(新高考)高考化学一轮复习讲测练第1讲物质的量气体摩尔体积(练)(2份打包,解析版+原卷版,可预览)
展开第1讲 物质的量 气体摩尔体积
【练基础】
1.下列说法中错误的是( )
A.物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量
B.使用摩尔作单位时必须指明微粒的名称
C.1 mol 任何物质都含有阿伏加德罗常数个原子
D.0.012 kg 12C约含有6.02×1023个碳原子
【答案】C
【解析】物质的量是含有一定数目粒子集合体的物理量,其单位是摩尔,使用摩尔所指的对象是微粒,而微粒种类繁多,需要指明其名称;构成物质的粒子除原子外,还有分子、离子等;0.012 kg 12C(1 mol)所含的碳原子数即为阿伏加德罗常数,约为6.02×1023。
2.中国质量新闻网发布了关于双酚基丙烷的公告。双酚基丙烷常用于来制作塑料制品,遇微热分解,形成小颗粒,以此污染环境,被国际卫生组织禁止使用,但今天仍有数以万计的海洋塑料漂浮物,大多含有双酚基丙烷。双酚基丙烷(BPA,分子式为C15H16O2)是一种药物,下列有关判断不正确的是( )
A.BPA的摩尔质量是228 g·mol-1
B.1 mol BPA中含有6.02×1023个分子
C.BPA属于有机化合物
D.1 mol BPA在标准状况下的体积约为22.4 L
【答案】D
【解析】BPA在标准状况下肯定不是气体。
3.已知硫酸中含有3.01×1023个氧原子,硫酸的物质的量是( )
A.0.500 mol B.1.00 mol
C.0.250 mol D.0.125 mol
【答案】D
【解析】氧原子的物质的量n===0.5 mol,硫酸的物质的量=0.5 mol÷4=0.125 mol。
4.下列说法中正确的是( )
A.在一定温度和压强下,固体或液体物质体积大小只由构成微粒的大小决定
B.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数一定不同
C.在一定温度下,各种气态物质体积的大小由构成气体的分子数决定
D.22 g CO2与标准状况下11.2 L HCl所含的分子数相同
【答案】D
【解析】在一定温度和压强下,固体或液体的体积主要取决于粒子数和粒子大小,故A错误;决定气体体积的因素是温度、压强、气体的分子数,不同的气体,体积不同,它们所含的分子数不一定不同,故B错误;压强对分子间的间距有影响,该选项未指明压强,无法使用阿伏加德罗定律判断,故C错误;根据公式可知,n(CO2)===0.5 mol,n(HCl)===0.5 mol,二者物质的量相等,所以分子数相等,故D正确。
5.已知0.25 mol甲烷中所含原子数为a,则阿伏加德罗常数可表示为( )
A. mol-1 B.4a mol-1
C.a mol-1 D.a mol-1
【答案】D
【解析】0.25 mol甲烷中含有的分子数为,根据微粒的数目与物质的量成正比可知1 mol甲烷中含有的分子数为a,即阿伏加德罗常数为a mol-1。
6.下列有关气体体积的叙述中,正确的是( )
A.一定温度和压强下,各种气态物质的体积大小,由构成气体的分子大小决定
B.一定温度和压强下,各种气态物质的体积大小由构成气体的分子数决定
C.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数也不同
D.气体摩尔体积指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L
【答案】B
【解析】对于气体物质,在一定温度和压强下,分子间的距离远大于分子本身的大小,因此其体积的大小主要由分子数的多少来决定,故A错误,B正确;气体的体积随温度和压强的变化而变化,体积不同的气体,在不同的条件下,其分子数可能相同,也可能不同,C错误;气体摩尔体积会随着温度、压强的变化而变化,22.4 L·mol-1是标准状况下的气体摩尔体积,故D错误。
7.下列说法正确的是( )
A.20 ℃、1.01×105 Pa时,同体积的氧气和氮气含有相同数目的分子
B.1 mol气态物质,当体积为22.4 L时,该气体一定处于标准状况
C.同温同压下,相同体积的氧气和氨气,前者质量小于后者
D.同温同压下,相同体积的任何气体单质所含分子数和原子数都相同
【答案】A
【解析】同温同压下,同体积的任何气体含有的分子数相同,所含的原子数不一定相同,选项A正确, 选项D错误;在非标准状况时1 mol气态物质的体积也有可能为22.4 L,选项B错误; C中氧气和氨气的物质的量相同,摩尔质量前者大于后者,质量前者大于后者,选项C错误。
8.下列叙述正确的是( )
A.同温同压下,相同体积的气体,其分子数一定相等,原子数也一定相等
B.任何条件下,等物质的量的甲烷(CH4)气体和CO气体所含有的原子数一定相等
C.1 L CO气体一定比1 L O2的质量小
D.同温同压下的CO和N2,若它们体积相同,那么它们的质量也一定相等
【答案】D
【解析】据阿伏加德罗定律,同温、同压、同体积的气体,其分子数一定相等,但原子数不一定相等,A错误;等物质的量的甲烷(CH4)气体和CO气体所含有的分子数一定相等,原子数一定不等,B错误;不知气体的温度、压强,不能比较1 L CO和1 L O2的质量,C错误。
9.计算填空:
