新教材2023_2024学年高中化学第1章认识化学科学分层作业5气体摩尔体积鲁科版必修第一册

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气体摩尔体积A级　必备知识基础练1.已知三种因素:①所含微粒数　②微粒大小　③微粒间的距离,其中对气态物质体积有显著影响的正确组合是(　　)A.②③ B.①② C.①②③ D.①③2.相同温度和压强下,1 mol CO(气态)和1 mol CO2(气态)相比较,下列物理量相等的是(　　)A.分子数 B.原子数C.密度 D.质量3.取五个相同的气球,同温同压下分别充入CO和以下四种混合气体,吹出体积相等的状况,如图所示。则A、B、C、D四个气球内,与CO所含原子数一定相等的是(　　)4.一种气体的质量是14.2 g,在标准状况下的体积为4.48 L,则该气体的摩尔质量是(　　)A.28.4 B.71C.28.4 g·mol-1 D.71 g·mol-15.下列说法正确的是(　　)A.1 mol气体的体积约为22.4 LB.25 ℃、101 kPa下,44.8 L H2的物质的量小于2 molC.标准状况下,任何气体的体积都约为22.4 LD.同温同压下,相同体积的两种气体O2和O3所含的原子数之比为1∶16.[2023四川攀枝花高一期中]下列说法不正确的是(　　)A.标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1B.非标准状况下,1 mol任何气体的体积不可能为22.4 LC.标准状况下,1 mol任何气体都约含有6.02×1023个分子D.标准状况下,1 mol H2和O2的混合气体的体积约为22.4 L7.在标准状况下,a g气体X与b g气体Y的分子数相同,下列说法正确的是(　　)A.标准状况下,等质量的X和Y的体积之比为b∶aB.同温同压下,气体X和气体Y的密度之比为b∶aC.25 ℃时,1 g气体X和1 g气体Y的原子数之比为b∶aD.等物质的量的气体X和气体Y的质量之比为b∶a8.相同温度和压强下,3体积的X2气体与6体积的Y2气体化合生成6体积的气态化合物A,则生成物A的化学式为(　　)A.XY2 B.X3Y2 C.X2Y3 D.XY9.下列叙述正确的是(　　)A.1 mol任何物质的体积都约为22.4 LB.1 mol任何物质在标准状况下所占的体积都约是22.4 LC.标准状况下,1 mol水所占有的体积是22.4 LD.标准状况下,22.4 L的任何气体的物质的量都约是1 mol10.填空(设NA为阿伏加德罗常数的值)。(1)0.3 mol H2O分子中所含氢原子数与　　　　　个NH3分子中所含氢原子数相等。(2)分子数为0.5NA的CO2分子的质量是　　　　。 (3)9.5 g A分子的物质的量是0.25 mol,A的摩尔质量是　　　　　　;N个B分子的质量是m g,则B的摩尔质量是　　　　　　　　　。 B级　关键能力提升练11.[2023安徽淮北高一期中]同温同压下,a g气体甲和b g气体乙的分子数相同,下列叙述错误的是(　　)A.甲和乙的摩尔质量之比为a∶bB.甲和乙的密度之比为a∶bC.同温同压同体积的甲和乙的质量之比为a∶bD.同质量的甲和乙的分子数之比为a∶b12.在两个密闭容器中,分别充有质量相等的甲、乙两种气体。若两容器的温度和压强均相等,且甲的密度大于乙的密度,则下列说法正确的是(　　)A.甲的分子数比乙的分子数多B.甲的物质的量比乙的物质的量少C.甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小D.甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小13.某容器真空时,称量其质量为60.4 g,此容器充满N2时总质量为66.0 g,在相同状况下,充满另一气体时,总质量为74.6 g,那么该气体可能是(　　)A.Cl2 B.O2 C.SO2 D.HCl14.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 N2C.48 g O3 D.3.01×1023个N215.