2023屆新高考化學一輪復習物質的量　氣體摩爾體積提能力

物質的量氣體摩爾體積提能力一、選擇題1．霧霾天氣對環(huán)境造成了嚴重影響，部分城市開展PM2.5和臭氧的監(jiān)測。下列有關說法正確的是()A．臭氧的摩爾質量是48gB．同溫同壓條件下，等質量的氧氣和臭氧的體積之比為2∶3C．16g臭氧中含有6.02×1023個原子D．1.0mol臭氧中含有的電子總數(shù)為18×6.02×10232．一定溫度和壓強下，30L某種氣態(tài)純凈物中含有6.02×1023個分子，這些分子由1.204×1024個原子組成，下列有關說法中不正確的是()A．該溫度和壓強可能是標準狀況B．若標準狀況下該純凈物為氣態(tài)，則其體積約是22.4LC．每個該氣體分子含有2個原子D．若O2在該條件下為氣態(tài)，則1molO2在該條件下的體積也為30L3．[2021·重慶復旦中學月考]某溫度下，向圖中所示a、b、c、d中分別通入等質量的CH4、CO2、O2、SO2四種氣體中的一種(已知密封隔板Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ可自由滑動，且與容器內壁摩擦不計)。下列說法中錯誤的是()A．d中通入的氣體是CH4B．a和b中原子個數(shù)之比為16∶11C．a和c容器體積之比為1∶2D．c和d中氣體密度之比為2∶14．工業(yè)上將氨氣和空氣的混合氣體通過鉑銠合金網發(fā)生氨氧化反應，若有標準狀況下VL氨氣完全反應，并轉移n個電子，則阿伏加德羅常數(shù)(NA)可表示為()A．eq\f(11.2n,5V)B．eq\f(5V,11.2n)C．eq\f(22.4V,5n)D．eq\f(22.4n,5V)5．[2021·泰安一中月考]三種氣體X、Y、Z的相對分子質量關系為Mr(X)<Mr(Y)＝0.5Mr(Z)，下列說法正確的是()A．原子數(shù)目相等的三種氣體，質量最大的是ZB．相同條件下，同質量的三種氣體，氣體密度最小的是XC．若一定條件下，三種氣體體積均為2.24L，則它們的物質的量一定均為0.1molD．同溫下，體積相同的兩容器分別充入2gY氣體和1gZ氣體，則其壓強比為2∶16．NA是阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是()A．22.4L(標準狀況)氮氣中含有7NA個中子B．1mol重水比1mol水多NA個質子C．12g石墨烯和12g金剛石均含有NA個碳原子D．1L1mol·L－1NaCl溶液含有28NA個電子7．已知NA是阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法錯誤的是()A．3g3He含有的中子數(shù)為1NAB．1L0.1mol·L－1磷酸鈉溶液含有的POeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4))數(shù)目為0.1NAC．1molK2Cr2O7被還原為Cr3＋轉移的電子數(shù)為6NAD．48g正丁烷和10g異丁烷的混合物中共價鍵數(shù)目為13NA8．NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是()A．常溫常壓下，124gP4中所含P—P鍵數(shù)目為4NAB．100mL1mol·L－1FeCl3溶液中所含F(xiàn)e3＋的數(shù)目為0.1NAC．標準狀況下，11.2L甲烷和乙烯混合物中含氫原子數(shù)目為2NAD．密閉容器中，2molSO2和1molO2催化反應后分子總數(shù)為2NA二、非選擇題9．(1)在一定條件下，mgNH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g)，按要求填空。①若所得混合氣體對H2的相對密度為d，則混合氣體的物質的量為________。NH4HCO3的摩爾質量為________(用含m、d的代數(shù)式表示)。②若所得混合氣體的密度折合成標準狀況為ρg·L－1，則混合氣體的平均摩爾質量為____________(用含ρ的代數(shù)式表示)。③若在該條件下，所得NH3、CO2、H2O(g)的體積分數(shù)分別為a%、b%、c%，則混合氣體的平均相對分子質量為____________(用含a、b、c的代數(shù)式表示)。(2)最近材料科學家研究發(fā)現(xiàn)了首例帶結晶水的晶體在5K下呈現(xiàn)超導性。據(jù)報道，該晶體的化學式為Na0.35CoO2·1.3H2O。若用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，試計算12.2g該晶體中含氧原子數(shù)為________，氫原子的物質的量為________mol。(3)2molO3和3molO2的質量之比為________，分子數(shù)之比為________，同溫同壓下的密度之比為________，含氧原子數(shù)之比為________，體積之比為________。(4)在9.5g某二價金屬的氯化物中含有0.2molCl－，此氯化物的摩爾質量為________，該金屬元素的相對原子質量為________。