2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第二章海水中的重要元素-鈉和氯3-2氣體摩爾體積課后作業(yè)含解析新人教版必修第一冊(cè)

PAGEPAGE6氣體摩爾體積一、選擇題(每小題4分，共48分，每小題只有一個(gè)正確選項(xiàng))1．下列說(shuō)法正確的是(C)A．1molH2的質(zhì)量只有在標(biāo)準(zhǔn)狀況下才為2gB．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol水蒸氣的體積大約為22.4LC．273℃，1.01×105Pa狀態(tài)下，1mol氣體體積大于22.4LD．0.5molO2和0.5molN2組成的混合氣體體積約為22.4L解析：1molH2的質(zhì)量為2g，與溫度、壓強(qiáng)無(wú)關(guān)，A錯(cuò)；標(biāo)準(zhǔn)狀況下水蒸氣凝聚為液體或固體，不是氣體，B錯(cuò)；273℃高于0℃，溫度上升氣體分子間的距離增大，氣體的體積增大，C正確；無(wú)論是混合氣體還是純凈的氣體，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol的體積約為22.4L，非標(biāo)準(zhǔn)狀況下不肯定是22.4L，D錯(cuò)。2．下列敘述不正確的是(A)A．10mLO2與10mLCO2含有相同的分子數(shù)B．0.5molH2O與0.5molCO含有相同的分子數(shù)C．同溫同壓下，10mLN2和10mLNO含有相同的原子數(shù)D．1molFe和1molCu在常溫下所含的原子數(shù)相同，但體積不同解析：A項(xiàng)，雖然氣體體積相同，但沒(méi)有指明二者是否處在相同條件下，故無(wú)法確定分子數(shù)是否相同。B項(xiàng)，二者的物質(zhì)的量相同，其分子數(shù)相同。C項(xiàng)，該條件下兩氣體具有相同的分子數(shù)，且每個(gè)分子都含有2個(gè)原子，則原子數(shù)也相同。D項(xiàng)，構(gòu)成Fe、Cu的粒子大小不同，粒子間距也不同，故1molFe和1molCu的體積不同。3．下列說(shuō)法中正確的是(C)A．SO2的摩爾質(zhì)量是64gB．18gH2O在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積等于22.4LC．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，20mLNH3與60mLO2所含的分子數(shù)之比為1∶3D．質(zhì)量比為16∶1的O2和H2體積相同解析：A項(xiàng)SO2的摩爾質(zhì)量是64g/mol，單位錯(cuò)誤；B項(xiàng)18gH2O在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為液體，體積大約是18mL，錯(cuò)誤；C項(xiàng)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，20mLNH3與60mLO2所含的分子數(shù)之比為1∶3，依據(jù)阿伏加德羅定律可知，正確；D項(xiàng)質(zhì)量比為16∶1的O2和H2物質(zhì)的量相同，同溫同壓下體積才相同，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4．由CH4和O2組成的混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1g·L－1，則該混合氣體中的CH4和O2的體積比為(D)A．2∶1B．1∶2C．2∶3D．3∶2解析：CH4和O2組成的混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1g·L－1，則混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量為22.4。設(shè)CH4和O2的物質(zhì)的量分別為x、y，則eq\f(16x＋32y,x＋y)＝22.4，可得x∶y＝3∶2，相同條件下氣體的體積之比等于其物質(zhì)的量之比，則該混合氣體中CH4和O2的體積比為3∶2，D項(xiàng)正確。5．下列兩種氣體的分子數(shù)肯定不相等的是(D)A．質(zhì)量相等、密度不等的N2和C2H4B．等體積、等密度的CO和C2H4C．等溫、等壓、等體積的O2和N2D．常溫常壓下，等質(zhì)量的NO和CO解析：A項(xiàng)，二者的摩爾質(zhì)量均為28g·mol－1，由n＝m/M可知，質(zhì)量相等，則物質(zhì)的量相等，所含分子數(shù)相等；B項(xiàng)，依據(jù)m＝ρV可知，相同體積、相同密度的CO和C2H4的質(zhì)量相等，又因二者的摩爾質(zhì)量相同，則由n＝m/M可知，二者的物質(zhì)的量相等，所含分子數(shù)相等；C項(xiàng)，相同溫度、相同壓強(qiáng)、相同體積的氧氣和氮?dú)獾奈镔|(zhì)的量相等，則所含分子數(shù)相等；D項(xiàng)，相同質(zhì)量的NO和CO，二者的摩爾質(zhì)量分別為30g·mol－1、28g·mol－1，依據(jù)n＝m/M可知，二者的物質(zhì)的量不相等，則含有的分子數(shù)不相等。