2023届新高考新教材化学人教版一轮训练-第一章第2讲　物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积

第一章第2讲物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1．已知NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是()A．3g3He含有的中子数为1NAB．1L0.1mol·L－1磷酸钠溶液含有的POeq\o\al(3－,4)数目为0.1NAC．1molK2Cr2O7被还原为Cr3＋转移的电子数为6NAD．48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA答案：B2．(2021·1月新高考8省联考，广东卷)设阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是()A．1molCl2和Fe充分反应，转移电子数为3NAB．标准状况下，1.12L苯含有C—H键的个数为3NAC．22gCO2和足量Na2O2反应，产生的气体的分子数为0.25NAD．0.5mol乙酸乙酯在酸性条件下水解，生成乙醇的分子数为1.0NA解析：CCl原子的化合价由0价变为－1价，转移电子数为2NA，A说法错误；标准状况下，苯为液体，不能用气体摩尔体积计算其物质的量，B说法错误；22gCO2的物质的量为0.5mol，其与足量Na2O2反应，产生0.25mol的氧气，则气体的分子数为0.25NA，C说法正确；0.5mol乙酸乙酯在酸性条件下水解为可逆反应，则生成乙醇的分子数小于0.5NA，D说法错误。3．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A．1mol丙烯分子中含有π键的数目为2NAB．1mol环戊二烯()中含有σ键的数目为5NAC．1molCeq\o\al(2－,2)中含有的π键数目为2NAD．已知反应N2O4(l)＋2N2H4(l)=3N2(g)＋4H2O(l)，若该反应中有4molN—H键断裂，则形成的π键数目为6NA解析：CA项，丙烯分子有1个π键，故1mol丙烯分子中含有π键的数目为NA，错误；B项，一个环戊二烯()分子中含有σ键的数目为11，则1mol环戊二烯()中含有σ键的数目为11NA，错误；C项，1molCeq\o\al(2－,2)中含有2NA个π键，正确；D项，若该反应中有4molN—H键断裂，则生成1.5mol氮气，形成π键的数目是3NA，错误。4．奥克托今是一种猛(性)炸药，学名环四亚甲基四硝胺，简称HMX，其结构简式如图所示。密闭容器中HMX发生自爆时产生的氮气和一氧化碳的分子数之比为()A．1∶1 B．2∶1C．1∶2 D．3∶2解析：A根据结构简式可知奥克托今的分子式为C4N8H8O8，根据原子守恒可知，HMX自爆时的反应方程式为C4N8H8O8=4CO↑＋4N2↑＋4H2O↑，故氮气和CO的分子数之比为1∶1。5．(2021·黄冈调研)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是()A．1molNH4HCO3晶体中，NHeq\o\al(＋,4)、NH3和NH3·H2O总数为NAB．常温常压下，92g的NO2和N2O4混合气体中含有的原子数为3NAC．0.25molNa2O2中含有的阴离子数为0.5NAD．在反应KIO3＋6HI=KI＋3I2＋3H2O中，每生成3molI2转移的电子数为5NA解析：DNH4HCO3晶体中仅含有NHeq\o\al(＋,4)，故A错误；NO2和N2O4的最简式均为NO2，92g混合物中含有的NO2的物质的量为2mol，故含有6mol原子即6NA个，故B错误；Na2O2由2个钠离子和1个过氧根构成，故0.25molNa2O2中含0.25mol阴离子即0.25NA个，故C错误；在已知反应中，当生成3mol碘单质时转移5mol电子即5NA个，故D正确。6．(2021·山东卷，6)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的化合价解析：D设与1molX反应消耗HCl的物质的量为amol，与1molY反应消耗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～Y2b＋。A．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；B.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(V1,V2)，因此eq\f(a,b)＝eq\f(2V1,V2)，故B正确；C.