第3节 物质的量 气体摩尔体积
一、选择题
1.利用太阳能分解水制氢,若光解0.02 mol水,下列说法正确的是( ) A.可生成H2的质量为0.02 g
B.可生成氢的原子数为2.408×1023 个 C.可生成H2的体积为0.224 L(标准状况)
D.生成H2的量理论上等于0.04 mol Na与水反应产生H2的量
解析:选D。根据光解水的化学方程式:2H2O=====2H2↑+O2↑可知,光解0.02 mol水可产生0.02 mol H2和0.01 mol O2。A项,m(H2)=n(H2)·M(H2)=0.02 mol×2 g·mol1=0.04 g,错误;B项,N(H)=n(H2)×2×NA=0.04 mol×6.02×1023 mol1=2.408×1022,错误;C项,V(H2)=n(H2)·Vm=0.02 mol×22.4 L·mol
-1
-
-
光解
=0.448 L,错误;D项,由2Na+
2H2O===2NaOH+H2↑可知,0.04 mol Na与水反应产生0.02 mol H2,正确。
2.设NA为阿伏加德罗常数的值,如果a g某气态双原子分子的分子数为p,则b g该气体在标准状况下的体积 V(L)是( )
22.4ap
A.
bNA22.4NAbC.
a
解析:选D。解法一 公式法: p
a g该双原子分子的物质的量为 mol,
NA该双原子分子的摩尔质量为
aNA-= g·mol1, pp molNAa g
22.4abB. pNA22.4pbD. aNA
所以b g该气体在标准状况下的体积为
b gaNA-
g·mol1p
×22.4 L·mol1=
-
22.4pb
L。 aNA
解法二 比例法:
同种气体其分子数与质量成正比,设b g该气体的分子数为N a g ~ p b g ~ N
bppb22.4pb
则:N=,所以b g该气体的物质的量为,在标准状况下的体积为 L。
aaNAaNA3.(2024·天津第一中学高三月考)双酚基丙烷(BPA,分子式为C15H16O2)可能降低男性及女性的生育能力。下列有关判断不正确的是( )
A.BPA的摩尔质量是228 g·mol1
-
B.1 mol BPA中含有6.02×1023个分子 C.BPA属于有机化合物
D.1 mol BPA在标准状况下的体积约为22.4 L 解析:选D。BPA在标准状况下肯定不是气体。 4.下列说法中正确的是( )
A.在一定温度和压强下,固体或液体物质体积大小只由构成微粒的大小决定 B.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数一定不同 C.在一定温度下,各种气态物质体积的大小由构成气体的分子数决定 D.22 g CO2与标准状况下11.2 L HCl所含的分子数相同
解析:选D。在一定温度和压强下,固体或液体的体积主要取决于粒子数和粒子大小,故A错误;决定气体体积的因素是温度、压强、气体的分子数,不同的气体,体积不同,它们所含的分子数不一定不同,故B错误;压强对分子间的距离有影响,该选项未指明压m22 g
强,无法使用阿伏加德罗定律判断,故C错误;根据公式求算n(CO2)===M44 g·mol-1V11.2 L
0.5 mol,n(HCl)===0.5 mol,二者物质的量相等,所以分子数相等,故D
Vm22.4 L·mol-1正确。
5.1个硫原子的质量是a g,1个12C原子的质量是b g,用NA表示阿伏加德罗常数的值,则下列说法中正确的是( )
12a
①该硫原子的相对原子质量为 bm
②m g该硫原子的物质的量为 mol
aNA③该硫原子的摩尔质量是aNA g ④a g该硫原子所含的电子数为16NA A.①③ C.①②
B.②④ D.②③
1
解析:选C。①相对原子质量为1个原子的实际质量与1个12C原子质量的的比值,
12该硫原子的相对原子质量为
12amm,正确;②m g该硫原子的个数为,其物质的量为 mol,baaNA
-
正确;③该硫原子的摩尔质量是aNA g·mol1,不正确;④a g该硫原子只有1个硫原子,1个硫原子所含电子数为16,故a g该硫原子所含的电子数为16,不正确。
6.如图两瓶体积相等的气体,在同温同压时瓶内气体的关系一定正确的是( )
A.所含原子数相等 C.气体质量相等
B.气体密度相等 D.摩尔质量相等
解析:选A。左瓶与右瓶中气体的物质的量相等,N2、O2和NO分子均为双原子分子,A项正确;N2、O2的比例不固定,气体的质量不一定相等,密度不一定相等,B、C项错误;当N2与O2的物质的量相等时,摩尔质量相等,其余情况摩尔质量不相等,D项错误。
7.下列叙述中正确的是( )
①标准状况下,1 L HCl和1 L H2O的物质的量相同 ②标准状况下,1 g H2和14 g N2的体积相同 ③28 g CO的体积为22.4 L
