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1、第2课时气体摩尔体积课时过关能力提升一、基础巩固1.2 mol Cl2和2 mol CO2相比较,下列叙述中正确的是()A.分子数相等B.原子数相等C.体积相等D.质量相等答案:A2.同温、同压下,两种气体的体积如果不相同,其主要原因是()A.气体的分子大小不同B.气体的物质的量不同C.气体的性质不同D.气体分子间的平均距离不同解析:气体的体积主要由气体分子的数目和气体分子间的平均距离来决定;同温、同压下,不同气体分子间的平均距离基本相同,因此其体积主要由气体分子的数目(或物质的量)来决定。答案:B3.下列说法中正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)()A.在常温、常压下,11.2 L N2含
2、有的分子数是0.5NAB.标准状况下,18 g水所占的体积约是22.4 LC.32 g O2在标准状况下的体积约是22.4 LD.在同温、同压下,相同体积的任何气体所含的原子数相等解析:选项分析结论A条件不是标准状况B标准状况下水不是气体C32 g O2为1 mol,标准状况下体积约为22.4 LD相同条件下,气体所含分子数相同,但原子数不一定相同答案:C4.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()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
3、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。答案:C5.下列说法正确的是()A.1 mol任何气体的气体摩尔体积都约是22.4 Lmol-1B.20 、1.0105 Pa,同体积的O2与CO2含有相同的分子数C.1 mol气态物质,当体积为22.4 L时,该气体一定处于标准状况D.2 mol气体的体积约为44.8 L解析:A项,缺少标准状况的条件;B项,根据阿伏加德罗定律,同温、同压下,同体积的任何气体都含有相同数目的分子,故B项正确;C项,1 mol气态物质在非标准状况时,体积也有可能等于22.4 L;D项缺少标准状况条件。答案:B6.在同温同压条件下,分子
4、数相同的任意两种气体,它们的()A.体积都是22.4 LB.密度相同C.所占体积相同D.原子数目相同答案:C7.在同温同压下,某气体与氮气质量相同,体积比为23,则该气体的相对分子质量为()A.42B.56C.21D.72解析:同温同压下,V1V2=n1n2=m1M1m2M2,则该气体的相对分子质量为3282=42。答案:A8.在同温、同压下,对于等质量的SO2和CO2两种气体,求其下列各项比值。(1)摩尔质量之比:。(2)密度之比:。(3)物质的量之比:。(4)体积之比:。(5)分子数之比:。解析:SO2与CO2的摩尔质量分别为64 gmol-1和44 gmol-1,所以,摩尔质量之比为16
5、11;等质量的两种气体的物质的量之比等于气体的分子个数之比,等于气体的体积之比(相同状态下),即164144=4464=1116;而根据=mV,则其密度之比与体积之比相反,为1611。答案:(1)1611(2)1611(3)1116(4)1116(5)11169.(1)现有34 g某气体,摩尔质量为17 gmol-1,则:该气体为 mol。该气体所含分子数为NA(NA为阿伏加德罗常数的值)。该气体在标准状况下的体积为 L。(2) g H2O中的氧原子数目与标准状况下22.4 L CO2中的氧原子数目相同。解析:(1)该气体的物质的量为34 g17 gmol-1=2 mol,分子数为2NA,在标
6、准状况下的体积为22.4 Lmol-12 mol=44.8 L。(2)标准状况下22.4 L CO2是1 mol,氧原子的物质的量是2 mol,故水是2 mol,即36 g。答案:(1)2244.8(2)3610.(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,3.011023个氧分子所占的体积约为 L。(4)标准状况下,33.6 L O2所含的氧分子数约为个。(5)标准状况下,16 g O2和42 g N2的混合气体的体积约为 L。解析:(1)V=0.5 mol22.4 Lmol-1=11.2 L。(2)44.8
7、 L H2的物质的量为44.8 L22.4 Lmol-1=2 mol,m(H2)=2 mol2 gmol-1=4 g。(3)n(O2)=3.0110236.021023mol-1=0.5 mol,V(O2)=0.5 mol22.4 Lmol-1=11.2 L。(4)n(O2)=33.6 L22.4 Lmol-1=1.5 mol,N=1.56.021023=9.031023。(5)n(O2)=16 g32 gmol-1=0.5 mol,n(N2)=42 g28 gmol-1=1.5 mol,故混合气体的体积为(0.5+1.5) mol22.4 Lmol-1=44.8 L。答案:(1)11.2(2
