2024-2025学年新教材高中化学第二章海水中的中盐元素-钠和氯3-2气体摩尔体积课时作业含解析新人教版必修第一册

PAGEPAGE8气体摩尔体积时间：45分钟eq\a\vs4\al(一、选择题)1．下列叙述中正确的是(B)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：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中所指的物质不肯定是气体，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，所以不肯定是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。2．下列说法不正确的是(D)A．25℃、101kPa下，相同体积的H2和O2具有相同的分子数B．标准状况下，22.4LH2和O2的混合气体所含分子数为NAC．150℃、1.01×105Pa时，18LH2O和18LCO2所含分子数相等D．1molSO2的体积肯定为22.4L解析：A项，同温同压下，相同体积的气体具有相同的分子数，正确。B项，标准状况下，22.4L混合气体的物质的量为1mol，所含分子数为NA，正确。C项，水在150℃、1.01×105Pa时是气态，同温同压下，同体积气体所含分子数相等，正确。D项，没有给出物质所处的条件，无法确定SO2的状态及其体积，错误。3．下列叙述正确的是(D)A．气体的摩尔体积为22.4L·mol－1B．1molH2的质量为2g，它所占的体积是22.4LC．标准状况下，1molH2O所占的体积是22.4LD．标准状况下，22.4L的任何气体的物质的量都约为1mol解析：在标准状况下，气体的摩尔体积约为22.4L·mol－1，A项没有指明所处的状况，错误；B项没有指明所处的状况，1molH2的质量为2g，但它所占的体积不肯定是22.4L，错误；C项气体摩尔体积仅适用于气体，水在标准状况下不是气体，错误。4．下列两种气体的分子数肯定不相等的是(D)A．质量相等、密度不等的N2和C2H4B．等体积、等密度的CO和C2H4C．等温、等压、等体积的O2和N2D．常温常压下，等质量的NO和CO解析：A项，二者的摩尔质量均为28g·mol－1，由n＝m/M可知，质量相等，则物质的量相等，所含分子数相等；B项，依据m＝ρV可知，相同体积、相同密度的CO和C2H4的质量相等，又因二者的摩尔质量相同，则由n＝m/M可知，二者的物质的量相等，所含分子数相等；C项，相同温度、相同压强、相同体积的氧气和氮气的物质的量相等，则所含分子数相等；D项，相同质量的NO和CO，二者的摩尔质量分别为30g·mol－1、28g·mol－1，依据n＝m/M可知，二者的物质的量不相等，则含有的分子数不相等。5．下列说法正确的是(B)A．在常温、常压下，11.2LN2含有的分子数为0.5NAB．标准状况下，22.4LH2和O2的混合气体所含分子数为NAC．标准状况下，18gH2O的体积是22.4LD．1molSO2的体积是22.4L解析：常温、常压下的气体摩尔体积大于22.4L/mol，N2分子数小于0.5NA，A错误；标准状况下，1mol任何气体的体积都约为22.4L，其分子数为NA，B正确；标准状况下，H2O为液体，所以C不正确；未指明标准状况，所以D不正确。6．下列叙述中，正确的是(B)A．1molH2的质量只有在标准状况下才约为2gB．在标准状况下，某气体的体积是22.4L，则可认为该气体的物质的量约是1molC．在20℃时，1mol任何气体的体积总比22.4L大D．1molH2和O2的混合气体，在标准状况下的体积大于22.4L解析：气体的质量只与气体的摩尔质量和气体的物质的量有关，与气体的温度、压强无关，A选项不正确；22.4L·mol－1是在特定条件下的气体摩尔体积，所以在标准状况下，某气体的体积是22.4L，则可以认为该气体的物质的量约是1mol，B选项正确；由于气体摩尔体积与气体的温度、压强有关，因此仅温度定，而压强不定，1mol任何气体的体积自然不能确定，也就是说在20℃时，1mol任何气体的体积可能比22.4L大，也可能比22.4L小，还可能等于22.4L，C选项不正确；在标准状况下，1mol任何气体(可以是纯净气体，也可以是混合气体)的体积都约是22.4L，D选项不正确。7．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(A)A．标准状况下，22.4L以随意比混合的氧气和二氧化碳气体，所含的分子数为NAB．标准状况下，1L汽油(分子式为C8H18)完全燃烧后，生成气体产物的分子数为8NA/22.4C．标准状况下，1LSO3所含分子数为NA/22.4D．标准状况下，8.96L以随意比混合的氢气和一氧化碳气体，在足量氧气中充分燃烧时消耗氧气的分子数为0.4NA解析：标准状况下，1mol任何气体(包括混合气体)的体积均为22.4L，A项正确；B、C项，标准状况下汽油是液体，SO3是固体，不能用标准状况下的气体摩尔体积进行计算，B、C项错误；由2H2＋O2eq\o(=,\s\up17(点燃))2H2O、2CO＋O2eq\o(=,\s\up17(点燃))2CO2知，H2、CO不管怎样混合，参与反应的O2的体积均是混合气体体积的一半，为4.48L，则O2的物质的量是0.2mol，分子数为0.2NA，D项错误。