苏教版 (2019)必修 第一册第二单元 物质的化学计量第2课时免费随堂练习题

第2课时　气体摩尔体积

基础过关练

题组一　影响气体体积的因素　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1.(2020吉林汪清第六中学高一上期中)气体的体积主要是由下列哪些因素决定的(　　)

①气体分子的大小

②气体分子数的多少

③气体分子间的距离

④气体分子的相对分子质量

A.①② B.①③

C.②③ D.②④

2.相同物质的量的各固体或液体的体积并不相同,其主要原因是(　　)

A.粒子大小不同

B.粒子质量不同

C.粒子间距离不同

D.粒子的状态不同

题组二　气体摩尔体积

3.(2020河北石家庄高一上月考)下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是(　　)

A.相同条件下,气体物质的量越大,气体摩尔体积越大

B.通常状况下的气体摩尔体积大于22.4 L/mol

C.非标准状况下的气体摩尔体积不可能为22.4 L/mol

D.在标准状况下,混合气体的摩尔体积比22.4 L/mol大

4.下列关于2 mol CO2的叙述中,正确的是(　　)

A.体积为44.8 L

B.电子数约为32×6.02×1023

C.质量为88 g

D.含有4 mol原子

5.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)

A.物质的量的单位是mol-1

B.12 g 12C 中所含的碳原子数为NA

C.标准状况下,22.4 L任何气体所含原子数均为NA

D.相同体积的O2(g)和NO2(g)分子数均为NA

6.(2020安徽合肥十中高一上期中)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关叙述正确的是(　　)

A.在标准状况下,1 mol N2的体积为22.4 L/mol

B.分子总数为NA的NO2和CO2混合气体中含有的氧原子数为2NA

C.1 L一氧化碳气体一定比1 L氧气的质量小

D.常温常压下,8 g O3中含有8NA个电子

7.(2020福建师范大学附属中学高一上期中)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)

A.标准状况下,22.4 L任何气体都约含有6.02×1023个分子

B.含1 mol氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L

C.常温常压下,11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA

D.标准状况下,11.2 L蔗糖含有的分子数为0.5NA

题组三　标准状况下气体的体积与物质的量、质量及微粒数目间的转化

8.(2020湖南张家界高一上期中)标准状况下,11 g某气体的体积为5.6 L,则该气体的摩尔质量为(　　)

A.11 B.44 

C.11 g/mol D.44 g/mol

9.(2020甘肃兰州第一中学高一上期中)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　)

A.常温常压下,92 g NO2和N2O4的混合气体含有的原子数为3NA

B.常温下,4.4 g CO2和N2O(互不反应)的混合物中所含有的电子数为2.2NA

C.标准状况下,22.4 L CO和CO2的混合气体中含碳原子数为0.5NA

D.4 ℃时,18 L H2O中含有的原子总数为3NA

10.人造空气(氧气与氦气的混合气)可用于减轻某些病痛或供深水潜水员使用。标准状况下,11.2 L人造空气的质量是4.8 g,其中氧气与氦气的质量之比是(　　)

A.1∶1 B.2∶1 

C.1∶4 D.2∶3

11.某气态氧化物的化学式为R2O3,在标准状况下,7.6 g该氧化物的体积是2 240 mL,则此氧化物的摩尔质量是　　　　　,R的相对原子质量是　　　。 

题组四　阿伏加德罗定律及其应用

12.等质量的①CH4、②H2、③HCl、④SO2,在标准状况下所占体积由大到小排列的顺序是(　　)

A.②>①>③>④ 

B.④>③>①>②

C.③>②>④>① 

D.①>④>②>③

13.已知同温同压下,气体的密度与它的摩尔质量成正比。一只气球若放在空气 (空气的平均摩尔质量为 29 g/mol)中可静止不动,那么在相同条件下该气球放在下列气体中会下沉的是(　　)

A.O2 B.Cl2 C.CO2 D.CH4

14.同温同压下,某容器充满O2质量为116 g,若充满CO2质量为122 g,现充满某气体质量为114 g,则该气体的相对分子质量为(　　)

A.30 B.28 

C.32 D.64

能力提升练

题组一　关于“22.4 L/mol”的应用

1.(2020陕西延安第一中学高一上期中,)下列说法中正确的是(　　)

A.1 mol O2和1 mol N2所占有的体积都约为22.4 L

B.标准状况下,22.4 L由N2、N2O组成的混合气体中所含有的N的物质的量为2 mol

C.在标准状况下,1 mol H2和1 mol H2O所占有的体积都约为22.4 L

D.H2的气体摩尔体积约为22.4 L

2.(2020山东临沂第十九中学高一上第二次质量调研,)标准状况下,将1 g H2和11.2 L O2混合,得到气体的体积为(　　)

