高考化学一轮复习训练第1章第1节物质的量气体摩尔体积

第一章第一节[A组·基础练习]1．下列叙述中正确的是()A．摩尔是物质的量的单位，每摩尔物质约含有6.02×1023个分子B．1mol氧的质量为16gC．0.5molHe约含有6.02×1023个电子D．2H既可表示2个氢原子又可表示2mol氢分子【答案】C【解析】作为物质的量的单位，mol可以计量微观粒子(包括原子、分子、离子、原子团等)，每摩尔物质约含有6.02×1023个“粒子”，这里的“粒子”并不一定是分子，A错误；使用“mol”作单位时，所指粒子必须明确，且粒子种类要用适当的符号或化学式表示，“1mol氧”的说法错误，B错误；2H只表示1个2H原子和2H这种核素，D错误。2．下列对溶液物质的量浓度、质量分数的理解正确的是()A．用100mL水吸收0.1molHCl气体所得溶液的物质的量浓度恰好是1mol·L－1B．1L水中溶解5.85gNaCl所形成的溶液的物质的量浓度是0.1mol·L－1C．将25g胆矾晶体溶于75g水中所得溶质的质量分数为25%D．将40gSO3溶于60g水中所得溶质的质量分数为49%【答案】D3.(2020·安徽阜阳调研)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是()A．22.4L(标准状况)氖气含有的电子数为10NAB．0.4molNH3与0.6molO2在催化剂的作用下充分反应，得到NO的分子数为0.4NAC．27g铝中加入1mol·L－1足量的NaOH溶液，转移的电子数为3NAD．常温常压下，水蒸气通过Na2O2使其增重2g时，反应中转移的电子数为NA【答案】B【解析】NH3与足量O2反应生成NO，NO还会与过量O2反应，B错误。4．(2020·河北邢台月考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是()A．含2.8g硅的SiO2晶体中存在的共价键总数为2NAB．1L0.5mol·L－1Na3PO4溶液中含有阳离子的总数为1.5NAC．标准状况下，2.0gD2O中含有的质子数和中子数均为NAD．室温时，pH＝12的Ba(OH)2溶液中，氢氧根离子数目为1.0×10－2NA【答案】C【解析】含2.8g硅的SiO2的物质的量为0.1mol，所以晶体中含有0.4mol共价键，A错误；Na3PO4溶液中含有Na＋和H＋，B错误；溶液的体积未知，无法计算，D错误。5．如图所示，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②中所含原子总数为3.01×1023个B．①和②中气体的质量之比为1∶8C．H2、O2均能发生化合反应，但不能发生置换反应D．两容器的温度和压强均相同【答案】B【解析】根据图示可知，①和②中H2与O2的分子个数比为2∶1，若H2为1mol，则O2为0.5mol，故O原子数目为6.02×1023个，A错误；①和②中H2与O2的分子个数比为2∶1，其物质的量之比为2∶1，所以其质量之比为1∶8，B正确；H2能发生置换反应，如H2与CuO反应，O2也能发生置换反应，如O2与H2S反应，C错误；根据阿伏加德罗定律，①和②两容器体积相同，但气体分子个数不同，所以两容器的温度和压强不可能均相同，D错误。6．某温度下，物质X2SO4的饱和溶液密度为ρg/mL，c(X＋)＝cmol/L，溶质的质量分数为a%，溶质的摩尔质量为Mg/mol，溶解度为Sg，下列表达式正确的是()A．c＝(2000ρa)/MB．a%＝c/(2000ρ)C．M＝(1000ρa%)/cD．S＝(100cM)/(2000ρ－cM)【答案】D【解析】X2SO4的浓度为(1000ρa%)/Mmol/L，则c(X＋)＝(2000ρa%)/Mmol/L＝(20ρa)/Mmol/L，a%＝Mc/(2000ρ)，M＝(2000ρa%)/c，A，B，C均错误；a%＝Mc/(2000ρ)＝S/(100＋S)，得出S＝100cM/(2000ρ－cM)，D正确。7．(2020·安徽桐城中学月考)将H2、O2、N2三种气体分别装在三个相同容器里，当温度和密度相同时，三种气体压强的大小关系正确的是()A．