【创新设计】高一化学人教版必修1课时作业：1-2-2 气体摩尔体积

课时作业5气体摩尔体积
时间：45分钟满分：100分
一、选择题(每小题4分，共48分)
1．下列叙述中正确的是()
①标准状况下，1 L HCl和1 L H2O的物质的量相同；
②标准状况下，1 g H2和14 g N2的体积相同；
③28 g CO的体积为22.4 L；
④两种物质的物质的量相同，则它们在标准状况下的体积也相同；
⑤同温同体积时，气体物质的物质的量越大，则压强越大；
⑥同温同压下，气体的密度与气体的相对分子质量成正比。

A．①②③B．②⑤⑥
C．②③⑥D．④⑤⑥
解析：标准状况下，H2O不是气体，而HCl为气体，故虽然二者体积相同，但物质的量不相同，①错误；同样在④中所指的物质不一定是气体，④错误；标准状况下，1 g H2和14 g N2的物质的量均为0.5 mol，故二者体积相同，②正确；③中28 g CO的物质的量是1 mol，但温度、压强不确定，所以不一定是22.4 L，③错误；同温同体积时，气体的压强与物质的量成正比，所以物质的量越大，则压强越大，⑤正确；同温同压下，气体的密度与其相对分子质量成正比，⑥正确，故选B。

答案：B
2．下列说法正确的是()
A．1 mol任何气体的体积都是22.4 L
B．在标准状况下，某气体的体积为22.4 L，则该气体的物质的量为1 mol，所含的分子数目约为6.02×1023
C．当温度高于0 ℃时，一定量任何气体的体积都大于22.4 L D．当压强大于101 kPa时，1 mol任何气体的体积都小于22.4 L 解析：A未指明气体所处的状况；C未指明压强；D未指明温度。

气体摩尔体积同时受温度和压强的影响，故A、C、D都不正确。

答案：B
3．空气可近似视为N2和O2按体积比为4:1组成的混合气体，则空气的平均相对分子质量约为()
A．28 B．29
C．32 D．60
解析：N2的相对分子质量为28，O2的相对分子质量为32，根据平均值规律，空气的平均相对分子质量应大于28，小于32。

答案：B
4．下列说法不正确的是()
A．同温、同压下，相同质量的气体都占有相同的体积
B．同温、同压下，相同体积的气体都含有相同数目的分子
C．1 mol O2中含有1.204×1024个氧原子，在标准状况下占有体积22.4 L
D．由0.2 g H2和8.8 g CO2、5.6 g CO组成混合气体，其密度是相同状况下O2密度的0.913倍
解析：同温、同压下，质量相同的不同气体的物质的量不一定相同，所以不一定占有相同的体积，故A项错误；由阿伏加德罗定律知，B项正确；标准状况下1 mol任何气体所占体积均为22.4 L,1 mol O2中含氧原子数为2×6.02×1023＝1.204×1024，C项正确；0.2 g H2、
8.8 g CO2、5.6 g CO的物质的量分别为0.1 mol、0.2 mol、0.2 mol，该混合气体的总质量为14.6 g，总物质的量为0.5 mol，所以该混合气体的平均摩尔质量为29.2 g·mol－1，氧气的摩尔质量为32 g·mol－1，两者的相对密度为29.5÷32≈0.913，D项正确。

答案：A
5．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小
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
解析：由题意可知，同温同压下，ρ甲
ρ乙＝
M甲
M乙
>1，则M甲>M乙，D
错；又由M＝m
n可知，
M甲
M乙
＝
m甲
n甲
m乙
n乙
＝
n乙
n甲
>1，可知A错，B正确；又由于
气体摩尔体积只与温度和压强有关，则二者相等，故C错误。

答案：B
6．下列各组物质中，所含分子数一定相同的是()
A．1 g H2和8 g O2
B．0.1 mol HCl和2.24 L He
C．150 ℃、1.01×105 Pa时，18 L H2O和18 L CO2
D．常温常压下，28 g CO和6.02×1022个CO分子
解析：根据N＝n·N A知，若N相同，则n相同。

A项1 g H2为0.5 mol,8 g O2为0.25 mol，故分子数不相同，不正确；B项2.24 L He
在标准状况下为
2.24 L
22.4 L·mol－1
＝0.1 mol，但此处未指明是标准状况，
因此B不正确；C项温度相同，压强相同，体积相同，分子数一定相同；D项中28 g CO的物质的量为1 mol，而6.02×1022个CO的物质的量为0.1 mol，因此D不正确。