现有m g某气体,它由双原子分子构成,它的摩尔质量为M g·mol-1。若阿伏加德罗常数的值用NA表示,则:
(1)该气体的物质的量为________。
(2)该气体所含原子总数为________。
(3)该气体在标准状况下的体积为________。
(4)该气体在标准状况下的密度为________。
(5)该气体一个分子的质量为________。
【答案】(1) mol (2) (3) L (4) g·L-1 (5) g
【解析】根据标准状况下,气体体积相关计算关系n===进行求解;由质量和标准状况下的体积可求气体的密度,也可由M=Vm·ρ求气体的密度;气体摩尔质量(M g·mol-1)与阿伏加德罗常数(NA)的比值,即为一个分子的质量。
10.计算填空:
一氧化碳和二氧化碳的混合气体18 g,完全燃烧后测得二氧化碳的体积为11.2 L(标准状况)。试回答:
(1)混合气体中一氧化碳的质量是________。
(2)混合气体中二氧化碳在标准状况下的体积是______。
(3)混合气体在标准状况下的密度是__________(精确到0.001)。
【答案】(1)7 g (2)5.6 L (3)1.607 g·L-1
【解析】燃烧后二氧化碳的物质的量为11.2 L÷22.4 L·mol-1=0.5 mol,设原混合气体中一氧化碳的物质的量为x,二氧化碳的物质的量为y,x×28 g·mol-1+y×44 g·mol-1=18 g,x+y=0.5 mol,x=0.25 mol,y=0.25 mol,一氧化碳的质量为0.25 mol×28 g·mol-1=7 g,标况下,混合气体中二氧化碳的体积为0.25 mol×22.4 L·mol-1=5.6 L,原混合气体的密度为18 g÷11.2 L ≈1.607 g·L-1。
【练提升】
1.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是( )
A.常温常压下,11.2 L CO2所含的原子数为1.5NA
B.常温常压下,48 g O3含有的氧原子数为3NA
C.标准状况下,22.4 L H2O所含分子数为NA
D.标准状况下,22.4 L H2所含原子数为NA
【答案】B
【解析】常温、常压(非标准状况)下11.2 L CO2的物质的量不是0.5 mol,所含原子数不是1.5NA;48 g O3的物质的量为1 mol,所含氧原子数为3NA;标准状况下H2O为液态,不能应用气体摩尔体积计算其物质的量;标准状况下22.4 L H2的物质的量为1 mol,所含氢原子数为2NA。
2.用NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )
A.18 g水中含有的氢原子数目为NA
B.1 mol氩气分子所含的原子数目为2NA
C.53 g碳酸钠中含有的钠离子为0.5NA
D.0.5 mol硝酸中含有的氧原子为1.5NA
【答案】D
【解析】计算确定相关粒子的物质的量:
水分子中所含氢原子的物质的量=18 g÷18 g·mol-1×2=2 mol,氩气所含原子的物质的量=1 mol×1=1 mol,碳酸钠所含钠离子的物质的量=53 g÷106 g·mol-1×2=1 mol,硝酸所含氧原子的物质的量=0.5 mol×3=1.5 mol。
3.下列有关气体摩尔体积的描述中,正确的是( )
A.单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积
B.气体摩尔体积一定是22.4 L·mol-1
C.1 mol气体体积为22.4 L,则一定是标准状况
D.相同物质的量的气体的气体摩尔体积也相同
【答案】A
【解析】气体体积受温度、压强的影响,随着条件的不同,气体摩尔体积对应的数值有无数种,不一定是22.4 L·mol-1,B错误;非标准状况通过调节温度和压强也可以使1 mol气体体积达到22.4 L,C错误;气体摩尔体积与物质的量无关,当条件不同时气体的气体摩尔体积不一定相同,D错误。
4.同温同压下,相同体积的SO2和O3气体,下列叙述中错误的是( )
A.质量比4∶3 B.电子数比1∶1
C.密度比4∶3 D.氧原子数比2∶3
【答案】B
【解析】1 mol SO2和O3,所含的电子数分别为32NA、24NA,所以同温同压下,相同体积的SO2和O3气体,所含的电子数之比为:=4∶3,故B错误。
5.2021年4月29日11时23分,搭载空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭,在我国文昌航天发射场升空,任务圆满成功。偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是( )
A.偏二甲肼的摩尔质量为60 g
B.6.02×1023个偏二甲肼分子的质量约为60 g
C.1 mol偏二甲肼的质量为60 g·mol-1
D.6 g偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子
【答案】B
【解析】偏二甲肼的摩尔质量应为60 g·mol-1;6.02×1023个偏二甲肼约为1 mol,其质量约为60 g;6 g偏二甲肼的物质的量为6 g÷60 g·mol-1=0.1 mol,含有的分子数为0.1NA。
