浙江省20届选考化学一轮 专题1 第2单元 物质的量 气体摩尔体积
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第二单元 物质的量 气体摩尔体积
[考试标准] 1.物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的概念(b)。
2.物质的量、微粒数、质量、气体体积之间的简单计算(c)。
3.固、液、气态物质的一些特性(a)。
4.阿伏加德罗定律及其推论(b)。
5.物质的量应用于化学方程式的简单计算(b)。
考点一 物质的量、气体摩尔体积
1.物质的量
(1)物质的量(n ) 物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,单位为摩尔(mol)。
(2)阿伏加德罗常数(N A )
0.012 kg C-12中所含的原子数称为阿伏加德罗常数,其数值约为6.02×1023,单位为mol -1。
公式:N A =N n。
2.摩尔质量
(1)摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量。
单位是 g·mol -1。
(2)表达式:M =m n。
3.气体摩尔体积
(1)影响物质体积大小的因素
①微粒的大小(物质的本性)
②微粒间距的大小(由温度与压强共同决定)
③微粒的数目(物质的量的大小)
(2)气体摩尔体积
①含义:单位物质的量的气体所占的体积,符号为V m ,标准状况下,V m 约为 22.4_L·mol -1。
②基本关系式
n =V V m =m M =N N A。
③影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它取决于气体所处的温度和压强。
多维度思考
辨析易错易混
(1)2 g 氦气所含的原子数目约为0.5×6.02×1023( )
(2)1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子()
(3)在标准状况下,1 mol O2与1 mol SO3的体积相同()
(4)在标准状况下,1 mol气体的体积约是22.4 L,在非标准状况下,1 mol气体的体积则一定不是22.4 L()
(5)标准状况下,O2和O3中氧原子的摩尔质量均为16 g·mol-1()
(6)常温常压下,14 g N2与7 g乙烯(C2H4)所含原子数相同()
(7)22 g CO2与标准状况下11.2 L HCl所含的分子数相同()
(8)CH4的摩尔质量为16 g()
答案(1)√(2)×(3)×(4)×(5)√(6)×(7)√(8)×
题组一概念的理解与应用
1.下列关于物质的量、摩尔质量的叙述中正确的是()
A.0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个碳原子
B.1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧
C.氢氧化钠的摩尔质量等于它的相对分子质量
D.2 mol水的摩尔质量是1 mol水的摩尔质量的2倍
答案 A
2.(2018·嘉兴市高三调研)下列有关气体体积的叙述中,正确的是()
A.一定温度和压强下,各种气态物质体积的大小,由构成气体的分子数决定
B.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数也不同
C.一定温度和压强下,各种气体体积大小,由构成气体分子的大小决定
D.气体摩尔体积就是1 mol任何气体所占体积都约为22.4 L
答案 A
解析一定温度和压强下,气体分子之间的间隔相同,所以各种气态物质体积的大小,由构成气体的分子数决定,A项正确;不同的气体,外界条件可能相同,也可能不相同,所以若体积不同,则它们所含的分子数不一定不同,B项错误;由于气体分子在很大空间运动,分子本身大小相对于分子间隔很小,可以忽略不计,所以一定温度和压强下,各种气体体积大小由气体分子数目决定,C项错误;气体摩尔体积就是1 mol任何气体所占的体积,在标准状况下都约为22.4 L,D项错误。
3.常温常压下,22.4 L氢气的物质的量是()
A .6.02×1023
B .1 mol
C .大于1 mol
D .小于1 mol
答案 D 解析 常温常压下,气体摩尔体积大于22.4 L·mol -1,因此22.4 L 氢气的物质的量小于1 mol ,答案选D 。
题组二 有关“n =V V m =m M =N N A
”的应用 4.m g O 2中含n 个氧原子,则阿伏加德罗常数的值可表示为( )
A .2n B.16n m C.32n m
D .n 答案 B
