2021版高一化学人教版必修1课时作业5-气体摩尔体积-Word版含答案.docx

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(　　)
①标准状况下，1 L HCl和1 L H2O的物质的量相同；
②标准状况下，1 g H2和14 g N2的体积相同；
③28 g CO的体积为22.4 L；
④两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．①②③　　　　　　　　 B．②⑤⑥
C．②③⑥ D．④⑤⑥
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①错误；同样在④中所指的物质不愿定是气体，④错误；标准状况下，1 g H2和14 g N2的物质的量均为0.5 mol，故二者体积相同，②正确；③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，③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，⑤正确；同温同压下，气体的密度与其相对分子质量成正比，⑥正确，故选B。
答案：B
2．下列说法正确的是(　　)
A．1 mol任何气体的体积都是22.4 L
B．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6.02×1023
C．当温度高于0 ℃时，确定量任何气体的体积都大于22.4 L
D．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；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：B
3．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(　　)
A．28 B．29
C．32 D．60
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：B
4．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
C．1 mol O2中含有1.204×1024个氧原子，在标准状况下占有体积22.4 L
D．由0.2 g H2和8.8 g CO2、5.6 g CO组成混合气体，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2×6.02×1023＝1.204×1024，C项正确；0.2 g H2、88 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 g·mol－1，氧气的摩尔质量为32 g·mol－1，两者的相对密度为29.5÷32≈0.913，D项正确。
答案：A
5．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：B
6．下列各组物质中，所含分子数确定相同的是(　　)
A．1 g H2和8 g O2
B．0.1 mol HCl和2.24 L He
C．150 ℃、1.01×105 Pa时，18 L H2O和18 L CO2
D．常温常压下，28 g CO和6.02×1022个CO分子
解析：依据N＝n·NA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6.02×1022个CO的物质的量为0.1 mol，因此D不正确。
答案：C
7．标准状况下，下列物质占体积最大的是(　　)
A．98 g H2SO4 B．6.02×1023个CO2
C．44.8 L HCl D．6 g H2
答案：D
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(　　)
A．XY3 B．XY
C．X3Y D．X2Y3
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：2X2＋3Y2===2Z，由质量守恒定律可得，Z的化学式为X2Y3或Y3X2。
答案：D
9．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(　　)
A．28 B．60
C．32 D．44
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M1，由＝，由于容器体积不变，所以有＝，得m＝100，然后由＝，得M1＝28 g·mol－1，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 g·mol－1，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)，m＝n·M，m与M成正比。
故M(气)
A．1:2 B．2:1
C．2:3 D．3:2
解析：n(O2)×2＝n(NH3)×4，故n(O2):n(NH3)＝2:1，＝，故选B。
答案：B
11．(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:2n
B．同温同压下，若m＝n，则H2与He的物质的量比为2:1
C．体积相同时，He的质量确定大于H2
D．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：BD
12．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：2AB＋2C＋2D。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(　　)
A．7a B．5a
C．2.5a D．2a
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2MA＝5＝5×2a，MA＝5a。
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。
答案：(1)1:1　1:1　5:3　4:11　4:11　(2)H2　H2　H2O　H2O
14．(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5:5:4。(2)1.7 g NH3的物质的量为1.7 g÷17 g·mol－1＝0.1 mol，在标准状况下的体积为0.1 mol×22.4 L·mol－1＝2.24 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 mol×22.4 L·mol－1＝3.36 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 L÷22.4 L·mol－1＝0.02 mol，摩尔质量为1.28 g÷0.02 mol＝64 g·mol－1，R的相对原子质量为64－16×2＝32。
答案：(1)5:5:4　10:5:4　5:5:4　(2)2.24　3.36
(3)64 g·mol－1　32
15．(10分)某气体的摩尔质量是M g·mol－1，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 g·mol－1，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)＋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 g·L－1。
(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316，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)＝672×10－3L/22.4 L·mol－1＝0.03 mol。因XY2与O2恰好完全反应，且它们的物质的量之比为13(由化学方程式知)，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 g·L－1，则反应后气体总质量为m＝ρV＝2.56 g·L－1×672×10－3L≈1.72 g。
依据质量守恒定律
　　　m(XY2)＝1.72 g－m(O2)
　　　＝1.72 g－0.03 mol×32 g·mol－1
　　　＝0.76 g
M(XY2)＝＝76 g·mol－1
(3)由题意
解得
即X为碳，Y为硫。
答案：(1)672 mL　(2)76 g·mol－1　(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)。

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。
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 g·mol－1。(2)0.4 mol CO和CO2的混合气体中，碳原子为0.4 mol。(3)①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。②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。③0.2 mol CO在标准状况下的体积为4.48 L。
答案：(1)36 g·mol－1　(2)0.4NA　(3)①28 g·mol－1　②2.8NA　③4.48