气体摩尔体积(练好题)(解析版).doc

2.3.2 气体摩尔体积（练好题）
A-基础过关
1．现有下列四种因素：①温度 ②压强　③气体微粒数　④气体微粒大小，只改变一种因素时对气体摩尔体积(Vm)有显著影响的是(　　)
A．③④ B．①②③ C．①② D．全部
【答案】　C
【解析】　对于气体来说，温度和压强不同，气体分子之间的距离不同，而微粒本身大小远小于微粒间的距离，则微粒本身大小可忽略不计，所以影响气体摩尔体积的因素主要有温度和压强，故选C。
2．下列说法正确的是(　　)
A．1 mol O2与1 mol H2的体积相同
B．1 mol O2与2 mol CH4的质量相等
C．1 mol H2的体积是22.4 L
D．相同体积的H2和O2所含有的分子数相同
【答案】 B
【解析】　对气体，要比较体积的大小，除知道分子数多少外，还必须强调气体所处的状态，A选项二者分子数肯定相等，但体积只能在相同条件下才一定相等。C、D选项中也与气体的状态(温度、压强)有关。
3．下列关于气体摩尔体积的说法中正确的是(　　)
A．标准状况下，1 mol H2O的体积是22.4 L
B．22 g CO2的物质的量是0.5 mol，其体积为11.2 L
C．只有标准状况下的气体摩尔体积是22.4 L·mol－1，其他条件下一定不是该值
D．标准状况下，1摩尔任何气体的体积都约是22.4 L
【答案】　D
【解析】　标准状况下，水是非气态，1 mol H2O的体积远远小于22.4 L，A错误；没有指明气体所处的温度与压强，不能确定CO2的体积，B错误；对于气体来说，温度升高，体积增大，压强增大，体积缩小，如在273 ℃、202 kPa时，气体摩尔体积也是22.4 L·mol－1，C错误；标准状况下，1 mol任何气体的体积都约是22.4 L，D正确。
4．下列物质中，所含分子数最多的是(NA表示阿伏加德罗常数)(　　)
A．10 g H2 B．2 mol Cl2
C．1.5NA CO2 D．22.4 L O2(标准状况)
【答案】 A
【解析】　A项，10 g氢气的物质的量＝＝5 mol；B项，2 mol Cl2；C项，1.5NA CO2的物质的量为1.5 mol；D项，标准状况下，22.4 L氧气的物质的量＝＝1 mol，由N＝nNA可知，10 g氢气含有的分子数目最多。
5．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是(　　)
A．含有NA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2.5NA
C．标准状况下，11.2 L H2O含有的原子数为1.5NA
D．常温常压下，44 g CO2含有的原子数为3NA
【答案】 D
【解析】　A项，氦为单原子分子，NA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2NA；C项，在标准状况下，水为液体。
6．标准状况下，若11.2 L氧气含有N个氧原子，则阿伏加德罗常数的数值可表示为(　　)
A．4N B．3N C．2N D．N
【答案】　D
【解析】　根据恒等式＝可知×2＝，NA＝＝N mol－1。
7．有一份气体样品的质量是14.2 g，标准状况下的体积为4.48 L，该气体的摩尔质量是(　　)
A．28.4 g B．28.4 g·mol－1
C．71 g·mol－1 D．14.2 g·mol－1
【答案】　C
【解析】　该气体的物质的量为4.48 L÷22.4 L·mol－1＝0.2 mol，其摩尔质量为14.2 g÷0.2 mol＝71 g·mol－1。
8．同温同压下，等质量的N2O4和NO2两种气体相比较，下列叙述正确的是(　　)
A．体积比为2∶1 B．分子个数之比为1∶1
C．原子个数之比为1∶1 D．氮原子个数之比为2∶1
【答案】 C
