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气体摩尔体积计算练习带答案

时间: 焯杰2 化学备考

  气体摩尔体积计算选择题练习

  C.M6.02×1023 g D.6.02×1023M g

  解析:选C。摩尔质量与相对原子质量及1 mol原子的质量数值相等,所以1 mol原子的质量为M g,而1 mol原子中含有原子的数目为6.02×1023个,所以1个原子的质量就为M6.02×1023 g。

  2.相等物质的量的CO和CO2相比较,下列有关叙述中正确的是(  )

  ①它们所含的分子数目之比为1∶1

  ②它们所含的O原子数目之比为1∶2

  ③它们所含的原子总数目之比为2∶3

  ④它们所含的C原子数目之比为1∶1

  ⑤它们所含的电子数目之比为7∶11

  A.①和④ B.②和③

  C.④和⑤ D.①②③④⑤

  解析:选D。CO和CO2的物质的量相同,所以含有的CO和CO2的分子数目也相同,则①正确。又因CO和CO2分子中的氧原子数分别为1和2,则物质的量相同的CO和CO2,所含的氧原子数目之比为1∶2,则②正确。对③来说,CO和CO2的分子中原子总数之比为2∶3,所以③是对的。物质的量相同的CO和CO2,C原子数目之比是1∶1,则④是对的。CO和CO2分子中电子总数分别为14和22,即物质的量相同的CO和CO2电子总数之比为14∶22=7∶11,则⑤是正确的。

  3.下列关于阿伏加德罗常数的说法不正确的是(  )

  A.6.02×1023就是阿伏加德罗常数

  B.0.012 kg 12C含有的碳原子数就是阿伏加德罗常数

  C.含有阿伏加德罗常数个粒子的物质的量是1 mol

  D.1 mol NH3所含原子数约是2.408×1024

  解析:选A。化学上以0.012 kg 12C所含碳原子数作为1 mol的基准,即0.012 kg 12C所含的碳原子个数即为阿伏加德罗常数(NA),NA的近似值为6.02×1023 mol-1。1 mol NH3分子中含有1 mol 氮原子和3 mol氢原子,共4 mol原子,4 mol原子的原子个数约是4×6.02×1023=2.408×1024。

  4.下列说法不正确的是(  )

  A.磷酸的摩尔质量以g•mol-1为单位时,与6.02×1023个磷酸分子的质量在数值上相等

  B.6.02×1023个N2和6.02×1023个H2的质量比等于14∶1

  C.32 g O2所含的原子数目为2×6.02×1023个

  D.常温、常压下,0.5×6.02×1023个一氧化碳分子质量是28 g

  解析:选D。A项中磷酸的摩尔质量以g•mol-1为单位时,与1 mol(6.02×1023个)磷酸分子的质量在数值上是相等的;B项中N2与H2均为1 mol,所以它们的质量比为28∶2=14∶1;C项中32 g氧气的物质的量为1 mol,则氧原子的物质的量为2 mol,所以氧原子的数目为2×6.02×1023个;D项中0.5×6.02×1023个一氧化碳分子质量是14 g。

  5.20 g A物质和14 g B物质恰好完全反应,生成8.8 g C物质、3.6 g D物质和0.2 mol E物质,则E物质的摩尔质量为(  )

  A.100 g/mol B.108 g/mol

  C.55 g/mol D.96 g/mol

  解析:选B。由质量守恒定律m(E)=20 g+14 g-8.8 g-3.6 g=21.6 g,M(E)=m(E)n(E)=21.6 g0.2 mol=108 g/mol。

  6.下列说法正确的是(  )

  A.在常温、常压下,11.2 L N2含有的分子数为0.5NA

  B.标准状况下,22.4 L H2和O2的混合气体所含分子数为NA

  C.标准状况下,18 g CCl4的体积是22.4 L

  D.1 mol SO2的体积是22.4 L

  解析:选B。常温、常压下的气体摩尔体积大于22.4 L/mol,N2分子数小于0.5NA,A错误;标准状况下,1 mol任何气体的体积都约为22.4 L,其分子数为NA,B正确;标准状况下,CCl4为液体,所以C不正确;未指明标准状况,所以D不正确。

  7.在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体13.44 L,质量为20 g。此混合气体中C和O两种原子的物质的量之比为(  )

  A.3∶4 B.4∶3

  C.2∶1 D.1∶2

  解析:选A。根据CO和CO2中C与O的原子个数比可知B、C不合题意。若为D,则气体全部由CO2组成,标准状况下13.44 L CO2的质量为:13.44 L22.4 L•mol-1×44 g•mol-1=26.4 g≠20 g,故D错。

  8.如果a g某气体中含有该气体的分子数为b,则c g该气体在标准状况下的体积是(各选项中NA为阿伏加德罗常数)(  )

  A.22.4bcaNA L B.22.4abcNA L

  C.22.4acbNA L D.22.4acNA LX k b 1 . c o m

  解析:选A。该气体的分子数为b,则物质的量为bNAmol,摩尔质量M=a gbNA mol=aNAb g/mol,c g该气体的物质的量为n=c gaNAb g/mol=bcaNA mol。c g该气体在标准状况下的体积V=n•22.4 L/mol=bcaNA mol×22.4 L/mol=22.4bcaNA L。

  9.标准状况下,两个容积相等的贮气瓶,一个装有O2,另一个装有CH4,两瓶气体具有相同的(  )

