2020届一轮复习人教通用版第3讲物质的量　气体摩尔体积作业

2020届一轮复习人教通用版第3讲物质的量　气体摩尔体积作业

一、选择题 ‎1.(2019·天津第一中学高三月考)双酚基丙烷(BPA，分子式为C15H16O2)可能降低男性及女性的生育能力。下列有关判断不正确的是(　　)‎ A.BPA的摩尔质量是228 g·mol－1‎ B.1 mol BPA中含有6.02×1023个分子 C.BPA属于有机化合物 D.1 mol BPA在标准状况下的体积约为22.4 L 解析：选D。BPA在标准状况下肯定不是气体。‎ ‎2.下列说法中正确的是(　　)‎ A.在一定温度和压强下，固体或液体物质体积大小只由构成微粒的大小决定 B.不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数一定不同 C.在一定温度下，各种气态物质体积的大小由构成气体的分子数决定 D.22 g CO2与标准状况下11.2 L HCl所含的分子数相同 解析：选D。在一定温度和压强下，固体或液体的体积主要取决于粒子数和粒子大小，故A错误；决定气体体积的因素是温度、压强、气体的分子数，不同的气体，体积不同，它们所含的分子数不一定不同，故B错误；压强对分子间的间距有影响，该选项未指明压强，无法使用阿伏加德罗定律判断，故C错误；根据公式可知，n(CO2)＝＝＝0.5 mol，n(HCl)＝＝＝0.5 mol，二者物质的量相等，所以分子数相等，故D正确。‎ ‎3.硫代硫酸钠溶液与盐酸的反应(Na2S2O3＋2HCl===2NaCl＋S↓＋SO2↑＋H2O)可用于探索浓度对反应速率的影响。常温常压下，若该反应产生固体单质16 g，则反应中各有关物质的物理量均正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)(　　)‎ 选项 二氧化硫 硫代硫酸钠 转移的电子 A ‎1 mol NA B ‎11.2 L ‎0.5 mol C ‎158 g ‎2 mol D ‎79 g NA 解析：选D。该反应为S2O在酸性条件下的歧化反应，S2O中硫的化合价为＋2价，1 mol S2O参加反应生成1 mol单质硫和1 mol SO2，转移2 mol电子，故常温常压下反应生成16 g(即0.5 mol)单质硫时，必生成0.5 mol SO2，同时转移1 mol电子，需要注意的是常温常压下11.2 L SO2的物质的量不是0.5 mol，故只有D项正确。‎ ‎4.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同温同体积下，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：选B。标准状况下，H2O不是气体，而HCl为气体，所以虽然二者等体积，‎ 但物质的量不相同，①错误；同样在④中所指的物质不一定是气体，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，故体积相同，②正确；28 g CO的物质的量是1 mol，但条件不确定，所以体积不一定是22.4 L，③错误；同温同体积下，气体的压强与物质的量成正比，所以物质的量越大，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。‎ ‎5.一个密闭容器，中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分，当左边充入1 mol N2，右边充入一定量的CO时，隔板处于如图位置(保持温度不变)，下列说法正确的是(　　)‎ A.右边与左边分子数之比为4∶1‎ B.右侧CO的质量为5.6 g C.右侧气体密度是相同条件下氢气密度的14倍 D.若改变右边CO的充入量而使隔板处于容器正中间，保持温度不变，则应充入0.2 mol CO 解析：选C。左右两侧气体温度、压强相同，则体积之比等于物质的量之比，由题意，左右气体体积之比为4∶1，则左右气体物质的量之比为4∶1，所以右侧气体物质的量＝ mol＝0.25 mol。同理，同温同压下，密度之比与摩尔质量成正比，则右侧气体密度是相同条件下氢气密度的＝14倍，故C正确。‎ ‎6.(2019·潍坊统考)用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是(　　)‎ A.1 L 0.1 mol·L－1NaF溶液中含有0.1NA个F－‎ B.32 g硫跟足量金属铜反应转移电子数为2NA C.48 g O2和O3的混合气体中含有3NA个氧原子 D.1 mol H2O中含有2NA个共价键 解析：选A。1 L 0.1 mol·L－1NaF溶液中，由于F－发生水解，其数目小于0.1NA，A项说法错误；根据反应2Cu＋SCu2S可知，32 g硫跟足量铜反应转移电子数为2NA，B项说法正确；48 g O2和O3的混合气体中氧原子数为×NA＝3NA，C项说法正确；1个H2O分子中含有2个H—O键，故1 mol H2O中含有2NA个共价键，D项说法正确。‎ ‎7.(2019·荆州质检)用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是(　　)‎ A.0.1 mol Fe在0.1 mol氯气中充分燃烧时转移的电子数为0.3NA B.0.1 mol乙烷和丙烯的混合物所含氢原子数目为0.6NA C.64 g的SO2与足量的O2充分反应后可得到NA个SO3分子 D.