(通用版)2019版高考化学微一轮复习 第3讲 物质的量气体摩尔体积微课时练
发布时间:2024-10-30
发布时间:2024-10-30
(通用版)2019版高考化学微一轮复习 第3讲 物质的量气体摩尔
体积微课时练
一、选择题
1.下列几种说法中正确的是( )
A .摩尔是化学上常用的一个物理量
B .某物质含有6.02×1023
个微粒,含有这个数目微粒的物质一定是1 mol
C .1摩尔氢气分子可以表示为1 mol H 2
D .硫酸的摩尔质量为98 g
解析:摩尔是物质的量的单位,A 项错误;6.02×1023个微粒是1 mol ,但含有这个数目微粒的物质不一定是1 mol ,如含6.02×1023个Na +的Na 2CO 3为0.5 mol ,B 项错误;D 项单位错误。
答案:C
2.在体积相同的两个密闭容器中分别充满C 3H 8、CO 2气体,当这两个容器的温度相等时,下列说法正确的是( )
A .当两容器的压强相同时,则两气体的密度相同
B .当两容器内的气体原子数目相同时,则其压强也相同
C .当两容器内质子数之比为13∶11时,则气体的质量比为13∶11
D .C 3H 8的质量等于CO 2的质量
解析:根据阿伏加德罗定律及其推论,同温度、同体积、同压强的气体物质的量相同,C 3H 8、CO 2的摩尔质量都是 44 g·mol -1,所以两者密度相同,A 正确;当两容器内的气体原子数目相同时,分子数不同,则物质的量不同,压强也不同,B 错误;C 3H 8、CO 2的质子数分别为:26、22,质子数之比为13∶11,则物质的量之比是1∶1,气体的质量比也为1∶1,C 错误;由于两种气体的压强不能确定,所以其物质的量也不能确定,质量无法比较,D 错误。
答案:A
3.(2018·河南新乡月考)已知一个N 2O 3分子的质量为a g ,一个N 2O 5分子的质量为b g ,
若以一个氧原子质量的16
作为相对原子质量的标准,则NO 2的相对分子质量为( ) A.+b -a B.+b -a C.-
b +a D.-
b +a 解析:1个N 2O 5分子比1个N 2O 3分子多两个氧原子,所以其质量差恰好为2个氧原子的
质量,也就是(b -a)g ,则一个氧原子的质量是b -a 2 g ,以一个氧原子质量的16
作为相对原子质量的标准,即标准为b -a 2 g×16=b -a 12
g ,又因1个NO 2分子的质量恰好就是一个N 2O 3分子和一个N 2O 5分子的质量之和的14
,则NO 2的相对分子质量为+14-112=+b -a 。 答案:A
4.下列说法正确的是( )
A .4.2 g 丙烯中所含的共价键数目为0.6×6.02×1023
B .含1 mol H 2SO 4的浓硫酸与足量铜反应转移的电子总数为2N A (N A 为阿伏加德罗常数的值)
C .相同条件下,1 L CO 和H 2的混合气体完全燃烧消耗 0.5 L O 2
D .相同物质的量的OH -和CH +3含有相同数目的电子
解析:A 项,4.2 g 丙烯中所含的共价键数目为0.9×6.02×1023;B 项,含1 mol H 2SO 4的浓硫酸与足量铜反应时,实际反应的H 2SO 4不足1 mol ,故转移的电子总数小于2 N A ;D 项,1个OH -含有10个电子,1个CH +3含有8个电子,相同物质的量的OH -和CH +3中含有的电子数目不相同;C 项,相同条件下,等体积的CO 和H 2完全燃烧,消耗氧气的体积相同,故两者无论以什么比例混合,1 L CO 和H 2的混合气体完全燃烧均消耗0.5 L O 2。
答案:C
5.(2018·南京师大附中模拟)设N A 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A .0.1 mol N 2与足量的H 2反应,转移的电子数是0.6N A
B .常温下,0.1 mol·L -1NH 4NO 3溶液中含有的氮原子数是0.2N A
C .常温常压下,3.2 g O 2和3.2 g O 3所含氧原子数都是 0.2N A
D .2.24 L CO 和CO 2的混合气体中所含的碳原子数为 0.1N A
解析:氮气与氢气的反应是可逆反应,反应不能进行到底,A 错误;没有溶液体积,无法计算,B 错误;没有给出混合气体的具体状态,无法使用22.4 L·mol -1,D 错误。
答案:C
6.(2018·聊城模拟)标准状况下,m g 气体A 与n g 气体B 的分子数目一样多,下列说法不正确的是( )
A .在任意条件下,若两种分子保持原组成,则其相对分子质量之比为m∶n
B .25 ℃、1.25×105 Pa 时,两气体的密度之比为n∶m
C .同质量的A 、B 在非标准状况下,其分子数之比为n∶m
D .相同状况下,同体积的气体A 与B 的质量之比为m∶n
解析:设气体的物质的量为a ,则M A ∶M B =m a ∶n
a =m∶n,A 正确;根据阿伏加德罗定律,
