2023届新高考化学选考一轮总复习训练-第5讲　物质的量　气体摩尔体积.docx

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1、专题二物质的量第5讲物质的量气体摩尔体积课时训练选题表知识点题号物质的量与摩尔质量1,2,7,9,12气体摩尔体积与阿伏加德罗定律3,5,6,8,10,13综合4,11,14,15,16,171.冬季的降雪给机场和马路带来诸多不便,其中醋酸钾(CH3COOK)是融雪效果较好的融雪剂,下列关于醋酸钾的说法正确的是(C)A.1 mol CH3COOK的质量为98 g mol-1B.CH3COOK的摩尔质量等于它的相对分子质量C.一个“CH3COOK”微粒的质量约为986.021023 gD.含有6.021023个碳原子的CH3COOK的物质的量为1 mol解析:1 mol CH3COOK的质量为9

2、8 g,A错误;摩尔质量的单位是g mol-1,相对分子质量的单位是“1”,B错误;一个“CH3COOK”微粒的质量约为986.021023 g,C正确;一个“CH3COOK”微粒中含有2个碳原子,所以当醋酸钾中有6.021023个碳原子时,醋酸钾的物质的量为0.5 mol,D错误。2.下列叙述中错误的是(B)A.阿伏加德罗常数的符号为NA,其近似值为6.021023 mol-1B.质量比为161的O2和H2体积相同C.在0.5 mol Na2SO4中,含有的Na+数约是6.021023D.2 mol CO2的摩尔质量为44 gmol-1解析:B项,质量比为161的O2和H2物质的量相同,同温

3、同压下体积才相同,错误。3.下列两种气体的分子数一定相等的是(A)A.质量相等、密度不等的N2和C2H4B.相同压强、相同体积的CO和O2C.相同温度、相同体积的O2和N2D.质量相等的N2和CO2解析:A项,N2和C2H4的摩尔质量都是28 gmol-1,两者质量相等,根据n=mM可知两者物质的量相等,故分子数目一定相等,正确;B项,两者温度不一定相等,故含有分子数目不一定相等,错误;C项,两者压强不一定相等,故含有分子数目不一定相等,错误;D项,质量相等的N2和CO2,由于摩尔质量不同,所以物质的量不同,错误。4.下列叙述正确的是(D)A.24 g镁与27 g铝中,含有相同的质子数B.等质

4、量的氧气和臭氧中,分子数、原子数、电子数均相同C.1 mol重水与1 mol水中,中子数之比为21D.1 mol乙烷和1 mol乙烯中,化学键数之比为76解析:24 g Mg、27 g Al的物质的量均为1 mol,1个Mg原子和1个Al原子所含的质子数分别为12、13,故24 g镁与 27 g 铝中含有的质子数分别为12NA和13NA,A项错误;等质量的氧气和臭氧,所含氧原子数相同,故电子数相同,但分子数之比为32,B项错误;1个D2O分子含有10个中子,1个H2O分子含有8个中子,1 mol重水与1 mol水中含有的中子数之比为108(54),C项错误;1个乙烷分子中含有7个共价键,而1个

5、乙烯分子中含有6个共价键,故1 mol 乙烷与1 mol 乙烯中,化学键数之比为76,D项正确。5.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是(D)A.标准状况下,11.2 L SO2中含有的原子数约为 9.031023B.常温常压下,14 g N2与CO组成的混合气体含有的原子数为NAC.标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NAD.标准状况下,2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA解析:标准状况下,11.2 L SO2的物质的量为0.5 mol,则原子数为 1.5NA,约为9.031023,A正确;N2与CO都是双原子分子且摩尔质量都是28 g/mol,1

6、4 g混合气体含有的分子的物质的量为0.5 mol,则原子数为NA,B正确;甲烷和乙烯分子中均含有4个氢原子,标准状况下,11.2 L甲烷和乙烯混合物的物质的量是 0.5 mol,其中含氢原子数目为2NA,C正确;标准状况下,CCl4为液体,无法利用气体摩尔体积计算其物质的量,D不正确。6.一定温度和压强下,30 L某种气态纯净物中含有6.021023个分子,这些分子由1.2041024个原子组成。下列有关说法中不正确的是(A)A.该温度和压强可能是标准状况B.标准状况下,该纯净物若为气态,其体积约是22.4 LC.该气体中每个分子含有2个原子D.若O2在该条件下为气态,则1 mol O2在该

7、条件下的体积也为30 L解析:由分子数和原子数的关系可知,该分子为双原子分子,且其物质的量为1 mol。在标准状况下,若该物质为气态,则其体积为22.4 L,故该温度和压强不可能是标准状况,在此状况下,Vm=30 Lmol-1。综上所述,A不正确。7.科学家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NA是阿伏加德罗常数的值。下列叙述中不正确的是(B)A.该原子的摩尔质量是aNA g mol-1B.W g该原子中含有WaNA个原子C.W g该原子的物质的量是WaNA molD.由已知信息可得:NA=12b mol-1解析:摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量

