课时规范训练(十二)气体摩尔体积

课时规范训练(十二)
[基础对点练]
题组一决定物质体积大小因素
1．下列说法正确的是()
A．1 mol固体或液体的体积主要由微粒间距离决定
B．1 mol气体的体积主要由微粒的大小决定
C．O2的气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1
D．气体微粒间的距离受温度、压强影响大，固体或液态微粒间的距离受温度、压强影响小
解析：D物质三态中气体分子之间的间隔最大，固体或液体中粒子间隔小，则1 mol固体或液体的体积主要由粒子的大小决定，A错误；气体的体积受粒子数目、粒子之间距离及粒子大小影响，相同条件下气体微粒间的距离远大于粒子的大小，则气体的体积大小受粒子数目、粒子之间距离影响，因此在相同条件下，1 mol气体的体积主要由粒子间距离决定，B错误；状况未知，气体的摩尔体积不确定，在标准状况下O2的气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1，C错误；物质三态中气体微粒之间的间隔大，固体或液体中粒子间间隔小，因此气体微粒间的距离受温度、压强影响大，固体或液体微粒间的距离受温度、压强影响小，D正确。

2．现有下列四种因素：①温度②压强③气体微粒数④气体微粒大小，只改变一种因素时对气体摩尔体积(V m)有显著影响的是()
A．③④B．①②③
C．①②D．全部
解析：C对于气体来说，温度和压强不同，气体分子之间的距离不同，而微粒本身的大小远小于微粒间的距离，则微粒本身的大小可忽略不计，所以影响气体摩尔体积的因素主要有温度和压强，故选C。

题组二气体摩尔体积及有关计算
3．下列关于气体摩尔体积的说法正确的是()
A．标准状况下，1 mol H2O的体积是22.4 L
B．22 g CO2的物质的量是0.5 mol，其体积为11.2 L
C．只有标准状况下的气体摩尔体积是22.4 L·mol－1，其他条件下一定不是该值
D．标准状况下，1摩尔任何气体的体积都约是22.4 L
解析：D标准状况下，水是非气态，1 mol H2O的体积远远小于22.4 L，A 错误；没有指明气体所处的温度与压强，不能确定CO2的体积，B错误；非标准状况下，1 mol任何气体可能占有22.4 L体积，C错误。

4．一种气体的质量是14.2 g，标准状况下的体积为4.48 L，该气体的摩尔质量是()
A．28.4 B．71
C．28.4 g·mol－1D．71 g·mol－1
解析：D标准状况下的体积为4.48 L，该气体物质的量是n＝
4.48 L 22.4 L·mol－1
＝
0.2 mol，气体的质量是14.2 g，则该气体的摩尔质量M＝m
n
＝14.2 g
0.2 mol
＝71 g·mol－1，
D项正确。

5．2023年1月9日6时，在文昌航天发射场，长征七号改运载火箭成功将实践二十三号卫星发射升空。

偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能液态燃料，其燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。

下列叙述正确的是() A．偏二甲肼的摩尔质量为60 g
B．标准状况下，1 mol偏二甲肼的体积约为22.4 L
C．6 g偏二甲肼分子中含有0.1N A个N2分子
D．N A个偏二甲肼分子的质量为60 g
解析：D摩尔质量的单位是g·mol－1，A错误；偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能液态燃料，不能使用气体摩尔体积，B错误；偏二甲肼分子中不含氮气分子，C错误；偏二甲肼的摩尔质量为60 g·mol－1，N A个偏二甲肼分子的物质的量为1 mol，1 mol偏二甲肼的质量为60 g，D正确。

题组三阿伏加德罗定律及其推论
6．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
解析：D根据阿伏加德罗定律，在相同的温度、压强和体积的条件下，气体具有相同的分子数。

分子数相同的分子，物质的量也相同，D符合题意；氮气和二氧化碳的摩尔质量不同，质量不同，A不符合题意；氮气是双原子分子，二氧化碳是三原子分子，原子数不同，B不符合题意；氮气和二氧化碳的质量不同，体积相同，所以密度不同，C不符合题意。

7．相同温度下，等质量的H2、O2、CO2、SO2分别通入四个体积相同的恒容密闭容器中，其中表示通入SO2的容器中的压强的是()
A．p1B．p2
C．p3D．p4
解析：A等质量的H2、O2、CO2、SO2四种气体中，由n＝m
M
可知，SO2的物质的量最小，相同温度、容积时，气体的压强之比等于气体分子物质的量之比，二氧化硫的压强最小，故选A。