两气体体积相等,则ρA ∶ρB =m V ∶n V =m∶n,B 错误;根据A 中关系N(A)∶N(B)=1m ∶1
n =n∶m,
C 正确;根据阿伏加德罗定律,两者物质的量相等,则质量比为m∶n,
D 正确。
答案:B
7.(2018·衡水质检)如图表
示1 g O 2与1 g X 气体在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系,则X 气体可能是( )
A .C 2H 4
B .CH 4
C .CO 2
D .NO
解析:由图可知,相同温度时,p(O 2)>p(X),在同质量、同体积条件下,气体相对分子质量与压强成反比,即相对分子质量越大,压强越小,题给选项只有CO 2的相对分子质量大于O 2,故C 正确。
答案:C
8.常温常压下,两个容积相同的烧瓶中分别盛满X 和Y 两种气体,打开开关a ,使两烧瓶内的气体相通,最后容器内的压强按由大到小的顺序排列正确的是( )
C .③>①>④>②
D .④>①>②>③
解析:设起始状态下,每个烧瓶中气体的物质的量为a mol 。①中Cl 2+2HI===2HCl +I 2,常温下,碘呈固态,充分反应后,气体的物质的量为1.5a mol ;②中NH 3+HCl===NH 4Cl ,
反应后无气体;③中不反应(光照或点燃条件下才反应);④中发生反应2NO +O 2===2NO 2,2NO 2
2O 4,反应后气体的物质的量介于a mol 与1.5a mol 之间,故C 正确。 答案:C
9.(2018·大连质检)设N A 为阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )
A .常温下,32 g SO 2含有N A 个氧原子
B .0.1 mol·L -1的氨水含有0.1N A 个OH -
C .常温常压下,22.4 L CCl 4含有N A 个CCl 4分子
D .1 mol 铁与足量氯气反应,转移2N A 个电子
解析:B 项,存在电离平衡NH 3·H 2+4+OH -,且溶液体积未知,无法确定OH -的
个数,错误;常温下CCl 4是液体,C 错误;铁与氯气反应生成Fe 3+,所以1 mol 铁与足量氯
气反应,转移3N A 个电子,D 错误。
答案:A
10.N A 代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A .7.8 g 苯中碳碳双键的数目为0.3N A
B .常温常压,11.2 L CO 和O 2混合气体的原子数为N A
C .1 mol NO 2溶于足量水中,转移电子的数目为N A
D .1.5 g 甲基所含有的电子数目为0.9N A
解析:苯分子中的碳碳键为一种介于单键和双键之间的独特键,不存在碳碳双键,A 错误;常温常压下,气体摩尔体积大于22.4 L/mol ,故11.2 L 混合气体的物质的量小于0.5 mol ,则含有的原子个数小于N A ,B 错误;二氧化氮和水的反应为歧化反应,3 mol 二氧化氮转移
2 mol 电子,则 1 mol 二氧化氮反应转移23
N A 个电子,C 错误;1.5 g 甲基的物质的量n =1.5 g 15 g/mol
=0.1 mol ,1 mol 甲基中含9 mol 电子,故0.1 mol 甲基含0.9 mol 电子,即0.9N A 个,D 正确。
答案:D
二、非选择题
11.某双原子分子构成的气体,其摩尔质量为M g·mol -1,该气体质量为m g ,阿伏加德罗常数的值为N A ,则:
(1)该气体的物质的量为________mol 。
(2)该气体在标准状况下的体积为________ L 。
(3)该气体在标准状况下的密度为________ g·L -1。
(4)该气体所含的原子总数为________个。
(5)该气体的一个分子的质量约为________g 。
答案:(1)m M (2)22.4m M (3)M 22.4 (4)2mN A M (5)M N A
12.物质的量是高中化学常用的物理量,请完成以下有关计算(设N A 为阿伏加德罗常数的值):
(1)2.3 g 乙醇含有________个H 原子,所含共价键的物质的量________,其中所含官能团羟基的电子数为________。
(2)某条件下,8 g 氧气所占的体积为6 L ,则在该条件下的气体摩尔体积为________。
(3)9.5 g 某二价金属的氯化物中含有0.2 mol Cl -,此氯化物的摩尔质量为________。
(4)6.72 L CO(标准状况)与一定量的Fe 2O 3恰好完全反应(生成Fe 与CO 2)后,生成Fe 的质量为________g ,转移的电子数目为________。
解析:(1)2.3 g 乙醇的物质的量为: 2.3 g 46 g/mol
