高中化学课时作业3气体摩尔体积含解析苏教版必修1

这是一份高中化学课时作业3气体摩尔体积含解析苏教版必修1，共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1．常温常压下，气体体积的大小取决于( )
A．分子半径B．分子质量
C.分子总数D．分子间的平均距离
2．下列说法正确的是( )
A.1ml任何气体的气体摩尔体积都约为22.4L·ml－1
B.25℃、101kPa下，相同体积的H2和O2具有相同的分子数
C.1ml气体的体积为22.4L，则该气体一定处于标准状况下
D.2mlCO2的体积约为44.8L
3．下列示意图中，eq \a\vs4\al\c1(○)代表氢原子，eq \a\vs4\al\c1(●)代表氦原子，方框代表容器，容器中间有一个可以上下滑动的隔板(其质量可忽略不计)。其中能表示等质量的氢气与氦气的是( )
4．下列条件中，两种气体所含原子数一定相等的是( )
A.同质量、不同密度的N2和CO
B.同温度、同体积的H2和N2
C.同体积、同密度的C2H6和NO
D.同压强、同体积的N2O和CO2
5．如果ag某气体中含有的分子数为b，则cg该气体在标准状况下的体积是(式中NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A.eq \f(22.4ab,cNA)LB．eq \f(22.4bc,aNA)L
C.eq \f(22.4ac,bNA)LD．eq \f(22.4b,acNA)L
6．同温同压下，等质量的O2和CO2相比较，下列叙述正确的是( )
A.质子数之比为1∶1
B.密度之比为11∶8
C.物质的量之比为8∶11
D.原子个数比为1∶1
7．已知阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量及摩尔体积，下列物理量中尚不能全部计算出其近似值的是( )
A.固体物质分子的大小和质量
B.液体物质分子的大小和质量
C.气体物质分子的大小和质量
D.气体物质分子的质量
8．下列叙述正确的是( )
A.同温同压下，相同体积的物质，其物质的量一定相等
B.任何条件下，等物质的量的甲烷和一氧化碳所含的分子数一定相等
C.1L一氧化碳气体一定比1L氧气的质量小
D.质量相等的一氧化碳和氮气，则体积也相等
9．如图两瓶体积相等的气体，在同温同压下瓶内气体的关系一定正确的是( )
A.原子数相等B．密度相等
C.质量相等D．摩尔质量相等
二、选择题：每小题有一个或两个选项符合题意。
10．在一定条件下，1体积气体A2和3体积气体B2完全反应生成了2体积气体X(体积在相同条件下测定)，则X的化学式是( )
A.AB2B．A2B3
C.AB3D．AB2
11．在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相同，且甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是( )
A.甲的分子数比乙的分子数少
B.甲的物质的量比乙的物质的量少
C.甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小
D.甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小
12．标准状况下，一个钢瓶若装满O2时质量为79g，若装满氮气时质量是71g，若装满某气体X时质量为103g。下列说法错误的是( )
A.此钢瓶的容积为22.4L
B.此钢瓶的质量为15g
C.气体X的摩尔质量为44g/ml
D.该状况下此钢瓶中盛满氯气时的总质量为142g
13．三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)
三、非选择题
14．同温同压下，同体积的氨气(NH3)和硫化氢(H2S)气体的质量比为________；同温同压下，氨气和硫化氢气体的密度比为________。在标准状况下，0.01ml某气体的质量为0.44g，则该气体的密度为________g·L－1(保留两位小数)。
15．现有14.4gCO和CO2的混合气体，在标准状况下其体积为8.96L。
(1)该混合气体的平均摩尔质量为多少？
(2)混合气体中碳原子的个数为多少？(用NA表示阿伏加德罗常数)。
(3)将混合气体依次通过下列装置，最后收集在气球中(实验在标准状况下测定)。
①气球中收集到的气体的摩尔质量为多少？
②气球的体积为多少？
16．Ⅰ.标准状况下有：①6.72L甲烷，②3.01×1023个氯化氢分子，③13.6g硫化氢，④0.2mlNH3。对这四种气体的关系从小到大的顺序，请用序号填空。
(1)体积：
________________________________________________________________________。
(2)密度：
________________________________________________________________________。
(3)质量：
________________________________________________________________________。
(4)N(H)：
________________________________________________________________________。
Ⅱ.(1)与17gNH3所含有分子数相同的氧气的体积(标准状况)是____________L，氧原子数是____________。