8．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
解析：D 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，
分子数之比也为1∶2，即两种气体的物质的量之比为1∶2。

根据ρ＝m V 知，其密
度相同，故A 正确；根据m ＝nM 知，二者的相对分子质量之比为1∶1，故B 正
确；根据pV ＝nRT ＝m M ×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。

[综合强化练]
9．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(设N A 为阿伏加德罗常数的值)( )
A ．22.4bc aN A
L B ．22.4ab cN A L C ．22.4ac bN A L D ．22.4acN A
L 解析：A a g 该气体的分子数为b ，则物质的量为b N A mol ，摩尔质量M ＝
a g
b N A mol ＝aN A b g/mol ，故
c g 该气体的物质的量n ＝c g aN A b g/mol
＝bc aN A mol ，在标准
状况下的体积V ＝n ·V m ＝bc aN A mol ×22.4 L/mol ＝22.4bc aN A
L 。

10．在同温同压下，a g 气体A 与b g 气体B 的分子数相同，下列说法不正确的是( )
A ．A 与
B 两种气体的相对分子质量之比为a ∶b
B ．在同温同压的条件下，A 与B 两种气体的密度之比为a ∶b
C ．同质量的A 、B 两种气体的分子个数之比为b ∶a
D ．相同条件下，同体积的A 气体与B 气体的质量之比为b ∶a
解析：D a g气体A与b g气体B的分子数相同，即物质的量相等，在同温
同压的条件下，体积相等。

A项，由n(A)＝a
M（A），n(B)＝b
M（B）
，n(A)＝n(B)
可得M(A)∶M(B)＝a∶b，正确；B项，ρ(A)＝n·M（A）
V
，ρ(B)＝
n·M（B）
V
，ρ(A)∶
ρ(B)＝M(A)∶M(B)＝a∶b，正确；C项，x g气体A的分子数N1＝x
M（A）
·N A，x
g气体B的分子数N2＝
x
M（B）
·N A，N1∶N2＝M(B)∶M(A)＝b∶a，正确；D项，
同温同压同体积的A、B气体的物质的量相同，则m(A)∶m(B)＝M(A)∶M(B)＝a∶b，错误。

11．同温同压下，有质量相同的CO2、H2、O2、CH4、SO2五种气体，下列有关说法错误的是()
A．气体的体积由大到小的顺序是H2>CH4>O2>CO2>SO2
B．所含分子数由多到少的顺序是H2>CH4>O2>CO2>SO2
C．密度由大到小的顺序是SO2>CO2>O2>CH4>H2
D．所含电子数由多到少的顺序是CO2>SO2>CH4>O2>H2
解析：D根据n＝m
M
可知，质量相同时，摩尔质量越大，物质的量越小，所
含分子数越少，同温同压下气体的体积与物质的量成正比，质量相同的CO2、H2、O2、CH4、SO2五种气体的体积由大到小的顺序是H2>CH4>O2>CO2>SO2，所含分子数由多到少的顺序是H2>CH4>O2>CO2>SO2，A、B项均正确；C项，根据阿伏加德罗定律推论：同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比，CO2、H2、O2、CH4、SO2五种气体的摩尔质量由小到大的顺序是H2<CH4<O2<CO2<SO2，故密度为H2<CH4<O2<CO2<SO2，正确；D项，分别取m g五种气体，则CO2、H2、O2、
CH4、SO2所含电子的物质的量分别为
m g
44 g·mol－1
×22、
m g
2 g·mol－1
×2、
m g
32 g·mol－1
×16、m g
16 g ·mol －1×10、m g 64 g ·mol －1×32，所含的电子数由多到少的顺序是H 2>CH 4>CO 2＝O 2＝SO 2，错误。

12.如图所示，气缸的总体积一定，内部被活塞隔成Ⅰ、Ⅱ两部分，活塞可以自由移动，也可以固定。

25 ℃时向Ⅰ中充入8 g SO 2，Ⅱ中充入8 g O 2，则下列说法正确的是( )
A ．当活塞不再移动时，Ⅰ、Ⅱ两部分体积比为1∶2
B ．当活塞不再移动时，Ⅰ、Ⅱ两部分密度比为1∶1
C ．当活塞固定在气缸中间，Ⅰ、Ⅱ两部分压强比为1∶1
D ．当活塞固定在气缸中间，Ⅰ、Ⅱ两部分压强比为2∶1
解析：A 8 g SO 2的物质的量为18 mol ，Ⅱ中充入8 g O 2为14 mol 。

