高中化学物质的量气体摩尔体积例题解答中学教育高中教育_中学教育-高中教育.pdf

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1、学习必备 欢迎下载 第三章 物质的量 课时作业 6 物质的量 气体摩尔体积 时间：45 分钟 满分：100 分 一、选择题(154 分60 分)1常温下，向密闭容器里分别放入两种气体各 0.1 mol，在一定条件下充分反应后恢复到原温度时，压强降为开始时的 1/4。原混合气体可能是()AH2和 O2 BHCl 和 NH3 CH2和 Cl2 DCO 和 O2【解析】由 2H2O2=点燃2H2O，反应剩余 0.05 mol O2，容器内反应后与反应前的压强之比为 0.050.214，HCl 和 NH3在常温下恰好完全反应生成 NH4Cl 固体，反应后容器内的压强为零；H2和 Cl2反应：H2Cl2

2、=点燃2HCl，反应前后气体分子数保持不变，则反应前后容器内的压强也保持不变；2COO2=点燃2CO2，反应后生成 0.1 mol CO2，剩余 0.05 mol O2，容器内反应后与反应前的压强之比为 0.150.234。【答案】A 2在相同的温度和压强下，4 个容器中分别装有 4 种气体，已知各容器中的气体和容器的容积分别是 a.CO2,100 mL；b.O2,200 mL；c.N2,400 mL；d.CH4,600 mL。则 4 个容器中气体的质量由大到小的顺序是()Aabcd Bbadc Ccdba Ddcab【解析】同温同压下，气体的物质的量比即为体积比，设 CO2为 100 mol

3、，则：m(CO2)10044 g，m(O2)20032 g m(N2)40028 g，m(CH4)60016 g 比较其质量的大小即可。【答案】C 3只给出下列甲中和乙中对应的量，不能组成一个求物质的量的公式的是()甲 物质粒子数 标准状况下气体摩尔体积 固体体积 溶质的质量分数 非标准状况下物质的质量 乙 阿伏加德罗常数 标准状况下气体体积 固体密度 溶液的体积 物质的摩尔质量 A.B C D【解析】根据 nNNAmMVVm可知、是正确的。中固体的体积和密度可以学习必备 欢迎下载 求出固体的质量，但无法求出固体的物质的量；中因缺少溶液的密度和溶质的摩尔质量，也无法求出溶质的物质的量。【答案】

4、C 4在常温常压下，某容器真空时质量为 201.0 g，当它盛满甲烷时质量为 203.4 g，而盛某气体 Y 时质量为 205.5 g，则 Y 气体可能是()A氧气 B氮气 C乙烷 D一氧化碳【解析】同温同压下，具有相同体积的气体的物质的量相同，203.4 g201.0 g16 g mol1 205.5 g201.0 gM(Y)推知 M(Y)30 g mol1。【答案】C 5(2009 湖北期中)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，由构成气体的分子大小决定 B.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 C不同的气体，若体积不

5、同，则它们所含的分子数也不同 D气体摩尔体积指 1 mol 任何气体所占的体积约为 22.4 L【解析】由于气体分子间距离很大，分子本身的大小可以忽略，一定温度和压强下，气态物质体积的大小，由构成气体的分子数决定，故 A 错，B 正确；C 项没有指明条件，故错误；气体摩尔体积在不同条件下数值也不同，D 项错。【答案】B 6(2009 福建卷)设 NA为阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是()A24 g 镁的原子最外层电子数为 NA B1 L 0.1 mol L1乙酸溶液中 H数为 0.1NA C1 mol 甲烷分子所含质子数为 10NA D标准状况下，22.4 L 乙醇的分子数为 NA【解析】A

6、项，24 g 镁的原子最外层电子数为 2NA。B 项，乙酸是弱酸，在水溶液中部分电离。C 项，CH4是 10 电子分子，1 mol CH4分子含质子数为 10NA。D 项，标准状况下乙醇是液态。【答案】C 7(2008 四川非延考区)下列说法中不正确的是()A1 mol 氧气中含有 12.041023个氧原子，在标准状况下占有体积 22.4 L B1 mol 臭氧和 1.5 mol 氧气含有相同的氧原子数 C等体积、浓度均为 1 mol/L 的磷酸和盐酸，电离出的氢离子数之比为 31 D等物质的量的干冰和葡萄糖中所含碳原子数之比为 16，氧原子数之比为 13【解析】C 项，磷酸为弱电解质，不能

