1、1.1物质的量气体摩尔体积12014年春,雾霾天气对环境造成了严重影响,部分城市开展PM2.5和臭氧的监测。下列有关说法正确的是()A臭氧的摩尔质量是48 gB同温同压条件下,等质量的氧气和臭氧体积比为23C16 g臭氧中含有6.021023个原子D1.00 mol臭氧中含有电子总数为186.021023【答案】C【解析】臭氧的摩尔质量是48 g/mol,A错误;同温同压条件下,等质量的氧气和臭氧体积比为32,B项错误;1.00 mol 臭氧中含有电子总数为246.021023,D错误。2下列叙述正确的是()A同温同压下,相同体积的物质,它们的物质的量必相等B任何条件下,等物质的量的乙烯和一氧
2、化碳所含的分子数必相等C1 L一氧化碳气体的质量一定比1 L氧气的质量小D等体积、等物质的量浓度的强酸中所含的H数目一定相等【答案】B【解析】同温同压下,相同体积的气体,物质的量才相等,A不正确;未注明气体所处的温度和压强,不能判断,C不正确;强酸的元数不一定相等,D不正确。3设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A1.6 g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1NAB0.1 mol丙烯酸(CH2=CHCOOH)中含有双键的数目为0.1NAC标准状况下,11.2 L苯中含有分子的数目为0.5NAD在过氧化钠与水的反应中,每生成0.1 mol氧气,转移电子的数目为0.4NA
3、【答案】A【解析】设1.6 g混合物中氧气的质量为x,臭氧的质量为y,则xy1.6 g,1.6 g混合气体中含有氧原子的物质的量为:(x/32)2(y/48)30.1 mol,A项正确;丙烯酸中含有碳碳双键和碳氧双键,所以0.1 mol丙烯酸中含有双键的数目为0.2NA,B项错误;标准状况下,苯为液体,不能用标准状况下的气体摩尔体积计算,C项错误;过氧化钠与水的反应中,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂,所以生成0.1 mol O2,转移0.2NA个电子,D项错误。4同温同压下,等体积的两容器内分别充满14N16O和13C16O气体,下列对两容器中气体判断正确的是()A中子数相同B分子数不同C质子数
4、相同 D气体质量相同【答案】A【解析】 14N原子中7个质子、7个中子,16O原子中8个质子、8个中子,13C原子中6个质子、7个中子,同温、同压、同体积的气体,分子数相同,故两容器中的中子数相同。5标准状况下,1 L的密闭容器中恰好可盛放n个N2分子和m个H2分子组成的混合气体,则阿伏加德罗常数可近似表示为()A22.4(mn)B22.46.021023(mn)Cmn D22.4(mn)/(6.021023)【答案】A【解析】阿伏加德罗常数指的是1 mol微粒中所含有的微粒数,标准状况下22.4 L气体所含有的分子数为1 mol,1 L气体中所含有的气体分子数为(mn),可知阿伏加德罗常数可
5、近似表示为22.4(mn)。6如图表示1 g O2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()AC2H4 BCH4CCO2 DNO【答案】C【解析】由图可知,相同温度时,p(O2)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CO2的相对分子质量大于O2,故C正确。7在臭氧发生装置中装入氧气100 mL,经反应:3O22O3,最后气体体积变为95 mL(体积均在标准状况下测定),则混合气体的密度是()A1.3 g/L B1.5 g/LC1.7 g/L D2.0 g/L【答案】B【解析】(O2)
6、32 g/mol22.4 L/mol1.429 g/L,根据同温同压下同质量气体的密度之比等于体积的反比,可得:(混)1.50 g/L。8某气体的摩尔质量为M gmol1,NA表示阿伏加德罗常数,在一定的温度和压强下,体积为V L的该气体所含有的分子数为x。则表示的是()AV L该气体的质量(以g为单位)B1 L该气体的质量(以g为单位)C1 mol该气体的体积(以L为单位)D1 L该气体中所含的分子数【答案】B【解析】 x除以NA为该气体的物质的量,然后乘以M表示其质量,再除以V表示1 L该气体的质量。9m g某金属M溶于盐酸中,放出的气体在标准状况下的体积为n L,并生成氯化物MCl2,则
