1、 1 2.3.2 气体摩尔体积气体摩尔体积 一、选择题(每小题 4 分，共 48 分，每小题只有一个正确选项) 1下列说法正确的是( C ) A1 mol H2的质量只有在标准状况下才为 2 g B标准状况下，1 mol 水蒸气的体积大约为 22.4 L C273 ，1.01105 Pa 状态下，1 mol 气体体积大于 22.4 L D0.5 mol O2和 0.5 mol N2组成的混合气体体积约为 22.4 L 解析：1 mol H2的质量为 2 g，与温度、压强无关，A 错；标准状况下水蒸气凝结为液体或固体，不是气体，B 错；273 高于 0 ，温度升高气体分子间的距离增大，气体的体积
2、增大，C 正确；无论是混合气体还是纯净的气体，在标准状况下，1 mol 的体积约为 22.4 L，非标准状况下不一定是 22.4 L，D 错。 2下列叙述不正确的是( A ) A10 mL O2与 10 mL CO2含有相同的分子数 B0.5 mol H2O 与 0.5 mol CO 含有相同的分子数 C同温同压下，10 mL N2和 10 mL NO 含有相同的原子数 D1 mol Fe 和 1 mol Cu 在常温下所含的原子数相同，但体积不同 解析：A 项，虽然气体体积相同，但没有指明二者是否处在相同条件下，故无法确定分子数是否相同。B 项，二者的物质的量相同，其分子数相同。C 项，该条
3、件下两气体具有相同的分子数， 且每个分子都含有 2 个原子， 则原子数也相同。 D 项， 构成 Fe、 Cu 的粒子大小不同，粒子间距也不同，故 1 mol Fe 和 1 mol Cu 的体积不同。 3下列说法中正确的是( C ) ASO2的摩尔质量是 64 g B18 g H2O 在标准状况下的体积等于 22.4 L C在标准状况下，20 mL NH3与 60 mL O2所含的分子数之比为 13 D质量比为 161 的 O2和 H2体积相同 解析：A 项 SO2的摩尔质量是 64 g/mol，单位错误；B 项 18 g H2O 在标准状况下为液体，体积大约是18 mL， 错误； C项在标准状
4、况下， 20 mL NH3与60 mL O2所含的分子数之比为13，根据阿伏加德罗定律可知，正确；D 项质量比为 161 的 O2和 H2物质的量相同，同温同压下体积才相同，D 项错误。 2 4由 CH4和 O2组成的混合气体在标准状况下的密度为 1 g L1，则该混合气体中的 CH4和 O2的体积比为( D ) A21 B12 C23 D32 解析：CH4和 O2组成的混合气体在标准状况下的密度为 1 g L1，则混合气体的平均相对分子质量为 22.4。 设 CH4和 O2的物质的量分别为 x、 y， 则16x32yxy22.4， 可得 xy32，相同条件下气体的体积之比等于其物质的量之比，
5、 则该混合气体中CH4和O2的体积比为32，D 项正确。 5下列两种气体的分子数一定不相等的是( D ) A质量相等、密度不等的 N2和 C2H4 B等体积、等密度的 CO 和 C2H4 C等温、等压、等体积的 O2和 N2 D常温常压下，等质量的 NO 和 CO 解析：A 项，二者的摩尔质量均为 28 g mol1，由 nm/M 可知，质量相等，则物质的量相等，所含分子数相等；B 项，根据 mV 可知，相同体积、相同密度的 CO 和 C2H4的质量相等， 又因二者的摩尔质量相同， 则由 nm/M 可知， 二者的物质的量相等， 所含分子数相等；C 项，相同温度、相同压强、相同体积的氧气和氮气的
6、物质的量相等，则所含分子数相等；D项，相同质量的 NO 和 CO，二者的摩尔质量分别为 30 g mol1、28 g mol1，根据 nm/M 可知，二者的物质的量不相等，则含有的分子数不相等。 6下列叙述正确的是( D ) A同温同压下，相同体积的物质，其物质的量一定相等 B不同的外界条件下，等物质的量的甲烷和一氧化碳所含的分子数不一定相等 C14 g 一氧化碳气体一定比 20 g 氧气的体积小 D相同条件下的一氧化碳气体和氮气，若体积相等，则分子数相等 解析：A 项，“物质”改为气体才正确；B 项，物质的量相同，则分子数相同，与外界条件无关；C 项，虽然 14 g CO 比 20 g O2
