【分层练习】2.3 .2 气体摩尔体积高一化学同步备课（人教版2019必修第一册）（原卷版+解析版）

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第三节 物质的量第2课时 气体摩尔体积（分层练习）1．下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是A．相同条件下，气体物质的量越大，气体摩尔体积越大B．通常状况下的气体摩尔体积大于22.4L/molC．非标准状况下的气体摩尔体积不可能为22.4L/molD．在标准状况下，气体的气体摩尔体积22.4L【答案】B【解析】A．气体摩尔体积是指单位物质的量的气体所占的体积，其数值只受状态的影响，与气体的物质的量无关，A项错误；B．标准状况即0℃、101kPa时，气体摩尔体积为22.4L/mol，而通常状况下，由于温度高于0℃，气体分子间间距增大，故气体摩尔体积大于22.4L/mol，B项正确；C．标准状况下，气体摩尔体积为22.4L/mol，但当气体摩尔体积为22.4L/mol时，又不一定是标准状况下的气体，因为温度和压强都可以影响气体的体积，C项错误；D．标准状况下，气体的气体摩尔体积为22.4 L/mol，D项错误；2．关于决定物质体积的因素，说法错误的是A．物质的体积取决于微粒数目、微粒大小和微粒间距B．同温同压下，相同体积的任何气体具有相同数目的分子C．同温同压下，1mol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【答案】C【分析】决定物质体积大小的因素有粒子数目、微粒之间的距离和粒子的大小，但决定气体体积大小的因素是粒子数目和微粒之间的距离，决定液体和固体体积大小的因素是粒子数目和微粒大小。【解析】A．决定物质体积大小的因素有粒子数目、微粒之间的距离和粒子的大小，但气体中气体微粒之间距离越远大于微粒直径，所以微粒直径大小可以忽略不计，则决定气体体积大小的因素是粒子数目和粒子间距离，故A正确；B．相同条件下，粒子数相同的任何气体，微粒平均距离相同，所以都具有相同体积，故B正确；C．固体中微粒之间的距离很小，决定固体体积大小的因素是粒子数和粒子的大小，同温同压下，1mol任何气体所占有的体积均相同，故C错误；D．气态方程分析，PV=nRT，等质量的H2，物质的量相同，压强越小、温度越高，气体所占体积越大，故D正确；3．气体的体积主要由以下什么因素决定的：①气体分子的直径 ②气体物质的量的多少 ③气体分子间的平均距离 ④气体分子的相对分子质量A．①② B．①③ C．②③ D．②④【答案】C【解析】气体体积主要由气体物质的量的多少和气体分子间的平均距离决定，故选C项。4．设NA为阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是A．2.4g金属镁所含电子数目为0.2NAB．16gCH4所含原子数目为NAC．17gNH3所含电子数目为10NAD．标况下，18g水所占的体积为22.4L【答案】C【解析】A．2.4g金属镁物质的量为，含有1.2mol电子，电子数目为1.2NA，故A错误；B．16gCH4物质的量为，含原子数目为5NA，故B错误；C．17gNH3物质的量为，所含电子数目为10NA，故C正确；D．标况下，水不是气体，所占的体积不能用气体标准摩尔体积计算，故D错误。5．下列说法正确的是A．硫酸、磷酸的摩尔质量均为98gB．20℃、1.0×10 5Pa时，同体积的O2与CO2含有相同的分子数C．标准状况下，16gO2与24g Mg所占的体积相同D．当1mol气态物质的体积为22.4L时，该气体一定处于标准状况【答案】B【解析】A. 摩尔质量的单位为g/mol，故A错误；B. 同温、同压、同体积的气体物质的量相同，分子数相同，20℃、1.0×105Pa，同体积的O2与CO2含有相同的分子数，故B正确；C. 16g氧气物质的量为0.5mol，24gMg的物质的量是1mol，但Mg是固体，24gMg的体积小于16gO2，故C错误；D. 依据PV=nRT分析，压强和温度同倍数增大，1mol气态物质的体积也可以为22.4L，不一定处于标准状况，故D错误；6．标准状况下，由0.5 gH2、11g CO2和4 gO2组成的混合气体，其体积约为A．8.4 L B．11.2 L C．