解析 根据n =m M =N N A ,N A =MN m =32×n 2m =16n m
,B 正确。
5.若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 表示阿伏加德罗常数的值)( )
A.22.4bc aN A
L B.22.4ac bN A L C.22.4ab cN A
L D.22.4b acN A L 答案 A
解析 a g 某气体中含有该气体的分子数为b ,则c g 该气体含有分子数目为c g a g ×b =bc a
,则c g 该气体的物质的量为bc a N A mol
-1=bc aN A mol ,标况下,c g 该气体的体积为bc aN A mol ×22.4 L·mol -1=22.4bc aN A
L ,故选A 。
6.科学家刚刚发现的某种元素的一个原子,其质量是a g ,一个12C 的原子质量是b g ,设N A 是阿伏加德罗常数的值,下列叙述中不正确的是( )
A .该原子的摩尔质量是aN A g·mol -
1 B .W g 该原子中含有W a
N A 个原子 C .W g 该原子的物质的量是
W aN A mol D .由已知信息可得:N A =
12b
mol -1 答案 B
解析 摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量,单位是g·mol -1,一个原子的质量是a g ,则1 mol 该原子的质量即N A 个原子的质量为aN A g ,所以摩尔质量应为aN A g·mol -1,
A 项正确;一个原子的质量是a g ,W g 该原子中原子个数为W a
个,B 项错误;根据上述分析,该原子的摩尔质量是aN A g·mol -1 ,W g 该原子的物质的量是W aN A
mol ,C 项正确;1 mol 任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数,以12 g 12C 中所含碳原子数定义阿伏加德罗常数,应
为N A =12b
mol -1,D 项正确。
题组三 (平均)摩尔质量的计算与应用
7.按要求计算
(1)由8 g O 2和28 g N 2组成的混合气体的平均摩尔质量是__________。
(2)若m g 某气体中含分子数N 个,已知阿伏加德罗常数为N A ,则该气体的摩尔质量为________。
(3)在一定条件下,测得混合气体中NH 3、CO 2、H 2O(g)的体积分数分别为a %、b %、c %,则混合气体的平均相对分子质量为________。
答案 (1)28.8 g·mol -
1 (2)mN A N
g·mol -1 (3)17a %+44b %+18c %
解析 (1)M =8 g +28 g 8 g 32 g·mol -1+28 g 28 g·mol -1
=28.8 g·mol -1。
8.(2018·嘉兴市高三调研)某固体A 在一定条件下加热分解,产物全是气体。
A 的分解反应为:2A=====△
B ↑+2
C ↑+2
D ↑,现测得分解产生的混合气体的密度是氢气的d 倍,则A 的相对分子量为( )
A .2d
B .2.5d
C .5d
D .0.8d
答案 C
解析 分解产生的混合气体的密度是氢气的d 倍,则分解得到的气体的平均相对分子质量是2d ,由于反应前后物质的质量不变,所以2 mol A 的质量是5×2d g =10d g ,则1 mol A 的质量是10d g÷2=5d g ,故A 的相对分子量为5d ,选项C 正确。
求气体的摩尔质量M 的常用方法
(1)根据物质的质量(m )和物质的量(n ):M =m n。
(2)根据一定质量(m )的物质中微粒数目(N )和阿伏加德罗常数(N A ):M =N A ·m N。
(3)根据标准状况下气体的密度ρ:M =ρ×22.4(g·mol -1)。
(4)根据气体的相对密度(D =ρ1ρ2):M 1M 2
=D 。
(5)对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式仍然成立;还可以用下式计算:M =M 1×a %+M 2×b %+M 3×c %……,a %、b %、c %指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
考点二 阿伏加德罗定律及其推论
一、阿伏加德罗定律
同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子,即V 1V 2=N 1N 2=n 1n 2。
二、推论
知识拓展
(1)阿伏加德罗定律及其推论适用于任何气体,也包括混合气体,但不适用于非气体。
(2)在阿伏加德罗定律的推论中,同温、同压、同体积和同粒子数,四“同”共同存在,相互制约,只要有三个“同”成立,第四个“同”则必定成立,在实际应用中往往是“三同”推导“一同”。