A.22.4 L B.小于22.4 L

C.5.6 L D.4.48 L

3.(2020吉林蛟河高一上期中联考,)下列说法正确的是(　易错　)

①标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L

②0.5 mol H2所占体积为11.2 L

③标准状况下,1 mol H2O的体积为22.4 L

④标准状况下,28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L

⑤任何气体的气体摩尔体积都约为22.4 L/mol

⑥标准状况下,体积相同的气体的分子数相同

A.①③⑤ B.④⑥ 

C.③④⑥ D.①④⑥

4.(2020四川成都外国语学校高一上期中,)热分解化学方程式为2M(NO3)22MO+4NO2↑+O2↑(M为某元素原子),加热29.6 g M(NO3)2使其完全分解,在标准状况下收集到11.2 L的气体,那么M的相对原子质量是(　　)

A.64 B.24 C.65 D.40

题组二　关于阿伏加德罗常数的综合计算

5.(2020福建三明第一中学高一上第一次月考,)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是(　　)

A.18 g冰水混合物中有NA个原子和10NA个电子

B.常温常压下,16 g 氧气和臭氧混合气体含有NA个氧原子

C.标准状况下,33.6 L水含有1.5NA个水分子

D.2.24 L二氧化碳中含有0.3NA个原子

6.(2020黑龙江哈尔滨师范大学附属中学高一上期中,)m g某O2和N2的混合气体含有b个分子,则n g该混合气体在标准状况下的体积是(NA表示阿伏加德罗常数的值)(　　)

A. L B. L

C. L D. L

题组三　阿伏加德罗常数及其推论的应用

7.(2020浙江嘉兴第一中学、湖州中学高一上期中联考,)在0 ℃、1.01×105 Pa下,有关H2、O2、CH4三种气体的叙述正确的是(　　)

A.等体积的三种气体,其物质的量之比等于相对分子质量之比

B.三种气体的密度之比等于其摩尔质量之比

C.等质量的三种气体,其体积之比等于相对分子质量之比

D.等体积、等密度的三种气体的物质的量之比等于其摩尔质量之比

8.(2020山西长治第二中学高一上期中,)下列说法正确的是(深度解析)

A.温度相同、体积相同的O2(g)和N2(g)分子数之比为1∶1

B.温度相同、压强相同的SO2(g)和CO2(g)密度之比为11∶16

C.温度相同、压强相同、质量相同的O2(g)和H2(g)体积之比为1∶16

D.温度和容积相同的两密闭容器中分别盛有5 mol O2(g)和2 mol N2(g),则两容器内压强之比为2∶5

9.(2020河北邯郸高一上期中,)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(　　)

A.原子数目相等的三种气体,质量最大的是Z

B.相同条件下,同质量的三种气体,气体密度最小的是X

C.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 mol

D.同温下,体积相同的两密闭容器分别充入2 g Y气体和1 g Z气体,则其压强之比为2∶1

10.(2020安徽师范大学附属中学高一上月考,)室温下,某容积固定的密闭容器由可移动的挡板(厚度可忽略)隔成A、B两室,分别向A、B两室充入H2、O2的混合气体和1 mol空气,此时活塞的位置如图所示。

(1)A室混合气体的物质的量为　　　,标准状况下体积为　　　。 

(2)实验测得A室混合气体的质量为34 g,则该混合气体的密度是同温同压条件下氦气密度的　　　倍。若将A室H2、O2的混合气体点燃,恢复原温度后,最终挡板停留的位置在　　　刻度。 

答案全解全析

基础过关练

1.C　由于气体分子间距离较大,远大于分子的直径,所以分子大小可以忽略不计,故决定气体体积的因素主要为分子数和分子间的距离,与气体的相对分子质量无关,C项正确。

2.A　影响固体或液体体积的主要因素是微粒的数目和微粒的大小。

3.B　气体摩尔体积的数值只受气体所处状况的影响,与气体的物质的量无关,A项错误;标准状况(即0 ℃、101 kPa)时,气体摩尔体积约为22.4 L/mol,通常状况下,由于温度高于0 ℃,气体分子间的距离增大,故气体摩尔体积大于22.4 L/mol,B项正确;标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L/mol,当温度和压强同等程度增大或减小时,气体摩尔体积仍可能为22.4 L/mol,C项错误;气体摩尔体积的数值只受气体所处状况的影响,与气体的种类无关,D项错误。

4.C　气体所处的状况未知,则气体摩尔体积未知,无法计算气体体积,A项错误;由N=n×NA可知,2 mol CO2中所含分子数约为2×6.02×1023,则电子数约为2×6.02×1023×22,B项错误;由m=n×M可知,m(CO2)=2 mol×44 g/mol=88 g,C项正确;1个CO2分子中含有1个碳原子和2个氧原子,则2 mol CO2中所含原子的物质的量为2 mol×(1+2)=6 mol,D项错误。

