高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量课时作业

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1．决定一定量的气体体积大小的主要因素是（ ）
A．气体分子的大小 B．气体分子的质量
C．气体分子间平均距离大小 D．气体分子间作用力大小
【答案】C
【解析】因为气体的分子间距离远大于分子本身大小，则决定气体体积的因素主要是气体的分子数目以及分子间距离，而气体的分子数目一定时，气体分子间距离为影响体积大小的主要因素，与气体分子的质量、分子间作用力大小无关，C正确；故选C。
2．已知3.2g某气体中含有3.01×1022个分子，此气体的摩尔质量是( )
A．16g/mlB．32g/mlC．64g/mlD．56g/ml
【答案】C
【解析】根据n=N/NA求出该气体的物质的量：；再根据M=m/n求出该气体的摩尔质量：，故C正确。
3．下列说法正确的是( )
A．常温常压下，22.4 L CO2中含有NA个CO2分子
B．标况下22.4 L空气含有NA个单质分子
C．22.4 L Cl2中含有NA个Cl2分子
D．标况下1.12L O2和1.12L CO2均含有0.1NA个氧原子
【答案】D
【解析】A项，常温常压下，Vm＞22.4L/ml，22.4LCO2物质的量小于1ml，CO2分子数少于NA个，故A错误；B项，标况下，22.4L空气含有的气体的物质的量的为1ml，由于空气中存在二氧化碳等化合物，所以含有的单质分子数目小于NA个，故B错误；C项，气体状况未知，Vm不确定，无法计算氯气的物质的量，故C错误；D项，1个氧气分子、1个一氧化碳分子都含2个氧原子，所以标准状况下，1.12LO2和1.12LCO2物质的量都是，都含有0.1NA个氧原子，故D正确；故选D。
4．同温同压下，两种气体的体积如果不相同，请你推测其主要原因是( )
A．气体的分子大小不同 B．气体的物质的量不同
C．气体分子的化学性质不同 D．气体分子间的平均距离不同
【答案】B
【解析】同温同压下，气体的体积取决于其物质的量，物质的量不同，则其体积不同。
5．下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是( )
A．单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积
B．通常状况下的气体摩尔体积约为22.4 L
C．标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L
D．相同物质的量的气体摩尔体积也相同
【答案】A
【解析】标准状况下，气体摩尔体积约为22.4 L·ml－1，B项错误；气体摩尔体积的单位是L·ml－1，C项错误；气体摩尔体积与气体的物质的量无关，当条件不同时气体的摩尔体积不一定相同，D项错误。
6．判断下列叙述正确的是( )
A．标准状况下，1ml任何物质的体积都约为22.4L
B．1ml任何气体所含分子数都相同，体积也都约为22.4L
C．在常温常压下金属从盐酸中置换出1mlH2转移电子数为1.204×1024
D．在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含原子数目相同
【答案】C
【解析】根据标准状况下气体摩尔体积的定义，应注意：一是标准状况，二是指气体的体积而非固体或液体的体积，所以A、B两项均错；C项正确，物质的微粒数不受外界条件影响而变化；D项错，气体单质分子，可以是单原子分子如He,也可以是双原子分子如H2，还可以是多原子分子如O3，因此相同温度压强下相同体积的任何气体虽然分子数相同，但所含原子数不一定相同。
7．下列有关气体体积的叙述中，正确的是( )
A．一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的分子数决定
B．不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数也不同
C．一定温度和压强下，各种气体体积大小，由构成气体分子的大小决定
D．气体摩尔体积就是1ml任何气体所占体积都约为22.4L
【答案】A
【解析】一定温度和压强下，气体分子之间的间隔相同，所以各种气态物质体积的大小，由构成气体的分子数决定，A正确；不同的气体，外界条件可能相同，也可能不相同，所以若体积不同，则它们所含的分子数不一定不同，B错误；由于气体分子在很大空间运动，分子本身相对于分子间隔很小，可以忽略不计，所以一定温度和压强下，各种气体体积大小，由气体分子数目决定，C错误。气体摩尔体积就是1ml任何气体所占体积，在标准状况下都约为22.4L，D错误。
