第2课时 气体摩尔体积
进阶训练A
1．关于物质的体积的说法正确的是( )
A．1 mol固体或液体的体积主要决定于微粒间的距离
B.固体和液体的微粒间的空隙很小，因此不能被压缩
C.气态物质微粒间的距离较大，因此气体的体积决定于气体分子间的距离
D．气体的体积受温度和压强的影响较大，固体或液体的体积受温度和压强的影响较小
2．下列说法正确的是( )
A．硫酸、磷酸的摩尔质量均为98 g
B．20 ℃、1.0×105Pa时，同体积的O2与CO2含有相同的分子数
C．标准状况下，16 g O2与24 g Mg所占的体积相同
D.当1 mol气态物质的体积为22.4 L时，该气体一定处于标准状况
3．标准状况下，1 mol任何气体的体积都约为22.4升，“标准状况”指( )
A．0 ℃、101 Pa B．25 ℃、101 kPa
C．0 ℃、101 kPa D．20 ℃、101 kPa
4．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 L B．11.2 L
C．14.0 L D．16.8 L
5．标况下，某气体的体积为6.72 L，其质量为8.4克，则该气体的摩尔质量为( )
A．28 B．28 g·mol－1
C．56 g·mol－1 D．56 g
6．在标准状况下，与12 g H2的体积相等的N2的( )
A．质量为12 g
B．物质的量为6 mol
C．体积为22.4 L·mol－1
D．物质的量为12 mol
7．据某权威刊物报道，科学家在宇宙中发现了H3分子，对于相同物质的量的H3和H2，下列各项中一定相等的是( )
A．分子数 B．原子数
C．体积 D．质量
8．两个容积相同的瓶子，同温同压时，一个装有CO和C2H4的混合气体，另一个装CO和N2的混合气体，则两气体不相等的是( )
A．质量 B．分子总数
C．密度 D．原子总数
9．下列说法中，正确的是(NA代表阿伏加德罗常数)( )
A．17 g氨气含有的原子总数为NA
B．2.4 g金属镁与氧气完全反应时失去的电子数为0.1NA
C．常温常压下，6.4 g二氧化硫气体所含的氧原子数为0.2 NA
D．常温常压下，11.2 L氯气含有的分子数为NA
10．下列说法正确的是( )
A．同温同压下，O2和Cl2的密度相同
B．同温同压下，相同质量的O2和O3，体积相同
C．同温同压下，气体体积的大小由微粒种类决定
D．同体积、同物质的量浓度的酸中，氢离子的物质的量不一定相等
11．同温同压下，等质量的SO2与SO3相比较，下列叙述正确的是( )
A．含氧原子个数比为2∶3
B．含氧原子个数比为5∶6
C．含硫原子个数比为3∶4
D．含硫元素质量比为4∶5
12．在两个密闭容器中，分别充有质量相等的甲乙两种气体。若两容器的温度和压强均相等，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
13．标准状况下，现有 ①4.48 L CH4 ②3.01×1023个HCl ③10.2 g H2S ④0.2 mol C2H5OH，则对这四种物质的关系有以下四种表述，其中不正确的是( )
A．体积：②>③>①>④
B．密度：④>②>③>①
C．质量：②>③>④>①
D．氢原子个数：④>③>①>②
进阶训练B
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意。
1．标准状况下，2 L的密闭容器中恰好可盛放m个N2分子和n个O2分子组成的混合气体，则阿伏加德罗常数可近似表示为( )
A．m＋n
B．11.2(m＋n)
C．
D．11.2×6.02×1023(m＋n)
2．三个密闭容器中分别充入N2、H2、SO2三种气体，以下各种情况下排序正确的是( )
A．当它们的压强和体积、温度均相同时，三种气体的质量：m(H2)>m(N2)>m(SO2)
B．当它们的温度和压强均相同时，三种气体的密度：ρ(H2)>ρ(N2)>ρ(SO2)
C．当它们的质量和温度、压强均相同时，三种气体的体积：V(SO2)>V(N2)>V(H2)
D．当它们的温度和密度都相同时，三种气体的压强：p(H2)>p(N2)>p(SO2)
3．M(NO3)2热分解化学方程式为2M(NO3)22MO＋4NO2↑＋O2↑，加热29.6 g M(NO3)2使其完全分解，在标准状况下收集11.2 L的气体，那么M的摩尔质量是( )
A．64 g·mol－1 B．24 g·mol－1
C．65 g·mol－1 D．40 g·mol－1
4．一定温度和压强下，30 L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子，这些分子由1.204×1024个原子组成，下列有关说法中不正确的是( )