5.B　物质的量的单位是mol,A项错误;12 g 12C的物质的量是1 mol,所含的碳原子数为NA,B项正确;标准状况下22.4 L任何气体所含分子数为NA,原子数不一定为NA,C项错误;相同体积的O2(g)和NO2(g)分子数不一定均为NA,因为气体的物质的量不能确定,D项错误。

6.B　L/mol是气体摩尔体积的单位,不是体积的单位,在标准状况下,Vm=22.4 L/mol,则1 mol N2的体积为22.4 L,A项错误;1个NO2和CO2分子中均含2个氧原子,故NA个NO2和CO2分子中含有的氧原子个数为2NA,B项正确;CO和O2所处的状况不明确,故1 L CO和1 L O2的物质的量不一定相同,则无法比较其质量,C项错误;8 g臭氧的物质的量为= mol,而一个臭氧分子中含24个电子,故 mol臭氧中含4NA个电子,D项错误。

7.A　标准状况下,22.4 L气体的物质的量为1 mol,所含分子数为NA,即约为6.02×1023,A项正确;氦气分子为单原子分子,故含1 mol氦原子的氦气的物质的量为1 mol,在标准状况下的体积为22.4 L,B项错误;常温常压下,气体摩尔体积大于22.4 L/mol,故11.2 L氯气的物质的量小于0.5 mol,则分子数小于0.5NA,C项错误;标准状况下蔗糖为固体,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,D项错误。

8.D　标准状况下,11 g某气体的体积为5.6 L,则其物质的量为=0.25 mol;该气体的摩尔质量M===44 g/mol,D项正确。

9.B　NO2和N2O4的最简式均为“NO2”,故92 g 混合物中含有的“NO2”的物质的量为=2 mol,而1 mol “NO2”中含3 mol原子,则2 mol “NO2”中含6 mol原子,即原子数为6NA,A项错误; 4.4 g CO2的物质的量为=0.1 mol,4.4 g N2O的物质的量为=0.1 mol,1个CO2或N2O中所含电子数均为22,所以0.1 mol CO2和N2O(互不反应)混合物中所含有的电子数为2.2NA,B项正确;标准状况下,22.4 L CO和CO2的混合气体的物质的量为1 mol,含有碳原子的物质的量为1 mol,碳原子数为NA,C项错误;4 ℃时,18 L H2O的质量为18 kg,物质的量为=1 000 mol,1个H2O分子含有3个原子,所以1 000 mol H2O中含有的原子总数为3 000NA,D项错误。

10.B　人造空气的物质的量是=0.5 mol,设氧气与氦气的物质的量分别是x mol、y mol,则x+y=0.5、32x+4y=4.8,解得x=0.1、y=0.4,则氧气与氦气的质量之比是3.2 g∶1.6 g=2∶1,B项正确。

11.答案　76 g·mol-1　14

解析　由m=n·M得M===76 g·mol-1;R2O3的相对分子质量为76,所以R的相对原子质量为=14。

12.A　由公式n=和=得出:同温同压下,气体质量相同时,气体的M越小,气体体积越大,A项正确。

13.D　同温同压下,气体的密度与它的摩尔质量成正比,氧气的摩尔质量为32 g/mol,氯气的摩尔质量为71 g/mol,二氧化碳的摩尔质量为44 g/mol,则三者的密度均比空气大,A、B、C项错误;CH4的摩尔质量为16 g/mol,密度比空气小,该气球放在CH4中会下沉,D项正确。

14.B　同温同压下,某容器体积一定,充满任何气体的物质的量均相同。设容器质量为m g,该气体的相对分子质量为Mr,则有==,解得m=100,Mr=28,故该气体的相对分子质量为28。

能力提升练

1.B　物质的量相同的情况下,影响气体体积的因素主要是微粒间的距离,这种距离与温度、压强有关,未指明气体所处状况,无法确定气体体积大小,A项错误;标准状况下气体摩尔体积为22.4 L/mol,22.4 L由N2和N2O组成的混合气体物质的量为1 mol,每个分子都含有2个氮原子,故所含有的氮原子的物质的量为2 mol,B项正确;标准状况下水是液体,不能使用气体摩尔体积22.4 L/mol进行计算,C项错误;气体摩尔体积的单位是L/mol,标准状况下H2的气体摩尔体积约是22.4 L/mol,D项错误。

2.A　标准状况下, 11.2 L O2的物质的量为0.5 mol,1 g H2的物质的量为0.5 mol;将0.5 mol H2和0.5 mol O2混合,标准状况下,混合气体的总体积为(0.5 mol+0.5 mol)×22.4 L/mol=22.4 L,A项正确。

