新人教版高中化学必修第一册第二章海水中的重要元素__钠和氯高效作业12第2课时气体摩尔体积含解析 练习

第2课时　气体摩尔体积(见学生用书P111)[A级　新教材落实与巩固]1．下列叙述正确的是(　B　)A．一定温度、压强下，气体体积由其分子的大小决定B．一定温度、压强下，气体体积由其物质的量的多少决定C．气体摩尔体积是指1mol任何气体所占的体积为22.4LD．不同的气体，若体积不等，则它们所含的分子数一定不等【解析】依据气体体积的影响因素可知，温度和压强一定时，气体分子间的平均距离几乎相等，因而气体体积主要由其物质的量的多少决定，A项错误，B项正确；气体摩尔体积是指在一定温度、压强下，1mol任何气体所占的体积，22.4L是1mol气体在标准状况下的体积，C项错误；不同的气体，若体积不等，它们所含的分子数有可能相等，D项错误。2．相同物质的量的各固体或液体的体积并不相同，其主要原因是(　A　)A．粒子大小不同B．粒子质量不同C．粒子间距离不同D．粒子的状态不同【解析】决定固体或液体体积的主要因素是粒子的数目和粒子的大小。3．下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是(　B　)A．相同条件下，气体物质的量越大，气体摩尔体积越大B．常温常压下的气体摩尔体积大于22.4L·mol－1C．非标准状况下的气体摩尔体积不可能为22.4L·mol－1D．在标准状况下，混合气体的气体摩尔体积比22.4L·mol－1大【解析】气体摩尔体积的数值只受温度和压强的影响，与气体的种类、物质的量无关，A、D项错误；标准状况即0℃、101kPa时，气体摩尔体积约为22.4L·mol－1，常温常压下，由于温度高于0℃，气体分子间距离增大，故气体摩尔体积大于22.4L·mol－1，B项正确；标准状况下，气体摩尔体积约为22.4L·mol－1，当温度和压强同时改变时，气体摩尔体积仍然可能约为22.4L·mol－1，C项错误。4．标准状况下，将11.2LO2和1gH2混合，得到气体的体积为(　A　)A．22.4L　　　　　　　B．小于22.4LC．5.6LD．4.48L【解析】标准状况下，11.2LO2的物质的量为0.5mol，1gH2的物质的量为0.5mol；将0.5molO2和0.5molH2混合，标准状况下，混合气体的总体积为(0.5mol＋0.5mol)×22.4L·mol－1＝22.4L，A项正确。5．同温同压下，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CH4的是(　D　)A.　　　　B.　　　　C.　　　　　D.【解析】在同温同压下，气体的物质的量越大，气体所占的体积就越大。等质量的气体，其相对分子质量越小，气体的物质的量越大(n＝)。相等质量的4种气体中，CH4的相对分子质量为16，相对分子质量最小，其物质的量最大，对应的气球的体积最大。6．下列说法中正确的是(　B　)A．2gH2所占体积是22.4LB．常温常压下32gO2与标准状况下22.4LN2含有相同的分子数C．标准状况下，22.4LH2O含有6.02×1023个H2O分子D．11.2LO2的质量是16g【解析】能用气体摩尔体积等于22.4L·mol－1的前提条件是标准状况下的气体，所以A、C、D项错误；32gO2与标准状况下22.4LN2的物质的量均为1mol，所含分子数相等，B项正确。7．设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　B　)A．NA的单位是摩尔B．12g12C中所含的碳原子数为NAC．标准状况下，22.4L的任何气体所含原子数为NAD．相同体积的O2(g)和NO2(g)分子数均为NA【解析】NA的单位是mol－1，A项错误；12g12C的物质的量是1mol，所含的碳原子数为NA，B项正确；标准状况下22.4L的任何气体所含分子数为NA，原子数不一定，C项错误；相同体积的O2(g)和NO2(g)分子数不一定均为NA，因为气体所处状况未知，气体的物质的量不能确定，D项错误。8．“人造空气”(氧气与氦气的混合气)可用于减轻某些病痛或供深水潜水员使用。标准状况下，11.2L“人造空气”的质量是4.8g，其中氧气与氦气的质量比是(　B　)A．1∶1B．2∶1C．1∶4D．2∶3【解析】“人造空气”的物质的量是11.2L÷22.4L·mol－1＝0.5mol，设氧气与氦气的物质的量分别是x、y，则x＋y＝0.5mol、32g·mol－1×x＋4g·mol－1×y＝4.8g，解得x＝0.1mol、y＝0.4mol，则二者的质量之比是3.2g∶1.6g＝2∶1，B项正确。