2019版高考化学一轮复习 第一章 化学计量在实验中的应用 第1节 物质的量 气体摩尔体积课时跟踪练

第1节物质的量气体摩尔体积
课时跟踪练
一、选择题
1．2017年春，雾霾天气对环境造成了严重影响，部分城市开展PM2.5和臭氧的监测。

下列有关说法正确的是( )
A．臭氧的摩尔质量是48 g
B．同温同压条件下，等质量的氧气和臭氧体积比为2∶3
C．16 g臭氧中含有6.02×1023个原子
D．1.00 mol臭氧中含有电子总数为18×6.02×1023
解析：臭氧的摩尔质量是48 g·mol，A项错误；同温同压条件下，等质量的氧气和臭氧体积比为3∶2，B项错误；1.00 mol 臭氧中含有电子总数为24×6.02×1023，D项错误。

答案：C
2．“物质的量”是国际单位制中的一个基本物理量，有关说法正确的是( )
A．质量相等的O2和O3，物质的量之比为2∶3
B．2 mol氧气的摩尔质量为62 g·mol－1
C．1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子
D．2 g H2含有1 mol氢分子
解析：设质量均为m，则n(O2)∶n(O3)＝m
32∶
m
48
＝3∶2，A错误；摩尔质量的单位是g·mol
－1，数值上等于物质的相对分子(原子)质量，B错误；1 mol任何物质都约含有6.02×1023个微粒，不一定是分子，也有可能是离子或原子，C错误；2 g H2的物质的量是1 mol，含有1 mol氢分子，D正确。

答案：D
3．设N A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，0.1 mol Cl2溶于水，转移的电子数目为0.1N A
B．常温常压下，18 g H2O 中含有的原子总数为3N A
C．标准状况下，11.2 L CH3CH2OH 中含有的分子数目为0.5N A
D．常温常压下，2.24 L CO 和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1N A
解析：氯水与水的反应是可逆反应，0.1 mol Cl2溶于水转移的电子数目小于0.1N A，A 错误；常温常压下，18 g H2O物质的量为1 mol，原子总数为3 mol，B正确；标准状况下CH3CH2OH为液体，不能用标准状况下气体摩尔体积计算，C错误；常温常压下，2.24 L气体物质的量小于0.1 mol，D错误。

答案：B
4．(2016·海南卷)利用太阳能分解水制氢，若光解0.02 mol水，下列说法正确的是( )
A．可生成H2的质量为0.02 g
B．可生成氢的原子数为2.408×1023个
C．可生成H2的体积为0.224 L(标准状况)
D．生成H2的量理论上等于0.04 mol Na与水反应产生H2的量
解析：根据方程式2H2O===2H2↑＋O2↑，光解0.02 mol水，可产生0.02 mol H2和0.01 mol O2。

可生成H2的质量为0.04 g，A错误；可生成氢的原子数为2.408×1022个，B错误；可生成标准状况下H2的体积为0.448 L，C错误；0.04 mol Na与水反应产生H2和光解0.02 mol水生成H2理论上均为0.02 mol，D正确。

答案：D
5．下列各气体：①含3.01×1023个O的CO2；②标准状况下6.72 L的HCl；③3.4 g的NH3；④0.5 mol He。

四种物质所含的原子总数由少到多的顺序是( )
A．①<③<④<②B．③<①<②<④
C．④<①<②<③D．④<②<①<③
解析：①含0.75 mol原子；②为0.3 mol HCl，含0.6 mol原子；③为0.2 mol NH3，含0.8 mol原子；④含0.5 mol原子。

答案：D
6．标准状况下，1 L的密闭容器中恰好可盛放n个N2分子和m个H2分子组成的混合气体，则阿伏加德罗常数可近似表示为( )
A．22.4(m＋n) B．22.4×6.02×1023(m＋n)
C.22.4（m＋n）
6.02×1023
D．m＋n
解析：由阿伏加德罗常数的定义可知，它指的是1 mol微粒中所含有的微粒数的多少，由标准状况下22.4 L气体所含有的分子数为1 mol，1 L气体中所含有的气体分子数为(m ＋n)，可知阿伏加德罗常数可近似表示为22.4(m＋n)。

