人教版高中化学必修1 同步测试 化学计量在实验中的应用 第2课时 气体摩尔体积25

第二课时 气体摩尔体积
课后提能·层级练
层级一 学业达标练 1．下列说法正确的是( )
A ．在标准状况下,1 mol 水的体积是22.4 L
B ．1 mol 氢气所占的体积一定是22.4 L
C ．标准状况下,6.02×1023
个Cu 原子所占有的体积约是22.4 L D ．标准状况下,28 g N 2与CO 的混合气体,体积为22.4 L
解析：选D A 项中的水、C 项中的Cu 均不是气体,而气体摩尔体积只适用于气体；B 项未指明温度、压强；D 项中N 2和CO 的摩尔质量均为28 g·mol －1
,则其体积V ＝n·V m ＝m M ·V m ＝28 g 28 g·mol
－1×22.4
L·mol －1
＝22.4 L,D 正确。

2．下列说法正确的是( )
A ．常温常压下,22.4 L CO 2中含有N A 个CO 2分子
B ．标准状况下,4.48 L CO 含有0.2N A 个原子
C ．22.4 L Cl 2中含有N A 个Cl 2分子
D ．标准状况下,1.12 L O 2和1.12 L CO 2均含0.1N A 个氧原子
解析：选D A 项,常温常压下,22.4 L CO 2的物质的量不是1 mol ；B 项,因CO 为双原子分子应含有0.4N A
个原子；C 项未指明标准状况,22.4 L 不一定是1 mol ；D 项,标准状况下,1.12 L 气体物质的量为0.05 mol,一分子O 2和CO 2中均含2个氧原子,则氧原子的个数均为0.1N A 。

3．设N A 表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是( ) A ．常温常压下,11.2 L CO 2所含的原子数为1.5N A B ．常温常压下,48 g O 3含有的氧原子数为3N A C ．标准状况下,22.4 L H 2O 所含分子数为N A D ．标准状况下,22.4 L H 2所含原子数为N A
解析：选B A 项,常温、常压下11.2 L CO 2的物质的量不是0.5 mol,因此所含原子数不是1.5N A ；B 项,n(O 3)＝48 g 48 g·mol －1＝1 mol,含氧原子数为3N A ；C 项,标准状况下H 2O 为液态,不能应用22.4 L·mol
－1
；D 项,n(H 2)＝22.4 L
22.4 L·mol
－1＝1 mol,含氢原子数为2N A 。

4．下列有关气体体积叙述正确的是( )
A ．一定温度、压强下,气体体积由其分子的大小决定
B ．一定温度、压强下,气体体积由其物质的量的多少决定
C ．气体摩尔体积是指1 mol 任何气体所占的体积约为22.4 L
D ．不同的气体,若体积不等,则它们所含的分子数一定不等
解析：选B 在温度、压强一定时,气体体积与其物质的量成正比；当分子数目相同时,气体体积的大小主要决定于气体分子之间的距离,而不是分子本身体积的大小,A 、D 错误,B 正确；非标准状况下气体摩尔体积不一定为22.4 L·mol －1
,C 错误。

5．同温同压下,等质量的SO 2气体和SO 3气体相比较,下列叙述中正确的是( ) A ．密度之比为4∶5 B ．物质的量之比为4∶5 C ．体积之比为1∶1
D ．原子数之比为3∶4
解析：选A 由n ＝m M ＝V V m 可知,ρ＝m V ＝M
V m
,在相同条件下气体的相对分子质量之比等于其密度之比,所
以两种气体的密度之比为64∶80＝4∶5,A 项正确；设气体的质量均为m g,则n(SO 2)＝m 64 mol,n(SO 3)＝m
80
mol,所以二者物质的量之比为m 64∶m
80＝80∶64＝5∶4,B 项错误；根据V ＝n·V m 可知,同温同压下,气体的体
积之比等于物质的量之比,所以两种气体的体积之比为5∶4,C 项错误；根据分子组成可知,两种气体的原子数之比为(5×3)∶(4×4)＝15∶16,D 项错误。

