高中化学课时素养评价 四气体摩尔体积.docx

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高中化学课时素养评价四气体摩尔体积

高中化学课时素养评价四

气体摩尔体积

（30分钟　50分）

一、选择题（本题包括5小题,每小题4分,共20分）

1.（2019·广州高一检测）下列说法正确的是（　　）

A.1mol任何物质的体积都约是22.4L

B.20℃,1.0×105Pa,同体积的O2、CO2含有相同的分子数

C.1mol气态物质,当体积为22.4L时,该气体一定处于标准状况

D.2mol气体体积约为44.8L

【解析】选B。

A中标准状况下,1mol任何气体的体积都约是22.4L,故A错误;B中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数目的分子,故B正确;C中1mol气态物质在非标准状况时,体积也有可能等于22.4L,故C错误;D中缺少标准状况这个条件,故D错误。

【补偿训练】

（2019·宁波高一检测）现有下列四种因素:

①温度和压强,②所含微粒数,③微粒本身大小,④微粒间的距离,其中对气体物质体积有显著影响的是（　　）

A.①②③B.①③④

C.①②④D.①②③④

【解析】选C。

对气体物质体积有显著影响的因素包括温度和压强、所含微粒数的多少以及微粒间的距离3个方面,故选项C正确。

2.标准状况下,下列物质中含氢原子个数最多的是（　　）

A.3.01×1024个H2S分子　　　B.22.4LH2

C.23gC2H5OHD.22.4LNH3

【解析】选A。

3.01×1024个H2S分子中含氢原子个数为6.02×1024;22.4LH2物质的量为1mol,含有的氢原子个数为1mol×2×6.02×1023mol-1=1.204×1024;23gC2H5OH中氢原子个数为

×6.02×1023mol-1×6=1.806×1024;22.4LNH3含氢原子个数为

×6.02×1023mol-1×3=1.806×1024。

3.（2019·济宁高一检测）目前科学家已发现一种新型氢分子,其化学式为H3,在相同条件下,等质量的H3和H2相同的是（　　）

A.原子数B.分子数

C.体积D.物质的量

【解析】选A。

由于H3和H2均由氢原子构成,因此等质量的H3和H2分子中具有相同的原子数,因此它们的分子数一定不同,因而体积不同,物质的量也不同。

【补偿训练】

（2019·湛江高一检测）标准状况下,若VL甲烷中含有的氢原子个数为n,则阿伏加德罗常数可表示为（　　）

A.

　　B.

　　C.

　　D.

【解析】选D。

1molCH4中含氢原子个数为4NA,即含有氢原子个数为n的CH4的物质的量n（CH4）=

n（CH4）=

解得NA=

D正确。

4.（2019·三明高一检测）设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是

（　　）

A.18gC含有9NA个电子

B.标准状况下,22.4LCCl4含有4NA个氯原子

C.标准状况下,33.6LN2和H2的混合气体中含3NA个原子

D.含2.709×1024个原子的水分子含有1.5NA个氧原子

【解析】选B。

n（e-）=

×6=9mol,N（e-）=9NA,故A项正确;标准状况下的CCl4是液体,n（CCl4）>1mol,N（Cl）>4NA,故B项错误;n（N、H）=

×2=3mol,N（N、H）=3NA,故C项正确;n（O）=

=1.5mol,N（O）=1.5NA,故D项正确。

【补偿训练】

1.（2019·泸州高一检测）下列各组物质中,所含分子数一定相同的是（　　）

A.2gH2和16gO2

B.0.1molHCl和2.24LAr

C.150℃、1.01×105Pa时,1LCO2和1LH2O

D.28gCO和6.02×1022个O3

【解析】选C。

A项,n（H2）=

=1mol,n（O2）=

=0.5mol,故N（H2）∶N（O2）=2∶1;B项,没有注明2.24LAr所处的状况;C项,同温同压下,n（CO2）∶n（H2O）=N（CO2）∶N（H2O）=V（CO2）∶V（H2O）;D项,N（CO）=

