高中化学课时素养评价 四气体摩尔体积.docx
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高中化学课时素养评价四气体摩尔体积
高中化学课时素养评价四
气体摩尔体积
（30分钟 50分）
一、选择题（本题包括5小题,每小题4分,共20分）
1.（2019·广州高一检测）下列说法正确的是（ ）
A.1mol任何物质的体积都约是22.4L
B.20℃,1.0×105Pa,同体积的O2、CO2含有相同的分子数
C.1mol气态物质,当体积为22.4L时,该气体一定处于标准状况
D.2mol气体体积约为44.8L
【解析】选B。
A中标准状况下,1mol任何气体的体积都约是22.4L,故A错误;B中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正确;C中1mol气态物质在非标准状况时,体积也有可能等于22.4L,故C错误;D中缺少标准状况这个条件,故D错误。
【补偿训练】
（2019·宁波高一检测）现有下列四种因素:
①温度和压强,②所含微粒数,③微粒本身大小,④微粒间的距离,其中对气体物质体积有显著影响的是（ ）
A.①②③B.①③④
C.①②④D.①②③④
【解析】选C。
对气体物质体积有显著影响的因素包括温度和压强、所含微粒数的多少以及微粒间的距离3个方面,故选项C正确。
2.标准状况下,下列物质中含氢原子个数最多的是（ ）
A.3.01×1024个H2S分子 B.22.4LH2
C.23gC2H5OHD.22.4LNH3
【解析】选A。
3.01×1024个H2S分子中含氢原子个数为6.02×1024;22.4LH2物质的量为1mol,含有的氢原子个数为1mol×2×6.02×1023mol-1=1.204×1024;23gC2H5OH中氢原子个数为
×6.02×1023mol-1×6=1.806×1024;22.4LNH3含氢原子个数为
×6.02×1023mol-1×3=1.806×1024。
3.（2019·济宁高一检测）目前科学家已发现一种新型氢分子,其化学式为H3,在相同条件下,等质量的H3和H2相同的是（ ）
A.原子数B.分子数
C.体积D.物质的量
【解析】选A。
由于H3和H2均由氢原子构成,因此等质量的H3和H2分子中具有相同的原子数,因此它们的分子数一定不同,因而体积不同,物质的量也不同。
【补偿训练】
（2019·湛江高一检测）标准状况下,若VL甲烷中含有的氢原子个数为n,则阿伏加德罗常数可表示为（ ）
A.
B.
C.
D.
【解析】选D。
1molCH4中含氢原子个数为4NA,即含有氢原子个数为n的CH4的物质的量n（CH4）=
n（CH4）=
解得NA=
D正确。
4.（2019·三明高一检测）设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
（ ）
A.18gC含有9NA个电子
B.标准状况下,22.4LCCl4含有4NA个氯原子
C.标准状况下,33.6LN2和H2的混合气体中含3NA个原子
D.含2.709×1024个原子的水分子含有1.5NA个氧原子
【解析】选B。
n（e-）=
×6=9mol,N（e-）=9NA,故A项正确;标准状况下的CCl4是液体,n（CCl4）>1mol,N（Cl）>4NA,故B项错误;n（N、H）=
×2=3mol,N（N、H）=3NA,故C项正确;n（O）=
=1.5mol,N（O）=1.5NA,故D项正确。
【补偿训练】
1.（2019·泸州高一检测）下列各组物质中,所含分子数一定相同的是（ ）
A.2gH2和16gO2
B.0.1molHCl和2.24LAr
C.150℃、1.01×105Pa时,1LCO2和1LH2O
D.28gCO和6.02×1022个O3
【解析】选C。
A项,n（H2）=
=1mol,n（O2）=
=0.5mol,故N（H2）∶N（O2）=2∶1;B项,没有注明2.24LAr所处的状况;C项,同温同压下,n（CO2）∶n（H2O）=N（CO2）∶N（H2O）=V（CO2）∶V（H2O）;D项,N（CO）=
×NA=6.02×1023。
2.（2019·泰安高一检测）下列条件下,两种气体所含原子数一定相等的是
（ ）
A.同质量、不同密度的N2和CO
B.同温度、同体积的H2和N2
C.同体积、同密度的C2H4和C2H6
D.同压强、同体积的N2O和CO2
【解析】选A。
A项N2和CO摩尔质量相同,质量相同时,物质的量相同,分子数相同,所含原子数也相同;B项同温度、同体积而压强不同时,H2和N2的物质的量不同,原子数也不同;C项同体积、同密度时两种气体的质量相同,但摩尔质量不同,分子数不同,原子数也不同;D项当同压强、同体积时,其温度和物质的量不一定相同,则原子个数不一定相同。
3.丙烷通常被用来驱动火车、公交车、叉车和出租车,也被用来充当休旅车和露营时取暖和做饭的燃料。
下列关于丙烷（C3H8）的说法中正确的是（ ）
A.1molC3H8的气体体积为22.4L
B.常温常压下,11.2LC3H8的物质的量为0.5mol
C.5LC3H8和5LCO2的质量相等