(2)3.65g某气体在标准状况下的体积是2.24L，则其摩尔质量是________。
Ⅲ.CO和CO2的混合气体18g，完全燃烧后测得CO2的体积为11.2L(标准状况)。试回答：
(1)混合气体中CO的质量是多少？
(2)混合气体中CO2的标准状况下的体积是多少？
(3)混合气体在标准状况下的密度是多少？
17．某同学设计了利用氯酸钾分解制O2测定气体摩尔体积的探究实验。实验步骤如下：
①把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，放入干燥的试管中，准确称量试管和药品的总质量为15.95g。
②连接好实验装置，________________
③加热，开始反应，直到不再有气体产生为止
④测量排入量筒中水的体积为279.7mL
⑤准确称量试管和残留物的质量为15.55g
根据上述实验过程，回答下列问题：
(1)请补充②中的实验步骤________________________。
(2)以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤：
a.调整量筒的高度使广口瓶和量筒内的液面高度相同；
b.使试管和广口瓶内气体都冷却至室温；
c.读取量筒内液体的体积。
这三步操作的正确顺序是________(请填写步骤序号)。进行实验操作c时，若仰视读数，则读取氧气的体积________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(3)实验过程中产生氧气的物质的量是________ml；实验测得该条件下的气体摩尔体积是________(保留小数点后两位)。
课时作业3 气体摩尔体积
1．解析：在一定温度和压强下，气体的体积大小是由气体的分子总数决定的。
答案：C
2．解析：A项，前提是在标准状况下。B项，同温同压下，相同体积的气体具有相同的分子数。C项，该气体不一定处于标准状况下。D项，没有指出气体所处的条件，无法计算气体的体积。
答案：B
3．解析：等质量的H2与He的物质的量的关系为n(H2)∶n(He)＝2∶1，相同条件下气体的物质的量与体积成正比，所以其体积关系为V(H2)∶V(He)＝2∶1，C、D均错误；B中氦气应为单原子分子。
答案：A
4．解析：
答案：A
5．解析：设该气体的摩尔质量为M，则eq \f(ag·NAml－1,M)＝b，所以M＝eq \f(aNA,b)g·ml－1。cg该气体在标准状况下的体积为eq \f(cg,\f(aNA,b)g·ml－1)×22.4L·ml－1＝eq \f(22.4bc,aNA)L。
答案：B
6．解析：A项，质子数之比为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,32)×16))∶eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,44)×22))＝1∶1，正确；B项，同温、同压下，密度之比等于摩尔质量之比，即：32∶44＝8∶11，错误；C项，物质的量之比为eq \f(1,32)∶eq \f(1,44)＝11∶8，错误；D项，原子个数之比为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,32)×2))∶eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(1,44)×3))＝11∶12，错误。
答案：A
7．解析：联系气、液、固三种状态的物质中微粒聚集的方式进行分析，从微观角度理解影响气体、固体、液体物质的摩尔体积的因素。固体和液体物质中，分子间距离较小，分子间堆积较紧密，所以根据阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量及摩尔体积三个物理量就可以计算出分子大小和分子质量的近似值。对于气体物质来说，由于气体分子间距离比分子本身的体积要大得多，根据阿伏加德罗常数、物质的摩尔质量及摩尔体积三个物理量只能计算出分子质量的近似值。
答案：C
8．解析：同温同压下，相同体积的气体，其物质的量一定相等，A项未指明是气体，错误；甲烷和一氧化碳物质的量相等，分子数一定相等，与所处的条件无关；C、D两项未指明同温同压，均错误。
答案：B
9．解析：同温同压下，气体摩尔体积相等，相同体积的气体其物质的量相等，其分子数相等。A.每个分子中都有两个原子，所以其原子总数相等，故正确；B.根据ρ＝eq \f(M,Vm)知，两种气体的平均摩尔质量不一定相等，所以其密度不一定相等，故错误；C.根据m＝nM知，二者物质的量相等时，其摩尔质量不一定相等，则其质量不一定相等，故错误；D.两个瓶中摩尔质量不一定相等，故错误。故选A。
答案：A
10．解析：由阿伏加德罗定律可知，气体的体积比等于物质的量之比，n(A2)∶n(B2)∶n(X)＝1∶3∶2。根据反应前后原子守恒可知X的化学式为AB3。
答案：C
11．解析：两容器的温度和压强均相同，且气体质量相等，而甲的密度大于乙的密度，由ρ＝eq \f(m,V)可知V甲M乙，D错误。
答案：AB
12．解析：本题考查物质的量的计算。设容器的质量为xg，容积为VL，X气体的相对分子质量为M。则x＋eq \f(V,22.4)×32＝79、x＋eq \f(V,22.4)×28＝71，解得x＝15，V＝44.8，A项错误，B项正确；根据15＋eq \f(44.8,22.4)×M＝103，解得M＝44，C项正确；盛满氯气时总质量为15＋eq \f(44.8,22.4)×71＝157，D项错误。
答案：AD
