2023届高考化学人教版一轮复习测评-(一)　物质的量、气体摩尔体积

物质的量、气体摩尔体积一、选择题(本题包括10个小题，每小题只有一个选项符合题意)1．(2022·内江模拟)下列说法中，不正确的是()A．“物质的量”表示含有一定数目粒子的集体，是七个基本物理量之一B．“摩尔”是物质的量的单位C．1mol任何物质都约含6.02×1023个原子D．一个水分子的质量约为eq\f(18,6.02×1023)g【详解】C物质不一定由原子构成，还可能是由离子或分子构成，故C错误。2．(2022·宝鸡模拟)NA为阿伏加德罗常数，下列物质中所含分子数最少的是()A．0.1mol的氮气 B．标准状况下4.48L的一氧化碳C．0.4g的氢气 D．含0.4NA个原子的甲烷【详解】DA．0.1molN2的物质的量为0.1mol；B.标准状况下4.48LCO的物质的量n＝eq\f(4.48L,22.4L·mol－1)＝0.2mol；C.0.4g氢气的物质的量n＝eq\f(0.4g,2g·mol－1)＝0.2mol；D.甲烷分子中含5个原子，含0.4NA个原子的甲烷的物质的量n＝eq\f(0.4NA,5NAmol－1)＝0.08mol；综上分析可知，D的物质的量最小，则分子数最少。3．(2021·赤峰模拟)1g氮气所占有的体积为VL，则氮气的气体摩尔体积为()A．22.4L·mol－1 B．28VL·mol－1C．eq\f(28,V)L·mol－1 D．eq\f(V,28)L·mol－1【详解】B1g氮气的物质的量为eq\f(1g,28g·mol－1)＝eq\f(1,28)mol，氮气的气体摩尔体积Vm＝eq\f(V,n)＝eq\f(VL,\f(1,28)mol)＝28VL·mol－1。4．(2021·湖南高考)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A．18gHeq\o\al(\s\up1(18),\s\do1(2))O含有的中子数为10NAB．0.1mol·L－1HClO4溶液中含有的H＋数为0.1NAC．2molNO与1molO2在密闭容器中充分反应后的分子数为2NAD．11.2LCH4和22.4LCl2(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为1.5NA【详解】D1个18O原子含有10个中子，H原子不含中子，所以每个Heq\o\al(\s\up1(18),\s\do1(2))O分子中含有10个中子，Heq\o\al(\s\up1(18),\s\do1(2))O的摩尔质量为20g·mol－1，故18gHeq\o\al(\s\up1(18),\s\do1(2))O的物质的量为0.9mol，则18gHeq\o\al(\s\up1(18),\s\do1(2))O中含有的中子数为9NA，A错误；HClO4为强酸，在溶液中完全电离，则0.1mol·L－1HClO4溶液中H＋的物质的量浓度为0.1mol·L－1，由于题中未给出溶液体积，所以无法计算H＋的数目，B错误；2molNO与1molO2恰好完全反应生成2molNO2，由于存在平衡2NO2N2O4，所以充分反应后容器中的分子数小于2NA，C错误；甲烷与氯气发生取代反应，反应前后反应物与生成物的物质的量之和不变，则反应后的分子数为eq\f(11.2L＋22.4L,22.4L·mol－1)×NAmol－1＝1.5NA，D正确。5．(2022·榆林模拟)下列说法正确的是()A．在标准状况下，22.4L由N2、N2O组成的混合气体中所含有的氮原子的物质的量约为2molB．H2的气体摩尔体积约为22.4LC．在标准状况下，1molH2和1molH2O所占的体积都约为22.4LD．1molO2和1molN2所占的体积都约为22.4L【详解】AB．由于状态不明确，故气体摩尔体积的数值不明确，且气体摩尔体积的单位为L·mol－1，故错误；C.气体摩尔体积只适用于气体，在标况下水是液态，故所占的体积不是22.4L，故错误；D.氧气和氮气所处的环境是否相同不明确，故1molO2和1molN2所占的体积不一定相同，且不一定为22.4L，故错误。6．(2021·渭南模拟)下雪时，常用融雪剂清理路面。醋酸钾(CH3COOK)是常用的融雪剂，但对道路、混凝土构件、桥梁设施等有害，对植物生长也有影响，目前正在研究环保高效的融雪剂。下列关于CH3COOK的叙述正确的是()A．CH3COOK的相对分子质量为98g·mol－1B．CH3COOK的摩尔质量为98gC．1molCH3COOK含有1.806×1024个H原子D．1molCH3COOK含有2mol氧【详解】C相对分子质量的单位为1，CH3COOK的相对分子质量为98,A错误；摩尔质量的单位为g·mol－1，在数值上等于该物质的相对分子质量，故CH3COOK的摩尔质量为98g·mol－1，B错误；一个CH3COOK分子中含3个H原子，故1molCH3COOK含有3molH原子，即1.806×1024个H原子，C正确；1molCH3COOK含有2mol氧中“氧”指代不明，没指明是氧原子还是氧气分子，D错误。