标况下气体体积计算公式(人教版新教材高一化学 第二章气体摩尔体积课后练习)

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标况下气体体积计算公式(人教版新教材高一化学 第二章气体摩尔体积课后练习)

一、选择题

1.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )

①标准状况下,11.2L以任意比例混合的氮气和氧气所含的原子数为NA

②同温同压下,体积相同的氢气和氩气所含的分子数相等

③1L 2mol/L的氯化镁溶液中含氯离子为4NA

④标准状况下22.4LH2O中分子数为NA

⑤32g O2和O3混合气体中含有原子数为2NA

A.①②③⑤ B.③④ C.①③④ D.①②③④

2.三个密闭容器中分别充入N2、H2、O2三种气体,以下各种情况下排序正确的是(   )

A.当它们的温度和压强均相同时,三种气体的密度:ρ(H2)>ρ(N2)>ρ(O2)

B.当它们的温度和密度都相同时,三种气体的压强:p(H2)>p(N2)>p(O2)

C.当它们的质量和温度、压强均相同时,三种气体的体积:V(O2)>V(N2)>V(H2)

D.当它们的压强和体积、温度均相同时,三种气体的质量:m(H2)>m(N2)>m(O2)

3.标准状况下,气体和气体所含分子数相同,下列说法错误的是( )

A.与的摩尔质量之比为

B.同温同压下与的密度之比为

C.等质量的与所含分子数之比为

D.同温同压下,等体积的与的质量之比为

4.下列叙述正确的是( )

A.NH3的摩尔质量为17g

B.1.8gH2O中所含电子数约为6.02×1023

C.3.01×1023个CO2分子的体积约为11.2L

D.0.1 mol·L-1 Na2SO4溶液含有的钠离子数目约为1.204×1023

5.如图所示,①和②为两个体积相同的固定容器,图中“〇”和“●”分别表示氢原子和氧原子,则下列说法正确的是( )

A.若①中的为,则②中所含原子总数为

B.①和②中气体的质量之比为

C.等物质的量的、的体积一定相等

D.两容器的温度和压强均相同

6.同温同压下,等体积的两容器内分别充满由14N、13C、18O三种原子构成的一氧化氮和一氧化碳,下列说法正确的是( )

A.所含分子数和质量均不相同

B.含有相同的分子数和电子数

C.含有相同的质子数和中子数

D.含有相同数目的中子、原子和分子

7.是阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是( )

A.形成的胶体粒子数远小于

B.标准状况下,甲烷()和乙烯()混合气体中含氢原子数目为

C.标准状况下,溶于水,溶液中、和的微粒数之和为

D.同等质量的氧气和臭氧中,电子数相同

8.设NA代表阿伏加德罗常数的数值,下列说法正确的是( )

A.22.0g T2O中含有的中子数为10NA

B.一定条件下,6.4g铜与过量的硫反应,转移电子数目为0.2NA

C.在标准状况下,2.8g N2和2.24L CO所含电子数均为1.4NA

D.标准状况下,22.4L CH2Cl2中含C-H键数为2NA

9.用NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是( )

A.32g SO2含有氧原子数为0.5NA

B.物质的量浓度为0.5mol/L CaCl2溶液,含有Cl﹣离子数为1NA

C.标准状况下,22.4L H2O的分子数为1NA

D.常温常压下,14g N2含有分子数为0.5NA

10.下列说法正确的是( )

A.同温同压下甲烷和氧气的密度之比为2∶1

B.1 g甲烷和1 g氧气的原子数之比为5∶1

C.等物质的量的甲烷和氧气的质量之比为2∶1

D.在标准状况下等质量的甲烷和氧气的体积之比为1∶2

11.关于O2与O3气体,下列比值一定为2:3的是( )

A.若两种气体所占体积相同,两种气体的质量之比

B.若温度及压强相同,两种气体的密度之比

C.若两种气体原子数相同,两种气体的质子数之比

D.若两种气体的质量相同,两种气体的分子数之比

12.下列物质中,物质的量为的是

A.16g氧气 B.2g氢气

C.氮气标准状况 D.个氯气分子

13.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )

A.1molH2O所含有的原子数为NA

B.32gO2含有的氧原子数为2NA

C.常温常压下,11.2 LCl2 所含的分子数为0.5NA

D.1L0.1mol·L-1 NaCl溶液中所含的Na+数为NA

二、非选择题

14.(1)标况下11gCO2的物质的量为___,体积为___。

(2)已知4.8g某混合气体含分子数为0.15NA,该气体的平均摩尔质量为___。

(3)等物质的量的SO2和SO3含有的氧原子个数比为____;气体的质量比为___。

(4)12gCH4和O2的混合气体在标准状况下的体积为11.2L,则混合气体中CH4与O2的物质的量之比为___。

15.物质的量是高中常用的物理量,请回答以下有关问题

(1)0.2克H2含有__________个氢原子,标准状态下,由CO 和CO2 组成的混合气体共6.72 L,质量共12克,此混合物中,CO 和CO2的物质的量之比是_________,CO 的体积分数是_______,CO 的质量分数是_________,C 和 O 的原子个数比是_________,混合气体的平均相对分子质量是________,对氢气的相对密度是_________。

