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2019-2020年高中化学1.2.2气体摩尔体积课时作业新人教版必修

一、选择题

1．下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是( )

A．单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积

B．通常状况下的气体摩尔体积约为22.4 L

C．标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L

D．标准状况下1 mol O2的体积是22.4 L·mol－1

解析：单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积，A正确；标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1，1 mol O2的体积约是22.4 L，B、C、D错误。

答案： A

2．下列关于2 mol O2的叙述中，正确的是( )

A．质量是32 g B．体积是44.8 L

C．分子数是1.204×1024D．原子数是2 mol

解析：已知2 mol O2，则有m(O2)＝2 mol×32 g/mol＝64 g，标准状况下的体积V(O2)＝2 mol×22.4 L/mol＝44.8 L，分子数N＝2 mol×6.02×1023mol－1＝1.204×1024，原子数2 mol×2＝4 mol，故选C。

答案： C

3．下列说法中正确的是( )

A．若1 mol甲烷的体积为22.4 L，则一定是标准状况下

B．在0 ℃、101 kPa下，1 mol空气的体积为22.4 L

C．在标准状况下，1 mol水的体积为22.4 L

D．1 mol O2的质量只有在标准状况下才约是32 g

解析： 1 mol气体不在标准状况下也可能是22.4 L，A项错；在标准状况下，1 mol 混合气体的体积也是22.4 L，B项正确；标准状况下，水非气态，1 mol水的体积不是22.4 L，C项错；1 mol物质的质量与状态无关、与外界条件无关，D项错误。

答案： B

4．用N A表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )

A．含有N A个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L

B．25 ℃、1.01×105 Pa、32 g O2和O3的混合气体所含原子数为2.5N A

C．标准状况下，11.2 L H2O含有的原子数为1.5N A

D．常温常压下，44 g CO2含有的原子数为3N A

解析：A项，氦为单原子分子，N A个氦原子在标准状况下的体积为22.4 L；B项，所含的氧原子数为2N A；C项，在标准状况下，水为液体。

答案： D

5．如果a g某气体中含有该气体的分子数为b，则c g该气体在标准状况下的体积是(各选项中N A为阿伏加德罗常数)( )

A.22.4bc

aN A

L B.

22.4ab

cN A

C.22.4ac

bN A

L D.

22.4

acN A

解析：该气体的分子数为b，则物质的量为b

N A mol，摩尔质量M＝

a g

N A

mol

＝

aN A

g/mol，

c g该气体的物质的量为n＝

c g

aN A

g/mol

＝

aN A

mol。c g该气体在标准状况下的体积V＝n·22.4

L/mol＝bc

aN A mol×22.4 L/mol＝

22.4bc

aN A

L。

答案： A

6．同温同压下，等质量的O2和CO2相比较，下列叙述正确的是( ) A．体积比为8∶1

B．分子个数之比为11∶12

C．密度之比为8∶11

D．原子个数之比为12∶11

解析：等质量的O2和CO2的物质的量之比：n(O2)∶n(CO2)＝1

32∶

＝11∶8，则在同

温同压下，其分子数之比为11∶8，B不正确；体积比为11∶8，A不正确；原子个数之比为

(11×2)∶(8×3)＝11∶12，D不正确；依据公式ρ＝m

，则ρ(O2)∶ρ(CO2)＝

M 2

V m ∶

V m

＝M(O2)∶M(CO2)＝32∶44＝8∶11，C正确。

答案： C

7．下列条件下，两瓶气体所含的原子数一定相等的是( )

①同质量、不同密度的N2和CO

②同温度、同体积的H2和N2

③同体积、同密度的C2H4和C3H6两种气体

④同压强、同体积的N2O和CO2两种气体

A．①③B．②

C．③④ D．②④

解析：①由于N2、CO的摩尔质量都是28 g/mol，故等质量的两种气体物质的量相同，又因都是双原子分子，故含有原子数相同；②由于压强未知，故两者物质的量大小不能确定，

