2020-2021学年化学人教版(2019)必修第一册课后训练：第二章 第三节 气体摩尔体积

第2课时气体摩尔体积
课后·训练提升
学考过关检验
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-1
C.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,气体摩尔体积也相同
答案:A
解析:气体状态未知,气体摩尔体积不一定是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 g
C.标准状况下,18 g水的体积为22.4 L
D.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 H2的质
量与是不是标准状况无关,B项不正确;标准状况下,水不是气态,18 g水的体积不是22.4 L,C项不正确。

3.在标准状况下,由0.5 g H2、11 g CO2和4 g O2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:C
4.标准状况下有:①6.72 L甲烷,②3.01×1023个氯化氢分子,③13.6 g硫化氢,④0.2 mol NH3。

下列对这四种气体的关系从小到大排序不正确的是()。

A.体积:④<①<②<③
B.密度:①<④<③<②
C.质量:④<①<③<②
D.氢原子数:②<④<③<①
答案:A
解析:①6.72 L CH4物质的量为6.72L
=0.3 mol,②3.01×1023个HCl分子的物质的
22.4L·mol-1
量为0.5 mol,③13.6 g H2S 的物质的量为13.6g
=0.4 mol,④0.2 mol NH3。

相同条件
34g·mol-1
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错误;各物质的摩
尔质量分别为①CH4为16 g·mol-1,②HCl为36.5 g·mol-1,③H2S为34 g·mol-1,④NH3为17 g·mol-1,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;各物质的质量分别为①CH4为0.3 mol×16 g·mol-1=4.8 g,②HCl为0.5 mol×36.5 g·mol-1=18.25 g,③H2S 13.6 g,④NH3为0.2 mol×17 g·mol-1=3.4 g,所以质量②>③>①>④,C正确;各物质中H原子的物质的量分别为①CH4为0.3 mol×4=1.2 mol,②HCl为0.5 mol,③H2S 0.4 mol×2=0.8 mol,④NH3为0.2 mol×3=0.6 mol,所以氢原子个数①>③>④>②,D正确。

5.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C2H4
B.同温度、同体积的O2和N2
C.同体积、同密度的C2H4和CO
D.同压强、同体积的O2和N2
答案:C
6.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,
)。

CH4的相对分子质量最小,相等质其相对分子质量越小,气体的物质的量越大(n=m
M
量的4种气体中,其物质的量最大,故其体积最大。

7.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:在标准状况下,22.4 L CO2中才含有N A个CO2分子,故A错误;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;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;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。

8.设N A代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()。

A.23 g Na+所含的电子数为11N A
B.标准状况下,18 g水所含的中子数为10N A
C.标准状况下,22.4 L氦气所含的原子数为2N A
D.常温常压下,2.8 g N2和CO的混合气体所含原子数为0.2N A
答案:D
解析:每个Na+含10个电子,23 g Na+所含的电子数为10N A,故A错误;标准状况下,18 g水为液态,故B错误;氦为单原子分子,标准状况下,22.4 L氦气所含的原子数为1N A,故C错误;N2和CO的相对分子质量均为28,且均为双原子分子,常温常压下,2.8 g N2和CO的混合气体为0.1 mol,所含原子数为0.2N A,故D正确。

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它们所含的氧原子数目之比为2∶3③它们所含的原子数目之比为15∶16④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.①④
B.②③
C.③④⑤
D.①②③④⑤
答案:C
解析:设SO2和SO3的质量均为1 g,则n(SO2)=1g
64g·mol-1=1
64
mol, n(SO3)=1g
80g·mol-1
=
1
80
mol。

①它们所含的分子数目之比等于物质的量之比,故SO2和SO3的分子数目
之比为5∶4,故①错误;②二氧化硫中氧原子物质的量等于二氧化硫的2倍,三氧化
硫中氧原子物质的量等于三氧化硫的3倍,它们所含的氧原子数目之比为1×2
64
mol∶
1×3
80
mol=5∶6,故②错误;③二氧化硫中原子的物质的量等于二氧化硫的3倍,三氧
化硫中原子的物质的量等于三氧化硫的4倍,SO2和SO3含有的原子数目之比为1×3
64
mol∶1×4
80
mol=15∶16,故③正确;④SO2和SO3分子中均含有1个S原子,SO2和SO3含有S原子的物质的量之比等于两者的物质的量之比,则SO2和SO3含有的S原子
数目之比为1
64mol∶1
80
mol=5∶4,故④正确;⑤1 mol SO2分子中含有32 mol电子,1
mol SO3分子中含有40 mol电子,故SO2和SO3含有的电子数目之比为1×32
64
mol∶
1×40
80
mol=1∶1,故⑤正确。