3.B　分子不一定为气体分子,若为气体,标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L,①错误;气体所处状况未知,则Vm未知,不能利用V=n·Vm计算,②错误;标准状况下,H2O为液态,则不能使用气体摩尔体积计量,③错误;CO与N2的摩尔质量均为28 g/mol,标准状况下,28 g CO与N2的混合气体的体积约为×22.4 L/mol=22.4 L,④正确;气体摩尔体积与温度、压强有关,则气体所处状况未知,不能确定气体摩尔体积,标准状况下,任何气体的气体摩尔体积都约为22.4 L/mol,⑤错误;标准状况下,体积相同的气体,其物质的量相同,分子数也相同,⑥正确。

4.B　标准状况下生成气体的总物质的量为=0.5 mol,由2M(NO3)2 2MO+4NO2↑+O2↑可知,消耗M(NO3)2的物质的量为0.5 mol×=0.2 mol,则M(NO3)2的摩尔质量==148 g/mol,故M的相对原子质量为148-2×62=24,B项正确。

5.B　冰水混合物为纯净物,18 g冰水混合物所含水的物质的量为1 mol,则含有的原子数为3NA,同时含10NA个电子,A项错误;氧气和臭氧均由氧原子构成,故16 g氧气和臭氧的混合物中含有的氧原子的物质的量为=1 mol,故含有的氧原子数为NA,B项正确;标准状况下水为液态,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,C项错误;没有指明2.24 L二氧化碳气体所处的状况,则气体摩尔体积未知,无法计算含有的原子数,D项错误。

6.A　某O2和N2的混合气体,O2和N2的比例不变,则n g该混合气体分子个数=×n,其物质的量为×n mol,标准状况下的体积为×n×22.4 L,A项正确。

7.B　同温同压等体积的三种气体,物质的量相同,A项错误;同温同压下,三种气体的密度之比等于其摩尔质量之比,B项正确;等质量的三种气体,根据n=,其物质的量与摩尔质量成反比,同温同压下,气体体积之比等于物质的量之比,因此质量相同时,气体的体积与其相对分子质量成反比,C项错误;等体积、等密度即等质量,根据n=,气体物质的量与其摩尔质量成反比,D项错误。

8.C　压强不一定相同,则Vm不一定相同,体积相同时,O2和N2的物质的量不一定相同,二者分子数不一定相等,A项错误;等温、等压下,气体的Vm相同,气体密度之比等于摩尔质量之比,则SO2气体与CO2气体的密度之比=64∶44=16∶11,B项错误;由pV=nRT=知,温度相同、压强相同、质量相同时,气体体积与摩尔质量成反比,故O2和H2的体积之比为1∶16,C项正确;温度和容积相同,气体的压强与物质的量成正比,5 mol O2(g)和2 mol H2(g)的压强之比等于5∶2,D项错误。

9.B　三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)<Mr(Y)=0.5Mr(Z),即Mr(X)<Mr(Y)<Mr(Z)。根据m=nM=M可得,分子数目相等的三种气体,质量最大的是相对分子质量最大的Z,原子数目相等的三种气体,质量最大的无法判断,A项错误;相同条件下,气体密度和相对分子质量成正比,三种气体密度最小的是X,B项正确;气体的物质的量n=,气体所处的状况未知,则Vm不一定为22.4 L/mol,所以三种气体体积均为2.24 L,它们的物质的量不一定均为0.1 mol,C项错误;同温下,体积相同的两容器分别充入2 g Y气体和1 g Z气体,Mr(Y)=0.5Mr(Z),则二者的物质的量之比是4∶1,同温同体积的气体压强之比等于物质的量之比,即压强比为4∶1,D项错误。

10.答案　(1)2 mol　44.8 L　(2)4.25　2

解析　(1)A、B两室压强与温度均相同,气体的物质的量之比等于其体积之比,则A室中气体物质的量为1 mol×=2 mol,则其在标准状况下体积为2 mol×22.4 L/mol=44.8 L。(2)A室中混合气体的平均摩尔质量为=17 g/mol,同温同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比,所以该混合气体的密度是同温同压条件下氦气密度的4.25倍;设A室中氢气的物质的量为x mol、氧气物质的量为y mol,则:x+y=2,2x+32y=34,解得x=1、y=1,根据2H2+O22H2O中二者反应的物质的量关系可知O2过量,反应后剩余O2的物质的量是0.5 mol,恢复原温度后最终两室中压强相等,气体体积之比等于其物质的量之比,所以A、B两室的气体体积之比为0.5 mol∶1 mol=1∶2,则活塞停留在2刻度处。