原子数也无法确定；③据m ＝ρ·V 可知两种气体质量相同，设质量均为m g ，则两者所含

原子数分别为m 28×6N A ＝3mN A 14，m 42×9N A ＝3mN A 14

，两者相同；④由于温度未知，则两种气体物质的量不能确定，故原子数不能确定。

答案： A

8．下列说法不正确的是( )

A ．N A 个氧分子与N A 个氢分子的质量比等于16∶1

B ．标准状况下，以任意比混合的氢气和一氧化碳混合物22.4 L 所含原子数为2N A

C ．标准状况下，0.5N A 个H 2O 分子所占体积约为11.2 L

D ．16 g O 2和O 3的混合物中共含有N A 个氧原子

解析：分子数相同时，质量之比等于相对分子质量之比，M r (O 2)∶M r (H 2)＝32∶2＝16∶1，A 项对；阿伏加德罗定律也适用于混合气体，标准状况下，22.4 L 的混合气体的物质的量为1 mol ，因为H 2、CO 均为双原子分子，故原子总数为2N A ，B 项对；标准状况下，H 2O 不是气体，C 项错；D 项，O 2、O 3都是由O 原子构成的，质量一定时含有的O 原子的物质

的量为定值：n (O)＝16 g 16 g/mol

＝1 mol ，即N A 个，所以D 项对。答案： C

9．以“物质的量”为中心的计算是化学计算的基础，下列与“物质的量”相关的计算正确的是( )

A ．现有CO 、CO 2、O 3三种气体，它们分别都含有1 mol O ，则三种气体的物质的量之比为3∶2∶1

B ．n g Cl 2中有m 个Cl 原子，则阿伏加德罗常数N A 的数值可表示为35.5m n

C ．标准状况下，11.2 L X 气体分子的质量为16 g ，则X 气体的摩尔质量是32

D ．5.6 g CO 和22.4 L CO 2中含有的碳原子数一定相等

解析：含1 mol O 的CO 、CO 2、O 3的物质的量分别是1 mol 、12mol 、13

mol ，三者之比为6∶3∶2，A 错误；n g Cl 2物质的量为n 71mol ，含Cl 原子数n 71×N A ×2＝m ，N A ＝35.5m n

，B 正确；摩尔质量的单位为g·mol －1

，C 错误；未说明温度、压强状况，不能进行气体体积与物质的量的一切相关计算和比较，D 错误。

答案： B

10．在一定温度和压强下，1体积X 2气体与3体积Y 2气体化合生成2体积气体化合物Z ，则该化合物的化学式为( )

A ．XY 3

B ．XY

C ．X 3Y

D ．X 2Y 3

解析：同温同压下气体的体积之比等于其物质的量之比，可以确定反应物与生成物的系数之比，根据系数之比确定反应方程式为X 2＋3Y 2===2Z ，利用反应前后的原子个数相等可知Z 的化学式为XY 3。

答案： A

二、非选择题

11．现有m g 某气体，它由双原子分子构成，它的摩尔质量为M g·mol －1。若阿伏加德罗常数用N A 表示，则：

(1)该气体的物质的量为________mol 。

(2)该气体所含原子总数为________个。

(3)该气体在标准状况下的体积为________L 。

(4)该气体在标准状况下的密度为________g/L 。

解析： (1)由n ＝m M

可求；(2)由物质的量可求得该气体的分子数，进一步可求得原子数；(3)由V ＝nV m 可求得该气体在标准状况下的体积；(4)由质量和已求得的标准状况下的体积可求得密度，也可以由M ＝V m ·ρ求得密度。答案： (1)m M (2)2mN A M (3)22.4m M (4)M 22.4

12．在标准状况下，由CO 和CO 2组成的混合气体为6.72 L ，质量为12 g ，此混合物中CO 和CO 2物质的量之比是________，CO 的体积分数(CO 占气体总体积的百分数)是________，CO 的质量分数是________，C 和O 原子个数比是________，混合气体的平均相对分子质量是________，密度是________g/L 。