(3)“在标准状况下,1 mol 任何气体的体积都约为22.4 L ”或“在标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol -1”,它是阿伏加德罗定律的特定情况,这种规律关系如下表:
1.在标准状况下,m g 气体A 与n g 气体B 的分子数相同,下列说法中正确的是( )
A .同温同压下,两气体A 与
B 的密度之比为n ∶m
B .同质量的A 、B 两种气体的分子数之比为m ∶n
C .相同状况下,同体积的气体A 和B 的质量之比为n ∶m
D .A 与B 两种气体的相对分子质量之比为m ∶n
答案 D
解析 标准状况下,分子数相同的气体A 和B ,它们的物质的量相同,气体体积相同。
则同温同压,气体密度之比等于摩尔质量之比等于相对分子质量之比,即为m ∶n ,A 错误;A 与
B 相对分子质量之比为m ∶n ,同质量时由n =m M 可知,分子数之比等于1m ∶1n
=n ∶m ,B 错误;相同状况下,同体积的A 与B 的物质的量相同,则质量之比等于相对分子质量之比,即为
m ∶n ,C 错误;由n =m M
可知,分子数相同的气体,相对分子质量之比等于质量之比,即A 与B 相对分子质量之比为m g ∶n g =m ∶n ,D 正确。
2.等物质的量的SO 2和SO 3相比较,下列说法错误的是( )
A.分子个数之比为1∶1
B.所含的原子总数之比为3∶4
C.质量之比为1∶1
D.所含氧原子个数之比为2∶3
答案 C
解析可设均是1 mol,则分子个数之比是相应的物质的量之比,为1∶1,A正确;所含的原子总数之比为(1×3)∶(1×4)=3∶4,B正确;质量之比为(1×64)∶(1×80)=4∶5,C错误;所含氧原子个数之比为(1×2)∶(1×3)=2∶3,D正确。
3.(2019·嘉兴市第一中学高三调研)在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体,当这两个容器内温度和气体密度相等时,下列说法正确的是()
A.两容器中气体的压强相等
B.O2比O3质量小
C.两种气体的分子数目相等
D.两种气体的氧原子数目相等
答案 D
解析相同体积、相同密度时,两容器气体的质量相等,且都由O元素组成,则O原子的质量、个数以及物质的量相等,则O原子个数相等时,气体的物质的量之比n(O2)∶n(O3)=3∶2,由pV=n R T可知,两容器中压强之比为3∶2,故A、B、C错误,D正确。
4.(2018·宁波市余姚中学高三月考)在三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体,在以下各种情况下排序正确的是()
A.当它们的体积、温度和压强均相同时,三种气体的密度ρ(H2)>ρ(Ne)>ρ(O2)
B.当它们的温度和密度都相同时,三种气体的压强p(H2)>p(Ne)>p(O2)
C.当它们的质量、温度和压强均相同时,三种气体的体积V(O2)>V(Ne)>V(H2)
D.当它们的压强、体积和温度均相同时,三种气体的质量m(H2)>m(Ne)>m(O2)
答案 B
解析温度、压强均相同时,气体的V m相等,ρ=M
V m,可知气体的密度与摩尔质量呈正比,则ρ(O2)>ρ(Ne)>ρ(H2),故A错误;根据pV=n R T可知,pM=ρR T,因此在温度和密度相等的条件下,压强和气体的摩尔质量成反比,则三种气体的压强p(H2)>p(Ne)>p(O2),故B
正确;温度、压强均相同时,气体的V m相等,由n=m
M=V
V m可知,等质量时,气体的体积和
摩尔质量呈反比,应为V (H 2)>V (Ne)>V (O 2),故C 错误;温度、压强均相同时,气体的V m
相等,由n =m M =V V m
可知,等体积时,气体的质量和摩尔质量呈正比,则m (O 2)>m (Ne)>m (H 2),故D 错误。
5.如图所示,一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a 、b 分成甲、乙两室;标准状况下,在乙室中充入0.6 mol HCl ,甲室中充入NH 3、H 2的混合气体,静止时活塞位置如下图。
已知甲、乙两室中气体的质量之差为10.9 g 。
(1)甲室中气体的物质的量为________mol 。
(2)甲室中NH 3、H 2的物质的量之比为__________。
答案 (1)1.0 (2)3∶2
解析 (1)相同条件下,气体的物质的量之比等于其体积之比,由图可知甲、乙两室气体的体
积比为5∶3,故其物质的量之比为5∶3,所以甲室中气体为0.6 mol ×53
=1.0 mol 。