6．下列敘述正確的是(D)A．同溫同壓下，相同體積的物質(zhì)，其物質(zhì)的量肯定相等B．不同的外界條件下，等物質(zhì)的量的甲烷和一氧化碳所含的分子數(shù)不肯定相等C．14g一氧化碳?xì)怏w肯定比20g氧氣的體積小D．相同條件下的一氧化碳?xì)怏w和氮?dú)?，若體積相等，則分子數(shù)相等解析：A項(xiàng)，“物質(zhì)”改為氣體才正確；B項(xiàng)，物質(zhì)的量相同，則分子數(shù)相同，與外界條件無(wú)關(guān)；C項(xiàng)，雖然14gCO比20gO2的物質(zhì)的量小，但若在不同條件下，無(wú)法推斷體積的大?。籇項(xiàng)，相同條件下的不同氣體，若體積相等，則分子數(shù)相等，正確。7．在兩個(gè)容積相同的容器中，一個(gè)盛有NH3氣體，另一個(gè)盛有H2和O2的混合氣體。在同溫同壓下，兩容器內(nèi)的氣體不行能具有相同的(A)A．原子數(shù)B．分子數(shù)C．質(zhì)量D．電子數(shù)解析：同溫同壓下相同體積的氣體，具有相同的物質(zhì)的量和分子數(shù)；由于NH3、H2、O2含有原子數(shù)不等，故原子數(shù)不行能相同；NH3、H2、O2的相對(duì)分子質(zhì)量分別為17、2、32，H2、O2的混合氣體的平均摩爾質(zhì)量可能為17g·mol－1，故氣體的質(zhì)量可能相同；NH3、H2、O2含有電子數(shù)分別為10、2、16，H2、O2混合氣體中分子含有電子數(shù)平均數(shù)可能為10，故氣體可能具有相同電子數(shù)。8．設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說(shuō)法正確的是(A)A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L以隨意比混合的氧氣和二氧化碳?xì)怏w，所含的分子數(shù)為NAB．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1L汽油(分子式為C8H18)完全燃燒后，生成氣體產(chǎn)物的分子數(shù)為8NA/22.4C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1LSO3所含分子數(shù)為NA/22.4D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，8.96L以隨意比混合的氫氣和一氧化碳?xì)怏w，在足量氧氣中充分燃燒時(shí)消耗氧氣的分子數(shù)為0.4NA解析：標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol任何氣體(包括混合氣體)的體積均為22.4L，A項(xiàng)正確；B、C項(xiàng)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下汽油是液體，SO3是固體，不能用標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積進(jìn)行計(jì)算，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤；由2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2H2O、2CO＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2CO2知，H2、CO不管怎樣混合，參與反應(yīng)的O2的體積均是混合氣體體積的一半，為4.48L，則O2的物質(zhì)的量是0.2mol，分子數(shù)為0.2NA，D項(xiàng)錯(cuò)誤。9．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，體積為1L的密閉容器中恰好可盛放n個(gè)N2分子和m個(gè)H2分子，則阿伏加德羅常數(shù)的值可近似表示為(A)A．22.4(m＋n)B．22.4×6.02×1023(m＋n)C．m＋nD．22.4(m＋n)/(6.02×1023)解析：1L容器中所含氣體分子數(shù)為n＋m，又知標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L容器中所含氣體分子數(shù)為NA，則可得eq\f(1,n＋m)＝eq\f(22.4,NA)，解得NA＝22.4(m＋n)。10．已知mgA和ngB所含分子數(shù)相同，則下列說(shuō)法不正確的是(C)A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，同體積的氣體A、B的質(zhì)量比為m∶nB．