高中化学必修一 专题2.3.2气体摩尔体积解析版）

第二章  海水中的重要元素——钠和氯

第三节 物质的量

第2课时 气体摩尔体积

一、单选题

1．设NA为阿伏加德罗常数的值，下述正确的是（     ）

A．64g二氧化硫含有原子数为3NA

B．O2气体的摩尔质量为36g

C．标准状况下，11.2L水含分子数为0.5 NA

D．摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一

【答案】A

【解析】

A．64g SO2的物质的量为1mol，则含有原子3mol，则原子个数为3NA，A正确；

B．O2气体的摩尔质量为36g/mol，B错误；

C．标准状况下，水为液体，不能计算其物质的量，C错误；

D．摩尔是物质的量的单位，而物质的量才是国际单位制中七个基本物理量之一，D错误；

2．下列叙述正确的是（     ）

A．1molH2O的质量为18g/mol

B．CH4的相对分子质量为16

C．3.01×1023个SO2分子的体积为11.2L

D．标准状况下，1mol任何物质体积均为22.4L

【答案】B

【解析】

A.质量的单位为g，1molH2O的质量为18g，故A错误；

B.CH4的相对分子质量为16，故B正确；

C. 3.01×1023个SO2分子即0.5mol SO2,但没有指明标况下，无法计算体积，故C错误；

D. 标准状况下，1mol气体的体积均为22.4L，故D错误；

3．（2020·北京高一期末）关于1molH2O的下列说法中，不正确的是（     ）

A．质量为18g B．含氧原子数约为6.02×1023

C．含电子数约为10×6.02×1023 D．标准状况下的体积约为22.4L

【答案】D

【解析】

A. 1molH2O的质量为：m=n∙M=1mol×18g/mol=18g，A正确；

B. 1molH2O中含氧原子数目为：，B正确；

C. 1molH2O中含电子数目为：，C正确；

D. 标准状况下，H2O是液体，不能用计算，D错误；

4．（2020·河北深州市中学高一期末）设NA表示阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是（     ）

A．常温常压下，14g有N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA个

B．0.5molO3与11.2LO2所含的分子数一定相等

C．标准状况下，22.4 L 四氯化碳的分子数为NA

D．用16.25gFeCl3制备Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA个

【答案】A

【解析】

A. 常温常压下，N2与CO的摩尔质量均为28g/mol，且为双原子分子，则14g有N2与CO组成的混合气体的物质的量为0.5mol，含有的原子数目为NA个，符合题意，A正确；

B. 0.5molO3与标况下的11.2LO2所含的分子数一定相等，与题意不符，B错误；

C. 标准状况下，四氯化碳为液态，22.4 L的四氯化碳含有的分子数大于NA，与题意不符，C错误；

D. 用16.25gFeCl3制备Fe(OH)3胶体，Fe(OH)3胶体粒子不一定为一个Fe(OH)3，则胶粒数无法确定，与题意不符，D错误；

答案为A。

【点睛】

制备的氢氧化铁胶体，每一个胶体粒子不一定为一个Fe(OH)3。

5．我国科学家合成了一种全新的环[18]碳分子(C18，如图)，下列说法正确的是（      ）

A．C18属于一种新型化合物

B．C18与C60的摩尔质量相等

C．等质量的C18与C60所含的原子个数比为1:1

D．等质量的C18与C60所含的分子个数比为1:1

【答案】C

【解析】

A．C18是由18个碳原子构成的单质，不是化合物，故A错误；

B．C18与C60分子中的碳原子数目不同，则其摩尔质量不相同，故B错误；

C．12gC18的物质的量为mol，12gC60的物质的量为mol，所含的原子个数比为mol ×NA×18： mol ×NA×60=1：1，故C正确；

D．根据C向分析，12gC18的物质的量为mol，12gC60的物质的量为mol，等质量的C18与C60所含的分子个数比为mol ×NA： mol ×NA=10：3，故D错误；