(2)HCl 气体的质量为0.6 mol ×36.5 g·mol -1=21.9 g ,则甲室中气体的质量为21.9 g -10.9 g =11.0 g ,设氨气的物质的量为x mol ,氢气的物质的量为y mol ,根据其物质的量、质量列方程为:x +y =1.0、17x +2y =11.0,解得x =0.6,y =0.4,所以氨气和氢气的物质的量之比为0.6 mol ∶0.4 mol =3∶2。
1.(2018·浙江11月选考,20)设N A 为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )
A .32 g S 8(分子结构:)中的共价键数目为N A
B .2 g 由H 218O 和2H 2O 组成的物质中含有的质子数为N A
C .8 g CuO 与足量H 2充分反应生成Cu ,该反应转移的电子数为0.2N A
D .标准状况下,11.2 L Cl 2溶于水,溶液中Cl -、ClO -
和HClO 的微粒数之和为N A 答案 D
解析 A 项,在一个S 8分子中含有8个共价键,所以32 g S 8中含有共价键数目为N A ;B 项,H 218O 、2H 2O 的摩尔质量均为20 g·mol -1,所以2 g 由H 218O 、2H 2O 组成的物质中含有的质子
数为N A;C项,8 g CuO被H2还原生成Cu转移电子数为8 g
80 g·mol-1
×2N A mol-1=0.2N A;D 项,Cl2溶于水,含氯元素的微粒有Cl2、Cl-、ClO-和HClO,Cl-、ClO-与HClO的微粒数之和应小于N A。
2.(2018·浙江4月选考,20)设N A为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是() A.10 g的2H216O含有的质子数与中子数均为5N A
B.32 g硫在足量的氧气中充分燃烧,转移电子数为6N A
C.26 g C2H2与C6H6混合气体中含C—H键的数目为2N A
D.120 g NaHSO4和KHSO3的固体混合物中含有的阳离子数为N A
答案 B
3.(2018·全国卷Ⅰ,10)N A是阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是()
A.16.25 g FeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1N A
B.22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18N A
C.92.0 g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0N A
D.1.0 mol CH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0N A
答案 B
解析氩气是单原子分子,标准状况下,22.4 L氩气的物质的量为1 mol,含有的质子数为18N A,B项正确;Fe(OH)3胶体粒子是若干个Fe(OH)3分子的集合体,A项错误;92.0 g甘油的物质的量为1 mol,每个甘油分子含有3个羟基,所以1 mol甘油含有的羟基数为3.0N A,C项错误;CH4与Cl2发生取代反应生成的有机物除了CH3Cl以外,还有CH2Cl2、CHCl3和CCl4,生成的CH3Cl分子数小于1.0N A,D项错误。
4.(2018·全国卷Ⅱ,11)N A代表阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是()
A.常温常压下,124 g P4中所含P—P键数目为4N A
B.100 mL 1 mol·L-1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1N A
C.标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2N A
D.密闭容器中,2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数为2N A
答案 C
解析标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物的物质的量为0.5 mol,每个甲烷和乙烯分子都含有4个氢原子,所以含有氢原子数目为2N A,C项正确;124 g P4的物质的量为1 mol,每
个P 4分子中含有6个P —P 键,所以含有P —P 键数目为6N A ,A 项错误;Fe 3+在水溶液中能发生水解,100 mL 1 mol·L -1FeCl 3溶液中所含Fe 3+的数目小于0.1N A ,B 项错误;SO 2和O 2的化合反应为可逆反应,2 mol SO 2和1 mol O 2催化反应后,混合气体的物质的量大于2 mol ,即分子总数大于2N A ,D 项错误。
