第2课时 气体摩尔体积(基础+提升练习含解析)

第2课时气体摩尔体积【基础篇】题组一正确理解概念1.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.气体摩尔体积一定是22.4 L·mol－1C.1 mol气体体积为22.4 L，则一定是标准状况D.相同物质的量的气体摩尔体积也相同答案 A解析气体体积受温度、压强的影响，随着条件的不同，气体摩尔体积对应的数值有无数种，不一定是22.4 L·mol－1，B错误；非标准状况通过调节温度和压强也可以使1 mol气体体积达到22.4 L，C错误；气体摩尔体积与物质的量无关，当条件不同时气体的摩尔体积不一定相同，D错误。

2.下列说法中正确的是()A.标准状况下，22.4 L·mol－1就是气体摩尔体积B.1 mol H2的质量只有在标准状况下才约为2 gC.标准状况下，18 g水的体积为22.4 LD.H2和O2的混合气体1 mol在标准状况下的体积约为22.4 L答案 D解析气体摩尔体积是指一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占有的体积，22.4 L·mol －1仅是标准状况下气体摩尔体积的近似值，A项不正确；1 mol H的质量与是否是标准状况2无关，B项不正确；标准状况下，水不是气体，18 g水的体积不是22.4 L，C项不正确。

3.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，0.1N A个水分子所占的体积约为2.24 LB.11.2 L CO 2的物质的量为0.5 molC.NH 3的摩尔质量等于N A 个氨分子的质量之和D.101 kPa 、4 ℃时，18 mL 水和202 kPa 、27 ℃时32 g O 2所含分子数均为N A 答案 D解析 在标准状况下水不是气体，不能用气体摩尔体积来计算，A 项错误；题中没有指明温度、压强，因此不能确定11.2 L CO 2的物质的量就是0.5 mol ，B 项错误；NH 3的相对分子质量为17，其摩尔质量为17 g·mol －1，N A 个NH 3分子的质量之和为17 g ，三者在数值上相同，但单位不同，C 项错误；4 ℃时，18 mL 水就是18 g 水，其物质的量为1 mol ，含有N A 个水分子；32 g O 2的物质的量是1 mol ，不管在什么温度和压强下，1 mol O 2都含有N A 个O 2分子。

题组二 n ＝V V m ＝m M ＝NN A的应用4.在标准状况下，由0.5 g H 2、11 g CO 2和4 g O 2组成的混合气体，其体积约为( ) A.8.4 L B.11.2 L C.14.0 L D.16.8 L 答案 C5.如果a g 某气体中含有的分子数为b ，则c g 该气体在标准状况下的体积是(式中N A 为阿伏加德罗常数的值)( ) A.22.4ab cN A LB.22.4bcaN A L C.22.4ac bN A LD.22.4b acN AL 答案 B解析 设该气体的摩尔质量为M ，则a g·N A mol －1M ＝b ，所以M ＝aN A bg·mol －1。

c g 该气体在标准状况下的体积为c g aN A bg·mol －1×22.4 L·mol －1＝22.4bc aN A L 。

6.在标准状况下有：①6.72 L CH 4，②3.01×1023个HCl 分子，③13.6 g H 2S ，④0.2 mol NH 3。

下列对这四种气体的描述正确的是( )a.体积②>③>①>④b.密度②>③>④>①c.质量②>③>①>④d.氢原子个数①>③>④>②A.abcB.bcdC.cbdD.abcd答案 D解析先把题中提供的量都分别转化为各物质的物质的量，然后再比较它们的体积、密度等。

标准状况下6.72 L CH4的物质的量为0.3 mol,3.01×1023个HCl分子的物质的量为0.5 mol,13.6 g H2S的物质的量为0.4 mol，然后进行比较即可得出结论。

题组三阿伏加德罗定律7.在下列条件下，两种气体的分子数一定相等的是()A.同密度、同压强的N2和C2H4B.同温度、同体积的O2和N2C.同体积、同密度的C2H4和COD.同压强、同体积的O2和N2答案 C解析根据阿伏加德罗定律及其推论可以判断A、B、D错误。

C项，同体积、同密度的C2H4和CO质量相等，C2H4和CO的相对分子质量都是28，所以等质量时两者物质的量相等，分子数也相等。

8.同温同压下，用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个气球，其中气体为CH4的是()答案 D解析在同温同压下，气体的物质的量越大，气体所占的体积就越大，对等质量的气体，其相对分子质量越小，气体的物质的量越大(n＝mM)。

