温等压条件下，5 mol O2(g)和2 mol H2(g)的体积之比等于5∶2
10. 在一个恒温、恒容密闭容器中，有两个可左右自由滑动的密封隔板(a、b)，将容器分成三部分，已知充入的三种气体质量相等，当隔板静止时，容器内气体所占体积如图所示，下列说法中错误的是(    )

A. 若Y是O2，则X可能是CH4 B. 分子数目：X=Z=2Y
C. 若X是N2，则Z可能是CO D. 气体密度：X=Z=2Y
11. 一个密闭容器，中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分，当左边充入1molN2，右边充入一定量的CO时，隔板处于如图位置(保持温度不变)，下列说法正确的是(    )
A. 右边与左边分子数之比为4：1
B. 右侧CO的质量为5.6 g
C. 右侧气体密度是相同条件下氢气密度的14倍
D. 若改变右边CO的充入量而使隔板处于容器正中间，保持温度不变，则应充入0.2molCO
12. 三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)r(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. 同温同压下，同质量的三种气体，气体密度最小的是X
C. 若一定条件下，三种气体体积均为2.24 L，则它们的物质的量一定均为0.1 mol
D. 同温下，体积相同的两容器分别充2 g Y气体和1 g Z气体，则其压强比为2︰1
13. 取五个相同的气球，同温同压下，分别充入CO和以下四种混合气体，使气球体积相等，如图所示。A、B、C、D四个气球内的原子总数与充入CO的气球内的原子数一定相等的是(    )
A. B. C. D.
14. 可逆反应①X(g)+2Y(g)⇌2Z(g)  ②2M(g)⇌N(g)+P(g)分别在密闭容器的两个反应室中进行，反应室之间有无摩擦、可滑动的密封隔板。反应开始和达到平衡状态时有关物理量的变化如图所示：

下列判断正确的是(    )
A. 达平衡(I)时体系的压强与反应开始时体系的压强之比为10：11
B. 反应①的正反应是吸热反应
C. 在平衡(I)和平衡(II)中，M的体积分数相等
D. 达平衡(I)时，X的转化率为50%
15. 同温同压下，质量忽略不计的两个气球A和B，分别充入X气体和Y气体，且充入后两气球的体积相同。若相同条件下，A气球放在CO气体中静止不动，B气球放在O2中上浮。下列叙述或表示正确的是(    )
A. 相对分子质量：M(X)>M(Y)
B. X气体一定是N2
C. 标准状况下，X气体的密度为1.25g/L
D. 气球质量：m(X)>m(Y)
二、填空题（本大题共4小题，共55分）
16. 完成下列各题
(1)8.4g N2与9.6g某单质Rx所含原子个数相同，且分子数之比为3：2，则R的相对原子质量是______，x值为______。
(2)4.5g水与______g硫酸所含的分子数相等，它们所含氧原子数之比是______，其中氢原子数之比是______。
(3)如图所示，分别向密闭容器内可移动活塞的两边充入空气(已知空气体积占整个容器容积的14)、H2和O2的混合气体，在标准状况下，若将H2、O2的混合气体点燃。活塞先左弹，恢复原温度后，活塞右滑停留于容器的中央。则原来H2、O2的体积之比可能为______。(写出所有可能的比值)
17. (1)0.2mol氯化氢中含原子数为______NA，质量为______g，标准状况下所占的体积为______L，若溶于水配成500ml溶液所得溶液中溶质的物质的量浓度为______mol/L
(2)在一定温度和压强下，1体积X2(g)和3体积Y2(g)化合生成2体积Z(g)，则Z气体的化学式是______。
(3)A、B两种气体组成的混合气体8.6g，在标准状况下体积为8.96L.已知A与B的物质的量之比为3：1，相对分子质量之比为14：1，由此可推断A可能是______或______或______，B可能是______。
(4)写出下列反应的离子方程式
澄清石灰水和稀硫酸反应______；将氧气通入酸性的淀粉碘化钾溶液中反应______。
18. (1)常温常压下，用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个气球，其中气体为SO2的是______(填选项序号)。

(2)设NA为阿伏加德罗常数的数值，如果ag某气体中含有的分子数为b，那么cg该气体在标准状况下的体积约是______。
(3)液态化合物在一定量的氧气中恰好完全燃烧，反应方程式为：XY2+3O2=XO2+2YO2，冷却后(产物均为气态)，在标准状况下测得生成物的体积是336mL，密度是2.56g/L。
①反应前O2的体积是______mL (标准状况)，化合物XY2的摩尔质量是______。
②若XY2分子中X、Y两元素的质量比是3：16，则X、Y两元素分别为______和______(写元素符号)。
19. 按要去填空：
(1)0.4mol OH-的质量为______，其中含有______个电子。
(2)质量比为16：7：6的三种气体SO2、CO、NO，氧原子个数比为______；
(3)已知8gA能与32gB恰好完全反应，生成22gC和一定量D，现将16gA与70gB的混合物充分反应后，生成2mol D和一定量C，则D的摩尔质量为______。
(4)同温同压下，等质量的SO2与CO2相比较，密度之比为______。
(5)某容积固定的密闭容器由可移动的活塞隔成A、B两室，某温度下，先向A、B两室均充入a mol比例相同的H2、O2的混合气体，然后向A室再充入2mol N2，此时活塞停留在标尺对应数值为4的位置如图所示。