7．(2021·山东高考)X、Y均为短周期金属元素，同温同压下，0.1molX的单质与足量稀盐酸反应，生成H2体积为V1L；0.1molY的单质与足量稀硫酸反应，生成H2体积为V2L。下列说法错误的是()A．X、Y生成H2的物质的量之比一定为eq\f(V1,V2)B．X、Y消耗酸的物质的量之比一定为eq\f(2V1,V2)C．产物中X、Y化合价之比一定为eq\f(V1,V2)D．由eq\f(V1,V2)一定能确定产物中X、Y的化合价【详解】D设与1molX反应消耗的HCl的物质的量为amol，与1molY反应消耗的H2SO4的物质的量为bmol，根据转移电子守恒以及H原子守恒可知X～aHCl～eq\f(a,2)H2～Xa＋、Y～bH2SO4～bH2～X2b＋。同温同压下，气体体积之比等于其物质的量之比，因此X、Y生成H2的物质的量之比一定为eq\f(V1,V2)，故A正确；X、Y反应过程中消耗酸的物质的量之比为eq\f(a,b)，因eq\f(\f(a,2),b)＝eq\f(10V1,10V2)＝eq\f(V1,V2)，因此eq\f(a,b)＝eq\f(2V1,V2)，故B正确；产物中X、Y化合价之比为eq\f(a,2b)，由B项分析可知eq\f(a,2b)＝eq\f(V1,V2)，故C正确；因短周期金属单质与盐酸或稀硫酸反应时，生成的盐中金属元素化合价有＋1、＋2、＋3价三种情况，因此存在a＝1，2，3，b＝0.5，1的多种情况，由eq\f(a,b)＝eq\f(2V1,V2)可知，当a＝1，b＝0.5时，eq\f(V1,V2)＝1，当a＝2，b＝1时，eq\f(V1,V2)＝1，两种情况下X、Y的化合价不同，因此根据eq\f(V1,V2)可能无法确定产物中X、Y的化合价，故D错误。8．(2021·宜宾模拟)我国药学家屠呦呦因发现青蒿素，开创了治疗疟疾的新方法，荣获诺贝尔奖。已知青蒿素的分子式为C15H22O5。下列有关说法正确的是()A．1mol青蒿素中含11molH2B．青蒿素中C、H、O的质量之比为15∶22∶5C．1mol青蒿素的体积约为22.4LD．青蒿素的摩尔质量为282g·mol－1【详解】D青蒿素中不含氢气，1mol青蒿素中含22molH原子，故A错误；青蒿素的分子式为C15H22O5，C、H、O的质量之比为(15×12)∶(22×1)∶(5×16)＝90∶11∶40，故B错误；标准状况下，青蒿素不是气体，不能根据气体摩尔体积来计算其体积，故C错误。9．设NA为阿伏加德罗常数的值，如果ag某气态双原子分子的分子数为p，则bg该气体在标准状况下的体积V(L)是()A．eq\f(22.4ap,bNA) B．eq\f(22.4ap,pNA)C．eq\f(22.4NAb,a) D．eq\f(22.4pb,aNA)【详解】Dag双原子分子的物质的量＝eq\f(p,NA)mol，双原子分子的摩尔质量＝eq\f(ag,\f(p,NA)mol)＝eq\f(aNA,p)g·mol－1，所以bg该气体在标准状况下的体积为eq\f(bg,\f(aNA,p)g·mol－1)×22.4L·mol－1＝eq\f(22.4pb,aNA)L。10．(2021·铜川模拟)捕获二氧化碳生成甲酸是实现“碳中和”的重要方法，其反应过程如图所示，N(C2H5)3的化学性质与NH3类似。NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A．100g46%的甲酸水溶液中所含的氧原子数目为5NAB．0.1molN(C2H5)3与盐酸恰好完全反应所得盐溶液中[N(C2H5)3H]＋的数目为0.1NAC．若有22.4LCO2参与反应，则拆开CO2分子中共用电子对的数目为4NAD．每生成0.5mol甲酸，该捕获过程中转移的电子数为2NA【详解】AA．100g46%的甲酸水溶液中所含的氧原子数目为eq\f(100g×46%,46g·mol－1)×2×NAmol－1＋eq\f(（100－46）g,18g·mol－1)×1×NAmol－1＝5NA，故正确；B.N(C2H5)3的化学性质与NH3类似，则[N(C2H5)3H]＋与NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))的化学性质相似，[N(C2H5)3H]＋在水溶液中部分水解，所以0.1mol该物质与盐酸恰好完全反应生成的盐溶液中，[N(C2H5)3H]＋的数目小于0.1NA，故错误；C.气体状况未知，无法计算二氧化碳的物质的量，无法计算拆开CO2分子中共用电子对的数目，故错误；D.该反应是氧化还原反应，C元素化合价由＋4价降到＋2价，降低2个单位，每生成1mol甲酸，转移的电子数为2NA，则每生成0.5mol甲酸，转移的电子数为NA，故错误。二、非选择题(本题包括3个小题)11．