④两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同 ⑤同温同体积下,气体的物质的量越大,则压强越大 ⑥同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比 A.①②③ C.②③⑥
B.②⑤⑥ D.④⑤⑥
解析:选B。标准状况下,H2O不是气体,而HCl为气体,所以虽然二者体积相同,但物质的量不相同,①错误;同样在④中所指的物质不一定是气体,④错误;标准状况下,1 g H2和14 g N2的物质的量均为0.5 mol,故体积相同,②正确;28 g CO的物质的量是1 mol,但条件不确定,所以体积不一定是22.4 L,③错误;同温同体积下,气体的压强与物质的量成正比,所以物质的量越大,压强越大,⑤正确;同温同压下,气体的密度与其相对分子质量成正比,⑥正确。故选B。
8.如图表示1 g O2与1 g X气体在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系,则X气体可能是( )
A.C2H4
B.CH4
C.CO2 D.NO
解析:选C。由题图可知,相同温度时,p(O2)>p(X),在同质量、同体积、同温度条件下,气体的相对分子质量与压强成反比,即相对分子质量越大,压强越小。所给选项中只有CO2的相对分子质量大于O2,故C正确。
9.(名师原创)胞嘧啶是DNA水解产物之一,是精细化工的重要中间体。胞嘧啶可由5-巯基甲脲嘧啶、浓氨水和氯乙酸在一定条件下合成,则反应时NH3和 5-巯基甲脲嘧啶的物质的量之比为( )
A.1∶1 C.3∶1 答案:A
10.(2024·浦东模拟)如图是氨与氯化氢反应的装置。抽走玻璃片充分反应,反应中有关物理量的描述中正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)( )
B.2∶3 D.2∶1
A.气体反应物的总体积为0.224 L B.生成物的分子个数为0.005NA C.产物中的N—H键个数为0.02NA
D.加水溶解后所得溶液中NH4数目为0.005NA
解析:选C。A项,未知气体所处的状态时,气体反应物的总体积无法确定,错误;B项,生成物NH4Cl为离子化合物,不存在分子,错误;D项,NH4部分水解,错误。
11.某气体的摩尔质量为M g·mol1,NA表示阿伏加德罗常数的值,在一定温度和压强下,体积为V L的该气体所含有的分子数为X,则
A.V L该气体的质量(以g为单位) B.1 L该气体的质量(以g为单位) C.1 mol该气体的体积(以L为单位) D.1 L该气体中所含的分子数
解析:选B。在一定温度和压强下,体积为V L的该气体所含有的分子数为X,则气体XX-
的物质的量为n= mol。A.以 g为单位,V L该气体的质量为 mol×M g·mol1,故A
NANAXMX--
错误;B.该气体的密度为 mol×M g·mol1÷V L= g·L1,故B正确;C.1 mol该
NAVNAXX
气体的体积(以L为单位)为V÷,故C错误;D.1 L该气体所含的分子数为,故D错误。
NAV
12.下列叙述不正确的是( )
A.在0 ℃,1.01×105 Pa时,11.2 L氮气所含原子数目为NA B.标准状况下,5.6 L SO3的质量约为20 g
C.同温同压下,16 g CH4与44 g CO2具有相同的体积 D.标准状况下,CO和N2的密度相同
解析:选B。0 ℃,1.01×105 Pa为标准状况,11.2 L氮气的物质的量为0.5 mol,所含原子数目为NA,故A正确;标准状况下SO3不是气体,故B错误;16 g CH4与44 g CO2均为1 mol,则同温同压下这两种气体具有相同的体积,故C正确;CO和N2具有相同的摩尔质量,同温同压下二者密度相同,故D正确。
13.(2024·合肥第一次质检)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( ) A.0.1 mol C2H6O分子中含C—H键的数目为0.5NA B.1 L 0.1 mol·L1 NH4Cl溶液中含有的NH4数目为0.1NA C.8.4 g NaHCO3和MgCO3的混合物中含有的阴离子数目为0.1NA D.标准状况下,2.24 L Cl2与过量NaOH溶液反应转移的电子数为0.2NA
解析:选C。若C2H6O为CH3—O—CH3,则0.1 mol C2H6O分子中含C—H键的数目为0.6NA,A项错误;由于NH4水解,故1 L 0.1 mol·L1 NH4Cl溶液中含有的NH4数目小于
+
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MX
表示( ) VNA