×NA=6.02×1023。

2.（2019·泰安高一检测）下列条件下,两种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C2H4和C2H6

D.同压强、同体积的N2O和CO2

【解析】选A。

A项N2和CO摩尔质量相同,质量相同时,物质的量相同,分子数相同,所含原子数也相同;B项同温度、同体积而压强不同时,H2和N2的物质的量不同,原子数也不同;C项同体积、同密度时两种气体的质量相同,但摩尔质量不同,分子数不同,原子数也不同;D项当同压强、同体积时,其温度和物质的量不一定相同,则原子个数不一定相同。

3.丙烷通常被用来驱动火车、公交车、叉车和出租车,也被用来充当休旅车和露营时取暖和做饭的燃料。

下列关于丙烷（C3H8）的说法中正确的是（　　）

A.1molC3H8的气体体积为22.4L

B.常温常压下,11.2LC3H8的物质的量为0.5mol

C.5LC3H8和5LCO2的质量相等

D.丙烷在标准状况下的密度为1.96g·L-1

【解析】选D。

A项未指明状况,无法计算;B项缺常温常压下Vm,无法计算;C项未指明状况,无法比较其质量;D项由M=ρVm得ρ=

=

≈1.96g·L-1,正确。

5.（2019·朝阳区高一检测）只给出表中甲和乙对应的量,不能用来求物质的量的是（　　）

甲

乙

A

物质的微粒数

阿伏加德罗常数

B

标准状况下气体摩尔体积

标准状况下气体体积

C

固体体积

固体密度

D

非标准状况下物质的质量

物质的摩尔质量

【解析】选C。

A项对应公式n=

B项对应公式n=

;C项只能求出固体的质量,不知摩尔质量,无法求其物质的量;D项对应公式n=

。

【补偿训练】

1.（2019·湛江高一检测）同温同压下,等质量的N2O4和NO2两种气体相比较,下列叙述正确的是（　　）

A.体积之比为2∶1

B.分子个数之比为1∶1

C.原子个数之比为1∶1

D.氮原子个数之比为2∶1

【解析】选C。

同温同压下,气体的Vm相同,且M（N2O4）=2M（NO2）,n（N2O4）∶n（NO2）=

∶

=1∶2,气体的Vm相同,由n=

可知,体积之比为1∶2,A错误;物质的量之比为1∶2,则分子数之比为1∶2,B错误;分子数之比为1∶2,则原子数之比为（1×6）∶（2×3）=1∶1,C正确;分子数之比为1∶2,则氮原子个数之比为1∶1,D错误。

2.（2019·龙岩高一检测）如图所示是表示物质分子的示意图,①和②为两个体积相同的固定容器,图中“

”和“

”分别表示氢原子和氧原子,则下列说法正确的是（　　）

A.若①中的H2为1mol,则①中所含氢原子个数为6.02×1023

B.若①中的H2为1mol,则它的体积约为22.4L

C.①和②中气体的质量比为1∶8

D.①和②中气体的物质的量比为1∶2

【解析】选C。

1molH2所含氢原子个数为2×6.02×1023,A项错误;没有指明①处于标准状况下,B项错误;由图可知,①和②中H2与O2的个数比为2∶1,所以物质的量比为2∶1,质量比为1∶8,C项正确,D项错误。

二、非选择题（本题包括1小题,共10分）

6.（2019·深圳高一检测）

（1）现有34g某气体,摩尔质量为17g·mol-1,则:

①该气体的物质的量为________mol。

②该气体所含分子数为________NA。

③该气体在标准状况下的体积为________L。

（2）________gH2O中的氧原子数目与标准状况下22.4LCO2中的氧原子数目相同。

【解析】

（1）该气体的物质的量为

=2mol,分子数为2NA,在标准状况下的体积为22.4L·mol-1×2mol=44.8L。

（2）标准状况下22.4LCO2是1mol,氧原子的物质的量是2mol,故水是2mol,即36g。

答案:

