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物质的聚集状态
一、选择题
1．下列有关气体的体积的叙述中，正确的是( )
A．一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的分子大小决定
B．一定温度和压强下，各种气态物质的体积大小，由构成气体的分子数决定
C．不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数也不同
D．气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L
答案 B
解析 A项中气态物质的体积与构成气体的分子大小无关；C项中比较气体的体积一定要在相同状况下，否则便无法比较，故C不正确；D项中气体摩尔体积随温度、压强的改变而改变，在标准状况下，1 mol任何气体的体积约为22.4 L。
2．(双选)下列说法中不正确的是( )
A．1 mol某气体的体积为22.4 L，该气体所处的状态不一定是标准状况
B．非标准状况下，1 mol任何气体的体积必定不是22.4 L
C．含有NA个原子的某气体在标准状况下的体积一定是22.4 L
D．任何状况下，1 mol CO2和18 g H2O所含的分子数和原子数都相等
答案 BC
解析 A、B两项中，气体的体积与外界温度和压强均相关，1 mol气体在标准状况下，其体积为22.4 L，在非标准状况下，其体积也可能为22.4 L，A项正确，B项错误；C项中，只适用于单原子分子构成的稀有气体，对于多原子分子，气体的物质的量不是1 mol，故标准状况下体积不是22.4 L，C项错误；D项中，1 mol CO2和18 g H2O的物质的量相同，且CO2和H2O分子均由相同个数原子构成，因此二者所含分子数或原子数必相同，D项正确。
3．相同物质的量的固体或液体的体积并不相同，其主要原因是( )
A．粒子大小不同 B．粒子质量不同
C．粒子间距离不同 D．粒子间作用力不同
答案 A
解析 由于固体或液体粒子之间的距离很小，可以认为粒子间是紧挨着的，可以忽略不计，因此其体积主要由粒子本身的大小决定，故选A项。
4．下列说法正确的是( )
A．32 g O2占有的体积约为22.4 L
B．22.4 L N2含有阿伏加德罗常数个氮分子
C．在标准状况下，22.4 L水的质量约为18 g
D．22 g二氧化碳与标准状况下11.2 L HCl含有相同的分子数
答案 D
解析 A、B项都没有标注“标准状况”是错误的；C项有“标准状况”条件，但在此条件下水不是气态，所以22.4 L 水不是1 mol，也不是18 g，是错误的；D项中22 g CO2物质的量为0.5 mol，标准状况下11.2 L HCl的物质的量也为0.5 mol，两种气体的物质的量相同，所以含有的分子数也相同，因此D项符合题意。
5．同温同压下，甲、乙两容器分别盛有CH4和NH3，已知它们所含氢原子个数相同，则甲、乙两容器的体积之比为( )
A．4∶3 B．3∶4
C．4∶5 D．5∶4
答案 B
解析 当CH4和NH3所含氢原子个数相同时，两者的物质的量之比为：n(CH4)∶n(NH3)＝3∶4。由阿伏加德罗定律的推论可知同温同压下，任何气体的体积之比等于其物质的量之比，知B项正确。
6．等质量的①CH4，②H2，③HCl，④SO2，在标准状况下所占体积由大到小排列的顺序是( )
A．②>①>③>④ B．④>③>①>②
C．③>②>④>① D．①>④>②>③
答案 A
解析 几种物质均取1 g，物质的量分别为 mol、 mol、 mol、 mol，在标准状况下，体积之比等于物质的量之比，即体积由大到小排列的顺序为：②>①>③>④。
7．下列说法正确的是( )
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
C．在标准状况下，1 mol水的体积约是22.4 L
D．1 mol某气体的体积约为22.4 L，该气体所处的状况一定是标准状况
答案 B
解析 同温同压下，质量相同的不同气体物质的量不一定相同，所以不一定占有相同的体积，故A项错误；由阿伏加德罗定律知，B项正确；由于水在标准状况下不是气体，故C项错误；1 mol某气体若处于高温、高压或低压、低温的情况下，气体体积也可能约为22.4 L，故D项错误。
8．下列条件下，两瓶气体所含原子数一定相等的是( )
A．同体积、不同密度的N2和CO
B．同温度、同体积的H2和N2
C．同体积、同密度的C2H4和C3H6
D．同压强、同体积的N2O和CO2
答案 C