答案：C
7．标准状况下，下列物质占体积最大的是()
A．98 g H2SO4B．6.02×1023个CO2
C．44.8 L HCl D．6 g H2
答案：D
8．在一定温度和压强下，2体积X2气体与3体积Y2气体恰好完全反应，生成2体积气体化合物Z，则Z的化学式可能是() A．XY3B．XY
C．X3Y D．X2Y3
解析：同温同压下，气体的体积之比等于气体的物质的量之比，在化学反应中，参加反应的各物质的物质的量之比又等于各物质的化学计量数之比。

由题意可得，化学方程式：2X2＋3Y2===2Z，由质量守恒定律可得，Z的化学式为X2Y3或Y3X2。

答案：D
9．同温、同压下，某容器充满O2，重116 g，若充满CO2重122 g，现充满某气体重114 g，则该气体的相对分子质量为() A．28 B．60
C．32 D．44
解析：方法一：按常规思路：设瓶重m g。

某气体的相对分子质
量为M1，由V1
V2＝
n1
n2，因为容器体积不变，所以有
116 g－m g
32 g·mol－1
＝
122 g －m g 44 g·mol －1，得m ＝100，然后由116 g －m g 32 g·mol －1
＝114 g －100 g M 1，得M 1＝28 g·mol －1，即相对分子质量为28，选A 。

方法二：差量法：因为同温同压下，气体质量之差和相对分子质量之间存在着正比关系，因此可以不计算容器的质量，直接由气体质量差和相对分子质量差的正比关系求得。

即：
122 g －116 g 44 g·mol －1－32 g·mol －1＝122 g －114 g 44 g·mol －1－M (某)
M (某)＝28 g·mol －1，即相对分子质量为28。

方法三：估算法：由阿伏加德罗定律可知n (O 2)＝n (CO 2)＝n (气体)，m ＝n ·M ，m 与M 成正比。

故M (气)<M (O 2)，M (气)<M (CO 2)
即M (气)<32 g·mol －1，选A 。

答案：A
10．在同温、同压下，A 容器中的氧气和B 容器中的氨气所含的原子个数相同，则A 、B 两容器中气体体积之比为( )
A ．1:2
B ．2:1
C ．2:3
D ．3:2
解析：n (O 2)×2＝n (NH 3)×4，故n (O 2):n (NH 3)＝2:1，V (O 2)V (NH 3)
＝n (O 2)n (NH 3)
，故选B 。

答案：B
11．(双选题)关于m g H 2和n g He 的下列说法正确的是( )
A ．同温同压下，H 2和He 的体积比为m :2n
B ．同温同压下，若m ＝n ，则H 2与He 的物质的量比为2:1
C ．体积相同时，He 的质量一定大于H 2
D．同温同压下，若二者的物质的量相等，其体积也相等
解析：A选项V(H2)
V(He)
＝
m
2
n
4
＝
2m
n。

B选项
n(H2)
n(He)
＝
m
2
n
4
＝
2
1。

C选项无
法比较，没有给出相同条件。

D选项正确。

答案：BD
12．某物质在一定条件下加热分解，产物都是气体。

分解方程式为：2A=====
△B＋2C＋2D。

测得生成的混合气体的平均相对分子质量为2a，则A的相对分子质量为()
A．7a B．5a
C．2.5a D．2a
解析：据质量守恒定律可知，若反应前为2 mol A分解，则反应后生成5 mol混合气体，则2M A＝5M＝5×2a，M A＝5a。

答案：B
二、非选择题(共52分)
13．(10分)(1)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__________。

(2)在标准状况下，4 g H2、11.2 L O2、1 mol H2O中，所含分子数最多的是________，含原子数最多的是________，质量最大的是________，体积最小的是________。

解析：(1)同温同压下，同体积CH4、CO2的物质的量相同。

(2)n(H2)＝
4 g
2 g·mol－1
＝2 mol，n(O2)＝
11.2 L
22.4 L·mol－1
＝0.5 mol，再
转化为其他的相关的量进行比较。

答案：(1)1:11:15:34:114:11(2)H2H2H2O H2O
14．(10分)(1)质量之比为16:7:6的三种气体SO2、CO、NO，分子个数之比为________；氧原子个数之比为________；相同条件下的体积之比为________。

(2)标准状况下，1.7 g NH3的体积为________L，它与标准状况下________L H2S含有相同数目的氢原子。

(3)某气体氧化物的化学式为RO2，在标准状况下，1.28 g该氧化物的体积为448 mL，则该氧化物的摩尔质量为______，R的相对原子质量为________。

解析：(1)质量之比为16:7:6，说明其物质的量之比为16
64:
7
28:
6
30＝
5:5:4，所以其分子数之比为5:5:4，氧原子数之比为10:5:4，相同条件下的体积之比为5:5:4。

