高中人教版化学必修一课时分层作业1-2-2气体摩尔体积

课时分层作业四气体摩尔体积(40分钟70分)一、选择题(本题包括12小题,每小题4分,共48分)1.下列叙述正确的是 ()A.同温同压下,相同体积的物质,其物质的量必然相等B.任何条件下,等物质的量的氧气和一氧化碳所含的分子数必然相等C.1L一氧化碳气体一定比1L氧气的质量小D.同温同压下,等体积的物质所含的分子数一定相等【解析】选B。具有相同物质的量的两种由分子构成的物质具有相同的分子数。因温度、压强不能确定,故1LCO和1LO2的物质的量大小也不能确定,即二者的质量大小无法比较。2.下列关于决定物质体积的因素的说法不正确的是 ()A.物质的体积取决于粒子数目、粒子大小和粒子间距B.相同条件下,粒子数相同的任何气体都具有相同体积C.同温同压下,1mol任何物质所占有的体积均相同D.等质量的H2,压强越小、温度越高,气体所占体积越大【解析】选C。从微观角度来说,物质的体积由粒子数目、粒子大小和粒子间距决定,A正确;粒子数相同的气体的物质的量相同,则相同条件下体积也相同,B正确;该结论只适用于气态物质,C错误;等质量的H2,压强越小、温度越高,气体体积越大,D正确。【易错提醒】同温同压下,1mol任何气体所占有的体积均相同,而不能是1mol任何物质。3.标准状况下,下列物质所占体积最大的是 ()A.196gH2SO4 B.1molCO2LHCl D.6gH2【解析】选D。标准状况下,气体的物质的量最多时,体积最大。A项为液体,体积最小;B项,CO2气体的物质的量为1mol;C项,HCl气体的物质的量为2mol;D项,H2的物质的量为3mol,所占体积最大。【补偿训练】常温常压下,用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个气球,其中气体为CH4的是 ()【解析】选D。质量相等时,物质的物质的量与摩尔质量成反比。所以,等质量的CH4、CO2、O2、SO2,物质的量关系为SO2<CO2<O2<CH4。4.(2019·韩城高一检测)标准状况下,5.6L某气体的质量为8g,则该气体的相对分子质量是 ()A.64 B.48C.32 D.16【解析】选C。标准状况下,5.6L气体的物质的量为QUOTE=0.25mol,该气体的摩尔质量M=QUOTE=32g·mol1,Mr=325.下列说法正确的是 ()①标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是22.4L②0.5molH2所占体积为11.2L③标准状况下,1molH2O的体积为22.4L④标准状况下,28gCO与N2的混合气体的体积约为22.4L⑤各种气体的气体摩尔体积都约为22.4L·mol1⑥标准状况下,体积相同的气体的分子数相同A.①③⑤ B.④⑥C.③④⑥ D.①④⑥【解析】选B。①物质不一定是气态;②不一定在标准状况下;③水在标准状况下不是气态;⑤气体摩尔体积与温度、压强有关。6.在标准状况下,称量一个充满氧气的容器,质量为66.4g,若改充氮气,其质量为66g,则容器的容积为 ()L LL L【解析】选A。容器体积为固定值,则O2和N2的物质的量相等,设容器的体积为V,则66.4QUOTE×32=66QUOTE×28=m(容器的质量),解得V=2.24L,A正确。7.同温同压下,A容器中H2和B容器中NH3所含氢原子数相等,则两个容器的体积比是 ()A.3∶2 B.1∶3C.2∶3 D.1∶2【解析】选A。1molH2含氢原子2mol,1molNH3含氢原子3mol,若H2和NH3所含氢原子数相等,则H2和NH3的物质的量之比为3∶2,同温同压下气体的体积比等于其物质的量之比,两个容器的体积比是3∶2。【互动探究】(1)若将题目中“氢原子数相等”改为“分子数相等”,则两个容器的体积比是多少?提示:1∶1。同温、同压、同体积气体含有相同数目的分子。(2)若将题目中“氢原子数相等”改为“原子数相等”,则两个容器的体积比是多少?提示:2∶1。1molH2含原子2mol,1molNH3含原子4mol,若H2和NH3所含原子数相等,则H2和NH3的物质的量之比为2∶1,同温同压下,气体的体积比等于其物质的量之比,故两个容器的体积比是2∶1。8.