2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律 第二節(jié) 第2課時《氣體摩爾體積》基礎(chǔ)提升練習(xí)含解析 新人教版必修2.doc
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2018-2019學(xué)年高中化學(xué) 第一章 物質(zhì)結(jié)構(gòu) 元素周期律 第二節(jié) 第2課時《氣體摩爾體積》基礎(chǔ)提升練習(xí)含解析 新人教版必修2.doc
第2課時 氣體摩爾體積
【基礎(chǔ)篇】
題組一 正確理解概念
1.下列有關(guān)氣體摩爾體積的描述中,正確的是( )
A.單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積就是氣體摩爾體積
B.氣體摩爾體積一定是22.4 Lmol-1
C.1 mol氣體體積為22.4 L,則一定是標(biāo)準(zhǔn)狀況
D.相同物質(zhì)的量的氣體摩爾體積也相同
答案 A
解析 氣體體積受溫度、壓強(qiáng)的影響,隨著條件的不同,氣體摩爾體積對應(yīng)的數(shù)值有無數(shù)種,不一定是22.4 Lmol-1,B錯誤;非標(biāo)準(zhǔn)狀況通過調(diào)節(jié)溫度和壓強(qiáng)也可以使1 mol氣體體積達(dá)到22.4 L,C錯誤;氣體摩爾體積與物質(zhì)的量無關(guān),當(dāng)條件不同時氣體的摩爾體積不一定相同,D錯誤。
2.下列說法中正確的是( )
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4 Lmol-1就是氣體摩爾體積
B.1 mol H2的質(zhì)量只有在標(biāo)準(zhǔn)狀況下才約為2 g
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,18 g水的體積為22.4 L
D.H2和O2的混合氣體1 mol在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為22.4 L
答案 D
解析 氣體摩爾體積是指一定溫度和壓強(qiáng)下,單位物質(zhì)的量的氣體所占有的體積,22.4 Lmol-1僅是標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積的近似值,A項(xiàng)不正確;1 mol H2的質(zhì)量與是否是標(biāo)準(zhǔn)狀況無關(guān),B項(xiàng)不正確;標(biāo)準(zhǔn)狀況下,水不是氣體,18 g水的體積不是22.4 L,C項(xiàng)不正確。
3.NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是( )
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,0.1NA個水分子所占的體積約為2.24 L
B.11.2 L CO2的物質(zhì)的量為0.5 mol
C.NH3的摩爾質(zhì)量等于NA個氨分子的質(zhì)量之和
D.101 kPa、4 ℃時,18 mL水和202 kPa、27 ℃時32 g O2所含分子數(shù)均為NA
答案 D
解析 在標(biāo)準(zhǔn)狀況下水不是氣體,不能用氣體摩爾體積來計(jì)算,A項(xiàng)錯誤;題中沒有指明溫度、壓強(qiáng),因此不能確定11.2 L CO2的物質(zhì)的量就是0.5 mol,B項(xiàng)錯誤;NH3的相對分子質(zhì)量為17,其摩爾質(zhì)量為17 gmol-1,NA個NH3分子的質(zhì)量之和為17 g,三者在數(shù)值上相同,但單位不同,C項(xiàng)錯誤;4 ℃時,18 mL水就是18 g水,其物質(zhì)的量為1 mol,含有NA個水分子;32 g O2的物質(zhì)的量是1 mol,不管在什么溫度和壓強(qiáng)下,1 mol O2都含有NA個O2分子。
題組二 n===的應(yīng)用
4.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,由0.5 g H2、11 g CO2和4 g O2組成的混合氣體,其體積約為( )
A.8.4 L B.11.2 L C.14.0 L D.16.8 L
答案 C
5.如果a g某氣體中含有的分子數(shù)為b,則c g該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是(式中NA為阿伏加德羅常數(shù)的值)( )
A. L B. L
C. L D. L
答案 B
解析 設(shè)該氣體的摩爾質(zhì)量為M,則=b,所以M= gmol-1。c g該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4 Lmol-1= L。
6.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下有:①6.72 L CH4,②3.011023個HCl分子,③13.6 g H2S,④0.2 mol NH3。下列對這四種氣體的描述正確的是( )
a.體積②>③>①>④ b.密度②>③>④>①
c.質(zhì)量②>③>①>④ d.氫原子個數(shù)①>③>④>②
A.abc B.bcd C.cbd D.abcd
答案 D
解析 先把題中提供的量都分別轉(zhuǎn)化為各物質(zhì)的物質(zhì)的量,然后再比較它們的體積、密度等。標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72 L CH4的物質(zhì)的量為0.3 mol,3.011023個HCl分子的物質(zhì)的量為0.5 mol,13.6 g H2S的物質(zhì)的量為0.4 mol,然后進(jìn)行比較即可得出結(jié)論。
題組三 阿伏加德羅定律
7.在下列條件下,兩種氣體的分子數(shù)一定相等的是( )
A.同密度、同壓強(qiáng)的N2和C2H4
B.同溫度、同體積的O2和N2
C.同體積、同密度的C2H4和CO
D.同壓強(qiáng)、同體積的O2和N2