25℃下，同質(zhì)量的氣體A、B的分子數(shù)比為n∶mC．同溫同壓下，氣體A、B的密度比為n∶mD．相同狀況下，同質(zhì)量的氣體A、B的體積比為n∶m解析：由A、B氣體的分子數(shù)相同知，兩氣體的物質(zhì)的量相等，則此時(shí)eq\f(MA,MB)＝eq\f(mA,mB)＝eq\f(m,n)，A項(xiàng)正確；同質(zhì)量的A、B的物質(zhì)的量之比eq\f(nA,nB)＝eq\f(MB,MA)＝eq\f(n,m)，即分子數(shù)之比為n∶m，相同狀況下，體積比為n∶m，B、D項(xiàng)正確；同溫同壓下，氣體的密度之比等于摩爾質(zhì)量之比，即eq\f(ρA,ρB)＝eq\f(MA,MB)＝eq\f(m,n)，C項(xiàng)不正確。11．下列敘述正確的是(C)①2mol氫原子②1molAl3＋③常溫常壓下，Vm＝22.4L·mol－1④NH3的摩爾質(zhì)量是17g⑤c(Na2SO4)＝2.0mol·L－1A．②③④B．①④⑤C．①②⑤D．①③④解析：解答本題的關(guān)鍵是正確運(yùn)用化學(xué)用語(yǔ)，駕馭不同物理量單位的運(yùn)用。③標(biāo)準(zhǔn)狀況下，Vm＝22.4L·mol－1。④摩爾質(zhì)量的單位為g·mol－1。①②⑤表述正確。12．下列敘述中正確的是(D)①標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1LHCl和1LH2O的物質(zhì)的量相同②標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1gH2和14gN2的體積相同③28gCO的體積為22.4L④兩種物質(zhì)的物質(zhì)的量相同，則它們?cè)跇?biāo)準(zhǔn)狀況下的體積也相同⑤在同溫同體積時(shí)，氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量越大，則壓強(qiáng)越大⑥同溫同壓下，氣體的密度與氣體的相對(duì)分子質(zhì)量成正比A．①②③B．④⑤⑥C．②③⑥D(zhuǎn)．②⑤⑥解析：①標(biāo)準(zhǔn)狀況下，H2O為液態(tài)，不能依據(jù)氣體摩爾體積計(jì)算其物質(zhì)的量，錯(cuò)誤；②標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1gH2和14gN2的物質(zhì)的量都為0.5mol，故體積相同，正確；③非標(biāo)準(zhǔn)狀況下，28gCO的體積可能不是22.4L，錯(cuò)誤；④只有兩種物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下都是氣體時(shí)，才能滿(mǎn)意兩者的物質(zhì)的量相同，則它們?cè)跇?biāo)準(zhǔn)狀況下的體積也相同，該物質(zhì)的狀態(tài)不肯定是氣體，錯(cuò)誤；⑤依據(jù)阿伏加德羅定律的推論，可知在同溫同體積時(shí)，氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量越大，則壓強(qiáng)越大，正確；⑥依據(jù)阿伏加德羅定律的推論，可知同溫同壓下，氣體的密度與氣體的相對(duì)分子質(zhì)量成正比，正確。二、非選擇題(共52分)13．(9分)如圖所示，一密閉容器被無(wú)摩擦、可滑動(dòng)的兩隔板a、b分成甲、乙兩室；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，在乙室中充入0.4molHCl，甲室中充入NH3、H2的混合氣體，靜止時(shí)隔板位置如圖所示。已知甲、乙兩室中氣體的質(zhì)量差為7.0g。(1)甲室中氣體的質(zhì)量為7.6g。(2)甲室中NH3、H2的物質(zhì)的量之比為1∶1。(3)將隔板a去掉，當(dāng)HCl與NH3充分反應(yīng)生成NH4Cl固體后，隔板b將位于刻度“2”處(填數(shù)字，不考慮固體物質(zhì)產(chǎn)生的壓強(qiáng))。解析：依據(jù)密閉容器被無(wú)摩擦、可滑動(dòng)的兩隔板分隔成甲、乙兩室，故兩室中可視為同溫、同壓狀況，依據(jù)阿伏加德羅定律及推論，甲室中氣體物質(zhì)的量為n(NH3)＋n(H2)＝2n(HCl)＝0.8mol。(1)甲室中氣體的質(zhì)量m＝36.5g·mol－1×0.4mol－7.0g＝7.6g。(2)設(shè)甲室中含有xmolNH3，ymolH2。eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＋y＝0.8,17x＋2y＝7.6))?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(x＝0.4,y＝0.4))?x∶y＝1∶1。