A．该温度和压强可能是标准状况
B．标准状况下该纯净物若为气态，其体积约是22.4 L
C．该气体中每个分子含有2个原子
D．若O2在该条件下为气态，则1 mol O2在该条件下的体积也为30 L
5．在下列示意图中，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( )
6．已知标准状况下，气体X的密度为1.25 g·L－1，则下列关于X的说法错误的是( )
A．X的相对分子质量为28
B．X可能含有两种元素
C．X一定是纯净物
D．X可能是N2
7．已知：标准状况下①67.2 L NH3 ②1.204×1024个H2S分子 ③56 g CH4 ④5 mol HCl，下列关系正确的是( )
A．体积大小：④>③>②>①
B．原子数目：③>④>①>②
C．质量大小：④>②>③>①
D．密度大小：④>②>③>①
8．NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是( )
A．标准状况下，3.36 L氦气中含有的原子数为0.3NA
B．标准状况下，2.24 L乙醇中含有的氢原子数是0.6NA
C．常温常压下，14 g由N2与CO组成的混合气体中含有的原子数为NA
D．标准状况下，20 mL CO2与40 mL O2所含的分子个数比为1∶1
9．一定温度和压强下，用m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球，下列说法中正确的是( )
A．气球①中装的是CH4
B．气球①和气球③中气体分子数相等
C．气球③和气球④中原子数之比为5∶1
D．气球①和气球④中气体体积之比为1∶4
二、非选择题
10．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。
(1)该混合气体的平均摩尔质量为____________g·mol－1。
(2)混合气体中碳原子的个数为____________(用NA表示阿伏加德罗常数)。
(3)将混合气体依次通过下列装置，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________ g·mol－1。
②气球的体积为________L。
进阶训练B
1．同温同压下，用等质量的HCl、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个气球，其中气体为O2的是( )
2．如图表示某条件下H2S气体的体积与质量的关系，则该条件下的气体摩尔体积为( )
A．22.0 L·mol－1 B．22.4 L·mol－1
C．22.8 L·mol－1 D．23.2 L·mol－1
3．一个密闭容器，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CO和CO2的混合气体共8 g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CO与CO2分子数之比为3∶1
B．右侧CO的质量为2.75 g
C．右侧气体密度是相同条件下氧气密度的16倍
D．若改变右边CO和CO2的充入量而使隔板处于距离右端1/6处，保持温度不变，则前后两次充入容器内的压强之比为24∶25
4．我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”为世界制碱工业做出了巨大贡献，该法利用的原理为
NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。
根据要求回答下列问题：
(1)同温同压下，等物质的量的CO2和NH3，前者与后者的分子数之比为________，原子总数之比为________，密度之比为________。
(2)与标准状况下6.72 L CO2中所含的氧原子数相等的H2O的质量为________ g，与该质量的水中所含的氢原子数相等的NH3在标准状况下的体积为________ L。
(3)将一定量CO2和NH3混合测得混合气体中碳元素与氮元素的质量之比为3∶7，则该混合气体中CO2与NH3物质的量之比为________，该混合气体的密度是同温同压下氢气密度的________倍。
答案和解析
进阶训练A
1．答案：D
解析：固体和液体的体积主要决定于微粒的大小，A错误；固体和液体的空隙很小，不易被压缩，不是不能被压缩，B错误；气体的体积决定于微粒数和微粒间的距离，C错误；气体的体积受温度和压强的影响较大，因为分子间距离较大，固体或液体的体积受温度和压强的影响较小，因为分子间距离较小，D正确。