14.0 L D．16.8 L【答案】C【解析】0.5g H2、11g CO2和4g O2的体积分别是：氢气：×22.4L/mol=5.6L；二氧化碳：=5.6L；氧气：=2.8L，所以混合气体的体积V=5.6L+5.6L+2.8L=14.0L，故C正确。7．NA为阿伏加德罗常数。下列说法正确的是A．在标准状况下，1mol水的体积约为22.4LB．标准状况下，相同体积的任何气体单质所含的原子数相同C．常温常压下，11.2L氧气所含原子数为NAD．16g氧气中所含氧分子数为0.5NA【答案】D【解析】A．标准状况下，水不是气体，无法利用气体摩尔体积计算其体积，A错误；B．标准状况下，相同体积的任何气体单质的物质的量相同，但所含原子数不一定相同，如等物质的量的O2和O3，所含原子数不同，B错误；C．常温常压下，气体摩尔体积未知，无法计算氧气的物质的量，也就无法计算原子数，C错误；D．16g氧气的物质的量为=0.5mol，所含氧分子数为0.5NA，D正确；8．标准状况下，下列物质所占体积最大的是A．36 g H2O B．1.5 mol H2C．48 g O3 D．3.01×1023个N2【答案】B【解析】A项，标准状况下，36 g水的体积为36 mL；B项，1.5 mol氢气的体积为1.5 mol×22.4 L·mol－1＝33.6 L；C项，48 g臭氧的体积为 EQ \f(48 g,48 g·mol－1)×22.4 L·mol－1＝22.4 L；D项，3.01×1023个氮气的体积为 EQ \f(3.01×1023,6.02×1023 mol－1)×22.4 L·mol－1＝11.2 L，则1.5 mol H2的体积最大，故选B项。9．等体积等温度等压强的两容器，A中盛N2，B中盛NH3和H2，A与B比较，下列结论正确的是A．氢原子个数比为2：5 B．原子个数比为1：2C．质量比为28：17 D．分子总数比为1：1【答案】D【解析】根据阿伏加德罗定律及推论可知，同温同压同体积的气体具有相同的分子总数，设均具有NA个分子，据此分析解题：A．A中的氢原子数为0，B中的氢原子个数比为2 NA~3 NA，A错误；B．A中的原子个数为2 NA，B中的原子个数比为2 NA~4 NA，B错误；C．A中的质量为1 mol×28 g/mol=28 g，B中的质量为：1 mol×2 g/mol=2 g~1 mol×17 g/mol=17 g，C错误；D．根据阿伏加德罗定律及推论可知，同温同压同体积的气体具有相同的分子总数，故分子总数比为1:1，D正确；10．如图所示，①和②为两个体积相同的固定容器，图中“〇”和“●”分别表示氢原子和氧原子，则下列说法正确的是A．若①中的H2为1 mol，则②中所含原子总数为3.01×1023B．①和②中气体的质量之比为1：8C．等物质的量的H2、O2的体积一定相等D．两容器的温度和压强均相同【答案】B【解析】A．若①中H2的物质的量为1 mol，则②中所含氧气的物质的量为0.5 mol，l个O2分子中含有2个原子，则②中所含原子总数为6.02×1023，A项错误；设①中H2的物质的量为1 mol，则②中氧气的物质的量为0.5 mol，①和②中气体的质量之比为（1×2）：（0.5×32）=1:8，B项正确；C．只有在相同条件下，等物质的量的H2、O2的体积才相等，C项错误；D．两容器的体积相同，但容器中分子个数不同，所以两容器的温度和压强不可能均相同，D项错误；11．列说法正确的是①标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L②0.5 mol H2所占体积为11.2 L③标准状况下，1 mol H2O的体积为22.4 L④常温常压下，28 g CO与N2的混合气体所含的原子数为2NA⑤各种气体的气体摩尔体积都约为22.4 L·mol−1⑥标准状况下，体积相同的气体的分子数相同A．①③⑤ B．④⑥ C．③④⑥ D．①④⑥【答案】B【解析】①标准状况下，6.02×1023个分子为1 mol，但该物质不一定是气体，故占有的体积不一定是22.4 L，故①错误；②氢气所处的状态不一定是标准化状况，气体摩尔体积不一定是22.4 L/mol，0.5 mol H2所占体积不一定为11.2 L，故②错误；③标准化状况下，水是液体，1 mol水的体积远大于22.4 L，故③错误；④28 g CO与N2的混合气体为1 mol，二者都是双原子分子，所含的原子数为2NA，故④正确；⑤影响气体摩尔体积的因素有温度、压强，气体所处的状态不确定，各气体的气体摩尔体积不一定是22.4 L/mol，故⑤错误；⑥同温同压下，体积相同，含有的分子数目相同，故⑥正确；故选B。