(3)隔板a去掉后，0.4molNH3和0.4molHCl恰好完全反應(yīng)生成NH4Cl固體，此時(shí)容器中氣體只有0.4molH2?；顒?dòng)隔板b所處位置即氣體體積數(shù)，由eq\f(n1,n2)＝eq\f(V1,V2)，eq\f(0.4,1.2)＝eq\f(V,6)，V＝2。14．(9分)(1)相同條件下，某容器共收集到1體積CO2、3體積H2，該容器中CO2、H2的物質(zhì)的量之比是1∶3；若該容器收集的CO2、H2兩種氣體所含分子數(shù)相等，則CO2、H2的質(zhì)量之比是22∶1。(2)44gM和49gN恰好完全反應(yīng)生成76gB和肯定量的氣體F。若F的相對(duì)分子質(zhì)量為34，則標(biāo)準(zhǔn)狀況下F的體積為11.2L。(3)已知A是二價(jià)金屬，82g該金屬的硝酸鹽中含有6.02×1023個(gè)硝酸根離子，則該硝酸鹽的摩爾質(zhì)量為164g·mol－1。解析：(1)相同條件下，CO2和H2的體積之比等于物質(zhì)的量之比；兩種氣體所含分子數(shù)相同，即二者物質(zhì)的量相同，則質(zhì)量之比等于摩爾質(zhì)量之比，為44∶2＝22∶1。(2)依據(jù)質(zhì)量守恒可求出m(F)＝44g＋49g－76g＝17g，n(F)＝eq\f(17g,34g·mol－1)＝0.5mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下V(F)＝0.5mol×22.4L·mol－1＝11.2L。(3)該硝酸鹽的化學(xué)式為A(NO3)2，n(NOeq\o\al(－,3))＝1mol，即82gA(NO3)2為0.5mol，則M[A(NO3)2]＝eq\f(82g,0.5mol)＝164g·mol－1。15．(9分)依據(jù)下列數(shù)據(jù)確定元素X的相對(duì)原子質(zhì)量。(1)1.01×105Pa、0℃時(shí)氣態(tài)單質(zhì)Xn的密度為dg/L，則X的相對(duì)原子質(zhì)量為eq\f(22.4d,n)。(2)相同狀況下，肯定體積的X的氣態(tài)氫化物HmX的質(zhì)量是等體積NH3的2倍。則X的相對(duì)原子質(zhì)量為34－m。(3)a個(gè)X原子的總質(zhì)量為bg，則X的相對(duì)原子質(zhì)量可表示為eq\f(b,a)NA(設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。解析：(1)依據(jù)公式：M＝dg/L×Vm可知，標(biāo)準(zhǔn)狀況下Xn的相對(duì)分子質(zhì)量為22.4d，則X的相對(duì)原子質(zhì)量為eq\f(22.4d,n)。(2)HmX的相對(duì)分子質(zhì)量為17×2＝34，則X的相對(duì)原子質(zhì)量為(34－m)。(3)一個(gè)X原子的質(zhì)量為eq\f(b,a)g,1molX的質(zhì)量為eq\f(b,a)g·NA，則X的相對(duì)原子質(zhì)量為eq\f(b,a)NA。16．(9分)肯定量的液態(tài)化合物XY2，在肯定量的O2中恰好完全燃燒，反應(yīng)方程式為XY2(l)＋3O2(g)點(diǎn)燃,XO2(g)＋2YO2(g)。冷卻后，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)得生成物的體積是672mL，密度是2.56g·L－1。(1)反應(yīng)前O2的體積是672mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。(2)化合物XY2的摩爾質(zhì)量是76g·mol－1。(3)若XY2分子中X、Y兩元素養(yǎng)量比是3∶16，則X、Y兩元素分別是C和S(填元素符號(hào))。解析：(1)視察反應(yīng)方程式，因XY2為液態(tài)，由反應(yīng)前后體積不變，知V(O2)＝672mL。(2)依據(jù)質(zhì)量守恒定律，有：m(XY2)＝0.672L×2.56g·L－1－32g·mol－1×eq\f(0.672L,22.4L·mol－1)≈0.76g。故M(XY2)＝eq\f(0.76g,0.01mol)＝76g·mol－1。(3)由eq\f(ArX,2ArY)＝eq\f(3,16)及Ar(X)＋2Ar(Y)＝76，解得：Ar(X)＝12，Ar(Y)＝32。故X為C元素，Y為S元素。17．(16分)某探討性學(xué)習(xí)小組欲測(cè)定室溫下(25℃、101kPa)的氣體摩爾體積，該小組設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)易試驗(yàn)裝置如下圖所示：該試驗(yàn)的主要操作步驟如下：①用100mL容量瓶(填儀器名稱(chēng))配制100mL、1.0mol·L－1的鹽酸；②量取10.0mL1.0mol·L－1的鹽酸加入錐形瓶中；③稱(chēng)取ag已除去表面氧化膜的鎂條，并系于銅絲末端，為使HCl全部參與反應(yīng)，a的數(shù)值至少為0.12；④往廣口瓶中裝入足量水，按上