7、的物质的量小，但若在不同条件下，无法判断体积的大小；D 项，相同条件下的不同气体，若体积相等，则分子数相等，正确。 7在两个容积相同的容器中，一个盛有 NH3气体，另一个盛有 H2和 O2的混合气体。在 3 同温同压下，两容器内的气体不可能具有相同的( A ) A原子数 B分子数 C质量 D电子数 解析：同温同压下相同体积的气体，具有相同的物质的量和分子数；由于 NH3、H2、O2含有原子数不等，故原子数不可能相同；NH3、H2、O2的相对分子质量分别为 17、2、32，H2、O2的混合气体的平均摩尔质量可能为 17 g mol1，故气体的质量可能相同；NH3、H2、O2含有电子数分别为 10
8、、2、16，H2、O2混合气体中分子含有电子数平均数可能为 10，故气体可能具有相同电子数。 8设 NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( A ) A标准状况下，22.4 L 以任意比混合的氧气和二氧化碳气体，所含的分子数为 NA B 标准状况下， 1 L 汽油(分子式为 C8H18)完全燃烧后， 生成气体产物的分子数为 8NA/22.4 C标准状况下，1 L SO3所含分子数为 NA/22.4 D标准状况下，8.96 L 以任意比混合的氢气和一氧化碳气体，在足量氧气中充分燃烧时消耗氧气的分子数为 0.4NA 解析：标准状况下，1 mol 任何气体(包括混合气体)的体积均为 22.4
9、L，A 项正确；B、C项，标准状况下汽油是液体，SO3是固体，不能用标准状况下的气体摩尔体积进行计算，B、C 项错误；由 2H2O2=点燃2H2O、2COO2=点燃2CO2知，H2、CO 不管怎样混合，参加反应的 O2的体积均是混合气体体积的一半，为 4.48 L，则 O2的物质的量是 0.2 mol，分子数为0.2 NA，D 项错误。 9标准状况下，体积为 1 L 的密闭容器中恰好可盛放 n 个 N2分子和 m 个 H2分子，则阿伏加德罗常数的值可近似表示为( A ) A22.4(mn) B22.46.021023(mn) Cmn D22.4(mn)/(6.021023) 解析：1 L 容器
10、中所含气体分子数为 nm，又知标准状况下，22.4 L 容器中所含气体分子数为 NA，则可得1nm22.4NA，解得 NA22.4(mn)。 10已知 m g A 和 n g B 所含分子数相同，则下列说法不正确的是( C ) A标准状况下，同体积的气体 A、B 的质量比为 mn B25 下，同质量的气体 A、B 的分子数比为 nm C同温同压下，气体 A、B 的密度比为 nm D相同状况下，同质量的气体 A、B 的体积比为 nm 4 解析：由 A、B 气体的分子数相同知，两气体的物质的量相等，则此时MAMBmAmBmn，A 项正确；同质量的 A、B 的物质的量之比nAnBMBMAnm，即分子
11、数之比为 nm，相同状况下， 体积比为 nm， B、 D 项正确； 同温同压下， 气体的密度之比等于摩尔质量之比， 即ABMAMBmn，C 项不正确。 11下列叙述正确的是( C ) 2 mol 氢原子 1 mol Al3 常温常压下，Vm22.4 L mol1 NH3的摩尔质量是 17 g c(Na2SO4)2.0 mol L1 A B C D 解析： 解答本题的关键是正确使用化学用语， 掌握不同物理量单位的使用。 标准状况下，Vm22.4 L mol1。摩尔质量的单位为 g mol1。表述正确。 12下列叙述中正确的是( D ) 标准状况下，1 L HCl 和 1 L H2O 的物质的量相
