/ 让教学更有效 精品试卷 | 化学
能力突破特训
一、单选题(共14小题)
1.(2024·全国·高三专题练习)下列说法中正确的是
A.摩尔既是物质的数量单位又是物质的质量单位
B.阿伏加德罗常数是12 kg 12C中含有的碳原子数
C.1 mol水中含有2 mol氢原子和1 mol氧原子
D.阿伏加德罗常数就是6.02×1023 mol-1
2.(2024·广东·汕头联考模拟预测)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4L乙烯所含的σ键数为6NA
B.1.2gMg在空气中燃烧生成MgO和Mg3N2,转移电子个数为0.1NA
C.2.7gAl与足量NaOH溶液反应,生成H2的个数为0.1NA
D.常温常压下,12g金刚石中含有C—C键数为4NA
3.(2024·湖北·校联考)设NA为阿佛加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4L的CH4和CHCl3所含分子数均为NA
B.1molSiO2中Si-O键的数目为4NA
C.电解精炼铜时,阳极质量减少32g时,外电路中转移的电子数为NA
D.F-水解能力弱于则1L1mol·L-1的NH4F溶液中,HF和的总数大于NA
4.(2024·广东·高三专题练习)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4 L乙炔中σ键数为2 NA、π键数为2 NA
B.0.1 mol/L KAl(SO4)2溶液中,的个数为0.2 NA
C.常温常压下,7.8 g Na2O2中含有共价键的数目为0.1 NA
D.18 g重水(D2O)中含有的质子数为10 NA
5.(2024·全国·高三专题练习)下列各组数据中,前者刚好是后者两倍的是
A.2molH2O的摩尔质量和1molH2O的摩尔质量
B.200mL1mol·L-1的氯化钙溶液中c(Cl-)和100mL2mol·L-1的氯化钾溶液中c(Cl-)
C.250mL1mol·L-1的碳酸钠溶液中Na+数和20gNaOH中Na+数
D.常温下8g氧气与钠反应转移电子数和标准状况下5.6L二氧化碳中氧原子数
6.(2024秋·天津·高三)假定把的相对原子质量改为,那么下列叙述错误的是
A.此时的相对原子质量为 B.个与个的质量比为
C.的摩尔质量为 D.标准状况下,的体积约为11.2L
7.(2024·辽宁·校联考模拟预测)是一种高效水处理剂,可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备,反应为。表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.中含有的电子数为
B.固体中含有个分子
C.每生成,转移的电子数为
D.的稀盐酸中含有的数目为
8.(2024·辽宁·模拟预测)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.溶液中所含数目为
B.和充分反应后,所含分子数目小于
C.环氧乙烷( )中所含键数目为
D.常温常压下,乙醇中所含杂化的原子数目为
9.(2024秋·江西·高三校联考阶段练习)下列选项中的物质所含指定微粒数目一定相等的是
A.等温等压下,相同体积的和两种气体中的分子数
B.等温等压下,相同体积的和、的混合气体的总原子数
C.等温等压下,相同质量的和两种气体的氧原子数
D.等温等压下,相同质量的和两种气体中的分子数
10.(2024秋·内蒙古·高三校联考阶段练习)标准状况下,在甲室中充入25.5gNH3与17gH2的混合气体,乙室中充入HCl与N2的混合气体,静止时活塞位置如图。已知乙室中气体的质量比甲室中气体的质量多123g。将活塞a去掉,当HCl与NH3完全反应后,活塞b将静止于刻度的位置是
A.11 B.12 C.13 D.14
11.(2024·福建三明·统考模拟预测)我国科学家李亚栋、钱逸泰等利用以下反应原理合成了金刚石,(金刚石)。为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,2.24L 含有的氯原子数为0.4
B.4.6g Na在反应中失去电子数为0.2
C.4.8g C(金刚石)晶体中的共价键数为1.6