（1）①2　②2　③44.8　

（2）36

【补偿训练】

1.某双原子分子构成的气体,其摩尔质量为Mg·mol-1,该气体的质量为mg,阿伏加德罗常数为NA,则:

（1）该气体的物质的量为________mol,在标准状况下的体积为________L。

（2）该气体在标准状况下的密度为__g·L-1。

（3）该气体所含的原子总数为________个。

（4）该气体的一个分子的质量为________g。

【解析】

（1）气体的物质的量为n=

=

mol,在标准状况下,

Vm=22.4L·mol-1,V=n·Vm=

mol×22.4L·mol-1=

L;

（2）标准状况下,ρ=

=

=

g·L-1;（3）气体中含有的原子数为

mol×2×NA=

;（4）一个分子的质量为

=

g。

答案:

（1）

（2）

　（3）

　（4）

2.（2019·邢台高一检测）

（1）相同物质的量的CO2和O2,其分子数之比为________,原子数之比为________,氧原子数之比为________;质量相同的CO2和O2,其物质的量之比为________。

（2）气体A在标准状况下的密度为1.25g·L-1,则气体A的相对分子质量为________。

若气体A为空气的主要成分,则气体A的化学式为________;若气体A为有毒的双原子分子,则其化学式为________。

【解析】

（1）分子数与物质的量成正比,即分子数之比为1∶1,1个CO2和1个O2分子分别含3个原子和2个原子,因分子数相同,故原子数之比为3∶2;1个CO2和1个O2分子均含2个氧原子,因分子数相同,故氧原子数之比为1∶1;质量相同的CO2与O2的物质的量之比为

∶

=8∶11。

（2）根据M=ρ×Vm,该气体的摩尔质量为1.25g·L-1×22.4L·mol-1=28g·mol-1,即该气体的相对分子质量为28;若气体A为空气的主要成分,则气体A的化学式为N2;若气体A为有毒的双原子分子,则其化学式为CO。

答案:

（1）1∶1　3∶2　1∶1　8∶11

（2）28　N2　CO

一、选择题（本题包括1小题,共5分）

7.（2019·海口高一检测）如图两瓶体积相等的气体,在同温同压下瓶内气体的关系一定正确的是（　　）

A.原子数相等B.密度相等

C.质量相等D.摩尔质量相等

【解析】选A。

由同温同压可得Vm相同,再由公式n=

可得两瓶内分子的物质的量相同,又都是双原子分子,所以原子的物质的量相同,由个数之比等于物质的量之比可得两瓶内分子所含原子数相同,A项正确;两瓶内分子的物质的量相等,由m=nM,M不一定相等,故m不一定相等,同时由ρ=

也可得ρ不一定相等。

【补偿训练】

1.（2019·济南高一检测）同温同压下,质量相同的CO2、H2、O2、CH4、SO2五种气体,下列说法错误的是（　　）

A.所占的体积由大到小的顺序是H2>CH4>O2>CO2>SO2

B.所含分子数由多到少的顺序是H2>CH4>O2>CO2>SO2

C.密度由大到小的顺序是SO2>CO2>O2>CH4>H2

D.所含的电子数由多到少的顺序是CO2>SO2>CH4>O2>H2

【解析】选D。

根据n=

可知,质量相同时,摩尔质量越大,物质的量越小,则体积也越小,质量相同的CO2、H2、O2、CH4、SO2五种气体,所占的体积由大到小的顺序是H2>CH4>O2>CO2>SO2,选项A正确;根据n=

可知,质量相同时,摩尔质量越大,物质的量越小,则分子数越少,同温同压下,质量相同的CO2、H2、O2、CH4、SO2,分子数由多到少的顺序是H2>CH4>O2>CO2>SO2,选项B正确;同温同压下,密度之比等于摩尔质量之比,CO2、H2、O2、CH4、SO2五种气体摩尔质量由大到小的顺序是SO2>CO2>O2>CH4>H2,密度的大小顺序为SO2>CO2>O2>CH4>H2,选项C正确;取mg五种气体,质量相同的CO2、H2、O2、CH4、SO2五种气体含电子数分别为