6．阿伏加德罗定律之所以能够成立的本质原因是在一定温度和压强下( ) A ．气体体积的大小只随分子数的多少变化 B ．相同体积的气体含有相同的分子数 C ．不同气体分子的大小几乎相等 D ．不同气体分子间的平均距离几乎相等
解析：选D 分子间的直径相对于分子间的距离而言太小,所以气体的体积主要决定于分子间的距离。

7．同温同压下,同体积的氨气和硫化氢(H 2S)气体的质量比为____________；同质量的氨气和硫化氢气体体积比为____________,其中含有的氢原子数目比为____________；若二者氢原子数相等,则它们的体积比为____________。

解析：同温同压下,同体积的氨气和硫化氢(H 2S)气体的物质的量相等,故质量比为17∶34＝1∶2；同质量的氨气和硫化氢气体物质的量之比为
117∶1
34
＝2∶1,氢原子数目之比为(2×3)∶(1×2)＝3∶1；二者氢原子数相等时,物质的量之比为13∶1
2
＝2∶3,故同温同压下体积之比为2∶3。

答案：1∶2 2∶1 3∶1 2∶3
8．(1)质量之比为16∶7∶6的三种气体SO 2、CO 、NO,分子数之比为________；氧原子数之比为________；相同条件下的体积之比为________。

(2)标准状况下,1.7 g NH 3的体积为________L,它与标准状况下________L H 2S 含有相同数目的氢原子。

(3)某气体氧化物的化学式为RO 2,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SO 2、CO 、NO 的物质的量之比为1664∶728∶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 NH 3的物质的量为1.7 g÷17 g·mol －1
＝0.1 mol,标准状况下的体积为0.1 mol×22.4 L·mol －1
＝2.24 L,0.1 mol NH 3含有0.3 mol H,与0.15 mol H 2S 含有相同数目的氢原子,则标准状况下0.15 mol H 2S 的体积为0.15 mol×22.4 L·mol －1
＝3.36 L 。

(3)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∶4 10∶5∶4 5∶5∶4 (2)2.24 3.36 (3)64 g·mol －1
32 层级二 应试提能练
9．常温常压下,用等质量的CH 4、CO 2、O 2、SO 2四种气体分别吹出四个气球,其中气体为CH 4的是( )
解析：选D 将n ＝m M 代入V ＝V m ·n＝V m ·m
M ,由此可知相同质量、相同温度压强下,气体体积与摩尔质量
成反比。

该四种气体中CH 4摩尔质量最小,故体积最大。

10．(2019·福建闽侯二中五校高一联考)下列说法中,正确的是( ) A ．1 mol 任何气体的体积都约为22.4 L B ．气体的摩尔体积约为22.4 L·mol －1
C ．0 ℃,101 kPa 时,1 mol O 2和N 2的混合气体的总体积约为22.4 L
D ．含有N A 个氢原子的氢气在标准状况下的体积约为22.4 L
解析：选C 1 mol 任何气体的体积取决于温度和压强,在标准状况(0 ℃,101 kPa)下,1 mol 任何气体的体积都约为22.4 L, A 项错误；气体的摩尔体积取决于温度和压强,只有在一定温度和压强下的气体摩尔体积的数值才有确定的意义,B 项错误；0 ℃,101 kPa 时,任何气体的摩尔体积都约为22.4 L·mol －1
,所以在0 ℃,101 kPa 时,1 mol O 2和N 2的混合气体的总体积约为22.4 L,C 项正确；因每个氢气分子里含2个氢原子,则含有N A 个氢原子的氢气的物质的量是0.5 mol,0.5 mol 氢气在标准状况下的体积为0.5 mol×22.4 L·mol －1
＝11.2 L,D 项错误。

故选C 。

11．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：选B 根据阿伏加德罗定律可知同温、同压下气体的密度之比等于其摩尔质量之比,即ρ(甲)
ρ(乙)＝
M (甲)M (乙),由于ρ(甲)
ρ(乙)
＞1,所以M(甲)＞M(乙)；由于它们的质量相等,所以甲的物质的量比乙的物质的量小,甲
的分子数比乙的分子数少；外界条件相同,所以它们的摩尔体积相同。