5.(2018·海南,9)N A 代表阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是( )
A .12 g 金刚石中含有化学键的数目为4N A
B .18 g 的D 2O 中含有的质子数为10N A
C .28 g 的乙烯和环己烷混合气体中所含原子总数为6N A
D .1 L 1 mol·L
-1的NH 4Cl 溶液中NH +4和Cl -的数目均为1N A 答案 C
6.N A 为阿伏加德罗常数的值。
下列叙述正确的是( )
A .2.0 g 重水(2H 2O)中含有的质子数为10N A
B .50 mL 18.4 mol·L -1浓硫酸与足量铜微热反应,生成SO 2分子的数目为0.46N A
C .分子数为N A 的N 2、C 2H 4混合气体体积约为22.4 L ,质量为28 g
D .标准状况下,22.4 L Cl 2通入足量的石灰乳中制备漂白粉,转移的电子数为N A 答案 D
解析 A 项,n (2H 2O)=2.0 g÷20 g·mol -1=0.1 mol,1个2H 2O 分子中含10个质子,2.0 g 重水中含质子物质的量为1 mol ,含质子数为N A ,错误;B 项,n (H 2SO 4)=18.4 mol·L -1×0.05 L =0.92 mol ,Cu 与浓H 2SO 4共热反应的化学方程式为Cu +2H 2SO 4(浓)=====△CuSO 4+SO 2↑+2H 2O ,随着反应的进行H 2SO 4浓度变稀,Cu 与稀H 2SO 4不反应,生成的SO 2物质的量小于0.46 mol ,生成的SO 2分子数小于0.46N A ,错误;C 项,分子数为N A 的N 2、C 2H 4混合气体中气体分子物质的量为1 mol ,由于没有指明温度和压强,不能用22.4 L·mol -1计算混合气体的体积,N 2、C 2H 4的摩尔质量都是28 g·mol -1,混合气体的质量为28 g ,错误;D 项,n (Cl 2)
=22.4 L÷22.4 L·mol -1=1 mol ,用单线桥分析Cl 2与足量石灰乳的反应为+2Ca(OH)2===CaCl 2+Ca(ClO)2+2H 2O,1 mol Cl 2参与反应转移1 mol 电子,转移电子数为N A ,正确。
7.设N A 为阿伏加德罗常数的值。
下列叙述不正确的是( )
A.60 g丙醇中存在的共价键总数为11N A
B.0.5 mol·L-1 CuCl2溶液中含有的Cl-个数为N A
C.标准状况下,H2和CO混合气体8.96 L在足量O2中充分燃烧消耗O2分子数为0.2N A D.在反应4Cl2+8NaOH===6NaCl+NaClO+NaClO3+4H2O中,消耗1 mol Cl2时转移的电子总数为1.5N A
答案 B
解析A项,60 g丙醇的物质的量为1 mol,而丙醇中有11条共价键,故1 mol丙醇中含11N A 条共价键,正确;B项,溶液体积不明确,故溶液中的氯离子的个数无法计算,错误;C项,标况下8.96 L混合物的物质的量为0.4 mol,而1 mol氢气和1 mol CO燃烧时均消耗0.5 mol 氧气,故0.4 mol混合气体燃烧消耗0.2 mol氧气,与两者的比例无关,正确;D项,反应4Cl2+8NaOH===6NaCl+NaClO+NaClO3+4H2O转移6 mol电子,消耗4 mol氯气,故当消耗1 mol氯气时转移1.5 mol电子即1.5N A个,正确。
课时作业
1.1 g氮气(N2)中含有x个原子,则阿伏加德罗常数是()
A.x
28mol
-1B.14x mol-1
C.x
14mol
-1D.28x mol-1答案 B
解析 1 g氮气(N2)的物质的量是1 g
28 g·mol-1=
1
28mol,其中含有x个原子,则
1
28mol×2×N A
=x,所以阿伏加德罗常数是14x mol-1,答案选B。
2.与3.2 g SO2所含的氧原子数相等的NO质量为() A.6.4 g B.3.2 g C.4.6 g D.3.0 g
答案 D
解析 3.2 g二氧化硫的物质的量是3.2 g
64 g·mol-1
=0.05 mol,氧原子的物质的量是0.1 mol,则NO的物质的量是0.1 mol,质量是0.1 mol×30 g·mol-1=3.0 g,答案选D。
3.在标准状况下,下列四种气体的关系中,从大到小的顺序正确的是()
①6.72 L CH4②3.01×1023个HCl分子③13.6 g H2S④0.2 mol NH3
A .体积:④>①>②>③
B .氢原子数:①>②>③>④
C .质量:②>①>③>④