解析 A中N2与CO同摩尔质量且同质量，则N2与CO的分子数相同，N2与CO是双原子分子，则原子数也相同，而A项质量不同，则原子数不相等；B中压强不一定相同，则H2与N2的分子数也不一定相同；C中同体积同密度则质量相同，设质量为m g，则C2H4中原子的物质的量为×6＝ mol，C3H6中原子的物质的量为×9＝ mol；D中温度不一定相同，则分子数也不一定相同。
9．如果a g某气体中含有的分子数为b，则c g该气体在标准状况下的体积是(式中NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A. L B. L
C. L D. L
答案 A
解析 设该气体的摩尔质量为M，则·NA＝b，则M＝ g/mol，c g该气体的物质的量n＝＝ mol，V＝22.4 L/mol·n＝ L。
10．有N2、CO、CO2三种气体，它们的质量比为1∶2∶2，在同温同压下它们的体积比为( )
A．1∶2∶2 B．2∶2∶1
C．11∶14∶14 D．11∶22∶14
答案 D
解析 同温同压下气体体积之比等于物质的量之比，则n(N2)∶n(CO)∶n(CO2)＝∶∶＝11∶22∶14。
11．(双选)在相同条件下，两个体积相等的容器，一个充满一氧化氮气体，另一个充满氧气和氮气的混合气体，这两个容器内一定具有相同的( )
A．原子总数 B．质子总数
C．分子总数 D．质量
答案 AC
解析 根据n＝可知两容器中气体的总物质的量相等，所以分子总数相等，又因为NO、N2、O2均为双原子分子，所以原子总数也相等。由于分子中所含质子数和气体的摩尔质量不一定相等，故质子总数和质量不一定相等。
12．下列关于a g H2和b g He的说法正确的是( )
A．同温同压下，H2和He的体积比是a∶2b
B．同温同压下，若a＝b，则H2与He的物质的量之比是1∶1
C．体积相同时，He的质量一定大于H2的质量
D．同温同压下，若二者的物质的量相等，则体积也相等
答案 D
解析 H2的摩尔质量为2 g/mol，He的摩尔质量为4 g/mol，A项中，体积之比等于物质的量之比，为∶＝2a∶b；B项应等于2∶1；C项未指明状况是否相同。
二、非选择题
13．(1)等质量的O2和O3，它们的物质的量之比为__________，所含分子数之比为________，所含原子数之比为________，相同状况下的体积之比和密度之比分别为________、________。
(2)在标准状况下，空气中N2和O2的体积比约为4∶1，则N2和O2的物质的量之比为________，空气的密度约为__________，空气的平均相对分子质量为__________。
答案 (1)3∶2 3∶2 1∶1 3∶2 2∶3
(2)4∶1 1.29 g·L－1 29
解析 空气的密度为：
≈1.29 g·L－1，
＝1.29 g·L－1×22.4 L·mol－1≈29 g·mol－1，则空气的平均相对分子质量为29。
14．在标准状况下，CO和CO2混合气体的质量为36 g，体积为22.4 L，则CO所占的体积为________L，质量为________g，CO2的分子数为________个。
答案 11.2 14 3.01×1023
解析 设CO的物质的量为x，CO2的物质的量为y，则：
解之，得
故V(CO)＝0.5 mol×22.4 L·mol－1＝11.2 L
m(CO)＝0.5 mol×28 g·mol－1＝14 g
N(CO2)＝0.5 mol×6.02×1023 mol－1＝3.01×1023。
15．某常见气体在标准状况下的密度为1.25 g·L－1。
(1)该气体的相对分子质量为________。
(2)若该气体的分子式为A2型，其名称为________；
若该气体的分子式为AB型，其名称为________。
答案 (1)28 (2)氮气 一氧化碳
解析 M＝ρ×22.4 L·mol－1＝1.25 g·L－1×22.4 L·mol－1＝28 g·mol－1。
16．(1)已知某气体在标准状况下的密度为2.86 g·L－1，试求该气体的摩尔质量为________(结果保留整数)。
(2)某气态氧化物的化学式为R2O3，在标准状况下7.6 g该氧化物的体积是2240 mL，则此氧化物的摩尔质量是________，R的相对原子质量是________。
答案 (1)64 g·mol－1 (2)76 g·mol－1 14
解析 (1)M＝ρ·Vm＝2.86 g·L－1×22.4 L·mol－1≈64 g·mol－1。
(2)M＝＝
＝76 g·mol－1；R2O3的相对分子质量为76，所以R的相对原子质量为＝14。
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