1.2.2 气体摩尔体积(练习)(解析版)

1.2.2 气体摩尔体积
1．下列说法正确的是()
A．常温常压下,22.4 L CO2中含有N A个CO2分子
B．标准状况下,4.48 L CO含有0.2N A个原子
C．22.4 L Cl2中含有N A个Cl2分子
D．标准状况下,1.12 L O2和1.12 L CO2均含0.1N A个氧原子
【答案】D
【解析】A、应是在标准状况下,22.4 L CO2中含有N A个CO2分子，故A错误；B. 每个CO分子由2个原子构成，标准状况下,4.48 L CO含有0.4N A个原子，故B错误；C.没有指明温度、压强，无法确定22.4 L Cl2中含有多少个Cl2分子，故C错误；D、每个O2、CO2分子均含有2个O原子，标准状况下,1.12 L O2和1.12 L CO2均含0.1N A个氧原子，故D正确；故选D。

2．在标准状况下，与12 g H2的体积相等的N2的()
A．质量为12 g B．物质的量为6 mol
C．体积为22.4 L D．物质的量为12 mol
【答案】B
【解析】12g H2的物质的量为12g÷2g/mol=6mol，体积相等，则物质的量也相等，则V（N2）
=6mol×22.4L/mol=134.4L，m（N2）=6mol×28g/mol=168g，答案选B。

3．在标准状况下，一个装满氧气的容器质量为74g，若装满氮气时质量是66g，此容器的体积是（）A．4.48L B．11.2L C．22.4L D．44.8L
【答案】D
【解析】假设气体的物质的量为nmol，容器的质量为mg，则：
mg+nmol×32g/mol=74g
mg+nmol×28g/mol=66g
联立方程，解得n=2mol
气体的体积为V=mol×22.4L/mol=44.8L．
所以容器的容积为44.8L．
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
【答案】A
【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。

5．在两个容积相同的容器中，一个盛有HCl气体，另一个盛有H2和Cl2的混合气体。

在同温、同压下，两容器内的气体一定具有相同的是
A．氢原子数B．分子数C．质量D．密度
【答案】B
【解析】同温同压下，气体摩尔体积相等，体积相等的不同气体其物质的量相等。

A．根据N=nN A知，二者的物质的量与分子数成正比，物质的量相等则其分子数相等，每个分子中氢原子个数不相等，所以其氢原子总数不一定相等，A错误；B．根据A中分析可判断B正确；C．根据m=nM知，物质的量相等时，二者的质量与其摩尔质量成正比，二者的摩尔质量不一定相等，所以其质量不一定相等，C错误；D．根据ρ=M/V m知，密度与其摩尔质量成正比，两个容器中平均摩尔质量不一定相等，所以其密度不一定相等，D 错误；答案选A。

6．两个体积相同的容器，一个盛有一氧化氮，另一个盛有氮气和氧气，在同温同压下两容器内的气体一定具有相同的（）
A．原子总数B．质子总数C．中子总数D．质量
【答案】A
【解析】A、根据阿伏伽德罗定律，在相同温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子，两容器内的气体所含的分子数目相等，因为一氧化氮、氮气和氧气都是双原子分子，分子含有的原子数目相等，则在同温同压下,两容器内的气体所含的原子数目相等，故A正确；B、因为N与O元素所含质子数不同，且二者的物质的量关系不确定，则在同温同压下，两容器内的气体所含的质子数不能确定,故B错误；
C、因为N与O元素所含中子数不同，且二者的物质的量关系不确定，则在同温同压下，两容器内的气体
所含的中子数不能确定,故C错误；D、因为N和O元素的相对原子质量不同，且二者的物质的量关系不确定，则在同温同压下，两容器内的气体质量大小不能确定,故D错误。