2．答案：B
解析：摩尔质量的单位为g·mol－1，故A错误；同温、同压、同体积的气体物质的量相同，分子数相同，20 ℃、1.0×105 Pa，同体积的O2与CO2含有相同的分子数，故B正确；16 g氧气物质的量为0.5 mol，24 g Mg的物质的量是1 mol，但Mg是固体，24 g Mg的体积小于16 g O2，故C错误；依据PV＝nRT分析，压强和温度同倍数增大，1 mol气态物质的体积也可以为22.4 L，不一定处于标准状况，故D错误。
3．答案：C
解析：“标准状况”指0 ℃、101 kPa，故合理选项是C。
4．答案：C
解析：0.5 g H2、11 g CO2和4 g O2的体积分别是：
氢气：×22.4 L·mol－1＝5.6 L；
二氧化碳：×22.4 L·mol－1＝5.6 L；
氧气：×22.4 L·mol－1＝2.8 L，
所以混合气体的体积V＝5.6 L＋5.6 L＋2.8 L＝14.0 L，故C正确。
5．答案：B
解析：标况下，某气体的体积为6.72 L，则其物质的量为＝0.3 mol，质量为8.4 g，则摩尔质量为＝28 g·mol－1。
6．答案：B
解析：在标准状况下，任何气体的摩尔体积约为22.4 L·mol－1，体积相等时，气体的物质的量也相等。12 g H2的物质的量是6 mol，因此氮气的物质的量是6 mol。6 mol N2的质量：6 mol×28 g·mol－1＝168 g，6 mol H2或6 mol N2在标准状况下的体积约为22.4 L·mol－1×6 mol＝134.4 L。
7．答案：A
解析：由n＝可知相同物质的量的H3和H2具有相同的分子数，故A正确；相同物质的量的H3和H2的分子数相等，由于二者单个分子所含原子数不同，则原子数一定不等，故B错误；由于气体存在的条件不确定，则等物质的量的二者的体积不一定相等，故C错误；二者的摩尔质量不同，所以相同物质的量的H3和H2的质量不等，故D错误。
8．答案：D
解析：根据阿伏加德罗定律及其推论可知，同温同压时，气体的体积与物质的量成正比，体积相等时两容器中气体的物质的量相同，C2H4、CO和N2的摩尔质量都是28 g·mol－1，因此质量一定相等，故不选A项；根据阿伏加德罗定律及其推论可知，同温同压时，相同体积的任何气体含有相同的分子数，因此两个容器中的分子总数相同，故不选B项；C2H4、CO和N2的相对分子质量均为28，因此两瓶混合气体的平均相对分子质量为28，根据阿伏加德罗定律及其推论可知，同温同压时，气体密度之比等于相对分子质量之比，因此两容器内气体的密度相等，故不选C项。CO和N2是双原子分子，C2H4是6原子分子，因此两个容器中的分子总数相等时，原子数一定不相等，故选D项。
9．答案：C
解析：17 g氨气的物质的量为＝1 mol，含有的原子总数为4NA，故A错误；2.4 g金属镁的物质的量为＝0.1 mol，与氧气完全反应时失去的电子数为0.2 NA，故B错误；常温常压下，6.4 g二氧化硫气体所含的氧原子数：×2×NA＝0.2NA，故C正确；常温常压下的Vm≠22.4 L·mol－1，不能用22.4 L·mol－1 计算11.2 L氯气的物质的量，所以11.2 L氯气含有的分子数不是0.5NA，也不是NA，故D错误。
10．答案：D
解析：同温同压下气体摩尔体积相等，气体密度之比等于其摩尔质量之比，则O2和Cl2的密度之比＝32 g·mol－1∶71 g·mol－1＝32∶71，故A错误；同温同压下气体摩尔体积相等，由V＝nVm＝Vm知，气体质量相同时体积与其摩尔质量成反比，所以二者体积之比＝48 g·mol－1∶32 g·mol－1＝3∶2，故B错误；同温同压下气体摩尔体积相等，气体体积由气体物质的量决定，与微粒种类无关，故C错误；酸有一元酸、二元酸等，有些酸是强电解质而完全电离、有些酸是弱电解质而部分电离，所以同体积、同物质的量浓度的酸中，氢离子的物质的量不一定相等，故D正确。
11．答案：B
解析：同温同压下，等质量的SO2与SO3的物质的量之比＝∶＝5∶4，则分子数之比也是5∶4，含氧原子个数比为5∶6，A错误，B正确；含硫原子个数比＝(5×1)∶(4×1)＝5∶4，C错误；含硫原子个数比为5∶4，含硫元素的质量之比＝5∶4，D错误。
12．答案：B
解析：两容器的温度和压强均相同，则气体的Vm相等，两容器气体质量相等，且甲的密度大于乙的密度，可以知道甲体积小于乙体积，由n＝可以知道甲气体的物质的量小于乙，以此解答该题。
由以上分析可以知道甲气体的物质的量小于乙，则甲的分子数小于乙的分子数，故A错误，B正确；两容器的温度和压强均相同，则气体的Vm相等，故C错误；气体质量相同，甲的物质的量比乙的物质的量小，由M＝可以知道甲的相对分子质量大于乙的相对分子质量，故D错误。