【解析】　同温同压下，气体的Vm相同，且M(N2O4)＝2M(NO2)，n(N2O4)∶n(NO2)＝∶＝1∶2，气体的Vm相同，由n＝V/Vm可知，体积比为1∶2，A错误；物质的量之比为1∶2，则分子数之比为1∶2，B错误；分子数之比为1∶2，则原子数之比为1×6∶2×3＝1∶1，C正确；分子数之比为1∶2，则氮原子个数之比为1∶2，D错误。
9．(1)标准状况下，0.5 mol H2占有的体积约为________L。
(2)标准状况下，44.8 L H2的质量约为________g。
(3)标准状况下，3.01×1023个氧气分子所占的体积约为________L。
(4)标准状况下，33.6 L氧气所含的氧分子数约为______个。
(5)标准状况下，16 g氧气和42 g N2的混合气体的体积约为________L。
【答案】 (1)11.2　(2)4　(3)11.2　(4)9.03×1023　(5)44.8
【解析】 (1)V＝0.5 mol×22.4 L·mol－1＝11.2 L。
(2)44.8 L H2的物质的量为＝2 mol，m(H2)＝2 mol×2 g·mol－1＝4 g。
(3)n(O2)＝＝0.5 mol，V(O2)＝0.5 mol×22.4 L·mol－1＝11.2 L。
(4)n(O2)＝＝1.5 mol，
N＝1.5×6.02×1023＝9.03×1023。
(5)n(O2)＝＝0.5 mol，n(N2)＝＝1.5 mol，故混合气体的体积为(0.5＋1.5)mol×22.4 L·mol－1＝44.8 L。
10．同温同压下，同体积的氨气和硫化氢(H2S)气体的质量比为__________；同质量的氨气和硫化氢气体体积比为________，其中含有的氢原子数目比为________；若二者氢原子数相等，则它们的体积比为________。
【答案】 1∶2　2∶1　3∶1　2∶3
【解析】 同温同压下，同体积的氨气和硫化氢(H2S)气体的物质的量相等，故质量比为17∶34＝1∶2；同质量的氨气和硫化氢气体物质的量之比为∶＝2∶1；氢原子数目之比为(2×3)∶(1×2)＝3∶1；二者氢原子数相等时，物质的量之比为∶＝2∶3。故同温同压下体积之比为2∶3。

B-能力提升
1．同温同压下，相同体积的H2和CO2气体，具有相同的(　　)
A．分子数　　　　　　 B．原子数
C．质量 D．摩尔质量
【答案】 A
【解析】　同温同压下，相同体积的气体，具有相同的分子数，A正确；每个H2分子中有2个原子，CO2分子中有3个原子，原子数目不相等，B不正确；H2和CO2的摩尔质量分别为2 g·mol－1、44 g·mol－1，其对应质量也不同，C、D不正确。
2．下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)(　　)
A．在常温常压下，11.2 L N2含有的分子数为NA
B．标准状况下，18 g H2O所占的体积约是22.4 L
C．32 g O2在标准状况下所占的体积约为22.4 L
D．在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含的原子数相同
【答案】 C
【解析】　本题中A为非标准状况下的体积，B中H2O标准状况下为液体，D中气体所含分子数相同，但原子数不一定相同。
3．如图所示，相同状况下，分别用氯化氢和四种混合气体吹出体积相等的五个气球。A、B、C、D四个气球中，与氯化氢所含原子数一定相等的是(　　)

【答案】 C
【解析】　相同状况下，体积相等的气球中，气体的物质的量相等。HCl是双原子分子，只要混合气体的平均原子数等于2即满足题意。A项有可能等于2，B项一定大于2，C项一定等于2，D项一定大于2。
4.标准状况下，相同质量的下列气体体积最大的是(　　)
A．CO2 B．O2
C．N2 D．CH4
【答案】　D
【解析】　相同状况下，气体的质量相同时，其摩尔质量越小，物质的量越大，气体的体积越大。甲烷的摩尔质量最小，体积最大。
5．下列各组中，两种气体的分子数一定相等的是(　　)
A．温度相同，体积相同的O2和N2
B．温度相等，压强相等的CO和N2
C．压强相同，质量相同的O2和O3
D．体积相同，密度相等的CO和N2
