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2.3.2 气体摩尔体积 同步作业(含答案)

1、第二课时第二课时 气体摩尔体积气体摩尔体积 一、选择题(本题包括 12 小题,每小题只有一个选项符合题意) 1标准状况下,相同质量的下列气体体积最大的是( ) ACO2 BO2 CN2 DCH4 答案 D 解析 相同状况下,气体的质量相同时,其摩尔质量越小,物质的量越大,气体 的体积越大。甲烷的摩尔质量最小,体积最大。 2下列关于气体摩尔体积的说法中正确的是( ) A标准状况下,1 mol H2O 的体积是 22.4 L B22 g CO2的物质的量是 0.5 mol,其体积为 11.2 L C只有标准状况下的气体摩尔体积是 22.4 L mol 1,其他条件下一定不是该值 D标准状况下,1

2、摩尔任何气体的体积都约是 22.4 L 答案 D 解析 标准状况下,水是非气态,1 mol H2O 的体积远远小于 22.4 L,A 错误; 没有指明气体所处的温度与压强, 不能确定 CO2的体积, B 错误; 对于气体来说, 温度升高,体积增大,压强增大,体积缩小,如在 273 、202 kPa 时,气体摩 尔体积也是 22.4 L mol 1,C 错误;标准状况下,1 mol 任何气体的体积都约是 22.4 L,D 正确。 3同温同压下,甲、乙两容器分别盛有甲烷(CH4)和氧气(O2) ,已知它们所 含原子数相同,则甲、乙两容器的体积比为( ) A25 B52 C21 D11 答案 A 解

3、析 因 CH4和 O2分子中原子个数比为 52,若二者所含原子数相同,则二者 物质的量之比为 25,则在同温同压下,甲、乙两容器的体积之比为 25。 4 (2021 临沂高一检测)下列叙述正确的是( ) A同温同压下,相同体积的物质,其物质的量一定相等 B等物质的量的甲烷和一氧化碳所含的分子数前者大于后者 C1 L 一氧化碳气体一定比 1 L 氧气的质量小 D相同条件下的一氧化碳和氮气,若气体体积相等,则质量也相等 答案 D 解析 同温同压下,相同体积的气体,其物质的量一定相等,题中没有指明物质 状态,A 项错误;等物质的量的甲烷和一氧化碳所含的分子数一定相等,B 项错 误;两种气体不一定是处

4、于相同条件下,无法判断二者的物质的量,则无法比较 二者的质量大小,C 项错误;相同条件下的一氧化碳和氮气,若气体体积相等, 则二者的物质的量相等,根据 mnM 可知二者的质量也相等,D 项正确。 5有一份气体样品的质量是 14.2 g,标准状况下的体积为 4.48 L,该气体的摩 尔质量是( ) A28.4 g B28.4 g mol 1 C71 g mol 1 D14.2 g mol 1 答案 C 解析 该气体的物质的量为 4.48 L 22.4 L mol 10.2 mol,其摩尔质量为 14.2 g 0.2 mol71 g mol 1。 6下列条件中,两种气体所含原子数一定相等的是( )

5、 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 C2H6和 NO D同压强、同体积的 N2O 和 CO2 答案 A 解析 N2和 CO 具有相同的摩尔质量,所以两者质量相同时物质的量也相同, 分子个数应相同,又因两者都是双原子分子,故原子个数也相等,分子数、原子 数多少与密度无关,A 项正确;同温、同体积时,气体的物质的量之比等于压强 之比, 而选项中没有提到压强, 所以分子个数不一定相等, B 项错误; 体积相同、 密度相等,所以质量相等,C2H6和 NO 的摩尔质量也相等,所以分子个数相等, 但由于它们的分子组成不同,所以原子个数不相等,C 项错

6、误;同压强、同体积 时,由于没有说明温度,所以两种气体的物质的量不一定相等,故原子个数不一 定相等,D 项错误。 7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( ) A22.0 L mol 1 B22.4 L mol 1 C22.8 L mol 1 D23.2 L mol 1 答案 C 解析 27.2 g H2S 的物质的量 n 27.2 g 34 g mol 10.8 mol,则 Vm18.24 L 0.8 mol22.8 L mol 1。 8标准状况下,若 11.2 L 氧气含有 N 个氧原子,则阿伏加德罗常数的数值可表 示为( ) A4N B3N C2