解析：气体的总物质的量为n ＝V V m

＝6.72 L÷22.4 L/mol＝0.3 mol ，所以n (CO)＋n (CO 2)＝0.3 mol ；n (CO)×28 g/mol＋n (CO 2)×44 g/mol＝12 g ，求得n (CO)＝0.075 mol ，n (CO 2)＝0.225 mol 。

答案： 1∶3 25% 17.5% 4∶7 40 1.79

13．一定量的液态化合物XY 2，在一定量的O 2中恰好完全燃烧，反应方程式为：

XY 2(液)＋3O 2(气)=====点燃XO 2(气)＋2YO 2(气)

冷却后，在标准状况下测得生成物的体积是672 mL ，密度是2.56 g/L 。

(1)反应前O 2的体积是________mL(标准状况下)。

(2)化合物XY 2的摩尔质量是________。

(3)若XY 2分子中X 、Y 两元素质量比是3∶16，则X 、Y 两元素分别为________和 ________(填元素符号)。

解析： (1)观察反应方程式，可知反应前后气体体积不变，故V (O 2)＝672 mL 。

(2)根据质量守恒定律，有：m (XY 2)＝0.672 L×2.56 g/L－32 g/mol×0.672 L 22.4 L/mol

＝0.76 g ，物质的量n (XY 2)为13×n (O 2)＝0.01 mol ，故M (XY 2)＝0.76 g 0.01 mol

＝76 g/mol 。 (3)由A r 2A r

＝316及A r (X)＋2A r (Y)＝76，解得：A r (X)＝12，A r (Y)＝32。故X 为C 元素，Y 为S 元素。

答案： (1)672 (2)76 g/mol (3)C S

14．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0.4 mol HCl ，甲室中充入NH 3、H 2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7.0 g 。

(1)甲室中气体的质量为________。

(2)甲室中NH 3、H 2的物质的量之比为________。

(3)将隔板a 去掉，当HCl 与NH 3充分反应生成NH 4Cl 固体后，隔板b 将位于刻度“________”处(填数字，不考虑固体物质产生的压强)。

解析：根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，根据阿伏加德罗定律及推论，甲室中气体物质的量为n (NH 3)＋n (H 2)＝2n (HCl)＝0.8 mol 。

(1)甲室中气体的质量m ＝36.5 g·mol －1×0.4 mol－7.0 g ＝7.6 g 。

(2)设甲室中含有x mol NH 3，y mol H 2。

????? x ＋y ＝0.817x ＋2y ＝7.6?????? x ＝0.4y ＝0.4 x ∶y ＝1∶1。

(3)隔板a 去掉后，0.4 mol NH 3和0.4 mol HCl 恰好完全反应生成NH 4Cl 固体，此时容

器中气体只有0.4 mol H 2。活动隔板b 所处位置即气体体积数，由n 1n 2＝V 1V 2，0.41.2＝V 6

，V ＝2。答案： (1)7.6 g (2)1∶1 (3)2

15．(1)已知1 mol 不同气体在不同条件下的体积：

(2)从上表分析得出的结论：①1 mol任何气体，在标准状况下的体积都约为________。

②1 mol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。

(3)理论依据：相同条件下，1 mol任何气体的体积几乎相等，

原因是：①____________________，

②________________________________________________________________________。

(4)应用：在标准状况下，4 g O2的体积为多少升？(写出计算过程)

解析：(2)从(1)的数据可以看出：1 mol任何气体在标准状况下，体积都约为22.4 L；

1 mol不同气体，在不同条件下，体积不一定相同。

(3)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1 mol气体的分子数目也相同，所以在相同条件下，1 mol任何气体的体积几乎相等。

(4)4 g O2的物质的量n(O2)＝

4 g

32 g/mol

＝0.125 mol。在标准状况下的体积为0.125

mol×22.4 L/mol＝2.8 L。

答案：(2)①22.4 L②不一定

(3)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

(4)V(O2)＝n×22.4 L/mol＝m

×22.4 L/mol＝

4 g

32 g/mol

×22.4 L/mol＝2.8 L。