高中化学苏教版化学家眼中的物质世界 课时作业与专题检测专题1第一单元3

第3课时物质的聚集状态气体摩尔体积1．已知某气体的摩尔质量为M，一定条件下的摩尔体积为Vm，下列说法正确的是()A．一个该气体分子的质量为M/NAB．一个该气体分子的体积为Vm/NAC．气体摩尔体积的大小取决于气体分子本身的大小D．上述说法均不正确 解析A项，阿伏加德罗常数个分子的质量(单位为g)在数值上等于其摩尔质量(单位为g/mol)，则一个该气体分子的质量为M/NA，故A正确；B项，气体体积包含分子本身大小及分子间隙，故B错误；C项，气体分子大小与分子间距相比，可以忽略分子大小，分子间距受温度、压强影响，气体摩尔体积的大小取决于温度、压强，故C错误；D项，根据上述分析可知，故D错误，故选A。 答案A2．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是()A．1molNHeq\o\al(＋,4)所含有的电子数为11NAB．20g氖气所含有的分子数约为×1023C．标准状况下，LSO2气体所含的原子数为NAD．常温常压下，32gO2和O3的混合气体所含原子数2NA 解析A项，铵根离子为10电子微粒，故1mol铵根离子中含10mol电子即10NA个，故A错误；B项，氖气为单原子分子，氖气的摩尔质量为20g/mol，故20g氖气中氖气分子的物质的量n＝eq\f(20g,20g/mol)＝1mol，个数为×1023个，故B错误；C项，标况下L二氧化硫的物质的量为1mol，而1mol二氧化硫中含3mol原子，即3NA个，故C错误；D项，氧气和臭氧均由氧原子构成，故32g混合物中含有的氧原子的物质的量n＝eq\f(32g,16g/mol)＝2mol，个数为2NA个，故D正确，故选D。 答案D3．下列叙述正确的是()A．一定温度、压强下，气体的体积由其分子的大小决定B．一定温度、压强下，气体的体积由其物质的量的多少决定C．气体摩尔体积是指1mol任何气体所占的体积，约为LD．不同的气体，若体积不等，则它们所含的分子数一定不等 解析在温度和压强一定时，由于气体分子之间的距离要比分子本身的直径大很多倍，所以气体的体积主要由气体物质的量的多少来决定，A错误、B正确；在不同的条件下，不同的气体体积不等，但它们所含的分子数有可能相等。1mol任何气体所占的体积约为L是指标准状况下的气体摩尔体积，C错误；不同的气体，若体积不等，在不同条件下分子数可能相等，D错误。 答案B4．(2023·浙江诸暨高一调研改编)下列叙述中正确的是()A．气体摩尔体积为L·mol－1B．标准状况下，LO2的质量是32gC．2LCO2和2LH2O的分子数一定相同D．LO2和molO2的分子数一定相同 解析在标准状况下，气体摩尔体积为L·mol－1，其他状况下，不一定为L·mol－1，A错误；标准状况下，LO2的物质的量为1mol，其质量为32g，B正确；没指明状况，无法比较，C、D错误。 答案B5．2023年10月23日，据国外媒体报道，美国宇航局(NASA)“好奇号”火星车拍摄到一幅高达13亿像素的高分辨率照片，揭示了可能隐藏火星生命信息的夏普山全貌。该火星探测器负责探索评估火星生命的状况。在火箭中常使用偏二甲肼(C2H8N2)和四氧化二氮(N2O4)作为推进剂，有的则使用效能更高的液氢和液氧。下列说法正确的是()A．1molN2O4气体的体积为LB．L液氢的质量为1gC．标准状况下1mol氢气和氧气混合气的体积约为LD．1molC2H8N2的质量小于LN2O4的质量 解析A选项没有说明标准状况下；B选项为液氢；C正确；D中LN2O4不一定是1mol。 答案C6．等质量的①CH4、②H2、③H2O、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＞②C．③＞②＞④＞① D．②＞①＞④＞③ 解析标准状况下，水为液体，其它三种为气体，水的密度最大，质量相等情况下，水的体积最小，根据n＝eq\f(m,M)可知，代入pV＝nRT，得pV＝eq\f(m,M)RT，所以同温同压下，气体质量相等，则气体体积与摩尔质量成反比，所以相对分子质量越大，气体体积越小，①CH4、②H2、④SO2的相对分子质量分别为16、2、64，故体积②＞①＞④，所以在标准状况下体积由大到小顺序为②＞①＞④＞③，故选D。 