2019版高考化学一轮优化探究练习：第1章 第3讲 物质的量 气体摩尔体积 (含解析)
展开课时作业
1．“物质的量”是国际单位制中的一个基本物理量，有关说法正确的是( )
A．质量相等的O2和O3，物质的量之比为2∶3
B．2 mol氧气的摩尔质量为64 g·mol－1
C．1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子
D．2 g H2含有1 mol氢分子
答案：D
2．(2017·邢台模拟)下列有关气体体积的叙述正确的是( )
A．在一定的温度和压强下，各种气态物质体积的大小由气体分子的大小决定
B．在一定的温度和压强下，各种气态物质体积的大小由物质的量的多少决定
C．不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数一定不同
D．气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积，约为22.4 L
答案：B
3．已知a g N2含有b个分子，则阿伏加德罗常数的数值为( )
A. B.
C. D.
解析：由n＝＝可知，NA＝＝＝ mol－1。
答案：C
4．如图是两瓶体积相等的气体，在同温同压时瓶内气体的关系一定正确的是( )
A．所含原子数相等 B．气体密度相等
C．气体质量相等 D．摩尔质量相等
解析：同温同压下，体积相等的两瓶气体，具有相同的分子数，因为都是双原子分子，故所含原子数相等，由于N2和O2的比例不确定，故两瓶气体的质量不一定相等，密度和摩尔质量也不一定相等。
答案：A
5．在三个容积相同的密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，当它们的温度和密度都相同时，这三种气体的压强(p)从大到小的顺序是( )
A．p(Ne)>p(H2)>p(O2)
B．p(O2)>p(Ne)>p(H2)
C．p(H2)>p(O2)>p(Ne)
D．p(H2)>p(Ne)>p(O2)
答案：D
6．下列条件下，两种气体分子数一定不相等的是( )
A．相同质量、不同密度的N2O和CO2
B．相同体积、相同密度的CO和C2H4
C．相同温度、相同压强、相同体积的O2和O3
D．相同压强、相同质量的NO2和N2O4
解析：A项中N2O和CO2的相对分子质量均为44，故质量相同时，分子数一定相等；B项中CO和C2H4相对分子质量均为28，体积相同、密度相同，则质量相等，故分子数相等；C项为同温、同压、同体积，则气体所含分子数一定相同。
答案：D
7．(2017·济南模拟)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
解析：A气球放在CO中静止不动，B气球放在O2中上浮，说明X气体的密度和CO的密度接近，Y气体的密度小于O2，同温同压下，气体的密度之比等于摩尔质量之比，所以X的相对分子质量与CO相近(M＝28)，Y的相对分子质量小于氧气，即小于32，但X气体的相对分子质量不一定比Y大，A错误；N2的相对分子质量是28，CH4的相对分子质量是16，所以X可能是N2，Y可能是CH4，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，等体积的两种气体的物质的量相等，因为其摩尔质量的相对大小未知，所以无法确定其质量的相对大小，D错误。
答案：B
8．(2017·山东济宁一模)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关叙述正确的是( )
A．1.8 g H2O与CH2D2的混合物中所含质子数为NA
B．1 mol甲烷或白磷(P4)分子中所含共价键数均为4NA
C．1 mol CH3COOC2H5在稀硫酸中水解可得到的乙醇分子数为NA
D．25 ℃时，1 L pH＝1的H2SO4溶液中含有的H＋数为0.2NA
解析：H2O与CH2D2的摩尔质量相同，均为18 g·mol－1，质子数也相同，均为10，故1.8 g H2O与CH2D2的混合物的物质的量是0.1 mol，所含质子数为NA，A项正确；1 mol白磷(P4)分子中所含共价键数为6NA，B项错误；CH3COOC2H5的水解是可逆反应，1 mol CH3COOC2H5在稀硫酸中水解得到的乙醇分子数小于NA，C项错误；25 ℃时，1 L pH＝1的H2SO4溶液中含有的H＋数为0.1NA，D项错误。
答案：A
9．(2017·福建福州质检)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关叙述正确的是( )
A．28 g C2H4所含共用电子对数目为4NA
B．1 mol H2O中所含的中子数为10NA
C．2 L 0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液中所含CO的数目为0.2NA
D．标准状况下，2.24 L Cl2与足量铁粉反应转移的电子数为0.2NA