①a的数值为______。
②实验测得B室混合气体的质量为34g，该混合气体中H2和O2的物质的量之比为______。
③若将A室H2、O2的混合气体点燃引爆，充分反应恢复原温度后，推测最终活塞停留在标尺对应数值为______的位置。
答案和解析
1.【答案】A

【解析】
【分析】
本题考查阿伏加德罗定律，明确等质量的气体中物质的量和体积的关系是解答的关键，并注意氦气的构成来解答。
【解答】
设氢气与氦气都为mg，则二者的物质的量之比为mg2g/mol：m4g/mol=2:1，则体积之比为2：1；
A.白球代表氢原子，黑球代表氦原子，符合物质的量之比为2：1，体积之比为2：1，故A正确；
B.白球代表氢原子，黑球代表氦原子，物质的量之比为2：1，体积之比为2：1，但氦气是单原子构成的分子，故B错误；
C.白球代表氢原子，黑球代表氦原子，物质的量之比为2：1，但体积之比为1：2，与题意不符，故C错误；
D.白球代表氢原子，黑球代表氦原子，物质的量之比为1：1，体积之比为2：1，与题意不符，故D错误。
故选A。


  
2.【答案】D

【解析】
【分析】
本题旨在阿伏加德罗定律的应用，分析反应前后左右两室气体物质的量的变化是解题关键。
【解答】
A.由左右两室体积相同，两容器内气体密度相同可知，两容器中气体的质量一定相等，而H2和Cl2的摩尔质量不相等，故其物质的量不相等，开始时左右两室分子数不相同，故A错误；
B.H2和Cl2的质量相等，二者物质的量之比为35.5:1，发生H2+Cl2=2HCl，H2过量，故最终容器内有H2、HCl存在，故最终容器内有H2存在，故B错误；
C.发生H2+Cl2=2HCl，反应后总的物质的量不变，平均充满左右两室，故反应后H2室的气体物质的量变小，故压强减小，故C错误；
D.反应后气体的总质量为原来H2和Cl2质量之和，体积为左右两室的体积之和，故密度不变，故D正确。
故选D。
  
3.【答案】B

【解析】
【分析】
本题考查阿伏加德罗定律及其推论，难度一般，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，解题关键是理解阿伏加德罗定律及其推论。
【解答】
A.温度、压强均相同时，气体的Vm相等，ρ=m/V=nM/nVm=M/Vm，可知气体的密度与摩尔质量呈正比，则ρ(O2)>ρ(Ne)>ρ(H2)，故A错误；
B.根据PV=nRT可知，PM=ρRT，因此在温度和密度相等的条件下，压强和气体的摩尔质量成反比，则三种气体的压强p(H2)>p(Ne)>p(O2)，故B正确；
C.温度、压强均相同时，气体的Vm相等，由n=m/V=V/Vm可知，等质量时，气体的体积和摩尔质量呈反比，应为V(H2)>V(Ne)>V(O2)，故C错误；
D.温度、压强均相同时，气体的Vm相等，由n=m/V=nM/nVm可知，等体积时，气体的质量和摩尔质量呈正比，则m(O2)>m(Ne)>m(H2)，故D错误。
  
4.【答案】A

【解析】解：令氮气的物质的量为1mol，反应前，左右两室的体积之比为1：3，反应前右室的物质的量为3mol，反应后，活塞处于中央，两室体积相等，则两室中气体的物质的量相等，反应后右室气体物质的量为1mol，发生反应2H2+O22H2O，
设H2、O2的物质的量分别为xmol、ymol，
若氢气过量，则：x-2y=1，x+y=3，解得x=73，y=23，
若氧气过量，则：y-0.5x=1，x+y=3，解得x=43，y=53，
反应前容器中N2和O2的物质的量之比可能为1：23=3：2或1：53=3：5，
故选：A。
本题考查混合物计算，注意左室中气体物质的量不变，据此根据体积变化判断右室反应前后气体物质的量，再利用赋值法与讨论法计算，题目难度中等．

5.【答案】D

【解析】
【分析】
本题考查常用化学计量的有关计算、阿伏加德罗定律及推论，难度不大，注意公式的运用与基础知识的掌握。
【解答】
A.分子数目之比等于物质的量之比，等质量的CH4和NH3分子数之比为116：117=17：16，故A正确；
B.同温同压下，气体体积之比等于物质的量之比，故等质量的CH4和NH3的体积之比为：116：117=17：16，故B正确；
C.每个CH4分子含有4个H原子，1gCH4含有H原子的物质的量为4×116mol，每个NH3分子含有3个H原子，1gNH3含有H的原子物质的量为3×117mol，所以等质量的CH4和NH3含有H原子数目之比为(4×116)mol：(3×117)mol=17：12，故C正确；
D.同温同压下，气体体积之比等于物质的量之比，等质量的CH4和NH3的体积之比为17：16，密度之比与体积成反比，则两者密度比为16：17，故D错误。
故选D。
  
