化学必修1第3节 化学中常用的物理量-物质的量同步训练题

气体摩尔体积

　学习理解　共30分

一、选择题(本题共6小题，每小题3分，共18分)

1．(2021·邢台高一检测)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．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

【解析】选C。A项，从微观角度来说，物质的体积由粒子数目、粒子大小和粒子间距决定。B项，粒子数相同的气体的物质的量相同，则相同条件下体积也相同。C项，该结论只适用于气态物质。D项，压强越小、温度越高，气体体积越大。

2．(2021·临沂高一检测)用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是(　　)

A．常温常压下，含有NA个氮原子的氮气体积约为11.2 L

B．标准状况下，64 g SO2中含有的原子数为3NA

C．在常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA

D．标准状况下，11.2 L H2O含有的分子数为0.5NA

【解析】选B。含有NA个氮原子的氮气物质的量为0.5 mol，标准状况下体积为11.2 L，常温常压下气体摩尔体积大于22.4 L·mol－1，故A错误；标准状况下，64 g SO2的物质的量＝＝1 mol，含有的原子数为3NA，故B正确；常温常压下，气体摩尔体积大于22.4 L·mol－1，故11.2 L氯气的物质的量小于0.5 mol，则分子数小于0.5NA，故C错误；标准状况下，H2O不是气体，故D错误。

　【补偿训练】

草酸(分子式为H2C2O4，沸点：150℃)是生物体的一种代谢产物，广泛分布于植物、动物和真菌体中。下列有关判断不正确的是(　　)

A．草酸的摩尔质量是90 g·mol－1

B．1 mol草酸中约含有6.02×1023个分子

C．45 g草酸中约含有1.204×1024个氧原子

D．1 mol草酸在标准状况下的体积约为22.4 L

【解析】选D。 A项，根据草酸的分子式：H2C2O4，相对分子质量为1×2＋12×2＋16×4＝90，故草酸的摩尔质量是90 g·mol－1，正确；B项，草酸是由草酸分子构成的，1 mol草酸中含有NA个分子，约6.02×1023个分子，正确；C项，45 g草酸物质的量为0.5 mol，含有氧原子为0.5 mol×4＝2 mol，个数约为2×6.02×1023＝1.204×1024，正确；D项，草酸沸点为150℃，故草酸在标准状况下不是气体，1 mol草酸在标准状况下的体积小于22.4 L，错误。

3．(2021·鹤壁高一检测)标准状况下，1 g H2与1 mol CO混合，混合气体的体积为(　　)

A．22.4 L　　　　　　　　　B．33.6 L

C．44.8 L         D．56.0 L

【解析】选B。V＝n混×Vm＝(＋1 mol)×22.4 L·mol－1＝33.6 L，B项正确。

4．(2021·黄冈高一检测)同温同压下，相同质量的下列气体占有的体积最大的是(　　)

A．H2          B．O2

C．CH4          D．CO2

【解析】选A。摩尔质量：CO2>O2>CH4>H2，由n＝可知，质量相等的气体，物质的量：CO2<O2<CH4<H2，同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，故H2占有的体积最大，故选A。

5．(2021·海口高一检测)关于同温同压下等体积的CO2和CO，下列叙述中正确的是(　　)

①质量相等　②密度相等　③所含分子数相等

④所含碳原子数相等

A．①②③④       B．②③④

C．③④        D．③

【解析】选C。根据阿伏加德罗定律知，同温同压同体积的CO和CO2的物质的量相等，碳原子数也相等，但其质量和密度不相等。

【补偿训练】

如图两瓶体积相等的气体，在同温同压时瓶内气体的关系一定正确的是(　　)

A．所含原子数相等      B．气体密度相等

C.气体质量相等        D．平均摩尔质量相等

【解析】选A。同温同压时，体积相等的两瓶气体，具有相同的分子数，因为都是双原子分子，故所含原子数相等，由于N2和O2的比例不固定，故两瓶气体的质量不一定相等，密度和平均摩尔质量也不一定相等。

6．(2021·临汾高一检测)在两个密闭容器中，分别充有质量相等的甲、乙两种气体。若两容器的温度和压强均相等，且甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是(　　)

A．甲的分子数比乙的分子数多

B．甲的物质的量比乙的物质的量少

C．甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小

D．甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小

【解析】选B。根据题意可知甲气体的物质的量小于乙，则甲的分子数小于乙的分子数，故A错误，B项正确；两容器的温度和压强均相同，则气体的摩尔体积相等，故C错误；气体质量相同，甲的物质的量比乙的物质的量小，由M＝可以知道甲的相对分子质量大于乙的相对分子质量，故D错误。

【补偿训练】

(2021·济南高一检测)已知同温同压下，气体的密度与它的摩尔质量成正比。一只气球若放在空气(空气平均摩尔质量为29 g·mol－1)中可静止不动，那么在相同条件下该气球放在下列气体中会下沉的是(　　)

A．O2　　B．Cl2　　C．CO2　　D．CH4

【解析】选D。在相同条件下该气球会下沉，说明所放入的气体密度比空气小。由＝可知，ρ(Cl2)>ρ(CO2)>ρ(O2)>ρ(空气)>ρ(CH4)。

二、非选择题(本题共1小题，共12分)

