2025版高考化学一轮复习微专题小练习专练4物质的量气体摩尔体积

这是一份2025版高考化学一轮复习微专题小练习专练4物质的量气体摩尔体积，共1页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述中不正确的是（ ）
A．标准状况下，5 L CH4与5 L NH3的原子个数之比为5∶4
B．常温常压下，11.2 L O3中所含氧原子个数大于1.5NA
C．同温同压下，相同体积的N2和CO气体含有的分子数及密度均相同
D．同温同压下，等质量的CO和CO2气体的密度之比为7∶11
答案：B
解析：根据阿伏加德罗定律可知，同温同压下，相同体积的CH4和NH3所含分子数相同，则二者的原子个数之比为5∶4，A正确；常温常压下，气体摩尔体积大于22.4 L·ml－1，则11.2 L O3的物质的量小于0.5 ml，则所含氧原子个数小于1.5NA，B错误；同温同压下，相同体积的N2和CO的物质的量相同，由于二者的摩尔质量均为28 g·ml－1，则二者的密度相同，C正确；同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比，则CO和CO2的密度之比为7∶11，D正确。
2．[2022·浙江1月]设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A．在25 ℃时，1 L pH为12的Ba（OH）2溶液中含有OH－数目为0.01NA
B．1.8 g重水（D2O）中所含质子数为NA
C．足量的浓盐酸与8.7 g MnO2反应，转移电子的数目为0.4NA
D．32 g甲醇的分子中含有C—H键的数目为4NA
答案：A
解析：在25 ℃时，pH＝12的溶液中c（OH－）1012－14 ml·L－1，则1 L该溶液中n（OH－）＝10－2 ml，OH－数目是0.01NA，A项正确；一个D2O中含10个质子，D2O的摩尔质量是20 g·ml－1，则1.8 g D2O中所含质子数是 eq \f(1.8,20) ×10×NA＝0.9NA，B项错误；MnO2＋2e－―→Mn2＋，8.7 g MnO2为0.1 ml，与足量浓盐酸反应转移0.2NA个电子，C项错误；32 g甲醇（CH3OH）是1 ml，含3 ml C—H键，D项错误。
3．[2024·武汉调研]工业上制备高纯硅涉及反应SiHCl3＋H2 eq \(=====,\s\up7(高温)) Si＋3HCl。NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（ ）
A．2 g H2完全反应时转移的电子数为4NA
B．1 ml单晶硅中Si—Si键的数目为4NA
C．pH＝1的HCl溶液中H＋的数目为0.1NA
D．标准状况下，2.24 L SiHCl3的分子数为0.1NA
答案：A
解析：2 g H2为1 ml，该反应中Si元素由＋4价变为0价，故转移电子数为4NA，A项正确；单晶硅中1个Si原子形成4个Si—Si键，每个Si—Si键被2个Si原子共用，故1 ml单晶硅中Si—Si键的数目为2NA，B项错误；没有提供溶液体积，H＋数目无法计算，C项错误；标准状况下SiHCl3为液体，2.24 L SiHCl3不为0.1 ml，所含分子数不为0.1NA，D项错误。
4．[2024·四川双流中学月考]一定温度和压强下，用m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球，下列说法中正确的是（ ）
A．气球②中装的是O2
B．气球①和气球③中气体分子数相等
C．气球①和气球④中气体物质的量之比为4∶1
D．气球③和气球④中气体密度之比为2∶1
答案：D
解析：m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体的物质的量分别为 eq \f(m,16) ml、 eq \f(m,44) ml、 eq \f(m,32) ml、 eq \f(m,64) ml。根据阿伏加德罗定律及推论可知，同温同压下气体的体积与其他物质的量成正比，结合四个气球的体积推知，①是SO2，②是CO2，③是O2，④是CH4，A错误；气球①和气球③中气体分子数之比为 eq \f(m,64) ml∶ eq \f(m,32) ml＝1∶2，B错误；气球①和气球④中气体物质的量之比为 eq \f(m,64) ml∶ eq \f(m,16) ml＝1∶4，C错误；同温同压下气体密度之比等于其摩尔质量之比，则 eq \f(ρ3,ρ4) ＝ eq \f(M（O2）,M（CH4）) ＝ eq \f(32 g·ml－1,16 g·ml－1) ＝ eq \f(2,1) ，D正确。