12．下列关于阿伏加德罗常数和气体摩尔体积等的说法正确的是 A．标准状况下，1摩尔SO3的体积约为22.4 LB．92克NO2气体在标准状况下的体积约为44.8 LC．同温同压下两种气体的体积之比等于摩尔质量之比D．标准状况下，22.4 L O2所含的分子数为NA【答案】D【解析】A.标准状况下SO3不是气体，不能用于气体摩尔体积，故A错误；B.92克NO2的物质的量为92 g/46 g/mol=2 mol，但是存在与四氧化二氮的互变平衡2NO2N2O4，所以体积小于44.8 L，故B错误；C.同温同压下同体积的气体内分子的数量相等，因此两种气体的体积之比等于其物质的量之比，与摩尔质量无关，故C错误；D.标准状况下，22.4 L O2的物质的量为1 mol，所含的分子数为NA，故D正确。故选D。13．关于O2与O3气体，下列说法正确的是A．若两种气体所占体积相同，两种气体的质量之比为2∶3B．若温度及压强相同，两种气体的密度之比为2∶3C．若两种气体的原子数相同，两种气体的质子数之比为2∶3D．若两种气体的质量相同，两种气体的分子数之比为2∶3【答案】B【解析】A．如不在相同条件下，相同体积的两种气体的物质的量不一定相同，则二者的质量比不一定等于2：3，A错误；B．在同温同压下，Vm相同，由ρ=可知，两种气体的密度之比等于摩尔质量之比，所以O2、O3的相对分子质量之比是2：3，所以两种气体的密度之比等于2：3，B正确；C．两种气体都有O原子组成，若两种气体原子数相同，则两种气体的质子数相同，两种气体的质子数之比为1∶1，C错误；D．两种气体的质量相同，由n=可知，O2、O3的摩尔质量之比是2：3，若两种气体的质量相同，两种气体的分子数之比为3：2，D错误；14． 相同条件下，ag的A气体与bg的B气体占有相同体积，下列叙述错误的是A．a：b等于A与B的相对分子质量之比B．b：a等于等质量的A与B的分子数之比C．a：b等于同温同压下A与B的密度之比D．a：b等于同温同体积等质量的A与B的压强比【答案】D【解析】A．相同条件下，ag的A气体与bg的B气体占有相同体积，说明两种气体的物质的量相等，则质量比等于摩尔质量之比，即a：b等于A与B的相对分子质量之比，A正确；B．A与B的相对分子质量之比为a：b，则等质量的A与B的分子数之比为b：a，B正确；C．同温同压条件下密度之比等于相对分子质量之比，即a：b，C正确；D．同温同体积等质量的A与B两种气体，压强比等于摩尔质量的反比，即为b：a，D错误；15．三个密闭容器中分别充入N2、H2、O2三种气体，以下各种情况下排序正确的是(　 　)A．当它们的温度和压强均相同时，三种气体的密度：ρ(H2)>ρ(N2)>ρ(O2)B．当它们的温度和密度都相同时，三种气体的压强：p(H2)>p(N2)>p(O2)C．当它们的质量和温度、压强均相同时，三种气体的体积：V(O2)>V(N2)>V(H2)D．当它们的压强和体积、温度均相同时，三种气体的质量：m(H2)>m(N2)>m(O2)【答案】B【解析】氢气的摩尔质量是2g/mol，氮气的摩尔质量是28g/mol，氧气的摩尔质量是32g/mol，A．当温度和压强相同时，气体摩尔体积相同，根据ρ=M/Vm知，气体密度与摩尔质量成正比，根据摩尔质量知，三种气体的密度大小顺序是ρ（H2）＜ρ（N2）＜ρ（O2），故A错误；B．根据PV=nRT=RT得PM=RT=ρRT，当温度和密度相同时，气体压强与摩尔质量成反比，所以三种气体的压强大小顺序是p（H2）＞p（N2）＞p（O2），故B正确；C．根据PV=nRT=RT得V=，当它们的质量和温度、压强均相同时，气体体积与摩尔质量成反比，所以这三种气体体积大小顺序是：V（O2）＜V（N2）＜V（H2），故C错误；D．根据PV=nRT=RT得m=，当它们的压强和体积、温度均相同时，气体质量与摩尔质量成正比，所以三种气体的质量大小顺序是m（H2）＜m（N2）＜m（O2），故D错误；16．在甲、乙两个体积不同的密闭容器中，分别充入质量相等的CO、CO2气体时，两容器的温度和压强均相同，则下列说法正确的是A．