6．同温同压下，A容器中O2和B容器中O3所含氧原子数相等，则两个容器的体积比是（    ）

A．2∶3 B．1∶3 C．3∶2 D．1∶2

【答案】C

【解析】可设O原子数为6mol，则O2为3mol，O3为2mol，两种气体的物质的量之比为3：2，依据阿伏加德罗定律的推论，物质的量之比等于气体的体积之比，可得出两个容器的体积之比为3：2。故选C。

7．（2020·齐齐哈尔三立高级中学高一月考）下列一定量的各物质所含原子个数按由大到小的顺序排列的是(　　)

①0.5 mol氨气     ②标准状况下22.4 L氦气      ③4 ℃时9 mL水      ④0.2 mol磷酸

A．①④③② B．④③②①

C．②③④① D．①④②③

【答案】A

【解析】

①0.5mol氨气(NH3)含有原子物质的量=0.5mol×4=2mol，则原子数目为2NA；

②标准状况下22.4L氦气(He)的物质的量为1mol，氦气为单原子分子，含有原子为1mol，则原子数目为NA；

③4℃时9mL水(H2O)的质量为9g，其物质的量==0.5mol，含有原子物质的量=0.5mol×3=1.5mol，则原子数目为1.5NA；

④0.2mol磷酸(H3PO4)含有原子物质的量=0.2mol×8=1.6mol，则原子数目为1.6NA；

故含有原子数目①＞④＞③＞②，答案选A。

8．44.8L某气体在标准状况下的质量为142g，该气体摩尔质量为（      ）

A．71g/mol B．142g/mol C．71 D．142

【答案】A

【解析】标准状况下44.8L气体的物质的量为，该气体摩尔质量为，故选A。

9．（2020·河南省高一期末）渔业养殖业要求水体中溶解的O2的量不能低于3 mg/L。已知某水体中溶解的O2的浓度为4.8 mg/L，则1 m3水中溶解的O2的物质的量为(       )

A．0.15 mol B．0.30 mol C．1.5 mol D．3.0 mol

【答案】A

【解析】1 m3水体积为1000 L，所以水中氧气的质量m(O2)=4.8×10-3g/L×1×103L=4.8 g，则1 m3水中溶解的O2的物质的量n(O2)==0.15 mol，故合理选项是A。

10．（2020·呼和浩特开来中学高二期中）含有相同数目氧原子的NO、CO2、N2O4三种气体，其物质的量之比为（     ）

A．1:2:4 B．1:1:1 C．4:2:1 D．2:1:4

【答案】C

【解析】

含有相同数目氧原子，也就是氧原子的物质的量相等，设氧原子的物质的量为4amol，则NO为4amol，CO2为2amol，N2O4为amol，所以NO、CO2、N2O4的物质的量之比为4：2：1，故选C。