p(H2)＝p(O2)＝p(N2)B．p(H2)>p(N2)>p(O2)C．p(O2)>p(N2)>p(H2)D．p(O2)>p(H2)>p(N2)【答案】B【解析】温度、容器容积和密度相同时，说明气体的质量相同，因三种气体的摩尔质量M(H2)＜M(N2)＜M(O2)，故三种气体的物质的量n(H2)＞n(N2)＞n(O2)，据阿伏加德罗定律知，压强关系为p(H2)＞p(N2)＞p(O2)，B正确。[B组·提高练习]8．在一个密闭容器中盛有11gX气体(X的摩尔质量为44g/mol)时，压强为1×104Pa，如果在相同温度下，把更多的气体X充入容器，使容器内的压强增至5×104Pa，这时容器内气体X的分子数约为()A．33×1025 B．3.3×1024C．7.5×1023 D．7.5×1022【答案】C【解析】11gX气体的物质的量是eq\f(11g,44g/mol)＝0.25mol，同温同体积时，压强之比等于物质的量之比，容器内的压强增至5×104Pa时，气体的物质的量是1.25mol，分子数为1.25mol×NA≈7.5×1023，C正确。9．一定温度和压强下，用mg的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球。下列说法正确的是()A．气球②中装的是O2B．气球①和气球③中气体分子数相等C．气球①和气球④中气体物质的量之比为4∶1D．气球③和气球④中气体密度之比为2∶1【答案】D【解析】根据阿伏加德罗定律的推论：同温同压下，同质量的气体体积与其摩尔质量成反比。四种气体的摩尔质量的大小关系为MSO2>MCO2>MO2>MCH4，所以气球①、②、③、④中的气体分别为SO2、CO2、O2、CH4，A错误；同质量的气体，分子数之比等于其物质的量之比，也等于其摩尔质量的反比，气球①和气球③中气体分子数不相等，气球①和气球④中气体物质的量之比为1∶4，B、C均错误；同温同压下，气体的密度与其摩尔质量成正比，气球③和气球④中气体密度之比为2∶1，D正确。10．在标准状况下，由CO和CO2组成的混合气体为13.44L，质量为20g，此混合气体中C和O两种原子的物质的量之比是()A．3∶7 B．3∶4C．4∶7 D．1∶2【答案】B【解析】标准状况下，CO和CO2组成的混合气体13.44L，它们总的物质的量为eq\f(13.44L,22.4L/mol)＝0.6mol，令CO和CO2的物质的量分别为xmol、ymol，则：有x＋y＝0.6,28x＋44y＝20，解得：x＝0.4，y＝0.2，所以混合气体中C和O两种原子的物质的量之比为(0.4＋0.2)∶(0.4＋2×0.2)＝3∶4，B正确。11．(2020·广东汕头调研)设阿伏加德罗常数的值为NA。下列说法正确的是()A．标准状况下，2.24LNO与1.12LO2混合后所含分子数为0.1NAB．常温下，1LpH＝1的H2SO4溶液中含有的H＋数目为0.2NAC．常温常压下，2g氦气含有的质子数和电子数均为NAD．相同条件下，等物质的量的乙醇比乙二醇少NA个氧原子【答案】C【解析】标准状况下，2.24LNO与1.12LO2的物质的量分别为0.1mol和0.05mol，根据反应2NO＋O2=2NO2，二者恰好完全反应生成0.1molNO2，由于体系中还存在可逆反应：2NO2＋O2N2O4，则混合后所含分子数小于0.1NA，A错误；常温下，pH＝1的H2SO4溶液中c(H＋)＝0.1mol/L,1L该溶液中含有的H＋数目为0.1NA，B错误；氦气是单原子分子，每个氦气中含有2个质子和2个电子，2g氦气的物质的量为0.5mol，则含有的质子数和电子数均为NA，C正确；相同条件下，1mol乙醇(C2H6O)比乙二醇(C2H6O2)少NA个氧原子，但等物质的量不一定是1mol，D错误。12．(1)________molH2O中含有的氧原子数与1.5molCO2中含有的氧原子数相等。(2)将等物质的量的NH3和CH4混合，混合气体中NH3与CH4的质量比为__________。(3)要使NH3与CH4含相同数目的H原子，则NH3和CH4的物质的量之比为____________。