解析：C2H4的结构式是HCHCHH,1 mol C2H4所含共用电子对数目为6NA，A错误；1 mol H2O中所含的中子数为8NA，B错误；由于CO发生水解，所以2 L 0.1 mol·L－1 Na2CO3溶液中所含CO的数目小于0.2NA，C错误；Cl2与铁反应生成FeCl3,0.1 mol Cl2参加反应转移的电子数是0.2NA，D正确。
答案：D
10．(2017·江西六校联考)用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )
A．标准状况下，33.6 L HF中含有氟原子的数目为1.5NA
B．常温下，2.7 g金属铝与足量浓度为18.4 mol/L的浓H2SO4反应时转移的电子数为0.3NA
C．Na2O与Na2O2的混合物共1 mol，阴离子数目为NA
D．CH4与P4的分子结构都是正四面体，每1 mol CH4分子与P4分子都含有4NA个共价键
解析：A项，HF在标准状况下是液态；B项，常温下铝在浓硫酸中钝化；D项，1 mol P4分子中含有6NA个共价键。
答案：C
11．(2017·河南信阳、三门峡二市联考)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关叙述正确的是( )
A．25 ℃时，1 L pH＝13的Ba(OH)2溶液中含有OH－的数目为0.2NA
B．取50 mL 14.0 mol·L－1浓硝酸与足量的铜片反应，生成气体分子的数目为0.35NA
C．标准状况下，2.24 L二氧化硫中含有的电子总数为3.2NA
D．40 g金刚砂(SiC)中含有C—Si键的个数为2NA
解析：A项，1 L pH＝13的Ba(OH)2溶液中c(OH－)＝0.1 mol·L－1，N(OH－)＝0.1NA；B项，浓硝酸与足量的铜片反应时，开始生成NO2气体，4HNO3～2NO2，随着反应的进行，浓硝酸变为稀硝酸，产生的气体变为NO,8HNO3～2NO，所以生成气体分子的总数目小于0.35NA；D项，SiC晶体中，1个Si原子与4个C原子形成共价键，1个C原子与4个Si原子形成共价键，所以1 mol SiC中含有C—Si键的个数为4NA。
答案：C
12．某氯原子的质量是a g,12C原子的质量是b g，用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
①该氯原子的相对原子质量为 ②m g该氯原子的物质的量为 mol ③该氯原子的摩尔质量是aNA g ④a g该氯原子所含的电子数为17 mol
A．①③ B．②④
C．①② D．②③
解析：③中摩尔质量的单位错误；由于该氯原子的质量是a g，故a g该氯原子所含的电子数为17，④错。
答案：C
13．设NA为阿伏加德罗常数，如果a g某气态双原子分子的分子数为p，则b g该气体在标准状况下的体积V(L)是( )
A. B.
C. D.
解析：双原子分子的物质的量为 mol，双原子分子的摩尔质量为＝ g·mol－1，故b g气体在标况下的体积为×22.4 L·mol－1＝ L。
答案：D
14．标准状况下有以下四种气体：①6.72 L CH4 ②3.01×1023个HCl分子 ③13.6 g H2S ④0.2 mol NH3。下列关系不正确的是( )
A．体积：④<①<③<②
B．质量：④<①<③<②
C．物质的量：①<②<③<④
D．氢原子数：②<④<③<①
解析：①6.72 L CH4的物质的量为＝0.3 mol，②3.01×1023个HCl分子的物质的量为＝0.5 mol，③13.6 g H2S的物质的量为＝0.4 mol，④0.2 mol NH3。标准状况下体积之比等于其物质的量之比，体积：④<①<③<②，A项正确；CH4的质量为0.3 mol×16 g·mol－1＝4.8 g，HCl的质量为0.5 mol×36.5 g·mol－1＝18.25 g，NH3的质量为0.2 mol×17 g·mol－1＝3.4 g，质量：④<①<③<②，B项正确；物质的量大小顺序为④<①<③<②，C项错误；CH4中n(H)＝0.3 mol×4＝1.2 mol，HCl中n(H)＝0.5 mol，H2S中n(H)＝0.4 mol×2＝0.8 mol，NH3中n(H)＝0.2 mol×3＝0.6 mol，氢原子数：②<④<③<①，D项正确。
答案：C
15．(2017·湖南、湖北八市十二校联考)8.34 g FeSO4·7H2O(相对分子质量：278)样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示，下列说法正确的是( )
A．温度为78 ℃时固体物质M的化学式为FeSO4·5H2O
B．取适量380 ℃时所得的样品P，隔绝空气加热至650 ℃得到一种固体物质Q，同时有两种无色气体生成，Q的化学式为Fe3O4
C．在隔绝空气条件下，N得到P的化学方程式为FeSO4·H2OFeSO4＋H2O