5．三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr（X）A．原子数目相等的三种气体，质量最大的是Z
B．相同条件下，同质量的X、Y、Z三种气体，气体密度最小的是X
C．一定条件下，三种气体体积均为2.24 L，则它们的物质的量一定均为0.1 ml
D．同温下，体积相同的两容器分别充2 g Y气体和1 g Z气体，则其压强比为2∶1
答案：B
解析：由于各分子中的原子数未知，当原子数目相等时，分子数不一定相等，质量最大的不一定为Z, A错误；在相同条件下，相同质量的气体，相对分子质量越小，物质的量越大，体积越大，则密度越小，所以密度最小的是X, B正确；在标准状况下，2.24 L的气体物质的量为0.1 ml，而在其他条件下不一定为0.1 ml, C错误；同温同体积下，因为2 g Y气体和1 g Z气体的物质的量之比为4∶1，所以压强比为4∶1，故D错误。
6．同温同压下，质量忽略不计的两气球A和B，分别充入X气体和Y气体，且充气后两气球的体积相同。若相同条件下，A气球放在CO中静止不动，B气球放在O2中上浮。下列叙述或表示正确的是（ ）
A．X气体的相对分子质量比Y气体的相对分子质量大
B．X可能是N2，Y可能是CH4
C．X气体的密度小于Y气体的密度
D．充气后A气球质量比B气球质量大
答案：B
解析：X气球放在CO中静止不动，说明X的相对分子质量接近CO, Y气球放在O2中上浮， 说明Y相对分子质量小于氧气，但X气体的相对分子质量不一定比Y大， A错误；氮气的相对分子质量为28，甲烷的相对分子质量为16，所以X可能是氮气，Y可能是甲烷， B正确； X的密度接近CO，但不一定小于Y的密度，C错误；相同条件下，等体积的两种气体其物质的量相等，因为其摩尔质量相对大小未知，所以无法确定其质量相对大小，故D错误。
7．同温同压下，0.1 ml金属单质X与足量浓硝酸反应，生成NO2体积为V1 L；0.1 ml金属单质Y与足量稀硝酸反应，生成NO体积为V2 L。下列说法错误的是（ ）
A．X、Y生成气体的物质的量之比一定为 eq \f(V1,V2)
B．X和Y的反应中，被还原HNO3的物质的量之比一定为 eq \f(V1,V2)
C．X和Y的反应中，消耗HNO3的物质的量之比一定为 eq \f(2V1,V2)
D．由V1与V2一定能确定产物中X、Y的化合价之比
答案：C
解析：同温同压下，气体体积之比等于其物质的量之比，因此X、Y生成的气体物质的量之比一定为 eq \f(V1,V2) ，A正确；设该条件下气体摩尔体积为Vm L·ml－1，X与足量浓硝酸反应，被还原的n1（HNO3）＝n（NO2）＝ eq \f(V1,Vm) ml，Y与稀硝酸反应时，被还原的n2（HNO3）＝n（NO）＝ eq \f(V2,Vm) ml，则两个反应中被还原的HNO3的物质的量之比为 eq \f(n1,n2) ＝ eq \f(V1,V2) ，B正确；设反应后X转化为X（NO3）x，则根据得失电子守恒得：0.1 ml×x＝ eq \f(V1,Vm) ml，解得x＝ eq \f(10V1,Vm) ，则X与足量浓硝酸反应中消耗n3（HNO3）＝0.1 ml× eq \f(10V1,Vm) ＋ eq \f(V1,Vm) ml＝ eq \f(2V1,Vm) ml，设反应后Y转化为Y（NO3）y，则根据得失电子守恒得：0.1 ml×y＝ eq \f(3V2,Vm) ml，解得y＝ eq \f(30V2,Vm) ，则Y与硝酸反应中消耗n4（HNO3）＝0.1 ml× eq \f(30 V2,Vm) ＋ eq \f(V2,Vm) ml＝ eq \f(4V2,Vm) ml，则两个反应中消耗的HNO3的物质的量之比为 eq \f(n3,n4) ＝ eq \f(V1,2V2) ，C错误；由C选项分析知，反应后X的化合价为＋x，即＋ eq \f(10V1,Vm) ，反应后Y的化合价为＋y，即＋ eq \f(30V2,Vm) ，故X、Y反应后的化合价之比为 eq \f(V1,3V2) ，D正确。
