人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量同步训练题

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量同步训练题，共10页。试卷主要包含了下列各组物质分子数一定相同的是，下列叙述正确的是，下列叙述中正确的是等内容，欢迎下载使用。
题组1.物质体积的影响因素 阿伏加德罗定律
1.(2024·山东济宁高一检测)同温同压下,两种气体的体积不同,其主要原因是( )
A.气体的分子大小不同
B.气体分子间的距离不同
C.气体的物质的量不同
D.气体的性质不同
2.(2024·山西太原高一检测)很多食品包装袋内填充有氮气或二氧化碳以延长食品的保质期。在相同体积的食品包装袋内分别填充同温、同压的N2和CO2,则其中的N2和CO2具有相同的( )
A.质量B.原子数
C.密度D.分子数
3.(2024·浙江杭州高一检测)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
题组2.气体摩尔体积
4.下列各组物质分子数一定相同的是( )
A.9 g H2O和标准状况下11.2 L H2
B.2 L H2和2 L CO2
C.1 ml H2和标准状况下22.4 L H2O
D.1 ml H2和22.4 L CO2
5.(2024·云南昆明高一检测)如图为一定量理想气体压强与气体摩尔体积的关系,关于下列图像分析,错误的是( )
A.微粒间距:B②>①
B.原子总数:②>③>①
C.质量:②>③>①
D.密度:②>③>①
10.(2024·河北石家庄高一检测)根据阿伏加德罗定律确定新物质的化学式,是化学家研究物质的常用方法。在一定温度和压强下,1体积X2气体与3体积Y2气体化合生成2体积气体化合物Z,则该化合物Z的化学式为( )
A.XY3B.XYC.X3YD.X2Y3
11.(2024·浙江杭州高一检测)一个密闭容器,中间有可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分,当左边充入1 ml N2,右边充入一定量的CO时,隔板处于如图位置(保持温度不变),下列说法不正确的是( )
A.右边与左边分子数之比为1∶4
B.右侧CO的质量为5.6 g
C.右侧气体密度是相同条件下氢气密度的14倍
D.若改变右边CO的充入量而使隔板处于容器正中间保持温度不变,则应充入0.75 ml CO
12.(2024·河北衡水高一检测)中科院天津生物所首次在实验室实现以二氧化碳(CO2)为原料人工合成淀粉[(C6H10O5)n]。下列有关二氧化碳和淀粉的说法正确的是( )
A.常温常压下,1 ml CO2的体积约为22.4 L
B.同温同压下,相同体积的CO和CO2的分子数之比为1∶1
C.淀粉中C、H、O的质量之比为6∶10∶5
D.22 g CO2所含原子的数目与标准状况下11.2 L H2O所含原子数目相同
13.同温同压下,a g甲气体和2a g乙气体所占的体积之比为1∶2,根据阿伏加德罗定律判断,下列叙述不正确的是( )
A.同温同压下,甲和乙的密度之比为1∶1
B.甲与乙的相对分子质量之比为1∶1
C.同温同体积下,等质量的甲和乙的压强之比为1∶1
D.等质量的甲和乙中的原子数之比为1∶1
14.(2024·山东聊城高一检测)物质的量是联系宏观和微观的桥梁,也是定量研究化学的基础。
甲烷(CH4)是一种无色无味的气体,是天然气的主要成分。
(1)现有2 ml CH4,它的摩尔质量是 ,要把CH4完全燃烧,消耗氧气 g。
(2)标准状况下,CH4的密度为 (保留3位有效数字)。如果11.2 L CH4中含有x个氢原子,则阿伏加德罗常数的值为 。
(3)相同温度和压强下,质量相等的氢气和甲烷,它们的体积之比为 ,密度之比为 。若把质量相等的这两种气体混合,则混合气体的平均相对分子质量为 (保留2位有效数字)。
(4)某沼气成分是CH4和CO2。取2 L该沼气与4 L O2点燃充分反应后,除去水分,剩余气体的体积为3 L。该沼气中CH4和CO2的物质的量之比为 (气体体积均在同温同压下测定)。
C级学科素养拔高练
15.某中学有甲、乙两个探究型学习小组,他们用镁条与足量稀硫酸的反应测定通常状况下(约20 ℃,1 atm)气体摩尔体积。
Ⅰ.甲组同学拟选用如图实验装置完成实验:
(1)该组同学必须选用的装置接口的连接顺序是A→ 。
(2)实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻打开其活塞,一会儿后稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶。如何改进装置①,从而使得硫酸顺利滴下? 。
Ⅱ.乙组同学仔细分析甲组同学的实验装置后,认为该装置存在明显错误。于是他们设计了如图所示的实验装置。