8．在同温同压下，某集气瓶充溢O2时质量为116g，充溢CO2时质量为122g，充溢气体X时质量为114g。则X的相对分子质量为(A)A．28 B．60C．32 D．44解析：设集气瓶的质量为mg，X气体的相对分子质量为M(X)。同温同压下，eq\f(V1,V2)＝eq\f(n1,n2)，因为容器体积不变，O2与CO2的物质的量相等，所以有eq\f(116g－mg,32g·mol－1)＝eq\f(122g－mg,44g·mol－1)，解得m＝100，然后由eq\f(116g－100g,32g·mol－1)＝eq\f(114g－100g,MX)，解得M(X)＝28g·mol－1，即X的相对分子质量为28，故选A。9．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是(B)A．含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2LB．25℃、1.01×105Pa,64gSO2中含有的原子数为3NAC．11.2LCl2含有的分子数为0.5NAD．标准状况下，11.2LCCl4含有的分子数为0.5NA解析：氦气为单原子分子，含有NA个氦原子的氦气为1mol，标准状况下的体积约为22.4L，A错误；64gSO2的物质的量为eq\f(64g,64g·mol－1)＝1mol，含有的原子数为3NA，B正确；未指明是否在标准状况下，11.2LCl2不肯定为0.5mol，含有的分子数不肯定为0.5NA，C错误；在标准状况下，CCl4为液体，不能运用气体摩尔体积22.4L·mol－1，D错误。10．关于ag氢气和bg氦气的下列说法正确的是(B)A．同温、同压下，氢气与氦气的体积比为a2bB．同温、同压下，若a＝b，则氢气与氦气的物质的量之比为21C．体积相同时，氢气的质量肯定小于氦气的质量D．同温同压下，若两者的体积相等，则其原子数也相等解析：氢气的摩尔质量为2g·mol－1，氦气的摩尔质量为4g·mol－1，氢气与氦气的物质的量之比为2ab，同温同压下，氢气与氦气的体积比等于物质的量之比，故二者体积比为2ab，故A错误；同温同压下，若a＝b，氢气的摩尔质量为2g·mol－1，氦气的摩尔质量为4g·mol－1，氢气与氦气的摩尔质量之比为12，所以氢气与氦气的物质的量之比为21，故B正确；温度和压强不确定，所以体积相同时，氢气的质量不肯定小于氦气的质量，故C错误；同温同压下，eq\f(N1,N2)＝eq\f(n1,n2)＝eq\f(V1,V2)，若两者的体积相等，则它们的分子数相等，由于氢气分子是双原子分子，而氦气分子是单原子分子，所以它们的原子数不相等，故D错误。11．设NA为阿伏加德罗常数，标准状况下某种O2和N2的混合气体mg含有b个分子，则ng该混合气体在相同状况下所占的体积应是(A)A.eq\f(22.4nb,mNA)LB.eq\f(22.4mb,nNA)LC.eq\f(22.4nNA,mb)L D.eq\f(nbNA,22.4m)L解析：方法一：在相同条件下，相同气体的物质的量之比等于质量比，mg混合气体的物质的量为eq\f(b,NA)mol，eq\f(mg,ng)＝eq\f(b/NAmol,n混)，n(混)＝eq\f(nb,mNA)mol。故ng混合气体在标准状况下的体积为：V＝n(混)×22.4L·mol－1，即V＝eq\f(22.4nb,mNA)L。方法二：ng混合气体的分子数为：N＝eq\f(b,mg)×ng＝eq\f(bn,m)。ng混合气体的物质的量为：n(混)＝eq\f(N,NA)＝eq\f(bn,mNA)mol。故ng混合气体的体积为：V＝n(混)×22.4L/mol＝eq\f(22.4bn,mNA)L。方法三：混合气体的平均摩尔质量为：eq\x\to(M)＝eq\f(m混,n混)＝eq\f(mg,b/NA)＝eq\f(mNA,b)g·mol－1。ng混合气体的物质的量为：n(混)＝eq\f(ng,\f(mNA,b)g·mol－1)＝eq\f(bn,mNA)mol。故ng混合气体的体积是：V＝eq\f(bn,mNA)mol×22.4L·mol－1＝eq\f(22.4bn,mNA)L。12．一个密闭容器，中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分，当左边充入8molN2，右边充入CO和CO2的混合气体共64g时，隔板处于如图位置(保持温度不变)，下列说法正确的是(D)A．右边CO与CO2分子数之比为13B．右边CO的质量为14gC．右边气体密度是相同条件下氧气密度的2倍D．若变更右边CO和CO2的充入量而使隔板处于距离右端eq\f(1,3)处，若保持温度不变，则前后两次充入状况下容器内的压强之比为56解析：图中两边的气体压强相同，则气体体积比等于物质的量之比，说明一氧化碳和二氧化碳的总物质的量为2mol，设一氧化碳为xmol，二氧化碳为ymol，则有xmol＋ymol＝2mol，28g·mol－1×xmol＋44g·mol－1×ymol＝64g，解得x＝1.5，y＝0.5。