2018届高考化学大一轮复习作业：化学计量在实验中的应用1.1（附答案和解释）

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源莲山 课
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k J.Com  课时提升作业 一
物质的量　气体摩尔体积
(45分钟　100分)
一、选择题(本题包括12小题，每题6分，共72分)
1.“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64 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
【解析】选D。设质量均为m，则n(O2)∶n(O3)= ∶ =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。
2.(2017•南昌模拟)三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)<Mr(Y)=0.5Mr(Z)，下列说法正确的是(　　)
A.原子数目相等的三种气体，质量最大的是Z
B.相同条件下，等质量的三种气体，气体密度最小的是X
C.若一定条件下，三种气体体积均为2.24 L，则它们的物质的量一定均为0.1 mol
D.同温下，体积相同的两容器分别充2 g Y气体和1 g Z气体，则压强比为
2∶1
【解析】选B。根据题意三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)<Mr(Y)=0.5Mr(Z)，即Mr(X)<Mr(Y)<Mr(Z)。根据m=nM= Mr，分子数目相等的三种气体，质量最大的是相对分子质量最大的Z，因为不知道三种气体原子构成，原子数目相等的三种气体，质量最大的无法判断，故A错误；根据密度ρ= ，气体处在相同的条件下，则密度和相对分子质量成正比，三种气体密度最小的是X，故B正确；气体的物质的量n= ，Vm和气体的状态有关，三种气体体积均为2.24 L，Vm不一定等于22.4 L•mol-1，所以它们的物质的量不一定均为
0.1 mol，故C错误；同温下，体积相同的两容器分别充2 g Y气体和1 g Z气体，Mr(Y)=0.5Mr(Z)，则二者的物质的量之比是4∶1，同温同体积的气体物质的量之比等于压强之比，Y、Z气体所承受的压强比为4∶1，故D错误。
3.(2017•邢台模拟)下列有关气体体积的叙述中，正确的是(　　)
A.在一定的温度和压强下，各种气态物质体积的大小由气体分子的大小决定
B.在一定的温度和压强下，各种气态物质体积的大小由物质的量的多少决定
C.不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数一定不同
D.气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积，约为22.4 L
【解析】选B。决定物质体积的因素：①微粒数的多少，②微粒本身的大小，③微粒间的距离。对于气体物质，在一定温度和压强下，分子间的距离几乎相等，其体积的大小主要由分子数的多少来决定，A错误、B正确；气体的体积随温度和压强的变化而变化。体积不同的气体，在不同的条件下，其分子数可能相同，也可能不同，C错误；气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积，其大小是不确定的，会随着温度、压强的变化而变化，22.4 L•mol-1是标准状况下的气体摩尔体积，D错误。
【加固训练】
(2017•佛山模拟)下列叙述中正确的是(　　)
①在标准状况下，0.2 mol任何物质的体积均为4.48 L
②当1 mol气体的体积为22.4 L时，它一定处于标准状况下
③标准状况下，1 L HCl和1 L H2O的物质的量相同
④标准状况下，1 g H2和14 g N2的体积相同
⑤28 g CO的体积为22.4 L
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.①②③④　　　   B.②③⑥
C.⑤⑥　　     D.④⑥
【解析】选D。①在标准状况下，0.2 mol任何气体的体积均为4.48 L，不适用于液态和固态物质，错误；②当1 mol气体的体积为22.4 L时，它可能处于标准状况下，也可能不是标准状况，可调节温度和压强，错误；③标准状况下，H2O为液体，不能使用Vm=22.4 L•mol-1，说法错误；④1 g H2和14 g N2均为0.5 mol，标准状况下，体积相同，正确；⑤标准状况下，28 g CO的体积为22.4 L，未指明状态，错误；⑥同温同压下，气体的密度与气体的相对分子质量成正比，正确。
4.mg某金属M溶于过量盐酸中，放出的气体在标准状况下的体积为nL，并生成氯化物MCl2，则金属M的相对原子质量是(　　)