12．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
解析：选B 12 g H2的物质的量为6 mol,因二者体积相等,所以N2的物质的量也为6 mol,B正确,D 错误；N2的质量为：28 g/mol×6 mol＝168 g,A错误；体积为22.4 L/mol×6 mol＝134.4 L,C错误。

13．关于同温、同压下等体积的N2O(气体)和CO2的叙述：①质量相同；②所含碳原子数与氮原子数相等；③所含分子数相等,其中正确的是( )
A．①②③B．②③
C．①②D．①③
解析：选D 同温、同压下等体积的两种气体N2O和CO2,其物质的量相等,所含的分子数也相等,二者的摩尔质量均为44 g·mol－1,故二者的质量也相等；由于二者分子中所含的碳原子数与氮原子数不同,故②错误。

14．下列说法正确的是( )
A．1 mol任何气体的气体摩尔体积都约为22.4 L·mol－1
B．20 ℃、1.0×105 Pa时,同体积的O2与CO2含有相同的分子数
C．当1 mol气态物质的体积为22.4 L时,该气体一定处于标准状况
D．2 mol气体的体积约为44.8 L
解析：选B A项,没有给出气体所处的温度和压强,标准状况下气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1,A 项错误；B项,根据阿伏加德罗定律,同温、同压下,同体积的任何气体都含有相同的分子数,B项正确；C项,1 mol气态物质在非标准状况时,体积也有可能等于22.4 L,C项错误；D项,没有给出气体所处的温度和压强,D 项错误。

15．现有m g某气体,它由双原子分子构成,它的摩尔质量为M g/mol。

若阿伏加德罗常数的值用N A表示,则：
(1)该气体的物质的量为________mol。

(2)该气体所含原子总数为________个。

(3)该气体在标准状况下的体积为________L。

(4)该气体在标准状况下的密度为________g/L。

解析：(1)由n＝m/M可求。

(2)由物质的量可求得该气体的分子数,进一步可求得原子数。

(3)由V＝nV m 可求得该气体在标准状况下的体积。

(4)由质量和已求得的标准状况下的体积可求得密度,也可以由M＝V m·ρ求得密度。

答案：(1)m/M (2)2mN A/M (3)22.4m/M
(4)M/22.4
16．(1)0.25 mol某固体A的质量是15 g,A的相对分子质量为________。

(2)在同温、同压、同体积的条件下,H2与气体A的质量之比是1∶8,A的摩尔质量为________。

(3)在25 ℃、101 kPa的条件下,同质量的CH4和A气体的体积之比是15∶8,A的摩尔质量为________。

(4)两个同容积的密闭容器A、B,在25 ℃下,A中充入a g A气体,B中充入a g CH4气体,A与B内的压强之比是4∶11,A的摩尔质量为________。

(5)在同温、同压下,相同体积的CH4与气体A的密度之比为1∶4,A的摩尔质量为________。

解析：(1)M(A)＝15 g÷0.25 mol＝60 g·mol－1,M r(A)＝60。

(2)同温、同压、同体积的两种气体物质的量相同,物质的量相同时,质量与摩尔质量成正比,则m(H2)∶m(A)＝M(H2)∶M(A),即1∶8＝2 g·mol－1∶M(A),解得M(A)＝16 g·mol－1。

(3)同温、同压下,气体的物质的量之比等于其体积之比,质量相同时,物质的量与摩尔质量成反比,则V(CH4)∶V(A)＝M(A)∶M(CH4),即15∶8＝M(A)∶16 g·mol－1,解得M(A)＝30 g·mol－1。

(4)同温、同体积下,气体的压强之比等于其物质的量之比,质量相同时,物质的量与摩尔质量成反比,则p(A)∶p(CH4)＝M(CH4)∶M(A),即4∶11＝16 g·mol－1∶M(A),解得M(A)＝44 g·mol－1。

(5)同温、同压、同体积下,气体密度与摩尔质量成正比,即ρ(CH4)∶ρ(A)＝M(CH4)∶M(A),即1∶4＝16 g·mol－1∶M(A),解得M(A)＝64 g·mol－1。

答案：(1)60 (2)16 g·mol－1(3)30 g·mol－1
(4)44 g·mol－1(5)64 g·mol－1。