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

PAGEPAGE6气体摩尔体积一、选择题(每小题4分，共48分，每小题只有一个正确选项)1．下列说法正确的是(C)A．1molH2的质量只有在标准状况下才为2gB．标准状况下，1mol水蒸气的体积大约为22.4LC．273℃，1.01×105Pa状态下，1mol气体体积大于22.4LD．0.5molO2和0.5molN2组成的混合气体体积约为22.4L解析：1molH2的质量为2g，与温度、压强无关，A错；标准状况下水蒸气凝聚为液体或固体，不是气体，B错；273℃高于0℃，温度上升气体分子间的距离增大，气体的体积增大，C正确；无论是混合气体还是纯净的气体，在标准状况下，1mol的体积约为22.4L，非标准状况下不肯定是22.4L，D错。2．下列叙述不正确的是(A)A．10mLO2与10mLCO2含有相同的分子数B．0.5molH2O与0.5molCO含有相同的分子数C．同温同压下，10mLN2和10mLNO含有相同的原子数D．1molFe和1molCu在常温下所含的原子数相同，但体积不同解析：A项，虽然气体体积相同，但没有指明二者是否处在相同条件下，故无法确定分子数是否相同。B项，二者的物质的量相同，其分子数相同。C项，该条件下两气体具有相同的分子数，且每个分子都含有2个原子，则原子数也相同。D项，构成Fe、Cu的粒子大小不同，粒子间距也不同，故1molFe和1molCu的体积不同。3．下列说法中正确的是(C)A．SO2的摩尔质量是64gB．18gH2O在标准状况下的体积等于22.4LC．在标准状况下，20mLNH3与60mLO2所含的分子数之比为1∶3D．质量比为16∶1的O2和H2体积相同解析：A项SO2的摩尔质量是64g/mol，单位错误；B项18gH2O在标准状况下为液体，体积大约是18mL，错误；C项在标准状况下，20mLNH3与60mLO2所含的分子数之比为1∶3，依据阿伏加德罗定律可知，正确；D项质量比为16∶1的O2和H2物质的量相同，同温同压下体积才相同，D项错误。4．由CH4和O2组成的混合气体在标准状况下的密度为1g·L－1，则该混合气体中的CH4和O2的体积比为(D)A．2∶1B．1∶2C．2∶3D．3∶2解析：CH4和O2组成的混合气体在标准状况下的密度为1g·L－1，则混合气体的平均相对分子质量为22.4。设CH4和O2的物质的量分别为x、y，则eq\f(16x＋32y,x＋y)＝22.4，可得x∶y＝3∶2，相同条件下气体的体积之比等于其物质的量之比，则该混合气体中CH4和O2的体积比为3∶2，D项正确。5．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。6．下列叙述正确的是(D)A．同温同压下，相同体积的物质，其物质的量肯定相等B．不同的外界条件下，等物质的量的甲烷和一氧化碳所含的分子数不肯定相等C．14g一氧化碳气体肯定比20g氧气的体积小D．相同条件下的一氧化碳气体和氮气，若体积相等，则分子数相等解析：A项，“物质”改为气体才正确；B项，物质的量相同，则分子数相同，与外界条件无关；C项，虽然14gCO比20gO2的物质的量小，但若在不同条件下，无法推断体积的大小；D项，相同条件下的不同气体，若体积相等，则分子数相等，正确。7．在两个容积相同的容器中，一个盛有NH3气体，另一个盛有H2和O2的混合气体。在同温同压下，两容器内的气体不行能具有相同的(A)A．原子数B．分子数C．质量D．电子数解析：同温同压下相同体积的气体，具有相同的物质的量和分子数；由于NH3、H2、O2含有原子数不等，故原子数不行能相同；NH3、H2、O2的相对分子质量分别为17、2、32，H2、O2的混合气体的平均摩尔质量可能为17g·mol－1，故气体的质量可能相同；NH3、H2、O2含有电子数分别为10、2、16，H2、O2混合气体中分子含有电子数平均数可能为10，故气体可能具有相同电子数。8．