在一定条件下,某固态化合物X受热分解的反应为XA↑+B↑+2C↑,测得反应后生成的混合气体的密度是同温同压下H2密度的12倍,则X的摩尔质量是(　　)A.24 g·mol-1 B.50 g·mol-1C.80 g·mol-1 D.96 g·mol-116.在同温、同压条件下,物质的量相同的氮气与氢气两种气体之间的关系不正确的是(　　)A.体积都是22.4 L B.具有相同的体积C.具有相同的原子数 D.具有相同的分子数目17.[2023黑龙江哈尔滨高一期中]如图两瓶体积相等的气体,在同温、同压下瓶内气体的下列关系一定正确的是(　　)A.原子数相等 B.密度相等C.质量相等 D.摩尔质量相等18.标准状况下,密闭容器内分别充入空气、H2和O2的混合气体,两种气体处在可移动的活塞两边,充入时体积如图所示,空气与H2和O2混合气体的体积之比为1∶3。若将装置右边H2和O2的混合气体点燃引爆,活塞先左弹,恢复至原温度后,活塞向右滑最终停在容器的正中央,则原来O2、H2的体积比最接近于(　　)①2∶7　②5∶4　③4∶5　④7∶2A.①② B.②④ C.③④ D.①③19.现有C2H4(乙烯)和O2两种气体。(1)两者的质量相等时,在标准状况下,①体积比为　　　　　　,②密度比为　　　　,③分子数比为　　　　。 (2)在相同状况下,当两者体积相同时,①质量比为　　　　　　,②密度比为　　　　,③分子数比为　　　　。 (3)在相同状况下,两者的物质的量相同时,①体积比为　　　　,②密度比为　　　　,③质量比为　　　　。 20.(1)标准状况下,1.92 g 某气体的体积为672 mL,则此气体的相对分子质量为　　　。(2)在25 ℃、101 kPa的条件下,同质量的CH4和A气体的体积之比是15∶8,则A的摩尔质量为　　　　　　　。 (3)两个相同容积的密闭容器X、Y,在25 ℃下,X中充入a g A气体,Y中充入a g CH4气体,X与Y内的压强之比是4∶11,则A的摩尔质量为　　　　　　　　　　　　。 (4)相同条件下,体积比为a∶b和质量比为a∶b的H2和O2的两种混合气体,其平均摩尔质量分别是　　　　　和　　　　　。 (5)在标准状况下,CO和CO2的混合气体共39.2 L,其质量为61 g,则两种气体的物质的量之和为　　　　　 mol,CO的质量分数为　　　　　。 C级　学科情境创新练21.某同学设计了利用氯酸钾分解制O2测定气体摩尔体积的探究实验。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,　　　　　　　　。 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)请补充②中的实验步骤:　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤:a.调整量筒的高度使广口瓶和量筒内的液面高度相同;b.使试管和广口瓶内气体都冷却至室温;c.读取量筒内液体的体积。这三步操作的正确顺序是　　　　　(请填写步骤序号)。进行实验操作c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;实验测得该条件下的气体摩尔体积是　　　　(保留小数点后两位)。 (4)检验试管中产物所含的阴离子,具体操作是将固体冷却后溶于水,过滤,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(填写具体实验方案)。  答案：1.D　解析 气态物质微粒之间的距离要比微粒本身的直径大很多倍,故微粒本身的大小对气态物质体积无显著影响。2.A　解析 1molCO和1molCO2所含分子数均约为6.02×1023,但所含原子数不同,其比值为2∶3,A正确,B错误;1molCO和1molCO2的质量之比为(1mol×28g·mol-1)∶(1mol×44g·mol-1)=7∶11,D错误;根据阿伏加德罗定律及其推论可知,同温同压下,CO和CO2两种气体的密度之比等于其摩尔质量之比,故二者的密度之比为7∶11,C错误。