2020届高考化学一轮复习气体摩尔体积阿伏加德罗定律作业

2020届高考化学一轮复习气体摩尔体积阿伏加德罗定律作业

‎　　建议用时：40分钟　　　满分：100分 一、选择题(每题6分，共72分)‎ ‎1．(2018·潍坊质检)下列说法正确的是(　　)‎ A．1 mol任何气体的气体摩尔体积都约为‎22.4 L·mol－1 ‎ B．‎20 ℃‎、1.0×105 Pa时，同体积的O2与CO2含有相同的分子数 C．当1 mol气态物质的体积为‎22.4 L时，该气体一定处于标准状况 D．2 mol气体的体积约为‎44.8 L 答案　B 解析　没有给出气体所处的温度和压强，标准状况下气体摩尔体积约为‎22.4 L·mol－1，A错误；根据阿伏加德罗定律，同温、同压下，同体积的任何气体都含有相同的分子数，B正确；1 mol气态物质在非标准状况时，体积也有可能等于‎22.4 L，C错误；没有给出气体所处的温度和压强，D错误。‎ ‎2．下列两种气体的分子数一定相等的是(　　)‎ A．质量相等、密度不同的N2和C2H4‎ B．体积相等的CO和N2‎ C．等温、等体积的O2和N2‎ D．等压、等体积的N2和CH4‎ 答案　A 解析　A项，由n＝，M(N2)＝M(C2H4)＝‎28 g/mol，故等质量的N2和C2H4分子数相等；B项，温度压强不确定，故等体积的CO和N2物质的量不确定；由阿伏加德罗定律，“三同”才能定“一同”，故C、D两项错误。‎ ‎3．下列关于同温同压下的两种气体‎12C18O和14N2的判断正确的是(　　)‎ A．体积相等时密度相等 B．原子数相等时具有的中子数相等 C．体积相等时具有的电子数相等 D．质量相等时具有的质子数相等 答案　C 解析　依据阿伏加德罗定律：在同温同压下的两种气体体积相同，分子数相同，而 ‎12C18O和 14N2分子中所含电子数相同，C正确。同温同压同体积条件下密度之比等于其摩尔质量之比， ‎12C18O的摩尔质量为‎30 g·mol－1，14N2‎ ‎ 的摩尔质量为‎28 g·mol－1，A错误；1个 ‎12C18O分子中所含中子数为16,1个14N2分子中所含中子数为14，B错误； ‎12C18O和 14N2分子中所含质子数相同，n＝，m相同、M不同，n不同，故等质量的两种气体所具有的质子数不同，D错误。‎ ‎4．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 B．气体密度相等 C．气体质量相等 D．摩尔质量相等 答案　A 解析　左瓶与右瓶中气体的物质的量相等，N2、O2分子均为双原子分子，A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；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。‎ ‎5．如图所示，①和②为两个体积相同的固定容器，图中“”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H2为1 mol，则②中所含原子总数为3.01×1023个 B．①和②中气体的质量之比为1∶8‎ C．H2、O2均能发生化合反应，但不能发生置换反应 D．两容器的温度和压强均相同 答案　B 解析　根据图示可知，①和②中H2与O2的分子个数之比为2∶1，若H2为1 mol，则O2为0.5 mol，故O原子数目为6.02×1023个，A错误；①和②中H2与O2的分子个数之比为2∶1，所以其物质的量之比为2∶1，质量之比为1∶‎ ‎8，B正确；H2能发生置换反应，如H2与CuO反应，O2也能发生置换反应，如O2与H2S反应，C错误；根据阿伏加德罗定律，①和②两容器体积相同，但气体分子个数不同，所以两容器的温度和压强不可能均相同，D错误。‎ ‎6．等温等压下，有质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，下列叙述中正确的是(　　)‎ A．体积之比为13∶13∶14‎ B．密度之比为14∶14∶13‎ C．质量之比为1∶1∶1‎ D．原子数之比为1∶1∶1‎ 答案　B 解析　三种气体分子的质子数分别为14、14、14，质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，物质的量相等，等温等压下，气体的体积与其物质的量成正比，所以三者体积之比为1∶1∶1，A错误；CO、N2、C2H2摩尔质量分别为‎28 g·mol－1、28 g·mol－1、26 g·mol－1，等温等压下，气体摩尔体积相同，根据ρ＝＝知，密度与摩尔质量成正比，则密度之比为28∶28∶26＝14∶14∶13，B正确；三种气体分子的物质的量相等，CO、N2、C2H2摩尔质量分别为‎28 g·mol－1、28 g·mol－1、26 g·mol－1，根据m＝nM知：质量与摩尔质量成正比为28∶28∶26＝14∶14∶13，C错误；1分子CO、N2、C2H2分别含原子数为2、2、4，所以三种气体原子数之比为1∶1∶2，D错误。