8．下列说法中正确的是( )
A．若1 ml氢气体积为22.4 L，则一定是标准状况
B．在标准状况下，1 ml水的体积为22.4 L
C．1 ml O2的质量只有在标准状况下才是32 g
D．0 ℃、101 kPa下，1 ml空气的体积约为22.4 L
【答案】D
【解析】A项，因为气体的体积与温度和压强有关，没指明温度和压强，1ml气体的体积无法确定其体积，故A错误；B项，由于水是液态，所以标准状况下，1ml水体积不是22.4L，故B错误; C项，物质的质量只与物质的量和摩尔质量有关，而与所处的状态无关，所以1ml氧气无论是在何种条件下，其质量都是32g，故C错误。D项，在标准状况下，1ml任何气体所占的体积为22.4L，所以 0 ℃、101 kPa下，1 ml空气的体积约为22.4 L，故D正确；故选D。
9．同温、同压下，等体积的NH3和CH4两种气体，下列有关说法错误的是( )
A．所含分子数目之比为1∶1 B．密度之比为16∶17
C．所含原子的物质的量之比为4∶5 D．分子间平均距离之比为1∶1
【答案】B
【解析】同温、同压下，等体积的氨气和甲烷，具有相同的物质的量，其分子间距离也相同。而两者的摩尔质量之比为17∶16，故密度比为17∶16，B项错误。
10．下列关于阿伏加德罗常数和气体摩尔体积等的说法正确的是( )
A．标准状况下，1摩尔H2O的体积约为22.4 L
B．128 g SO2气体在标准状况下的体积约为44.8 L
C．同温同压下两种气体的体积之比等于摩尔质量之比
D．常温下，22.4 LO2所含的分子数为NA
【答案】B
【解析】A项，标准状况下H2O不是气体，不能使用气体摩尔体积进行有关计算，A错误；B项，128 g SO2气体的物质的量是n(SO2)=，则在标准状况下的体积约V=2 ml×22.4 L/ml=44.8 L，B正确；C项，在同温同压下两种气体的体积之比等于气体的物质的量的比，C错误；D项，常温下，气体摩尔体积大于22.4 L/ml，则该条件下22.4 LO2的物质的量小于1 ml，D错误
11．下列关于气体说法正确的是( )
A．当NA个O2所占的体积约为22.4 L时，说明该O2一定处于标准状况下
B．1 ml H2和O2的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L
C．稀有气体为单原子分子，在标准状况下，1 ml稀有气体的体积约为11.2 L
D．1 ml H2的质量只有在标准状况下才等于2 g
【答案】B
【解析】A项，当压强和温度增大相同倍数，1ml气体体积也可以为22.4L，因此当NA个O2所占的体积约为22.4 L时，该O2不一定处于标准状况下，故A错误；B项，标准状况下，1 ml H2和O2的混合气体的体积约为22.4 L，符合气体摩尔体积概念，故B正确；C项，在标准状况下，1 ml稀有气体的体积约为22.4 L，与气体由几个原子组成没有关系，故C错误；D项，质量与状态没有关系，则1 ml H2的质量在任何条件下都等于2 g，故D错误；故选B。
12．在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体，当这两个容器内温度和气体密度相等时，下列说法正确的是( )
A．两容器中气体的压强相等 B．O2比O3质量小
C．两种气体的分子数目相等 D．两种气体的氧原子数目相等
【答案】D
【解析】相同体积、相同密度时，两容器气体的质量相等，且都由O元素组成，则O原子的质量、个数以及物质的量相等，则O原子个数相等时，气体的物质的量之比n(O2)∶n(O3)＝3∶2，由pV＝nRT可知，两容器中压强之比为3∶2，故A、B、C错误，D正确。
13．已知阿伏伽德罗常数可表示为NA，则下列说法正确的是( )
A．任何气体单质在标准状况下体积约为22.4L，则一定含有2NA个原子
B．常温常压下，22g氧气和26g臭氧所含氧原子总数为3NA
C．常温常压下，22.4LH2O中含有的氢原子数为2NA
D．标准状况下，0.3mlCO2中含有氧原子数0.3NA
【答案】B
【解析】任何气体单质在标准状况下体积约为22.4L，则一定含有NA个分子，不一定含2NA个原子，如标准状况下体积约为22.4L的二氧化碳，含有3NA个原子，故A错误；常温常压下，22g氧气和26g臭氧所含氧原子总物质的量为3ml，含氧原子总数为3NA，故B正确；常温常压下， H2O是液体，故C错误；0.3mlCO2中含有氧原子数0.6NA，故D错误。