【答案】　D
【解析】　根据N＝nNA知，分子数与物质的量成正比，所以只要二者物质的量相等其分子数就一定相等。压强情况未知，分子数不一定相等，A错误；体积未知，分子数不一定相等，B错误；质量相同的O3和O2，二者摩尔质量不等，分子数不等，C错误；体积相同，密度相等的CO 和N2，其质量相等，二者摩尔质量相等，所以其物质的量相等，分子数相等，D正确。
6．同温同压下，相同体积的CO和CO2：①质量相等；②密度相等；③分子数相等；④碳原子数相等；⑤电子数相等，其中正确的是(　　)
A．①②③④ B．①②③④⑤
C．③④ D．③④⑤
【答案】　C
【解析】　同温同压下，等体积的CO和CO2，二者物质的量相同，CO与CO2的摩尔质量不相等，①根据m＝nM可知，二者质量不相等，故①错误；②同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比，二者密度不相等，故②错误；⑤CO分子与CO2分子含有的电子数目不相等，二者物质的量相等，含有的电子数不相等，故⑤错误。
7．若一氧化碳和二氧化碳的混合气体的密度与同温同压下氧气的密度相同，混合气体中一氧化碳和二氧化碳的物质的量之比是(　　)
A．1∶3 B．3∶1
C．2∶1 D．1∶2
【答案】 B
【解析】　若CO、CO2的混合气体的密度与同温同压下氧气的密度相同，则混合气体的相对分子质量为32，令CO、CO2的物质的量分别为x mol、y mol，则＝32，整理得x∶y＝3∶1。
8．NA为阿伏加德罗常数，标准状况下，m g氮气和氧气的混合气体含有b个分子，则n g该混合气体在相同状态下的体积为(单位为L)(　　)
A. B.
C. D.
【答案】　B
【解析】　设该混合气体的平均摩尔质量为M g·mol－1，根据同温同压条件下，气体体积之比等于物质的量之比可得＝，解得V＝，故【答案】为B。
9．一氧化碳和二氧化碳的混合气体18 g，完全燃烧后测得二氧化碳的体积为11.2 L(标准状况)。试回答：
(1)混合气体中一氧化碳的质量是 。
(2)混合气体中二氧化碳在标准状况下的体积是 。
(3)混合气体在标准状况下的密度是 (精确到0.001)。
【答案】　(1)7 g　(2)5.6 L　(3)1.607 g·L－1
【解析】　燃烧后二氧化碳的物质的量为11.2 L÷22.4 L·mol－1＝0.5 mol，设原混合气体中一氧化碳的物质的量为x，二氧化碳的物质的量为y，x×28 g·mol－1＋y×44 g·mol－1＝18 g，x＋y＝0.5 mol，解得x＝0.25 mol，y＝0.25 mol，一氧化碳的质量为0.25 mol×28 g·mol－1＝7 g，标况下，混合气体中二氧化碳的体积为0.25 mol×22.4 L·mol－1＝5.6 L，原混合气体的密度为18 g÷11.2 L ≈1.607 g·L－1。
10．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)混合气体中碳原子的个数为 (用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(2)将混合气体依次通过如图所示装置，最后收集在气球中(实验在标准状况下测定)。

①气球中收集到的气体的摩尔质量为 。
②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)。
③气球的体积为 L。
【答案】　(1)0.4NA (2)①28 g·mol－1　②2.8NA　③4.48
【解析】　(1)标准状况下，混合气体(CO和CO2)的物质的量为＝0.4 mol。0.4 mol CO和CO2的混合气体中，碳原子为0.4 mol，即0.4NA。
(2)①将混合气体依次通过NaOH溶液和浓硫酸，则最后收集到的气体是CO。②设原混合气体中CO的物质的量为n1，CO2的物质的量为n2。
则
解得
因此气球中收集到0.2 mol CO，含有2.8 mol电子。③0.2 mol CO在标准状况下的体积为4.48 L。