13．答案：D
解析：①4.48 L CH4的物质的量为0.2 mol；②3.01×1023个HCl分子的物质的量为0.5 mol；③10.2 g H2S的物质的量为：＝0.3 mol；④0.2 mol C2H5OH，由此结合相关公式解答。标准状况下C2H5OH为液体，体积最小，所以体积：②>③>①>④，描述正确，不符合题意；相同条件下气体密度之比等于摩尔质量之比，标准状况下C2H5OH为液体密度最大，所以密度：④>②>③>①，描述正确，不符合题意；①4.48 L CH4的物质的量为0.2 mol，质量为：3.2 g；②3.01×1023个HCl分子的物质的量为0.5 mol，质量为18.25 g；④0.2 mol C2H5OH的质量为：9.2 g，所以质量：②>③>④>①，描述正确，不符合题意；氢原子的物质的量分别为：0.8 mol、0.5 mol、0.6 mol、1.2 mol，个数：④>①>③>②，描述错误，符合题意。
进阶训练B
1．答案：B
解析：标准状况下22.4 L气体所含有的分子为1 mol，1 L气体中所含有的气体分子数为，则根据关系式＝可知阿伏加德罗常数可近似表示为11.2(m＋n)。
2．答案：D
解析：当它们的压强和体积、温度均相同时，三者的气体物质的量相同，m＝nM，气体质量与摩尔质量成正比，所以三种气体的质量大小顺序是m(H2)＜m(N2)＜m(SO2)，故A错误；当温度和压强相同时，气体摩尔体积相同，根据ρ＝M÷Vm知，气体密度与摩尔质量成正比，根据摩尔质量知，三种气体的密度大小顺序是ρ(H2)＜ρ(N2)＜ρ(SO2)，故B错误；当它们的质量和温度、压强均相同时，根据n＝m÷M，V＝nVm，气体体积与摩尔质量成反比，所以这三种气体体积大小顺序是：V(SO2)＜V(N2)＜V(H2)，故C错误；体积和质量相同，则密度相同，而当温度和密度相同时，气体压强与摩尔质量成反比，所以三种气体的压强大小顺序是p(H2)＞p(N2)＞p(SO2)，故D正确。
3．答案：B
解析：标况下生成气体总物质的量为＝0.5 mol，由2M(NO3)22MO＋4NO2↑＋O2↑，可知M(NO3)2的物质的量为0.5 mol×＝0.2 mol，则M(NO3)2的摩尔质量＝＝148 g·mol－1，故M的摩尔质量为148 g·mol－1－2×62 g·mol－1＝24 g·mol－1。
4．答案：A
解析：据n＝可知，该气体的物质的量为1 mol。
该温度和压强下，1 mol该气体的体积为30 L，不是标准状况，故A符合题意；因该气体的物质的量为1 mol，因此若该气体在标准状况下为气体，则其体积约为22.4 L，故B不符合题意；1 mol该气体含有1.204×1024个原子，则该气体分子中含有原子个数为＝2，因此该气体为双原子分子，故C不符合题意；因1 mol该气体在该条件下为30 L，由此可知该条件下气体摩尔体积为30 L·mol－1，故若O2在该条件下为气态，则1 mol O2在该条件下的体积为30 L·mol－1 ×1 mol＝30 L，故D不符合题意。
5．答案：A
解析：分析知，等质量的氢气和氦气的分子个数比为6∶3＝2∶1，V(H2)∶V(He)＝2∶1，A正确，C、D错误；氢气是双原子分子，氦气是单原子分子，B错误。
6．答案：C
解析：摩尔质量与相对分子质量在数值上相同，所以相对分子质量为28，A正确；相对分子质量为28的气体有：N2、CO、C2H4，B正确；该气体可能是纯净物也可能是混合物，C错误；X可能是N2、CO、C2H4，或者其中的混合气体，D正确。
7．答案：C
解析：①标准状况下67.2 L NH3的物质的量为：n＝＝＝3 mol；②1.204×1024个H2S分子的物质的量为：n＝＝＝2 mol；③56 g CH4的物质的量为n＝＝＝4 mol；④5 mol HCl；
标准状况下，由V＝nVm，可知物质的量越大，体积越大，则体积大小：④>③>①>②，故A错误；根据N＝nNA可知，物质的量越大，含有原子数目越多，①含有原子的物质的量为：3 mol×4＝12 mol，②含有原子的物质的量为：2 mol×3＝6 mol，③含有原子的物质的量为：4 mol×5＝20 mol，④含有原子的物质的量为：5 mol×2＝10 mol，原子数目：③＞①＞④＞②，故B错误；由m＝nM，①质量为：17 g·mol－1×3 mol＝51 g，②质量为：34 g·mol－1×2 mol＝68 g，③质量56 g，④质量为：36.5 g·mol－1×5 mol＝182.5 g，质量大小：④>②>③>①，故C正确；根据ρ＝可知，相同条件下气体密度与摩尔质量成正比，则相同条件下气体密度大小为：④＞②＞①＞③，故D错误。