(4)臭氧层是地球生命的保护神，臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧：3O2eq\o(→,\s\up7(放电))2O3。①若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧，所得混合气体的平均摩尔质量为____________g/mol(保留一位小数)。②将8L氧气通过放电管后，恢复到原状况，得到气体6.5L，其中臭氧为__________L。③实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896L(标准状况)通入盛有20.0g铜粉的反应器中，充分加热后(气态全部参加反应)，粉末的质量变为21.6g，则原混合气中臭氧的体积分数为__________，该混合气体对氢气的相对密度为__________。【答案】(1)3(2)17∶16(3)4∶3(4)①35.6②3③50%20【解析】(4)①设原有1molO2，发生反应的O2为1mol×30%＝0.3mol，由反应3O2eq\o(→,\s\up7(放电))2O3知：生成的O3为0.2mol，故反应后所得混合气体的物质的量为0.2mol＋(1－0.3)mol＝0.9mol，因此平均摩尔质量＝eq\f(0.7mol×32g/mol＋0.2mol×48g/mol,0.7mol＋0.2mol)≈35.6g/mol。②由反应3O2eq\o(→,\s\up7(放电))2O3知反应每消耗3体积O2，会产生2体积的O3，气体体积减少1L。现在气体体积由反应前8L变为反应后的6.5L，气体体积减少8L－6.5L＝1.5L，则其中含有臭氧为1.5L×2＝3L。③混合气体的物质的量n＝eq\f(V,Vm)＝eq\f(0.896L,22.4L/mol)＝0.04mol，设臭氧的体积分数为a，根据氧原子守恒：0.04mol×a×3＋0.04mol×(1－a)×2＝eq\f(21.6－20,16)mol，解得a＝50%，即其中含有O2、O3的物质的量分别是0.02mol、0.02mol，则混合气体的平均相对分子质量＝eq\f(32＋48,2)g/mol＝40g/mol，该混合气体对氢气的相对密度为D＝M(混)∶M(H2)＝40∶2＝20。13．欲测定金属镁的相对原子质量，请利用下图给定的仪器组成一套实验装置(每个仪器只能使用一次，假设气体的体积为标准状况下的体积)。填写下列各项(气流从左到右)：(1)各种仪器连接的先后顺序是________接________、________接________、________接________、________接________(用小写字母表示)。(2)连接好仪器后，要进行的操作有以下几步，其先后顺序是______________(填序号)。①待仪器B中的温度恢复至室温时，测得量筒C中水的体积为VamL；②擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天平上称量，得质量为mg，并将其投入试管B中的带孔隔板上；③检查装置的气密性；④旋开装置A上分液漏斗的活塞，使其中的水顺利流下，当镁完全溶解时再关闭这个活塞，这时A中共放入水VbmL。(3)根据实验数据可算出金属镁的相对原子质量，其数学表达式为__________。(4)若试管B的温度未冷却至室温，就读出量筒C中水的体积，这将会使所测定镁的相对原子质量数据________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。(5)仔细分析上述实验装置后，经讨论认为结果会有误差，于是又设计了如下图所示的实验装置。①装置中导管a的作用是____________________。②实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1mL、V2mL。则产生氢气的体积为________mL。【答案】(1)ahgbcfed(2)③②④①(3)eq\f(22.4×1000m,Va－Vb)(4)偏小(5)①使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打