同温同压
下，物质的量之比等于体积之比，当活塞不再移动时，Ⅰ、Ⅱ两部分体积比为18∶
14＝1∶2，A 正确；ρ＝m V ，质量相同，则密度之比等于体积的反比，为2∶1，B 错误；当活塞固定在气缸中间，同温同体积时，气体的压强之比等于其物质的量
之比，故Ⅰ、Ⅱ两部分压强比为：p 1p 2＝n 1n 2
＝1
814
＝1∶2，C 、D 错误。

13．(1)0.5 mol (NH 4)2S 的质量为 g 。

(2)标准状况下，1.6 g 某气态氧化物RO 2的体积为0.56 L ，该气体的物质的量为 mol ，RO 2的相对分子质量为 。

(3)与0.2 mol H 2含有相同电子数的氦气分子的物质的量为 。

(4)标准状况下，NH 3与CH 4组成的混合气体的平均密度为0.75 g·L －1，该混合气体的平均摩尔质量为 ，该混合气体与氢气的相对密度为 ，NH 3的体积分数为 。

(5)同温同压下，等体积的CO 和CO 2的物质的量之比为 。

解析：(1)0.5 mol (NH 4)2S 的质量为0.5 mol ×68 g·mol －1＝34 g 。

(2)标准状况下，1.6 g 某气态氧化物RO 2的体积为0.56 L ，该气体的物质的量为0.56 L 22.4 L ·mol
－1＝0.025 mol ，所以RO 2的摩尔质量为 1.6 g 0.025 mol ＝64 g·mol －1，相对分子质量为64。

(3)0.2 mol H 2含有0.4 mol 电子，1分子He 含有2个电子，则与0.2 mol H 2含有相同电子数的氦气分子的物质的量为0.4 mol
2＝0.2 mol 。

(4)标准状况下，NH 3与CH 4
组成的混合气体的平均密度为0.75 g ·L －1，则该混合气体的平均摩尔质量为0.75 g·L －1×22.4 L ·mol －1＝16.8 g·mol －1。

同温同压条件下气体的密度之比等于相对分
子质量之比，则该气体与氢气的相对密度为16.82＝8.4。

设混合气体中NH 3和CH 4
的物质的量分别为x mol 、y mol ，则17x ＋16y x ＋y
＝16.8，解得x ∶y ＝4∶1，所以NH 3的体积分数为80%。

(5)根据阿伏加德罗定律可知，同温同压下，等体积的CO 和CO 2的物质的量之比为1∶1。

答案：(1)34 (2)0.025 64 (3)0.2 mol (4)16.8 g·mol －1 8.4 80% (5)1∶1
14．我国力争在2030年实现“碳达峰”，2060年实现“碳中和”。

现有煤燃烧产生的14.4 g CO 和CO 2的混合气体，在标准状况下其体积为8.96 L 。

请回答下列问题：
(1)该混合气体的平均摩尔质量为 。

(2)该混合气体中碳原子的个数为 (用N A 表示阿伏加德罗常数的值)。

(3)将该混合气体依次通过如图所示装置，最后收集在气球中(体积在标准状况下测定)。

①气球中收集到的气体的摩尔质量为；
②气球中收集到的气体的电子总数为(用N A表示阿伏加德罗常数的值)；
③标准状况下气球中收集到的气体的体积为L。

解析：(1)气体的物质的量为
8.96 L
22.4 L·mol－1
＝0.4 mol，该混合气体的平均摩尔
质量为M＝14.4 g
0.4 mol
＝36 g·mol－1；
(2)设混合气体中CO的物质的量为x mol，CO2的物质的量为y mol，则x＋y ＝0.4，根据混合气体的质量为14.4 g可得：28x＋44y＝14.4，解得：x＝0.2、y＝0.2，由于CO和CO2中均含1个碳原子，故0.2 mol CO和0.2 mol CO2中共含0.4 mol C原子即0.4N A个；
(3)将混合气体依次通过如图装置，则CO2会被NaOH溶液吸收，剩余CO，被浓硫酸干燥后，则在气球中收集到的是干燥纯净的CO气体。

①气球中收集到的气体为CO，摩尔质量为28 g·mol－1；②一个CO含有14个电子，由(2)求出的CO的物质的量为0.2 mol，则电子的物质的量为0.2 mol×14＝2.8 mol，电子总数为2.8N A；③气球中的气体为CO，其体积V＝nV m＝0.2 mol×22.4 L·mol－1＝4.48 L。

答案：(1)36 g·mol－1(2)0.4N A
(3)①28 g·mol－1②2.8N A③4.48。