8、,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NA个原子的质量为aNA g,所以摩尔质量应为 aNA g mol-1,A项正确;一个原子的质量是a g,W g该原子中含有Wa个原子,B项错误;根据上述分析,该原子的摩尔质量是aNA g mol-1,W g该原子的物质的量是WaNA 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,可得NA=12b mol-1,D项正确。8.在甲、乙两个容积不同的密闭容器中,分别充入质量相等的CO、CO2气体时,两容器的温度和压强均相同。下列说法正确的是(D)A.充入的

9、CO分子数比CO2分子数少B.甲容器的容积比乙容器的容积小C.CO的气体摩尔体积比CO2的气体摩尔体积小D.若将压强相同改为容积相同,则甲容器中的压强比乙容器中的压强大解析:A项,n(CO)=m28 mol,n(CO2)=m44 mol,故N(CO)N(CO2),错误;B项, n(CO)n(CO2),故V(甲)V(乙),错误;C项,同温同压下,气体摩尔体积相同,错误;D项,n(CO)n(CO2),在容积相同时,p(甲)p(乙),正确。9.下列有关C2H2和C6H6的叙述错误的是(B)A.两者的碳元素的质量分数相同B.在标准状况下,等体积的两种物质含有的分子数相等C.等物质的量时,两者质量之比为

10、m(C2H2)m(C6H6)=13D.等质量时,两者完全燃烧消耗相同状况下的氧气体积相等解析:C2H2与C6H6的最简式均为CH,故两者的碳元素的质量分数相同,A项正确;标准状况下,C6H6不是气体,等体积的两种物质的物质的量不相等,所以含有的分子数也不相等,B项错误;假设两者的物质的量均为1 mol,则C2H2的质量为26 g,C6H6的质量为78 g,质量之比为m(C2H2)m(C6H6)=26 g78 g=13,C项正确;假设两者质量均为78 g,则C2H2为 3 mol,C6H6为1 mol,3 mol C2H2完全燃烧消耗7.5 mol O2,1 mol C6H6完全燃烧也消耗7.5

11、 mol O2,D项正确。10.三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)Mr(Y)=0.5Mr(Z)。下列说法正确的是(B)A.原子数目相等的三种气体,质量最大的是ZB.相同条件下,同质量的三种气体,气体密度最小的是XC.若一定条件下,三种气体体积均为2.24 L,则它们的物质的量一定均为0.1 molD.同温下,体积相同的两容器分别充2 g Y气体和1 g Z气体,则其压强之比为21解析:A项,原子数相等,但不能确定其分子数的关系,即不能确定其物质的量的关系,不能确定其质量的大小,错误;B项,相同条件下,同质量的气体,摩尔质量越小,其物质的量越大,体积越大,密度越小,故X密度最小,正

12、确;C项,在一定条件下,三种气体体积均为2.24 L,则其物质的量相等,但不一定是0.1 mol,因为没有说明是否在标准状况下,错误;D项,2 g Y气体和1 g Z气体,Mr(Y)=0.5Mr(Z),则两者的物质的量之比是41,同温、同体积的气体的物质的量之比等于压强之比,错误。11.设阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是(D)A.2 mol NO和1 mol O2在密闭容器中充分反应后的分子数为2NAB.标准状况下,1.12 L苯含有CH的个数为3NAC.22 g CO2和足量Na2O2反应,产生的气体的体积为5.6 LD.28 g乙烯中含有的极性键数目为4NA解析:A.NO和O2反

13、应的化学方程式为2NO+O22NO2,根据方程式知, 2 mol NO与1 mol O2恰好完全反应生成2 mol NO2,但NO2和N2O4之间存在转化,方程式为2NO2N2O4,所以产物分子数小于2NA,错误;B.标准状况下,苯不是气体,不能用标准状况下气体摩尔体积计算其物质的量,1.12 L苯的物质的量不是0.05 mol,错误;C.22 g CO2的物质的量为22 g44 g/mol=0.5 mol, 2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,完全反应生成0.25 mol氧气,未标明标准状况,不能用标准状况下的气体摩尔体积计算,错误;D.28 g乙烯的物质的量为1 mol,而1 mo