同温同压下,向两个密闭容器中分别充满等质量的O2、O3气体,下列说法正确的是 ()A.两气体的物质的量之比为3∶2B.两种容器的体积比为2∶3C.两种气体的分子数目相等D.两种气体的密度之比是3∶2【解析】选A。因O2和O3质量相等,故其物质的量与摩尔质量成反比,即48∶32=3∶2,A正确;同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比,即3∶2,B错误;同温同压下,分子数目之比等于其物质的量之比,即3∶2,C错误;同温同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比,即32∶48=2∶3,D错误。9.下列关于气体摩尔体积的叙述中正确的是 ()A.1mol任何气体所占的体积都约是22.4LB.1mol气体在非标准状况下的体积不可能是22.4LC.气体摩尔体积不仅适用于纯气体,也适用于混合气体mol氢气与0.7mol氧气的混合气体的体积约是22.4L【解析】选C。1mol任何气体,在标准状况下所占的体积都约是22.4L,在非标准状况下所占的体积可能是22.4L;气体摩尔体积不仅适用于纯气体,也适用于混合气体;在标准状况下,0.3mol氢气与0.7mol氧气的混合气体的体积约是22.4L。【补偿训练】下列叙述中正确的是 ()①标准状况下,1LHCl和1LH2O的物质的量相同;②标准状况下,1gH2和14gN2的体积相同;③28gCO的体积为22.4L;④两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同;⑤同温同体积时,气体物质的物质的量越大,则压强越大;⑥同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比。A.①②③ B.②⑤⑥C.②③⑥ D.④⑤⑥【解析】选B。标准状况下,H2O不是气体,而HCl为气体,故虽然二者体积相同,但物质的量不相同,①错误;同样在④中所指的物质不一定是气体,④错误;标准状况下,1gH2和14gN2的物质的量均为0.5mol,故二者体积相同,②正确;③中28gCO的物质的量是1mol,但温度、压强不确定,所以不一定是22.4L,③错误;同温同体积时,气体的压强与物质的量成正比,所以物质的量越大,则压强越大,⑤正确;同温同压下,气体的密度与其相对分子质量成正比,⑥正确,故选B。10.(2019·怀化高一检测)在一定温度、压强下,1体积X2(气)和3体积Y2(气)化合生成2体积的气体化合物,则该气体化合物的化学式为 ()A.XY3 B.XYC.X3Y D.X2Y3【解析】选A。在一定温度、压强下,1体积X2(气)和3体积Y2(气)化合生成2体积的气体化合物,则根据阿伏加德罗定律可知三种气体的物质的量之比是1∶3∶2,再由原子守恒可知该气体化合物的化学式为XY3或Y3X。11.如图表示某条件下H2S气体的体积与质量的关系,则该条件下的气体摩尔体积为 ()L·mol1L·mol1L·mol1L·mol1【解析】选C。27.2gH2S的物质的量为0.8mol,则0.8mol×Vm=18.24L,解得Vm=22.8L·mol1。12.在标准状况下,mgA气体与ngB气体分子数相等,下列说法不正确的是 ()A.标准状况下,同体积的气体A和气体B的质量比m∶nB.25℃时,1kg气体A与1kg气体B的分子数之比为n∶mC.同温同压下,气体A与气体B的密度之比为m∶nD.标准状况下,等质量的A与B的体积比为m∶n【解析】选D。在标准状况下,mgA气体与ngB气体分子数相等,则A气体与B气体的摩尔质量之比为m∶n。A项,同温同压,同体积的气体质量之比等于摩尔质量之比,所以同体积的气体A和气体B的质量比为m∶n,正确;B项,相同质量,分子数与摩尔质量成反比,所以1kg气体A与1kg气体B的分子数之比为n∶m,正确;C项,同温同压下,气体A与气体B的密度之比等于摩尔质量之比,所以气体A与气体B的密度之比为m∶n,正确;D项,同温同压下,相同质量的气体体积与摩尔质量成反比,所以标准状况下,等质量的A与B的体积比为n∶m,错误。二、非选择题(本题包括2小题,共22分)13.(11分)(1)同温同压下,同体积的氨气(NH3)和氧气的质量比是________,相同质量的氨气和氧气的体积比是________。