×22,

×2,

×16,

×10,

×32,所含的电子数由多到少的顺序是H2>CH4>CO2=O2=SO2,选项D错误。

【延伸探究】

（1）若将题目中的“质量相等”改为“物质的量相等”,判断各选项的正误。

提示:

物质的量相同,因此在相同条件下气体的体积相同,A项说法错误;物质的量相同,分子数必然相同,B项说法错误;根据阿伏加德罗定律,气体的密度之比等于相对分子质量之比,因此C项说法错误;CO2、H2、O2、CH4、SO2五种气体所含电子数分别为22、2、16、10、32,因此物质的量相等的五种气体所含的电子数由多到少的顺序是SO2>CO2>O2>CH4>H2,故D项说法正确。

（2）若同温同压下,CO2、H2、O2、CH4、SO2五种气体所含有的原子数相同,则它们的体积之比为多少?

提示:

:

:

:

:

。

2.（2019·东莞高一检测）在三个相同体积的密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体,当它们的温度和密度都相同时,这三种气体的压强（p）从大到小的顺序是

（　　）

A.p（Ne）>p（H2）>p（O2）

B.p（O2）>p（Ne）>p（H2）

C.p（H2）>p（O2）>p（Ne）

D.p（H2）>p（Ne）>p（O2）

【解析】选D。

依据阿伏加德罗定律,同温度、同体积的气体的压强与气体的物质的量成正比,解题的关键是比较三种气体的物质的量。

三个密闭容器体积相同,当密度都相同时,由m=ρV可知三种气体的质量相同,设每种气体的质量都是1g,则其物质的量分别为n（Ne）=

n（H2）=

n（O2）=

则n（H2）>n（Ne）>n（O2）,所以p（H2）>p（Ne）>p（O2）。

二、非选择题（本题包括1小题,共15分）

8.（2019·晋江高一检测）

（1）在标准状况下,CO与CO2的混合气体共39.2L,质量为61g。

则两种气体的物质的量之和为______mol,其中CO的体积分数是______,CO2的质量分数是__________________________________。

（2）同温同压下的氧气和氢气,两种气体的密度之比为________;若质量相等,两种气体的体积之比为______。

【解析】

（1）标准状况下,CO与CO2混合气体的物质的量为

=1.75mol;假设CO的物质的量为x,则CO2的物质的量为1.75mol-x,由此可得质量关系如下:

28g·mol-1·x+44g·mol-1·（1.75mol-x）=61g,求得x=1mol,即CO为1mol,CO2为0.75mol;相同条件下体积分数等于物质的量分数,所以CO的体积分数为

×100%≈57.1%;CO2的质量分数为

×100%≈54.1%。

（2）同温同压下氧气和氢气的密度之比等于它们的摩尔质量之比,即为16∶1;当质量相等时,体积之比等于物质的量之比,即为1∶16。

答案:

（1）1.75　57.1%　54.1%

（2）16∶1　1∶16

【补偿训练】

现有14.4gCO和CO2的混合气体,在标准状况下其体积为8.96L。

回答下列问题:

（1）混合气体中碳原子的个数为________（用NA表示阿伏加德罗常数的值）。

（2）将混合气体依次通过如图所示装置,最后收集在气球中（实验在标准状况下测定）。

①气球中收集到的气体的摩尔质量为____________________。

②气球中收集到的气体中,电子总数为 ______________________________

（用NA表示阿伏加德罗常数的值）。

③气球的体积为________L。

【解析】

（1）0.4molCO和CO2的混合气体中,碳原子为0.4mol,即0.4NA。

（2）①将混合气体依次通过NaOH溶液和浓硫酸,则最后收集到的气体是CO。

②设原混合气体中CO的物质的量为n1,CO2的物质的量为n2。

则

解得

因此气球中收集到0.2molCO,含有2.8mol电子。

③0.2molCO在标准状况下的体积为4.48L。

答案:

（1）0.4NA

（2）①28g·mol-1　②2.8NA　③4.48