2019_2020学年新教材高中化学课时跟踪检测十三气体摩尔体积含解析新人教版必修第一册.doc

课时跟踪检测（十三） 气体摩尔体积
A级—学业水平考试达标练
1．下列四种因素：①温度和压强　②所含粒子数　③粒子本身大小　④粒子间的距离，其中对气态物质体积有显著影响的是(　　)
A．②③④　　　　　　　 B．②④
C．①③④ D．①②④
解析：选D　气态物质粒子之间的距离要比粒子本身的直径大很多倍，故粒子本身的大小对气态物质体积无显著影响。
2．下列说法正确的是(　　)
A．在标准状况下，1 mol水的体积是22.4 L
B．1 mol氢气所占的体积一定是22.4 L
C．标准状况下，6.02×1023个Cu原子所占有的体积约是22.4 L
D．标准状况下，28 g N2与CO的混合气体，体积为22.4 L
解析：选D　A项中的水、C项中的Cu均不是气体，而气体摩尔体积只适用于气体；B项未指明温度、压强；D项中N2和CO的摩尔质量均为28 g·mol－1，则其体积V＝n·Vm＝·Vm＝×22.4 L·mol－1＝22.4 L，正确。
3．下列说法正确的是(　　)
A．常温常压下，22.4 L CO2中含有NA个CO2分子
B．标准状况下，22.4 L空气含有NA个单质分子
C．22.4 L Cl2中含有NA个Cl2分子
D．标准状况下，1.12 L O2和1.12 L CO2均含0.1NA个氧原子
解析：选D　A项，常温常压下，22.4 L CO2的物质的量不是1 mol；B项，空气为混合物，22.4 L空气中含CO2、H2O等化合物分子；C项未指明标准状况；D项，标准状况下，O2和CO2的物质的量均为0.05 mol，则所含氧原子均为0.1NA个。
4．下列叙述正确的是(　　)
A．标准状况下任何气体的摩尔体积都是22.4 L
B．1 mol气体的体积若是22.4 L，它必定处于标准状况
C．两种气体的物质的量之比等于其原子个数比
D．标准状况下，1 mol H2和O2的混合气体的体积是22.4 L
解析：选D　标准状况下任何气体的摩尔体积都是22.4 L·mol－1，A项错误；1 mol气体的体积在其他状况下也可以是22.4 L，B项错误；应为两种气体的物质的量之比等于其分子个数比，C项错误。
5．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是(　　)
A．含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L
B．25 ℃，1.01×105 Pa,64 g SO2中含有的原子数为3NA
C．常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA
D．标准状况下，11.2 L H2O含有的分子数为0.5NA
解析：选B　A项，He为单原子分子，含NA个He的氦气在标准状况下的体积约为22.4 L；B项，64 g SO2的物质的量为1 mol，原子数为3NA，与气体所处状态无关，B项正确；C项，没有在标准状况；D项，标准状况下，H2O不是气体。
6．同温同压下，相同质量的下列气体占有的体积最大的是(　　)
A．H2 B．O2
C．CH4 D．CO2
解析：选A　摩尔质量：CO2>O2>CH4>H2，由n＝可知，质量相等的气体，物质的量：CO2<O2<CH4<H2，同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，故氢气占有的体积最大。
7．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(其质量可忽略不计)。其中能表示等质量的氢气与氦气的是(　　)

解析：选A　He的摩尔质量为4 g·mol－1，H2的摩尔质量为2 g·mol－1，等质量时＝，体积之比＝，C、D均不正确；B中氦气应为单原子分子；将图A作如下变形，每一部分均为相同温度、相同压强，体积相同，A符合题意。
8．同温同压下，用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个气球，其中气体为CH4的是(　　)