(2)同温同压下,同体积的H2和A气体的质量分别是0.2g和3.2g,则气体A的相对分子质量为________,含有A的分子个数为________。

(3)标准状况下,1.7gNH3的体积为________L,它与标准状况下________LH2S含有相同数目的氢原子。

(4)某气体氧化物的化学式为RO2,在标准状况下,1.28g该氧化物的体积为448mL,则该氧化物的摩尔质量为________,R的相对原子质量为________。

【解析】(1)同温同压下,同体积气体的质量比等于其摩尔质量之比,即m(NH3)∶m(O2)=17∶32;相同质量的氨气和氧气的体积比等于物质的量之比,等于摩尔质量之比的倒数,即32∶17。(2)应用第(1)问的规律,知2∶Mr(A)=0.2g∶3.2g=1∶16,则Mr(A)=32,3.2g时为0.1mol,即分子数是6.02×1022。(3)1.7gNH3的物质的量为1.7g÷17g·mol1=0.1mol,在标准状况下的体积为0.1mol×22.4L·mol1=2.24L,0.1molNH3含有0.3molH,与0.15molH2S含有相同数目的氢原子,则标准状况下0.15molH2S的体积为0.15mol×22.4L·mol1=3.36L。(4)在标准状况下,1.28g该氧化物的体积为448mL,其物质的量为0.448L÷22.4L·mol1=0.02mol,摩尔质量为1.28g÷0.02mol=64g·mol1,R的相对原子质量为6416×2=32。答案:(1)17∶3232∶17(2)326.02×1022(3)2.243.36(4)64g·mol13214.(11分)完成下列填空:(1)同温同压下,同体积的甲烷(CH4)和二氧化碳物质的量之比为______,原子总数之比为______,密度之比为______。

(2)在标准状况下,CO和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CO2为________mol,CO占总体积的________,混合气体的摩尔质量为________。

【解析】(1)同温同压下,同体积CH4、CO2的物质的量相同,原子总数之比等于分子中原子个数之比,即5∶3;相同状况下,气体密度之比等于相对分子质量之比,即4∶11。(2)任何气体在标准状况下的摩尔体积都是22.4L·mol1,所以,题中两气体的物质的量之和为QUOTE=1.75mol。设混合气体中CO为xmol,CO2为ymol,则有x+y=1.75,28x+44y=61,解得x=1,y=0.75。CO的体积分数即为物质的量分数,即QUOTE×100%≈57.1%,M(混)=QUOTE=QUOTE≈34.9g·mol1。答案:(1)1∶15∶34∶11(2)1.750.7557.1%34.9g·mol1【补偿训练】已知1mol气体在不同条件下的体积:化学式条件1mol气体体积/LH20℃,101kPa22.4O20℃,101kPa22.4CO0℃,101kPa22.4H20℃,202kPa11.2CO20℃,202kPa11.2N2273℃,202kPa22.4NH3273℃,202kPa22.4(1)从上表分析得出的结论:①1mol任何气体,在标准状况下的体积都约为________。