10.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,11.2 L H2和14 g N2所含原子数相同;
③28 g CO的体积约为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.④⑤⑥
B.②⑤⑥
C.②③⑤⑥
D.①②④
答案:B
解析:①标准状况下,1 L HCl的物质的量为1
22.4
mol,但标准状况下水为液态,不能利用气体摩尔体积来计算其物质的量,故①错误;②标准状况下,11.2 L H2的物质的量为0.5 mol,14 g N2的物质的量为0.5 mol,则气体的物质的量相同时,其体积相同,故②正确;③不一定是在标准状况下,若在标准状况下,28 g CO的体积为22.4 L,故③错误;④物质的状态不确定,体积可能相同,也可能不同,故④错误;⑤同温同体积时,气体物质的物质的量与压强成正比,则气体物质的物质的量越大,则压强越大,故⑤正确;⑥同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比,故⑥正确。

11.(1)相同温度和压强下,现有等质量的SO2和O2。

两者体积比为,分子个数比为,密度比为。

(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。

(3)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。

答案:(1)1∶21∶22∶1
(2)1∶11∶15∶34∶114∶11
(3)H2H2H2O H2O
12.(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)=N
N A =9.03×1023
6.02×1023mol-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17g
17g·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2.24L
22.4L·mol-1
=0.1
mol,故该气体的摩尔质量为3.65 g
0.1mol =36.5 g·mol -1。

(4)9.03×1023个CH 4所占的体积(标准状况下):1.5 mol×22.4 L·mol -1=33.6 L 。

选考素养提升
1.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 L
B.11.2 L CO 2的物质的量为0.5 mol
C.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。

2.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 L B.22.4bc aN A L C.22.4ac bN A L D.22.4b acN A L
答案:B 解析:设该气体的摩尔质量为M ,则
ag ·N A mol -1M =b,所以M=aN A b g·mol -1。

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

3.在两个容积相同的容器中,一个盛有NH 3气体,另一个盛有H 2和O 2的混合气体。

在同温同压下,两容器内的气体不可能具有相同的( )。

A.原子数
B.分子数
C.质量
D.电子数
答案:A
解析:同温同压下相同体积的气体,具有相同的物质的量和分子数;由于NH 3、H 2、O 2含有原子数不等,故原子数不可能相同;NH 3、H 2、O 2的相对分子质量分别为17、2、32,H 2、O 2的混合气体的平均摩尔质量可能为17 g·mol -1,故气体的质量可能相同;NH 3、H 2、O 2含有电子数分别为10、2、16,H 2、O 2混合气体中分子含有电子数的平均数可能为10,故气体可能具有相同的电子数。

4.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.AB2
B.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=50 mL∶75 mL∶50 mL=2∶3∶2,设生成物为Z,化学方程式为2A2+3B22Z,根据质量守恒定律,Z的化学式为A2B3或B3A2,故D正确。

5.在容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.两种气体的压强相等
B.O2比O3的质量小
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
6.同温同压下,同体积的氨气和硫化氢气体(H2S)的质量比为;同质量的氨气和硫化氢气体的体积比为,其中含有的氢的原子个数比为;若两者氢原子数相等,它们的体积比为。

答案:1∶22∶13∶12∶3
解析:根据同温同压下,同体积的气体物质的量相同,可知氨气和硫化氢气体(H2S)的
质量比为17∶34=1∶2;同质量的氨气和硫化氢的物质的量之比为1
17∶1
34
=2∶1,氢的
原子个数比为(2×3)∶(1×2)=3∶1;两者氢原子数相等时,物质的量之比等于1
3∶1
2
=2∶
3,故体积之比为2∶3。

7.相同条件下,同质量的X、Y两种气体,相对分子质量分别为A、B,则:
(1)X与Y的体积比为,分子个数比为,密度比为。

(2)相同条件下的X、Y两种气体体积相同,则X与Y的质量比为,物质的量比为。

(3)标准状况下的甲烷和一氧化碳的混合气体8.96 L,其质量为7.60 g,则混合气体平均相对分子质量为;混合气体中甲烷的体积为;一氧化碳的质量为。

答案:(1)B∶A B∶A A∶B(2)A∶B1∶1
(3)19 6.72 L 2.8 g
解析:(1)两者的摩尔质量之比为A∶B,等质量时物质的量之比为B∶A,由阿伏加德罗定律可推出体积之比和分子数之比均为B∶A,密度之比为A∶B。

(2)相同条件下
的X、Y两种气体体积相同,则X、Y的物质的量相同,故质量比等于其摩尔质量之
=0.4 mol,
比A∶B。

(3)混合气体的物质的量为8.96L
22.4L·mol-1。