9．下列说法正确的是(　D　)①标准状况下，6.02×1023个气体分子所占的体积约是22.4L；②0.5molH2所占体积为11.2L；③标准状况下，1mol酒精的体积为22.4L；④标准状况下，28gCO与N2的混合气体的体积约为22.4L；⑤各种气体的气体摩尔体积都约为22.4L·mol－1；⑥标准状况下，体积相同的气体所含的分子数相同A．①③⑤　　　　　　B．④⑥C．③④⑥　D．①④⑥【解析】①中6.02×1023个气体分子在标准状况下所占体积约是22.4L，正确；②中没有指明气体所处状况，因此，0.5molH2的体积不一定是11.2L，错误；③中酒精在标准状况下不是气体，错误；④中是混合气体，N2和CO的摩尔质量相等，二者以任意比例混合，其摩尔质量数值不变，28gN2与CO的混合气体在标准状况下体积约为22.4L，正确；⑤中气体摩尔体积受温度、压强的影响，不一定是22.4L·mol－1，错误；⑥中标准状况下，体积相同的气体的物质的量相同，则分子数相同，正确。10．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关叙述正确的是(　B　)A．在标准状况下1molN2的体积为22.4L·mol－1B．分子总数为NA的NO2和CO2的混合气体中含有的氧原子数为2NAC．1L一氧化碳气体一定比1L氧气的质量小D．常温常压下，8gO3中含有8NA个电子【解析】“L·mol－1”是气体摩尔体积的单位，不是体积的单位，在标准状况下，Vm＝22.4L·mol－1，则1molN2的体积为22.4L，A项错误；NO2和CO2分子中均含2个氧原子，故NA个NO2和CO2的混合气体分子中含有的氧原子的个数为2NA，B项正确；CO和O2所处的状况不明确，故1LCO和1LO2的物质的量不一定相同，则质量无法比较，C项错误；8g臭氧的物质的量n＝＝mol，而一个臭氧分子中含24个电子，故mol臭氧中含4NA个电子，D项错误。11．在标准状况下，由0.5gH2、11gCO2和4gO2组成的混合气体，其体积约为(　C　)A．8.4LB．11.2LC．14LD．16.8L【解析】根据n＝，0.5gH2的物质的量为＝0.25mol，11gCO2的物质的量为＝0.25mol，4gO2的物质的量为＝0.125mol，混合气体的体积V＝(0.25＋0.25＋0.125) mol×22.4L·mol－1＝14L，C项正确。12．mgO2和N2的混合气体含有b个分子，则ng该混合气体在标准状况下的体积是(NA表示阿伏加德罗常数的值)(　A　)A．L     B．LC．L    D．L【解析】mgO2和N2的混合气体含有b个分子，则ng该混合气体含分子个数为×n，其物质的量为mol，标准状况下体积为L，A项正确。13．如图所示，两瓶气体体积相等，在同温同压下瓶内气体的关系一定正确的是(　A　)A．原子数相等B．密度相等C．质量相等D．摩尔质量相等【解析】同温同压下气体的摩尔体积相同，由公式n＝可得两瓶气体的物质的量相同，因为N2、O2、NO都是双原子分子，所以原子的物质的量相同，则原子个数相同，A项正确；两瓶气体的物质的量相等，由m＝nM可得，M不一定相等，故m不一定相等，由ρ＝可得，ρ也不一定相等，B、C、D项错误。14．在体积相同的两个密闭容器中分别充满C2H4、C3H6气体，当这两个容器内温度和气体密度相等时，下列说法正确的是(　D　)A．两种气体的压强关系是p(C2H4)<p(C3H6)B．C2H4比C3H6的质量小C．两种气体的分子数目相等D．两种气体的氢原子数目相等【解析】C2H4和C3H6的体积相同，密度相等，则C2H4和C3H6的质量相等，B项错误；C2H4、C3H6的摩尔质量分别为28g·mol－1、42g·mol－1，则C2H4和C3H6的物质的量之比为3∶2，所含分子数目之比为3∶2，C项错误；同温度同体积下，气体的压强之比等于气体的物质的量之比，则C2H4与C3H6的压强之比为3∶2，p(C2H4)>p(C3H6)，A项错误；C2H4与C3H6所含氢原子数之比为(3×4)∶(2×6)＝1∶1，即所含氢原子数目相等，D项正确。15．下列有关阿伏加德罗定律的说法不正确的是(　A　)A．同温同压下，相同质量的NO和C2H4(g)体积相同B．同温同压下，气体的密度之比等于摩尔质量之比C．同温同压下，相同体积的H2和CO2的原子数之比为2∶3D．同温同体积的气体，若物质的量相同则压强相同【解析】NO和C2H4的摩尔质量不相等，质量相同，则物质的量不相等，所以体积不相等，A项错误；根据ρ＝，同温同压下，Vm相同，气体的密度之比等于它们的摩尔质量之比，B项正确；同温同压下，相同体积的任何气体具有相同的分子数，分子数相同的H2和CO2的原子数之比为2∶3，C项正确；同温同体积的气体，物质的量与压强成正比，D项正确。