7．同温同压下相同体积的任何气体中含有的分子数相同。

在一定温度和压强下,50 mL A2气体与75 mL B2气体恰好化合生成50 mL某气体化合物,则该化合物的化学式为
A．AB2B．AB C．A3B D．A2B3
【答案】D
【解析】同温同压下相同体积的任何气体中含有的分子数相同。

相同条件下不同气体体积之比等于其物质的量之比，还等于同一化学反应中参加反应的各物质的计量数之比，50 mL A2气体与75 mL B2气体恰好化合生成50 mL某气体化合物，则A2、B2与生成物的计量数之比=50mL：75mL：50mL=2：3：2，设生成物为Z，反应方程式为2A2+3B2=2Z，根据质量守恒定律，Z化学式为A2B3或B3A2，故选D。

8．在相同条件下，两种气体的物质的量相同，下列说法一定正确的是（）
A．体积均为22.4 L B．具有相同的体积
C．具有相同的质量D．具有相同的原子数目
【答案】B
【解析】A、体积为22.4L，适用于条件是标准状况，题目中没有说明是否是标准状况，因此体积可能不等于22.4L，根据阿伏加德罗定律，两种气体的体积一定相等，故A错误；B、因为在相同条件下，且两种气体物质的量相同，根据阿伏加德罗定律，两种气体的体积相等，故B正确；C、根据n=m/M，虽然物质的量相等，但两种气体摩尔质量不知道是否相等，因此无法判断质量是否相等，故C错误；D、不知道气体的分子组成，如O2和O3，物质的量相同，但原子数目不同，故D错误。

9．气体摩尔体积定义：单位______ 的气体所占有的______ 符号：______ ，单位______ ；计算公式：______ ．
【答案】物质的量体积
【解析】在一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占据的体积为该状态下的气体摩尔体积,符号为V m,根据定义可以知道,若nmol气体的体积为VL,则气体摩尔体积Vm=VL/nmol=V/nL.mol-1,故气体摩尔体积的单
位为。

因此，本题正确答案是:物质的量;体积;V m;;
10．某三原子分子构成的气体，其摩尔质量为M g/mol，该气体质量为m g，阿伏加德罗常数为N A，则：（1）该气体在标准状况下的体积为 ________L．
（2）该气体在标准状况下的密度为 ________g/L．
（3）该气体所含原子总数为 ________个．
（4）该气体的一个分子的质量为 ________g．
（5）该气体完全溶于水形成V L溶液（不考虑反应），所得溶液的物质的量浓度为 ________mol/L
【答案】
【解析】（1）该气体的物质的量为：n==mol，标况下气体的体积为：22.4L/mol×mol=L；
（2）根据M=ρV m可知，标况下该气体的密度为：ρ==g/L；（3）该气体的物质的量为：n==mol，该气体分子含有3个原子，则含有的原子的物质的量为：mol×3=mol，含有的原子
数为：×N A=；（4）该气体的一个分子的质量为：=g；（5）mg该气体的物质的量为：n==mol，该气体完全溶于水形成VL溶液，溶液的物质的量浓度为：c==mol/L。

11．下列各组中两种气体的分子数一定相等的是
A．同质量、同体积的O2和N2
B．同质量、密度不等的N2和CO2
C．同体积、不同密度的CO和N2
D．同温、同压、同体积的N2和SO2
【答案】D
【解析】A. 氧气和氮气的相对分子质量不相等，同质量、同体积的O2和N2所含分子数一定不相等，A错误；B. N2和CO2相对分子质量不相等，同质量、密度不等的N2和CO2所含分子数一定不相等，B错误；C. 同体积、不同密度的CO和N2所处的压强不一定相同，分子数不一定相等，C错误；D. 根据阿伏加德罗定律同温度、同压、同体积的气体所含分子数一定相等，因此同温、同压、同体积的N2和SO2所含分子数一定相等，D正确，答案选D。