(2)在9.5克某二价金属的氯化物中含有0.2molCl-,此氯化物的摩尔质量为__________,该金属元素的相对原子质量是__________,标准状态下,6.72 L CO与一定量的氧化铁恰好完全反应,剩余固体的质量是_______ g

答案解析:1.【答案】A

【解析】①氮气和氧气都是双原子分子,标准状况下,11.2L以任意比例混合的氮气和氧气分子的物质的量为0.5mol,含有原子数为NA,故①正确;②同温同压下,气体的体积之比等于物质的量之比,即体积相同的氢气和氩气物质的量相等,其所含分子数也相等,故②正确;③1L 2mol/L的氯化镁的物质的量为2mol,氯化镁和氯离子物质的量之比为1:2,即该氯化镁溶液含氯离子4mol,氯离子为数目为4NA ,故③正确;④标准状况下水不是气态,所以不能用气体摩尔体积计算,故④错误;⑤若32g全部是 O2,则n(O2)=1mol,所含原子数为1mol×2×NA =2 NA,若32g全部是O3,则n(O3)=2/3mol,所含原子数为:2/3mol×3×NA =2 NA,所以不管氧气和臭氧以何种比例混合的混合气体中含有原子数为2NA,故⑤正确,

2.【答案】B

【解析】氢气的摩尔质量是2g/mol,氮气的摩尔质量是28g/mol,氧气的摩尔质量是32g/mol,

A.当温度和压强相同时,气体摩尔体积相同,根据知,气体密度与摩尔质量成正比,根据摩尔质量知,三种气体的密度大小顺序是ρ(H2)<ρ(N2)<ρ(O2),故A错误;

B.根据PV=nRT=RT得PM==ρRT,当温度和密度相同时,气体压强与摩尔质量成反比,所以三种气体的压强大小顺序是p(H2)>p(N2)>p(O2),故B正确;

C.根据PV=nRT=RT得V=,当它们的质量和温度、压强均相同时,气体体积与摩尔质量成反比,所以这三种气体体积大小顺序是:V(O2)<V(N2)<V(H2),故C错误;

D.根据PV=nRT=RT得m=,当它们的压强和体积、温度均相同时,气体质量与摩尔质量成正比,所以三种气体的质量大小顺序是m(H2)<m(N2)<m(O2),故D错误;

3.【答案】B

【解析】A.气体和气体所含分子数相同,则二者的物质的量相同,设二者的物质的量均为,根据可知气体的摩尔质量之比等于其质量之比,为,A项正确;

B.在相同条件下气体的密度之比等于其摩尔质量之比,为,B项错误;

C.等质量的与气体所含分子数与其摩尔质量成反比,即为,C项正确;

D.同温同压下,等体积的与的质量之比等于其摩尔质量之比,为,D项正确;

4.【答案】B

【解析】A.NH3的摩尔质量为17g/mol,故A错误;

B.1.8gH2O中所含电子数约为:×10×6.02×1023mol﹣1=6.02×1023,故B正确;

C.气体状况未知,Vm不确定,无法计算二氧化碳体积,故C错误;

D.溶液体积未知,无法计算溶液中钠离子数目,故D错误;

5.【答案】B

【解析】A.若①中的物质的量为,则②中所含氧气的物质的量为,l个分子中含有2个原子,则②中所含原子总数为,A项错误;B.设①中的物质的量为,则②中氧气的物质的量为,①和②中气体的质量之比为,B项正确;C.只有在相同条件下,等物质的量的、的体积才相等,C项错误;D.两容器的体积相同,但容器中分子个数不同,所以两容器的温度和压强不可能均相同,D项错误;

6.【答案】D【解析】A.根据阿伏加德罗定律,相同温度相同压强下,相同体积的任何气体所含的分子数相同,即物质的量相同,根据m=nM,由14N、13C、18O三种原子构成的一氧化氮和一氧化碳的摩尔质量不同,则质量不同,故A错误;B.根据阿伏伽德罗定律,,相同温度相同压强下,相同体积的任何气体所含的分子数相同,一氧化氮电子数为15,一氧化碳电子数为14,电子数不同,故B错误;C.一氧化氮质子数为15,一氧化碳质子数为14,质子数不同,根据中子数=质量数-质子数,一氧化氮和一氧化碳中子数分别是17、17,中子数相等,故C错误;D.根据A、C选项的分析,中子数、分子数相等,因为物质的量相同,因此原子数也相等,故D正确;

7.【答案】C

【解析】A.的物质的量:,如果完全转化为,而胶体粒子由许多聚集而成,故胶体粒子数远小于,A项正确;B.甲烷和乙烯分子中均含有4个氢原子,标准状况下,甲烷和乙烯混合物的物质的量是,其中含氢原子数目为,B项正确;C.标准状况下氯气的物质的量为,溶于水,溶液中的含氯微粒有、、和,由氯元素守恒可知,溶液中、和的微粒数之和小于,C项错误;D.设氧气和臭氧的质量都是,则氧气()的物质的量为,臭氧()的物质的量为,所以二者含有的氧原子分别为和,即此时氧气和臭氧中含有的氧原子是一样多的,而每个氧原子都含有8个电子,所以同等质量的氧气和臭氧中一定含有相同的电子数,D项正确。答案选C。

