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2017年高考化学一轮复习 第1章 从实验学化学 第3讲 物质的量、气体摩尔体积习题


物质的量、气体摩尔体积
(时间:45 分钟) 一、选择题

2.(2016·河南周口)下列叙述不正确的是( ) -1 A.CO2 的摩尔质量是 44 g·mol ,表示 1 mol CO2 的质量为 44 g -1 B.H2SO4 溶液的物质的量浓度为 1 mol·L ,表示 1 L 溶液中含有 1 mol H2SO4 -1 C.气体摩尔体积 Vm≈

22.4 L·mol ,表示 1 mol 任何气体的体积都约为 22.4 L 23 -1 D.阿伏加德罗常数 NA≈6.02×10 mol ,表示 1 mol 任何粒子集体所含的粒子数约为 23 6.02×10 解析:在标准状况下,1 mol 任何气体的体积都约为 22.4 L,故 C 错误。 答案:C 3. (2016·洛阳调研)工业上将氨气和空气的混合气体通过铂铑合金网发生氨氧化反应, 若有标准状况下 V L 氨气完全反应, 并转移 n 个电子, 则阿伏加德罗常数(NA)可表示为( ) A. C. 11.2n 5V 22.4V 5n 5V B. 11.2n 22.4n D. 5V

解析:根据反应 4NH3+5O2

4NO+6H2O,当有标准状况下 V L NH3 完全反应时,

V 5V NH3 的物质的量为 mol,转移电子的物质的量为 mol,已知在此反应中转移电子数 22.4 22.4
5V 22.4n 为 n,则 n= ×NA,所以,NA= ,故选 D。 22.4 5V 答案:D 4. 如图所示, 同温同压下, 分别用氯化氢和四种混合气体吹出体积相等的五个气球。 A、

B、C、D 四个气球中,与氯化氢所含原子数一定相等的是(

)

解析:同温同压下,体积相等的气球中,气体的物质的量相等。HCl 是双原子分子,只 要混合气体分子的平均原子数等于 2 即符合要求。A 项中有可能等于 2,B 项一定大于 2,C 项一定等于 2,D 项一定大于 2。 答案:C 5.(高考经典题)NA 表示阿伏加德罗常数,下列叙述中正确的是( ) A.1 mol FeI2 与足量氯气反应时转移的电子数为 2NA -1 B.2 L 0.5 mol·L 硫酸钾溶液中阴离子所带电荷数为 NA C.1 mol Na2O2 固体中含离子总数为 4NA D.丙烯和环丙烷组成的 42 g 混合气体中氢原子的个数为 6NA 解析:A 项,1 mol FeI2 与足量的 Cl2 反应时转移电子数为 3 mol,错误;B 项,2 L 0.5 -1 2- - mol·L K2SO4 溶液中 SO4 带的负电荷数为 2NA,溶液中的阴离子还有 OH ,故阴离子所带电 荷数大于 2NA,错误;C 项,1 mol Na2O2 固体中含有离子总数为 3NA,错误;D 项,丙烯(C3H6) 和环丙烷(C3H6)互为同分异构体,故 42 g 即 1 mol 该混合物含有 H 原子数为 6NA,正确。 答案:D 6.如下图所示,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( )

A.C2H4 B.CH4 C.CO2 D.NO 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。所给选项中只有 CO2 的相对分子质量 大于 O2,故 C 正确。 答案:C 16 18 7. (2015·河北保定质检)由 C O 和 C O 组成的混合气体与同温、 同压下空气(平均相对 分子质量为 29)的密度相同,则下列关系正确的是( ) 16 18 A.混合气体中 C O 与 C O 的分子数之比为 14∶15 16 18 B.混合气体中 C O 与 C O 的物质的量之比为 1∶1 16 18 C.混合气体中 C O 与 C O 的质量之比为 15∶14 16 18 D.混合气体中 C O 与 C O 的密度之比为 1∶1 16 18 解析:C O 的相对分子质量为 28,C O 的相对分子质量为 30,它们的平均相对分子质量 为 29,利用十字交叉法很容易求出其物质的量之比为 1∶1。A 项应为 1∶1;C 项应为 14∶