充入的CO分子数比CO2分子数少B．甲容器的体积比乙容器的体积小C．CO的摩尔体积比CO2的摩尔体积小D．若将压强相同改为体积相同，则甲容器中的压强比乙容器的压强大【答案】D【解析】A．由分析知，n(CO)＞n(CO2)，则充入的CO分子数比CO2分子数多，Ａ不正确；B．两容器的温度和压强相同，则两容器内气体的体积与气体的总物质的量成正比，由于n(CO)＞n(CO2)，所以甲容器的体积比乙容器的体积大，Ｂ不正确；C．温度、压强相同时，气体的摩尔体积相同，所以CO的摩尔体积与CO2的摩尔体积相同，C不正确；D．根据阿伏伽德罗定律及推论可知，同温同体积的气体下，压强与气体的总物质的量成正比，由于n(CO)＞n(CO2)，所以甲容器中的压强比乙容器的压强大，D正确；17．如图所示，气缸的总体积一定，内部被活塞隔成I、II两部分，活塞可以自由移动，也可以固定。25℃时向I中充入8 g SO2，II中充入8 g O2，则下列说法正确的是A．当活塞不再移动时，I、II两部分体积比为1∶2B．当活塞不再移动时，I、II两部分密度比为1∶1C．当活塞固定在气缸中间，I、II两部分压强比为1∶1D．当活塞固定在气缸中间，I、II两部分压强比为2∶1【答案】A【解析】8 g SO2的物质的量为 EQ \f(1,8) mol，II中充入8 g O2为 EQ \f(1,4) mol。A项，同温同压下，物质的量之比等于体积之比，当活塞不再移动时，I、II两部分体积比为 EQ \f(1,8)∶ EQ \f(1,4)＝1∶2，正确；B项，ρ＝ EQ \f(m,V)，质量相同，则密度之比等于体积的反比，为2∶1，错误；C项，当活塞固定在气缸中间，同温同体积时，气体的压强之比等于其物质的量之比，故I、II两部分压强比为： EQ \f(P1,P2)＝ EQ \f(n1,n2)＝ EQ \f( EQ \f(1,8), EQ \f(1,4))＝1∶2，错误；D项，当活塞固定在气缸中间，I、II两部分压强比为为： EQ \f(P1,P2)＝ EQ \f(n1,n2)＝1∶2，错误。18．现有21．6g由CO和CO2组成的混合气体，在标况下其体积为13．44L。回答下列问题：（1）该混合气体的平均摩尔质量为（2）混合气体中碳原子的质量为（3）将混合气体依次通过如下图所示装置，最后收集在气球中（实验在标况下测定）。①气球中收集到的气体的摩尔质量为 ②气球中收集到的气体中，电子总数为 （用NA表示阿伏伽德罗常数的值）③气球的体积为___ 。【答案】（1） 36g．mol-1 ；（2）7．2g ；（3） ①28 g．mol-1；②4．2NA ；③6．72L。【解析】（1）根据n=V/Vm，计算出n=13．44/22．4mol=0．6mol，根据M=m/n=21．6/0．6g·mol－1=36g/mol；（2）无论是CO还是CO2，1mol时都含有1molC，因此碳原子的物质的量为0．6mol，即质量为0．6×12g=7．2g；（3）①NaOH溶液吸收CO2，浓硫酸干燥CO，气球中收集的气体因此摩尔质量为28 g．mol-1；②设CO的物质的量为xmol，CO2的物质的量为ymol，根据题意：28x＋44y=21．6g，x＋y=13．44/22．4，解得x=y=0．3mol，1molCO含有电子物质的量为14mole－，因此气球中碳原子的总数为0．3×14×NA=4．2 NA；③体积为0．3×22．4L=6．72L。19．设NA为阿伏加德罗常数的值，判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。(1)22.4L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA（____）(2)标准状况下，11.2L甲烷(CH4)和乙烯(C2H4)混合物中含氢原子数目为2NA（____）(3)同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同（____）(4)标准状况下，2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.2NA（____）(5)1molCO和N2的混合气体中质子数为14NA（____）(6)14g乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)混合气体中的氢原子数为2NA（____）(7)常温常压下，22.4LCl2中含有的分子数为6.02×1023个（____）(8)标准状况下，5.6LCO2气体中含有的氧原子数为0.5NA（____）(9)标准状况下，22.4LN2和H2混合气中含NA个原子（____）【答案】对 