产物中X、Y化合价之比为eq\f(a,2b)，由B项可知eq\f(a,2b)＝eq\f(V1,V2)，故C正确；D.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)无法确定X、Y的化合价，故D错误。二、选择题(每小题有一个或两个选项符合题意)7．下列说法不正确的是()A．常温常压下，3.2gO2和O3的混合气体中含有氧原子的数目约为0.3×6.02×1023B．1L0.5mol·L－1CH3COONa溶液中含有CH3COOH和CH3COO－的总数约为0.5×6.02×1023C．标准状况下，1.12LHCl气体中含有电子的数目约为0.9×6.02×1023D．0.1mol环氧乙烷()中含有共价键的总数约为0.3×6.02×1023解析：ADA．O2和O3都是由氧原子构成，常温常压下，3.2gO2和O3的混合气体中氧原子的物质的量为eq\f(3.2g,16g·mol－1)＝0.2mol，含有氧原子的数目约为0.2×6.02×1023，故A错误；B.1L0.5mol·L－1CH3COONa溶液的物质的量为0.5mol，含有钠离子的物质的量为0.5mol，溶液中存在物料守恒，n(Na＋)＝n(CH3COOH)＋n(CH3COO－)＝0.5mol，则含有CH3COOH和CH3COO－的总数约为0.5×6.02×1023，故B正确；C.一个HCl分子中含有18个电子，标准状况下，1.12LHCl气体的物质的量为eq\f(1.12L,22.4L·mol－1)＝0.05mol，则0.05molHCl气体中含有电子的数目约为0.05mol×18×6.02×1023＝0.9×6.02×1023，故C正确；D.根据环氧乙烷的结构简式，节点为碳原子，每个碳原子形成4个共价键，一个环氧乙烷()中含有7个共价键，则0.1mol环氧乙烷()中含有共价键的总数约为0.1mol×7×6.02×1023＝0.7×6.02×1023，故D错误。8．设NA为阿伏加德罗常数的值，N表示粒子数。下列叙述正确的是()A．6.0gSiO2晶体中含有共价键的个数为0.2NAB．将1molCl2通入水中，则n(HClO)＋n(Cl－)＋n(ClO－)＝2NAC．3.0g含甲醛(HCHO)的冰醋酸中含有的原子总数为0.4NAD．将CO2通过Na2O2使其质量增加ag时，反应转移的电子数为eq\f(aNA,44)解析：CA项，6.0g二氧化硅的物质的量为n＝eq\f(6.0g,60g/mol)＝0.1mol，而二氧化硅中含4个共价键，故0.1mol二氧化硅中含硅氧键为0.4NA个，错误；B项，氯气和水的反应是可逆反应，不能反应彻底，故所得溶液中含氯气分子，故n(HClO)＋n(Cl－)＋n(ClO－)＜2mol，错误；C项，甲醛和冰醋酸的最简式均为CH2O，故3g混合物中含有的CH2O的物质的量为0.1mol，故含原子数为0.4NA个，正确；D项，将CO2通过Na2O2中：2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O2，每当增重28g，转移1mol电子，故当增重ag时，转移eq\f(a,28)mol电子，即eq\f(aNA,28)个，错误。9．臭氧已成为夏季空气污染的元凶，地表产生臭氧的机理如图所示。设NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A．该过程中，O3是催化剂B．16gO3和O2的混合气体，所含质子数为8NAC．0.5molNO2溶于水形成1L溶液，可得到0.5mol·L－1的硝酸溶液D．标准状况下，各5.6L的NO和O2混合后，气体总质量为15.5g解析：BDA．该反应的过程为：①NO2eq\o(→,\s\up7(太阳光))NO＋O，②O2＋O→O3，③NO＋O3→O2＋NO2，O3是中间产物，故A错误；B.O2和O3都是由氧原子构成的，16g混合物即16g氧原子，n(O)＝eq\f(16g,16g/mol)＝1mol，1mol氧原子含有8mol质子，个数为8NA，故B正确；C.0.5molNO2溶于水形成1L溶液，发生3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，因此得到硝酸的物质的量为0.33mol，可得到0.33mol·L－1的硝酸溶液，故C错误；D.NO和O2混合后遵循质量守恒定律，各5.6L的NO和O2的物质的量均为：eq\f(5.6L,22.4L/mol)＝0.25mol，总质量为：0.25mol×30g/mol＋0.25mol×32g/mol＝15.5g，故D正确。10．硝酸钠是一种重要的无机化工原料和农用肥料，主要用于制造硝酸钾、炸药、苦味酸和其他硝酸盐，硝酸尾气吸收法工艺流程如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A．