‎ ‎7．下列有关C2H2和C6H6的叙述错误的是(　　)‎ A．二者的碳元素的质量分数相同 B．在标准状况下，等体积的两种物质含有的分子数相等 C．等物质的量时，二者质量之比为＝ D．等质量时，二者完全燃烧消耗相同状况下的氧气体积相等 答案　B 解析　C2H2与C6H6的最简式均为CH，故二者的碳元素的质量分数相同，A正确；标准状况下，C6H6为非气体，等体积的两种物质的物质的量不相等，所以含有的分子数也不相等，B错误；假设二者均为1 mol，则C2H2的质量为‎26 g，C6H6的质量为‎78 g，质量之比＝＝，C正确；假设二者质量均为‎78 g，则C2H2为3 mol，C6H6为1 mol,3 mol C2H2完全燃烧消耗7.5 mol O2，1 mol C6H6完全燃烧也消耗7.5 mol O2，D正确。‎ ‎8.室温时，两个容积相同的烧瓶中分别盛有M和N两种气体(同温同压)，取下弹簧夹A，使两烧瓶内的气体充分混合后，容器内的压强由大到小的顺序是(　　)‎ 编号 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ 气体M H2S H2‎ NH3‎ NO 气体N SO2‎ Cl2‎ HCl O2‎ A．②④①③ B．①②③④‎ C．④①②③ D．①④③②‎ 答案　A 解析　假设M、N均为1 mol，室温下混合时充分反应后容器中气体的物质的量为：①2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O；n(SO2)＝0.5 mol；②H2、Cl2室温时不反应；n(H2)＋n(Cl2)＝2 mol；③NH3＋HCl===NH4Cl，n(气体)＝0；④2NO＋O2===2NO2，n(NO2)＋n(O2)＝1 mol＋0.5 mol＝1.5 mol；依据同温恒容时，压强与气体的物质的量成正比，可知：压强由大到小的顺序为：②④①③，即答案为A。‎ ‎9．(2018·荆州质检)NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是 (　　)‎ A．0.1 mol Fe在0.1 mol氯气中充分燃烧时转移的电子数为0.3NA B．0.1 mol乙烷和丙烯的混合物所含氢原子数目为0.6NA C．‎64 g的SO2与足量的O2充分反应后可得到NA个SO3分子 D．标准状况下，‎2.24 L四氯化碳含有的分子数目为0.1NA 答案　B 解析　0.1 mol Fe在0.1 mol氯气中充分燃烧，Fe剩余，则转移电子数为0.2NA，A错误；乙烷和丙烯的分子式分别为C2H6、C3H6，故0.1 mol该混合物含有0.6NA个H原子，B正确；SO2与O2的反应为可逆反应，SO2不可能完全反应生成SO3，故得到SO3分子数小于NA，C错误；标准状况下，四氯化碳为液体，‎2.24 L CCl4的物质的量远大于0.1 mol，故所含分子数目远大于0.1NA，D错误。‎ ‎10．肼(N2H4)是火箭常用的高能燃料，常温下为液体，其球棍模型如图所示。肼能与双氧水发生反应：N2H4＋2H2O2===N2↑＋4H2O。用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)‎ A．标准状况下，‎11.2 L N2中含电子总数为5NA B．标准状况下，‎22.4 L N2H4中所含原子总数为6NA C．标准状况下，‎3.2 g N2H4中含有共价键的总数为0.6NA D．若生成‎3.6 g H2O，则上述反应转移电子的数目为0.2NA 答案　D 解析　1个N2分子含有14个电子，标准状况下，‎11.2 L N2的物质的量为0.5 mol，则所含电子数为7NA，A错误；标准状况下肼为非气体，‎22.4 L N2H4的物质的量远大于1 mol，故所含原子数远大于6NA，B错误；1个肼分子含有5个共价键，‎3.2 g N2H4的物质的量为0.1 mol，则所含共价键的数目为0.5NA，C错误；反应N2H4＋2H2O2===N2↑＋4H2O中，生成4 mol H2O时转移4 mol电子，故生成‎3.6 g(即0.2 mol)H2O时，转移电子的数目为0.2NA，D正确。‎ ‎11．一个密闭容器，中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分，当左边充入1 mol N2，右边充入一定量的CO时，隔板处于如图位置(保持温度不变)，下列说法正确的是(　　)‎ A．右边与左边分子数之比为4∶1‎ B．右侧CO的质量为‎5.6 g C．