D .密度:②>③>④>①
答案 D
解析 ①6.72 L CH 4的物质的量为 6.72 L 22.4 L·mol -1=0.3 mol ,②3.01×1023个HCl 分子的物质的量为 3.01×1023
6.02×1023 mol -1=0.5 mol ,③13.6 g H 2S 的物质的量为13.6 g 34 g·mol -1
=0.4 mol ,④0.2 mol NH 3。
根据V =nV m 知,相同条件下体积之比等于物质的量之比,故体积:②>③>①>④,故A 错误;甲烷中n (H)=0.3 mol ×4=1.2 mol ,HCl 中n (H)=0.5 mol ,硫化氢中n (H)=0.4 mol ×2=0.8 mol ,氨气中n (H)=0.2 mol ×3=0.6 mol ,故H 原子数目:①>③>④>②,故B 错误;甲烷质量为0.3 mol ×16 g·mol -1=4.8 g ,HCl 的质量为0.5 mol ×36.5 g·mol -1=18.25 g ,氨气的质量为0.2 mol ×17 g·mol -1=3.4 g ,故质量:②>③>①>④,故C 错误;标准状况下,气体的密度比等于摩尔质量比=16∶36.5∶34∶17,故密度:②>③>④>①,故D 正确。
4.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
答案 B
5.(2019·湖州高三质检)同温同压下,两个容积相同的容器中,一个充满NO 气体,另一个充满由N 2和O 2组成的混合气体。
则两容器中的气体一定具有相同的( )
①分子数 ②原子数 ③氧原子数 ④物质的量
⑤质量
A .①②③④⑤
B .①③⑤
C .④⑤
D .①②④ 答案 D
解析 因相同条件下,两个容积相同的容器,则气体的体积相同,所以两容器中的气体一定具有相同的分子数,①正确;具有相同的分子数,则具有相同的物质的量,④正确;又NO 、N 2和O 2都是双原子分子,则它们具有相同的原子数,②正确;1 mol NO 中含有1 mol O 原子,但1 mol N 2和O 2组成的混合气体中O 原子的物质的量不确定,③错误;1 mol NO 的质
量为30 g,但1 mol N2和O2组成的混合气体的质量介于28~32 g之间,也可能为30 g,则质量不一定相同,⑤错误。
6.下列条件下,两瓶气体所含原子数一定相等的是()
A.同质量、不同密度的N2和CO
B.同温度、同体积的H2和N2
C.同体积、同密度的CH4和NH3
D.同压强、同体积的O2和CO2
答案 A
解析同质量的N2和CO,设质量都是1 g,则N2中原子的物质的量是1 g
28 g·mol-1×2=
1
14
mol,CO中原子的物质的量是1 g
28 g·mol-1×2=
1
14mol,所以原子数相等,故A正确;根据
阿伏加德罗定律,同温度、同压、同体积的H2和N2,一定含有相同的原子数,故B错误;同体积、同密度的CH4和NH3,质量相同,设质量都是1 g,则CH4中原子的物质的量是
1 g
16 g·mol-1×5=
5
16mol,NH3中原子的物质的量是
1 g
17 g·mol-1
×4=
4
17mol,所以原子数不相
等,故C错误;同压强、同体积的O2和CO2,缺少温度条件,不能判断O2和CO2的物质的量,故D错误。
7.下列四幅图中,小白球代表的是氢原子,大灰球代表的是氦原子。
最适合表示同温同压下,等质量的氢气与氦气的混合气体的图示是()
答案 C
解析氦气的摩尔质量为4 g·mol-1,氢气的摩尔质量为2 g·mol-1,设质量为4 g,则氦气的
物质的量为4 g
4 g·mol-1=1 mol,氢气的物质的量为
4 g
2 g·mol-1
=2 mol,所以氢气分子与氦气分
子的分子数之比为2 mol∶1 mol=2∶1,稀有气体为单原子分子,故B、D错误;A中氢气与氦气的物质的量之比为1∶1,C中为2∶1,故选C。
8.(2018·嘉兴市第一中学高三10月月考)在标准状况下,等质量的CH4和CO2比较,下列说法中正确的是()
A.密度之比为4∶11 B.分子数之比为4∶11
C.体积之比为4∶11 D.物质的量之比为4∶11
答案 A
解析气体的密度之比等于它们的相对分子质量之比,则CH4和CO2密度之比是16∶44=
4∶11,A项正确;分子数之比等于二者的物质的量的比,等于m
16∶m
44=11∶4,B、D项错误;体积之比等于二者的物质的量之比,C项错误。
9.相同质量的SO2和SO3相比较,下列有关叙述中正确的是()
①它们所含的分子数目之比为1∶1②它们所含的原子数目之比为15∶16③它们所含的氧原子数目之比为2∶3④它们所含的硫原子数目之比为5∶4⑤它们所含的电子数目之比为1∶1
A.②③B.①④
C.②④⑤D.①②③④⑤
答案 C