标准状况下，2.24 L四氯化碳含有的分子数目为0.1NA 解析：选B。0.1 mol Fe在0.1 mol氯气中充分燃烧，Fe剩余，则转移电子数为0.2NA，A项错误；乙烷和丙烯的分子式分别为C2H6、C3H6，故0.1 mol该混合物含有0.6NA个H原子，B项正确；SO2与O2的反应为可逆反应，SO2不可能完全反应生成SO3，故得到SO3的分子数小于NA，C项错误；标准状况下，四氯化碳为液体，2.24 L CCl4‎ 的物质的量远大于0.1 mol，故所含分子数目远大于0.1NA，D项错误。‎ ‎8.(2019·河北“名校联盟”教学质检)某同学做金属钼(Mo)在氧气中燃烧的实验测其氧化物的组成，结果如图所示，该同学利用实验结果得出Mo的氧化物 Ⅰ 和 Ⅱ 分别为(　　)‎ A.Ⅰ为MoO3，Ⅱ为Mo2O　 B.Ⅰ为MoO，Ⅱ为MoO2‎ C.Ⅰ为MoO2，Ⅱ为MoO3 D.Ⅰ为MoO3，Ⅱ为MoO2‎ 解析：选C。根据图像可知Mo的氧化物Ⅰ中Mo和O的原子个数之比是∶＝1∶2，所以化学式是MoO2；根据图像可知Mo的氧化物Ⅱ中Mo和O的原子个数之比是∶＝1∶3，所以化学式是MoO3，C项正确。‎ ‎9.(2016·高考全国卷Ⅰ)设NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是(　　)‎ A.14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA B.1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数为2NA C.1 mol Fe溶于过量硝酸，电子转移数为2NA D.标准状况下，2.24 L CCl4含有的共价键数为0.4NA 解析：选A。乙烯和丙烯的最简式均为CH2，故14 g乙烯和丙烯的混合气体中氢原子数为×2NA mol－1＝2NA，A项正确；忽视了N2与H2的反应为可逆反应，不能进行彻底，B项错误；Fe与过量硝酸反应生成Fe3＋，1 mol Fe参加反应转移3NA个电子，C项错误；标准状况下CCl4为液态，D项错误。‎ ‎10.肼(N2H4)是火箭常用的高能燃料，常温下为液体，其球棍模型如图所示。肼能与双氧水发生反应：N2H4＋2H2O2===N2↑＋4H2O。用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)‎ A.标准状况下，11.2 L N2中含电子总数为5NA B.标准状况下，22.4 L N2H4中所含原子总数为6NA C.标准状况下，3.2 g N2H4中含有共价键的总数为0.6NA D.若生成3.6 g H2O，则上述反应转移电子的数目为0.2NA 解析：选D。1个N2分子含有14个电子，标准状况下，11.2 L N2的物质的量为0.5 mol，则所含电子数为7NA，A项错误；标准状况下肼不是气体，不能用气体摩尔体积计算其物质的量，故所含原子总数不是6NA，B项错误；1个肼分子含有5个共价键，3.2 g N2H4的物质的量为0.1 mol，则所含共价键的数目为0.5NA，C项错误；反应N2H4＋2H2O2===N2↑＋4H2O中，生成4 mol H2O时转移4 mol电子，故生成3.6 g(即0.2 mol)H2O时，转移电子的数目为0.2NA，D项正确。‎ ‎11.(名师原创)胞嘧啶是DNA水解产物之一，是精细化工的重要中间体。胞嘧啶可由5巯基甲脲嘧啶、浓氨水和氯乙酸在一定条件下合成，则反应时NH3和5巯基甲脲嘧啶的物质的量之比为(　　)‎ A.1∶1 B.2∶3‎ C.3∶1 D.2∶1‎ 答案：A 二、非选择题 ‎12.(2019·北京西城区高三模拟)物质的量是高中化学中常用的物理量，请回答以下有关其内容的计算。‎ ‎(1)0.2 g H2含有　　　　个氢原子。‎ ‎(2)标准状况下，含有相同氧原子数的CO与CO2的体积之比为　　　　。‎ ‎(3)在9.5 g某二价金属的氯化物中含0.2 mol Cl－，此氯化物的摩尔质量为　　　　；该金属元素的相对原子质量为　　　　。‎ ‎(4)标准状况下，6.72 L CO与一定量的Fe2O3恰好完全反应后，剩余固体的质量为__________g。‎ 解析：(1)0.2 g H2的物质的量为0.1 mol，含有0.2 mol 氢原子，其数目为1.204×1023或0.2NA。(2)含有相同氧原子数的CO与CO2的物质的量之比为2∶1，标准状况下，体积之比为2∶1。(3)二价金属的氯化物可以表示为MCl2，在9.5 g某二价金属的氯化物中含0.2 mol Cl－，则9.5 g该氯化物的物质的量为0.1 mol，该氯化物的摩尔质量为95 g/mol；该金属元素的相对原子质量为95－71＝24。(4)CO与Fe2O3反应的化学方程式为3CO＋Fe2O32Fe＋3CO2，标准状况下6.72 L CO的物质的量为0.3 mol，恰好与Fe2O3完全反应时生成0.2 mol Fe，则剩余固体的质量为11.2 g。‎ 答案：(1)1.204×1023(或0.2NA)　(2)2∶1　(3)95 g/mol　24 (4)11.2‎ ‎13.Ⅰ.