右侧气体密度是相同条件下氢气密度的14倍 D．若改变右边CO的充入量而使隔板处于容器正中间，保持温度不变，则应充入0.2 mol CO 答案　C 解析　左右两侧气体温度、压强相同，相同条件下，体积之比等于物质的量之比，左右体积之比为4∶1，则左右气体物质的量之比为4∶1，所以右侧气体物质的量＝ mol＝0.25 mol。相同条件下密度与摩尔质量成正比，则右侧气体密度是相同条件下氢气密度的＝14倍，故C正确。‎ ‎12．(2018·四川省绵阳中学高三模拟)硫代硫酸钠溶液与盐酸的反应(Na2S2O3＋2HCl===2NaCl＋S↓＋SO2↑＋H2O)可用于探索浓度对反应速率的影响。常温常压下，若该反应产生固体单质‎16 g，则反应中各有关物质的物理量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)(　　)‎ 答案　D 解析　该反应为S2O在酸性条件下的歧化反应，S2O中硫的化合价为＋2，每摩尔S2O参加反应生成1 mol单质硫和1 mol SO2，转移电子2 mol。故常温常压下反应生成‎16 g(即0.5 mol)单质硫时，必生成0.5 mol SO2，同时转移1 mol电子，需要注意的是常温常压下‎11.2 L SO2的物质的量不是0.5 mol，故只有D正确。‎ 二、非选择题(共28分)‎ ‎13．(14分)现有‎14.4 g CO和CO2的混合气体，在标准状况下所占的体积约为‎8.96 L。回答下列问题：‎ ‎(1)该混合气体的平均摩尔质量：_______。‎ ‎(2)混合气体中碳原子的个数：_______。(用NA表示阿伏加德罗常数的值)‎ ‎(3)将混合气体依次通过如图装置，最后收集在气球中。‎ ‎①气球中收集到的气体摩尔质量：_______；‎ ‎②标况下气球中收集到的气体的体积为_______；‎ ‎③气球中收集到的气体的电子总数为_______。(用NA表示阿伏加德罗常数的值)‎ 答案　(1)‎36 g·mol－1　(2)0.4NA　‎ ‎(3)①‎28 g·mol－1　②‎4.48 L　③2.8NA 解析　(1)混合气体的体积为‎8.96 L，则其物质的量为n＝＝＝0.4 mol，混合气体的平均摩尔质量为＝‎36 g·mol－1。‎ ‎(2)设混合气体中CO的物质的量为x，CO2的物质的量为y，则根据混合物的质量为‎14.4 g可得：28x＋44y＝14.4①；根据气体的物质的量为0.4 mol，可得x＋y＝0.4②；解①②得：x＝0.2 mol，y＝0.2 mol；由于CO和CO2中均含1个碳原子，故0.2 mol CO和0.2 mol CO2中共含0.4 mol C原子即0.4NA个。‎ ‎(3)将混合气体依次通过图中装置，则CO2会被NaOH溶液吸收，剩余CO，被浓硫酸干燥后，则在气球中收集到的是干燥纯净的CO气体；①气球中收集到的气体为CO，而一种物质的摩尔质量在数值上等于该物质的相对分子质量，故收集到的气体的摩尔质量为‎28 g·mol－1；②气球中的气体为CO，其体积V＝nVm＝0.2 mol×‎22.4 L·mol－1＝‎4.48 L；③一个CO含有14个电子，由(2)求出的CO的物质的量为0.2 mol，则电子的物质的量为0.2 mol×14＝2.8 mol，电子总数为2.8NA个。‎ ‎14．(14分)一定量的液态化合物XY2在一定量的氧气(标准状况)中恰好完全燃烧，反应的化学方程式为XY2(l)＋3O2(g)===XO2(g)＋2YO2(g)。冷却后，在标准状况下测得生成物的体积为672 mL，密度为‎2.56 g·L－1，则：‎ ‎(1)反应前O2的体积是________，XY2‎ 的质量是________(结果保留两位小数)。‎ ‎(2)化合物XY2的摩尔质量是________。‎ ‎(3)若XY2分子中X、Y两种元素的质量比为3∶16，则X、Y两种元素分别是________和________。(填元素名称)‎ 答案　(1)672 mL　‎0.76 g　(2)‎76 g·mol－1　‎ ‎(3)碳　硫 解析　(1)由化学方程式可知：反应前后气体的体积不变，因此，反应后气体的体积等于反应前氧气的体积，为672 mL；再根据质量守恒：m(XY2)＋m(O2)＝m(XO2)＋m(YO2)＝‎0.672 L×‎2.56 g·L－1得：m(XY2)＝‎0.672 L×‎2.56 g·L－1－×‎32 g·mol－1≈‎0.76 g。‎ ‎(2)1 mol XY2恰好能与3 mol O2反应，所以‎0.76 g XY2的物质的量应为：×＝0.01 mol，所以M(XY2)＝＝‎76 g·mol－1。‎ ‎(3)M(X)＝M(XY2)×＝‎76 g·mol－1×＝‎12 g·mol－1，X应为碳元素。M(Y)＝M(XY2)××＝‎32 g·mol－1，Y应为硫元素。‎