7．(2021·运城高一检测)如图，两相邻圆圈内物质间含有相同的某一原子，且该原子的物质的量相同(设NA为阿伏加德罗常数的值)。

回答下列问题：

(1)乙中的N为________，丙中的V为________。

(2)甲中NO2和丁中N2H4的物质的量之比为________。

(3)乙中SO2和丁中N2H4的质量之比为__________。

【解析】46 g NO2物质的量为n(NO2)＝＝1 mol，1 mol NO2中含有

1 mol N和2 mol O。

(1)已知1 mol NO2中含有1 mol N和2 mol O，甲和乙中的O原子个数相同，则SO2中O原子为2 mol，SO2的物质的量为＝1 mol，则N＝NA；乙丙中S原子数相同，所以丙中H2S的物质的量为1 mol，在标准状况下体积为22.4 L·

mol－1×1 mol＝22.4 L；

(2)甲中NO2的物质的量为1 mol，丁中N2H4含有N的物质的量为1 mol，则N2H4的物质的量为＝0.5 mol，所以甲中NO2和丁中N2H4的物质的量之比为

1 mol∶0.5 mol＝2∶1；

(3)乙中含有SO2的物质的量为1 mol，丁中N2H4的物质的量为0.5 mol，乙中SO2和丁中N2H4的质量之比为(64 g·mol－1×1 mol)∶(32 g·mol－1×0.5 mol)＝4∶1。

答案：(1)NA 　22.4　(2)2∶1　(3)4∶1

【补偿训练】

在标准状况下，5.6 L氮气、33 g二氧化碳和0.5 mol甲烷。

(1)其中物质的量最大的是________，质量最小的是________；

(2)物质所含分子数目最多的是________，所含原子数目最多的是________；

(3)物质所占体积最大的是________，这三种气体的体积比为________。

【解析】V(N2)＝5.6 L，n＝0.25 mol，m＝7 g。

N(N2)＝0.25NA，N(N)＝0.5NA。

m(CO2)＝33 g，n＝0.75 mol，V标＝16.8 L，

N(CO2)＝0.75NA，N原子＝2.25NA，

n(CH4)＝0.5 mol，m＝8 g，V标＝11.2 L，

N(CH4)＝0.5NA，N原子＝2.5NA。

答案：(1)CO2　N2　(2)CO2　CH4　(3)CO2　V(N2)∶V(CO2)∶V(CH4)＝1∶3∶2

　应用实践　共20分

一、选择题(本题共3小题，每小题4分，共12分)

8．(2021·青岛高一检测)用NA表示阿伏加德罗常数的值，若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的体积为(　　)

A．L　　　　　 B．L

C．L        D．L

【解析】选A。a g某气体中含有的分子数为b，则c g该气体中含有的分子数为，物质的量为mol，在标准状况下的体积为L。

9．(2021·苏州高一检测)在一定温度和压强下，1体积的A2气体和3体积的B2气体化合成2体积的C气体，则C的化学式为(　　)

A．AB3　　　B．AB　　　C．A3B　　　D．A2B3

【解析】选A。T、p一定时，体积之比等于物质的量之比，故反应方程式为A2＋3B2===2C，根据元素守恒可知C的化学式为AB3。

10.一个密闭容器，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1 mol 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4∶1

B．右侧气体密度是相同条件下氢气密度的14倍

C．右侧CO的质量为5.6 g

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0.2 mol CO

【解析】选B。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；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＝14倍，故B正确；右侧CO的质量为28 g·

mol－1×0.25 mol＝7 g，故C错误；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1 mol－0.25 mol＝0.75 mol，故D错误。

【补偿训练】

现有甲、乙两个容积相同的密闭容器，甲容器中充入N2和CO的混合气体，乙容器中充入O2，当它们的温度和密度都相同时，下列说法中正确的是(　　)

A．两容器中气体的压强相等

B．甲容器中气体的平均摩尔质量与乙容器中气体的摩尔质量相等

C．甲乙两容器气体的质量相等

D．甲乙两容器气体所含原子数相等

【解析】选C。由m＝ρV可推知，气体的质量相同，但气体的摩尔质量不同，物质的量不同，两容器中气体的压强不相等，故A错误；甲容器中气体的平均摩尔质量为28 g·mol－1、乙容器中气体的摩尔质量为32 g·mol－1，二者不相等，故B错误；由m＝ρV可推知，甲乙两容器气体的质量相等，故C正确；甲乙两容器气体所含原子数比为×2∶×2＝8∶7 ，故D错误。

二、非选择题(本题共1小题，共8分)

11．(2021·河西区高一检测)同温同压下的氧气和氢气，两种气体的密度比为__________；若质量相等时，两种气体的体积比为____________；设NA为阿伏加德罗常数的值，如果x g某气体中含有的分子数为y，则m g该气体的物质的量约是__________mol。

【解析】由ρ＝＝，可知＝＝＝16∶1；若质量相等时，＝＝＝＝1∶16；设m g该气体中的分子个数为N，则＝⇒N＝，则m g气体的物质的量n＝＝。

答案：16∶1　1∶16