  A.质量 B.原子总数

  C.密度 D.分子数

  解析:选D。两瓶内的气体具有同温同压同体积的关系,由阿伏加德罗定律可知,两瓶内气体的分子数也相同,即物质的量相等。又由于O2的摩尔质量与CH4的摩尔质量不同,故两者的质量和密度不相等,O2与CH4分子内原子数目不等,故等物质的量的O2和CH4所含原子数不等。

  10.固体单质A和气体单质B在容积一定的密闭容器中完全反应生成气体C,相同温度下测得容器内压强不变,若产物气体C的密度是原气体密度的4倍,则判断正确的是(  )

  A.两种单质A、B的摩尔质量之比是1∶4

  B.反应前后的气体质量之比一定是1∶4

  C.在生成物C中,A的质量分数为50%

  D.C中A、B两元素的原子个数比为3∶1

  解析:选B。因为反应前后容器内压强不变,所以气体体积不变,即B、C的物质的量相等。C的密度是B的4倍,故单质A与单质B的摩尔质量之比为3∶1;反应前后气体质量之比是1∶4;在C中A的质量分数为34×100%=75%;而在C中,A、B元素的原子个数比无法确定。

  气体摩尔体积计算非选择题练习

  11.科学探究是非常注意方法和原则的。往往采用控制条件不变,每次只有一个变量的方式来探究事物变化的规律。已知气体X2和气体Y2在一定条件下能化合生成气体C,并知C的化学式只有两种可能:分别为XY或X2Y。请设计实验(实验装置任选)来确定C的化学式,简述实验过程,分析说明结论。

  实验原理:气体的体积之比等于各自的物质的量之比,等于各自的分子数目之比。

  实验过程:_____________________________________________。

  结论及分析:

  ①若实验结果是:________,则生成物C的化学式为XY。判断的依据是:_________________________________________________。

  ②若实验结果是:________________,则生成物C的化学式为X2Y。判断的依据是:________________________________________。

  答案:实验过程:分别取同温、同压、等体积(V1)的X2和Y2两种气体充入一恒压、容积可变的密闭容器中,在一定条件下反应完全并恢复到原来温度后,测定容器的容积(V2)

  结论及分析:①V2=2V1 X2+Y2===2XY,反应前后分子数比是1∶1,根据阿伏加德罗定律可推得以上结论

  ②V2=32V1 2X2+Y2===2X2Y,反应前后分子数比是4∶3,根据阿伏加德罗定律可推得以上结论

  12.(1)0.3 mol NH3 分子中所含质子数与________个H2O分子中所含质子数相等。

  (2)含0.4 mol Al3+的Al2(SO4)3中所含的SO42-的物质的量是________。

  (3)已知16 g A和20 g B 恰好完全反应生成0.04 mol C 和31.76 g D,则C的摩尔质量为________。

  解析:以物质的量为中心的有关计算一直是高考的热点。解决这类题不仅应透彻理解摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度的内涵和外延,还应学会熟练应用n=NNA=mM=VVm=cV来求解。

  (1)0.3 mol NH3 分子中含质子数为0.3 mol×10×6.02×1023 mol-1=1.806×1024,每个H2O分子中有10个质子,故含1.806×1024个质子的水分子数为1.806×1024÷10=1.806×1023;(2)Al2(SO4)3中n(Al3+)∶n(SO42-)=2∶3,即0.4 mol∶n(SO42-)=2∶3,n(SO42-)=0.6 mol;(3)根据质量守恒定律m(C)=16 g+20 g-31.76 g=4.24 g,M(C)=4.24 g0.04 mol=106 g•mol-1

  答案:(1)1.806×1023 (2)0.6 mol (3)106 g•mol-1

  13.在标准状况下,CO和CO2的混合气体共39.2 L,质量为61 g。则两种气体的物质的量之和为________mol,其中CO2为________mol,CO占总体积的________%。

  解析:(1)任何气体在标准状况下的摩尔体积都是22.4 L/mol,所以,题中两气体的物质的量之和为:39.2 L22.4 L/mol=1.75 mol。(2)设混合气体中CO为x mol,CO2为y mol,则有:x+y=1.75,28x+44y=61,解得:x=1,y=0.75。(3)CO的体积分数即为物质的量分数,即11.75×100%=57.1%。

  答案:(1)1.75 (2)0.75 (3)57.1

  14.有二氧化碳与一氧化碳的混合气体共10.8 g,其物质的量为0.3 mol。求:

  (1)混合气体中二氧化碳与一氧化碳的物质的量各为多少?

  (2)混合气体缓慢通过足量的氢氧化钠溶液后,剩余的气体是什么?其质量为多少?所含分子数为多少?

  解析:(1)设混合气体中CO2的物质的量为x,则一氧化碳的物质的量为(0.3 mol-x)。根据质量守恒,有

  44 g•mol-1×x+28 g•mol-1×(0.3 mol-x)=10.8 g,

  解得x=0.15 mol,0.3 mol-x=0.15 mol。

  (2)混合气体通过足量的氢氧化钠溶液后,CO2全部被吸收,剩余气体为CO。

  m(CO)=M(CO)×n(CO)

  =28 g•mol-1×0.15 mol=4.2 g。

  N(CO)=0.15 mol×6.02×1023=9.03×1022。

  答案:(1)0.15 mol、0.15 mol

  (2)CO 4.2 g 9.03×1022

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