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\up7(点燃))2H2O、2CO＋O2eq\o(=,\s\up7(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。9．标准状况下，体积为1L的密闭容器中恰好可盛放n个N2分子和m个H2分子，则阿伏加德罗常数的值可近似表示为(A)A．22.4(m＋n)B．22.4×6.02×1023(m＋n)C．m＋nD．22.4(m＋n)/(6.02×1023)解析：1L容器中所含气体分子数为n＋m，又知标准状况下，22.4L容器中所含气体分子数为NA，则可得eq\f(1,n＋m)＝eq\f(22.4,NA)，解得NA＝22.4(m＋n)。10．已知mgA和ngB所含分子数相同，则下列说法不正确的是(C)A．标准状况下，同体积的气体A、B的质量比为m∶nB．25℃下，同质量的气体A、B的分子数比为n∶mC．同温同压下，气体A、B的密度比为n∶mD．相同状况下，同质量的气体A、B的体积比为n∶m解析：由A、B气体的分子数相同知，两气体的物质的量相等，则此时eq\f(MA,MB)＝eq\f(mA,mB)＝eq\f(m,n)，A项正确；同质量的A、B的物质的量之比eq\f(nA,nB)＝eq\f(MB,MA)＝eq\f(n,m)，即分子数之比为n∶m，相同状况下，体积比为n∶m，B、D项正确；同温同压下，气体的密度之比等于摩尔质量之比，即eq\f(ρA,ρB)＝eq\f(MA,MB)＝eq\f(m,n)，C项不正确。11．下列叙述正确的是(C)①2mol氢原子②1molAl3＋③常温常压下，Vm＝22.4L·mol－1④NH3的摩尔质量是17g⑤c(Na2SO4)＝2.0mol·L－1A．②③④B．①④⑤C．①②⑤D．①③④解析：解答本题的关键是正确运用化学用语，驾驭不同物理量单位的运用。③标准状况下，Vm＝22.4L·mol－1。④摩尔质量的单位为g·mol－1。①②⑤表述正确。12．下列叙述中正确的是(D)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22.4L④两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在同温同体积时，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．①②③B．④⑤⑥C．②③⑥D．②⑤⑥解析：①标准状况下，H2O为液态，不能依据气体摩尔体积计算其物质的量，错误；②标准状况下，1gH2和14gN2的物质的量都为0.5mol，故体积相同，正确；③非标准状况下，28gCO的体积可能不是22.4L，错误；④只有两种物质在标准状况下都是气体时，才能满意两者的物质的量相同，则它们在标准状况下的体积也相同，该物质的状态不肯定是气体，错误；⑤依据阿伏加德罗定律的推论，可知在同温同体积时，气体物质的物质的量越大，则压强越大，正确；⑥依据阿伏加德罗定律的推论，可知同温同压下，气体的密度与气体的相对分子质量成正比，正确。二、非选择题(共52分)13．(9分)如图所示，一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a、b分成甲、乙两室；标准状况下，在乙室中充入0.4molHCl，甲室中充入NH3、H2的混合气体，静止时隔板位置如图所示。已知甲、乙两室中气体的质量差为7.0g。(1)甲室中气体的质量为7.6g。(2)甲室中NH3、H2的物质的量之比为1∶1。(3)将隔板a去掉，当HCl与NH3充分反应生成NH4Cl固体后，隔板b将位于刻度“2”处(填数字，不考虑固体物质产生的压强)。解析：依据密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板分隔成甲、乙两室，故两室中可视为同温、同压状况，依据阿伏加德罗定律及推论，甲室中气体物质的量为n(NH3)＋n(H2)＝2n(HCl)＝0.8mol。(1)甲室中气体的质量m＝36.5g·mol－1×0.4mol－7.0g＝7.6g。(2)设甲室中含有xmolNH3，ymolH2。eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＋y＝0.8,17x＋2y＝7.6))⇒eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＝0.4,y＝0.4))⇒x∶y＝1∶1。(3)隔板a去掉后，0.4molNH3和0.4molHCl恰好完全反应生成NH4Cl固体，此时容器中气体只有0.4molH2。活动隔板b所处位置即气体体积数，由eq\f(n1,n2)＝eq\f(V1,V2)，eq\f(0.4,1.2)＝eq\f(V,6)，V＝2。14．(9分)(1)相同条件下，某容器共收集到1体积CO2、3体积H2，该容器中CO2、H2的物质的量之比是1∶3；若该容器收集的CO2、H2两种气体所含分子数相等，则CO2、H2的质量之比是22∶1。(2)44gM和49gN恰好完全反应生成76gB和肯定量的气体F。若F的相对分子质量为34，则标准状况下F的体积为11.2L。(3)已知A是二价金属，82g该金属的硝酸盐中含有6.02×1023个硝酸根离子，则该硝酸盐的摩尔质量为164g·mol－1。解析：(1)相同条件下，CO2和H2的体积之比等于物质的量之比；两种气体所含分子数相同，即二者物质的量相同，则质量之比等于摩尔质量之比，为44∶2＝22∶1。(2)依据质量守恒可求出m(F)＝44g＋49g－76g＝17g，n(F)＝eq\f(17g,34g·mol－1)＝0.5mol，在标准状况下V(F)＝0.5mol×22.4L·mol－1＝11.2L。(3)该硝酸盐的化学式为A(NO3)2，n(NOeq\o\al(－,3))＝1mol，即82gA(NO3)2为0.5mol，则M[A(NO3)2]＝eq\f(82g,0.5mol)＝164g·mol－1。15．(9分)依据下列数据确定元素X的相对原子质量。(1)1.01×105Pa、0℃时气态单质Xn的密度为dg/L，则X的相对原子质量为eq\f(22.4d,n)。(2)相同状况下，肯定体积的X的气态氢化物HmX的质量是等体积NH3的2倍。则X的相对原子质量为34－m。(3)a个X原子的总质量为bg，则X的相对原子质量可表示为eq\f(b,a)NA(设NA表示阿伏加德罗常数的值)。解析：(1)依据公式：M＝dg/L×Vm可知，标准状况下Xn的相对分子质量为22.4d，则X的相对原子质量为eq\f(22.4d,n)。(2)HmX的相对分子质量为17×2＝34，则X的相对原子质量为(34－m)。(3)一个X原子的质量为eq\f(b,a)g,1molX的质量为eq\f(b,a)g·NA，则X的相对原子质量为eq\f(b,a)NA。16．(9分)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)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76g·mol－1。(3)若XY2分子中X、Y两元素养量比是3∶16，则X、Y两元素分别是C和S(填元素符号)。解析：(1)视察反应方程式，因XY2为液态，由反应前后体积不变，知V(O2)＝672mL。(2)依据质量守恒定律，有：m(XY2)＝0.672L×2.56g·L－1－32g·mol－1×eq\f(0.672L,22.4L·mol－1)≈0.76g。故M(XY2)＝eq\f(0.76g,0.01mol)＝76g·mol－1。(3)由eq\f(ArX,2ArY)＝eq\f(3,16)及Ar(X)＋2Ar(Y)＝76，解得：Ar(X)＝12，Ar(Y)＝32。故X为C元素，Y为S元素。17．(16分)某探讨性学习小组欲测定室温下(25℃、101kPa)的气体摩尔体积，该小组设计的简易试验装置如下图所示：该试验的主要操作步骤如下：①用100mL容量瓶(填仪器名称)配制100mL、1.0mol·L－1的盐酸；②量取10.0mL1.0mol·L－1的盐酸加入锥形瓶中；③称取ag已除去表面氧化膜的镁条，并系于铜丝末端，为使HCl全部参与反应，a的数值至少为0.12；④往广口瓶中装入足量水，按上