解析设SO2和SO3的质量均为1 g,两者的物质的量之比为1
64∶
1
80=5∶4。
①二者所含的
分子数目之比为5∶4,错误;②所含的原子数目之比为(5×3)∶(4×4)=15∶16,正确;③所含的氧原子数目之比为(5×2)∶(4×3)=5∶6,错误;④所含的硫原子数目之比为5∶4,正确;⑤所含的电子数目之比为(5×32)∶(4×40)=1∶1,正确;故正确的有②④⑤。
10.室温下,某容积固定的密闭容器由可移动的活塞隔成左、右两室,左室充入等物质的量的氢气和氧气,右室充入一氧化碳和氧气的混合气。
同时引燃左右两室的混合气,反应后恢复到室温。
反应前后活塞位置如下图所示,则右室混合气体中一氧化碳和氧气的物质的量之比可能是(液态水的体积忽略不计)()
①1∶1②1∶2③1∶3④3∶1
A.①②B.②④C.①④D.①③
答案 C
解析反应前,活塞处于容器的中间,左右两室的气体的物质的量相等,因为氢气和氧气的物质的量相等,设氢气和氧气的物质的量均为2 mol,所以一氧化碳和氧气的总物质的量为4
mol 。
反应后根据2H 2+O 2=====点燃2H 2O ,可知氧气过量1 mol ,并且右室中的气体的物质的量是左室中气体物质的量的3倍,所以右室中有3 mol 气体。
设CO 的物质的量为x mol ,则O 2的物质的量为(4-x )mol,2CO +O 2=====点燃
2CO 2 ,当CO 过量时,O 2全部反应,反应后气体的物质的量n =[2×(4-x )+x -2×(4-x )] mol =3 mol ,解得x =3,即CO 的物质的量为3 mol ,则O 2的物质的量为1 mol ,CO 与O 2的物质的量之比为3∶1;当CO 全部反应,O 2有剩余
时,根据方程式有:x +(4-x )-x 2
=3,解得x =2,即CO 的物质的量为2 mol ,则O 2的物质的量也为2 mol ,两者物质的量之比为1∶1,所以①④正确,答案选C 。
11.N A 表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A .2.4 g Mg 在足量O 2中燃烧,转移的电子数为0.1N A
B .常温常压下,5.6 L CO 2气体中含有的氧原子数为0.5N A
C .0.1 L 0.5 mol·L -1 CH 3COOH 溶液中含有的H +数为0.05N A
D .18 g H 2O 含有10 N A 个质子
答案 D
解析 2.4 g Mg 的物质的量为0.1 mol ,其在足量O 2中燃烧,转移的电子数为0.2N A ,A 不正确;常温常压下,无法计算5.6 L CO 2气体的物质的量,B 不正确;0.1 L 0.5 mol·L -1 CH 3COOH 的物质的量为0.05 mol ,因为醋酸是弱酸,所以溶液中含有的H +数小于0.05N A ,C 不正确;1个水分子中有10个质子,18 g H 2O 的物质的量为1 mol ,含有10N A 个质子,D 正确。
12.用N A 表示阿伏加德罗常数的值,下列判断正确的是( )
A .1 L 1 mol·L -
1 KClO 3溶液中含有的氯离子数目为N A B .标准状况下,22.4 L H 2O 含有的分子数目为N A
C .16 g O 2与16 g O 3含有的氧原子数目相等
D .18 g NH +
4所含质子数为10N A
答案 C
解析 1 L 1 mol·L -1 KClO 3溶液中没有氯离子,故A 错误;标准状况下,H 2O 是液体,故B
错误;16 g O 2与16 g O 3含有的氧原子均为16 g 16 g·mol -1
=1 mol ,原子数目相等,故C 正确;18 g NH +4所含质子数为18 g 18 g·mol
-1×11N A =11N A ,故D 错误。
13.(2018·浙江省名校新高考研究联盟高三第二次联考)设N A 为阿伏加德罗常数的值,下列
说法不正确的是( )
A .1 mol —CH 3中含有的质子数为10N A
B .H 2O 2+Cl 2===2HCl +O 2反应中,每生成32 g O 2,转移2N A 个电子
C .3.6 g CO 和N 2的混合气体含中子数为1.8N A
D .6.2 g 白磷含有0.3N A P —P 键
答案 A
解析 1 mol —CH 3中含有质子物质的量为1 mol ×(6+1×3)=9 mol ,所以质子数为9N A ,故A 错误;32 g O 2的物质的量是1 mol ,H 2O 2+Cl 2===2HCl +O 2反应中O 的化合价由-1→0,所以每生成1 mol O 2转移2 mol 电子,即2N A 个电子,故B 正确;1个CO 分子和1个N 2分子中都含有14个中子,CO 和N 2的摩尔质量都是28 g·mol -1,所以3.6 g 混合气体含中子数为3.6 g÷28 g·mol -1×N A mol -1×14=1.8N A ,故C 正确;白磷为正四面体结构,每个磷原子