11．在两个容积相同的容器中，一个盛有NH3气体，另一个盛有H2和Cl2的混合气体，在同温同压下，两容器内的气体一定具有相同的是（     ）

A．原子数 B．分子数 C．质量 D．密度

【答案】B

【解析】

同温同压下，气体摩尔体积相等，体积相等的不同气体其物质的量相等。

A．根据N=nNA知，二者的物质的量相等则其分子数相等，但是每个分子中氢原子个数不相等，所以其氢原子总数不一定相等，A错误；

B．根据A中分析可知，同温、同压下，两容器内的气体一定具有相同的分子数，B正确；

C．根据m=nM知，物质的量相等时，二者的质量与其摩尔质量成正比，二者的摩尔质量不一定相等，所以其质量不一定相等，C错误；

D．根据，同温同压下，气体的密度与其摩尔质量成正比，两个容器中平均摩尔质量不一定相等，所以其密度不一定相等，D错误；

12．NA为阿伏加德罗常数，下述正确的是（ ）

A．64gSO2含有硫原子数为2NA

B．NA个氧气分子和NA个氢气分子的质量比等于16∶1

C．28g氮气所含的原子数目为NA

D．标准状况下，22.4L的SO3含有 NA个水分子

【答案】B

【解析】

A.64gSO2的物质的量n=，1个SO2分子中含有1个S原子，则1molSO2含有1molS原子，则所含的硫原子的个数为NA，A项错误；

B. NA个氧气分子和NA个氢气分子，根据m=nM=N/NAM，则质量分别为32g和2g，则质量比为16:1，B项正确；

C.28g氮气N2的物质的量，1个N2分子中含有2个N原子所含的氮原子数目为2NA，C项错误；

D.SO3在标准状况下为液体，气体的摩尔体积针对的对象为气体，不适用于固体或液体，D项错误；

13．（2020·民勤县第一中学）A气体的摩尔质量是B气体的n倍，同温同压下，B气体的质量是同体积空气的m倍，则A的相对分子质量为（      ）

A．m/n B．29m/n C．29mn D．29n/m

【答案】C

【解析】

根据m=nM以及同温同压下、相同体积气体具有相同的物质的量，可知，B气体的质量是同体积空气的m倍，则B的摩尔质量为空气的平均摩尔质量的m倍，所以B的摩尔质量M（B）=29g/mol×m=29mg/mol，A气体的摩尔质量是B气体的n倍，则A的摩尔质量M（A）=nM（B）=29mg/mol×n=29mng/mol，所以A的相对分子质量为29mn；答案选C。

14．（2020·伊美区第二中学高一月考）两份质量相同的CH4和NH3比较，下列结论错误的是（　　）

A．分子个数比为17∶16 B．原子个数比为17∶16

C．氢原子个数比为17∶12 D．氢原子质量比为17∶12

【答案】B

【解析】

A.根据N=m/M×NA知，质量相同的两种气体中含有的分子个数之比等于摩尔之比的反比，所以两份质量相同的CH4和NH3的分子数之比为17：16，故A正确；

B.CH4和NH3的分子含有的原子数分别为5、4，由A知两份质量相同的CH4和NH3的分子数之比为17：16，所以含有的原子数之比为17×5：16×4=85：64，故B错误；

C.CH4和NH3的分子含有的H原子数分别为4、3，由A知两份质量相同的CH4和NH3的分子数之比为17：16，所以含有的H原子数之比为17×4：16×3=17：12，故C正确；

D.由C可知两份质量相同的CH4和NH3所以含有的H原子数之比为17：12，H原子数目之比等于H原子质量之比为17：12，故D正确。

15．（2020·安徽省高一期末）在三个容积相同的密闭容器中分别充入A、B、C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）从大到小的顺序为p（B）＞p（A）＞p（C）， 则A、B、C分别是(      )

A．CO、H2、O2   B．O2、N2、H2   C．NO、CO2、H2     D．NH3、O2、NO2

【答案】A

【解析】

在温度和密度都相同条件下，如体积相同，则质量相同，气体的物质的量越大，压强越大，压强与摩尔质量成反比，已知压强(p)从大到小的顺序为p(B)>p(A)>p(C)，则摩尔质量B<A<C，即H2< CO <O2，选项中只有A符合；

二、填空题

16．（2020·长春市第二十九中学高一月考）(1)下列五种物质中：

①碘酒     ②SO2       ③H2SO4      ④Al     ⑤C6H6，其中属于单质的是________(填序号，下同)；属于酸性氧化物的是________；属于有机化合物的是________。

(2)1mol氢气在标准状况下占有的体积约为________L。

(3)写出氯气溶于水的化学方程式________________________

【答案】④    ②    ⑤    22.4    Cl2+H2O=HCl+HClO   

【解析】

(1)①碘酒是碘溶于酒精形成的混合物；

②SO2属于化合物中的酸性氧化物；

③H2SO4属于化合物中的酸；

④Al属于纯净物中的单质；

⑤C6H6属于化合物中的有机物；

其中属于单质的是④；属于酸性氧化物的是②；属于有机化合物的是⑤；

(2)气体的体积主要受温度，压强，粒子数的影响，标况下，1mol任何物质具有的粒子数为NA，1mol任何气体在标况下的体积都是22.4L，1mol氢气在标准状况下占有的体积约为22.4L；