8.【答案】C【解析】A.1个T2O含12个中子,22.0g T2O物质的量为1mol,含有中子数为12NA,故A错误;B. 硫与铜高温反应生成硫化亚铜,则一定条件下,6.4g铜物质的量为0.1mol,与过量的硫反应,转移电子数目为0.1NA,故B错误;C.一个氮气分子或一氧化碳分子中都含有14的电子,氮气和一氧化碳的摩尔质量相等,所以可把两种物质当成一种物质进行计算;标况下,2.8g N2和22.4L CO混合物的物质的量是0.1mol,含有的电子数都是1.4NA,故C正确;D.标况下二氯甲烷为液体,不能使用气体摩尔体积计算物质的量,则含有的C-H键的数目无法计算,故D错误;

9.【答案】D【解析】A.32g二氧化硫物质的量是32g÷32g/mol=0.5mol,含有1mol氧原子,含有氧原子数为NA,故A错误;B.溶液的体积未知,无法计算氯化钙的物质的量,故B错误;C.标况下,水不是气体,无法计算水的物质的量,故C错误;D.14g氮气物质的量是14g÷28g/mol=0.5mol,含有分子数为0.5NA,故D正确;

10.【答案】B【解析】A.同温同压下气体的密度之比等于摩尔质量之比;B.根据N=nNA=NAm/M来计算;C.根据m=nM来计算;D.根据公式V=nVm=mVm/M来计算。

11.【答案】B

【解析】A.如不在相同条件下,相同体积的两种气体的物质的量不一定相同,则质量比不一定等于2:3,错误;B.温度和压强相同,Vm相同,由ρ=可知,两种气体的密度之比等于摩尔质量之比,等于2:3,正确;C.两种气体都由O原子组成,则两种气体原子数相同,两种气体的质子数相同,错误;D.两种气体的质量相同,由n=可知,两种气体的分子数之比等于摩尔质量的反比,为3:2,错误。

12.【答案】C【解析】A.16g氧气的物质的量为 =0.5mol,不满足条件,故A不符合题意;B.2g氢气的物质的量为 =1mol,不满足条件,故B不符合题意;C.4.48L氮气(标准状况) 的物质的量为 =0.2mol,满足条件,故C符合题意;D.个氯气分子的物质的量为 1mol,不满足条件,故D不符合题意;

13.【答案】B[解析】A.1molH2O含有3mol原子,所含有的原子数为 3NA,故A错误;B.32gO2含有的氧原子数为 ×2×NA=2NA,故B正确;C.常温常压,Vm≠22.4L/mol,无法计算氯气的物质的量和分子数,故C错误;D.1L0.1mol/LNaCl溶液中所含的Na+数为 1L×0.1mol/L×NA=0.1NA,故D错误

14.【答案】(1)0.25mol 5.6L (2)32g/mol (3)2:3 4:5 (4) 1:1 【解析】 (1)标况下11gCO2的物质的量为;体积为;故答案为:0.25mol;5.6L;(2) 某混合气体含分子数为0.15NA,则物质的量为,该气体的平均摩尔质量为,故答案为:32g/mol;(3) 设SO2和SO3的物质的量都是1mol,1个二氧化硫分子中含有2个氧原子,1个三氧化硫分子中含有3个氧原子,则所含O原子数之比为2:3;气体质量比为1mol×64g/mol:1mol×80g/mol=4:5;故答案为:2:3;4:5;(4)在标准状况下混合气体的体积为11.2L,,设混合气体中CH4和O2的物质的量分别为x、y,则、,解得x=0.25mol,y=0.25mol,则混合气体中CH4和O2的物质的量之比为0.25:0.25=1:1,故答案为1:1。

15.【答案】(1)0.2NA 1:3 25% 17.5% 4:7 40 20 (2) 95 24 11.2

【解析】 (1)0.2克H2的物质的量=,含氢原子的个数0.2NA;CO 和CO2 组成的混合气体共6.72 L,物质的量为,设CO为xmol,CO2 为ymol,可得:x+y=0.3;28x+44y=12,解得:x=0.075,y=0.225,CO 和CO2的物质的量之比是1:3;CO 的体积分数=;CO 的质量分数=;C 和 O 的原子个数比是0.3:0.525=4:7;混合气体的平均摩尔质量=,则平均相对分子质量为40;对氢气的相对密度=20;故答案为:0.2NA;1:3;25%;17.5%;4:7;40;20;(2)9.5克某二价金属的氯化物中含有0.2molCl-,氯化物的物质的量为0.1mol,此氯化物的摩尔质量为,该金属元素的相对原子质量是95-71=24;CO与一定量的氧化铁恰好完全反应,发生的反应为:,由反应可知3molCO完全反应得到2molFe,6.72 L CO为0.3mol,产生的Fe为0.2mol,质量为11.2g,故答案为:95;24;11.2;

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