解析：选D　在同温同压下，气体的物质的量越大，气体所占的体积就越大，对等质量的气体，其相对分子质量越小，气体的物质的量越大。CH4的相对分子质量为16，最小，相等质量的四种气体中，其物质的量最大，故其体积最大。
9．在同温同压下，有同质量的气体X和Y。已知此时Y的体积大于X的体积，则它们的相对分子质量关系是(　　)
A．MX＞MY B．MX＜MY
C．MX＝MY D．无法确定
解析：选A　同温同压下，气体的Vm相同，此时Y的体积大于X的体积，则n(Y)＞n(X)，又知m(X)＝m(Y)，则M(X)∶M(Y)＝∶＝n(Y)∶n(X)＞1，所以MX＞MY。
10．在标准状况下有：①6.72 L CH4，②3.01×1023个HCl分子，③13.6 g H2S，④0.2 mol NH3。下列对这四种气体的描述正确的是(　　)
a．体积：②>③>①>④
b．密度：②>③>④>①
c．质量：②>③>①>④
d．氢原子个数：①>③>④>②
A．abc B．bcd
C．cbd D．abcd
解析：选D　先把题中提供的量都分别转化为各物质的物质的量，然后再比较它们的体积、密度等。标准状况下，6.72 L CH4的物质的量为0.3 mol,3.01×1023个HCl分子的物质的量为0.5 mol,13.6 g H2S的物质的量为0.4 mol，然后进行比较即可得出结论。
11．同温同压下，同体积的N2和SO2分子数之比为________，物质的量之比为________，原子总数之比为________，摩尔质量之比为________，质量之比为________，密度之比为________。
解析：根据阿伏加德罗定律和推论，同温同压条件下，同体积的气体具有相同的分子数，其对应的物质的量之比等于其体积比，可知同温同压下，同体积的N2和SO2分子数之比为1∶1，物质的量之比也为1∶1，其原子总数之比为物质的量之比乘以相应的组成原子个数，等于2∶3，摩尔质量之比等于相对分子质量之比，为7∶16，结合物质的量之比和摩尔质量之比可求其质量之比等于7∶16，相同条件下密度之比等于摩尔质量之比，为7∶16。
答案：1∶1　1∶1　2∶3　7∶16　7∶16　7∶16
12．(1)在标准状况下，4 g H2、11.2 L O2、1 mol H2O中，所含分子数最多的是______，含原子数最多的是______，质量最大的是________，体积最小的是________。
(2)同温同压下，同体积的甲烷(CH4)和二氧化碳分子数之比为__________，物质的量之比为____________，原子总数之比为__________，质量之比为__________，密度之比为__________。
解析：(1)三种物质的物质的量分别为n(H2)＝＝2 mol，n(O2)＝＝0.5 mol，n(H2O)＝1 mol。物质的量越大，所含分子数越多，故所含分子数最多的是H2；所含原子数分别为2 mol×2＝4 mol，0.5 mol×2＝1 mol,1 mol×3＝3 mol，故所含原子数最多的是H2；质量分别为4 g,0.5 mol×32 g·mol－1＝16 g,1 mol×18 g·mol－1＝18 g，故质量最大的是H2O；体积分别为V(H2)＝22.4 L·mol－1×2 mol＝44.8 L，V(O2)＝11.2 L，而水在标准状况下为液态，其体积只有18 mL，故体积最小的是H2O。(2)同温同压下，同体积CH4、CO2的物质的量相同，分子数相等，原子总数之比等于分子中原子个数之比，即5∶3；物质的量相等时，质量之比等于摩尔质量之比，即4∶11；相同状况下，气体密度之比等于相对分子质量之比，即4∶11。
答案：(1)H2　H2　H2O　H2O
(2)1∶1　1∶1　5∶3　4∶11　4∶11
13．在标准状况下，CO和CO2的混合气体共39.2 L，质量为61 g，则两种气体的物质的量之和为__________mol，其中CO2为__________mol，CO占总体积的________，混合气体的摩尔质量为__________。
解析：任何气体在标准状况下的摩尔体积都是22.4 L·mol－1，所以，题中两气体的物质的量之和为＝1.75 mol。设混合气体中CO为x mol，CO2为y mol，则有x＋y＝1.75,28x＋44y＝61，解得x＝1，y＝0.75。CO的体积分数即为物质的量分数，即×100%≈57.1%。M(混)＝＝≈34.9 g·mol－1。