7、金属M的相对原子质量是()An/m B2m/nCm/22.4n D22.4m/n【答案】D【解析】设金属M的相对原子质量为x,则金属M的摩尔质量为x gmol1。M2HCl=MCl2H21 mol2.24 Ln L,解之得x gmol1。10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()编号气体XHINH3H2NO气体YCl2HClCl2O2A BC D【答案】C【解析】审题时要注意三个问题:一是气体X与Y可能反应,二是压强大小比较需要应用阿伏加德罗定律,三是注意2NO2N2O4的转化。同温同体积,气体
8、的压强之比等于物质的量之比。设起始状态下,每个烧瓶中气体的物质的量为a mol。中Cl22HI=2HClI2,常温下,碘呈固态,充分反应后,气体的物质的量为1.5a mol;中NH3HCl=NH4Cl,反应后无气体;中不反应(光照或点燃条件下才反应);中发生反应2NOO2=2NO2,2NO2N2O4,反应后气体的物质的量介于a mol与1.5a mol之间,故C正确。11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mnB25 、1.25105 Pa时,两气体的密度之比为nmC同质量的A、B在非标准状况
9、下,其分子数之比为nmD相同状况下,同体积的气体A与B的质量之比为mn【答案】B【解析】只要在相同条件下气体分子数相同,其物质的量、气体体积必相等,设A、B的相对分子质量为MA和MB,气体密度为A和B,分子数为NA和NB,其质量为WA和WB。对各选项进行分析,A项,则MAMBmn,正确;B项,两气体的体积相等,则ABMAMBmn,错误;C项,摩尔质量越大,单位质量的分子数目越少,等质量的A、B气体的分子数与其摩尔质量成反比,即NANBMBMAnm,正确;D项,同温同压下,同体积的气体分子数相同,故A和B等体积时,WAWBMAMBmn,正确。12在150 时碳酸铵可以受热完全分解,则其完全分解后
10、所产生的气态混合物的密度是相同条件下氢气密度的()A96倍 B48倍C12倍 D32倍【答案】C【解析】150 时碳酸铵受热完全分解的化学方程式为:(NH4)2CO32NH3H2OCO2。根据质量守恒定律,反应前1 mol即96 g碳酸铵受热完全分解,则反应后所生成混合气体的质量亦应为96 g。所以,反应后生成混合气体的摩尔质量为:(混)24 gmol1。又根据阿伏加德罗定律之推论,同温同压下,气体的密度之比等于摩尔质量之比,则有:(混)/(H2)(混)/M(H2)24/212。13(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 k
11、Pa的条件下,同质量的CH4和A气体的体积之比是158,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411,则A的摩尔质量为_。(4)相同条件下,体积比为ab和质量比为ab的H2和O2的混合气体,其平均摩尔质量分别是_和_。【答案】(1)64(2)30 gmol1(3)44 gmol1(4) gmol1 gmol1【解析】(1)M1.92 g/0.03 mol64 gmol1。(2)温度、压强相同时,体积之比等于物质的量之比,158,M(A)30 gmol1。(3)温度、体积相同时,压强之比等于物质
12、的量之比,411,M(A)44 gmol1。(4)M1M2,232 g mol1(ab)g/ mol gmol1。14卫生部严令禁止在面粉生产中添加过氧化钙(CaO2)等食品添加剂。过氧化钙(CaO2)是一种安全无毒物质,带有结晶水,通常还含有CaO。(1)称取5.42 g过氧化钙样品,灼热时发生如下反应:2CaO2xH2O2CaOO22xH2O,得到O2在标准状况下体积为672 mL,该样品中CaO2的物质的量为_。(2)另取同一样品5.42 g,溶于适量稀盐酸中,然后加入足量的Na2CO3溶液,将溶液中Ca2全部转化为CaCO3沉淀,得到干燥的CaCO3 7.0 g。样品中CaO的质量为_