答案D7．下列说法中不正确的是()A．常温下，1molH2的体积大于LB．1mol任何气体，体积均约为LC．molN2和molO2的混合气体在标准状况下的总体积约为LD．18g水的体积约为18mL 解析1mol任何气体，在标准状况下占有的体积都约为L，B选项缺少标准状况条件。 答案B8．下列说法正确的是()A．1molCO和1molN2所含分子数相等，质量相等，它们所占的体积也相等B．LH2和71gCl2的物质的量相等C．非标准状况下，1mol任何气体的体积有可能是LD．1molHCl和1molH2O在标准状况下的体积都约是L 解析A项，没有指明两种气体CO和N2所处的状态是否相同，故二者的体积不一定相等，A错；B项，没有指明H2是否处于标况下，B错；C项正确；D项，标况下的H2O为液态，D错。 答案C9．(加试题)在标准状况下，下列气体密度最小的是() A．CO2 B．H2 C．O2 D．Cl2 解析摩尔质量越小的气体，标准状况下密度越小，选项中氢气的摩尔质量最小。 答案B10．(加试题)同温同压下，等质量的O2和O3相比较，下列结论正确的是()A．它们的分子数目之比是1∶1B．它们的氧原子数目之比是2∶3C．它们的密度之比为2∶3D．它们的体积之比是1∶1 解析同温同压下，气体的摩尔体积相等，A.根据N＝nNA＝eq\f(m,M)NA，相同质量时，其分子数之比等于其摩尔质量的反比＝48g/mol∶32g/mol＝3∶2，故A错误；B.根据A知，其分子数之比为3∶2，一个氧气分子中含有2个氧原子，一个臭氧分子中含有3个氧原子，所以其原子总数之比＝(3×2)∶(2×3)＝1∶1，故B错误；C.根据ρ＝eq\f(m,V)＝eq\f(nM,nVm)＝eq\f(M,Vm)知，其密度之比等于其摩尔质量之比＝32g/mol∶48g/mol＝2∶3，故C正确；D.根据V＝nVm＝eq\f(m,M)Vm知，相同质量时，其体积之比等于其摩尔质量的反比＝48g/mol∶32g/mol＝3∶2，故D错误；故选C。 答案C11．(加试题)下列条件中，两种气体所含原子数一定相等的是()A．同质量、同密度的N2和COB．同温度、同体积的H2和N2C．同体积、同密度的C2H6和NOD．同压强、同体积的N2O和CO2 解析因为N2和CO具有相同的摩尔质量，所以两者质量相同时物质的量相等，分子个数相等，又因两者都是双原子分子，故原子个数也相等，A项正确；同温度、同体积时，没有提到压强，因此分子个数不一定相等，B项错误；体积相同、密度相同，则质量相等，C2H6和NO的摩尔质量也相等，则分子个数相等，但由于它们的分子中原子个数不同，所以原子总数不相等，C项错误；同压强、同体积时，由于没有说明温度，两种气体的物质的量不一定相等，因此D项错误。 答案A12．(加试题)由CO2、H2和CO组成的混合气体，在同温同压下与N2的密度相同，则该混合同气体中CO2、H2和CO的体积比为()A．29∶8∶14 B．22∶1∶14C．13∶8∶14 D．26∶6∶14 解析由于CO和N2具有相同的相对分子质量，所以CO2、H2、CO混合气体的平均相对分子质量仅由CO2和H2来决定，CO的量可以任意，由交叉法：＝eq\f(13,8)，根据十字交叉法可求得CO2和H2的体积比为26∶16或13∶8时(CO的量可以任意)混合气体的平均相对分子质量为28，故选C。 答案C13．(加试题)三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)＜Mr(Y)＝Mr(Z)，下列说法正确的是()A．三种气体密度最小的是XB．分子数目相等的三种气体，质量最大的是Y C．若一定条件下，三种气体体积均为L，则它们的物质的量一定均为mol D．20℃时，若2molY与1molZ体积相等，则Y、Z气体所承受的压强比为2∶1 解析A项，根据密度ρ＝eq\f(M,Vm)，气体处在相同的条件下，则密度和相对分子质量成正比，三种气体密度最小的是X，但是温度压强不定，所以Vm不一定，即密度无法判断，故A错误；B项，根据m＝nM＝eq\f(N,NA)M，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是Z，故B错误；C项，气体的物质的量n＝eq\f(V,Vm)，Vm和气体的状态有关，三种气体体积均为L，Vm不一定等于L/mol，所以它们的物质的量不一定均为mol，故C错误；D项，若2molY与1molZ体积相等，则二者的物质的量之比是2∶1，同温同体积的气体物质的量之比等于压强之比，Y、Z气体所承受的压强比为2∶1，故D正确。