12．在三个相同体积的密闭容器中分别充入、、三种气体，当它们的温度和密度都相同时，
这三种气体的压强从大到小的顺序是
A．B．
C．D．
【答案】B
【解析】N 2的摩尔质量是28g/mol,CH 4的摩尔质量是16g/mol ,二氧化碳的摩尔质量是44g/mol ,在温度和密度都相同条件下,压强与摩尔质量成反比,所以其压强大小顺序是。

A.
不符合题意，故A 错误；B.
符合题意，故B 正确； C.
；D.；所以
B 选项是正确的。

13．在同温同压下，对于等质量的SO 2和CO 2两种气体，求其下列各项比值。

(1)摩尔质量比___________；
(2)密度比___________；
(3)物质的量比___________；
(4)体积比为___________；
(5)分子数比___________。

【答案】 16：11 16：11 11：16 11：16 11：16
【解析】（1）二氧化硫与二氧化碳的摩尔质量之比为：64g/mol ：44g/mol=16：11；
（2）根据ρ=M/V m 知，两种气体的密度之比等于其摩尔质量之比：所以二者的密度之比为：64g/mol ：44g/mol=16：11；
（3）设两种物质的质量都为m g ，则SO 2和CO 2的物质的量之比为：； （4）根据V=mV m /M 知，相同质量的两种气体，其体积之比等于摩尔质量的反比：
44g/mol ：64g/mol=11：16；
（5）根据N=nN A 可知，气体的物质的量之比等于其分子数之比，即为11：16。

15．N 2、CO 2、SO 2三种气体的质量比为7∶11∶16时，它们的分子个数比为___________；物质的量之比为___________；同温、同压下体积比为___________。

【答案】 1∶1∶1 1∶1∶1 1∶1∶1
【解析】N 2、CO 2、SO 2三种气体的质量比为7：11：16时，物质的量之比为：n （N 2）：n （CO 2）：n （SO 2）=
，由n=N/N A 可知，物质的量相等，则分子数相等，为1：1：1，由以上分析可知，它们的物质的量之比为1：1：1，由n=V/V m 可知，它们的物质的量之比为1：1：1，则体积之比为1：1：
1。

14．（1）同温同压下，同体积的氢气和气体A 的质量分别是0.2g 和3.4g ，则气体A 的相对分子质量为____________，A 的分子数为____________________.
（2）相同状况下，同体积的O2与SO2气体的质量比是_____________，同质量的O2和SO2气体在相同状况下，体积之比是____________.
（3）同温同压下，同体积的甲烷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】34 6.02×10221:2 2:1 1：1 1：1 5：3 4：11 4：11
【解析】（1）同温同压下，同体积的氢气和气体A的质量分别是0.2g和3.4g，二者的物质的量相等，均是0.2g÷2g/mol＝0.1mol，则气体A的相对分子质量为3.4÷0.1＝34，A的分子数为0.1mol×6.02×1023/mol ＝6.02×1022。

（2）相同状况下，同体积的O2与SO2气体的质量比是相对分子质量之比，即32：64＝1：2；同质量的O2和SO2气体在相同状况下，体积之比是物质的量之比，根据n＝m/M可知物质的量与摩尔质量成反比，因此体积之比是64：32＝2：1；（3）同温同压下，相同体积的气体物质的量相同，分子数目相同，则物质的量之比为1：1，分子数之比为1：1；甲烷的分子式为CH4，1个分子中含有5个原子，二氧化碳的分子式为CO2，1个分子中含有3个原子，相同物质的量的气体原子数之比为5：3；甲烷的相对分子质量为16，二氧化碳的相对分子质量为44，则质量之比为16：44=4：11，体积相同，则密度之比等于物质的质量之比，也为4：11。