(5)2.3gNa中含________mole－，在與足量水反應中產生標準狀況下的H2________L。(6)氣體化合物A的化學式可表示為OxFy，已知同溫同壓下10mLA受熱分解生成15mLO2和10mLF2，則A的化學式為________，推斷的依據(jù)是________________________________________________________________________。10．[2021·開封調研]合成氨工業(yè)生產中所用的α－Fe催化劑的主要成分為FeO、Fe2O3。(1)某FeO、Fe2O3混合物中，鐵、氧的物質的量之比為4∶5，其中Fe2＋與Fe3＋物質的量之比為________。(2)當催化劑中Fe2＋與Fe3＋的物質的量之比為1∶2時，其催化劑活性最高，此時混合物中鐵的質量分數(shù)為________(保留兩位小數(shù))。(3)寫出由C(炭粉)與Fe2O3在高溫下反應制備α－Fe催化劑的化學方程式(另一種產物可溶于水)：__________________。(4)為制得這種活性最高的催化劑，理論上應向480gFe2O3粉末中加入炭粉的質量為________，生成實驗條件下CO2的體積為________(假設此實驗條件下，氣體摩爾體積為24L·mol－1)。11．[2021·浙江諸暨選考模擬]分別稱取2.39g(NH4)2SO4和NH4Cl固體混合物兩份。(1)將其中一份配成溶液，逐滴加入一定濃度的Ba(OH)2溶液，產生的沉淀質量與加入Ba(OH)2溶液體積的關系如圖?；旌衔镏衝[(NH4)2SO4]∶n(NH4Cl)＝________。(2)另一份固體混合物中NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))與Ba(OH)2溶液(濃度同上)恰好完全反應時，溶液中c(Cl－)＝________(溶液體積變化忽略不計)。提能力1．C臭氧的摩爾質量是48g·mol－1，A項錯誤；同溫同壓條件下，等質量的氧氣和臭氧的體積之比為3∶2，B項錯誤；1.0mol臭氧中含有的電子總數(shù)為24×6.02×1023，D項錯誤。2．A1mol氣態(tài)物質在標準狀況下的體積為22.4L，故該溫度和壓強不可能是標準狀況，A項錯誤，B項正確；由分子數(shù)和原子數(shù)的關系可知該分子為雙原子分子，且其物質的量為1mol，C項正確；根據(jù)題意，在此溫度和壓強條件下，Vm＝30L·mol－1，D項正確。3．B設四種氣體的質量均為mg，則CH4、CO2、O2、SO2的物質的量分別表示為eq\f(m,16)mol、eq\f(m,44)mol、eq\f(m,32)mol、eq\f(m,64)mol，同溫同壓下，氣體體積之比等于其物質的量之比，物質的量越大，氣體體積越大，則a、b、c、d中分別為SO2、CO2、O2、CH4。d中通入的氣體是CH4，A項正確；a、b中分別為SO2、CO2，二者物質的量之比為eq\f(m,64)mol∶eq\f(m,44)mol＝11∶16，則原子個數(shù)比為（11×3）∶（16×3）＝11∶16，B項錯誤；a、c中分別為SO2、O2，a和c容器體積之比為eq\f(m,64)mol∶eq\f(m,32)mol＝1∶2，C項正確；c、d中分別為O2、CH4，同溫同壓下，兩種氣體的密度之比等于其摩爾質量之比，因此c和d中氣體密度之比為32∶16＝2∶1，D項正確。4．D依據(jù)4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O可知1molNH3參加反應轉移5mol電子，參加反應NH3的物質的量為eq\f(V,22.4)mol，轉移電子的物質的量為eq\f(5V,22.4)mol，已知在此反應中轉移電子數(shù)為n，則n＝eq\f(5V,22.4)×NA，所以NA＝eq\f(22.4n,5V)。5．B根據(jù)題意知Mr（X）<Mr（Y）<Mr（Z）。三種氣體的原子組成不能確定，因此原子數(shù)目相等的三種氣體中質量最大的不一定是Z，A項錯誤；根據(jù)密度ρ＝eq\f(M,Vm)可知，氣體處在相同的條件下，密度和相對分子質量成正比，三種氣體中密度最小的是X，B項正確；氣體的物質的量n＝eq\f(V,Vm)，Vm不一定等于22.4L·mol－1，所以它們的物質的量不一定均為0.1mol，C項錯誤；同溫同體積的氣體物質的量之比等于壓強之比，由于Mr（Y）＝0.5Mr（Z），所以2gY氣體和1gZ氣體的物質的量之比是4∶1，因此其壓強比也為4∶1，D項錯誤。6．C標準狀況下22.4L氮氣的物質的量為1mol，若該氮氣分子中的氮原子全部為14N，則每個N2分子含有（14－7）×2＝14個中子，1mol該氮氣含有14NA個中子，不是7NA，且構成該氮氣的氮原子種類并不確定，故A錯誤；重水分子和水分子都是兩個氫原子和一個氧原子構成的，所含質子數(shù)相同，故B錯誤；石墨烯和金剛石均為碳單質，12g石墨烯和12g金剛石均相當于12g碳原子，即eq\f(12g,12g/mol)＝1molC原子，所含碳原子數(shù)目為NA個，故C正確；1molNaCl中含有28NA個電子，但該溶液中除NaCl外，水分子中也含有電子，故D錯誤；故答案為C。