14、l乙烯中含4 mol CH极性犍,正确。12.设NA为阿伏加德罗常数的值,已知:CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+ 3H2(g),下列说法不正确的是(C)A.0.1 mol CH3OH中含共价键数为0.5NAB.10.0 g质量分数为32%的CH3OH溶液与4.6 g的钠反应,产生H2分子数为0.1NAC.1 mol CH3OH(g)与足量的H2O(g)反应,得到CO2分子数为NAD.每消耗0.1 mol CH3OH时,转移电子数为0.6NA解析:A.一分子CH3OH中含有5个共价键,则0.1 mol CH3OH中含共价键数为0.5NA,正确;B.CH3OH和水均可以与金属钠反应生成

15、氢气,反应方程式分别为2CH3OH+2Na2CH3ONa+H2,2H2O+2Na2NaOH+H2,则可得关系式2CH3OH(或2H2O)2NaH2,10.0 g 质量分数为32%的CH3OH溶液中n(CH3OH)+n(H2O)=10.0 g32%32 g/mol+10.0 g68%18 g/mol0.48 mol,4.6 g钠的物质的量为0.2 mol,由此可知,钠不足,生成氢气物质的量为 0.1 mol,即产生H2分子数为0.1NA,正确;C.反应CH3OH(g)+H2O(g)CO2(g)+3H2(g)为可逆反应,则1 mol CH3OH(g)与足量的H2O(g)反应,得到CO2分子数小于N

16、A,错误;D.由反应方程式可知,每消耗0.1 mol CH3OH时,转移电子数为0.6NA,正确。13.下列说法正确的是(C)A.8.96 L以任意比混合的氢气和二氧化碳气体的分子数都是0.4NAB.同温同体积时,两种气体的物质的量之比为11C.已知M为二价金属,16.4 g该金属硝酸盐中含有1.2041023个硝酸根离子,则该金属为CaD.由0.2 g H2和6.4 g O2及5.6 g CO组成混合气体,其密度是相同状况下空气(相对分子质量约为29)密度的12解析:由于气体所处的状态不确定,则8.96 L以任意比混合的氢气和二氧化碳气体的分子数不一定都是0.4NA,A错误;同温同体积时,两

17、种气体的物质的量之比不一定为11,因为压强未知,B错误;已知M为二价金属,16.4 g该金属硝酸盐中含有1.2041023个硝酸根离子,硝酸根离子的物质的量是1.20410236.021023/mol=0.2 mol,该硝酸盐的物质的量是0.1 mol,相对分子质量是164,所以该金属的相对原子质量是164-62 2=40,因此该金属为Ca,C正确;由0.2 g H2和6.4 g O2及5.6 g CO组成的混合气体的物质的量是0.2 g2 g/mol+6.4 g32 g/mol+5.6 g28 g/mol=0.5 mol,其平均相对分子质量是0.2+6.4+5.60.5=24.4,所以其密度

18、是相同状况下空气密度的24.42912,D错误。14.设aX+bY为a个X微粒和b个Y微粒组成的一个微粒集合体,NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是(C)A.H2(g)+12O2(g)H2O(l)H=-286 kJ mol-1,则常温常压下每1 mol H2(g)+12O2(g)反应生成1 mol H2O(l)放热286 kJB.Cr2O72-+ne-+14H+2Cr3+7H2O,则每生成 1 mol Cr3+转移电子数为3NAC.Al3+4OH-Al(OH)4-,说明1 mol Al(OH)3电离出H+数为NAD.1 mol CO2与NaOH溶液完全反应,则n(CO32-)+n(HC

19、O3-)+n(H2CO3)=1 mol解析:A项,由热化学方程式可知,氢气在氧气中的燃烧为放热反应,1 mol H2(g)+12O2(g)反应生成1 mol H2O(l) 放热286 kJ,正确;B项,由铬元素化合价变化可知,生成2 mol Cr3+转移6 mol电子,则生成1 mol Cr3+转移电子数为3NA,正确;C项,氢氧化铝是两性氢氧化物,在溶液中发生酸式电离,部分电离出氢离子,则1 mol Al(OH)3电离出H+数小于NA,错误;D项,由碳原子个数守恒可知,1 mol CO2与NaOH溶液完全反应后的溶液中,n(CO32-)+n(HCO3-)+n(H2CO3)=1 mol,正确。

20、15.如图所示的实验装置可用来测定含两种元素的某种气体X的分子式。在注射器A中装有240 mL气体X,气体X慢慢通过不含空气并装有红热的氧化铜的玻璃管B,使之完全反应,得到下面的实验结果:实验前B管重20.32 g,实验后B管重20.00 g,B管中的黑色粉末变成红色粉末。在C管中收集的无色液体是水;在注射器D中收集的气体是氮气。试回答下列问题:(1)X气体是由和两种元素组成的。(2)若240 mL X气体完全反应后,收集到氮气的质量是0.28 g。根据实验时的温度和压强计算1 mol X气体的体积是24 000 mL,则X的摩尔质量是g/ mol。 (3)通过计算,确定X的分子式为。(4)写