与其他3个磷原子形成3个P —P 共价键,1个P 形成的P —P 共价键数目为12
×3=1.5,所以0.2 mol(即6.2 g)P 形成0.3 mol P —P 键,含P —P 键为0.3N A ,故D 正确。
14.(2018·宁波市新高考选考适应性考试)设N A 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
( )
A .在一定条件下,0.1 mol N 2和0.3 mol H 2充分反应,转移电子数一定小于0.6N A
B .273 K 、101 kPa 下,28 g 乙烯与丙烯 (CH 2==CHCH 3)混合物中含共价单键的数目为4N A
C .6.0 g SiO 2晶体中含有0.1N A 个SiO 2分子
D .1 L pH =13的Ba(OH)2溶液中含有的OH -
数目为0.2N A
答案 A
解析 由于N 2和H 2生成NH 3为可逆反应,0.1 mol N 2和0.3 mol H 2不可能完全反应,所以转移的电子数一定小于0.6N A ,故A 正确;已知乙烯分子中含有4个共价单键,而丙烯分子中含有7个共价单键,28 g 混合物中乙烯和丙烯各自的质量不知道,所以含有的共价单键数目无法计算,故B 错误;SiO 2是由Si 原子和O 原子构成的原子晶体,没有SiO 2分子,故C 错误;1 L pH =13的Ba(OH)2溶液中,含有OH -的数目为1 L ×0.1 mol·L -1×N A =0.1N A ,故D 错误。
15.(2018·杭州一检)设N A 为阿伏加德罗常数的值。
下列说法正确的是( )
A .0.1 mol C 2H 6O 分子中含有C —H 的数目为0.5N A
B .1 L 0.1 mol·L -1 NH 4Cl 溶液中含有的NH +4数目为0.1N A
C .8.4 g NaHCO 3和MgCO 3的混合物中含有的阴离子数目为0.1N A
D .标准状况下,2.24 L Cl 2与过量NaOH 溶液反应转移的电子数为0.2N A
答案 C
解析 若C 2H 6O 为CH 3—O —CH 3,则0.1 mol C 2H 6O 分子中含C —H 的数目为0.6N A ,A 项
错误;由于NH +4水解,故1 L 0.1 mol·L -1 NH 4Cl 溶液中含有的NH +4数目小于0.1N A
,B 项错误;反应Cl 2+2NaOH===NaCl +NaClO +H 2O 中1 mol Cl 2参加反应,转移1 mol 电子,标准状况下,2.24 L Cl 2为0.1 mol ,则其与过量NaOH 溶液反应转移的电子数为0.1N A ,D 项错误。
16.(1)同温同压下,同体积的氨气(NH 3)和硫化氢(H 2S)气体的物质的量之比为________,质量之比为________;同温同压下,同质量的氮气(N 2)和氧气(O 2)的物质的量之比为________,密度之比为________。
(2)质量之比为16∶7∶6的三种气体SO 2、CO 、NO ,分子个数之比为________;氧原子个数之比为________;相同条件下体积之比为________。
(3)某气体氧化物的化学式为RO 2,在标准状况下,0.92 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________。
RO 2的化学式为____________。
答案 (1)1∶1 1∶2 8∶7 7∶8
(2)5∶5∶4 10∶5∶4 5∶5∶4
(3)46 g·mol -
1 14 NO
2 解析 (1)同温同压下,气体的体积之比等于物质的量之比,所以同体积的氨气(NH 3)和硫化氢(H 2S)气体的物质的量之比为1∶1,m =nM ,n 相同,质量之比等于摩尔质量之比为17∶34
=1∶2;同温同压下,n =m M
,同质量的氮气(N 2)和氧气(O 2)的物质的量之比等于摩尔质量的反比为32∶28=8∶7,密度之比等于摩尔质量之比为28∶32=7∶8。
(2)质量之比为16∶7∶6的SO 2、CO 、NO 的分子个数之比为1664∶728∶630
=5∶5∶4;根据分子式可知氧原子个数之比为10∶5∶4;根据阿伏加德罗定律可知相同条件下体积之比为5∶5∶4。
(3)该氧化物的物质的量是0.448 L÷22.4 L·mol -1=0.02 mol ,则该氧化物的摩尔质量为0.92 g÷0.02 mol =46 g·mol -1,R 的相对原子质量为46-32=14,R 为N 元素,RO 2的化学式为NO 2。
17.化学计量在化学中占有重要地位,回答下列问题:。