3.C　解析 设气球中CO的物质的量为1mol。A项,含有HCl和O3,1mol混合气体含有的原子的物质的量大于2mol,错误;B项,含有H2和NH3,1mol 该混合气体含有的原子的物质的量大于2mol,错误;C项,含有N2和O2,都为双原子分子,则1mol混合气体含有2mol原子,正确;D项,含有He和NO2,二者的物质的量比为1∶1时才符合题意,错误。4.D　解析 该气体在标准状况下的体积为4.48L,则其物质的量为=0.2mol,又知气体的质量是14.2g,则其摩尔质量为=71g·mol-1。5.B　解析 未指明气体所处的温度和压强,不能确定1mol气体的体积,A错误;温度升高,气体分子之间距离增大,气体摩尔体积增大,故25℃、101kPa下,44.8LH2的物质的量小于2mol,B正确;未指明标准状况下气体的物质的量,不能确定其体积,只有1mol气体的体积才是22.4L,C错误;同温同压下,相同体积的两种气体O2和O3的物质的量相等,则所含原子数之比为2∶3,D错误。6.B　解析 在标准状况下,1mol任何气体的体积都约是22.4L,故标准状况下的气体摩尔体积约为22.4L·mol-1,A正确;非标准状况下,1mol任何气体的体积也可能为22.4L,B错误;气体都是由分子构成的,标准状况下,1mol任何气体都约含有6.02×1023个分子,C正确;标准状况下,若H2和O2的混合气体的物质的量是1mol,其体积约为22.4L,D正确。7.A　解析 ag气体X与bg气体Y的分子数相同,根据N=nNA可知,二者物质的量相等,再根据M=可知,二者的摩尔质量之比为a∶b。同温同压下,体积之比等于物质的量之比,根据n=可知,等质量的X和Y体积之比为b∶a,A正确;同温同压下,两气体的密度之比等于其摩尔质量之比,则二者的密度之比为a∶b,B错误;不能确定每个X、Y分子含有的原子数目,无法计算原子数目之比,C错误;根据m=nM知,相同物质的量时,其质量之比为a∶b,D错误。8.A　解析 根据题意可知三种气体的物质的量之比是1∶2∶2,即化学方程式中三种物质的化学计量数之比为1∶2∶2,则化学方程式为X2+2Y2══2A,根据质量守恒可知,A的化学式为XY2。9.D　解析 在标准状况下1mol任何气体的体积都约为22.4L,A、B、C错误,D正确。10.答案 (1)0.2NA　(2) 22 g　(3)38 g·mol-1　 g·mol-1解析 (1)0.3molH2O中所含的氢原子数N(H)=0.6NA,与0.2NA个NH3分子中所含氢原子数相等。(2)0.5NA个CO2分子即0.5molCO2,m(CO2)=22g。(3)M(A)==38g·mol-1,M(B)=g·mol-1。11.D　解析 ag气体甲和bg气体乙的分子数相同,则二者的物质的量相等,则有M(甲)∶M(乙)=a∶b,A正确;依据阿伏加德罗定律的推论,同温同压下,气体的密度之比等于相对分子质量之比,则甲和乙的密度之比为a∶b,B正确;同温同压下,同体积的甲和乙的物质的量相等,质量之比等于摩尔质量之比,其质量之比为a∶b,C正确;同质量的甲和乙的分子数之比等于物质的量之比,等于摩尔质量之比的反比,则分子数之比为b∶a,D错误。12.B　解析 根据题意可知甲气体的物质的量小于乙,则甲的分子数小于乙的分子数,故A错误,B项正确;两容器的温度和压强均相同,则气体的摩尔体积相等,故C错误;气体质量相同,甲的物质的量比乙的物质的量小,由M=可以知道甲的相对分子质量大于乙的相对分子质量,故D错误。13.A　解析 氮气的质量为66.0g-60.4g=5.6g,充满另一气体时,总质量为74.6g,该气体的质量为74.6g-60.4g=14.2g,相同条件下相同体积的不同气体其物质的量相等,根据n=可知,相同物质的量时,其质量之比等于摩尔质量之比,气体的摩尔质量(以g·mol-1为单位)在数值上等于其相对分子质量,设该气体的相对分子质量为Mr,由,解得Mr=71,选项中相对分子质量为71的是Cl2。14.B　解析 标准状况下,H2O是非气体,36gH2O的体积最小。48gO3为1mol,3.01×1023个N2为0.5mol,气体的物质的量越大,在标准状况下所占的体积越大,故体积最大的是B项。