7、完全电离，而盐酸为强酸，可完全电离，所以两者电离出的氢离子浓度之比应小于 31。【答案】C 8(2010 河南调研考试)下列条件下，两种气体的分子数一定不相等的是()别放入两种气体各在一定条件下充分反应后恢复到原温度时压强降为开始时的原混合气体可能是满分分和和和和点燃解析由反应剩余容器内反应后与反应前的压强之比为和在常温下恰好完全反应生成固体反应后容点燃器内的压强为温度和压强下个容器中分别装有种气体已知各容器中的气体和容器的容积分别是则个容器中气体的质量由大到小的顺序是反应前后气体分子数保持不变则反解析同温同压下气体的物质的量比即为体积比设为则比较其质量的大小即可标准状况下气体体积阿伏加德罗常

8、数物质粒子数固体体积固体密度溶液的体积甲乙非标准状况下物质的质量物质的摩尔质量解析根据可知是正确的中固体的体积和密度可以学习必备欢迎下载求出固体的质量但无法求出固体的物质的学习必备 欢迎下载 A相同质量、不同密度的 N2O 和 CO2 B相同体积、相同密度的 CO 和 C2H4 C相同温度、相同压强、相同体积的 O2和 O3 D相同压强、相同体积、相同质量的 NO2和 N2O4【解析】A 项中，N2O 和 CO2相对分子质量相等，质量相同时分子数一定相同；B项中，由 m V 知，CO 和 C2H4的质量相同，由于二者摩尔质量相同，故分子数相等；由阿伏加德罗定律可知，C 项中 O2和 O3的分子

9、数相等。【答案】D 9在一容积为 5 L 的密闭容器中放 1 mol O2，放电发生下列反应：3O2=放电2O3，一段时间后，测得有 20%的 O2转化为臭氧，若温度和体积不变，对所得气体的下列说法中不正确的是()A平均摩尔质量为 31.8 g mol1 B质量仍为 32 g C密度与原气体密度相同 D气体的压强不变【解析】由于容积 5 L 固定不变，1 mol O2即 2 mol 氧原子不变，则 B、C 两项不变。但因气体分子数减少了，故压强变小了，平均摩尔质量变了，且应增大，即应大于 32 g mol1，故 A 不正确。温度和体积不变，气体的物质的量减少，压强变小，故 D 选项不正确。【答

10、案】AD 10(2009 江苏卷)用 NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是()A25 时，pH13 的 1.0 L Ba(OH)2溶液中含有的 OH数目为 0.2NA B标准状况下，2.24 L Cl2与过量稀 NaOH 溶液反应，转移的电子总数为 0.2NA C室温下，21.0 g 乙烯和丁烯的混合气体中含有的碳原子数目为 1.5NA D标准状况下，22.4 L 甲醇中含有的氧原子数为 1.0NA【解析】A 项，OH的数目应为 0.1NA；B 项，Cl2与 NaOH 发生歧化反应，转移电子数应为 0.1NA；C 项正确；D 项，甲醇在标准状况下为液态。【答案】C 11在低温下把某氮的

11、氧化物和铁放进一密闭容器，然后加热，完全反应后生成 Fe2O3和 N2，温度和压强降到反应前状态，测得气体体积为反应前的一半，则该氮的氧化物最有可能是()AN2O5 BN2O CN2O3 DNO【解析】设氮的氧化物的化学式为 NxOy，因 Fe 和 Fe2O3均为固体，NxOy与 Fe 充分反应后生成的气体只有 N2，据氮元素质量守恒可知：2x2，x1。即该氮的氧化物中氮原子数为 1。【答案】D 12(2010 广东惠州调研)在标准状况下，a g 气体 A 与 b g 气体 B 的分子数相同。则与此有关的下列说法中不正确的是()A气体 A 与气体 B 的摩尔质量之比为 ab B同温同压下，气体

12、 A 与气体 B 的密度之比为 ba C质量相同的气体 A 与气体 B 的分子数之比为 ba D相同状况下，同体积的气体 A 与气体 B 的质量之比为 ab 别放入两种气体各在一定条件下充分反应后恢复到原温度时压强降为开始时的原混合气体可能是满分分和和和和点燃解析由反应剩余容器内反应后与反应前的压强之比为和在常温下恰好完全反应生成固体反应后容点燃器内的压强为温度和压强下个容器中分别装有种气体已知各容器中的气体和容器的容积分别是则个容器中气体的质量由大到小的顺序是反应前后气体分子数保持不变则反解析同温同压下气体的物质的量比即为体积比设为则比较其质量的大小即可标准状况下气体体积阿伏加德罗常数物质粒