答案：A
7．肼(N2H4)是火箭常用的高能燃料，常温下为液体，其球棍模型如图所示。

肼能与双氧水发生反应：N2H4＋2H2O2===N2↑＋4H2O。

用N A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，11.2 L N2中含电子总数为5N A
B．标准状况下，22.4 L N2H4中所含原子总数为6N A
C．标准状况下，3.2 g N2H4中含有共价键的总数为0.6N A
D．若生成3.6 g H2O，则上述反应转移电子的数目为0.2N A
解析：1个N2分子含有14个电子，标准状况下，11.2 L N2的物质的量为0.5 mol，则所含电子数为7N A，A项错误；标准状况下肼为液体，22.4 L N2H4的物质的量远大于1 mol，故所含原子数远大于6N A，B项错误；1个肼分子含有5个共价键，3.2 g N2H4的物质的量为0.1 mol，则所含共价键的数目为0.5N A，C项错误；反应N2H4＋2H2O2===N2↑＋4H2O中，生成4 mol H2O时转移4 mol电子，故生成3.6 g(即0.2 mol)H2O时，转移电子的数目为0.2N A，D项正确。

答案：D
8．(2018·深圳模拟)标准状况下，m g气体A与n g气体B的分子数目一样多，下列说法不正确的是( )
A．在任意条件下，若两种分子保持原组成，则其相对分子质量之比为m∶n
B．25 ℃、1.25×105 Pa时，两气体的密度之比为n∶m
C．同质量的A、B在非标准状况下，其分子数之比为n∶m
D．相同状况下，同体积的气体A与B的质量之比为m∶n
解析：只要在相同条件下气体分子数相同，其物质的量、气体体积必相等，设A、B的相对分子质量为M A和M B，气体密度为ρA和ρB，分子数为N A和N B，其质量为W A和W B。

A项，
m M A ＝
n
M B
，则M A∶M B＝m∶n，正确；B项，两气体的体积相等，则ρA∶ρB＝M A∶M B＝m∶n，错
误；C项，摩尔质量越大，单位质量的分子数目越少，等质量的A、B气体的分子数与其摩
尔质量成反比，即N A∶N B＝M B∶M A＝n∶m，正确；D项，同温同压下，同体积的气体分子数相同，故A和B等体积时，W A∶W B＝M A∶M B＝m∶n，正确。

答案：B
9．常温常压下，往某密闭容器中充入两种气体，容器内气体的最终密度为2.2 g·L－1(标准状况)，则充入的气体一定不可能为( )
A．NH3和HCl B．NO和O2
C．HI和Cl2D．SO2和HCl
解析：由题意得混合气体的平均摩尔质量＝2.2 g·L－1×22.4 L·mol－1＝49.28 g·mol －1。

A项，NH
3和HCl的摩尔质量分别是17 g·mol
－1和36.5 g·mol－1，不可能是49.28 g·mol
－1；B项，若生成NO
2和N2O4的混合物时，符合题意；C项，Cl2过量时气体为Cl2和HCl，符合题意；D项，可能为49.28 g·mol－1，符合题意。

答案：A
二、非选择题
10．某液体化合物X 2Y 4，常用做火箭燃料。

16 g X 2Y 4在一定量的O 2中恰好完全燃烧，反应方程式为X 2Y 4(l)＋O 2(g)===X 2(g)＋2Y 2O(l)。

冷却后(标准状况下)测得生成物的体积为11.2 L ，其密度为1.25 g/L ，则：
(1)反应前O 2的体积V (O 2)为________；
(2)X 2的摩尔质量为________；Y 元素的名称是________。

(3)若反应生成0.1 mol X 2，则转移电子的物质的量为________ mol 。

解析：(1)根据化学方程式，参加反应的O 2与生成的X 2的物质的量相等。

根据阿伏加德罗定律，则参加反应的O 2也为11.2 L 。

(2)生成的X 2的质量为11.2 L×1.2 g/L＝14 g ，故X 2的摩尔质量为14 g÷0.5 mol＝
28 g/mol ，参加反应的X 2Y 4与O 2的物质的量相等，均为0.5 mol ，则X 2Y 4的摩尔质量为16 g 0.5 mol
＝32 g/mol ，故Y 为氢元素。

