高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量课时练习

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第2课时　气体摩尔体积 一、气体摩尔体积1．决定物质体积大小的因素(1)物质体积大小的影响因素(2)粒子数目相同物质的体积关系2．气体摩尔体积[来源:学科网](1)标准状况下的气体摩尔体积Vm＝22.4 L·mol－1，那么Vm＝22.4 L·mol－1时一定是标准状况下吗？(2)标准状况下0.2 mol H2与0.8 mol O2的混合气体的体积也是22.4 L吗？ 标准状况下的气体摩尔体积使用气体摩尔体积要特别注意：①要看所处条件：必须为标准状况。非标准状况下，1 mol气体的体积不一定是22.4 L。②要看物质状态：必须为气态。如标准状况下水、酒精、四氯化碳等为非气态物质。3．标准状况下气体体积的计算(1)计算关系[来源:学科网ZXXK]①气体的物质的量n＝ mol；②气体的摩尔质量M＝Vm·ρ＝22.4ρ g·mol－1；③气体的分子数N＝n·NA＝·NA；④气体的质量m＝n·M＝·M g。(2)计算填空34．0 g氨气的物质的量是________，标准状况下氨气的体积是________，所含的氨气分子数是_____________________________________________________________________________。相关链接　数据分析与探究(1)探究表格中的数据：状态物质密度1 mol该物质的质量1 mol该物质的体积结论固态Fe7.86 g·cm－3(20 ℃)[来源:学科网]56 g7.12 cm3[来源:Z&xx&k.Com][来源:Z#xx#k.Com]相同条件下1 mol固体、液体的体积差别较大Al2.70 g·cm－3(20 ℃)27 g10 cm3液态H2O0.998 g·cm－3(20 ℃)18 g18.04 cm3H2SO41.83 g·cm－3(20℃)98 g53.55 cm3气态O21.429 g·L－1(0 ℃、101 kPa)(标准状况)32 g22.39 L相同条件下，1 mol气体的体积近似相等，在标准状况下约为22.4 LH20.089 9 g·L－1(0 ℃、101 kPa)(标准状况)2.016 g22.42 L (2)分析解释上述结论：①在温度和压强一定时，任何1 mol固态物质或液态物质所含粒子数目相同。粒子之间的距离很小，但粒子的大小不同，所以1 mol固态物质或液态物质的体积往往是不同的。②对气态物质来说：通常情况下粒子之间的距离要比粒子本身的直径大很多倍，当粒子数相同时，气态物质体积的大小则主要取决于气体粒子间的距离。③在温度和压强一定时，气体粒子间的距离近似相等，在相同温度和压强下，任何具有相同粒子数的气体都具有大致相同的体积。二、阿伏加德罗定律1．气体体积与物质的量关系的实验探究(1)实验观察电解水的实验装置如下图所示：由图可知：A试管中收集到的气体是氢气，B试管中收集到的气体是氧气，二者的体积之比是2∶1。(2)计算推理若有1.8 g水电解，产生氢气的质量为0.2 g，物质的量为0.1 mol；产生氧气的质量为1.6 g，物质的量为0.05 mol；二者物质的量之比为2∶1。(3)相关结论①同温同压下，气体的物质的量之比等于体积之比。②同温同压下，1 mol的不同气体，其体积相同。2．阿伏加德罗定律(1)定律内容：同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同的分子数。(2)特别提示：①阿伏加德罗定律适用于任何气体，包括混合气体，不适用于非气体；②同温、同压、同体积、同分子数，共同存在，相互制约，且“三同定一同”；③标准状况下的气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。(3)有关推论：①同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比；②同温同体积时，气体的压强之比等于其物质的量之比；③同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比；④同温同压下，同体积的任何气体的质量之比等于其摩尔质量之比。(1) 1 mol一氧化碳和1 mol氧气所含的分子数相同，体积也相同(　　)(2)同温同压下，同体积的物质所含的分子数一定相等(　　)(3)同温同压下，1 mol(或分子数相同的)任何气体的体积相同(　　)(4)相同体积的密闭容器中，1 mol氮气比2 mol氧气产生的压强小(　　)(5)标准状况下，16 g氧气与2 g氢气的体积比是1∶2(　　)(6)标准状况下，1 g氢气的体积大于10 g氧气的体积(　　)(1)同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的原子吗？(2)结合气体体积的影响因素，思考分析“若两种气体体积相同，所含分子数也一定相同”的说法正确吗？(3)同温、同压下，向两密闭容器中分别充满等质量的O2和O3气体，则①两容器的体积比为________。②两种气体的密度比为________。相关链接(1)阿伏加德罗定律的推论相同条件结论公式语言叙述同温同压＝＝同温同压下，体积之比等于物质的量之比，等于分子数之比同温同体积＝＝同温同体积下，压强之比等于物质的量之比，等于分子数之比同温同压＝同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比同温同压同体积＝同温同压下，体积相同的气体，其质量与摩尔质量成正比 (2)阿伏加德罗定律推论的理解①气体的体积与温度、压强有关。相同温度下，单位物质的量的气体压强越小，气体体积越大；相同压强下，单位物质的量的气体温度越高，气体体积越大。②气体的压强与气体分子数、温度有关。相同分子数时，相同体积中气体温度越高，气体压强越大；相同温度下，相同体积中气体分子数越多，气体压强越大。一、选择题(本题包括5小题，每小题4分，共20分)1．下列有关气体体积的叙述正确的是(　　)A．一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的分子大小决定B．一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，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 L2．