13、子数固体体积固体密度溶液的体积甲乙非标准状况下物质的质量物质的摩尔质量解析根据可知是正确的中固体的体积和密度可以学习必备欢迎下载求出固体的质量但无法求出固体的物质的学习必备 欢迎下载【解析】对于分子数相同的气体，其摩尔质量之比等于质量之比，A、D 对；同温同压下，A 与 B 的密度之比应等于其摩尔质量之比 ab，B 项错；质量相同的气体的分子数之比等于摩尔质量的反比，C 项对。【答案】B 13.某气体的摩尔质量为 M g mol1，NA表示阿伏加德罗常数的值，在一定的温度和压强下，体积为 V L 的该气体所含有的分子数为 X。则MXVNA表示的是()A以 g 为单位 V L 该气体的质量 B以

14、 g 为单位 1 L 该气体的质量 C1 L 该气体中所含的分子数 D以 L 为单位 1 mol 该气体的体积【解析】XNA表示该气体的物质的量，XMNA表示该气体的质量，MXVNA表示以 g 为单位 1 L该气体的质量，所以 B 项正确。【答案】B 14设 NA代表阿伏加德罗常数的数值，下列说法中正确的是()常温常压下，17 g 甲基(14CH3)所含的中子数为 9 NA 常温常压 22.4 L NO 气体的分子数小于 NA 64 g 的铜发生氧化还原反应，一定失去 2 NA个电子 1 mol SiO2晶体中含有 SiO 共价键的数目是 4 NA 1 mol FeCl3跟水完全反应转化为氢氧

15、化铁胶体后，其中胶体粒子的数目为 NA 常温常压下，1 mol 氦气含有的核外电子数为 4NA A B C D【解析】中14CH3中含有 8 个中子，17 g14CH3的物质的量为 1 mol，其所含中子数为 8NA；22.4 L NO 气体在常温常压下小于 1 mol，故分子数小于 NA；铜发生反应时，可生成1 价或2 价化合物，失去的电子数为 NA或 2NA；SiO2晶体中 Si 原子以四条单键的形式与氧原子连接在一起；胶体微粒是分子的聚集体，1 mol FeCl3转化生成的Fe(OH)3胶粒数远小于 NA；氦气是单原子分子，1 mol 氦气所含的电子数为 2NA，故 C 项正确。【答案】

16、C 15如下图所示，一密闭气缸被一不漏气的活塞隔开，左边充有 N2，右边充有 H2和O2，在室温下将右边气体引燃，完全反应后冷却至室温，活塞终止于气缸的中点(水的体积忽略不计)，则原来 H2和 O2的体积比为()A27 B72 C45 D54【解析】设左边充有 N2 1 mol，则右边 H2、O2共 3 mol，由于充分反应后活寒终止于气缸的中点，说明左右两边气体的物质的量都是 1 mol，H2、O2反应后气体的物质的量减少别放入两种气体各在一定条件下充分反应后恢复到原温度时压强降为开始时的原混合气体可能是满分分和和和和点燃解析由反应剩余容器内反应后与反应前的压强之比为和在常温下恰好完全反应生

17、成固体反应后容点燃器内的压强为温度和压强下个容器中分别装有种气体已知各容器中的气体和容器的容积分别是则个容器中气体的质量由大到小的顺序是反应前后气体分子数保持不变则反解析同温同压下气体的物质的量比即为体积比设为则比较其质量的大小即可标准状况下气体体积阿伏加德罗常数物质粒子数固体体积固体密度溶液的体积甲乙非标准状况下物质的质量物质的摩尔质量解析根据可知是正确的中固体的体积和密度可以学习必备欢迎下载求出固体的质量但无法求出固体的物质的学习必备 欢迎下载 2 mol 2H2O2=2H2O n 2 mol 1 mol 3 mol x y 2mol x4/3 mol，y2/3 mol 若 H2过量，则

18、n(O2)2/3 mol，n(H2)3 mol2/3 mol7/3 mol V(H2)V(O2)72 若 O2过量，则 n(H2)4/3 mol，n(O2)3 mol4/3 mol5/3 mol V(H2)V(O2)45【答案】BC 二、简答题(40 分)16(1)1.2 mol Cl2和元素A的单质完全反应生成0.8 mol 的AClx，则x的值为_。(2)9.2 g 氮的氧化物 NOx中氮原子数为 0.2 mol，则 NOx的摩尔质量为_，x 数值为_，此质量的 NOx在标准状况下的体积约为_。【解析】(1)根据氯元素守恒，1.2 mol20.8 molx，解得 x3。(2)根据氮原子守恒