常温常压下，4.6gNO2气体中含有的气体分子数为0.1NAB．1L0.1mol/LNa2CO3溶液中，Na＋和COeq\o\al(2－,3)的总数为0.3NAC．“碱液吸收”时，若有2.24LO2被吸收，则反应过程中转移的电子数为0.4NAD．母液可返回至“纯化”步骤中循环利用解析：DA．二氧化氮气体存在与四氧化二氮气体的化学平衡：2NO2N2O4，所以4.6gNO2气体物质的量为：eq\f(4.6g,46g/mol)＝0.1mol，含有的气体分子数小于0.1NA，故A错误；B.碳酸根离子为弱酸根离子，水溶液中部分水解，所以1L0.1mol/LNa2CO3溶液中，Na＋和COeq\o\al(2－,3)的总数小于0.3NA，故B错误；C.气体状况未知，无法计算氧气物质的量，无法计算转移电子数，故C错误；D.依据流程图可知母液中含有硝酸可以回收利用，故D正确。三、非选择题11．(1)30g12C18O和28g14N2所含的分子数之比为________。(2)同温同压下，12C18O和14N2两种气体的密度之比为________。(3)同温同压同体积的12C18O和14N2具有电子数之比为________。(4)28g14N2所含的原子数为________NA。(5)将乙烯、CO、N2三种气体分别盛放在三个相同容器中，若三个容器的温度和质量相等，则三个容器的气体压强之比为________。解析：(1)M(12C18O)＝30g·mol－1，30g12C18O的n(12C18O)＝1mol，M(14N2)＝28g·mol－1，28g14N2的n(14N2)＝1mol，n(12C18O)＝n(14N2)，N(12C18O)＝N(14N2)，分子数之比为1∶1。(2)同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比，M(12C18O)∶M(14N2)＝30∶28＝15∶14。(3)同温同压同体积，则n(12C18O)＝n(14N2)，1mol12C18O中n(e－)＝14mol，1mol14N2中n(e－)＝14mol，所以电子数之比为1∶1。(4)M(14N2)＝28g·mol－1，n(14N2)＝1mol，n(原子)＝2mol，所以N(原子)＝2NA。(5)乙烯、CO、N2的质量相等，三者的摩尔质量相等，所以n(乙烯)＝n(CO)＝n(N2)，同温同体积时，压强之比等于物质的量之比，所以气体压强之比为1∶1∶1。答案：(1)1∶1(2)15∶14(3)1∶1(4)2(5)1∶1∶112．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________(保留2位小数)。(3)写出由C(炭粉)与Fe2O3在高温下反应制备αFe催化剂的化学方程式(另一种产物可溶于水)：___________________。(4)为制得这种活性最高的催化剂，理论上应向480gFe2O3粉末加入炭粉的质量为________，生成实验条件下CO2的体积为________(假设此实验条件下，气体摩尔体积为24L·mol－1)。解析：(1)设FeO、Fe2O3分别为xmol、ymol，根据铁、氧的物质的量之比得(x＋2y)∶(x＋3y)＝4∶5，x∶y＝2∶1，Fe2＋与Fe3＋物质的量之比x∶2y＝1∶1。(2)根据催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2，可推知，FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1，混合物中铁的质量分数为eq\f(3×56,72＋160)≈0.72。(3)由题给信息知，C(炭粉)会将一部分Fe2O3还原成FeO，同时C(炭粉)被氧化成CO2。(4)由于催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2时，其催化剂活性最高，此时反应后的混合物中，FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1，原料480gFe2O3为3mol，Fe2O3～2FeO，原料中必须有eq\f(1,3)的Fe2O3参加反应，即1molFe2O3参加反应，理论上要有0.5molC反应，即6gC。生成CO2为0.5mol，在该条件下体积为12L。答案：(1)1∶1(2)0.72(3)2Fe2O3＋Ceq\o(=,\s\up7(高温))4FeO＋CO2↑(4)6g12L13．欲测定金属镁的相对原子质量，请利用如图给定的仪器组成一套实验装置(每个仪器只能使用一次，假设气体的体积可看作标准状况下的体积)。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