14．NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是( )
A．12gC-13含有的原子数为NA
B．28gCO和44gCO2含有的氧原子数均为NA
C．1.7gH2O2中含有的电子数为0.9NA
D．标准状况下，2.24LH2O所含分子数为0.1NA
【答案】C
【解析】12gC-12含有的原子数为NA，因此12gC-13含有的原子数小于NA，A错误； 28gCO和44gCO2的物质的量都是1ml，则含有的氧原子数分别为NA、2 NA，B错误； 1.7gH2O2的物质的量是0.05ml，由于在一个分子中含有18个电子，所以0.05ml中含有的电子数为0.9NA，C正确；标准状况下，H2O不是气体，所以不能使用气体摩尔体积计算，D错误。
15．下列说法正确的是( )
A．常温常压下，22.4 L CO2中含有NA个CO2分子
B．标况下22.4 L空气含有NA个单质分子
C．22.4 L Cl2中含有NA个Cl2分子
D．标况下1.12L O2和1.12L CO2均含有0.1NA个氧原子
【答案】D
【解析】A项，常温常压下，Vm＞22.4L/ml，22.4LCO2物质的量小于1ml，CO2分子数少于NA个，故A错误；B项，标况下，22.4L空气含有的气体的物质的量的为1ml，由于空气中存在二氧化碳等化合物，所以含有的单质分子数目小于NA个，故B错误；C项，气体状况未知，Vm不确定，无法计算氯气的物质的量，故C错误；D项，1个氧气分子、1个一氧化碳分子都含2个氧原子，所以标准状况下，1.12LO2和1.12LCO2物质的量都是，都含有0.1NA个氧原子，故D正确；故选D。
16．已知阿伏伽德罗常数可表示为NA，则下列说法正确的是( )
A．任何气体单质在标准状况下体积约为22.4L，则一定含有2NA个原子
B．常温常压下，22g氧气和26g臭氧所含氧原子总数为3NA
C．常温常压下，22.4LH2O中含有的氢原子数为2NA
D．标准状况下，0.3mlCO2中含有氧原子数0.3NA
【答案】B
【解析】任何气体单质在标准状况下体积约为22.4L，则一定含有NA个分子，不一定含2NA个原子，如标准状况下体积约为22.4L的二氧化碳，含有3NA个原子，故A错误；常温常压下，22g氧气和26g臭氧所含氧原子总物质的量为3ml，含氧原子总数为3NA，故B正确；常温常压下， H2O是液体，故C错误；0.3mlCO2中含有氧原子数0.6NA，故D错误。
17．NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是( )
A．2.3 g钠由原子变成离子时，失去的电子数为0.2NA
B．0.2NA个硫酸分子与19.6 g磷酸含有相同的氧原子数
C．28 g氮气所含的原子数为NA
D．NA个氧分子与NA个氢分子的质量比为8∶1
【答案】B
【解析】A选项中Na＋为＋1价，2.3 g钠为0.1 ml钠原子，失去的电子数为0.1NA，故A项错误；B选项中19.6 g磷酸即为0.2NA个磷酸分子(19.6 g÷98 g·ml－1＝0.2 ml)，等物质的量的硫酸(H2SO4)与磷酸(H3PO4)含有相同的氧原子数，故B项正确；C选项中28 g氮气(N2)即为1 ml氮分子(28 g÷28 g·ml－1＝1 ml)，所以应含2NA个氮原子，故C项错误；D选项中NA个氧分子质量为32 g，NA个氢分子质量为2 g，则其质量为16∶1，故D项错误。
18．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________。
【答案】19 6.72 L 2.8 g
【解析】混合气体的物质的量为eq \f(8.96 L,22.4 L·ml－1)＝0.4 ml，eq \x\t(M)＝eq \f(m,n)＝eq \f(7.60 g,0.4 ml)＝19 g·ml－1，平均相对分子质量为19，设CO的物质的量为x，则有：7．60 g＝x×28 g·ml－1＋(0.4 ml－x)×16 g·ml－1，求得x＝0.1 ml。n(CH4)＝0.3 ml，V(CH4)＝6.72 L，m(CO)＝0.1 ml×28 g·ml－1＝2.8 g。
19．同温同压下，同体积的氨气和硫化氢(H2S)气体的质量比为____________；同质量的氨气和硫化氢气体体积比为____________，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________。