(3)实验步骤:
① (填写实验操作);
②将镁条用砂纸擦去表面氧化层后,称量其质量为m g;
③加入药品、连接好装置,并将B、C两管的液面调至相平;
④倾斜A管,使反应物接触,开始反应。
参考答案
分层作业13 气体摩尔体积
1.C 解析 同温同压时,气体分子之间的距离相等,而分子本身的大小又远小于气体分子之间的距离,故体积不同的主要原因是气体的物质的量不同。
2.D 解析 由题意知,N2和CO2的温度、压强、体积都相同,因此二者的物质的量相同,分子数相同。氮气和二氧化碳的摩尔质量不同,根据m=nM可知,氮气和二氧化碳的质量不同,故A不选;氮气是双原子分子,二氧化碳是三原子分子,所以当氮气和二氧化碳分子数相同时,原子数不同,故B不选;氮气和二氧化碳的质量不同,体积相同,所以密度不同,故C不选;由以上分析可知,氮气和二氧化碳分子数相同,故D选。
3.B 解析 X气球放在CO中静止不动,Y气球放在O2中上浮,说明X气体的密度和一氧化碳的密度接近,Y的密度小于氧气,根据ρ=M/Vm知,同温同压下,密度与摩尔质量成正比,所以X的相对分子质量与CO的相似,接近28,Y的相对分子质量小于氧气,即小于32。通过以上分析知,X的相对分子质量接近CO,Y相对分子质量小于氧气,但X气体的相对分子质量不一定比Y大,故A错误;氮气的相对分子质量为28,甲烷的相对分子质量为16,所以X可能是氮气,Y可能是甲烷,故B正确;X的密度接近CO,但不一定小于Y的密度,故C错误;相同条件下,等体积的两种气体其物质的量相等,因为其摩尔质量相对大小未知,所以无法确定其质量相对大小,故D错误。
4.A 解析 9 g H2O的物质的量为9 g18 g·ml-1=0.5 ml,标准状况下11.2 L H2的物质的量为11.2 L22.4 L·ml-1=0.5 ml,两者的分子数相同,A正确;没有两者具体的温度和压强不能判断两者物质的量的大小,B错误;标准状况下H2O不是气态,故22.4 L H2O的物质的量不是1 ml,C错误;没有具体的温度和压强不能判断22.4 L CO2的物质的量的大小,D错误。
5.C 解析 恒温条件下,随压强增大,气体摩尔体积减小,微粒间距离减小,微粒间距:BA,所以恒温加压可实现A→B,故B正确;B、C两点压强相同,气体摩尔体积与温度成正比,所以T1>T2,温度C>B,恒压升温可实现B→C,故C错误;一定量的理想气体,分子数相同,决定气体摩尔体积的主要因素是微粒间距,故D正确。
6.B 解析 未明确标准状况,不能用公式V=22.4 L·ml-1·n计算气体的体积,A项错误;在标准状况下,2 ml H2的体积为22.4 L·ml-1×2 ml=44.8 L,B项正确;因为CO和N2的摩尔质量相等,所以等质量的CO和N2的物质的量相等,但题目没有明确两种气体所处的温度和压强是否相同,所以无法判断等质量的CO和N2的体积是否一定相等,C项错误;未明确标准状况,不能用公式V=22.4 L·ml-1·n计算气体的体积,D项错误。
7.B 解析 标准状况下,水不是气体,不能适用气体摩尔体积,选项①不正确;选项②,气体的物质的量都是0.5 ml,标准状况下的体积是相等的;选项③不正确,因为没有标明是标准状况下;选项④不正确,因为物质不一定是气体,选项⑤⑥都是正确的。
8.C 解析 同温同压下,气体体积与物质的量成正比,两种气体的体积(同温同压)比为1∶1,A正确;m(N2)m(H2)=n(N2)×M(N2)n(H2)×M(H2)=11×282=141,两种气体的质量比为14∶1,B正确;a气体的质量确定,但一定物质的量的气体体积与温度、压强有关,所以密度不确定,C错误;分解产物质量为28 g,两种气体的物质的量相等,则n总=2×28 g(2+28) g·ml-1=2815 ml,M=m总n总=15 g·ml-1,D正确。
9.B 解析 ①标准状况下11.2 L H2S的物质的量为11.2 L22.4 L·ml-1=0.5 ml,原子总数N=n·NA=0.5×3NA=1.5NA,质量m=n·M=0.5 ml×34 g·ml-1=17 g;②1.204×1024个NH3分子,物质的量为2 ml,原子总数N=n·NA=2×4NA=8NA,标准状况下的体积为V=n·Vm=2 ml×22.4 L·ml-1=44.8 L,质量m=n·M=2 ml×17 g·ml-1=34 g;③16 g CH4的物质的量为16 g16 g·ml-1=1 ml,原子总数N=n·NA=1×5NA=5NA,标准状况下的体积为V=n·Vm=1 ml×22.4 L·ml-1=22.4 L。相同条件下,根据V=n·Vm,体积与物质的量成正比,所以体积大小:②>③>①,故A错误;经计算,原子总数大小为②>③>①,故B正确;经计算,质量大小为②>①>③,故C错误;根据ρ=mV=nMV=MVm,即相同条件下,密度与摩尔质量成正比,所以密度大小为①>②>③,故D错误。