现有m g某气体(双原子分子)，其摩尔质量为M g·mol－1，若阿伏加德罗常数的值用NA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　　　　　　。‎ ‎(3)该气体在标准状况下的体积为　　　　　　L。‎ Ⅱ.臭氧层是地球生命的保护神，臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧：3O22O3。将8 L氧气通过放电管后，恢复到原状况，得到气体6.5 L，其中臭氧为　　　　L。‎ 解析：Ⅱ.3O22O3　　　　　 ΔV ‎　　 3体积　2体积　　　　 1体积 ‎　　　　　　 V　　　　 　 (8－6.5) L＝1.5 L V＝3 L。‎ 答案：Ⅰ.(1)　(2)　(3)　Ⅱ.3‎ ‎14.(2019·开封调研)合成氨工业生产中所用的α Fe催化剂的主要成为FeO、Fe2O3。‎ ‎(1)某FeO、Fe2O3混合物中，铁、氧的物质的量之比为4∶5，其中Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为　　　　。‎ ‎(2)当催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2时，其催化剂活性最高，此时混合物中铁的质量分数为　　　　(保留两位小数)。‎ ‎(3)写出由C(炭粉)与Fe2O3在高温下反应制备α铁触媒的化学方程式(另一种产物可溶于水)：________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(4)为制得这种活性最高的催化剂，理论上应向480 g Fe2O3粉末加入炭粉的质量为　　　　，生成实验条件下CO2的体积为　　　　(假设此实验条件下，气体摩尔体积为24 L·mol－1)。‎ 解析：(1)设FeO、Fe2O3分别为x mol、y mol，根据铁、氧物质的量之比得：(x＋2y)∶(x＋3y)＝4∶5，x∶y＝2∶1，Fe2＋与Fe3＋物质的量之比为x∶2y＝1∶1。(2)根据催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2，可推知，FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1，混合物中铁的质量分数为×100%≈72.41%。(3)由题给信息知，C(炭粉)会将一部分Fe2O3还原成FeO，同时C(炭粉)被氧化成CO2。(4)由于催化剂中Fe2＋与Fe3＋的物质的量之比为1∶2时，其催化剂活性最高，此时反应后的混合物中，FeO、Fe2O3的物质的量之比为1∶1，原料480 g Fe2O3为3 mol，Fe2O3～2FeO，原料中必须有的Fe2O3参加反应，即1 mol Fe2O3参加反应，理论上要有0.5 mol C反应，即6 g C，生成0.5 mol CO2，在该条件下体积为12 L。‎ 答案：(1)1∶1　(2)72.41%　(3)2Fe2O3＋C4FeO＋CO2↑　(4)6 g　12 L ‎15.现有14.4 g CO和CO2的混合气体，在标准状况下所占的体积约为8.96 L。回答下列问题：‎ ‎(1)该混合气体的平均摩尔质量：________________________________________。‎ ‎(2)混合气体中碳原子的个数：　　　　(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。‎ ‎(3)将混合气体依次通过如图装置，最后收集在气球中。‎ ‎①气球中收集到的气体的摩尔质量为_______________________________________；‎ ‎②标准状况下气球中收集到的气体的体积为________________________________；‎ ‎③气球中收集到的气体的电子总数为______________________________________‎ ‎(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。‎ 解析：(1)混合气体的体积为8.96 L，则其物质的量为n＝＝＝0.4 mol，所以混合气体的平均摩尔质量为＝36 g·mol－1。(2)设混合气体中CO的物质的量为x mol，CO2的物质的量为y mol，则根据混合物的质量为14.4 g可得28x＋44y＝14.4①；根据气体的物质的量为0.4 mol可得x＋y＝0.4②；联立①②解得x＝0.2，y＝0.2；由于CO和CO2分子中均含1个碳原子，故0.2 mol CO和0.2 mol CO2中共含0.4 mol C 原子，即0.4NA个。(3)将混合气体依次通过如图装置，则CO2会被NaOH溶液吸收，剩余CO被浓硫酸干燥后，收集在气球中，即气球中收集到的是干燥纯净的CO气体。①气球中收集到的气体为CO，故收集到的气体的摩尔质量为28 g·mol－1；②气球中的气体为CO，其体积V＝‎ nVm＝0.2 mol×22.4 L·mol－1＝4.48 L；③一个CO中含有14个电子，则0.2 mol CO中含有电子的物质的量为0.2 mol×14＝2.8 mol，即电子总数为2.8NA。‎ 答案：(1)36 g·mol－1　(2)0.4NA ‎(3)①28 g·mol－1　②4.48 L　③2.8NA