D.丙烷在标准状况下的密度为1.96g·L-1
【解析】选D。
A项未指明状况,无法计算;B项缺常温常压下Vm,无法计算;C项未指明状况,无法比较其质量;D项由M=ρVm得ρ=
=
≈1.96g·L-1,正确。
5.（2019·朝阳区高一检测）只给出表中甲和乙对应的量,不能用来求物质的量的是（ ）
甲
乙
A
物质的微粒数
阿伏加德罗常数
B
标准状况下气体摩尔体积
标准状况下气体体积
C
固体体积
固体密度
D
非标准状况下物质的质量
物质的摩尔质量
【解析】选C。
A项对应公式n=
B项对应公式n=
;C项只能求出固体的质量,不知摩尔质量,无法求其物质的量;D项对应公式n=
。
【补偿训练】
1.（2019·湛江高一检测）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.体积之比为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
【解析】选C。
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=
可知,体积之比为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∶1,D错误。
2.（2019·龙岩高一检测）如图所示是表示物质分子的示意图,①和②为两个体积相同的固定容器,图中“
”和“
”分别表示氢原子和氧原子,则下列说法正确的是（ ）
A.若①中的H2为1mol,则①中所含氢原子个数为6.02×1023
B.若①中的H2为1mol,则它的体积约为22.4L
C.①和②中气体的质量比为1∶8
D.①和②中气体的物质的量比为1∶2
【解析】选C。
1molH2所含氢原子个数为2×6.02×1023,A项错误;没有指明①处于标准状况下,B项错误;由图可知,①和②中H2与O2的个数比为2∶1,所以物质的量比为2∶1,质量比为1∶8,C项正确,D项错误。
二、非选择题（本题包括1小题,共10分）
6.（2019·深圳高一检测）
（1）现有34g某气体,摩尔质量为17g·mol-1,则:
①该气体的物质的量为________mol。
②该气体所含分子数为________NA。
③该气体在标准状况下的体积为________L。
（2）________gH2O中的氧原子数目与标准状况下22.4LCO2中的氧原子数目相同。
【解析】
（1）该气体的物质的量为
=2mol,分子数为2NA,在标准状况下的体积为22.4L·mol-1×2mol=44.8L。
（2）标准状况下22.4LCO2是1mol,氧原子的物质的量是2mol,故水是2mol,即36g。
答案:
（1）①2 ②2 ③44.8
（2）36
【补偿训练】
1.某双原子分子构成的气体,其摩尔质量为Mg·mol-1,该气体的质量为mg,阿伏加德罗常数为NA,则:
（1）该气体的物质的量为________mol,在标准状况下的体积为________L。
（2）该气体在标准状况下的密度为__g·L-1。
（3）该气体所含的原子总数为________个。
（4）该气体的一个分子的质量为________g。
【解析】
（1）气体的物质的量为n=
=
mol,在标准状况下,
Vm=22.4L·mol-1,V=n·Vm=
mol×22.4L·mol-1=
L;
（2）标准状况下,ρ=
=
=
g·L-1;（3）气体中含有的原子数为
mol×2×NA=
;（4）一个分子的质量为
=
g。
答案:
（1）
（2）
（3）
（4）
2.（2019·邢台高一检测）
（1）相同物质的量的CO2和O2,其分子数之比为________,原子数之比为________,氧原子数之比为________;质量相同的CO2和O2,其物质的量之比为________。
（2）气体A在标准状况下的密度为1.25g·L-1,则气体A的相对分子质量为________。
若气体A为空气的主要成分,则气体A的化学式为________;若气体A为有毒的双原子分子,则其化学式为________。
【解析】
（1）分子数与物质的量成正比,即分子数之比为1∶1,1个CO2和1个O2分子分别含3个原子和2个原子,因分子数相同,故原子数之比为3∶2;1个CO2和1个O2分子均含2个氧原子,因分子数相同,故氧原子数之比为1∶1;质量相同的CO2与O2的物质的量之比为
∶
=8∶11。
（2）根据M=ρ×Vm,该气体的摩尔质量为1.25g·L-1×22.4L·mol-1=28g·mol-1,即该气体的相对分子质量为28;若气体A为空气的主要成分,则气体A的化学式为N2;若气体A为有毒的双原子分子,则其化学式为CO。
答案:
（1）1∶1 3∶2 1∶1 8∶11
（2）28 N2 CO
一、选择题（本题包括1小题,共5分）
7.（2019·海口高一检测）如图两瓶体积相等的气体,在同温同压下瓶内气体的关系一定正确的是（ ）
A.原子数相等B.密度相等
C.质量相等D.摩尔质量相等
【解析】选A。
由同温同压可得Vm相同,再由公式n=
可得两瓶内分子的物质的量相同,又都是双原子分子,所以原子的物质的量相同,由个数之比等于物质的量之比可得两瓶内分子所含原子数相同,A项正确;两瓶内分子的物质的量相等,由m=nM,M不一定相等,故m不一定相等,同时由ρ=