15;D 项错,同温、同压下气体密度与摩尔质量成正比例关系,应为 14∶15。 答案:B 二、非选择题 8.根据给出数据确定元素的相对原子质量。 5 -1 (1)1.01×10 Pa,273 ℃时气态单质 Xn 的密度为 d g·L ,则 X 的相对原子质量为 ________。 (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____________。 (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________。 解析: (1)在压强不变的条件下, 对于气体有: V1/V2=T1/T2(T 为热力学温度), 则在 273 ℃ -1 -1 时,气体摩尔体积是标准状况下的 2 倍,即 Vm=2×22.4 L·mol =44.8 L·mol ,Xn 的相 对分子质量为 44.8d,X 的相对原子质量是 44.8d/n。 (2)HmX 的相对分子质量为 17×2=34,则 X 的相对原子质量为 34-m(m=1,2,…)。 (3)一个 X 原子的质量为 g,1 mol X 的质量为 NA g,则 X 的相对原子质量为 NA。 44.8d b 答案:(1) (2)34-m(m=1,2,…) (3) NA

b a

b a

b a

n

a

9.某双原子分子构成的气体,其摩尔质量为 M g·mol ,该气体质量为 m g,阿伏加 德罗常数为 NA,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。 -1 (3)该气体在标准状况下的密度为________ g·L 。 (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。 解析:利用公式 n= = 及相关概念推算即可。 M 22.4 答案:(1)

-1

m

V

m 22.4m M 2mNA M (2) (3) (4) (5) M M 22.4 M NA

10.(1)0.7 mol H2O 的质量为________,其中含有________个水分子,氢原子的物质的 量为________。 (2)质量相同的 H2、NH3、SO2、O3 四种气体中,含有分子数目最少的是________,在相同 温度和相同压强条件下,体积最大的是________。 (3)2 mol 的 CO2 与 3 mol 的 SO3 的分子数比是______;原子数比是________。 - (4)在 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________, 该金属元素的相对原子质量为________。 -1 解析:(1)0.7 mol H2O 的质量为 0.7 mol×18 g·mol =12.6 g,含有水分子的个数为 23 -1 23 0.7 mol×6.02×10 mol =4.214×10 ,氢原子的物质的量为 0.7 mol×2=1.4 mol。 (2)根据 n=m/M 可知,摩尔质量最大的是 SO2,其物质的量最小,含有分子数最少;摩 尔质量最小的 H2,相同条件下物质的量最大,其所占体积最大。 (3)根据阿伏加德罗定律可知 2 mol 的 CO2 与 3 mol 的 SO3 的分子数比是 2∶3;原子数比 是(2×3)∶(3×4)=1∶2。 (4)二价金属的氯化物可以表示为 MCl2,在 9.5 g 该二价金属的氯化物中含 0.2 mol Cl - -1 ,则 9.5 g 氯化物的物质的量为 0.1 mol,该氯化物的摩尔质量为 95 g·mol ;该金属元 素的相对原子质量为 95-71=24。

答案:(1)12.6 g 4.214×10 (或 0.7NA) 1.4 mol (2)SO2 H2 -1 (3)2∶3 1∶2 (4)95 g·mol 24 11.如图所示的实验装置可用来测定含两种元素的某种气体 X 的分子式。

23

在注射器 A 中装有 240 mL 气体 X 并慢慢通过不含空气并装有红热的氧化铜的玻璃管 B, 使之完全反应,得到以下实验结果:实验前 B 管重 20.32 g,实验后 B 管重 20.00 g,B 管 中的黑色粉末变成红色粉末。 在 C 管中收集到的无色液体是水; 在注射器 D 中收集到的气体 是氮气。试回答下列问题: (1)X 气体是由________和________元素组成的。 (2)若 240 mL X 气体完全反应后,收集到的氮气质量是 0.28 g。根据实验时的温度和 压强计算 1 mol X 气体的体积是 24 000 mL,则 X 的摩尔质量是________。 (3)通过计算,确定 X 的分子式为________。 (4) 写 出 B 中 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 (X 在 该 条 件 下 不 发 生 分 解 反 应)__________________。 解析:由题意可知,在实验时的温度和压强下,1 mol X 气体的体积是 24 000 mL,则 20.32 g-20.00 g 反应消耗的 X 气体的物质的量为 0.01 mol, CuO 的物质的量为 =0.02 mol, -1 16 g·mol 0.28 g N2 的物质的量为 -1=0.01 mol,根据氧原子守恒 H2O 的物质的量为 0.02 mol。根 28 g·mol 据质量守恒定律,0.01 mol X 气体的质量为 0.28 g+0.04 mol×1 g·mol =0.32 g,其 -1 摩尔质量为 32 g·mol ; X 气体是由 N 和 H 元素组成的, 0.01 mol X 分子中含有 n(N)=0.01 mol×2=0.02 mol,n(H)= 0.02 mol×2=0.04 mol,因此分子式为 N2H4。 -1 答案:(1)氮 氢 (2)32 g·mol (3)N2H4 (4)N2H4+2CuO N2+2H2O+2Cu
-1


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