16．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　C　)A．标准状况下，22.4LO2含有的原子数为NAB．23g钠与O2完全反应时失去电子数目为2NAC．标准状况下，18gH2O中含有的分子数为NAD．标准状况下，11.2LCO2含NA个CO2分子【解析】标准状况下，22.4LO2的物质的量为1mol，故所含原子数为2NA，A项错误；23g钠的物质的量为＝1mol，Na与O2反应的过程中，只有Na元素的化合价升高，其化合价从0价升至＋1价，故转移电子数为NA，B项错误；18gH2O的物质的量为＝1mol，其分子数为NA，C项正确；标准状况下，11.2LCO2的物质的量为＝0.5mol，所含分子数为0.5NA，D项错误。17．下列是对一定量气体体积的探究。已知1mol不同气体在不同条件下的体积： 化学式条件1mol气体体积/LH20℃，101kPa22.4O20℃，101kPa22.4CO0℃，101kPa22.4H20℃，202kPa11.2CO20℃，202kPa11.2N2273℃，202kPa22.4NH3273℃，202kPa22.4(1)从上表分析得出的结论：①1mol不同的气体，在标准状况下的体积都约为__22.4__L__。②1mol不同的气体，在不同的条件下，体积__不一定__(填“一定”“一定不”或“不一定”)相等。(2)理论依据：相同条件下，1mol任何气体的体积几乎相等，原因是①__气体分子数目相等__；②__相同条件下，气体分子间的距离几乎相等__。(3)应用：在标准状况下，4gO2的体积为多少升？(写出计算过程)答：V(O2)＝n·Vm＝·Vm＝×22.4L·mol－1＝2.8L。【解析】(1)①从表中数据可以看出，1mol不同的气体在标准状况下的体积都约为22.4L；②1mol不同的气体，在不同的条件下，体积不一定相同。(2)因为在相同的温度和压强下，任何气体分子间距离几乎相同，且1mol任何气体分子数目相等，所以1mol任何气体的体积几乎相等。(3)4gO2的物质的量n(O2)＝＝0.125mol。在标准状况下的体积为0.125mol×22.4L·mol－1＝2.8L。[B级　素养养成与评价]18．下列说法正确的是(　C　)A．温度相同、体积相同的O2(g)和N2(g)分子数之比为1∶1B．温度相同、压强相同的SO2(g)和CO2(g)密度之比为11∶16C．温度相同、压强相同、质量相同的O2(g)和H2(g)体积之比为1∶16D．温度和容积相同的两容器中分别盛有5molO2(g)和2molN2(g)，压强之比为2∶5【解析】由pV＝nRT可知，温度相同，压强相同、体积相同的O2(g)和N2(g)所含的分子数相同，A项错误；同温同压下，气体密度之比等于摩尔质量之比，故SO2气体与CO2气体的密度之比等于64∶44＝16∶11，B项错误；由pV＝nRT＝可知，温度相同、压强相同、质量相同的O2(g)和H2(g)体积之比与摩尔质量成反比，为1∶16，C项正确；温度和容积相同，气体的物质的量与压强成正比，5molO2(g)和2molN2(g)的压强之比等于5∶2，D项错误。19．室温下，在一定体积的容器中加入1.5mol氙气(Xe)和7.5mol氟气(F2)，于400℃和2633kPa压强下加热数小时，然后迅速恢复至室温，容器内除得到一种无色晶体外，还余下4.5mol氟气，下列说法正确的是(　C　)A．稀有气体易发生化学反应B．起始加入的氙气和氟气所含原子数之比为1∶5C．所得无色晶体中，氙与氟的原子个数之比是1∶4D．反应前和恢复至室温后容器内气体压强之比为3∶2【解析】由反应条件可知，稀有气体难发生化学反应，A项错误；起始加入的氙气和氟气所含原子数之比为(1.5mol×1)∶(7.5mol×2)＝1∶10，B项错误；1.5mol氙气(Xe)和3mol氟气(F2)反应，得无色晶体，氙与氟的原子个数之比是(1.5mol×1)∶(3mol×2)＝1∶4，C项正确；同温、同体积时，压强之比等于物质的量之比，反应前和恢复至室温后容器内气体压强之比为(1.5＋7.5) mol∶4.5mol＝2∶1，D项错误。20．在0℃、1.01×105Pa下，有关H2、O2、CH4三种气体的叙述正确的是(　B　)A．等体积的三种气体，其物质的量之比等于相对分子质量之比B．三种气体的密度之比等于摩尔质量之比C．等质量的三种气体，其体积比等于相对分子质量之比D．