也可得ρ不一定相等。
【补偿训练】
1.（2019·济南高一检测）同温同压下,质量相同的CO2、H2、O2、CH4、SO2五种气体,下列说法错误的是（ ）
A.所占的体积由大到小的顺序是H2>CH4>O2>CO2>SO2
B.所含分子数由多到少的顺序是H2>CH4>O2>CO2>SO2
C.密度由大到小的顺序是SO2>CO2>O2>CH4>H2
D.所含的电子数由多到少的顺序是CO2>SO2>CH4>O2>H2
【解析】选D。
根据n=
可知,质量相同时,摩尔质量越大,物质的量越小,则体积也越小,质量相同的CO2、H2、O2、CH4、SO2五种气体,所占的体积由大到小的顺序是H2>CH4>O2>CO2>SO2,选项A正确;根据n=
可知,质量相同时,摩尔质量越大,物质的量越小,则分子数越少,同温同压下,质量相同的CO2、H2、O2、CH4、SO2,分子数由多到少的顺序是H2>CH4>O2>CO2>SO2,选项B正确;同温同压下,密度之比等于摩尔质量之比,CO2、H2、O2、CH4、SO2五种气体摩尔质量由大到小的顺序是SO2>CO2>O2>CH4>H2,密度的大小顺序为SO2>CO2>O2>CH4>H2,选项C正确;取mg五种气体,质量相同的CO2、H2、O2、CH4、SO2五种气体含电子数分别为
×22,
×2,
×16,
×10,
×32,所含的电子数由多到少的顺序是H2>CH4>CO2=O2=SO2,选项D错误。
【延伸探究】
（1）若将题目中的“质量相等”改为“物质的量相等”,判断各选项的正误。
提示:
物质的量相同,因此在相同条件下气体的体积相同,A项说法错误;物质的量相同,分子数必然相同,B项说法错误;根据阿伏加德罗定律,气体的密度之比等于相对分子质量之比,因此C项说法错误;CO2、H2、O2、CH4、SO2五种气体所含电子数分别为22、2、16、10、32,因此物质的量相等的五种气体所含的电子数由多到少的顺序是SO2>CO2>O2>CH4>H2,故D项说法正确。
（2）若同温同压下,CO2、H2、O2、CH4、SO2五种气体所含有的原子数相同,则它们的体积之比为多少?
提示:
:
:
:
:
。
2.（2019·东莞高一检测）在三个相同体积的密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体,当它们的温度和密度都相同时,这三种气体的压强（p）从大到小的顺序是
（ ）
A.p（Ne）>p（H2）>p（O2）
B.p（O2）>p（Ne）>p（H2）
C.p（H2）>p（O2）>p（Ne）
D.p（H2）>p（Ne）>p（O2）
【解析】选D。
依据阿伏加德罗定律,同温度、同体积的气体的压强与气体的物质的量成正比,解题的关键是比较三种气体的物质的量。
三个密闭容器体积相同,当密度都相同时,由m=ρV可知三种气体的质量相同,设每种气体的质量都是1g,则其物质的量分别为n（Ne）=
n（H2）=
n（O2）=
则n（H2）>n（Ne）>n（O2）,所以p（H2）>p（Ne）>p（O2）。
二、非选择题（本题包括1小题,共15分）
8.（2019·晋江高一检测）
（1）在标准状况下,CO与CO2的混合气体共39.2L,质量为61g。
则两种气体的物质的量之和为______mol,其中CO的体积分数是______,CO2的质量分数是__________________________________。
（2）同温同压下的氧气和氢气,两种气体的密度之比为________;若质量相等,两种气体的体积之比为______。
【解析】
（1）标准状况下,CO与CO2混合气体的物质的量为
=1.75mol;假设CO的物质的量为x,则CO2的物质的量为1.75mol-x,由此可得质量关系如下:
28g·mol-1·x+44g·mol-1·（1.75mol-x）=61g,求得x=1mol,即CO为1mol,CO2为0.75mol;相同条件下体积分数等于物质的量分数,所以CO的体积分数为
×100%≈57.1%;CO2的质量分数为
×100%≈54.1%。
（2）同温同压下氧气和氢气的密度之比等于它们的摩尔质量之比,即为16∶1;当质量相等时,体积之比等于物质的量之比,即为1∶16。
答案:
（1）1.75 57.1% 54.1%
（2）16∶1 1∶16
【补偿训练】
现有14.4gCO和CO2的混合气体,在标准状况下其体积为8.96L。
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。
【解析】
（1）0.4molCO和CO2的混合气体中,碳原子为0.4mol,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0.2molCO,含有2.8mol电子。
③0.2molCO在标准状况下的体积为4.48L。
答案:
（1）0.4NA
（2）①28g·mol-1 ②2.8NA ③4.48
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