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[配套K12]2019版高考化学一轮复习 第一章 化学计量在实验中的应用 第1节 物质的量 气体摩尔体积课时跟踪练

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第 1 节 物质的量 气体摩尔体积
课时跟踪练
一、选择题 1.2017 年春,雾霾天气对环境造成了严重影响,部分城市开展 PM2.5 和臭氧的监测。 下列有关说法正确的是( ) A.臭氧的摩尔质量是 48 g B.同温同压条件下,等质量的氧气和臭氧体积比为 2∶3 C.16 g 臭氧中含有 6.02×1023 个原子 D.1.00 mol 臭氧中含有电子总数为 18×6.02×1023 解析:臭氧的摩尔质量是 48 g·mol,A 项错误;同温同压条件下,等质量的氧气和臭 氧体积比为 3∶2,B 项错误;1.00 mol 臭氧中含有电子总数为 24×6.02×1023,D 项错误。 答案:C 2.“物质的量”是国际单位制中的一个基本物理量,有关说法正确的是( ) A.质量相等的 O2 和 O3,物质的量之比为 2∶3 B.2 mol 氧气的摩尔质量为 62 g·mol-1 C.1 mol 任何物质都含有 6.02×1023 个分子 D.2 g H2 含有 1 mol 氢分子
mm 解析:设质量均为 m,则 n(O2)∶n(O3)=32∶48=3∶2,A 错误;摩尔质量的单位是 g·mol -1,数值上等于物质的相对分子(原子)质量,B 错误;1 mol 任何物质都约含有 6.02×1023 个微粒,不一定是分子,也有可能是离子或原子,C 错误;2 g H2 的物质的量是 1 mol,含 有 1 mol 氢分子,D 正确。 答案:D 3.设 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,0.1 mol Cl2 溶于水,转移的电子数目为 0.1NA B.常温常压下,18 g H2O 中含有的原子总数为 3NA C.标准状况下,11.2 L CH3CH2OH 中含有的分子数目为 0.5NA D.常温常压下,2.24 L CO 和 CO2 混合气体中含有的碳原子数目为 0.1NA 解析:氯水与水的反应是可逆反应,0.1 mol Cl2 溶于水转移的电子数目小于 0.1NA,A 错误;常温常压下,18 g H2O 物质的量为 1 mol,原子总数为 3 mol,B 正确;标准状况下 CH3CH2OH 为液体,不能用标准状况下气体摩尔体积计算,C 错误;常温常压下,2.24 L 气体 物质的量小于 0.1 mol,D 错误。
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答案:B

4.(2016·海南卷)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:根据方程式 2H2O===2H2↑+O2↑,光解 0.02 mol 水,可产生 0.02 mol H2 和 0.01 mol O2。可生成 H2 的质量为 0.04 g,A 错误;可生成氢的原子数为 2.408×1022 个,B 错误; 可生成标准状况下 H2 的体积为 0.448 L,C 错误;0.04 mol Na 与水反应产生 H2 和光解 0.02 mol 水生成 H2 理论上均为 0.02 mol,D 正确。 答案:D

5.下列各气体:①含 3.01×1023 个 O 的 CO2;②标准状况下 6.72 L 的 HCl;③3.4 g 的

NH3;④0.5 mol He。四种物质所含的原子总数由少到多的顺序是( )

A.①<③<④<②

B.③<①<②<④

C.④<①<②<③

D.④<②<①<③

解析:①含 0.75 mol 原子;②为 0.3 mol HCl,含 0.6 mol 原子;③为 0.2 mol NH3, 含 0.8 mol 原子;④含 0.5 mol 原子。

答案:D

6.标准状况下,1 L 的密闭容器中恰好可盛放 n 个 N2 分子和 m 个 H2 分子组成的混合气 体,则阿伏加德罗常数可近似表示为( )

A.22.4(m+n)

B.22.4×6.02×1023(m+n)

22.4(m+n) C. 6.02×1023

D.m+n

解析:由阿伏加德罗常数的定义可知,它指的是 1 mol 微粒中所含有的微粒数的多少,

由标准状况下 22.4 L 气体所含有的分子数为 1 mol,1 L 气体中所含有的气体分子数为(m

+n),可知阿伏加德罗常数可近似表示为 22.4(m+n)。

答案:A

7.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 教育配套资料 K12

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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

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 项错误;标准状况下肼为液体,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 项错误;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 项错误;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 项正确。

答案:D

8.(2018·深圳模拟)标准状况下,m g 气体 A 与 n g 气体 B 的分子数目一样多,下列

说法不正确的是( )

A.在任意条件下,若两种分子保持原组成,则其相对分子质量之比为 m∶n

B.25 ℃、1.25×105 Pa 时,两气体的密度之比为 n∶m

C.同质量的 A、B 在非标准状况下,其分子数之比为 n∶m

D.相同状况下,同体积的气体 A 与 B 的质量之比为 m∶n

解析:只要在相同条件下气体分子数相同,其物质的量、气体体积必相等,设 A、B 的

相对分子质量为 MA 和 MB,气体密度为 ρ A 和 ρ B,分子数为 NA 和 NB,其质量为 WA 和 WB。A 项,

mn MA=MB,则

MA∶MB=m∶n,正确;B

项,两气体的体积相等,则

ρ

A∶ρ

B=MA∶MB=m∶n,错

误;C 项,摩尔质量越大,单位质量的分子数目越少,等质量的 A、B 气体的分子数与其摩

尔质量成反比,即 NA∶NB=MB∶MA=n∶m,正确;D 项,同温同压下,同体积的气体分子数相

同,故 A 和 B 等体积时,WA∶WB=MA∶MB=m∶n,正确。

答案:B

9.常温常压下,往某密闭容器中充入两种气体,容器内气体的最终密度为 2.2 g·L-1(标

准状况),则充入的气体一定不可能为( )