D．温度为159 ℃时固体N的化学式为FeSO4·2H2O
解析：8.34 g FeSO4·7H2O样品的物质的量为8.34 g÷278 g/mol＝0.03 mol，其中m(H2O)＝0.03 mol×7×18 g/mol＝3.78 g，如晶体失去全部结晶水，固体的质量应为8.34 g－3.78 g＝4.56 g，可知在加热到373 ℃之前，晶体失去部分结晶水。温度为78 ℃时，固体质量为6.72 g，其中m(FeSO4)＝0.03 mol×152 g/mol＝4.56 g，m(H2O)＝6.72 g－4.56 g＝2.16 g，n(H2O)＝2.16 g÷18 g/mol＝0.12 mol，n(H2O)∶n(FeSO4)＝0.12 mol∶0.03 mol＝4∶1，则M的化学式为FeSO4·4H2O，A项错误；加热至650 ℃时，固体的质量为2.40 g，其中n(Fe)＝n(FeSO4·7H2O)＝0.03 mol，m(Fe)＝0.03 mol×56 g/mol＝1.68 g，则固体中m(O)＝2.40 g－1.68 g＝0.72 g，n(O)＝0.72 g÷16 g/mol＝0.045 mol，n(Fe)∶n(O)＝0.03 mol∶0.045 mol＝2∶3，所以固体物质Q的化学式为Fe2O3，B项错误；固体N的质量为5.10 g，其中m(FeSO4)＝0.03 mol×152 g/mol＝4.56 g，m(H2O)＝5.10 g－4.56 g＝0.54 g，n(H2O)＝0.54 g÷18 g/mol＝0.03 mol，n(H2O)∶n(FeSO4)＝0.03 mol∶0.03 mol＝1∶1，所以N的化学式为FeSO4·H2O，而P的化学式为FeSO4，则由N得到P的化学方程式为FeSO4·H2OFeSO4＋H2O，C项正确；温度为159 ℃时，由C项可知N的化学式为FeSO4·H2O，D项错误。
答案：C
16．按要求计算。
(1)由8 g O2和28 g N2组成的混合气体的平均摩尔质量是________。
(2)若m g某气体中含分子数N个，已知阿伏加德罗常数为NA，则该气体的摩尔质量为________。
(3)在一定条件下，m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g)，按要求回答下列问题。
①若所得混合气体对H2的相对密度为d，则混合气体的物质的量为________。NH4HCO3的摩尔质量为________。(用含m、d的代数式表示)
②所得混合气体的密度折合成标准状况为ρ g·L－1，则混合气体的平均摩尔质量为________。
(4)在空气中N2、O2、Ar的体积分数分别约为78%、21%、1%，则空气的平均摩尔质量为________。
解析：(1)M＝＝
＝28.8 g·mol－1。
(4)28 g·mol－1×78%＋32 g·mol－1×21%＋40 g·mol－1×1%＝28.96 g·mol－1。
答案：(1)28.8 g·mol－1
(2) g·mol－1
(3)① mol 6d g·mol－1
②22.4ρ g·mol－1
(4)28.96 g·mol－1
17．合成氨工业生产中所用的α Fe催化剂的主要成为FeO、Fe2O3。
(1)某FeO、Fe2O3混合物中，铁、氧的物质的量之比为4∶5，其中Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为________。
(2)当催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2时，其催化剂活性最高，此时混合物中铁的质量分数为________(保留2位小数)。
(3)写出由C(炭粉)与Fe2O3在高温下反应制备α 铁触媒的化学方程式(另一种产物可溶于水)：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)为制得这种活性最高的催化剂，理论上应向480 g Fe2O3粉末加入炭粉的质量为________，生成实验条件下CO2的体积为________(假设此实验条件下，气体摩尔体积为24 L·mol－1)。
答案：(1)1∶1 (2)0.72
(3)2Fe2O3＋C4FeO＋CO2↑
(4)6 g 12 L
18．Ⅰ.现有m g某气体(双原子分子)，其摩尔质量为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________ mol；
(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________ L。
Ⅱ.臭氧层是地球生命的保护神，臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧：3O22O3，将8 L氧气通过放电管后，恢复到原状况，得到气体6.5 L，其中臭氧为________ L。
答案：Ⅰ.(1) (2) (3) Ⅱ.3