8、)4(3)11.2(4)9.031023(5)44.8二、能力提升1.下列示意图中,白球代表氢原子,黑球代表氦原子,方框代表容器,容器中间有一个可以上下滑动的隔板(其质量忽略不计)。其中能表示等质量的氢气与氦气的是()解析:氢气属于双原子分子,而氦属于单原子分子。根据它们的相对原子质量容易算出,它们的分子个数比为21。根据阿伏加德罗定律,在同温、同压下,分子个数比即是体积比,A正确。答案:A2.下列叙述中正确的是()A.同温、同压下,相同体积的物质,其物质的量必然相等B.任何条件下,等物质的量的甲烷(CH4)和一氧化碳所含的分子数必然相等C.1 L一氧化碳气体一定比1 L氧气的质量小D.相同条
9、件下的一氧化碳和氮气,若体积相等,则质量一定不相等解析:只有气态物质才符合阿伏加德罗定律在同温、同压下,具有相同体积的气体的分子数相等;一氧化碳与氮气的摩尔质量相等,若相同条件下体积相等,则物质的量相等,故质量一定相等;因温度、压强不能确定,故1 L CO和1 L O2的物质的量大小不能确定,二者的质量大小也就无法确定。答案:B3.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,则下列说法中正确的是()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少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:
10、两容器的温度和压强均相同,且气体质量相等,而甲的密度大于乙的密度,由=mV可知V甲V乙,同温同压下,气体的物质的量与体积成正比,故n甲M乙,D错误。答案:B4.在标准状况下,由0.5 g H2、11 g CO2和4 g O2组成的混合气体,其体积约为()A.8.4 LB.11.2 LC.14.0 LD.16.8 L解析:0.5 g H2的物质的量=0.5 g2 gmol-1=0.25 mol,11 g CO2的物质的量=11 g44 gmol-1=0.25 mol,4 g O2的物质的量=4 g32 gmol-1=0.125 mol,故标准状况下混合气体总体积=(0.25+0.25+0.125
11、) mol22.4 Lmol-1=14.0 L。答案:C5.在一定条件下,某化合物X受热分解:2XA+2B+4C,测得反应后生成的混合气体的平均相对分子质量为22.86,在相同条件下,X的相对分子质量是()A.11.43B.22.85C.80.01D.160.02解析:根据质量守恒定律,2 mol X生成7 mol混合气体,X的相对分子质量为22.8672=80.01。答案:C6.由H2、N2和O2组成的混合气体在同温、同压下与CO的密度相同,则该混合气体中H2、N2和O2的体积之比为()A.111B.2113C.1312D.11614解析:由于M(CO)=M(N2),所以H2、O2的平均摩尔
12、质量为28 gmol-1。用十字交叉法易求H2、O2的体积比为213。答案:B7.以“物质的量”为中心的计算是化学计算的基础,下列与“物质的量”相关的计算正确的是()A.现有CO、CO2、O3三种气体,它们分别都含有1 mol O,则三种气体的物质的量之比为321B.n g Cl2中有m个Cl原子,则阿伏加德罗常数NA的数值可表示为35.5mnC.标准状况下,11.2 L X气体分子的质量为16 g,则X气体的摩尔质量是32D.5.6 g CO和22.4 L CO2中含有的碳原子数一定相等解析:含1 mol O的CO、CO2、O3的物质的量分别是1 mol、12 mol、13 mol,三者之比
13、为632,A项错误;n g Cl2物质的量为n71 mol,含Cl原子数n71NA 2=m,NA =35.5mn,B项正确;摩尔质量的单位为gmol-1,C项错误;未说明温度、压强状况,不能进行气体体积与物质的量的一切相关计算和比较,D项错误。答案:B8.在一定条件下,1体积气体A2和3体积气体B2完全反应生成了2体积气体X(体积在相同条件下测定),则X的化学式可能是()A.AB2B.A2B3C.AB3D.A2B解析:由阿伏加德罗定律可知,气体的体积比等于物质的量之比,n(A2)n(B2)n(X)=132。根据反应前后原子守恒可知X的化学式为AB3。答案:C9.一定量的液态化合物XY2在一定量
14、的O2中恰好完全燃烧,反应方程式为:XY2(液)+3O2(气)XO2(气)+2YO2(气)测得生成物的总体积为672 mL,密度为2.56 gL-1(标准状况)。则:(1)反应前O2的体积为 mL(标准状况);(2)化合物XY2的摩尔质量为;(3)若XY2分子中X、Y两元素的质量之比为316,则X、Y分别为、。解析:根据反应方程式可知该反应是气体体积不变的反应,故反应前O2的体积为672 mL,即67210-3L22.4 Lmol-1=0.03 mol,则n(XY2)=13n(O2)=0.01 mol,再据质量守恒得:m(XY2)=m(生成物)-m(O2)=0.672 L2.56 gL-1-0.03 mol32 gmol-10.76 g,所以M(XY2)=0.76 g0.01mol=76 gmol-1,X的相对原子质量为76319=12,即碳,Y的相对原子质量为76161912=32,即硫。答案:(1)672(2)76 gmol-1(3)CS10.标准状况下的甲烷和一氧化碳的混合气体8.96 L,其质量为7.60 g,则混合气体平均相对分子质量为;混合气体中甲烷的体积为;一氧化碳的质量为。解析:混合气体的物质的量为8.96 L22.4 Lmol-1=0.4 mol,