等体积、等密度的三种气体，物质的量之比等于相对分子质量之比【解析】同温同压等体积的三种气体，物质的量相同，A项错误；同温同压三种气体的密度之比等于摩尔质量之比，B项正确；等质量的三种气体，根据n＝，其物质的量之比等于摩尔质量的反比，同温同压下，体积比等于物质的量之比，因此体积比等于相对分子质量的反比，C项错误；等体积、等密度即等质量，根据n＝，三种气体的物质的量之比等于摩尔质量的反比，即等于相对分子质量的反比，D项错误。21．ag气体A与bg气体B的分子数相同，下列说法不正确的是(　A　)A．同温同压下，A、B两气体的密度之比为b∶aB．A与B的相对分子质量之比为a∶bC．同质量时，气体A与B的分子数之比为b∶aD．相同状况下同体积A、B的质量之比为a∶b【解析】由pV＝nRT可知，同温同压下，分子数相同的情况下，即物质的量相同时，A、B气体V相同，则密度之比等于摩尔质量之比，摩尔质量之比等于质量之比，A项错误、B项正确；A与B的相对分子质量之比为a∶b，同质量时由n＝可知，分子数之比等于：＝b∶a，C项正确；相同状况下，同体积的A与B的物质的量相同，则质量之比等于摩尔质量之比，即为a∶b，D项正确。22．(1)在标准状况下，5.6LA气体的质量是15g，则A的摩尔质量为__60__g·mol－1__。(2)一定量的液态化合物XY2在一定量的O2中恰好完全燃烧，化学方程式为XY2(l)＋3O2(g)XO2(g)＋2YO2(g)，冷却后，在标准状况下测得生成物的体积是672mL，密度是2.56g·L－1，则：①反应前O2的体积是__672__mL__。②化合物XY2的摩尔质量是__76__g·mol－1__。③若XY2分子中X、Y两元素的质量之比为3∶16，则X、Y两元素分别是__C__和__S__(填元素符号)。【解析】(1)5.6LA气体的物质的量n＝＝＝0.25mol，则A的摩尔质量M＝＝＝60g·mol－1。(2)生成物总物质的量为n(XO2)＋n(YO2)＝＝0.03mol，由化学方程式可知，n(XO2)∶n(YO2)＝1∶2，则n(XO2)＝0.01mol，n(YO2)＝0.02mol，总质量为m(XO2)＋m(YO2)＝0.672L×2.56g·L－1≈1.72g；①由反应的化学方程式可知，反应前后气体体积不变，则反应前O2的体积是672mL。②由化学方程式可知，参加反应的XY2、O2的物质的量分别为0.01mol、0.03mol。根据质量守恒可知：m(XY2)＋m(O2)＝m(XO2)＋m(YO2)＝1.72g，m(O2)＝0.03mol×32g·mol－1＝0.96g，则m(XY2)＝1.72g－0.96g＝0.76g，又n(XY2)＝0.01mol，则M(XY2)＝＝76g·mol－1。③在XY2分子中，X、Y两元素的质量之比为3∶16，则1molXY2分子中，X的质量为76g×＝12g，Y的质量为76g－12g＝64g，因为1molXY2分子中含有1molX、2molY，所以X的相对原子质量为12，Y的相对原子质量为＝32，则X为C元素，Y为S元素。23．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，分别向A、B两室充入H2、O2的混合气体和1mol空气，此时活塞的位置如图所示。(1)A室混合气体的物质的量为__2__mol__，标准状况下体积为__44.8__L__。(2)实验测得A室混合气体的质量为34g，则该混合气体的密度是同温同压条件下氦气密度的__4.25__倍。若将A室H2、O2的混合气体点燃引爆，恢复原温度后，最终活塞停留的位置在__2__刻度。容器内气体压强与反应前气体压强之比为__1∶2__。【解析】(1)A、B两室压强与温度相同，气体的物质的量之比等于其体积之比，则A室中气体物质的量为1mol×＝2mol，则A室混合气体在标准状况下的体积为2mol×22.4L·mol－1＝44.8L。(2)A室混合气体的平均摩尔质量为M＝＝17g·mol－1，同温同压下气体的密度之比等于其摩尔质量之比，所以该混合气体的密度是同温同压条件下氦气密度的＝4.25倍；设A室中氢气物质的量为x、氧气物质的量为y，则x＋y＝2mol，2g·mol－1×x＋32g·mol－1×y＝34g，解得x＝1mol、y＝1mol，根据化学方程式2H2＋O22H2O中二者反应的物质的量的关系可知O2过量，反应后剩余O2的物质的量是0.5mol，恢复原温度后最终两室中压强相等，体积之比等于气体物质的量之比，所以A、B两室的气体体积之比为0.5mol∶1mol＝1∶2，则活塞最终停留在2刻度处；恒温恒容条件下，气体压强与气体物质的量成正比，则容器内气体压强与反应前气体压强之比为1.5mol∶3mol＝1∶2。