D.熔点:C(金刚石)>Na>NaCl>
12.(2024·广东深圳·统考)甘油酸是一种食品添加剂,可由甘油氧化制得。下列说法不正确的是
A.甘油与足量金属钠反应生成(标准状况下)
B.甘油酸中含有键的数目约为
C.可用溶液区分甘油和甘油酸
D.甘油和甘油酸均易溶于水
13.(2024·全国·模拟预测)设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.1 L HCl溶液中含有个电子
B.5.8 g丁烷充分裂解,生成物中乙烷的分子数为
C.11 g ()中含P—O键的数目为
D.常温下,pH=4的溶液中,水电离生成的的数目为
14.(2024·贵州·统考三模)氮是自然界中各种生命体生命活动不可缺少的重要元素,广泛存在于大气、土壤和动植物体内。读自然界中氮循环示意图。
NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.常温常压下,22.4LN2中含有的质子数为14NA
B.动物遗体腐败产生的17 g NH3中含有共价键为3 NA
C.1L0.1 mol·L-1NaNO2溶液中 离子数为0.1 NA
D.细菌分解过程中,1mol 被还原为N2转移电子数为10 NA
二、填空题(共4小题)
15.(2024秋·黑龙江佳木斯)根据计算结果填空。
(1)1.8g水与_______mol硫酸所含的分子数相等,它们所含氧原子数之比是_______。
(2)在标准状况下,448mL某气体的质量为0.64g,这种气体的摩尔质量为_______。
(3)含0.4mol Al2(SO4)3的溶液中,含_______mol SO,Al3+的物质的量_______(填“>”、“<”或“=”)0.8mol。
16.(2024·全国·高三专题练习)甲烷(CH4)是一种高效清洁能源,见天然气的主要成分。2017年我国在南海海域首次发现裸露的可燃冰,可燃冰是天然气水合物晶体,假设可燃冰的水笼里装的都是甲烷,理想的甲烷水合物的化学式为CH4·8H2O。请回答下列问题:
(1)甲烷水合物(CH4·8H2O)的摩尔质量为___________,其中质量分数最大的元素为___________(填元素符号)。
(2)含有4.214×1024个氢原子的CH4的物质的量为___________mol,质量为___________ g
(3)含0.2NA个氢原子的CH4,在标准状况下的体积约为___________ L
(4)常温常压下,等质量的CH4和H2的体积之比V(CH4):V(H2)=___________,前者所含氢原子个数与后者所含氢原子个数之比为___________
17.(2024·全国·高三专题练习)Ⅰ.在标准状况下15gCO与CO2的混合气体,体积为11.2L。则:
(1)混合气体的密度是_______。
(2)混合气体的平均摩尔质量是_______。
(3)CO2和CO的体积之比是_______。
(4)CO的体积分数是_______。
(5)CO2和CO的质量之比是_______。
(6)CO的质量分数是_______。
(7)混合气体中所含氧原子的物质的量是_______。
(8)混合气体中所含碳原子的物质的量是_______。
Ⅱ.完成下列填空
(9)同温同压下的两个相同容器中分别装有O2和O3气体,则两瓶气体中分子数之比是_______,原子数之比是_______,质量之比是_______,密度之比是_______
(10)下列所给出的几组物质中:含有分子数最多的是_______;含有原子数最多的
是_______;标准状况下体积最大的是_______。
①1gH2;②2.408×1023个CH4;③10.8gH2O;④标准状况下6.72LCO2
(11)设NA表示阿伏加德罗常数,如果ag某气体含有的分子数是b,则cg该气体在标准状况下的体积是_______(用含NA的式子表示)。
18.(2024秋·山西晋中)回答下列问题:
(1)标准状况下,1.92 g某气体的体积为672 mL,则此气体的相对分子质量为___________。
(2)在25 ℃、101 kPa的条件下,同质量的CH4和A气体的体积之比是15∶8,则A的摩尔质量为___________。
(3)两个相同容积的密闭容器X、Y,在25 ℃下,X中充入a g A气体,Y中充入a g CH4气体,X与Y内的压强之比是4∶11,则A的摩尔质量为___________。
