2020届一轮复习人教版物质的量气体摩尔体积作业(1)

2020届一轮复习人教版物质的量气体摩尔体积作业(1)

物质的量 气体摩尔体积 一、选择题 ‎1．下列几种说法中正确的是(　　)‎ A．摩尔是可以把物质的质量与微观粒子数联系起来的一个基本物理量 B．某物质含有6.02×1023个微粒，含有这个数目微粒的物质一定是1 mol C．1 mol氢气分子可以表示为1 mol H2‎ D．硫酸的摩尔质量为98 g 解析：选C。A项，摩尔是物质的量的单位，不是物理量；B项，6.02×1023个微粒是1 mol，但含有这个数目微粒的物质不一定是1 mol，如含6.02×1023个Na＋的Na2CO3为0.5 mol，B项错误；D项单位错误。‎ ‎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；压强对分子间的距离有影响，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；根据公式求算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.如图表示1 g O2与1 g X气体在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系，则X气体可能是(　　)‎ A．C2H4　　　　　　　 B．CH4‎ C．CO2 D．NO 解析：选C。由图可知，相同温度时，p(O2)>p(X)，在同质量、同体积、同温度条件下，气体相对分子质量与压强成反比，即相对分子质量越大，压强越小。所给选项中只有CO2的相对分子质量大于O2，故C正确。‎ ‎4．在标准状况下，向一质量为100 g的密闭容器中充满CO2后，质量为166 g，相同条件下，向相同的容器中充满未知气体，称其质量为142 g，则该气体可能为(　　)‎ A．O2 B．CH4‎ C．CO D．H2‎ 解析：选C。设该气体的摩尔质量为M，则＝，M＝28 g·mol－1，故选C。‎ ‎5．室温时，两个容积相同的烧瓶中分别盛有M和N两种气体(同温同压)，取下弹簧夹A，使两烧瓶内的气体充分混合后，容器内的压强由大到小的顺序是(　　)‎ 编号 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ 气体M H2S H2‎ NH3‎ NO 气体N SO2‎ Cl2‎ HCl O2‎ A.②④①③ B．①②③④‎ C．④①②③ D．①④③②‎ 解析：选A。设气体M、N的物质的量均为a mol。‎ ‎①2H2S　＋　SO2===3S↓＋2H2O ‎ a mol a mol n(SO2)＝a mol；‎ ‎②H2和Cl2混合不反应，n(气)＝2a mol；‎ ‎③NH3＋HCl===NH4Cl 气体的物质的量变为0；‎ ‎④2NO　＋　O2　===　2NO2‎ ‎ a mol a mol a mol n(气)＝a mol。‎ ‎6．在两个密闭容器中，分别充有质量相等的甲、乙两种气体，它们的温度和密度均相同。根据甲、乙的摩尔质量(M)的关系判断，下列说法中正确的是(　　)‎ A．若M(甲)＜M(乙)，则分子数：甲＜乙 B．若M(甲)>M(乙)，则气体摩尔体积：甲＜乙 C．若M(甲)＜M(乙)，则气体的压强：甲>乙 D．若M(甲)>M(乙)，则气体的体积：甲＜乙 解析：选C。等质量的气体，其摩尔质量与物质的量(或分子数)成反比，若M(甲)＜M(乙)，则分子数：甲>乙，A项错误；若M(甲)>M(乙)，则物质的量：甲＜乙，又气体体积相等，故气体摩尔体积：甲>乙，B项错误；同温同体积同质量的气体或混合气体，压强与摩尔质量成反比，C项正确；由质量和密度相等可知气体体积相等，D项错误。‎ ‎7．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，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。‎ ‎8．设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F－由于发生水解，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。‎ ‎9．由C16O和C18O组成的混合气体与同温、同压下空气(平均相对分子质量为29)的密度相同，则下列关系正确的是(　　)‎ A．混合气体中C16O与C18O的分子数之比为14∶15‎ B．混合气体中C16O与C18O的物质的量之比为1∶1‎ C．混合气体中C16O与C18O的质量之比为15∶14‎ D．混合气体中C16O与C18O的密度之比为1∶1‎ 解析：选B。C16O的相对分子质量为28，C18O的相对分子质量为30，它们的平均相对分子质量为29，利用十字交叉法很容易求出其物质的量之比为1∶1。A项应为1∶1；C项应为14∶15；D项，同温、同压下气体密度与摩尔质量成正比，应为14∶15。‎ ‎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。‎ 二、非选择题 ‎11．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。(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　(2)2∶1　(3)95 g/mol　24‎ ‎(4)11.2‎ ‎12．在标准状况下，由CO和CO2组成的混合气体6.72 L，质量为12 g。此混合物中：‎ ‎(1)CO和CO2物质的量比是________；‎ ‎(2)CO的体积分数是________，CO的质量分数是________；‎ ‎(3)C和O原子个数比是________；‎ ‎(4)混合气体的平均相对分子质量是________，对氢气的相对密度是________。‎ 解析：(1)设CO、CO2的物质的量分别为x、y。‎ 由题意得：‎ ，‎ 解得，‎ 故n(CO)∶n(CO2)＝1∶3。‎ ‎(2)CO的体积分数为25%；CO的质量分数为×100%＝17.5%。‎ ‎(3)C和O的原子个数比是0.3∶(0.075＋0.225×2)＝4∶7。‎ ‎(4)混合气体的平均相对分子质量是＝40，对氢气的相对密度为＝＝20。‎ 答案：(1)1∶3　(2)25%　17.5%　(3)4∶7　(4)40　20‎ ‎13．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 ‎14．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，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，则在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含有14个电子，则0.2 mol CO含有电子的物质的量为0.2 mol×14＝2.8 mol，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