15．在标准状况下①6.72L CH4②3.01×1023个HCl分子③13.6g H2S ④0.2mol NH3，下列对这四种气体的关系从大到小表达正确的是_________（填字母）
a．体积②＞③＞①＞④b．密度②＞③＞④＞①
c．质量②＞③＞①＞④d．氢原子个数①＞③＞④＞②
【答案】abcd
【解析】①6.72L CH4物质的量为6.72L÷22.4L/mol=0.3mol，②3.01×1023个HCl分子的物质的量为0.5mol，③13.6g H2S 的物质的量为13.6g÷34g/mol=0.4mol，④0.2mol NH3。

a．相同条件下，气体的体积之比等于物质的量之比，所以体积②＞③＞①＞④，a正确；b．各物质的摩尔质量分别为①CH4为16g/mol②HCl为36.5g/mol ③H2S为34g/mol④NH3为17g/mol，相同条件下，密度之比等于摩尔质量之比，所以密度②＞③＞④＞①，b正确；c．各物质的质量分别为①CH4为0.3mol×16g/mol=4.8g②HCl为0.5mol×36.5g/mol=33.25g ③H2S 13.6g④NH3为0.2mol×17g/mol=3.4g，所以质量②＞③＞①＞④，c正确；d．各物质中H原子的物质的量分别为①CH4为0.3mol×4=1.2mol②HCl为0.5mol③H2S 0.4mol×2=0.8mol④NH3为0.2mol×3=0.6mol，所以氢原子个数①＞③＞④＞②，d正确。

16．(1)相同温度和压强下，等质量的SO2和O2。

二者体积比为__________，分子个数比为________，密度比为________。

(2)在标准状况下，由CO和CO2组成的混合气体为6.72 L，质量为12 g，此混合物中CO和CO2物质的量之比是________，CO的体积分数是________，CO的质量分数是________，C和O原子个数比是
________，混合气体的平均相对分子质量是________，密度是________g·L−1。

【答案】1∶2 1∶2 2∶1 1∶3 25% 17.5% 4∶7 40 1.79
【解析】
(1)二者的摩尔质量之比为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之比和分子数之比均为1∶2，密度之比为2∶1。

(2)气体的总物质的量为n=="6.72" L÷22.4 L/mol="0.3" mol，所以n(CO)+n(CO2)="0.3" mol；n(CO)×28 g/mol+n(CO2)×44 g/mol="12" g，求得n (CO)="0.075" mol，n(CO2)="0.225" mol。

17．（1）相同质量的气体和气体，其分子数之比为______ ，氧原子数之比为______ ，相同条件下同温同压的体积之比为______ ，密度之比为______ ．
（2）与的混合气体中，氧元素的质量分数为，则与的物质的量之比是______ ，这种混合气体的密度是同温同压下氧气密度的______ 倍
【答案】5：45：65：44：53：4
【解析】:(1)设SO2与SO3均为1g,则n(SO2)=1g/64g.mol-1=1/64mol；n(SO3)=1g/80g.mol-1=1/80mol，则SO2中的n(O)=2n(SO2)=1/32mol，SO3中的n(O)=3n(SO2)=3/80mol，故分子数之比为1/64：1/80=5:4,氧原子数之比为1/32：3/80=5:6.
据阿伏加德罗定律:体积之比等于物质的量之比,即V(SO2):V(SO3)=5:4,
密度之比等于摩尔质量之比,即(SO2):(SO3) =64:80=4:5。

因此，本题正确答案是: 5：4 5：6 5：4 4：5 。

(2) SO2与O2的混合气体中,氧元素的质量分数为70,则S元素的质量分数=1-70=30,令混合气体的质量为100g,则S元素质量=100g30=30g ,故SO2的质量=30g.32/64=60g则氧气为40g的质量,SO2的物质的量60g/64g.mol-1=15/16mol ,O2的物质的量=40g/32g.mol-1=5/4mol,则SO2与O2的物质的量之比为15/16mol: 5/4mol=3:4,二者平均相对分子质量=100/(15/16+ 5/4)=45.71,相同条件下,气体的摩尔质量之比等于其物质的量之比,所以混合气体的密度是同温同压下氧气密度的倍数=45.71/32=10/7,因此，本题答案是:3:4 10/7。