第6练 物质的量 气体摩尔体积 同步练习(答案)-2025年高考化学一轮复习

1.下列物质中,与0.3 mol H2O含有相同氢原子数的物质是(  )
A.18.9 g HNO3
B.0.1 mol NH4HSO4
C.3.612×1023个HCl分子
D.4.48 L CH4(标准状况)
2.(2023·南京一模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(  )
A.CO2的摩尔质量为44 g
B.1 L 0.5 mol·L-1 K2SO4溶液中含有K+的质量为78 g
C.常温常压下,22.4 L O2含分子数为NA
D.16 g CH4中含有氢原子的总数为4NA
3.一定温度和压强下,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
4.某硫原子的质量是a g,12C原子的质量是b g,若NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  )
①该硫原子的相对原子质量为 ②m g该硫原子的物质的量为 mol ③该硫原子的摩尔质量是aNA g ④a g该硫原子所含的电子数为16NA
A.①③ B.②④ C.①② D.②③
5.(2023·扬州模拟)下列说法正确的是(  )
A.标准状况下,22.4 L H2和O2的混合物所含分子数为NA
B.标准状况下,18 g H2O的体积是22.4 L
C.在常温常压下,11.2 L N2含有的分子数为0.5NA
D.标准状况下,11.2 L CCl4含有的原子数为2.5NA
6.下列有关C2H2和C6H6的叙述错误的是(  )
A.二者碳元素的质量分数相同
B.在标准状况下,等体积的两种物质含有的分子数相等
C.等物质的量时,二者质量之比为=
D.等质量时,二者完全燃烧消耗相同状况下的氧气的体积相等
7.(2023·宿迁高三调研)配位化合物广泛应用于物质分离、定量测定、医药、催化等方面。利用氧化法可制备某些配位化合物,如2CoCl2+2NH4Cl+8NH3+H2O2===2[Co(NH3)5Cl]Cl2+2H2O。设NA是阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是(  )
A.1 mol [Co(NH3)5Cl]Cl2中σ键的数目为21NA
B.0.1 mol·L-1 CoCl2溶液中Co2+数目为0.1NA
C.0.1 mol N2与足量H2在催化剂作用下合成氨,生成的NH3分子数为0.2NA
D.100 g质量分数为17%的H2O2溶液中,氧原子总数为NA
8.一定温度和压强下,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。下列说法正确的是(  )
A.气球②中装的是O2
B.气球①和气球③中气体分子数相等
C.气球①和气球④中气体物质的量之比为4∶1
D.气球③和气球④中气体密度之比为2∶1
9.(2023·淮安模拟)下列判断正确的是(  )
A.同温、同压下,相同体积的氮气和氦气所含的原子数相等
B.标准状况下,5.6 L以任意比例混合的氯气和氧气所含的原子数为0.5NA
C.1 mol氯气和足量NaOH溶液反应转移的电子数为2NA
D.常温、常压下,22.4 L的NO2和CO2混合气体含有2NA个O原子
10.已知标准状况下:①6.72 L NH3;②1.204×1023个H2S分子;③5.6 g CH4;④0.5 mol HCl。下列关系正确的是(  )
A.体积大小:④>③>①>②
B.原子数目:③>①>②>④
C.密度大小:④>②>③>①
D.质量大小:④>③>②>①
11.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。将混合气体依次通过如图装置,最后收集在气球中。下列结论错误的是(  )
A.原混合气体所含碳原子总数为0.8NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)
B.标准状况下,气球中收集到的气体体积为4.48 L
C.NaOH溶液增重8.8 g
D.原混合气体中CO和CO2的体积比为1∶1
12.室温下如图所示,关闭活塞,向左右两室(容积相同)各充入一定量H2和Cl2,且恰好使两容器内气体密度相同,打开活塞,放电使H2与Cl2充分反应生成氯化氢气体:H2+Cl22HCl,恢复至原温度后,下列判断正确的是(  )
