1、第第 2 课时课时 气体摩尔体积气体摩尔体积 题组一 决定物质体积大小的因素 1下列说法正确的是( ) A1 mol 固体或液体的体积主要由微粒间距离决定 B1 mol 气体的体积主要由微粒的大小决定 CO2的气体摩尔体积约为 22.4 L mol 1 D气体微粒间的距离受温度、压强影响大,固体或液态微粒间的距离受温度、压强影响小 答案 D 解析 物质三态中气体分子之间的间隔最大,固体或液体中粒子间隔小,则 1 mol 固体或液 体的体积主要由粒子的大小决定,A 错误;气体的体积受分子数目、分子之间距离及粒子大 小影响,相同条件下气体分子间的距离远大于粒子的大小,则气体的体积大小受分子数目、
2、分子之间距离影响,因此在相同条件下,1 mol 气体的体积主要由分子间距离决定,B 错误; 状况未知,气体的摩尔体积不确定,在标准状况下 O2的气体摩尔体积约为 22.4 L mol 1,C 错误;物质三态中气体分子之间的间隔大,固体或液体中粒子间间隔小,因此气体微粒间的 距离受温度、压强影响大,固体或液体微粒间的距离受温度、压强影响小,D 正确。 2现有下列四种因素:温度 压强 气体微粒数 气体微粒大小,只改变一种因素 时对气体摩尔体积(Vm)有显著影响的是( ) A B C D全部 答案 C 解析 对于气体来说,温度和压强不同,气体分子之间的距离不同,而微粒本身的大小远小 于微粒间的距离,
3、则微粒本身的大小可忽略不计,所以影响气体摩尔体积的因素主要有温度 和压强,故选 C。 题组二 气体摩尔体积 3下列关于气体摩尔体积的说法正确的是( ) 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 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。 4下列物
4、质的体积约为 22.4 L 的是( ) A标准状况下 1 mol SO3 B20 、101 kPa 时 36.5 g HCl C常温常压下 17 g NH3 D标准状况下 0.4 mol H2和 0.6 mol O2的混合气体 答案 D 解析 A 项中 SO3在标准状况下为固态,B、C 中气体都为 1 mol,但不处于标准状况下。 5用 NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( ) A0.5 mol 锌粒与足量盐酸反应产生 11.2 L H2 B标准状况下,11.2 L CCl4所含分子数为 0.5NA C0.1 mol CH4所含氢原子数为 0.4NA D常温常压下,28 g N2中所
5、含原子个数为 NA 答案 C 解析 没有标明是不是标准状况,A 错误;标准状况下,四氯化碳不是气体,B 错误;n(H) 40.1 mol0.4 mol, 氢原子个数为0.4NA, C正确; 含有N的物质的量为282 28 mol2 mol, 氮原子个数为 2NA,D 错误。 6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 C2N 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 L mol 1 211.2 L N mol 1。 7 有一份气体样品的质
6、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。 题组三 阿伏加德罗定律及推论 8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。 9如图所示为
7、两瓶体积相等的气体,在同温同压时两瓶内气体( ) A所含原子数相等 B气体密度相等 C所含质子数相等 D摩尔质量相等 答案 A 解析 在同温同压下,两瓶体积相等的气体,其分子数相同。由于两瓶中的气体分子都是双 原子分子,所以其原子数也相同。由于氮气和氧气的比例未知,所以无法判断两瓶气体所含 的质子数、密度、摩尔质量是否相等。 10同温同压下,相同体积的 CO 和 CO2:质量相等; 密度相等; 分子数相等; 碳原子数相等;电子数相等,其中正确的是( ) A B C D 答案 C 解析 同温同压下,等体积的 CO 和 CO2,二者物质的量相同,CO 与 CO2的摩尔质量不相 等,根据 mnM 可
8、知,二者质量不相等,故错误;同温同压下,密度之比等于摩尔质量 之比,二者密度不相等,故错误;CO 分子与 CO2分子含有的电子数目不相等,二者物质 的量相等,含有的电子数不相等,故错误。 11下列各组物质中,所含分子数一定相同的是( ) A2 g H2和 16 g O2 B0.1 mol HCl 和 2.24 L Ar C150 、1.01105 Pa 时,1 L CO2和 1 L H2O D28 g CO 和 6.021022个 O3 答案 C 解析 A 项, n(H2) 2 g 2 g mol 11 mol, n(O2) 16 g 32 g mol 10.5 mol, 故 N(H2)N(O
9、2)21; B 项, 没有注明 2.24 L Ar 所处的状况; C 项, 同温同压下, n(CO2)n(H2O)N(CO2)N(H2O) V(CO2)V(H2O);D 项,N(CO) 28 g 28 g mol 1NA6.021023。 12下列说法正确的是( ) A同温同压下,相同数目的分子必具有相同的体积 B等质量的 O2 和 H2 的物质的量之比为 161 C不同的气体若体积不等,则它们所含的分子数一定不等 D同温同体积下,两种气体的物质的量之比等于压强之比 答案 D 解析 A 项,未指明是气体,错误;B 项,假设质量都是 1 g,n(O2)n(H2) 1 32 mol 1 2 mol