8．[2024·江西省上高县高三月考]如图所示实验装置用于测定气体摩尔体积，相关叙述正确的是 （ ）
A．用CCl4代替水，测得氢气的体积更准确
B．量气管压入漏斗的水过多而溢出，会导致测定失败
C．必须待体系温度降低到0 ℃时才可进行读数
D．上提水准管，量气管液面高度不断改变，说明装置漏气
答案：D
解析：氢气和CCl4均为非极性分子，根据相似相溶原理，部分氢气溶在CCl4中，造成测量误差，A错误；实验时，量气管压入漏斗的水过多而溢出，由于量取气体时两侧的液面在同一水平面，保证气体的压强等于大气压强，不会影响实验结果， B错误；金属与酸的反应放热，实验时，待体系温度降到原来的温度并保证两侧液面在同一水平面时进行读数，C错误；由于此装置属于密闭体系，将水准管上提，造成内外压强不等，静置，若液面高于量气管且不下降，说明装置不漏气，若量气管液面高度不断改变，说明装置漏气， D正确。
9．同温同压下，a g甲气体和2a g乙气体所占的体积之比为1∶2，根据阿伏加德罗定律判断，下列叙述不正确的是（ ）
A．同温同压下甲和乙的密度之比为1∶1
B．甲与乙的相对分子质量之比为1∶1
C．同温同体积下等质量的甲和乙的压强之比为1∶1
D．等质量的甲和乙中的原子数之比为1∶1
答案：D
解析：同温同压下，气体摩尔体积相同，a g甲气体和2a g乙气体所占的体积之比为1∶2，根据ρ＝m/V知，其密度相同，故A正确；根据同温同压下，不同气体的密度之比等于二者的相对分子质量之比，可知甲与乙的相对分子质量相等，故B正确；同温同体积气体压强比等于气体物质的量之比，甲和乙相对分子质量相等，等质量的甲和乙物质的量相等，所以压强相同，故C正确；等质量的两种气体的物质的量相同，但分子的构成未知，所以无法判断原子个数是否相同，故D错误。
10．在三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2 三种气体，当他们的温度和密度都相同时，这三种气体的压强（p）由大到小的顺序是（ ）
A．p（H2）＞p（Ne）＞p（O2）
B．p（O2）＞p（Ne）＞p（H2）
C．p（H2）＞p（O2）＞p（Ne）
D．p（Ne）＞p（H2）＞p（O2）
答案：A
解析：由于三种气体的体积和密度都相同，可知三种气体的质量相同，因此三种气体的物质的量与摩尔质量成反比，而同温同压下，气体的压强与气体的物质的量成正比，气体的压强与气体的摩尔质量成反比，三种气体的摩尔质量的大小关系为：M（O2）＞M（Ne）＞M（H2），所以压强的大小关系为：p（H2）＞p（Ne）＞p（O2），A正确。
11．一定条件下，在乙室中充入1.2 ml HCl，甲室中充入NH3、H2的混合气体，静止时活塞a、b的位置如图所示，已知甲室中气体的质量比乙室中气体的质量少33.8 g。下列说法不正确的是（ ）
A．甲室中气体的物质的量为2 ml
B．甲室中气体的质量为10 g
C．甲室中NH3和H2的物质的量之比为4∶1
D．如果将活塞a去掉，HCl和NH3完全反应后活塞b静止于刻度“6”处
答案：C
解析：同温同压下，气体的体积之比等于物质的量之比，由题图可知甲、乙两室气体的体积之比为5∶3，故其物质的量之比也为5∶3，所以甲室中气体的物质的量为2 ml，A正确；HCl气体的质量为1.2 ml×36.5 g·ml－1＝43.8 g，则甲室中气体的质量为43.8 g－33.8 g＝10 g，B正确；设氨气的物质的量为x ml，氢气的物质的量为y ml，根据其物质的量、质量的关系列方程组：x ml＋y ml＝2 ml，17 g·ml－1×x ml＋2 g·ml－1×y ml＝10 g，解得x＝0.4，y＝1.6，所以氨气和氢气的物质的量之比为0.4 ml∶1.6 ml＝1∶4，C错误；甲室中NH3的物质的量为0.4 ml，能与0.4 ml HCl反应，剩余0.8 ml HCl和1.6 ml H2，共2.4 ml，相同条件下，气体的体积之比等于其物质的量之比，所以活塞b会移至刻度“6”处，D正确。
二、非选择题