A.开始时左右两室分子数相同
B.最终容器内无H2存在
C.反应后H2室压强减小
D.最终容器内气体密度比原来大
13.(2023·无锡市第一中学高三校考)填写下列空白。
(1)将等物质的量的NH3和CH4混合,混合气体中NH3与CH4的质量比为________。
(2)标准状况下,密度为0.75 g·L-1的NH3与CH4组成的混合气体中,NH3的体积分数为________。
(3)已知a g A和b g B恰好完全反应生成0.2 mol C和d g D,则C的摩尔质量为____________。
(4)现有下列三种气体:①32 g CH4;②约含有6.02×1023个HCl分子的氯化氢气体;③标准状况下33.6 L O2。请按物理量由小到大的顺序排列:
a.质量:____________________________________________________(填序号,下同);
b.分子数目:_________________________________________________________;
c.相同状况下气体的体积:_____________________________________________。
14.如图所示,一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a和b分成甲、乙两室。标准状况下,在乙室中充入0.6 mol HCl,甲室中充入NH3、H2的混合气体,静止时隔板位置如图。已知甲、乙两室中气体的质量之差为10.9 g。
(1)甲室中气体的物质的量为________mol。
(2)甲室中气体的质量为________g。
(3)甲室中NH3、H2的平均相对分子质量为__________________________________。
(4)经过查资料知道HCl+NH3===NH4Cl(NH4Cl常温下是固体),如果将隔板a去掉,当HCl与NH3完全反应后,隔板b将静置于刻度“______”处(填数字)。
第6练 物质的量 气体摩尔体积
1.C 2.D
3.A [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,若是标准状况,其体积约是22.4 L,故A不正确、B正确;1 mol该气体含有1.204×1024个原子,则1个该气体分子中含有原子个数为=2,故C正确;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在该条件下的体积也为30 L,故D正确。]
4.C [该硫原子的相对原子质量为=,①对;该硫原子的摩尔质量M(S)=aNA g·mol-1,③错;m g该硫原子的物质的量n(S)== mol,②对;a g硫原子即1个硫原子,其所含电子数为16个,④错。]
5.A [标准状况下,22.4 L H2和O2的混合气体的物质的量为1 mol,所含分子数为NA,A项正确;标准状况下,H2O为液体,18 g H2O的体积不是22.4 L,B项错误;常温常压下,11.2 L N2含有的分子数不是0.5NA,C项错误;标准状况下,CCl4为液体,不能用Vm=22.4 L·
mol-1计算,D项错误。]
6.B [C2H2与C6H6的最简式均为CH,故二者碳元素的质量分数相同,A正确;标准状况下,C6H6为非气体,等体积的两种物质的物质的量不相等,所以含有的分子数也不相等,B错误;等物质的量时,二者质量之比为==,C正确;二者的最简式相同,则等质量的两种物质完全燃烧消耗相同状况下的氧气的体积相等,D正确。]
7.A [溶液体积未知,不能计算Co2+的数目,B错误;合成氨是可逆反应,0.1 mol N2不能完全反应,故生成的NH3分子数小于0.2NA,C错误;水中也含有氧原子,则n(O)=×2+≈5.6 mol,D错误。]
8.D [根据阿伏加德罗定律的推论:同温同压下,同质量气体的体积与其摩尔质量成反比。四种气体的摩尔质量的大小关系为M(SO2)>M(CO2)>M(O2)>M(CH4),所以气球①②③④中的气体分别为SO2、CO2、O2、CH4,A错误;同质量的气体,分子数之比等于其物质的量之比,也等于其摩尔质量的反比,气球①和气球③中气体分子数不相等,气球①和气球④中气体物质的量之比为1∶4,B、C错误;同温同压下,气体的密度与其摩尔质量成正比,气球③和气球④中气体密度之比为2∶1,D正确。]