15.D　解析 相同条件下,气体的摩尔质量之比等于其密度之比,反应后生成的混合气体的密度是同温同压下H2密度的12倍,则该混合气体的摩尔质量为24g·mol-1,假设X为1mol,则生成气体的总物质的量为4mol,4mol混合气体的质量为24g·mol-1×4mol=96g,根据质量守恒定律可知,X的质量为96g,所以X的摩尔质量为=96g·mol-1。16.A　解析 题中没有指明是在标准状况下,也没有指明两种气体的物质的量,其体积不一定是22.4L。同温同压下,氮气和氢气两种气体的物质的量相同,其体积相同,所含分子数相同,其原子数也相同。17.A　解析 由同温、同压可得Vm相同,再由公式n=可得两瓶内气体的物质的量相同,由于都是双原子分子,所以原子的物质的量相同,由分子数之比等于物质的量之比可得两瓶内气体所含原子数相同,A项正确;两瓶内气体的物质的量相等,由m=nM分析,M不一定相等,故m不一定相等,同时由ρ=可得ρ也不一定相等。18.A　解析 假设空气的物质的量为1mol,反应前,左右两室的体积之比为1∶3,反应前右室气体的物质的量为3mol,反应后活塞处于中央,两室体积相等,则两室的气体的物质的量相等,反应后右室气体的物质的量为1mol,氢气和氧气反应生成水,假设反应前氧气和氢气的物质的量分别为x,y,若氢气过量,则有y-2x=1mol,x+y=3mol,解得x=mol,y=mol,x∶y=2∶7。若氧气过量,则有x+y=3mol,x-=1mol,解得x=mol,y=mol,x∶y=5∶4。19.答案 (1)①8∶7　②7∶8　③8∶7　(2)①7∶8　②7∶8　③1∶1　(3)①1∶1　②7∶8　③7∶8解析 利用公式n=,V=n·Vm,ρ=,N=n·NA可以推导n、m、V与ρ等物理量之间的关系,得出答案。20.答案 (1)64　(2)30 g·mol-1　(3)44 g·mol-1　(4) g·mol-1　 g·mol-1　(5)1.7545.9%解析 (1)标准状况下,672mL气体的物质的量为0.03mol,气体的摩尔质量为1.92g÷0.03mol=64g·mol-1,则该气体的相对分子质量为64。(2)在同温同压时,气体体积之比等于其物质的量之比,即15∶8=,计算得出M(A)=30g·mol-1。(3)在T、V相同时,压强之比等于物质的量之比,即4∶11=,计算得出M(A)=44g·mol-1。(4)平均摩尔质量为,相同条件下,氢气和氧气的体积比为a∶b,则二者的物质的量之比为a∶b,二者平均摩尔质量为g·mol-1;质量比为a∶b的H2和O2的混合气体,物质的量之比为=16a∶b,平均摩尔质量为g·mol-1=g·mol-1。(5)标准状况下39.2LCO和CO2的混合气体的物质的量为=1.75mol,设混合气体中CO和CO2的物质的量分别为x、y,则,计算得出x=1mol,y=0.75mol,即混合气体中CO为1mol,二氧化碳为0.75mol,1molCO的质量为28g·mol-1×1mol=28g,则混合气体中CO的质量分数为×100%≈45.9%。21.答案 (1)检查装置的气密性(2)bac　偏小　(3)0.012 5　22.38 L·mol-1(4)将滤液加入硝酸酸化的AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则含Cl-解析 (1)与气体有关的实验,连接好装置后要检验装置的气密性。(2)在测量收集到O2的体积时,先将装置中的气体冷却至室温,然后调整量筒高度,使量筒内液面和广口瓶中液面相平,最后再读取量筒内水的体积。读数时若仰视量筒内的液面,会使读取O2的体积偏小。(3)根据质量守恒定律,产生O2的质量为15.95g-15.55g=0.4g,n(O2)==0.0125mol,则Vm=≈22.38L·mol-1。(4)氯酸钾分解制O2的产物还有KCl,KCl溶于水可解离出Cl-,检验Cl-的方法是将滤液加入硝酸酸化的AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则含Cl-。