12．液态化合物在一定量的氧气中恰好完全燃烧，反应方程式为：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672 mL，密度是2.56 g·L－1。
（1）反应前O2的体积为 。
（2）化合物XY2的摩尔质量是 。
（3）在XY2分子中，X、Y两元素的质量之比为3∶16，则X、Y两元素分别为 和 （写元素名称）。
答案：（1）672 mL （2）76 g·ml－1 （3）碳 硫
解析：生成物总物质的量为n（XO2）＋n（YO2）＝ eq \f(672×10－3 L,22.4 ml·L－1) ＝0.03 ml，由方程式可知，n（XO2）∶n（YO2）＝1∶2，则n（XO2）＝0.01 ml，n（YO2）＝0.02 ml，总质量为0.672 L×2.56 g·L－1＝1.72 g；
（1）根据方程式可知，燃烧前后气体体积不变，所以消耗氧气体积为672 mL；
（2）根据质量守恒定律得出，m（XY2）＋m（O2）＝m（XO2）＋m（YO2）＝1.72 g，又根据对应关系得出n（O2）＝0.03 ml。m（O2）＝0.03 ml×32 g·ml－1＝0.96 g，m（XY2）＝1.72 g－0.96 g＝0.76 g，根据M＝ eq \f(m,n)得出，M（XY2）＝ eq \f(0.76 g,0.01 ml) ＝76 g·ml－1。
（3）由在XY2分子中，X、Y两元素的质量之比为3∶16得出：1 ml XY2分子中，X的质量为76 g× eq \f(3,19) ＝12 g，Y的质量为76 g－12 g＝64 g，1 ml XY2含有1 ml X，2 ml Y，故X的相对原子质量是12，Y的相对原子质量是 eq \f(64,2) ＝32，即X是碳，Y是硫。
13．某同学利用如图所示实验装置测定常温常压下的气体摩尔体积。根据下列步骤完成实验：
①装配好装置，检查气密性
②用砂纸擦去镁带表面的氧化物，然后取0.048 0 g的镁带加入仪器a中，分液漏斗内加入足量1 ml·L－1硫酸溶液
③量气装置中加入适量水，记录量气管读数（读数为0.10 mL）
④通过分液漏斗向仪器a中加入适量硫酸溶液，使镁带与硫酸充分反应
⑤当镁带完全反应后，再次记录量气管读数（读数为49.60 mL）。
完成下列填空：
（1）仪器a的名称 ，通过分液漏斗向仪器a中加入硫酸溶液的操作是________________________________________________________________________。
（2）在记录量气管读数时，应注意将____________________________________，再 ，视线与量气管内凹液面相切，水平读数。
（3）该同学测出此条件下气体摩尔体积为 ，测定结果比理论值偏大，可能的原因是（填字母代号） 。
a．镁带中氧化膜未除尽
b．镁带含有杂质铝
c．③记录量气管读数时俯视读数
d．镁带完全反应后有残留的未溶固体
（4）与原方案装置相比，有同学设想用装置B代替装置A，实验精确度更高。请说明理由：_______________________________________________。
答案：
（1） 锥形瓶 将分液漏斗玻璃塞上的凹槽与漏斗口颈上的小孔对准（或将玻璃塞拔开），缓慢旋转分液漏斗的旋塞，使硫酸溶液缓慢流入锥形瓶，适时关闭旋塞
（2）装置冷却至室温 调节水准管高度，使其液面与量气管中液面相平
（3）24.75 L· ml－1 bc
（4）避免加入硫酸时，液体所占的体积引起的实验误差
解析：（3）0.048 0 g镁带的物质的量为 eq \f(0.048 0 g,24 g·ml－1) ＝0.002 ml，气体的体积为（49.60 mL－0.10 mL）＝49.50 mL＝0.049 5 L，此条件下气体摩尔体积为＝ eq \f(0.049 5 L,0.002 ml) ＝24.75 L· ml－1；
a．镁带中氧化膜未除尽，生成的氢气的体积偏小，摩尔体积偏小，错误；b.镁带含有杂质铝，导致生成的氢气偏多，摩尔体积偏大，正确；c.③记录量气管读数时俯视读数，导致读数偏大，生成的氢气偏多，摩尔体积偏大，正确；d.镁带完全反应后有残留的未溶固体，说明镁没有完全反应，生成的氢气体积偏小，摩尔体积偏小，错误；答案为bc。
（4）用装置B代替装置A，避免加入硫酸时，硫酸溶液所占的体积引起的实验误差，可提高实验精确度。