12、同 标准状况下，1 g H2和 14 g N2的体积相同 28 g CO 的体积为 22.4 L 两种物质的物质的量相同，则它们在标准状况下的体积也相同 在同温同体积时，气体物质的物质的量越大，则压强越大 同温同压下，气体的密度与气体的相对分子质量成正比 A B C D 解析：标准状况下，H2O 为液态，不能根据气体摩尔体积计算其物质的量，错误；标准状况下，1 g H2和 14 g N2的物质的量都为 0.5 mol，故体积相同，正确；非标准状况下，28 g CO 的体积可能不是 22.4 L，错误；只有两种物质在标准状况下都是气体时，才能满足两者的物质的量相同， 则它们在标准状况下的体积也相
13、同， 该物质的状态不一定是气体， 错误；根据阿伏加德罗定律的推论， 可知在同温同体积时， 气体物质的物质的量越大， 则压强越大，正确；根据阿伏加德罗定律的推论，可知同温同压下，气体的密度与气体的相对分子质量成正比，正确。 二、非选择题(共 52 分) 5 13(9 分)如图所示，一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板 a、b 分成甲、乙两室；标准状况下，在乙室中充入 0.4 mol HCl，甲室中充入 NH3、H2的混合气体，静止时隔板位置如图所示。已知甲、乙两室中气体的质量差为 7.0 g。 (1)甲室中气体的质量为 7.6 g。 (2)甲室中 NH3、H2的物质的量之比为 11。 (3)将隔板
14、 a 去掉， 当 HCl 与 NH3充分反应生成 NH4Cl 固体后， 隔板 b 将位于刻度“2”处(填数字，不考虑固体物质产生的压强)。 解析： 根据密闭容器被无摩擦、 可滑动的两隔板分隔成甲、 乙两室， 故两室中可视为同温、同压状况，根据阿伏加德罗定律及推论，甲室中气体物质的量为 n(NH3)n(H2)2n(HCl)0.8 mol。 (1)甲室中气体的质量 m36.5 g mol10.4 mol7.0 g7.6 g。 (2)设甲室中含有 x mol NH3，y mol H2。 xy0.817x2y7.6 x0.4y0.4xy11。 (3)隔板 a 去掉后， 0.4 mol NH3和 0.4
15、 mol HCl 恰好完全反应生成 NH4Cl 固体， 此时容器中气体只有 0.4 mol H2。活动隔板 b 所处位置即气体体积数，由n1n2V1V2，0.41.2V6，V2。 14(9 分)(1)相同条件下，某容器共收集到 1 体积 CO2、3 体积 H2，该容器中 CO2、H2的物质的量之比是 13；若该容器收集的 CO2、H2两种气体所含分子数相等，则 CO2、H2的质量之比是 221。 (2)44 g M 和 49 g N 恰好完全反应生成 76 g B 和一定量的气体 F。若 F 的相对分子质量为34，则标准状况下 F 的体积为 11.2 L。 (3)已知 A 是二价金属，82 g
16、 该金属的硝酸盐中含有 6.021023个硝酸根离子，则该硝酸盐的摩尔质量为 164 g mol1。 解析：(1)相同条件下，CO2和 H2的体积之比等于物质的量之比；两种气体所含分子数相同，即二者物质的量相同，则质量之比等于摩尔质量之比，为 442221。(2)根据质量守恒可求出 m(F)44 g49 g76 g17 g，n(F)17 g34 g mol10.5 mol，在标准状况下 V(F)0.5 mol22.4 L mol111.2 L。 (3)该硝酸盐的化学式为 A(NO3)2， n(NO3)1 mol， 即 82 g A(NO3)2 6 为 0.5 mol，则 MA(NO3)282