(4)相同条件下,体积比为a∶b和质量比为a∶b的H2和O2的混合气体,其平均相对分子质量分别是___________和___________。
2/ 让教学更有效 精品试卷 | 化学
能力突破特训
一、单选题(共14小题)
1.(2024·全国·高三专题练习)下列说法中正确的是
A.摩尔既是物质的数量单位又是物质的质量单位
B.阿伏加德罗常数是12 kg 12C中含有的碳原子数
C.1 mol水中含有2 mol氢原子和1 mol氧原子
D.阿伏加德罗常数就是6.02×1023 mol-1
【答案】C
【解析】A.摩尔是物质的量的单位,故A错误;
B.1 mol粒子集体所含的粒子数是阿伏加德罗常数,与0.012 kg 12C中所含的碳原子数相同,故B错误;
C.1个水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,1 mol水中含有2 mol氢原子和1 mol氧原子,故C正确;
C.阿伏加德罗常数是1 mol粒子所含的粒子数,在数值上等于12 g12C所含的碳原子数,是个具体的值,6.02×1023mol-1是阿伏加德罗常数的近似值,故D错误;
选C。
2.(2024·广东·汕头联考模拟预测)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4L乙烯所含的σ键数为6NA
B.1.2gMg在空气中燃烧生成MgO和Mg3N2,转移电子个数为0.1NA
C.2.7gAl与足量NaOH溶液反应,生成H2的个数为0.1NA
D.常温常压下,12g金刚石中含有C—C键数为4NA
【答案】B
【解析】A.已知单键均为σ键,双键是一个σ键和一个π键,故一分子CH2=CH2中含有5个σ键,则标准状况下,22.4L乙烯所含的σ键数为5NA,A错误;
B.镁在空气中燃烧无论生成氧化镁,还是氮化镁,镁均转化为镁离子,则1.2gMg在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁时,转移电子个数为×2×NAmol-1=0.1NA,B正确;
C.铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,根据反应方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,则2.7g铝与足量氢氧化钠溶液反应生成氢气的个数为××NAmol-1=0.15NA,C错误;
D.常温常压下,12g金刚石中含有C—C键数为×2×NAmol-1=2NA,D错误;
故答案为:B。
3.(2024·湖北·校联考)设NA为阿佛加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4L的CH4和CHCl3所含分子数均为NA
B.1molSiO2中Si-O键的数目为4NA
C.电解精炼铜时,阳极质量减少32g时,外电路中转移的电子数为NA
D.F-水解能力弱于则1L1mol·L-1的NH4F溶液中,HF和的总数大于NA
【答案】B
【解析】A.标准状况下,氯仿(CHC13)为液态,不能用气体摩尔体积计算其分子数,选项A错误;
B.每个Si原子与周围4个O原子成键,选项B正确;
C.电解精炼铜时,阳极损耗的有Zn、Cu等金属,外电路中转移的电子数不一定为NA,选项C错误;
D.F-水解能力弱于,则HF的粒子数小于NH3·H2O的粒子数,由物料守恒可知,NH3·H2O和的总数等于NA,则HF和的总数小于NA,选项D错误;
答案选B。
4.(2024·广东·高三专题练习)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4 L乙炔中σ键数为2 NA、π键数为2 NA
B.0.1 mol/L KAl(SO4)2溶液中,的个数为0.2 NA
C.常温常压下,7.8 g Na2O2中含有共价键的数目为0.1 NA
D.18 g重水(D2O)中含有的质子数为10 NA
【答案】C
【解析】A.乙炔结构式为H-C≡C-H,一个分子中含有3个σ键,2个π键,故标准状况下,22.4 L乙炔中σ键数为3NA、π键数为2NA,A错误;
B.未知溶液体积,无法得知的个数,B错误;