(3)氯气溶于水生成盐酸和次氯酸，化学方程式为：Cl2+H2O=HCl+HClO；

17．（2020·四川省乐山市第四中学高一月考）同温同压下，同体积的N2和SO2气体：

⑴ 分子数之比为 _____________

⑵ 物质的量之比为____________

⑶ 原子总数之比为____________

⑷ 摩尔质量之比为____________

⑸ 质量之比为 _______________

⑹ 密度之比为 _______________

【答案】1：1    1：1    2：3    7：16    7：16    7：16   

【解析】根据阿伏加德罗定律，同温同压下，同体积的N2和SO2一定有相同的分子数，即分子物质的量相同。

（1）分子数之比为1:1；

（2）物质的量之比为1:1；

（3）原子总数之比为（2×1）:（3×1）=2:3；

（4）氮气的摩尔质量为28g/mol，二氧化硫的摩尔质量为64g/mol，摩尔质量之比28g/mol:64g/mol=7:16；

（5）根据m=nM，物质的量相同，质量比=M（N2）:M（SO2）=28g/mol:64g/mol=7:16；

（6）同温同压下，气体的密度之比等于气体的摩尔质量之比，则密度之比为7:16。

18．（1）标况下11gCO2的物质的量为________，体积为________。

（2）已知4.8g某混合气体含分子数为0.15NA，该气体的平均摩尔质量为________。

（3）等物质的量的SO2和SO3含有的氧原子个数比为_________；气体的质量比为________。

（4）12gCH4和O2的混合气体在标准状况下的体积为11.2L，则混合气体中CH4与O2的物质的量之比为_________。

【答案】0.25mol    5.6L    32g/mol    2:3    4:5    1:1   

【解析】以物质的量为核心的化学计量公式：；

(1)标况下11gCO2的物质的量为；体积为；故答案为：0.25mol；5.6L；

(2) 某混合气体含分子数为0.15NA，则物质的量为，该气体的平均摩尔质量为，故答案为：32g/mol；

(3) 设SO2和SO3的物质的量都是1mol，1个二氧化硫分子中含有2个氧原子，1个三氧化硫分子中含有3个氧原子，则所含O原子数之比为2:3；气体质量比为1mol×64g/mol：1mol×80g/mol=4:5；故答案为：2:3；4:5；

(4)在标准状况下混合气体的体积为11.2L，，设混合气体中CH4和O2的物质的量分别为x、y，则、，解得x=0.25mol，y=0.25mol，则混合气体中CH4和O2的物质的量之比为0.25:0.25=1：1，故答案为1:1。

19．（2020·山西省高一期末）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___________。

【答案】NA    22.4L    2：1    4：1   

【解析】

(1)乙和甲中的O原子物质的量相同，丙和乙中S原子物质的量相同；

(2)甲中NO2和丁中N2H4含有N原子的物质的量相同；

(3) 乙中SO2的物质的量为1mol、丁中N2H4的物质的量是0.5mol。

【详解】

(1)甲中NO2的物质的量是，含有O原子的物质的量是2mol，乙和甲中的O原子物质的量相同，则乙中SO2的物质的量为1mol，SO2分子数为NA；丙和乙中S原子物质的量相同，丙中H2S的物质的量是1mol，标准状况下H2S的体积为1mol×22.4L/mol=22.4L；

(2) 甲中NO2的物质的量是1mol，N原子物质的量是1mol，甲中NO2和丁中N2H4含有N原子的物质的量相同，则丁中N2H4的物质的量是0.5mol，甲中NO2和丁中N2H4的物质的量之比为2:1。

(3) 乙中SO2的物质的量为1mol，质量为1mol×64g/mol=64g，丁中N2H4的物质的量是0.5mol，质量为0.5mol×32g/mol=16g；乙中SO2和丁中N2H4的质量之比为64g：16g=4：1。