下列说法中正确的是(　　)A．32 g O2占有的体积约为22.4 L          B．22.4 L N2含阿伏加德罗常数个氮分子C．在标准状况下，22.4 L水的质量约为18 g  D．22 g二氧化碳与标准状况下11.2 L HCl含有相同的分子数3．[双选题]下列各组物质中，分子数相同的是(　　)A．5 L Cl2与5 L HCl                              B．36 g H2O与标准状况下44.8 L CO2C．在25℃和1.01×105 Pa 时，等体积的空气与H2      D．0.2 mol O2与标准状况下2.24 L水4．[双选题]在同温、同压条件下，两种物质的量相同的单质气体之间的关系(　　)A．体积都是22.4 L   B．具有相同的体积     C．都是双原子分子   D．具有相同的分子数目5．如图两瓶体积相等的气体，在同温、同压下瓶内气体的关系一定正确的是(　 )A．原子数相等    B．密度相等    C．质量相等   D．摩尔质量相等二、非选择题(本题包括3小题，共30分)6．(8分)同温同压下，同体积的NH3和H2S气体的质量比为____；同质量的NH3和H2S气体体积比为____，其中含有的氢原子数目比为___；若二者氢原子数相等，则它们的体积比为____。7．(10分)某常见气体在标准状况下的密度为1.25 g·L－1。(1)该气体的相对分子质量为________。(2)若该气体的分子式为A2型，其名称为________；若该气体的分子式为AB型，其名称为________。8．(12分)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。若阿伏加德罗常数用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________个。(3)该气体在标准状况下的体积为________ L。  (4)该气体在标准状况下的密度为________ g/L。  
一、选择题(本题包括7小题，每小题3分，共21分)1．下列说法正确的是(　　)A．1 mol任何气体的气体摩尔体积都约是22.4 L/molB．20℃，1.0×105 Pa，同体积的O2与CO2含有相同的分子数C．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D．2 mol气体体积约为44.8 L2．下列示意图中，白球代表氢原子，黑球代表氦原子，方框代表容器，容器中间有一个可以上下滑动的隔板(其质量可忽略不计)．其中能表示等质量的氢气与氦气的是(　　)3．在三个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)4． NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)A．标准状况下0.1NA个水分子所占的体积约是2.24 LB．11.2 L CO2的物质的量为0.5 molC．NH3的摩尔质量等于NA个氨分子的相对分子质量之和D．101 kPa、4℃时，18 mL 水和202 kPa、27℃时32 g O2所含分子数均为NA5．在标准状况下，与12 g H2的体积相等的N2的(　　)A．质量为12 g   B．物质的量为6 mol     C．体积为 22.4 L    D．物质的量为 12 mol6．在标准状况下，将1 g  H2、11 g CO2和4 g O2混合，该混合气体的体积约为(　　)A．16.8 L      B．14 L            C．19.6 L     D．8.4 L7．如果a g某气体中含有该气体的分子数为b，则c g该气体在标准状况下的体积是(各选项中NA为阿伏加德罗常数)(　　)A．22.4bc/(aNA)L　　  B．22.4ab/(cNA)L       C．22.4ac/(bNA)L     D．22.4/(acNA)L二、非选择题(本题包括4小题，共39分)8．(10分)在同温同压下，对于等质量的SO2和CO2两种气体，求其下列各项比值．(1)摩尔质量比________________；  (2)密度比________________； (3)物质的量比________________；     (4)体积比为________________；(5)分子数比________________．9．(9分)标准状况下的甲烷和一氧化碳的混合气体8.96 L，其质量为7.60 g，则混合气体平均相对分子质量为________；混合气体中甲烷的体积为________；一氧化碳的质量为________．10．(6分)一定量的液态化合物XY2，在一定量的O2中恰好完全燃烧，反应式为：XY2(液)＋3O2(气)===XO2(气)＋2YO2(气)。测得生成物的总体积为672 mL，密度为2.56 g/L(标准状况)．则(1)反应前O2的体积为______mL(标准状况)；(2)化合物XY2的摩尔质量为______；(3)若XY2分子中X、Y两元素的质量比为3∶16，则X、Y分别为______、______．11．(11分)某同学设计了测定气体摩尔体积的探究实验，利用氯酸钾分解制O2.实验步骤如下：①把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，放入干燥的试管中，准确称量试管和药品的总质量为15.95 g.②连接好实验装置，检查装置的气密性．③加热，开始反应，直到不再有气体产生为止．④测量排入量筒中水的体积为285.0 mL，换算成标准状况下氧气的体积为279.7 mL.⑤准确称量试管和残留物的质量为15.55 g.根据上述实验过程，回答下列问题：(1)如何检查装置的气密性？_________________________________________.(2)以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤：①调整量筒的高度使广口瓶和量筒内的液面高度相同②使试管和广口瓶内气体都冷却至室温③读取量筒内液体的体积这三步操作的正确顺序是________(请填写步骤代码)．进行③的实验操作时，若仰视读数，则读取氧气的体积______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)．(3)实验过程中产生氧气的物质的量是_____mol；实验测得氧气的摩尔体积是______(保留小数点后两位)．