1、课时作业5气体摩尔体积一、选择题(每小题4分,共48分)1下列叙述中正确的是()标准状况下,1 L HCl和1 L H2O的物质的量相同;标准状况下,1 g H2和14 g N2的体积相同;28 g CO的体积为22.4 L;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;同温同体积时,气体物质的物质的量越大,则压强越大;同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比。ABC D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,错误;同样在中所指的物质不愿定是气体,错误;标准状况下,1 g H2和14 g N2的物质的量均为0.5 mol,故二者
2、体积相同,正确;中28 g CO的物质的量是1 mol,但温度、压强不确定,所以不愿定是22.4 L,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,正确;同温同压下,气体的密度与其相对分子质量成正比,正确,故选B。答案:B2下列说法正确的是()A1 mol任何气体的体积都是22.4 LB在标准状况下,某气体的体积为22.4 L,则该气体的物质的量为1 mol,所含的分子数目约为6.021023C当温度高于0 时,确定量任何气体的体积都大于22.4 LD当压强大于101 kPa时,1 mol任何气体的体积都小于22.4 L解析:A未指明气体所处的状况;C未指明压强
3、;D未指明温度。气体摩尔体积同时受温度和压强的影响,故A、C、D都不正确。答案:B3空气可近似视为N2和O2按体积比为4:1组成的混合气体,则空气的平均相对分子质量约为()A28 B29C32 D60解析:N2的相对分子质量为28,O2的相对分子质量为32,依据平均值规律,空气的平均相对分子质量应大于28,小于32。答案:B4下列说法不正确的是()A同温、同压下,相同质量的气体都占有相同的体积B同温、同压下,相同体积的气体都含有相同数目的分子C1 mol O2中含有1.2041024个氧原子,在标准状况下占有体积22.4 LD由0.2 g H2和8.8 g CO2、5.6 g CO组成混合气体
4、,其密度是相同状况下O2密度的0.913倍解析:同温、同压下,质量相同的不同气体的物质的量不愿定相同,所以不愿定占有相同的体积,故A项错误;由阿伏加德罗定律知,B项正确;标准状况下1 mol任何气体所占体积均为22.4 L,1 mol O2中含氧原子数为26.0210231.2041024,C项正确;0.2 g H2、8.8 g CO2、5.6 g CO的物质的量分别为0.1 mol、0.2 mol、0.2 mol,该混合气体的总质量为14.6 g,总物质的量为0.5 mol,所以该混合气体的平均摩尔质量为29.2 gmol1,氧气的摩尔质量为32 gmol1,两者的相对密度为29.5320.
5、913,D项正确。答案:A5在两个密闭容器中,分别充有质量相同的甲、乙两种气体,若两容器的温度和压强均相同,且甲的密度大于乙的密度,则下列说法正确的是()A甲的分子数比乙的分子数多B甲的物质的量比乙的物质的量小C甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小D甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小解析:由题意可知,同温同压下,1,则M甲M乙,D错;又由M可知,1,可知A错,B正确;又由于气体摩尔体积只与温度和压强有关,则二者相等,故C错误。答案:B6下列各组物质中,所含分子数确定相同的是()A1 g H2和8 g O2B0.1 mol HCl和2.24 L HeC150 、1.01105 Pa时,18 L H2O
6、和18 L CO2D常温常压下,28 g CO和6.021022个CO分子解析:依据NnNA知,若N相同,则n相同。A项1 g H2为0.5 mol,8 g O2为0.25 mol,故分子数不相同,不正确;B项2.24 L He在标准状况下为0.1 mol,但此处未指明是标准状况,因此B不正确;C项温度相同,压强相同,体积相同,分子数确定相同;D项中28 g CO的物质的量为1 mol,而6.021022个CO的物质的量为0.1 mol,因此D不正确。答案:C7标准状况下,下列物质占体积最大的是()A98 g H2SO4 B6.021023个CO2C44.8 L HCl D6 g H2答案:D
7、8在确定温度和压强下,2体积X2气体与3体积Y2气体恰好完全反应,生成2体积气体化合物Z,则Z的化学式可能是()AXY3 BXYCX3Y DX2Y3解析:同温同压下,气体的体积之比等于气体的物质的量之比,在化学反应中,参与反应的各物质的物质的量之比又等于各物质的化学计量数之比。由题意可得,化学方程式:2X23Y2=2Z,由质量守恒定律可得,Z的化学式为X2Y3或Y3X2。答案:D9同温、同压下,某容器布满O2,重116 g,若布满CO2重122 g,现布满某气体重114 g,则该气体的相对分子质量为()A28 B60C32 D44解析:方法一:按常规思路:设瓶重m g。某气体的相对分子质量为M
8、1,由,由于容器体积不变,所以有,得m100,然后由,得M128 gmol1,即相对分子质量为28,选A。方法二:差量法:由于同温同压下,气体质量之差和相对分子质量之间存在着正比关系,因此可以不计算容器的质量,直接由气体质量差和相对分子质量差的正比关系求得。即:M(某)28 gmol1,即相对分子质量为28。方法三:估算法:由阿伏加德罗定律可知n(O2)n(CO2)n(气体),mnM,m与M成正比。故M(气)M(O2),M(气)M(CO2)即M(气)32 gmol1,选A。答案:A10在同温、同压下,A容器中的氧气和B容器中的氨气所含的原子个数相同,则A、B两容器中气体体积之比为()A1:2