6.【答案】B

【解析】解：A.左右两侧气体温度、压强相同，相同条件下，分子数之比等于物质的量之比等于左右体积之比，即为2：1，则左右气体分子数之比为2：1，故A错误；
B.右侧CO的质量为：28g/mol×0.5mol=14g，故B正确；
C.相同条件下密度之比与摩尔质量成正比，则右侧气体密度是相同条件下氧气密度的2832=78倍，故C错误；
D.相同条件下气体体积与物质的量成正比，隔板处于容器正中间时，左右两侧气体的物质的量相等，则需要充入CO的物质的量为：1mol-0.5mol=0.5mol，故D错误；
故选：B。
左右两侧气体温度、压强相同，相同条件下，体积之比等于物质的量之比，左右体积之比为2：1，则左右气体物质的量之比为2：1，所以右侧气体物质的量=12mol=0.5mol，据此分析
本题考查了阿伏加德罗定律的应用，题目难度不大，明确阿伏加德罗定律及推理的内容为解答关键，试题侧重考查学生的分析、理解能力及灵活应用能力。

7.【答案】B

【解析】
【分析】
本题考查了阿伏加德罗定律及推论，同时考查学生分析问题、解决问题能力，注意把握比较压强大小的角度和相关计算公式的运用，难度不大；在温度和密度都相同条件下，压强与摩尔质量成反比，据此进行解答。
【解答】
N2的摩尔质量是28g/mol，CH4的摩尔质量是16g/mol，二氧化碳的摩尔质量是44g/mol，在温度和密度都相同条件下，压强与摩尔质量成反比，所以其压强大小顺序是P(CH4)>P(N2)>P(CO2)，故B正确。
故选B。  
8.【答案】C

【解析】
【分析】
本题考查阿伏加德罗定律及其推论，明确物质的量公式中各个物理量的关系是解本题关键，熟练掌握物质的量有关公式，题目难度不大。
【解答】
同温同压下，气体摩尔体积相等，气体的体积之比等于其物质的量之比，所以CO和CO2的物质的量是氮气的14，为0.25mol，设CO的物质的量是xmol，则二氧化碳的物质的量为(0.25mol-xmol)，根据二者的质量得28x+44×(0.25-x)=8，x=316，则二氧化碳的物质的量=(14-316)mol=116mol，
所以物质的量之比=316mol：116mol=3：1，故C正确。
故选C。  
9.【答案】B

【解析】略

10.【答案】D

【解析】
【分析】
本题考查阿伏加德罗定律及其推论，明确相同条件下密度与摩尔质量的关系是解本题关键，正确理解阿伏加德罗定律及其推论，题目难度中等。
【解答】
充入X、Y、Z三种气体，三种气体质量相等，根据ρ=mV知，其密度与体积成反比；当隔板停止滑动时，气体的压强、温度都相等，所以其气体摩尔体积相等，根据V=nVm知，其物质的量之比等于体积之比，据此分析解答。
A.设Y的物质的量为1mol，则X的物质的量为2mol，X、Y气体的质量相等，则X、Y气体的摩尔质量之比为1：2，若Y是O2，则X可能是CH4，故A正确；
B.同温同压下，分子数目之比等于体积之比，所以分子数目：X=Z=2Y，故B正确；
C.X、Z气体的体积相等，即两者的物质的量也相等，由于两者质量也相等，则两者的摩尔质量也相等，若X是N2，则Z的摩尔质量为28g/mol，Z可能是CO，故C正确；
D、根据ρ=mV知，其密度与体积成反比，所以气体密度：2X=2Z=Y，故D错误；
故选：D。  
11.【答案】C

【解析】
【分析】
本题考查了阿伏加德罗定律的应用，题目难度不大，明确阿伏加德罗定律及推理的内容为解答关键，试题侧重考查学生的分析、理解能力及灵活应用能力。
【解答】
左右两侧气体温度、压强相同，相同条件下，体积之比等于物质的量之比，左右体积之比为4：1，则左右气体物质的量之比为4：1，所以右侧气体物质的量=1mol4=0.25mol，
A.气体分子数与物质的量成正比，则右边与左边分子数之比为1：4，故A错误；
B.右侧CO的质量为：28g/mol×0.25mol=7g，故B错误；
C.相同条件下密度之比与摩尔质量成正比，则右侧气体密度是相同条件下氢气密度的282=14倍，故C正确；
D.相同条件下气体体积与物质的量成正比，隔板处于容器正中间时，左右两侧气体的物质的量相等，则需要充入CO的物质的量为1mol，故D错误；
故选C。  
12.【答案】B

【解析】
【分析】
本题涉及物质的量以及阿伏伽德罗常数的计算等有关知识，注意阿伏伽德罗定律的推论的使用是关键，难度中等。
【解答】
根据题意三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)