C.7.8 g Na2O2为0.1 mol,含有共价键的数目为0.1 NA,C正确;
D.D2O相对分子质量为20,分子中质子数为10,故18 g重水(D2O)中含有的质子数为9 NA,D错误;
故选C。
5.(2024·全国·高三专题练习)下列各组数据中,前者刚好是后者两倍的是
A.2molH2O的摩尔质量和1molH2O的摩尔质量
B.200mL1mol·L-1的氯化钙溶液中c(Cl-)和100mL2mol·L-1的氯化钾溶液中c(Cl-)
C.250mL1mol·L-1的碳酸钠溶液中Na+数和20gNaOH中Na+数
D.常温下8g氧气与钠反应转移电子数和标准状况下5.6L二氧化碳中氧原子数
【答案】D
【解析】A.2mol水的质量是1mol水的质量的2倍,但水的摩尔质量为定值是18g/mol,故A选项错误;
B.1mol/L氯化钙溶液中,c(Cl-)=2mol/L,2mol/L氯化钾溶液中c(Cl-)=2mol/L,氯离子浓度后者等于前者,故B选项错误;
C.250mL1mol·L-1的碳酸钠溶液中Na+数为:0.25L×1mol·L-1×2×NA=0.5 NA,20gNaOH中Na+数为:,Na+数相等,故C选项错误;
D.常温下8g氧气为0.25mol,与钠反应生成Na2O,转移电子数为:0.25×NA×4=NA;标准状况下5.6L二氧化碳物质的量为5.6L÷22.4L/mol=0.25mol,一个CO2中有2个氧原子,则5.6L二氧化碳中氧原子数为0.25mol×NA×2=0.5NA,前者刚好是后者两倍,故D选项正确。
故选D选项。
6.(2024秋·天津·高三)假定把的相对原子质量改为,那么下列叙述错误的是
A.此时的相对原子质量为 B.个与个的质量比为
C.的摩尔质量为 D.标准状况下,的体积约为11.2L
【答案】D
【解析】A.氧原子的实际质量没变,但标准却由12C质量的变为,所以氧原子的相对原子质量由16变为32,A正确;
B.NA个氧分子的质量为64g,NA个氢分子的质量为4g,二者质量比为16:1,B正确;
A.氮原子的实际质量没变,但标准却由12C质量的变为,所以氮原子的相对原子质量由14变为28,N2的摩尔质量为56g/mol,C正确;
D.此时氧气的相对分子质量为32×2=64,因此氧气的摩尔质量为64 g/mol,16g O2的物质的量为16g÷64g/mol=0.25mol。故在标准状况下的体积V=0.25mol×22.4L/mol=5.6L,D错误;
答案选D。
7.(2024·辽宁·校联考模拟预测)是一种高效水处理剂,可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备,反应为。表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.中含有的电子数为
B.固体中含有个分子
C.每生成,转移的电子数为
D.的稀盐酸中含有的数目为
【答案】A
【解析】A.物质的量为,含有的电子数为,A正确;
B.是离子晶体,只含有和,不含有分子,B错误;
C.应该在标况下,生成,转移的电子数为,C错误;
D.的稀盐酸中含有的数目为,D错误;
故选A。
8.(2024·辽宁·模拟预测)设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.溶液中所含数目为
B.和充分反应后,所含分子数目小于
C.环氧乙烷( )中所含键数目为
D.常温常压下,乙醇中所含杂化的原子数目为
【答案】D
【解析】A.溶液中Cu元素以存在,不含,选项A错误;
B.和发生可逆反应生成,反应前后气体分子数不变,则所含分子数目等于,选项B错误;
C.环氧乙烷中的键、键、键均为键,环氧乙烷中所含键数目为,选项C错误;
D.1个乙醇分子中采取杂化的有2个碳原子和1个氧原子,则乙醇中所含杂化的原子数目为,选项D正确;
答案选D。
9.(2024秋·江西·高三校联考阶段练习)下列选项中的物质所含指定微粒数目一定相等的是
A.等温等压下,相同体积的和两种气体中的分子数
B.等温等压下,相同体积的和、的混合气体的总原子数
C.等温等压下,相同质量的和两种气体的氧原子数
D.等温等压下,相同质量的和两种气体中的分子数
【答案】A
【解析】A.等温等压下,根据N=nNA=NA,相同体积的O2和O3两种气体中的分子数相同,故A选;