13．解析：氢气的摩尔质量是2g/ml，氮气的摩尔质量是28g/ml，氧气的摩尔质量是32g/ml，当温度和压强相同时，气体摩尔体积相同，根据ρ＝eq \f(M,Vm)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)，A错误；根据pV＝nRT＝eq \f(m,M)RT和pM＝eq \f(m,V)RT＝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)，B正确；根据pV＝nRT＝eq \f(m,M)RT得V＝eq \f(mRT,Mp)，当它们的质量、温度和压强均相同时，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)答案：B
14．解析：根据阿伏加德罗定律，同温、同压、同体积的气体，物质的量相同，m＝nM，故质量之比等于摩尔质量之比，即eq \f(17,34)＝eq \f(1,2)；同温同压下，eq \f(ρ1,ρ2)＝eq \f(M1,M2)，即eq \f(17,34)＝eq \f(1,2)；标准状况下，0.01ml某气体的体积为0.01ml×22.4L·ml－1＝0.224L，ρ＝eq \f(m,V)＝eq \f(0.44g,0.224L)＝1.96g·L－1。
答案：1∶2 1∶2 1.96
15．解析：(1)混合气体的物质的量为eq \f(8.96L,22.4L·ml－1)＝0.4ml，eq \x\t(M)＝eq \f(14.4g,0.4ml)＝36g·ml－1。(2)0.4mlCO和CO2的混合气体中，碳原子为0.4ml。(3)①将混合气体依次通过氢氧化钠溶液和浓硫酸，则气球中收集到的气体是CO。CO的摩尔质量是28g·ml－1。②设原混合气体中CO的物质的量为n1ml，CO2的物质的量为n2ml，则有：eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(n1＋n2＝0.4,28n1＋44n2＝14.4))，解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(n1＝0.2,n2＝0.2))，因此气球中收集到0.2mlCO，在标准状况下的体积为4.48L。
答案：(1)36g·ml－1 (2)0.4NA (3)①28g·ml－1
②4.48L
16．解析：Ⅰ.①n(CH4)＝eq \f(6.72L,22.4L·ml－1)＝0.3ml；
②n(HCl)＝eq \f(3.01×1023,6.02×1023ml－1)＝0.5ml；
③n(H2S)＝eq \f(13.6g,34g·ml－1)＝0.4ml；
④n(NH3)＝0.2ml。
在标准状况下，物质的量大的气体体积也大，四种气体的体积由小到大的顺序为：④<①<③<②；密度的大小与摩尔质量成正比，故密度从小到大的顺序为：①<④<③<②；据m＝nM可知，质量从小到大的顺序为：④<①<③<②；根据每种气体的物质的量及分子组成可知氢原子数从小到大的顺序为：②<④<③<①。
Ⅱ.(1)气体分子数相同，则物质的量相同。n(NH3)＝eq \f(17g,17g/ml)＝1ml，所以n(O2)＝1ml，则标准状况下O2体积V(O2)＝1ml×22.4L/ml＝22.4L
N(O)＝2ml×6.02×1023ml－1＝1.204×1024
(2)n＝eq \f(V,Vm)＝eq \f(2.24L,22.4L/ml)＝0.1ml
M＝eq \f(m,n)＝eq \f(3.65g,0.1ml)＝36.5g/ml
Ⅲ.(1)设混合气体中CO的质量为x。
2CO＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2CO2
2×282×44
xeq \f(44x,28)
依题意，有eq \f(44x,28)＋(18g－x)＝eq \f(11.2L,22.4L·ml－1)×44g·ml－1，解得：x＝7g。
(2)V(CO2)＝eq \f(18g－7g,44g·ml－1)×22.4L·ml－1＝5.6L。
(3)由CO～CO2知，原混合气体为11.2L，则ρ混＝eq \f(18g,11.2L)≈1.607g·L－1。
答案：Ⅰ.(1)④<①<③<②
(2)①<④<③<②
(3)④<①<③<②
(4)②<④<③<①
Ⅱ.(1)22.4 1.204×1024 (2)36.5g·ml－1
Ⅲ.(1)7g (2)5.6L (3)1.607g·L－1
17．解析：(1)与气体有关的实验，连接好装置后要检验装置的气密性。
(2)在测量收集到O2的体积时，先将装置中的气体冷却至室温，然后调整量筒高度，使量筒内液面和广口瓶中液面相平，最后再读取量筒内水的体积。读数时若仰视量筒内的液面，会使读取O2的体积偏小。所以正确的顺序为bac。
(3)根据质量守恒定律，产生O2的质量为：15.95g－15.55g＝0.4g。n(O2)＝eq \f(0.4g,32g·ml－1)＝0.0125ml，则Vm＝eq \f(0.2797L,0.0125ml)＝22.38L/ml。
答案：(1)检查装置的气密性
(2)bac 偏小
(3)0.0125 22.38L/mlA
√
因为N2和CO具有相同的摩尔质量，所以两者质量相同时物质的量也相同，分子个数应相同，又因两者都是双原子分子，故原子个数也相等，分子数、原子数多少与密度无关
B
×
同温、同体积时，气体的物质的量之比等于压强之比，而B选项中没有提到压强，所以原子个数不一定相等
C
×
体积相同、密度相等，所以质量相等，C2H6和NO的摩尔质量也相等，所以分子个数相等，但由于它们的分子组成不同，所以原子个数不相等
D
×
同压强、同体积时，由于没有说明温度，所以两种气体的物质的量不一定相等，故原子个数不一定相等