17、g0.5 mol164 g mol1。 15(9 分)根据下列数据确定元素 X 的相对原子质量。 (1)1.01105 Pa、0 时气态单质 Xn的密度为 d g/L，则 X 的相对原子质量为22.4dn。 (2)相同状况下，一定体积的 X 的气态氢化物 HmX 的质量是等体积 NH3的 2 倍。则 X 的相对原子质量为 34m。 (3)a 个 X 原子的总质量为 b g，则 X 的相对原子质量可表示为baNA(设 NA表示阿伏加德罗常数的值)。 解析：(1)根据公式：Md g/LVm可知，标准状况下 Xn的相对分子质量为 22.4d，则 X的相对原子质量为22.4dn。(2)HmX 的相对分
18、子质量为 17234，则 X 的相对原子质量为(34m)。(3)一个 X 原子的质量为ba g,1 mol X 的质量为ba g NA，则 X 的相对原子质量为baNA。 16 (9 分)一定量的液态化合物 XY2， 在一定量的 O2中恰好完全燃烧， 反应方程式为 XY2(l)3O2(g)点燃,XO2(g)2YO2(g)。 冷却后，在标准状况下测得生成物的体积是 672 mL，密度是 2.56 g L1。 (1)反应前 O2的体积是 672 mL(标准状况下)。 (2)化合物 XY2的摩尔质量是 76 g mol1。 (3)若 XY2分子中 X、Y 两元素质量比是 316，则 X、Y 两元素分
19、别是 C 和 S(填元素符号)。 解析：(1)观察反应方程式，因 XY2为液态，由反应前后体积不变，知 V(O2)672 mL。 (2)根据质量守恒定律， 有： m(XY2)0.672 L2.56 g L132 g mol10.672 L22.4 L mol10.76 g。 故 M(XY2)0.76 g0.01 mol76 g mol1。 (3)由ArX2ArY316及 Ar(X)2Ar(Y)76，解得：Ar(X)12，Ar(Y)32。故 X 为 C 元素，Y为 S 元素。 17(16 分)某研究性学习小组欲测定室温下(25 、101 kPa)的气体摩尔体积，该小组设计的简易实验装置如下图所示
20、： 7 该实验的主要操作步骤如下： 用 100 mL 容量瓶(填仪器名称)配制 100 mL、1.0 mol L1的盐酸； 量取 10.0 mL 1.0 mol L1的盐酸加入锥形瓶中； 称取 a g 已除去表面氧化膜的镁条，并系于铜丝末端，为使 HCl 全部参加反应，a 的数值至少为 0.12； 往广口瓶中装入足量水，按上图连接好装置，检查装置的气密性； 反应结束后待体系温度恢复到室温，读出量筒中水的体积为 V mL。 请将上述步骤补充完整并回答下列问题： (1)实验步骤中检查装置气密性的方法是两手掌紧贴锥形瓶外壁一会儿，如果观察到广口瓶中长导管内有一段水柱高出液面，表明装置气密性良好。 (
21、2)实验步骤中应选用 B 的量筒。 A100 mL B200 mL C500 mL 读数时除恢复到室温外，还要注意量筒内的液面与广口瓶内液面相平。 (3)若忽略水蒸气的影响，在实验条件下测得气体摩尔体积 Vm0.2V L mol1；若未除去镁条表面的氧化膜，则测量结果偏小(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 解析：容量瓶的选用要注意标明规格，故应用 100 mL 容量瓶；因 HCl 的物质的量为0.01 mol，由反应 Mg2HCl=MgCl2H2知，HCl 可与 0.005 mol Mg 完全反应，为保证HCl 完全反应，故镁应不少于 0.005 mol24 g mol10.12 g。(1)本装置可与制氢气的装置联系， 用微热法检查装置的气密性。 (2)实验中产生的气体在标准状况下的体积为 0.005 mol22.4 L mol10.112 L112 mL，考虑到室温时气体的体积大于此值，且仪器规格越接近实际测量值，误差越小，故选 B。读数时注意量筒内的液面与广口瓶中液面相平，保证气压相等。(3)Vm是气体的体积(排出水的体积)与气体的物质的量之比。若未除去表面的氧化膜，导致氧化膜消耗盐酸且使镁的质量减小，从而放出 H2的体积变小，则 Vm偏小。