13、。 样品中CaO2xH2O的x值为_。【答案】(1)0.06 mol(2)0.56 g 【解析】(1)n(CaO2)n(CaO2xH2O)2n(O2)2672 mL/22 400 mLmol10.06 mol。(2)n(Ca2)总n(CaCO3)7.0 g100 g/mol0.07 mol,m(CaO)原(0.07 mol0.06 mol)56 g/mol0.56 g。x(5.42 g0.56 g0.06 mol72 g/mol) 18 g/mol0.06 mol。15某学生利用高锰酸钾分解制氧气的反应,测定室温下的气体摩尔体积,实验装置如下。部分实验步骤:装好实验装置。_。把适量的高锰酸钾粉
14、末放入干燥的试管中,准确称量试管和高锰酸钾粉末的质量为a g。加热,开始反应,直到产生一定量的气体。停止加热。测量收集到的气体的体积。准确称量试管和残留物的质量为b g。测量实验室的温度。回答下列问题。(1)实验步骤的第步是_。(2)以下是测量收集到的气体的体积时必须包括的几个步骤:调整量气管高度,使其液面高度与水准管液面高度相平;使装置内的气体都冷却至室温;读取量气管中气体的体积。这三步操作的正确顺序是_(请填写步骤代号)。(3)如果实验中得到的氧气体积是c L,水蒸气的影响忽略不计,则室温下气体摩尔体积的计算式为_(含a、b、c)。(4)分析下列因素对实验结果的影响(假定其他操作均正确),
15、并在横线上填“偏大”、“偏小”或“无影响”。高锰酸钾未完全分解:_。实验前未将装置内的空气排出:_。未恢复至室温就读数:_。【答案】(1)检查装置气密性(2)(3) Lmol1(4)无影响无影响偏大【解析】(1)有气体物质参加的化学实验,在实验开始前,一定要检查装置的气密性。(2)读数前要先将气体冷却至室温,然后调整量气管的高度使两液面相平。(3)设室温下的气体摩尔体积为Vm,由反应2KMnO4K2MnO4MnO2O2可知:生成O2的质量为(ab)g,则,故Vm Lmol1。(4)因为计算式中运用的是反应前后的质量差,因此,KMnO4是否完全分解对实验结果无影响。未恢复到室温,则气体体积偏大,
16、即c偏大,故Vm偏大。16臭氧层是地球生命的保护神,臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧:3O22O3。(1)若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧,所得混合气的平均摩尔质量为_g/mol(保留一位小数)。(2)将8 L氧气通过放电管后,恢复到原状况,得到气体6.5 L,其中臭氧为_ L。(3)实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896 L(标准状况)通入盛有20.0 g铜粉的反应容器中,充分加热后,粉末的质量变为21.6 g。则原混合气中臭氧的体积分数为_。【答案】(1)35.6(2)3(3)50%【解析】(1)设有1 mol O2。3O22O3n 3 mol2 m
17、ol 1 mol 0.3 mol 0.1 mol根据:35.6 g/mol。(2)3O22O3V3 体积2 体积1 体积V(L)86.51.5 LV3 L。(3)加热条件下,O3、O2都能和铜粉反应,故粉末增加的质量即为O2和O3的总质量。设混合气体中含有O2 x mol,含有O3 y mol,则有解得所以混合气体中臭氧的体积分数为50%。17在一密闭气缸内,用不漏气的可滑动的活塞隔开,如图:,在室温下,将右边的混合气体点燃,反应后冷却至室温,活塞最终静止在气缸的中点,如图:,则原混合气体中氢气和氧气的体积比可能是()A.27 B.72C.45D.81【答案】BC【解析】根据阿伏加德罗定律的推
18、论:在同温、同压下,气体的体积比等于气体的物质的量之比,设起始时n(N2)1mol,则混合气体的总物质的量为3mol。观察图示反应后剩余气体的物质的量与氮气的物质的量相同,即1mol。根据2H2O22H2O,注意水是液体,n(g)3mol,实际减少的气体的物质的量为2mol,则参加反应的n(H2)43mol,参加反应的n(O2)23mol。由于不知剩余气体的成分,可进行讨论:若H2剩余,则n(O2)23mol,n(H2)1mol+43mol=73mol,n(H2) : n(O2)= 72;若O2剩余,则n(H2)43mol,n(O2)=1mol+23mol=53mol,n(H2) : n(O2)= 45。7