19、，9.2 gM(NOx)0.2 mol，解得 M(NOx)46 g mol1，因此 1416x46，所以 x2，该氧化物为 NO2,9.2 g NO2在标准状况下的体积为9.2 g46 g mol122.4 L mol14.48 L【答案】(1)3(2)46 g mol1 2 4.48 L 17在 25、101 kPa 条件下，将 15 L O2通入 10 L CO 和 H2的混合气体中，使其完全燃烧，干燥后，恢复至原来的温度和压强。(1)若剩余气体的体积是 15 L，则原 CO 和 H2的混合气体中 V(CO)_L，V(H2)_L。(2)若剩余气体的体积是 a L，则原 CO 和 H2的混合

20、气体中 VV(H2)_。(3)若剩余气体的体积为 a L，则 a 的取值范围是_。【解析】设 10 L CO 和 H2的混合气体中 CO 和 H2的体积分别为 x、y，则：2COO2=点燃2CO2 x x2 x 2H2O2=点燃2H2O(l)y y2(1)xy10 L15 Lx2y2x15 L即：x5 Ly5 L(2)xy10 L15 Lx2y2xa L 即：x(a10)Ly(20a)L V(CO)V(H2)xya1020a(3)若 10 L 气体全为 CO 时：别放入两种气体各在一定条件下充分反应后恢复到原温度时压强降为开始时的原混合气体可能是满分分和和和和点燃解析由反应剩余容器内反应后与反

21、应前的压强之比为和在常温下恰好完全反应生成固体反应后容点燃器内的压强为温度和压强下个容器中分别装有种气体已知各容器中的气体和容器的容积分别是则个容器中气体的质量由大到小的顺序是反应前后气体分子数保持不变则反解析同温同压下气体的物质的量比即为体积比设为则比较其质量的大小即可标准状况下气体体积阿伏加德罗常数物质粒子数固体体积固体密度溶液的体积甲乙非标准状况下物质的质量物质的摩尔质量解析根据可知是正确的中固体的体积和密度可以学习必备欢迎下载求出固体的质量但无法求出固体的物质的学习必备 欢迎下载 a10 L15 L10 L1220 L 若 10 L 气体全为 H2时：a15 L10 L1210 L 所

22、以：10a20。【答案】(1)5 5(2)a1020a(3)10a20 18过氧化钙是一种安全无毒的物质，带有数量不等的结晶水，通常还含有部分 CaO。(1)称取 0.542 g 过氧化钙样品，加热时发生如下反应：2CaO2 XH2O=2CaOO22XH2O，得到的 O2在标准状况下体积为 67.2 mL，该样品中 CaO2的物质的量为_。(2)另取同一样品 0.542 g，溶于适量的稀盐酸中，然后加入足量的 Na2CO3溶液，将溶液中 Ca2全部转化为 CaCO3沉淀，得到干燥的 CaCO3 0.70 g。试计算样品中 CaO 的质量。试计算样品中 CaO2 XH2O 的 X 值。【解析】(

23、1)根据化学反应方程式很容易求得 CaO2的物质的量为 0.006 mol。(2)先由 Ca2CO23=CaCO3计算出 Ca2的总量，因 Ca2来源于 CaO2和 CaO，由(1)中 CaO2的物质的量与(2)中相同，可求得(2)中 CaO 的物质的量，进而求其质量。(3)根据质量守恒：总质量减去 CaO2的和 CaO 的质量，剩余的便是水的质量，然后换算，计算出 X 值。【答案】(1)0.006 mol(2)n(CaO2)0.006 mol n(Ca2)0.007 mol m(CaO)0.056 g n(H2O)0.003 mol X1/2 别放入两种气体各在一定条件下充分反应后恢复到原温度时压强降为开始时的原混合气体可能是满分分和和和和点燃解析由反应剩余容器内反应后与反应前的压强之比为和在常温下恰好完全反应生成固体反应后容点燃器内的压强为温度和压强下个容器中分别装有种气体已知各容器中的气体和容器的容积分别是则个容器中气体的质量由大到小的顺序是反应前后气体分子数保持不变则反解析同温同压下气体的物质的量比即为体积比设为则比较其质量的大小即可标准状况下气体体积阿伏加德罗常数物质粒子数固体体积固体密度溶液的体积甲乙非标准状况下物质的质量物质的摩尔质量解析根据可知是正确的中固体的体积和密度可以学习必备欢迎下载求出固体的质量但无法求出固体的物质的