10.A 解析 在一定温度和压强下,1体积X2气体与3体积Y2气体化合生成2体积气体化合物Z,根据体积之比等于物质的量之比得到方程式X2+3Y22Z,根据原子守恒,Z的化学式为XY3,故A符合题意。
11.B 解析 左右两侧气体温度、压强相同,体积之比等于物质的量之比,左右体积之比为4∶1,所以右侧气体的物质的量=1 ml/4=0.25 ml。气体的分子数与物质的量成正比,则右边与左边分子数之比为1∶4,A正确;右侧CO的质量为28 g·ml-1×0.25 ml=7 g,B错误;相同条件下气体密度之比等于气体摩尔质量之比,所以右侧气体CO密度是相同条件下氢气密度的282=14倍,C正确;相同条件下气体体积与物质的量成正比,隔板处于容器正中间时,左右两侧气体的物质的量相等,则需要充入的CO的物质的量为1 ml-0.25 ml=0.75 ml,D正确。
12.B 解析 常温常压下,气体摩尔体积大于22.4 L·ml-1,则1 ml CO2的体积大于22.4 L,A错误;根据阿伏加德罗定律,同温同压下,相同体积的CO和CO2的分子数之比为1∶1,B正确;淀粉中C、H、O原子个数之比为6∶10∶5,则质量之比为(6×12)∶(1×10)∶(5×16)=36∶5∶40,C错误;22 g CO2的物质的量为22 g44 g·ml-1=0.5 ml,所含原子为1.5 ml;标准状况下H2O为液体,11.2 L H2O物质的量无法计算,但远远大于0.5 ml,故所含原子数目不相同,D错误。
13.D 解析 同温同压下,气体摩尔体积相同,a g甲气体和2a g乙气体所占的体积之比为1∶2,根据ρ=mV知,其密度相同,故A正确;根据m=nM=VVm×M知,二者的相对分子质量之比为1∶1,故B正确;根据pV=nRT=mM×RT知,同温同体积下,等质量的甲和乙的压强之比等于其摩尔质量的反比,因为二者摩尔质量相同,所以压强相同,故C正确;等质量的两种气体的物质的量相同,但分子的构成未知,所以无法判断原子个数是否相同,故D错误。
14.答案 (1)16 g·ml-1 128 (2)0.714 g·L-1 0.5x (3)8∶1 1∶8 3.6 (4)3∶1
解析 (1)当摩尔质量的单位是g·ml-1,甲烷的摩尔质量在数值上等于其相对分子质量,所以甲烷的摩尔质量为16 g·ml-1,要把CH4完全燃烧,根据甲烷燃烧的方程式可知,消耗氧气的质量=2 ml×(1+44)×32 g·ml-1=128 g;
(2)标准状况下,CH4的密度=MVm=16 g22.4 L·ml-1≈0.714 g·L-1,标准状况下11.2 L CH4的物质的量=11.2 L22.4 L·ml-1=0.5 ml,n(H)=4n(CH4)=4×0.5 ml=2 ml,NA=N(H)n(H)=x2ml=0.5x ml-1;
(3)相同温度和压强下,气体摩尔体积相等,根据V=nVm=mMVm可知,质量相等的氢气和甲烷,其体积之比等于摩尔质量的反比,为16 g·ml-1∶2 g·ml-1=8∶1;根据ρ=MVm可知,气体密度之比等于摩尔质量之比,为2 g·ml-1∶16 g·ml-1=1∶8;若把质量相等的这两种气体混合,混合气体的平均相对分子质量与其平均摩尔质量在数值上相等,其平均摩尔质量=mn=1+112+116 g·ml-1≈3.6 g·ml-1;
(4)甲烷燃烧的方程式:CH4+2O2CO2+2H2O,根据方程式知,该反应中如果有1 L甲烷完全燃烧则前后气体体积减少2 L,取2 L该沼气与4 L O2点燃充分反应后,除去水分,剩余气体的体积为3 L,反应前后气体减少量=(2+4-3) L=3 L,则甲烷的体积=3 L2 L×1 L=1.5 L,二氧化碳的体积=(2-1.5) L=0.5 L,根据n=VVm知,相同条件下,气体的体积之比等于其物质的量之比,所以CH4、CO2的物质的量之比为1.5 L∶0.5 L=3∶1。
15.答案 (1)EDG
(2)需用一根导管连接锥形瓶和分液漏斗的上口玻璃塞处
(3)检查装置气密性
解析 本题是利用金属镁与稀硫酸反应产生H2,反应方程式为H2SO4+MgMgSO4+H2↑,并利用排水法来测量生成H2的体积,从而计算1 ml H2在通常状况下的体积,据此分析解题。(1)装置的组装顺序:金属与酸反应生成盐和H2,用排水量气法测定氢气的体积,其中盛水的试剂瓶导管一定要短进长出,利用增大压强原理将水排出,量筒中水的体积就是生成氢气的体积,量筒内导管应伸入量筒底部,故连接顺序为(A)接(E)、(D)接(G)。(2)镁与稀硫酸反应放热且产生的氢气使锥形瓶内气压增大,锥形瓶内的压强大于大气压,所以稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中,需用一根导管连接锥形瓶和分液漏斗的上口玻璃塞处,如图所示:,使内外压强始终保持相等。(3)装置是利用测定反应生成氢气体积计算气体摩尔体积,开始实验前需要检查装置气密性。