B.等温等压下,相同体积的两气体的物质的量相同,而C2H2、C2H6混合气体中两者的比例未知,故此混合气体的平均分子式不一定是C2H4,故和C2H4所含的原子数不一定相同,故B不选;
C.和的摩尔质量相同,但是所含氧原子个数不同,则等温等压下,相同质量的和两种气体的物质的量相同,氧原子数不等,故C不选;
D.和的摩尔质量不等,等温等压下,相同质量的和两种气体的物质的量不同,分子数不等,故D不选;
故选:A。
10.(2024秋·内蒙古·高三校联考阶段练习)标准状况下,在甲室中充入25.5gNH3与17gH2的混合气体,乙室中充入HCl与N2的混合气体,静止时活塞位置如图。已知乙室中气体的质量比甲室中气体的质量多123g。将活塞a去掉,当HCl与NH3完全反应后,活塞b将静止于刻度的位置是
A.11 B.12 C.13 D.14
【答案】B
【解析】n(NH3)==1.5mol,n(H2)==8.5mol,乙室中气体的质量比甲室中气体的质量多123g,则乙室气体质量为123g+25.5g+17g=165.5g。n(NH3)+ n(H2)=1.5mol+8.5mol=10mol,占10格,而HCl、N2占5格,则其物质的量为5mol。设HCl的物质的量为x,则N2的物质的量为5-x,36.5x+28(5-x)=165.5,从而求出x=3mol,HCl为3mol,N2为2mol。
将活塞a去掉,当HCl与NH3完全反应后,NH3无剩余,剩余HCl1.5mol、H28.5mol、N22mol,混合气共计12mol。因为活塞b与大气相通,室内压强与大气压强相同,且1格气体物质的量为1mol,则12mol混合气占据12格,故选B。
11.(2024·福建三明·统考模拟预测)我国科学家李亚栋、钱逸泰等利用以下反应原理合成了金刚石,(金刚石)。为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,2.24L 含有的氯原子数为0.4
B.4.6g Na在反应中失去电子数为0.2
C.4.8g C(金刚石)晶体中的共价键数为1.6
D.熔点:C(金刚石)>Na>NaCl>
【答案】B
【解析】A.标准状况下四氯化碳是液体,2.24L 含有的氯原子数不是0.4,A错误;
B.4.6g Na是物质的量是0.2mol,钠元素的化合价从0价升高到+1价,所以在反应中失去电子数为0.2,B正确;
C.4.8g C(金刚石)的物质的量是0.4mol,金刚石中平均1个碳原子含有的共价键数是,因此晶体中的共价键数为0.8,C错误;
D.金刚石是共价晶体,钠是金属晶体,氯化钠是离子晶体,四氯化碳是分子晶体,所以熔点:C(金刚石)>NaCl>Na>,D错误;
答案选B。
12.(2024·广东深圳·统考)甘油酸是一种食品添加剂,可由甘油氧化制得。下列说法不正确的是
A.甘油与足量金属钠反应生成(标准状况下)
B.甘油酸中含有键的数目约为
C.可用溶液区分甘油和甘油酸
D.甘油和甘油酸均易溶于水
【答案】A
【解析】A. 甘油与足量金属钠反应生成 =(标准状况下),故A错误;
B. 每个甘油酸分子中含有1个键,甘油酸中含有键的数目约为,故B正确;
C. 甘油酸能与反应产生气泡,可用溶液区分甘油和甘油酸,故C正确;
D. -OH和-COOH均为亲水基,甘油和甘油酸含有亲水基,易溶于水,故D正确;
故选A。
13.(2024·全国·模拟预测)设为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是
A.1 L HCl溶液中含有个电子
B.5.8 g丁烷充分裂解,生成物中乙烷的分子数为
C.11 g ()中含P—O键的数目为
D.常温下,pH=4的溶液中,水电离生成的的数目为
【答案】C
【解析】A.1 L HCl溶液中氯离子和水分子中都含有电子,溶液中含有电子的数目大于,选项A错误;
B.5.8 g丁烷的物质的量为0.1 mol,但丁烷可能发生裂解生成乙烷和乙烯,也可能发生裂解生成甲烷和丙烯,所以充分裂解生成乙烷的分子数小于,选项B错误;
C.11 g 的物质的量为0.05 mol,每个分子中含有12个P—O键,则11 g 中含P—O键的数目为,选项C正确;
D.溶液的体积未知,无法计算水电离出的数目,选项D错误;
答案选C。
14.(2024·贵州·统考三模)氮是自然界中各种生命体生命活动不可缺少的重要元素,广泛存在于大气、土壤和动植物体内。读自然界中氮循环示意图。
NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.常温常压下,22.4LN2中含有的质子数为14NA
B.动物遗体腐败产生的17 g NH3中含有共价键为3 NA
C.1L0.1 mol·L-1NaNO2溶液中 离子数为0.1 NA
D.细菌分解过程中,1mol 被还原为N2转移电子数为10 NA
【答案】B
【解析】A.不是标况下,不可带入22.4L/mol计算,A项错误;
B.1molNH3中含有3molN-H,故17gNH3即1mol,含有共价键为3 NA,B项正确;
C.是弱酸根离子,NaNO2溶液中离子发生水解,故1L0.1 mol·L-1NaNO2溶液中 离子数小于0.1 NA,C项错误;
D.1mol 被还原为N2,氮元素化合价从+5变为0价,转移电子数5mol,则为5 NA,D项错误。
故答案选B。
二、填空题(共4小题)
15.(2024秋·黑龙江佳木斯)根据计算结果填空。
(1)1.8g水与_______mol硫酸所含的分子数相等,它们所含氧原子数之比是_______。
(2)在标准状况下,448mL某气体的质量为0.64g,这种气体的摩尔质量为_______。
(3)含0.4mol Al2(SO4)3的溶液中,含_______mol SO,Al3+的物质的量_______(填“>”、“<”或“=”)0.8mol。
【答案】(1) 0.1mol 1:4
(2)32g/mol
(3) 1.2 <
【解析】(1)水与硫酸含有分子数目相等,则二者物质的量相等,故n(硫酸)=n(水)=;水与硫酸含有O原子数目之比为1:4=1:4,故答案为:0.1mol;1:4;
(2)在标准状况下,448mL某气体的物质的量为,摩尔质量为,故答案为:32g/mol;
(3)0.4mol Al2(SO4)3的溶液中,含为0.4mol×3=1.2mol,溶液中铝离子水解,则Al3+的物质的量小于0.4mol×2=0.8mol,故答案为:1.2;<。
16.(2024·全国·高三专题练习)甲烷(CH4)是一种高效清洁能源,见天然气的主要成分。2017年我国在南海海域首次发现裸露的可燃冰,可燃冰是天然气水合物晶体,假设可燃冰的水笼里装的都是甲烷,理想的甲烷水合物的化学式为CH4·8H2O。请回答下列问题:
(1)甲烷水合物(CH4·8H2O)的摩尔质量为___________,其中质量分数最大的元素为___________(填元素符号)。
(2)含有4.214×1024个氢原子的CH4的物质的量为___________mol,质量为___________ g
(3)含0.2NA个氢原子的CH4,在标准状况下的体积约为___________ L
(4)常温常压下,等质量的CH4和H2的体积之比V(CH4):V(H2)=___________,前者所含氢原子个数与后者所含氢原子个数之比为___________
【答案】(1) 160g/mol O
(2) 1.75 28
(3)1.12
(4) 1:8 1:4
【解析】(1)摩尔质量以g/mol做单位时在数值上等于该物质的相对分子质量,故甲烷水合物(CH4·8H2O)的摩尔质量为160g/mol,其中C、H、O的质量分数分别为:、、,周围质量分数最大的元素为O,故答案为:160g/mol;O;
(2)含有4.214×1024个氢原子的CH4的物质的量为 =1.75mol,质量为1.75mol×16g/mol=28g,故答案为:1.75;28;
(3)含0.2NA个氢原子的CH4的物质的量为:=0.05mol,则在标准状况下的体积约为0.05mol×22.4L·mol-1=1.12L,故答案为:1.12;
(4)根据阿伏伽德罗定律即推论可知,同温同压下气体的体积之比等于气体的物质的量之比,故常温常压下,等质量的CH4和H2的体积之比V(CH4):V(H2)= :=1:8,前者所含氢原子个数与后者所含氢原子个数之比为:1×4+8×2=1:4,故答案为:1:8;1:4。
17.(2024·全国·高三专题练习)Ⅰ.在标准状况下15gCO与CO2的混合气体,体积为11.2L。则:
(1)混合气体的密度是_______。
(2)混合气体的平均摩尔质量是_______。
(3)CO2和CO的体积之比是_______。