9.B [同温、同压下,相同体积的氮气和氦气的物质的量相同,而氮气分子为双原子分子,氦气分子为单原子分子,所以二者含有的原子数不相等,A错误;标准状况下5.6 L任意气体的物质的量为=0.25 mol,氯气分子和氧气分子都是双原子分子,所以以任意比例混合的氯气和氧气所含的原子数为0.5NA,B正确;1 mol氯气与足量氢氧化钠溶液反应会生成1 mol氯化钠和1 mol次氯酸钠,转移1 mol电子,转移的电子数为NA,C错误;不是标准状况,不能使用22.4 L·mol-1计算混合气体的物质的量,D错误。]
10.A
11.A [由题意知,n(CO)×28 g·mol-1+n(CO2)×44 g·mol-1=14.4 g、n(CO)+n(CO2)==0.4 mol,联立两式解得:n(CO)=n(CO2)=0.2 mol。A错,混合气体的总物质的量为0.4 mol,则所含碳原子总数为0.4NA;B对,混合气体通过NaOH溶液时,CO2被吸收,气球中收集到的气体是CO,其物质的量为0.2 mol,故在标准状况下的体积为4.48 L;C对,NaOH溶液吸收CO2生成Na2CO3和H2O,则NaOH溶液增加的质量即为CO2的质量,应为0.2 mol×44 g·mol-1=8.8 g;D对,相同温度和压强下,气体的体积之比等于其物质的量之比,则CO和CO2的体积之比等于0.2 mol∶0.2 mol=1∶1。]
12.C [左右两室体积相同,气体密度相同,则气体质量相同,根据N=n·NA=NA,相同质量时,分子数与摩尔质量成反比,则开始时氢气室分子数多,故A错误;两种气体质量相同时,氢气的物质的量多,氢气和氯气以1∶1反应,则氢气过量,所以最终容器内有氢气剩余,故B错误;反应中氢气有剩余,且气体总的物质的量不变,反应后两室气体物质的量相同,氢气室气体的物质的量减小,即压强减小,故C正确;反应前后气体总质量不变,容器体积不变,根据ρ=知,最终容器内气体密度与原来相同,故D错误。]
13.(1)17∶16 (2)80% (3)5(a+b-d)g·mol-1
(4)a.①<②<③ b.②<③<① c.②<③<①
解析 (2)标准状况下,混合气体的平均摩尔质量为0.75 g·L-1×22.4 L·mol-1=16.8 g·mol-1,设NH3的体积分数为x,则17x+16(1-x)=16.8,解得x=0.8,即80%。(3)根据物料守恒,C的质量为(a+b-d)g,则C的摩尔质量为=5(a+b-d) g·mol-1。(4)①32 g CH4的物质的量为2 mol;②约含有6.02×1023个HCl分子的氯化氢气体的物质的量为1 mol,其质量为36.5 g;③标准状况下33.6 L O2的物质的量为1.5 mol,其质量为32 g·mol-1×1.5 mol=48 g。a.根据上述分析可知,三种物质的质量大小为①<②<③。b.根据N=n·NA可知,气体分子数与其物质的量成正比,气体的物质的量大小为②<③<①,则三种气体含有分子数目大小为②<③<①。c.根据V=n·Vm可知,相同条件下气体的体积与其物质的量成正比,气体的物质的量大小为②<③<①,则三种气体的体积大小为②<③<①。
14.(1)1 (2)11 (3)11 (4)2
解析 (1)同温同压下,气体的物质的量之比等于其体积之比,由图可知甲室中气体的物质的量为=1 mol。(2)乙室中HCl气体的质量为0.6 mol×36.5 g·mol-1=21.9 g,则甲室中气体的质量为21.9 g-10.9 g=11 g。(3)甲室中气体的物质的量为1 mol,质量为11 g,平均摩尔质量为11 g·mol-1,则甲室中NH3、H2的平均相对分子质量为11。(4)设甲室中氨气的物质的量为x,氢气的物质的量为y,根据其物质的量、质量列方程组为x+y=1 mol,17 g·
mol-1×x+2 g·mol-1×y=11 g,可得x=0.6 mol、y=0.4 mol;如果将隔板a去掉,0.6 mol HCl与0.6 mol NH3恰好完全反应生成氯化铵固体,剩余H2的物质的量为0.4 mol,同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比,所以隔板b将会左移至刻度“2”处。

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