7、N DN 答案 D 解析 根据恒等式 V 22.4 N NA可知 11.2 L 22.4 L mol 12 N NA,NA N22.4 Lmol 1 211.2 L N mol 1。 9设 NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A0.5 mol O3与 11.2 L O2所含的分子数一定相等 B常温常压下,18 g H2O 中含有的原子总数为 2NA C标准状况下,22.4 L 的 CCl4中含有的 CCl4分子数为 NA D标准状况下,22.4 L 的 SO2和 CO2混合气体含有 2NA个氧原子 答案 D 解析 因为不知道 11.2 L O2是否处于标准状况下,所以无法计算其

8、物质的量,A 错误;18 g 水为 1 mol,每个水分子中有 3 个原子,所以 18 g 水所含的原子总数 为 3NA, B 错误; 标准状况下四氯化碳为液态, 故无法计算其物质的量, C 错误; 标况下 22.4 L 混合气体的物质的量为 1 mol,即氧原子数为 2NA,D 正确。 10 (2021 长沙高一检测)同一状况下,气体的体积之比等于分子个数之比,现 有 20 mL A2气体与 30 mL B2气体恰好完全反应生成 20 mL 某气体 X, 则可推出 气体 X 的化学式为( ) AAB2 BAB3 CA2B3 DA3B2 答案 C 解析 由题意知,反应方程式:2A23B2=2X

9、,根据质量守恒定律可知,X 分 子内一定含有两个 A 原子和三个 B 原子,即 X 的化学式为 A2B3。 11 (2021 湛江高一检测)同温同压下,a g 甲气体和 2a g 乙气体所占的体积之 比为 12,根据阿伏加德罗定律判断,下列叙述不正确的是( ) A同温同压下,甲和乙的密度之比为 11 B甲与乙的相对分子质量之比为 11 C同温同体积下,等质量的甲和乙的压强之比为 11 D等质量的甲和乙中的原子数之比为 11 答案 D 解析 同温同压下,气体摩尔体积相同,a g 甲气体和 2a g 乙气体所占的体积之 比为 12,根据 m V知,其密度相同,故 A 正确;根据 mnM V VmM

10、 知, 二者的相对分子质量之比为 11,故 B 正确;根据 pVnRTm MRT 知,同温 同体积下,等质量的甲和乙的压强之比等于其摩尔质量的反比,因为二者摩尔质 量相同,所以压强相同,故 C 正确;等质量的两种气体的物质的量相同,但分 子的构成未知,所以无法判断原子个数是否相同,故 D 错误。 12同温同压下,有关等体积的 CH4和 NH3两种气体的说法错误的是( ) A所含分子数目相同 B质量之比为 1716 C密度之比为 1617 D所含氢原子物质的量之比为 43 答案 B 解析 根据阿伏加德罗定律及推论可知,同温同压下,等体积的 CH4和 NH3的 物质的量相等,则所含分子数目相同;等

11、物质的量的 CH4和 NH3的质量之比为 1617;同温同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比,则 CH4和 NH3的 密度之比为 1617; 1 个 CH4分子和 1 个 NH3分子含有的氢原子数分别为 4、 3, 则等物质的量的 CH4和 NH3含有的氢原子的物质的量之比为 43。 二、非选择题(本题包括 3 小题) 13(1) 质量之比为 1676 的三种气体 SO2、 CO、 NO, 分子数之比为 ; 氧原子数之比为 ;相同条件下的体积之比为 。 (2)某气体氧化物的化学式为 RO2,标准状况下,1.28 g 该氧化物的体积为 448 mL,则该氧化物的摩尔质量为 ,R 的相对原子质

12、量为 。 解析 (1)质量之比为 1676,说明 SO2、CO、NO 的物质的量之比为 16 64 7 28 6 30554, 所以其分子数之比为 554, 氧原子数之比为 1054, 相同条件下的体积之比为 554。 (2)标准状况下,1.28 g 该氧化物的体积为 448 mL,其物质的量为 0.448 L 22.4 L mol 10.02 mol,摩尔质量为 1.28 g 0.02 mol64 g mol 1,R 的相对原子质量为 6416232。 答案 (1)554 1054 554 (2)64 g mol 1 32 14 (1)在标准状况下,1.7 g 氨气所占的体积为 L,它与标准