(3)由化学方程式可知每生成1 mol X 2转移4 mol e －
，则生成0.1 mol X 2转移电子0.4 mol 。

答案：(1)11.2 L (2)28 g/mol 氢 (3)0.4
11．卫生部严令禁止在面粉生产中添加过氧化钙(CaO 2)等食品添加剂。

过氧化钙(CaO 2)是一种安全无毒物质，带有结晶水，通常还含有CaO 。

(1)称取5.42 g 过氧化钙样品，灼热时发生如下反应：
2[CaO 2·x H 2O]―→2CaO＋O 2↑＋2x H 2O ，得到O 2(标准状况下)的体积为672 mL ，该样品中CaO 2的物质的量为________。

(2)另取同一样品5.42 g ，溶于适量稀盐酸中，然后加入足量的Na 2CO 3溶液，将溶液中Ca 2＋全部转化为CaCO 3沉淀，得到干燥的CaCO 3 7.0 g 。

①样品中CaO 的质量为________。

②样品CaO 2·x H 2O 中的x 值为________。

解析：(1)n (CaO 2)＝n (CaO 2·x H 2O)＝2n (O 2)＝2×672 mL 22 400 mL ·mol
－1＝0.06 mol 。

(2)①n (Ca 2＋)总＝n (CaCO 3)＝7.0 g÷100 g/mol＝0.07 mol m (CaO)原＝(0.07 mol －0.06 mol)×56 g/mol＝0.56 g
②x ＝(5.42 g －0.56 g －0.06 mol×72 g/mol) ÷18 g/mol÷0.06 mol＝12。

答案：(1) 0.06 mol (2)①0.56 g ②1/2
12．合成氨工业生产中所用的α­Fe 催化剂的主要成分为FeO 、Fe 2O 3。

(1)某FeO 、Fe 2O 3混合物中，铁、氧的物质的量之比4∶5，其中Fe 2＋与Fe 3＋
物质的量之比为________。

(2)当催化剂中Fe 2＋与Fe 3＋的物质的量之比为1∶2时，其催化剂活性最高，此时混合
物中铁的质量分数为________(保留2位小数)。

(3)写出由C(炭粉)与Fe 2O 3在高温下反应制备α­铁触媒的化学方程式(另一种产物可溶于水)__________________________________
____________________________________________________。

(4)为制得这种活性最高的催化剂，理论上应向480 g Fe 2O 3粉末加入炭粉的质量为________，生成实验条件下CO 2的体积为________________(假设此实验条件下，气体摩尔体积为24 L·mol －1)。

解析：(1)设FeO 、Fe 2O 3分别为x mol 、y mol ，根据铁、氧物质的量之比得(x ＋2y )∶(x ＋3y )＝4∶5，x ∶y ＝2∶1，Fe 2＋与Fe 3＋物质的量之比为x ∶2y ＝1∶1。

(2)根据催化剂中Fe 2＋与Fe 3＋的物质的量之比为1∶2，可推知，FeO 、Fe 2O 3的物质的量之比为1∶1，混合物中铁
的质量分数为3×5672＋160
≈0.72。

(3)由题给信息知，C(炭粉)会将一部分Fe 2O 3还原成FeO ，同时C(炭粉)被氧化成CO 2。

(4)由于催化剂中Fe 2＋与Fe 3＋
的物质的量之比为1∶2时，其催化剂活性最高，此时反应后的混合物中，FeO 、Fe 2O 3的物质的量之比为1∶1，原料480 g Fe 2O 3
为3 mol ，Fe 2O 3～2FeO ，原料中必须有13
的Fe 2O 3参加反应，即1 mol Fe 2O 3参加反应，理论上要有0.5 mol C 反应，即6 g C 。

生成CO 2为0.5 mol ，在该条件下体积为12 L 。

答案：(1)1∶1 (2)0.72 (3)2Fe 2O 3＋C=====高温
4FeO ＋CO 2↑ (4)6 g 12 L。