2021版高考化学一轮复习第1章3物质的量的相关概念题组训练2含解析鲁科版

物质的量的相关概念

物质的量与气体的体积

1.室温下,抽去如图所示装置中的玻璃片,使两种纯净气体充分反应。下列说法正确的是(设NA表示阿伏加德罗常数的值)              (　　)

A.气体反应物的总体积为0.448 L

B.装置中氢元素的总质量为0.04 g

C.生成物中含有0.01NA个分子

D.生成物完全溶于水后所得溶液含有0.01NA个N

【解析】选B。等物质的量的氯化氢和氨气恰好完全反应生成固体氯化铵。因不是标准状况,所以反应物体积不能计算,A错;氯化铵为离子化合物,不存在分子,C错;氯化铵是强酸弱碱盐,会发生水解,N个数小于0.01NA,D错。

【加固训练】

　　标准状况下,4.48 L的C2H4和C2H6混合气体充分燃烧得到CO和CO2混合气体的密度为1.429 g·L-1,则其中CO的体积为              (　　)

A.1.12 L　　 B.2.24 L

C.4.48 L   D.6.72 L

【解析】选D。设燃烧产物中CO和CO2的物质的量分别为x、y,标准状况下

4.48 L C2H4和C2H6混合气体的物质的量为0.2 mol,根据碳原子守恒可知CO和CO2的总物质的量为x+y=0.2 mol×2=0.4 mol,混合气体充分燃烧得到CO和CO2混合气体的密度为1.429 g·L-1,则CO和CO2的平均摩尔质量为22.4 L·mol-1×

1.429 g·L-1=32 g·mol-1,=32,整理可得x∶y=3∶1,则混合气体中CO的物质的量为0.3 mol,标准状况下0.3 mol CO的体积为22.4 L·mol-1×0.3 mol

=6.72 L。

【归纳提升】

气体体积与气体摩尔体积

(1)气体体积与气体摩尔体积是两个不同的概念,使用时要避免混淆。如标准状况下,1 mol O2的体积是22.4 L,O2的气体摩尔体积是22.4 L·mol-1。

(2)使用22.4 L·mol-1时应该注意的问题:

①条件必须是标准状况(0 ℃,101 kPa)。

②物质必须是气体,可以是单一气体也可以是混合气体。

(3)条件对气体摩尔体积的影响

温度与压强都影响气体的体积,不同温度和压强下,气体摩尔体积的数值可能不同。改变温度和压强,在非标准状况下气体摩尔体积也可能是22.4 L·mol-1。

阿伏加德罗定律的应用

2.(2020·衡水模拟) 下列说法不正确的是 (　　)

A.温度相同、体积相同的O2(g)和N2(g)分子数相同

B.等温等压下,SO2气体与CO2气体的密度之比等于16∶11

C.温度和容积相同的两气罐中分别盛有5 mol O2(g)和2 mol N2(g),两容器中的压强之比等于5∶2

D.等温等压条件下, 5 mol O2(g)和2 mol H2(g)的体积之比等于5∶2

【解析】选A。A项压强没有确定,错误;B项等温等压下,SO2气体与CO2气体的密度之比等于其相对分子质量之比为64∶44=16∶11,正确;C项温度和容积相同的两气罐中的压强之比等于其物质的量之比,即5∶2,正确;D项等温等压条件下,两气体的体积之比等于其物质的量之比,即5∶2,正确。

3.如图所示,①和②为两个体积相同的固定刚性容器,图中“”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3.01×1023个

B.①和②中气体的质量之比为1∶8

C.H2、O2均能发生化合反应,但不能发生置换反应

D.两容器的温度和压强均相同

【解析】选B。根据图示可知,①和②中H2与O2的分子个数之比为2∶1,若H2为1 mol,则O2为0.5 mol,故氧原子数目为6.02×1023个,A项错误;①和②中H2与O2的分子个数之比为2∶1,所以其物质的量之比为2∶1,质量之比为1∶8,B项正确;H2能发生置换反应,如H2与CuO反应,O2也能发生置换反应,如O2与H2S反应,C项错误;根据阿伏加德罗定律,①和②两容器体积相同,但气体分子个数不同,所以两容器的温度和压强不可能均相同,D错误。

【加固训练】

　　1.下列叙述正确的是 (　　)

A.同温同压下,相同体积的物质,其物质的量一定相等

B.任何条件下,等物质的量的甲烷和一氧化碳所含的分子数一定相等

C.1 L一氧化碳气体一定比1 L氧气的质量小

D.相同条件下的一氧化碳气体和氮气,若物质的量相等则体积相等,但质量不相等

【解析】选B。同温同压下,相同体积的气体物质的量相等,A错误;等物质的量的甲烷和一氧化碳分子数相等,B正确;没有告诉在相同条件下,无法判断二者的物质的量大小,C错误;等温等压等物质的量,气体体积相同,一氧化碳和氮气摩尔质量相同,等物质的量时质量相等,D错误。

2.(2020·哈尔滨模拟)在甲、乙两个体积不同的密闭容器中,分别充入质量相同的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.甲中CO的密度比乙中CO2的密度小

【解析】选D。质量相同的CO和CO2的物质的量之比为11∶7,在温度和压强相同时体积比为11∶7,但气体摩尔体积相同。

3.一定温度压强下,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B中装的是O2

B.气球A和气球C中气体分子数相等

C.气球A和气球D中气体物质的量之比为4∶1

D.气球C和气球D中气体密度之比为2∶1

【解析】选D。一定温度压强下,气体的Vm是相等的,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,则根据V=nVm=得到体积和相对分子质量成反比,所以体积的大小顺序是CH4>O2>CO2>SO2,C中装的是氧气,A错误;根据A的分析,D、C、B、A四个球中分别是CH4、O2、CO2、SO2,气球A和气球C中气体分子数之比等于体积之比,等于摩尔质量M的倒数之比,即为32∶64=

1∶2,B错误;气球A和气球D中气体物质的量之比等于体积之比,等于M的倒数之比,即为1∶4,C错误;气球C和气球D中气体密度之比等于摩尔质量之比,即为32∶16=2∶1,D正确。

【归纳提升】

阿伏加德罗定律的“三同”定“一同”

可总结为“三同”定“一同”,即同温、同压、同体积的气体,具有相同的分子数。