一氧化碳和二氧化碳的分子数之比等于其物质的量之比，为31，故A错误；一氧化碳的质量为1.5mol×28g·mol－1＝42g，故B错误；依据同温同压下，气体的密度比等于相对分子质量之比，右边气体的平均相对分子质量等于eq\f(1,4)×44＋eq\f(3,4)×28＝32，与同温同压下氧气的相对分子质量相同，所以二者密度之比为11，故C错误；若变更右边CO和CO2的充入量而使隔板处于距离右端eq\f(1,3)处，保持温度不变，则氮气占总体积的eq\f(2,3)，同温下，物质的量相同的氮气的体积与压强成反比，所以前后两次压强之比为eq\f(2,3)eq\f(4,5)＝56，故D正确。13．肯定温度和压强下，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，下列说法中正确的是(D)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41D．气球③和气球④中气体密度之比为21解析：肯定温度、压强下，气体的Vm是相等的，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，则依据V＝nVm＝eq\f(m,M)Vm得到体积和相对分子质量成反比，所以体积的大小依次是CH4>O2>CO2>SO2，③中装的是氧气，A错误；依据A的分析，④、③、②、①四个球中分别是CH4、O2、CO2、SO2，气球①和气球③中气体分子数之比等于体积之比，等于相对分子质量M的倒数之比，即为12，B错误；气球①和气球④中气体物质的量之比等于体积之比，等于M的倒数之比，即为14，C错误；气球③和气球④中气体密度之比等于摩尔质量之比，即为3216＝21，D正确。14．如图所示装置，密闭容器内分别在可移动的活塞两边充入空气和H2、O2的混合气体，在标准状况下若将H2、O2的混合气体点燃引爆，活塞先左弹，复原原温度后，活塞右滑停留于容器的中心，则原来H2、O2的体积比最接近于(B)A．27 B．45C．64 D．76解析：依据阿伏加德罗定律的推论，等温等压下，气体的体积之比等于其物质的量之比。可以假设空气的物质的量为1mol，则反应前H2与O2共3mol，反应后剩余的H2或O2气体也是1mol；H2、O2的体积比为21时恰好反应，即反应的H2是eq\f(4,3)mol，O2是eq\f(2,3)mol；若剩余的气体是1molH2，则原来H2、O2的体积比是72；若剩余的气体是1molO2，则原来H2、O2的体积比是45。eq\a\vs4\al(二、填空题)15．某气体的摩尔质量为Mg·mol－1，分子数为x，在标准状况下所占体积是VL，质量是mg。某元素原子的摩尔质量为Ag·mol－1，原子个数为y，NA为阿伏加德罗常数，试说明下列各式表示的意义。(1)M/NA该气体一个分子的质量；(2)x/NA该气体的物质的量；(3)A/NA该元素一个原子的质量；(4)y/NA该元素原子的物质的量；(5)m/V标准状况下该气体的密度；(6)m/M该气体的物质的量。16．(1)质量之比为1676的三种气体SO2、CO、NO，分子个数之比为554；氧原子个数之比为1054；相同条件下的体积之比为554。(2)标准状况下，1.7gNH3的体积为2.24L，它与标准状况下3.36LH2S含有相同数目的氢原子。(3)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64_g·mol－1，R的相对原子质量为32。17．肯定量的液态化合物XY2，在肯定量的O2中恰好完全燃烧，反应方程式为XY2(l)＋3O2(g)eq\o(=,\s\up17(点燃))XO2(g)＋2YO2(g)。冷却后，在标准状况下测得生成物的体积是672mL，密度是2.56g·L－1。(1)反应前O2的体积是672mL(标准状况下)。(2)化合物XY2的摩尔质量是76_g·mol－1。(3)若XY2分子中X、Y两元素养量比是316，则X、Y两元素分别是碳和硫(填元素符号)。解析：(1)由题示化学方程式：XY2(l)＋3O2(g)eq\o(=,\s\up17(点燃))XO2(g)＋2YO2(g)，可知，该反应是一反应前后气体分子数不变的反应，即反应前后气体体积相同。因反应物中的XY2为液态，故反应前O2的体积为672mL。(2)n(O2)＝672×10－3L/22.4L·mol－1＝0.03mol。因XY2与O2恰好完全反应，且它们的物质的量之比为13(由化学方程式知)，故XY2的物质的量为0.01mol。又因反应后的气体为672mL，密度为2.56g·L－1，则反应后气体总质量为m＝ρV＝2.56g·L－1×672×10－3L≈1.72g。依据质量守恒定律m(XY2)＝1.72g－m(O2)＝1.72g－0.03mol×32g·mol－1＝0.76g，M(XY2)＝eq\f(0.76g,0.01mol)＝76g·mol－1。(3)由题意eq\b\lc\{\rc\(\a