10、 116,错误;C 项,未限定温度与压强,无法判断,错误。 13在同温同压下,a g 气体 A 与 b g 气体 B 的分子数相同,下列说法不正确的是( ) AA 与 B 两种气体的相对分子质量之比为 ab B在同温同压的条件下,A 与 B 两种气体的密度之比为 ba C同质量的 A、B 两种气体的分子个数之比为 ba D相同条件下,同体积的 A 气体与 B 气体的质量之比为 ab 答案 B 解析 a g 气体 A 与 b g 气体 B 的分子数相同,即物质的量相等,在同温同压的条件下,体 积相等。 A 项, 由 n(A) a MA, n(B) b MB, n(A)n(B)可得 M(A)M(B
11、)ab; B 项, (A) n MA V ,(B)n MB V ,(A)(B )M(A)M(B)ab;C 项,a g 气体 A 的分子数 N1 a MA NA,a g 气体 B 的分子数 N2 a MB NA,N1N2M(B)M(A)ba;D 项,同温 同压同体积的 A、B 气体的物质的量相同,则 m(A)m(B)M(A)M(B)ab。 14将质量均为 m g 的 O2和 X 气体分别充入相同体积的密闭容器中,二者压强(p)与温度(T) 的关系如图所示,则 X 气体可能是( ) AH2 BNH3 CCO DSO2 答案 D 解析 由图可知,相同温度时,p(O2)p(X),根据阿伏加德罗定律的推
12、论知,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,只有 SO2 的相对分子质量大于 O2,所以该气体可能是 SO2,故 D 正确。 15下列叙述正确的是( ) 标准状况下,0.2 mol 任何物质的体积约为 4.48 L 若 1 mol 气体的体积为 22.4 L,则它一定处于标准状况下 标准状况下,1 L HCl 和 1 L H2O 的物质的量相同 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,气体的物质的量越大,则压强越大 同温同
13、压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比 A B C D 答案 D 解析 项, 物质不一定为气体; 项, 一定量气体的体积由温度和压强决定, 若升温加压(或 降温减压)时气体的体积可能不变;项,标准状况下 H2O 为液体;项,1 g H2和 14 g N2 的物质的量约为 0.5 mol, 在标准状况下, 体积相同, 正确; 项, 未指明温度和压强; 项, 物质不一定为气体;项,同温同体积时,气体的压强与其物质的量成正比,正确;项, 同温同压下,气体的密度与其相对分子质量成正比,正确。 16(1)0.5 mol (NH4)2S 的质量为 g。 (2)标准状况下, 1.6 g 某气态氧化物 R
14、O2的体积为 0.56 L, 该气体的物质的量为 mol, RO2的相对分子质量为 。 (3)与 0.2 mol H2含有相同电子数的氦气分子的物质的量为 。 (4)标准状况下,NH3与 CH4组成的混合气体的平均密度为 0.75 g L 1,该混合气体的平均摩 尔质量为 ,该混合气体与氢气的相对密度为 ,NH3的体积分数为 。 (5)同温同压下,等体积的 CO 和 CO2的物质的量之比为 。 答案 (1)34 (2)0.025 64 (3)0.2 mol (4)16.8 g mol 1 8.4 80% (5)11 解析 (1)0.5 mol (NH4)2S 的质量为 0.5 mol68 g
15、mol 134 g。(2)标准状况下,1.6 g 某气态 氧化物 RO2的体积为 0.56 L,该气体的物质的量为 0.56 L 22.4 L mol 10.025 mol,所以 RO2的摩 尔质量为 1.6 g 0.025 mol64 g mol 1,相对分子质量为 64。(3)0.2 mol H 2含有 0.4 mol 电子,1 分 子 He 含有 2 个电子,则与 0.2 mol H2含有相同电子数的氦气分子的物质的量为0.4 mol 2 0.2 mol。(4)标准状况下,NH3与 CH4组成的混合气体的平均密度为 0.75 g L 1,则该混合气 体的平均摩尔质量为 0.75 g L
16、122.4 L mol116.8 g mol1。同温同压条件下气体的密度之 比等于相对分子质量之比,则该气体与氢气的相对密度为16.8 2 8.4。设混合气体中 NH3和 CH4的物质的量分别为 x mol、y mol,则17x16y xy 16.8,解得 xy41,所以 NH3的体 积分数为 80%。(5)根据阿伏加德罗定律可知,同温同压下,等体积的 CO 和 CO2的物质的量 之比为 11。 17现有 14.4 g CO 和 CO2的混合气体,在标准状况下其体积为 8.96 L。回答下列问题: (1)混合气体中碳原子的个数为 (用 NA表示阿伏加德罗常数的值)。 (2)将混合气体依次通过如
17、图所示装置,最后收集在气球中(实验数据在标准状况下测定)。 气球中收集到的气体的摩尔质量为 。 气球中收集到的气体中,电子总数为 (用 NA表示阿伏加德罗常数的值)。 气球的体积为 L。 答案 (1) 0.4NA (2)28 g mol 1 2.8N A 4.48 解析 (1)标准状况下, 混合气体(CO 和 CO2)的物质的量为 8.96 L 22.4 L mol 10.4 mol。 0.4 mol CO 和 CO2的混合气体中,碳原子为 0.4 mol,即 0.4NA。 (2)将混合气体依次通过 NaOH 溶液和浓硫酸,则最后收集到的气体是 CO。设原混合气 体中 CO 的物质的量为 n1,CO2的物质的量为 n2。 则 n1n20.4 mol 28 g mol 1n 144 g mol 1n 214.4 g 解得 n10.2 mol n20.2 mol 因此气球中收集到 0.2 mol CO,含有 2.8 mol 电子。0.2 mol CO 在标准状况下的体积为 4.48 L。