答案 C
解析 根據(jù)阿伏加德羅定律及其推論可以判斷A、B、D錯誤。C項(xiàng),同體積、同密度的C2H4和CO質(zhì)量相等,C2H4和CO的相對分子質(zhì)量都是28,所以等質(zhì)量時兩者物質(zhì)的量相等,分子數(shù)也相等。
8.同溫同壓下,用等質(zhì)量的CH4、CO2、O2、SO2四種氣體分別吹出四個氣球,其中氣體為CH4的是( )
答案 D
解析 在同溫同壓下,氣體的物質(zhì)的量越大,氣體所占的體積就越大,對等質(zhì)量的氣體,其相對分子質(zhì)量越小,氣體的物質(zhì)的量越大(n=)。CH4的相對分子質(zhì)量為16,最小,相等質(zhì)量的4種氣體中,其物質(zhì)的量最大,故其體積最大。
9.如圖兩瓶體積相等的氣體,在同溫同壓下瓶內(nèi)氣體的關(guān)系一定正確的是( )
A.原子數(shù)相等 B.密度相等
C.質(zhì)量相等 D.摩爾質(zhì)量相等
答案 A
解析 由同溫同壓可得Vm相同,再由公式n=可得兩瓶內(nèi)分子的物質(zhì)的量相同,又都是雙原子分子,所以原子的物質(zhì)的量相同,由原子個數(shù)之比等于其物質(zhì)的量之比可得兩瓶內(nèi)分子所含原子數(shù)相同,A項(xiàng)正確;兩瓶內(nèi)分子的物質(zhì)的量相等,由m=nM,M不一定相等,故m不一定相等,同時由ρ=也可得ρ不一定相等。
【提升篇】
10.(1)相同溫度和壓強(qiáng)下,現(xiàn)有等質(zhì)量的SO2和O2。二者體積比為 ,分子個數(shù)比 ,密度比 。
(2)同溫同壓下,同體積的甲烷(CH4)和二氧化碳分子數(shù)之比為 ,物質(zhì)的量之比為 ,原子總數(shù)之比為 ,質(zhì)量之比為 ,密度之比為 。
答案 (1)1∶2 1∶2 2∶1
(2)1∶1 1∶1 5∶3 4∶11 4∶11
解析 (1)SO2與O2的摩爾質(zhì)量之比為2∶1,等質(zhì)量時,物質(zhì)的量之比為1∶2,由阿伏加德羅定律可推出體積比和分子數(shù)之比均為1∶2,密度之比為2∶1。(2)同溫同壓下,同體積CH4、CO2的物質(zhì)的量相同,分子數(shù)相等,原子總數(shù)之比等于分子中原子個數(shù)之比,即5∶3;物質(zhì)的量相等時,質(zhì)量之比等于摩爾質(zhì)量之比,即4∶11;相同狀況下,氣體密度之比等于相對分子質(zhì)量之比,即4∶11。
11.(1)9.031023個CH4中,含 mol碳原子, mol氫原子, mol質(zhì)子, mol電子。與 個NH3含有相同數(shù)目的氫原子。
(2)與17 g NH3所含有分子數(shù)相同的氧氣的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)是 L。
(3)某3.65 g氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是2.24 L,則其摩爾質(zhì)量是 。
(4)標(biāo)準(zhǔn)狀況下9.031023個CH4所占的體積為 。
答案 (1)1.5 6 15 15 1.2041024(或2NA)
(2)22.4 (3)36.5 gmol-1 (4)33.6 L
解析 (1)n(CH4)===1.5 mol。所以含有1.5 mol碳原子,6 mol氫原子;由于每個CH4分子中含有10個質(zhì)子和10個電子,所以含質(zhì)子、電子的物質(zhì)的量均為15 mol。2 mol NH3中含有6 mol H,2 mol NH3的分子個數(shù)為2NA,即1.2041024。(2)17 g NH3的物質(zhì)的量為=1 mol,故與17 g NH3所含有分子數(shù)目相同的O2為1 mol,標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積為22.4 L。(3)該3.65 g氣體的物質(zhì)的量為=0.1 mol,故該氣體的摩爾質(zhì)量為=36.5 gmol-1。(4)9.031023個CH4所占的體積(標(biāo)況下):1.5 mol22.4 Lmol-1=33.6 L。
12.對一定量氣體體積的探究。
已知1 mol不同氣體在不同條件下的體積:
化學(xué)式
條件
1 mol氣體體積/L
H2
0 ℃,101 kPa
22.4
O2
0 ℃,101 kPa
22.4
CO
0 ℃,101 kPa
22.4
H2
0 ℃,202 kPa
11.2
CO2
0 ℃,202 kPa
11.2
N2
273 ℃,202 kPa
22.4
NH3
273 ℃,202 kPa
22.4
(1)從上表分析得出的結(jié)論:
①1 mol任何氣體,在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積都約為 。
②1 mol不同的氣體,在不同的條件下,體積 (填“一定”、“一定不”或“不一定”)相等。
(2)理論依據(jù):相同條件下,1 mol任何氣體的體積幾乎相等,原因是① ,② 。
(3)應(yīng)用:在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,4 g O2的體積為多少升?(寫出計(jì)算過程)
答案 (1)①22.4 L ②不一定
(2)①氣體分子數(shù)目相等?、谙嗤瑮l件下,氣體分子間的平均距離幾乎相等
(3)V(O2)=n22.4 Lmol-1=22.4 Lmol-1=22.4 Lmol-1=2.8 L。
解析 (1)從表中的數(shù)據(jù)可以看出:1 mol任何氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,體積都約為22.4 L;1 mol不同氣體,在不同條件下,體積不一定相同。
(2)因?yàn)樵谙嗤臏囟群蛪簭?qiáng)下,任何氣體分子間的平均距離幾乎相同且1 mol氣體的分子數(shù)目也相同,所以在相同條件下,1 mol任何氣體的體積幾乎相等。
(3)4 g O2的物質(zhì)的量n(O2)==0.125 mol。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.125 mol22.4 Lmol-1=2.8 L。