物质的量是高中化学常用的物理量，请完成以下有关计算(设NA为阿伏加德罗常数的值)：(1)2.3g乙醇含有________个H原子，所含共价键的物质的量为________，其中官能团羟基所含的电子数为________。(2)某条件下，8g氧气所占的体积为6L，则在该条件下的气体摩尔体积为________。(3)9.5g某二价金属的氯化物中含有0.2molCl－，则此氯化物的摩尔质量为________。(4)6.72LCO(标准状况)与一定量的Fe2O3恰好完全反应(生成Fe与CO2)后，生成Fe的质量为________g，转移的电子数目为________。【详解】(1)2.3g乙醇的物质的量为eq\f(2.3g,46g·mol－1)＝0.05mol，0.05mol乙醇分子中含有H原子的物质的量为0.05mol×6＝0.3mol，含有H原子数为0.3NA；1个乙醇分子共含有8个共价键，则0.05mol乙醇分子中含共价键的物质的量为0.05mol×8＝0.4mol；0.05mol乙醇分子中含0.05mol羟基，0.05mol羟基含有电子的物质的量为9×0.05mol＝0.45mol，含有电子数为0.45NA。(2)8g氧气的物质的量为eq\f(8g,32g·mol－1)＝0.25mol，0.25mol氧气在该条件下的体积为6L，则该条件下的气体摩尔体积为eq\f(6L,0.25mol)＝24L·mol－1。(3)9.5g某二价金属的氯化物中含有0.2molCl－，则该氯化物的物质的量为0.1mol，则此氯化物的摩尔质量为eq\f(9.5g,0.1mol)＝95g·mol－1。(4)标准状况下6.72L一氧化碳的物质的量为eq\f(6.72L,22.4L·mol－1)＝0.3mol，0.3molCO完全反应生成二氧化碳失去的电子的物质的量为0.3mol×(4－2)＝0.6mol，转移电子的数目为0.6NA，根据电子守恒，反应生成铁的物质的量为eq\f(0.6mol,3－0)＝0.2mol，质量为56g·mol－1×0.2mol＝11.2g。【答案】(1)0.3NA0.4mol0.45NA(2)24L·mol－1(3)95g·mol－1(4)11.20.6NA12．如图所示的实验装置可用来测定含两种元素的某种气体X的化学式。在注射器A中装有240mL气体X，慢慢通过不含空气并装有红热的氧化铜的玻璃管B，使之完全反应，得到下面的实验结果：实验前B管重20.32g，实验后B管重20.00g，B管中的黑色粉末变成红色粉末。在C管中收集到的无色液体是水；在注射器D中收集的气体是氮气。试回答下列问题：(1)X气体是由________和________元素组成的。(2)若240mLX气体完全反应后，收集到的氮气质量是0.28g。根据实验时温度和压强计算1molX气体的体积是24000mL，则X的摩尔质量是________g·mol－1。(3)通过计算，确定X的化学式为________________。(4)写出B中发生反应的化学方程式(X在该条件下不发生分解反应)：________________________________________________________________________。【详解】(1)由题意分析知B管中发生的反应为X＋CuOeq\o(→,\s\up7(△),\s\do5())Cu＋N2＋H2O可推知X由N、H两种元素组成。(2)240mLX的物质的量为eq\f(240mL,24000mL·mol－1)＝0.01mol，其中m(N)＝0.28g，m(H)＝eq\f(20.32g－20.00g,16g·mol－1)×2×1g·mol－1＝0.04g，故X的摩尔质量为eq\f(0.28g＋0.04g,0.01mol)＝32g·mol－1。(3)n(N)∶n(H)＝eq\f(0.28g,14g·mol－1)∶eq\f(0.04g,1g·mol－1)＝1∶2，则X的最简式为NH2，最简式式量为16，由eq\f(32,16)＝2，推知X的化学式为N2H4。答案：(1)N(氮)H(氢)(2)32(3)N2H4(4)2CuO＋N2H4eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())2Cu＋N2＋2H2O13．合成氨工业生产中所用的α­Fe催化剂的主要成分为FeO、Fe2O3。(1)某FeO、Fe2O3混合物中，铁、氧原子的物质的量之比为4∶5，其中Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为________。(2)当催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2时，其催化剂活性最高，此时混合物中铁的质量分数为________。(3)写出由C(炭粉)与Fe2O3在高温下反应制备α­铁触媒的化学方程式(另一种产物可溶于水)________________________________________________