6.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是( )
A.1 mol NH所含的质子数和电子数都为10NA
B.NA个微粒就是6.02×1023个微粒
C.0.1 mol硫酸中含有的原子总数为0.7NA
D.1 mol CO所含电子数是28NA
【答案】C
【解析】1 mol NH含有9NA个质子和10NA个电子,A错误;NA的近似值为6.02×1023,B错误;硫酸的分子式为H2SO4,每个硫酸分子中含有7个原子,所以0.1 mol硫酸中含有的原子总数为0.7NA,C正确;每个CO分子含有14个电子,所以1 mol CO所含电子数是14NA,D错误。
7.在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3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( )
A.两种气体的压强相等
B.O2比O3的质量小
C.两种气体的分子数目相等
D.两种气体的氧原子数目相等
【答案】D
【解析】氧气和臭氧等温度、等体积、等密度时,其质量一定相等;因二者的摩尔质量不等,其物质的量一定不相等,压强不相等,分子数不相等,但含有的氧原子数相等。
8.计算填空:
已知12.4 g Na2R中含有Na+ 0.4 mol。
(1)Na2R的摩尔质量为________。
(2)R的相对原子质量为________。
(3)若Na2R中含R的质量为1.6 g,则Na2R的物质的量为________。
【答案】(1)62 g·mol-1 (2)16 (3)0.1 mol
【解析】(1) Na2R的物质的量为0.2 mol,其摩尔质量为12.4 g÷0.2 mol=62 g·mol-1。
(2)R的摩尔质量为
62 g·mol-1-2×23 g·mol-1=16 g·mol-1。
(3) 1.6 g R的物质的量n(R)=1.6 g÷16 g·mol-1=0.1 mol,n(Na2R)=n(R)=0.1 mol。
9.计算填空:
(1)0.5 mol的Fe含________个铁原子(用6.02×1023表示阿伏加德罗常数的值),质量是________g。
(2)2 mol CO2中含________ mol碳原子,________个氧原子(用NA表示阿伏加德罗常数的值),________个质子(用NA表示阿伏加德罗常数的值),质量是________ g。
(3)已知0.4 mol的CO和CO2的混合气体共14.4 g,则
①CO的质量为________;
②混合气体的平均摩尔质量为________。
【答案】(1)3.01×1023 28 (2)2 4NA 44NA 88
(3)①5.6 g ②36 g·mol-1
【解析】(1)0.5 mol的Fe含有Fe原子的数目N=0.5 mol×6.02×1023mol-1=3.01×1023,其质量m=0.5 mol×56 g·mol-1=28 g。
(2)每个CO2分子中含有1个C原子、2个O原子,则n(C)=n(CO2)=2 mol,n(O)=2n(CO2)=4 mol,故含有氧原子的数目为4 mol×NAmol-1=4NA,1个二氧化碳分子含有的质子数目为6+8×2=22,2 mol CO2中含44NA个质子,质量为2 mol×44 g·mol-1=88 g。
(3)设混合气体中CO的物质的量为x mol,CO2的物质的量为y mol,则28 g·mol-1×x mol+44 g·mol-1×y mol=14.4 g,x mol+y mol=0.4 mol,解得x=0.2,y=0.2,则①m(CO)=0.2 mol×28 g·mol-1=5.6 g;②混合气体的平均摩尔质量为=36 g·mol-1。
10.计算填空:
(1)同温同压下,同体积的甲烷(CH4)和二氧化碳物质的量之比为__________,原子总数之比为__________,密度之比为__________。
(2)在标准状况下,4 g 氢气、11.2 L 氧气、1 mol 水中,所含分子数最多的是________,含原子数最多的是______,质量最大的是__________,体积最小的是__________。
【答案】(1)1∶1 5∶3 4∶11 (2)H2 H2 H2O H2O
【解析】 (1)同温同压下,同体积的甲烷、二氧化碳的物质的量相同,原子总数之比等于分子中原子个数之比,即5∶3;相同状况下,气体密度之比等于摩尔质量之比,即4∶11。(2)3种物质的物质的量分别为n(H2)==2 mol,n(O2)==0.5 mol,n(H2O)=1 mol。物质的量越大,所含分子数越多,故所含分子数最多的是氢气;所含原子数分别为2 mol×2=4 mol,0.5 mol×2=1 mol,1 mol×3=3 mol,故所含原子数最多的是氢气;质量分别为4 g,0.5 mol×32 g·mol-1=16 g,1 mol×18 g·mol-1=18 g,故质量最大的是水;体积分别为V(H2)=22.4 L·mol-1×2 mol=44.8 L,V(O2)=11.2 L,而水在标准状况下为液态,其体积只有18 mL,故体积最小的是水。
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