【答案】1∶2 2∶1 3∶1 2∶3
【解析】同温同压下，同体积的氨气和硫化氢(H2S)气体的物质的量相等，故质量比为17∶34＝1∶2；同质量的氨气和硫化氢气体物质的量之比为eq \f(1,17)∶eq \f(1,34)＝2∶1，氢原子数目之比为(2×3)∶(1×2)＝3∶1；二者氢原子数相等时，物质的量之比为eq \f(1,3)∶eq \f(1,2)＝2∶3，故同温同压下体积之比为2∶3。
【能力提升】
20．一定温度和压强下，30 L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子，这些分子由1.204×1024个原子组成，下列有关说法中不正确的是( )
A．该温度和压强可能是标准状况
B．标准状况下该纯净物若为气态，其体积约是22.4 L
C．该气体中每个分子含有2个原子
D．若O2在该条件下为气态，则1 ml O2在该条件下的体积也为30 L
【答案】A
【解析】由分子数和原子数的关系可知该分子为双原子分子，且其物质的量为1 ml，若该物质为气态，则其在标准状况下的体积为22.4 L，故该温度和压强不可能是标准状况，在此状况下，Vm＝30 L·ml－1。
21．在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相同，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
【答案】B
【解析】两容器的温度和压强均相同，且气体质量相等，而甲的密度大于乙的密度，由ρ＝eq \f(m,V)可知V甲＜V乙，同温同压下，气体的物质的量与体积成正比，故n甲＜n乙，B项正确；气体的分子数与物质的量成正比，甲的分子数比乙的少，A错误；因为气体摩尔体积在相同温度和压强下相等，C错误；根据M＝eq \f(m,n)可知M甲＞M乙，D错误。
22．下列选项中的物质所含指定原子数目一定相等的是( )
A．同温同压下，相同体积的O2和O3两种气体中的氧原子数
B．温度和压强不同，相同质量的N2O和CO2两种气体的总原子数
C．相同物质的量、不同体积的NH3和CH4两种气体中的氢原子数
D．同温同压下，相同体积的C2H4和C2H2、C2H6的混合气体的总原子数
【答案】B
【解析】A项，等温等压下，相同体积的O2和O3的物质的量相等，但O2和O3各分子含有的原子数目分别为2、3，故所含原子数目不相等，故A错误；B项，N2 O和CO2 的摩尔质量都是44g/ml，二者质量相同，物质的量相同，都是3原子分子，含有原子总数相等，故B正确；C项，NH3和CH4的物质的量相同，但NH3和CH4分子所含H原子数目分别为3、4，所含H原子数目不相等，故C错误；D项，同温同压下，相同体积的C2H4 和C2H2、C2H6的物质的量相等，但C2H4 和C2H2、C2H6各分子含有的原子数目分别为6、4、8，故所含原子数目不相等，故D错误；故选B。
23．在三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，在以下各种情况下排序正确的是( )
A．当它们的体积、温度和压强均相同时，三种气体的密度ρ(H2)>ρ(Ne)>ρ(O2)
B．当它们的温度和密度都相同时，三种气体的压强p(H2)>p(Ne)>p(O2)
C．当它们的质量、温度和压强均相同时，三种气体的体积V(O2)>V(Ne)>V(H2)
D．当它们的压强、体积和温度均相同时，三种气体的质量m(H2)>m(Ne)>m(O2)
【答案】B
【解析】温度、压强均相同时，气体的Vm相等，ρ＝eq \f(M,Vm)，可知气体的密度与摩尔质量呈正比，则ρ(O2)＞ρ(Ne)＞ρ(H2)，故A错误；根据pV＝nRT可知，pM＝ρRT，因此在温度和密度相等的条件下，压强和气体的摩尔质量成反比，则三种气体的压强p(H2)＞p(Ne)＞p(O2)，故B正确；温度、压强均相同时，气体的Vm相等，由n＝eq \f(m,M)＝eq \f(V,Vm)可知，等质量时，气体的体积和摩尔质量呈反比，应为V(H2)＞V(Ne)＞V(O2)，故C错误；温度、压强均相同时，气体的Vm相等，由n＝eq \f(m,M)＝eq \f(V,Vm)可知，等体积时，气体的质量和摩尔质量呈正比，则m(O2)＞m(Ne)＞m(H2)，故D错误。
24．三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)