7．BA項，3g3He的物質的量為1mol，其中含有1mol中子，即NA個中子；B項，由于POeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4))在溶液中發(fā)生水解反應，故1L0.1mol·L－1的Na3PO4溶液中含有的POeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4))的物質的量小于0.1mol，即POeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4))數(shù)目小于0.1NA；C項，據(jù)關系式K2eq\o(Cr,\s\up6(＋6))2O7～2Cr3＋～6e－可知1molK2Cr2O7被還原為Cr3＋轉移的電子數(shù)為6NA；D項，正丁烷和異丁烷互為同分異構體，每個正丁烷或異丁烷分子中含有13個共價鍵，58g正丁烷和異丁烷的混合物的物質的量為eq\f(58g,58g·mol－1)＝1mol，則含有共價鍵的物質的量為13mol，即含有13NA個共價鍵。8．C每個P4分子中含6個P—P鍵，124gP4為1mol，含6molP—P鍵，A項錯誤；該溶液中含0.1molFeCl3，但因Fe3＋部分水解，即溶液中Fe3＋數(shù)目小于0.1NA，B項錯誤；標準狀況下，11.2LCH4和C2H4的混合氣體為0.5mol，即0.5mol混合氣體中含2molH原子，C項正確；SO2和O2的反應為可逆反應，即反應后容器中氣體分子總數(shù)大于2NA，D項錯誤。9．答案：（1）①eq\f(m,2d)mol6dg·mol－1②22.4ρg·mol－1③17a%＋44b%＋18c%（2）0.33NA0.26（3）1∶12∶33∶21∶12∶3（4）95g·mol－124（5）1.11.12（6）O3F2阿伏加德羅定律和質量守恒定律解析：（1）因為NH4HCO3（s）eq\o(=,\s\up7(△))NH3（g）＋CO2（g）＋H2O（g）①M（混）＝2dg/mol?n（混）＝eq\f(m,2d)mol，?M（NH4HCO3）＝2dg/mol×3＝6dg·mol－1。②eq\x\to(M)（混）＝22.4ρg·mol－1。③n（NH3）∶n（CO2）∶n（H2O）＝a%∶b%∶c%，eq\x\to(M)（混）＝17a%＋44b%＋18c%。（3）2molO3和3molO2的質量之比為eq\f(2×16×3,3×16×2)＝1∶1，分子數(shù)之比為2∶3，eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(M1,M2)＝eq\f(16×3,16×2)＝3∶2，含氧原子數(shù)之比為eq\f(2×3,3×2)＝1∶1，eq\f(V1,V2)＝eq\f(n1,n2)＝2∶3。（4）二價金屬的氯化物可表示為MCl2，在9.5g某二價金屬的氯化物中含0.2molCl－，則該氯化物的物質的量為0.1mol，摩爾質量為eq\f(9.5g,0.1mol)＝95g·mol－1；該金屬元素的相對原子質量為95－35.5×2＝24。（5）n（Na）＝eq\f(2.3g,23g·mol－1)＝0.1mol，由于1個鈉原子中含有11個電子，故2.3gNa中含有電子的物質的量n（e－）＝11n（Na）＝1.1mol。2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑2mol22.4L0.1molx2mol∶0.1mol＝22.4L∶xx＝eq\f(0.1mol×22.4L,2mol)＝1.12L。（6）根據(jù)阿伏加德羅定律可知10OxFy=15O2＋10F2根據(jù)原子守恒得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(10x＝30,10y＝20))，故x＝3，y＝2。10．答案：（1）1∶1（2）72.41%（3）2Fe2O3＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))4FeO＋CO2↑（4）6g12L解析：（1）設FeO、Fe2O3分別為xmol、ymol，根據(jù)鐵、氧物質的量之比得（x＋2y）∶（x＋3y）＝4∶5，x∶y＝2∶1，F(xiàn)e2＋與Fe3＋物質的量之比x∶2y＝1∶1。（2）根據(jù)催化劑中Fe2＋與Fe3＋的物質的量之比為1∶2，可推知，F(xiàn)eO、Fe2O3的物質的量之比為1∶1，混合物中鐵的質量分數(shù)為eq\f(3×56,72＋160)×100%≈72.41%。（3）由題給信息知，C（炭粉）會將一部分Fe2O3還原成FeO，同時C（炭粉）被氧化成CO2。（4）由于催化劑中Fe2＋與Fe3＋的物質的量之比為1∶2時，其催化劑活性最高，此時反應后的混合物中，F(xiàn)eO、Fe2O3的物質的量之比為1∶1，原料480gFe2O3為3mol，F(xiàn)e2O3～2FeO，原料中必須有eq\f(1,3)的Fe2O3參加反應，即1molFe2O3參加反應，理論上要有0.5molC反應，即6gC。生成CO2為0.5mol，在該條件下體積為12L。11．答案：（1）1∶2（