故选D。 答案D14．(加试题)下列示意图中，白球代表氢原子，黑球代表氦原子，方框代表容器，容器中间有一个可以上下滑动的隔板(其质量忽略不计)。其中能表示等质量的氢气与氦气的是() 解析氦气是单原子气体，故排除B项；相等质量的氢气和氦气，氢气的物质的量是氦气的两倍，氢气所占的体积也是氦气的两倍，故选A。 答案A15．(1)标准状况下，LCH4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17gNH3所含有分子数相同的氧气的体积(标准状况)是________L。 (3)某g气体在标准状况下的体积是L则其摩尔质量是________。 (4)标准状况下×1023个CH4所占的体积为_________________________________________________________________。 解析n(CH4)＝eq\f(V,Vm)＝eq\fL,L·moL－1)＝mol。所以含有mol碳原子，6mol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15mol。2molNH3中含有6molH，2molNH3的分子个数为2NA，即×1024。(2)17gNH3的物质的量为eq\f(17g,17g·mol－1)＝1mol，故与17gNH3所含有分子数目相同的O2为1mol，标准状况下体积为L。(3)该g气体的物质的量为eq\fL,L·mol－1)＝mol，故该气体的摩尔质量为eq\fg,mol)＝g·mol－1。(4)×1023个CH4所占的体积(标准状况下)：mol×L·mol－1＝L。 答案(1)61515×1024(或2NA) (2)(3)g·mol－1(4)L16．(加试题)如图所示，一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a和b分成甲、乙两室。标准状况下，在乙室中充入molHCl，甲室中充入NH3、H2的混合气体，静止时活塞位置如下图。已知甲、乙两室中气体的质量之差为g。(1)甲室中气体的物质的量为________mol。(2)甲室中气体的质量为________g。 (3)甲室中NH3、H2的物质的量之比为________，质量之比为__________________________________________________________________。 (4)将隔板a去掉，发生下列反应：HCl(g)＋NH3(g)=NH4Cl(s)，当HCl与NH3完全反应后，活塞b将位于刻度“________”处(填数字)。 解析由图可知甲、乙两室气体的体积之比为5∶3，故其物质的量之比为5∶3，所以甲室中气体为mol。 (2)HCl气体的质量为mol×g/mol＝g，NH3、H2的摩尔质量均小于HCl的摩尔质量，则甲室中气体的质量为g－g＝g。(3)NH3、H2混合气体的平均摩尔质量为g/mol，用十字交叉法可求出二者的物质的量之比为3∶2，质量之比为51∶4。(4)甲室中NH3的物质的量为mol×eq\f(3,5)＝mol，恰好等于HCl的物质的量，所以二者恰好完全反应生成NH4Cl固体，剩余H2的物质的量为mol，所以活塞b将会左移至“2”处。 答案(1)(2)(3)3∶251∶4(4)217．(加试题)生态农业涉及农家肥料的综合利用，某种肥料经发酵得到一种含甲烷、二氧化碳、氮气的混合气体。L(标准状况)该气体通过盛有红热CuO粉末的硬质玻璃管，发生的反应为CH4＋4CuOeq\o(=,\s\up7(△))CO2＋2H2O＋4Cu。当甲烷完全反应后，硬质玻璃管的质量减轻g。将反应后产生的气体通过过量的澄清石灰水中，充分吸收，生成沉淀g。(1)原混合气体中甲烷的物质的量是________。(2)原混合气体中氮气的体积分数为____