21、出B中发生反应的化学方程式(X在该条件下不发生分解反应): 。解析:(1)根据C管中收集到水,D中收集到N2,说明气体X与CuO反应有N2和水生成,由气体X只含有两种元素,结合元素守恒可知气体X中含氮、氢两种元素。(2)由1 mol X气体体积是24 000 mL,可知240 mL X气体的物质的量为240 mL24 000 mL/mol=0.01 mol;反应中收集到n(N2)=0.28 g28 g/mol=0.01 mol, B管中CuO含m(O)=20.32 g-20.00 g=0.32 g,n(O)=0.32 g16 g/mol=0.02 mol,则n(H2O)=0.02 mol,即生

22、成物H2O中m(H)=0.02 mol21 g/mol= 0.04 g,则气体X的质量为0.28 g+0.04 g=0.32 g,故气体的摩尔质量为0.32 g0.01mol=32 g/mol。(3)由(2)可知n(X)=0.01 mol,n(N)=0.01 mol2=0.02 mol,n(H) =0.04 mol,即n(X)n(N)n(H)=0.01 mol0.02 mol0.04 mol=124,故X的分子式为N2H4。(4)根据题中信息可知,B管中的黑色粉末变成红色粉末,说明反应生成Cu,C管中收集到水,D中收集到N2,由此可确定N2H4与CuO反应生成Cu、N2和水,其化学方程式为2C

23、uO+N2H42Cu+N2+2H2O。答案:(1)氮氢(2)32(3)N2H4(4)2CuO+N2H42Cu+N2+2H2O16.氯碱工业的原理为2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2+H2。若电解26.8%的食盐水1 500 g,食盐的利用率为87.3%,求:(1)在标准状况下可制得Cl2的体积为L(不考虑氯气溶解)。(2)电解液中氢氧化钠的质量分数为(保留两位小数)。(3)取一定量的氢气和氯气混合,点燃充分反应,所得混合物用100 mL 15.67%的NaOH溶液(密度为1.12 g/mL)恰好完全吸收,测得溶液中含有NaClO的物质的量为 0.050 0 mol。溶液中NaCl的物质的量

24、为 。解析:(1)根据已知,m(NaCl)=26.8%1 500 g87.3%=350.946 g, n(NaCl)=350.946 g58.5 g/mol6 mol,根据分析可知,n(Cl2)=12n(NaCl)=3 mol, V(Cl2)=3 mol22.4 L/mol=67.2 L。(2)根据分析可知,生成的n(NaOH)=n(NaCl)=6 mol,m(NaOH)=6 mol 40 g/mol=240 g,反应后生成的n(H2)=n(Cl2)=3 mol,m(H2)=3 mol2 g/mol=6 g,m(Cl2)=3 mol71 g/mol=213 g,反应后溶液质量为1 500 g-

25、6 g-213 g=1 281 g,NaOH的质量分数为240 g1 281 g100%18.74%。(3)实验过程中发生的反应为Cl2+H22HCl,由分析可知,Cl2有剩余,生成的HCl和剩余的Cl2再与NaOH反应,HCl+NaOHNaCl+H2O, Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O,反应后溶液中的溶质为NaCl和NaClO,根据已知,n(NaOH)=100 mL1.12 g/mL15.67%40 g/mol0.439 mol,根据元素守恒,n(NaOH)=n(NaCl)+n(NaClO),即n(NaCl)=n(NaOH)-n(NaClO)= 0.439 mol-0.05

26、mol=0.389 mol。答案:(1)67.2 (2)18.74%(3)0.389 mol 17.采用电镀法进行阿伏加德罗常数的测定。通过手持技术测定电量Q,用分析天平测定电镀前后镀件的质量m。在 250 mL 电解槽中注入200 mL饱和硫酸铜溶液,插入洁净的铜电极,连接直流电源及检测仪器。实验得到如下数据:实验序号电量Q/Cm1/gm2/gm/g1122.612.962 013.004 00.042 02123.212.962 113.004 10.042 03122.612.964 013.005 10.041 1已知:单个电子的电荷量e=1.610-19C。(1)计算阿伏加德罗常数(NA)的表达式为NA= (用Q、m及e表示)。(2)列式计算阿伏加德罗常数(NA): 。解析:(1)电镀时析出Cu的物质的量为mg64 g/mol=m64 mol,则电路中转移电子的总电量为Q=m64 mol2NA mol-1e,即得NA=64Q2me。(2)实验中m平均值为0.041 7 g,Q的平均值为 122.8 C,e=1.6 10-19C,则NA=64Q2me=64122.820.041 71.610-19 mol-15.891023 mol-1。答案:(1)64Q2me(2)NA=64Q2me=64122.820.041 71.610-19 mol-15.891023 mol-1