对 对 错 对 对 错 对 错 【解析】(1)Ar为单原子分子，含有的质子数为18，标准状况下22.4 L氩气的物质的量是1mol，含有的质子数为18NA，故答案为：对；(2) 甲烷和乙烯都含有4个氢原子，标准状况下，11.2 L甲烷和乙烯混合物的物质的量为0.5mol，含有氢原子数目为2NA，故答案为：对；(3) O2和O3的最简式相同，等质量的O2和O3中含有等物质的量的氧原子，含有的电子数相同，故答案为：对；(4)标准状况下，2.24L L N2和O2的混合气体的物质的量为0.1mol，所含分子数为0.1NA，故答案为：错；(5)1个CO分子和1个N2分子中均含14个质子，则1mol CO和N2的混合物中含有的质子数为14NA，故答案为：对；(6) 乙烯和丙烯的最简式相同，14g乙烯和14 g丙烯中氢原子的物质的量均为2mol，则14 g混合气体中含氢原子数目为2 NA，故答案为：错；(7)常温常压下，22.4 L Cl2的物质的量不是1mol，含有的分子数不是6.02×1023个，故答案为：错；(8)标准状况下 ，5.6 L CO2的物质的量为0.25mol，含有的氧原子的物质的量为0.5mol，则含有氧原子数为0.5 NA，故答案为：对；(9) 标准状况下，22.4 L N2和H2混合气的物质的量是1mol，所含原子的个数为2 NA，故答案为：错。20．物质的量是高中化学常用的物理量，请完成以下有关计算：(1) 标准状况下，含有相同氧原子数的CO和CO2的体积之比为______。(2) 在一定温度和压强下，0.4mol某气体的体积为9.8L，则该条件下的气体摩尔体积______。 (3) 6.72L(标况)CO 与一定量的Fe2O3恰好完全反应，生成Fe的质量为_____g。(4) 某气体氧化物的化学式为RO2，在标准状况下，1.28g该氧化物的体积为448mL，则该氧化物的摩尔质量为______，R的相对原子质量为________。(5) 标准状况下，1.7g NH3与____________L H2S气体含有的氢原子数相同。 (6) 标准状况下，NH3与CH4组成的混合气体的平均密度为0.75g/L，该混合气体的平均摩尔质量为_____，NH3的体积分数为_____。【答案】（1）2：1 （2）24.5L/mol （3）11.2 （4）64g·mol－1 32 （5）3.36L （6）16.8g/mol 80% 【解析】（1）一氧化碳含有1个氧原子，二氧化碳含有2个氧原子，则氧原子个数相同的一氧化碳和二氧化碳的物质的量之比为2:1，由阿伏加德罗定律可知，标准状况下，一氧化碳和二氧化碳的体积之比为2:1，故答案为：2:1；（2）在一定温度和压强下，0.4mol某气体的体积为9.8L，则气体摩尔体积Vm===24.5L/mol，故答案为：24.5L/mol；（3）一氧化碳与氧化铁在高温下反应生成二氧化碳和铁，反应的化学方程式为3CO+ Fe2O33CO2+2Fe，标准状况下6.72L一氧化碳的物质的量为=0.3mol，由化学方程式可知，反应生成铁的质量为0.3mol××56g/mol=11.2g，故答案为：11.2；（4）标准状况下，448mLRO2的物质的量为=0.02mol，则该氧化物的摩尔质量为=64g·mol－1；RO2的摩尔质量在数值上与相对分子质量相等，则R的相对原子质量为(64-32)=32，故答案为：64g·mol－1；32；（5）氨分子含有3个氢原子，硫化氢分子含有2个氢原子，由氨分子和硫化氢分子的氢原子个数相等可得×3=×2，解得V=3.36L，故答案为：3.36L；（6）标准状况下，气体的摩尔质量M=22.4d，由NH3与CH4组成的混合气体的平均密度为0.75g/L可知，混合气体的平均摩尔质量M=22.4L/mol×0.75g/L=16.8g/mol；设NH3的体积分数为x，由混合气体的平均摩尔质量为16.8g/mol可得17x+16(1—x)=16.8，解得x=0.8，即80%，故答案为：16.8g/mol；80%。