13、状况下 L 硫化氢含有相同数目的氢原子。 (2)已知 CO、CO2的混合气体质量共 16.0 g,标准状况下体积为 8.96 L,则可 推知该混合气体中含 CO g,所含 CO2在标准状况下的体积为 L。 (3)同温同压下,SO2与氦气的密度之比为 ;若质量相同,两种气体 的体积比为 答案 (1)2.24 3.36 (2)2.80 6.72 (3)161 116 解析 (1)1.7 g 氨气的物质的量为 1.7 g 17 g/mol0.1 mol,其体积为 0.1 mol22.4 L/mol2.24 L,设它与标准状况下 V L 硫化氢含有相同数目的氢原子,则 0.1 mol3 V L 22.

14、4 L/mol2,解得 V3.36; (2)标准状况下体积为 8.96 L,则混合 气体的物质的量为 8.96 L 22.4 L/mol0.4 mol,设 CO、CO2 的物质的量分别为 x mol、y mol,则 xy0.4 28x44y16.0,解得 x0.1,y0.3,CO 的质量为 0.1 mol28 g/mol 2.80 g,CO2在标准状况下的体积为 0.3 mol22.4 L/mol6.72 L; (3)同温同 压下,气体的密度之比等于摩尔质量之比,则 SO2与氦气的密度之比为 64 g/mol4 g/mol161,相同质量时,体积与摩尔质量成反比,则质量相同,两 种气体的体积比

15、为 4 g/mol64 g/mol116。 15在“测定 1 mol 气体体积”的实验中,我们通常选择的测量气体是氢气,反 应是镁和稀硫酸反应。 下图中的 A、 B、 C 三部分能组成气体摩尔体积测定装置: (1)C 装置的名称是 。 (2)A、B、C 装置接口的连续顺序是 。 (3)本实验中有两次针筒抽气,需要记录的是第 次抽出气体的体积。 下表是某同学记录的实验数据:温度:25 ,气压:101.3 kPa 实验次数 镁带质量(g) 硫酸体积 (mL) C 瓶读数 (mL) 抽出气体 的体积(mL) 1 0.115 10.0 124.8 7.0 2 0.110 10.0 120.7 6.2

16、(4)计算两次实验 1 mol 氢气的体积的平均值 L(保留一位小数,镁 的相对原子质量为 24.3) 。 (5) 已知实验温度下, 1 mol 氢气的体积的理论值为 24.5 L, 实验误差 % (保留三位有效数字) 。 答案 (1)液体量瓶 (2)1324 (3)2 (4)25.8 (5)5.31 解析 (1)C 装置的名称是液体量瓶; (2)A 为气体发生器用来制备氢气,B 为储液瓶,用来盛放所排液体,C 为液体量瓶,用来量取液体体积,要通过排液 法测量氢气体积,应先产生气体,然后通过储液瓶,再利用液体量瓶量取液体体 积, 所以正确的顺序为 1324; (3) 每次做实验时, 用注射器在

17、 A 瓶加料口抽气, 使 B 瓶导管内液体持平(B 瓶内气体压强与外界大气压相等) ,注意注射器拔出 时要将针头拔出,此时进入测定起始状态;再次抽气调压,用注射器在 A 瓶加 料口处抽气,使 B 瓶中液面持平,与起始状态相同,读出注射器中抽出气体的 体积,记录数值; (4)1 中气体体积124.8 mL10 mL7 mL121.8 mL;2 中气体体积120.7 mL10 mL6.2 mL116.9 mL; 实验1测定体积为121.8 mL, 计算得到 1 mol 氢气的体积 0.121 8 L 0.115 g 24.3 g/mol 1 mol25.74 L;实验 2 测定氢气的体 积116.9 mL,计算得到 1 mol 氢气的体积 0.116 9 L 0.110 g 24.3 g/mol 1 mol25.82 L;两次 测定的平均值25.7425.82 2 L25.8 L;(5) 实验误差实验值理论值 理论值 100% 25.824.5 24.5 100%5.31%。