②1mol不同的气体,在不同的条件下,体积

(填“一定”“一定不”或“不一定”)相等。(2)理论依据:相同条件下,1mol任何气体的体积几乎相等,原因是①________,

②_____________________________________________________。

(3)应用:在标准状况下,4gO2的体积为多少升?(写出计算过程)【解析】(1)①从表中数据可以看出:1mol任何气体在标准状况下,体积都约为22.4L;②1mol不同气体,不同条件下,体积不一定相同。(2)因为在相同的温度和压强下,任何气体分子间的平均距离几乎相同且1mol气体的分子数目也相同,所以在相同条件下,1mol任何气体的体积几乎相等。(3)4gO2的物质的量n(O2)=QUOTE=0.125mol。在标准状况下的体积为0.125mol×22.4L·mol1=2.8L。答案:(1)①22.4L②不一定(2)①气体分子数目相等②相同条件下,气体分子间的平均距离几乎相等(3)V(O2)=n×22.4L·mol1=QUOTE×22.4L·mol1=QUOTE×22.4L·mol1=2.8L。(20分钟30分)一、选择题(本题包括2小题,每小题6分,共12分)1.在一定条件下,某化合物X受热分解:2XA↑+2B↑+4C↑,测得反应后生成的混合气体对H2的相对密度为11.43,在相同条件下,X的相对分子质量是 ()【解析】选C。由反应知,若有2molX分解,则生成的气体A、B、C的物质的量分别为1mol、2mol、4mol,混合气体平均摩尔质量为氢气摩尔质量的11.43倍,故为22.86g·mol1,总质量为7mol×22.86g·mol1=160.02g。由质量守恒定律可得,2molX的质量为160.02g,M(X)=80.01g·mol1,则X的相对分子质量为80.01。【补偿训练】同温同压下,1molH2和1molH2O一定具有相同的 ()A.分子数B.体积C.质量D.原子数【解析】选A。H2和H2O的物质的量相同,均为1mol,故分子数相同,A正确;因H2O不一定是气体,体积不一定相同,B错误;因它们的摩尔质量不同,质量不同,C错误;1molH2和1molH2O所含有的原子数分别为2NA个和3NA个,原子数不同,D错误。2.(2019·玉门高一检测)体积比为1∶2∶3所组成的N2、O2和CO2混合气体100g,在标准状况下体积为 ()A.60L B.30LL D.112L【解析】选A。体积之比等于物质的量之比,令氮气的物质的量为xmol,则氧气、二氧化碳的物质的量分别为2xmol、3xmol,所以:xmol×28g·mol1+2xmol×32g·mol1+3xmol×44g·mol1=100g。解得,x=QUOTEmol,所以标准状况下,混合气体的体积为QUOTEmol+2×QUOTEmol+3×QUOTEmol×22.4L·mol1=60L二、非选择题(本题包括2小题,共18分)3.(8分)(1)同温同压下,同体积的乙烯(C2H4)和二氧化碳物质的量之比为________,原子总数之比为___________,

密度之比为________。

(2)在标准状况下,4gH2、11.2LO2、1molH2O中,所含分子数最多的是________,含原子数最多的是________,质量最大的是________,体积最小的是________,密度最大的是______。

【解析】(1)同温同压下,同体积C2H4、CO2的物质的量相同,原子总数之比等于分子中原子个数之比,即2∶1;物质的量相等时,质量之比等于摩尔质量之比,即7∶11;相同状况下,气体密度之比等于相对分子质量之比,即7∶11。(2)3种物质的物质的量分别为n(H2)=QUOTE=2mol,n(O2)=QUOTE=0.5mol,n(H2O)=1mol。物质的量越大,所含分子数越多,故所含分子数最多的是H2;所含原子数分别为2mol×2=4mol,0.5mol×2=1mol,1mol×3=3mol,故所含原子数最多的是H2;质量分别为4g,0.5mol×32g·mol1=16g,1mol×18g·mol1=18g,故质量最大的是H2O;体积分别为V(H2)=22.4L·mol1×2mol=44.8L,V(O2)=11.2L,而水在标准状况下为非气态,其体积约有18mL,故体积最小的是H2O;O2相对分子质量最大,所以密度最大。答案:(1)1∶12∶17∶11(2)H2H2H2OH2OO24.(10分)某同学设计了测定气体摩尔体积的探究实验,利用氯酸钾分解制O2。实验步骤如下:Ⅰ.把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀,放入干燥的试管中,准确称量试管和药品的总质量为15.95g;Ⅱ.连接好实验装置,检查装置的气密性;Ⅲ.加热,开始反应,直到不再有气体产生为止;Ⅳ.测量排入量筒中水的