(2)1.7 g NH3的物质的量为1.7 g÷17 g·mol －1＝0.1 mol，在标准状况下的体积为0.1 mol×22.4 L·mol－1＝2.24 L,0.1 mol NH3含有0.3 mol H，与0.15 mol H2S含有相同数目的氢原子，则标准状况下0.15 mol H2S的体积为0.15 mol×22.4 L·mol－1＝3.36 L。

(3)在标准状况下，1.28 g该氧化物的体积为448 mL，其物质的量为0.448 L÷22.4 L·mol－1＝0.02 mol，摩尔质量为1.28 g÷0.02 mol ＝64 g·mol－1，R的相对原子质量为64－16×2＝32。

答案：(1)5:5:410:5:45:5:4(2)2.24 3.36
(3)64 g·mol－132
15．(10分)某气体的摩尔质量是M g·mol－1，分子数为N，在标准状况下所占的体积是V L，质量是m g。

某元素原子的摩尔质量是A g·mol－1，原子个数是Y，阿伏加德罗常数为N A。

试说明下列各式表示的意义。

(1)M
N A_______________________________________________。

(2)N N A
__________________________ ______________________。

(3)A N A
________________________________________________。

(4)Y N A
_______________________________________________。

(5)m V ____________________________________________。

(6)m M _______________________________________________。

答案：(1)该气体一个分子的质量 (2)该气体的物质的量
(3)该元素一个原子的质量 (4)该元素原子的物质的量
(5)标准状况下，该气体的密度 (6)该气体的物质的量
16．(11分)一定量的液态化合物XY 2，在一定量的O 2中恰好完全燃烧，反应方程式为XY 2(l)＋3O 2(g)点燃,XO 2(g)＋2YO 2(g)
冷却后，在标准状况下测得生成物的体积是672 mL ，密度是2.56 g·L －1。

(1)反应前O 2的体积是________mL(标准状况下)。

(2)化合物XY 2的摩尔质量是________。

(3)若XY 2分子中X 、Y 两元素质量比是
，则X 、Y 两元素
分别是________和________(填元素符号)。

解析：(1)由题示化学方程式：XY 2(l)＋3O 2(g)=====点燃XO 2
(g)＋2YO 2(g)，可知，该反应是一反应前后气体分子数不变的反应，即反应前后气体体积相同。

因反应物中的XY 2为液态，故反应前O 2的体积为672 mL 。

(2)n (O 2)＝672×10－3L/22.4 L·mol －1＝0.03 mol 。

因XY 2与O 2恰好完全反应，且它们的物质的量之比为由化学方程式知)，故
XY 2的物质的量为0.01 mol 。

又因反应后的气体为672 mL ，密度为
2.56 g·L －1，则反应后气体总质量为m ＝ρV ＝2.56 g·L －1×672×10－3L ≈1.72 g 。

根据质量守恒定律
m (XY 2)＝1.72 g －m (O 2)
＝1.72 g －0.03 mol ×32 g·mol －1
＝0.76 g
M (XY 2)＝0.76 g 0.01 mol
＝76 g·mol －1 (3)由题意⎩⎨⎧ M (X )＋2M (Y )＝76 g·mol －1M (X )2M (Y )＝316
解得⎩⎪⎨⎪⎧
M (X )＝12 g·mol －1M (Y )＝32 g·mol －1 即X 为碳，Y 为硫。

答案：(1)672 mL (2)76 g·mol －1 (3)碳 硫
17．(11分)现有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 。

回答下列问题：
(1)该混合气体的平均摩尔质量为________。

(2)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)将混合气体依次通过下列如图所示装置，最后收集在气球中(实验在标准状况下测定)。

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中，电子总数为________(用N A 表示阿伏加德罗常数的值)。

③气球的体积为________L 。

解析：(1)混合气体的物质的量为8.96 L 22.4 L·mol －＝0.4 mol ，混合气体的平均摩尔质量M ＝14.4 g 0.4 mol
＝36 g·mol －1。

(2)0.4 mol CO 和CO 2的混合气体中，碳原子为0.4 mol 。

(3)①将混合气体依次通过NaOH 溶液和浓硫酸，则最后收集到的气体是CO 。

②设原混合气体中CO 的物质的量为n 1，CO 2的物质的量为n 2。

⎩⎪⎨⎪⎧ n 1＋n 2＝0.4 mol 28 g·mol －1n 1＋44 g·mol －1n 2＝14.4 g ，解得⎩⎪⎨⎪⎧
n 1＝0.2 mol n 2＝0.2 mol ， 因此气球中收集到0.2 mol CO ，含有2.8 mol 电子。

③0.2 mol CO 在标准状况下的体积为4.48 L 。

答案：(1)36 g·mol －1 (2)0.4N A (3)①28 g·mol －1 ②2.8N A ③
4.48。