答案：1.75　0.75　57.1%　34.9 g·mol－1
B级—选考等级考试增分练
1.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
解析：选C　27.2 g H2S的物质的量n＝＝0.8 mol，则Vm＝＝22.8 L·mol－1。
2．如果a g某气体中含有该气体的分子数为b，则c g该气体在标准状况下的体积是(NA为阿伏加德罗常数的值)(　　)
A. L B. L
C. L D. L
解析：选A　该气体的分子数为b，则物质的量为 mol，摩尔质量M＝ ＝ g·mol－1，c g该气体的物质的量为n＝＝ mol。c g该气体在标准状况下的体积V＝n·Vm＝ mol×22.4 L·mol－1＝ L。
3．同温同压下，某容器充满O2重116 g，若充满CO2重122 g，现充满某气体重114 g，则该气体的相对分子质量为(　　)
A．30 B．28
C．32 D．64
解析：选B　同温同压下，某容器体积一定，充满任何气体物质的量相同。设容器质量为m，该气体的相对分子质量为Mr，则有＝＝，m＝100，Mr＝28。
4．在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体，当这两个容器内温度和气体密度相等时，下列说法正确的是(　　)
A．两种气体的压强相等
B．O2比O3的质量小
C．两种气体的分子数目相等
D．两种气体的氧原子数目相等
解析：选D　根据题意，因等温度、等体积、等密度，则两者等质量，B项错误；等质量的O2和O3物质的量不相等，则压强和分子数不相等，则A、C两项错误；O2和O3都是由氧原子构成的，所以等质量的O2和O3原子数相等，D正确。
5．同温同压下，a g甲气体和2a g乙气体所占的体积之比为1∶2，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1∶1
B．甲与乙的相对分子质量之比为1∶1
C．同温同体积下，等质量的甲和乙的压强之比为1∶1
D．等质量的甲和乙中的原子数之比为1∶1
解析：选D　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1∶2，根据ρ＝ 知，其密度相同，故A正确；根据m＝nM＝×M知，二者的相对分子质量之比为1∶1，故B正确；根据pV＝nRT＝×RT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。
6．一定量的液态化合物XY2，在一定量O2中恰好完全反应，XY2(l)＋3O2(g)===XO2(g)＋2YO2(g)，冷却后在标准状况下，测得生成物的体积为672 mL，密度为2.56 g·L－1。
(1)反应前O2的体积为__________。
(2)化合物XY2的摩尔质量是__________。
(3)在XY2分子中，X、Y两元素质量比为3∶16，则X、Y两元素分别为__________和__________(写元素名称)。
解析：(1)由题中方程式XY2(l)＋3O2(g)===XO2(g)＋2YO2(g)可知，该反应是反应前后气体分子数不变的反应，即反应前后气体体积相同，故反应前O2的体积为672 mL。n(O2)＝＝0.03 mol。
(2)因XY2与O2恰好完全反应，且它们的物质的量之比为1∶3(由化学方程式知)，故XY2的物质的量为0.01 mol。又因反应后的气体体积为672 mL，密度为2.56 g·L－1，则反应后气体总质量为m＝ρV＝2.56 g·L－1×672×10－3 L≈1.72 g。根据质量守恒定律有m(XY2)＝1.72 g－m(O2)＝1.72 g－0.03 mol×32 g·mol－1＝0.76 g，M(XY2)＝＝76 g·mol－1。
(3)由题意得，
解得。
所以X为碳元素，Y为硫元素。
答案：(1)672 mL　(2)76 g·mol－1　(3)碳　硫

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