(4)CO的体积分数是_______。
(5)CO2和CO的质量之比是_______。
(6)CO的质量分数是_______。
(7)混合气体中所含氧原子的物质的量是_______。
(8)混合气体中所含碳原子的物质的量是_______。
Ⅱ.完成下列填空
(9)同温同压下的两个相同容器中分别装有O2和O3气体,则两瓶气体中分子数之比是_______,原子数之比是_______,质量之比是_______,密度之比是_______
(10)下列所给出的几组物质中:含有分子数最多的是_______;含有原子数最多的
是_______;标准状况下体积最大的是_______。
①1gH2;②2.408×1023个CH4;③10.8gH2O;④标准状况下6.72LCO2
(11)设NA表示阿伏加德罗常数,如果ag某气体含有的分子数是b,则cg该气体在标准状况下的体积是_______(用含NA的式子表示)。
【答案】(1)1.339g·L-1
(2)30g·mol-1
(3)1∶7
(4)87.5%
(5)11∶49
(6)81.7%
(7)0.5625mol
(8)0.5mol
(9) 1∶1 2∶3 2∶3 2∶3
(10) ③ ② ①
(11)
【解析】(1)ρ==g·L-1=1.339g·L-1;
(2)混合气体的物质的量为=0.5mol,M===30g·mol-1;
(3)采用十字交叉法,,CO2和CO的体积比为1:7;
(4)根据(3)的分析,CO的占的体积为×100%=87.5%;
(5)CO2和CO的质量比1×44:7×28=11:49;
(6)CO的质量分数为×100%=81.7%;
(7)根据上述推断,CO的物质的量为×0.5mol,CO2的物质的量为×0.5mol,则氧原子的总物质的量为(×0.5+×0.5×2)mol=0.5625mol;
(8)混合气体中碳原子物质的量为0.5mol;
(9)根据阿伏加德罗定律,同温同压下,同体积的任何气体所含的分子数相同,即物质的量相同,两瓶气体中分子数之比为1:1,原子个数比为2:3,质量比:1×32:1×48=2:3,根据阿伏加德罗推论,密度之比等于摩尔质量之比,即2:3;
(10)①n(H2)=mol=0.5mol,②n==mol=0.4mol,③n(H2O)==0.6mol,④n(CO2)==0.3mol,分子数之比等于物质的量之比,因此分子数最多的是③,所含原子的物质的量分别为:0.5×2mol=1mol、0.4×5mol=2mol、0.6×3mol=1.8mol、0.3×3mol=0.9mol,原子数最多的是②,气体体积和物质的量成正比,因此体积最大的是①,因为水在标准准况下不是气体,因此不属于讨论范围;
(11)该气体的物质的量为mol,则该气体的摩尔质量为g/mol,cg的该气体的体积为:L。
18.(2024秋·山西晋中)回答下列问题:
(1)标准状况下,1.92 g某气体的体积为672 mL,则此气体的相对分子质量为___________。
(2)在25 ℃、101 kPa的条件下,同质量的CH4和A气体的体积之比是15∶8,则A的摩尔质量为___________。
(3)两个相同容积的密闭容器X、Y,在25 ℃下,X中充入a g A气体,Y中充入a g CH4气体,X与Y内的压强之比是4∶11,则A的摩尔质量为___________。
(4)相同条件下,体积比为a∶b和质量比为a∶b的H2和O2的混合气体,其平均相对分子质量分别是___________和___________。
【答案】(1)64
(2)
(3)
(4)
【解析】在非标准状况下,计算某物质的相对分子质量或摩尔质量时,可利用阿伏加德罗定律及其推论进行分析,即同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比;同温同容下,气体的压强之比等于其物质的量之比。
(1),,则其相对分子质量为64,故答案为:64;
(2)温度、压强相同时,气体体积之比等于其物质的量之比,则,,故答案为:;
(3)温度、体积相同时,气体压强之比等于其物质的量之比,则,,故答案为:;
(4)体积比为的H2和O2的混合气体的平均摩尔质量;质量比为的H2和O2的混合气体的平均摩尔质量,故答案为:;。
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