8．答案：C
解析：标准状况下，3.36 L氦气的物质的量为3.36 L÷22.4 L·mol－1＝0.15 mol，氦气由He分子构成，故含有的原子数为0.15NA，A不正确；标准状况下，乙醇呈液态，无法计算2.24 L乙醇中含有的氢原子数，B不正确；N2与CO的摩尔质量均为28 g·mol－1，常温常压下，14 g由N2与CO组成的混合气体物质的量为＝0.5 mol，二者都是双原子分子，所以含有的原子数为NA，C正确；
同温同压下，气体分子数之比＝气体体积之比，故标准状况下，20 mL CO2与40 mL O2所含的分子个数比＝20 mL∶40 mL＝1∶2，D错误。
9．答案：D
解析：根据阿伏加德罗定律的推论：同温同压下，同质量的气体的体积之比等于其摩尔质量的反比，四种气体的摩尔质量的关系为M(SO2)>M(CO2)>M(O2)>M(CH4)，所以气球①②③④中装的气体分别为SO2、CO2、O2、CH4，故A错误；根据同温同压下，气体的体积之比等于其分子数之比，所以气球①和气球③中气体分子数不相等，故B错误；经分析气球③中的气体是O2，气球④中的气体是CH4，根据质量相同，气体的分子数与摩尔质量成反比，则两球中气体分子数之比为16∶32＝1∶2，所含原子数之比为2∶10＝1∶5，故C错误；同温同压下，气体的体积之比等于其分子数之比，气球①SO2和气球④CH4两种气体的分子数之比等于它们分子量之反比，为1∶4，则两球的体积之比为1∶4，故D正确。
10．答案：(1)36 (2)0.4NA (3)①28 ②4.48
解析：(1)混合气体的物质的量为＝0.4 mol，＝＝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氢氧化钠溶液和浓硫酸，则气球中收集到的气体是CO。CO的摩尔质量是28 g·mol－1。
②设原混合气体中CO的物质的量为n1 mol，CO2的物质的量为n2 mol，则有：
，
解得
因此气球中收集到0.2 mol CO，在标准状况下的体积为4.48 L。
进阶训练C
1．答案：D
解析：同温同压下，气体体积与其物质的量成正比；相同质量的气体，其体积与摩尔质量成反比，即摩尔质量越大，气体占有的体积越小，HCl的摩尔质量为36.5 g·mol－1，CO2的摩尔质量为44 g·mol－1，O2的摩尔质量为32 g·mol－1，SO2的摩尔质量为64 g·mol－1，故同温同压下，等质量的HCl、CO2、O2、SO2占有体积大小为：SO2
解析：27.2 g H2S气体的物质的量n＝＝0.8 mol，则Vm＝＝22.8 L·mol－1。
3．答案：A
解析：CO的物质的量为 mol，CO2的物质的量为 mol－ mol＝ mol，所以CO与CO2分子数之比为3∶1，故A正确；右侧CO的物质的量为 mol，质量为 mol×28 g·mol－1＝5.25g，故B错误；相同条件下，气体的密度之比等于摩尔质量之比，＝1，所以右侧气体密度和相同条件下氧气密度相等，故C错误；同温同压，气体的体积比等于物质的量比， 若改变右边CO和CO2的充入量而使隔板处于距离右端处，则右侧充入的气体物质的量为0.2 mol；同温同体积，气体压强比等于物质的量比，保持温度不变，则前后两次充入容器内的压强之比为(1＋0.25)∶(1＋0.2)＝25∶24，故D错误。
4．答案：(1)1∶1 3∶4 44∶17
(2)10.8 8.96
(3)1∶2 13
解析：(1)同温同压下，等物质的量的CO2和NH3，分子数之比等于物质的量之比，前者与后者的分子数之比为1∶1，原子总数之比为3∶4，密度之比等于摩尔质量之比，密度之比为44∶17；(2)标准状况下6.72 L CO2的物质的量是＝0.3 mol，所含的氧原子的物质的量是0.6 mol，则H2O的物质的量是0.6 mol，质量为0.6 mol×18 g·mol－1＝10.8 g，该质量的水中所含1.2 mol氢原子，则NH3物质的量为0.4 mol，在标准状况下的体积为0.4 mol×22.4 L·mol－1＝8.96 L。
(3)将一定量CO2和NH3混合测得混合气体中碳元素与氮元素的质量之比为3∶7，碳元素与氮元素的物质的量之比为∶＝1∶2，则该混合气体中CO2与NH3物质的量之比为1∶2，该混合气体的平均摩尔质量是＝26，同温同压，密度比等于摩尔质量之比，密度是同温同压下氢气密度的＝13倍。
精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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