9、B2:1C2:3 D3:2解析:n(O2)2n(NH3)4,故n(O2):n(NH3)2:1,故选B。答案:B11(双选题)关于m g H2和n g He的下列说法正确的是()A同温同压下,H2和He的体积比为m:2nB同温同压下,若mn,则H2与He的物质的量比为2:1C体积相同时,He的质量确定大于H2D同温同压下,若二者的物质的量相等,其体积也相等解析:A选项。B选项。C选项无法比较,没有给出相同条件。D选项正确。答案:BD12某物质在确定条件下加热分解,产物都是气体。分解方程式为:2AB2C2D。测得生成的混合气体的平均相对分子质量为2a,则A的相对分子质量为()A7a B5aC2.5
10、a D2a解析:据质量守恒定律可知,若反应前为2 mol A分解,则反应后生成5 mol混合气体,则2MA552a,MA5a。答案:B二、非选择题(共52分)13(10分)(1)同温同压下,同体积的甲烷(CH4)和二氧化碳分子数之比为_,物质的量之比为_,原子总数之比为_,质量之比为_,密度之比为_。(2)在标准状况下,4 g H2、11.2 L O2、1 mol H2O中,所含分子数最多的是_,含原子数最多的是_,质量最大的是_,体积最小的是_。解析:(1)同温同压下,同体积CH4、CO2的物质的量相同。(2)n(H2)2 mol,n(O2)0.5 mol,再转化为其他的相关的量进行比较。答
11、案:(1)1:11:15:34:114:11(2)H2H2H2OH2O14(10分)(1)质量之比为16:7:6的三种气体SO2、CO、NO,分子个数之比为_;氧原子个数之比为_;相同条件下的体积之比为_。(2)标准状况下,1.7 g NH3的体积为_L,它与标准状况下_L H2S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,1.28 g该氧化物的体积为448 mL,则该氧化物的摩尔质量为_,R的相对原子质量为_。解析:(1)质量之比为16:7:6,说明其物质的量之比为:5:5:4,所以其分子数之比为5:5:4,氧原子数之比为10:5:4,相同条件下的体积之比为5:5
12、:4。(2)1.7 g NH3的物质的量为1.7 g17 gmol10.1 mol,在标准状况下的体积为0.1 mol22.4 Lmol12.24 L,0.1 mol NH3含有0.3 mol H,与0.15 mol H2S含有相同数目的氢原子,则标准状况下0.15 mol H2S的体积为0.15 mol22.4 Lmol13.36 L。(3)在标准状况下,1.28 g该氧化物的体积为448 mL,其物质的量为0.448 L22.4 Lmol10.02 mol,摩尔质量为1.28 g0.02 mol64 gmol1,R的相对原子质量为6416232。答案:(1)5:5:410:5:45:5:4
13、(2)2.243.36(3)64 gmol13215(10分)某气体的摩尔质量是M gmol1,分子数为N,在标准状况下所占的体积是V L,质量是m g。某元素原子的摩尔质量是A gmol1,原子个数是Y,阿伏加德罗常数为NA。试说明下列各式表示的意义。(1)_。(2)_ _。(3)_。(4)_。(5)_。(6)_。答案:(1)该气体一个分子的质量(2)该气体的物质的量(3)该元素一个原子的质量(4)该元素原子的物质的量(5)标准状况下,该气体的密度(6)该气体的物质的量16(11分)确定量的液态化合物XY2,在确定量的O2中恰好完全燃烧,反应方程式为XY2(l)3O2(g)点燃,XO2(g)
14、2YO2(g)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 gL1。(1)反应前O2的体积是_mL(标准状况下)。(2)化合物XY2的摩尔质量是_。(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_和_(填元素符号)。解析:(1)由题示化学方程式:XY2(l)3O2(g)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672 mL。(2)n(O2)672103L/22.4 Lmol10.03 mol。因XY2与O2恰好完全反应,且它们的物质的量之比为13(由
15、化学方程式知),故XY2的物质的量为0.01 mol。又因反应后的气体为672 mL,密度为2.56 gL1,则反应后气体总质量为mV2.56 gL1672103L1.72 g。依据质量守恒定律m(XY2)1.72 gm(O2)1.72 g0.03 mol32 gmol10.76 gM(XY2)76 gmol1(3)由题意解得即X为碳,Y为硫。答案:(1)672 mL(2)76 gmol1(3)碳硫17(11分)现有14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下其体积为8.96 L。回答下列问题:(1)该混合气体的平均摩尔质量为_。(2)混合气体中碳原子的个数为_(用NA表示阿伏加德罗常数
16、的值)。(3)将混合气体依次通过下列如图所示装置,最终收集在气球中(试验在标准状况下测定)。气球中收集到的气体的摩尔质量为_。气球中收集到的气体中,电子总数为_(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。气球的体积为_L。解析:(1)混合气体的物质的量为0.4 mol,混合气体的平均摩尔质量36 gmol1。(2)0.4 mol CO和CO2的混合气体中,碳原子为0.4 mol。(3)将混合气体依次通过NaOH溶液和浓硫酸,则最终收集到的气体是CO。设原混合气体中CO的物质的量为n1,CO2的物质的量为n2。,解得,因此气球中收集到0.2 mol CO,含有2.8 mol电子。0.2 mol CO在标准状况下的体积为4.48 L。答案:(1)36 gmol1(2)0.4NA(3)28 gmol12.8NA4.48