=0.05 mol ,0.05 mol 乙醇分子中含有H 原子的物质的量为:0.05 mol×6=0.3 mol ,含有H 原子数为0.3N A ;乙醇分子中含有5个C -H 键、1个C —C 键、1个C —O 键和1个O —H 键,总共含有8个共价键,则0.05 mol 乙醇分子中含共价键的物质的量为:0.05 mol×8=0.4 mol ;0.05 mol 乙醇分子中含0.05 mol 羟基,0.05 mol 羟基含有的电子的物质的量为:9×0.05 mol=0.45 mol ,含有电子数为
0.45N A ;(2)8 g 氧气的物质的量为8 g 32 g/mol
=0.25 mol ,0.25 mol 氧气在该条件下的体积为6 L ,则该条件下的气体摩尔体积为 6 L 0.25 mol
=24 L/mol ;(3)9.5 g 某二价金属的氯化物中含有0.2 mol Cl -,该氯化物的物质的量为0.1 mol ,则此氯化物的摩尔质量为9.5 g 0.1 mol
=95 g/mol ;(4)标准状况下6.72 L 一氧化碳的物质的量为: 6.72 L 22.4 L/mol
=0.3 mol,0.3 mol CO 完全反应生成二氧化碳失去的电子的物质的量为0.3 mol×(4-2)=0.6 mol ,转移电子的
数目为0.6N A ,根据得失电子守恒,反应生成铁的物质的量为:0.6 mol 3-0
=0.2 mol ,质量为56 g/mol×0.2 mol=11.2 g 。
答案:(1)0.3N A 0.4 mol 0.45N A
(2)24 L/mol (3)95 g/mol
(4)11.2 0.6N A
13.(1)在一定温度和压强下,1体积X 2(g)和3体积Y 2(g)化合生成2体积Z(g),则Z 气体的化学式是________。
(2)A 、B 两种气体组成的混合气体8.6 g ,在标准状况下体积为8.96 L 。已知A 与B 的物质的量之比为3∶1,相对分子质量之比为14∶1,由此可推断A 可能是________或________,B 是________。
(3)在标准状况下,CO 和CO 2的混合气体质量为36 g ,体积为22.4 L ,则CO 所占的体积是________L ,质量是________g 。
解析:(1)根据阿伏加德罗定律和质量守恒定律有X 2+3Y 2===2Z ,故Z 的化学式为XY 3。
(2)根据题意:M(A)=14M(B),n(A)=3n(B),则有:⎩⎨⎧ +=8.6 g ,+
=8.96 L 22.4 mol·L -1, 解得n(B)=0.1 mol ,n(A)=0.3 mol ,M(B)=2 g·mol -1,M(A)=28 g·mol -1,故A
可为N 2或CO ,B 为H 2。
(3)设CO 、CO 2的物质的量分别为x 、y ,则
⎩⎨⎧ 28 g·mol -1·x+44 g·mol -1·y=36 g ,+y =22.4 L 22.4 L·mol -1,
解得x =y =0.5 mol 。
答案:(1)XY 3 (2)N 2 CO H 2 (3)11.2 14
14.乙烯和乙烷的混合气体共a mol ,与b mol O 2共存于一密闭容器中,点燃后充分反应,乙烯和乙烷全部消耗完,得到CO 和CO 2的混合气体和45 g H 2O ,试求:
(1)当a =1时,乙烯和乙烷的物质的量之比n(C 2H 4)∶n(C 2H 6)=________。
(2)当a =1,且反应后CO 和CO 2的混合气体的物质的量为反应前O 2的23
时,b =________,得到的CO 和CO 2的物质的量之比n(CO)∶n(CO 2)=________。
(3)a 的取值范围是____________________________________。
解析:(1)设原混合气体中C 2H 4、C 2H 6的物质的量分别为x 、y ,则⎩⎨⎧ x +y =1 mol ,+6y =45 g 18 g/mol ×2,解得x =y =0.5 mol ,所以n(C 2H 4)∶n(C 2H 6)=1∶1。(2)根据碳元素守恒,n(CO)+n(CO 2)=2[n(C 2H 4)+n(C 2H 6)]=2a mol ,因为a =1,
且n(CO)+n(CO 2)=23 b mol ,所以23
b =2,b =3,设反应后混合气体中CO 、CO 2的物质的量分
别为x 、y ,则⎩⎨⎧ x +y =2 碳元素守恒,+2y =3 mol×2-45 g 18 g/mol 氧元素守恒,解得x =0.5 mol ,y =1.5 mol ,所以n(CO)∶n(CO 2)=0.5 mol∶1.5 mol=1∶3。(3)生成45 g H 2O ,
若全部为乙烯,物质的量为54 mol ;若全部为乙烷时,物质的量为56
mol ,则a 的取值范围是56<a<54
。 答案:(1)1∶1 (2)3 1∶3 (3)56<a<54
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