A.NH3 和 HCl

B.NO 和 O2

C.HI 和 Cl2

D.SO2 和 HCl

解析:由题意得混合气体的平均摩尔质量=2.2 g·L-1×22.4 L·mol-1=49.28 g·mol

-1。A 项,NH3 和 HCl 的摩尔质量分别是 17 g·mol-1 和 36.5 g·mol-1,不可能是 49.28 g·mol -1;B 项,若生成 NO2 和 N2O4 的混合物时,符合题意;C 项,Cl2 过量时气体为 Cl2 和 HCl,符 合题意;D 项,可能为 49.28 g·mol-1,符合题意。

答案:A

二、非选择题

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10.某液体化合物 X2Y4,常用做火箭燃料。16 g X2Y4 在一定量的 O2 中恰好完全燃烧, 反应方程式为 X2Y4(l)+O2(g)===X2(g)+2Y2O(l)。冷却后(标准状况下)测得生成物的体积为 11.2 L,其密度为 1.25 g/L,则:

(1)反应前 O2 的体积 V(O2)为________; (2)X2 的摩尔质量为________;Y 元素的名称是________。 (3)若反应生成 0.1 mol X2,则转移电子的物质的量为________ mol。 解析:(1)根据化学方程式,参加反应的 O2 与生成的 X2 的物质的量相等。根据阿伏加德 罗定律,则参加反应的 O2 也为 11.2 L。 (2)生成的 X2 的质量为 11.2 L×1.2 g/L=14 g,故 X2 的摩尔质量为 14 g÷0.5 mol=
16 g 28 g/mol,参加反应的 X2Y4 与 O2 的物质的量相等,均为 0.5 mol,则 X2Y4 的摩尔质量为0.5 mol

=32 g/mol,故 Y 为氢元素。

(3)由化学方程式可知每生成 1 mol X2 转移 4 mol e-,则生成 0.1 mol X2 转移电子 0.4 mol。

答案:(1)11.2 L (2)28 g/mol 氢 (3)0.4

11.卫生部严令禁止在面粉生产中添加过氧化钙(CaO2)等食品添加剂。过氧化钙(CaO2) 是一种安全无毒物质,带有结晶水,通常还含有 CaO。

(1)称取 5.42 g 过氧化钙样品,灼热时发生如下反应:

2[CaO2·xH2O]―→2CaO+O2↑+2xH2O,得到 O2(标准状况下)的体积为 672 mL,该样品 中 CaO2 的物质的量为________。
(2)另取同一样品 5.42 g,溶于适量稀盐酸中,然后加入足量的 Na2CO3 溶液,将溶液中 Ca2+全部转化为 CaCO3 沉淀,得到干燥的 CaCO3 7.0 g。
①样品中 CaO 的质量为________。

②样品 CaO2·xH2O 中的 x 值为________。

解析:(1)n(CaO2)=n(CaO2·xH2O)=2n(O2)=22

2×672 mL 400 mL·mol-1=0.06

mol。

(2)①n(Ca2+)总=n(CaCO3)=7.0 g÷100 g/mol=0.07 mol m(CaO)原=(0.07 mol-0.06 mol)×56 g/mol=0.56 g ②x=(5.42 g-0.56 g-0.06 mol×72 g/mol) ÷18 g/mol÷0.06 mol=12 。

答案:(1) 0.06 mol (2)①0.56 g ②1/2

12.合成氨工业生产中所用的 α ?Fe 催化剂的主要成分为 FeO、Fe2O3。 (1)某 FeO、Fe2O3 混合物中,铁、氧的物质的量之比 4∶5,其中 Fe2+与 Fe3+物质的量之 比为________。

(2)当催化剂中 Fe2+与 Fe3+的物质的量之比为 1∶2 时,其催化剂活性最高,此时混合

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教育配套资料 K12 物中铁的质量分数为________(保留 2 位小数)。
(3)写出由 C(炭粉)与 Fe2O3在高温下反应制备 α ?铁触媒的化学方程式(另一种产物可溶 于水)__________________________________
____________________________________________________。 (4)为制得这种活性最高的催化剂,理论上应向 480 g Fe2O3 粉末加入炭粉的质量为 ________,生成实验条件下 CO2 的体积为________________(假设此实验条件下,气体摩尔 体积为 24 L·mol-1)。 解析:(1)设 FeO、Fe2O3 分别为 x mol、y mol,根据铁、氧物质的量之比得(x+2y)∶(x +3y)=4∶5,x∶y=2∶1,Fe2+与 Fe3+物质的量之比为 x∶2y=1∶1。(2)根据催化剂中 Fe2 +与 Fe3+的物质的量之比为 1∶2,可推知,FeO、Fe2O3 的物质的量之比为 1∶1,混合物中铁
3×56 的质量分数为72+160≈0.72。(3)由题给信息知,C(炭粉)会将一部分 Fe2O3 还原成 FeO,同 时 C(炭粉)被氧化成 CO2。(4)由于催化剂中 Fe2+与 Fe3+的物质的量之比为 1∶2 时,其催化 剂活性最高,此时反应后的混合物中,FeO、Fe2O3 的物质的量之比为 1∶1,原料 480 g Fe2O3
1 为 3 mol,Fe2O3~2FeO,原料中必须有3的 Fe2O3 参加反应,即 1 mol Fe2O3 参加反应,理论 上要有 0.5 mol C 反应,即 6 g C。生成 CO2 为 0.5 mol,在该条件下体积为 12 L。
高温 答案:(1)1∶1 (2)0.72 (3)2Fe2O3+C=====4FeO+CO2↑ (4)6 g 12 L
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