CH4的相对分子质量为16，最小，相等质量的4种气体中，其物质的量最大，故其体积最大。

9.如图两瓶体积相等的气体，在同温同压下瓶内气体的关系一定正确的是()A.原子数相等B.密度相等C.质量相等D.摩尔质量相等答案 A解析由同温同压可得V m相同，再由公式n＝VV m可得两瓶内分子的物质的量相同，又都是双原子分子，所以原子的物质的量相同，由原子个数之比等于其物质的量之比可得两瓶内分子所含原子数相同，A项正确；两瓶内分子的物质的量相等，由m＝nM，M不一定相等，故m不一定相等，同时由ρ＝mV也可得ρ不一定相等。

【提升篇】10.(1)相同温度和压强下，现有等质量的SO2和O2。

二者体积比为，分子个数比，密度比。

(2)同温同压下，同体积的甲烷(CH4)和二氧化碳分子数之比为，物质的量之比为，原子总数之比为，质量之比为，密度之比为。

答案(1)1∶21∶22∶1(2)1∶11∶15∶34∶114∶11解析(1)SO2与O2的摩尔质量之比为2∶1，等质量时，物质的量之比为1∶2，由阿伏加德罗定律可推出体积比和分子数之比均为1∶2，密度之比为2∶1。

(2)同温同压下，同体积CH4、CO2的物质的量相同，分子数相等，原子总数之比等于分子中原子个数之比，即5∶3；物质的量相等时，质量之比等于摩尔质量之比，即4∶11；相同状况下，气体密度之比等于相对分子质量之比，即4∶11。

11.(1)9.03×1023个CH4中，含mol碳原子，mol氢原子，mol质子，mol 电子。

与个NH3含有相同数目的氢原子。

(2)与17 g NH3所含有分子数相同的氧气的体积(标准状况)是L。

(3)某3.65 g气体在标准状况下的体积是2.24 L，则其摩尔质量是。

(4)标准状况下9.03×1023个CH4所占的体积为。

答案(1)1.561515 1.204×1024(或2N A)(2)22.4(3)36.5 g·mol－1(4)33.6 L解析(1)n(CH4)＝NN A＝9.03×10236.02×1023 mol－1＝1.5 mol。

所以含有1.5 mol碳原子，6 mol氢原子；由于每个CH4分子中含有10个质子和10个电子，所以含质子、电子的物质的量均为15 mol。

2 mol NH3中含有6 mol H，2 mol NH3的分子个数为2N A，即1.204×1024。

(2)17 g NH3的物质的量为17 g17 g·mol－1＝1 mol，故与17 g NH3所含有分子数目相同的O2为1 mol，标准状况下体积为22.4 L。

(3)该3.65 g气体的物质的量为2.24 L22.4 L·mol－1＝0.1 mol，故该气体的摩尔质量为3.65 g0.1 mol＝36.5 g·mol－1。

(4)9.03×1023个CH4所占的体积(标况下)：1.5 mol×22.4 L·mol－1＝33.6 L。

12.对一定量气体体积的探究。

已知1 mol不同气体在不同条件下的体积：(1)①1 mol任何气体，在标准状况下的体积都约为。

②1 mol不同的气体，在不同的条件下，体积(填“一定”、“一定不”或“不一定”)相等。

(2)理论依据：相同条件下，1 mol任何气体的体积几乎相等，原因是①，②。

(3)应用：在标准状况下，4 g O2的体积为多少升？(写出计算过程)答案(1)①22.4 L②不一定(2)①气体分子数目相等②相同条件下，气体分子间的平均距离几乎相等(3)V(O2)＝n×22.4 L·mol－1＝mM×22.4 L·mol－1＝4 g32 g·mol－1×22.4 L·mol－1＝2.8 L。

解析(1)从表中的数据可以看出：1 mol任何气体在标准状况下，体积都约为22.4 L；1 mol 不同气体，在不同条件下，体积不一定相同。

(2)因为在相同的温度和压强下，任何气体分子间的平均距离几乎相同且1 mol气体的分子数目也相同，所以在相同条件下，1 mol任何气体的体积几乎相等。

(3)4 g O2的物质的量n(O2)＝4 g32 g·mol－1＝0.125 mol。

在标准状况下的体积为0.125 mol×22.4 L·mol－1＝2.8 L。