A. 　　   B. 　　   C. 　  　D.
【解析】选D。设金属M的相对原子质量为Ar，则金属M的摩尔质量为Arg•mol-1，则有
M　+　2HCl MCl2　+　H2↑
1 mol     22.4 L
      nL
 = ，解得Ar= 。
5.(2017•南昌模拟)室温时，两个容积相同的容器中分别盛有M和N两种气体(同温同压)，打开活塞，使两容器内的气体接触(如图)，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.①②③④　　　　　   B.①④③②
C.②④①③      D.④①②③
【解析】选C。假设容器的容积为1 L，反应后容器内气体的物质的量越大，容器内气体的压强就越大。①发生反应：2H2S+ SO2 3S↓+2H2O；反应后气体为0.5 L SO2；②在常温下H2与Cl2不能发生反应，所以混合后容器内气体的体积是2 L；③NH3+HCl NH4Cl，恰好完全反应，产物是固体，因此混合后容器内气体的体积是0 L；④2NO+O2 2NO2，所以混合后容器内气体的体积是1.5 L。气体的体积按照由大到小的顺序排列是②④①③，所以压强由大到小的顺序是②④①③。
6.在三个容积相同的密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，当它们的温度和密度都相同时，这三种气体的压强(p)从大到小的顺序是(　　)
A.p(Ne)>p(H2)>p(O2)
B.p(O2)>p(Ne)>p(H2)
C.p(H2)>p(O2)>p(Ne)
D.p(H2)>p(Ne)>p(O2)
【解析】选D。在三个容积相同的密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，当它们的温度和密度都相同时，可知质量相等。物质的量比为 ∶ ∶ ，同温同体积，压强比等于物质的量比，这三种气体的压强(p)从大到小的顺序是p(H2)>p(Ne)>p(O2)，故D正确。
7.(2017•汕头模拟)NA代表阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是(　　)
A.标准状况下，11.2 L气体氘气(D2)中含有0.5NA个中子
B.1 L 0.1 mol•L-1醋酸溶液中含有0.1NA个氢离子
C.电解精炼铜时，若电路中转移0.2NA个电子，则阳极质量一定减少6.4 g
D.NO2和H2O反应每生成2 mol HNO3时被还原的NO2分子数为NA个
【解析】选D。1 mol D2中含有2 mol中子，标准状况下，11.2 L气体D2中含有NA个中子，A项错误；醋酸为弱电解质，部分电离，1 L 0.1 mol•L-1醋酸溶液中含氢离子数目远小于0.1NA个，B项错误；电解精炼铜时，因阳极有杂质不断溶解，所以电路中转移0.2NA个电子时，阳极质量减少不一定为6.4 g，C项错误；3 mol NO2和1 mol H2O反应生成2 mol HNO3和1 mol NO，通过分析化合价变化可知起还原作用的NO2为2 mol，被氧化生成硝酸，起氧化作用的NO2为
1 mol，被还原生成一氧化氮，所以被还原的NO2为1 mol，分子数为NA个，D项正确。
【易错提醒】C选项，电解精炼铜时，阳极是粗铜，除了Cu放电溶解外，还有比铜活泼的铁、镍等杂质放电，以及活泼性差的Ag、Au等阳极泥产生，所以不能认为阳极减少的全是铜。D选项NO2与水的反应是自身氧化还原。NA类习题涉及方面广，注意知识间的联系。
8.(2017•淮南模拟)设NA代表阿伏加德罗常数的数值。则下列有关叙述正确的是(　　)
A.1 mol FeI2与足量氯气反应时转移的电子数为2NA
B.在1 L 0.1 mol•L-1的Na2CO3溶液中，阴离子总数小于0.1NA
C.7.8 g过氧化钠用于呼吸面具中完全反应时转移电子总数为0.1NA
D.将1 L 2 mol•L-1的FeCl3溶液加入沸水中，加热使之完全反应，所得氢氧化铁胶体粒子数为2NA
【解析】选C。1 mol FeI2与足量氯气反应时Fe2+和I-都要被氧化，转移的电子数为3NA，A错误；碳酸钠属于能够水解的盐，水解后阴离子总数增多，B错误；7.8 g过氧化钠的物质的量为0.1 mol，用于呼吸面具中完全反应时过氧化钠既是氧化剂，又是还原剂，转移电子总数为0.1NA，C正确；胶体中的粒子是多个简单粒子的聚合体，将1 L 2 mol•L-1的FeCl3溶液加入沸水中，加热使之完全反应，所得氢氧化铁胶体粒子数少于2NA，D错误。
9.NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是　世纪金榜导学号30682204(　　)
A.0.1 mol丙烯酸(CH2 CH—COOH)中含有双键数目为0.1NA
B.常温常压下，Cu—Zn—硫酸原电池中，正极产生1.12 L H2时，转移的电子数应为0.1NA
C.一定条件下定容容器中充入3 mol H2(g)和1 mol N2(g)发生反应：3H2(g)+N2(g) 2NH3(g)　ΔH=-QkJ•mol-1，当该反应放出0.25QkJ热量时，容器中的氢分子数共有2.25NA
D.在50 g质量分数为46%的乙醇水溶液中，含有的氢原子总数为3NA
【解析】选C。0.1 mol丙烯酸中含有碳碳双键和碳氧双键各0.1NA，A错误；常温常压下，1.12 L H2的物质的量小于0.05 mol，故转移的电子数小于0.1NA，B错误；根据化学方程式计算可知，消耗了0.75 mol氢气，还剩余2.25 mol，C正确；水中也含有氢原子，D错误。
10.(2016•海南高考)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(　　)
世纪金榜导学号30682205
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2H2O 2H2↑+O2↑，光解0.02 mol水，可产生0.02 mol H2和0.01 mol O2，则生成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0.02 mol H2，D正确。
11.(2017•长沙模拟)用NA代表阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是(　　)
世纪金榜导学号30682206
A.11.2 L CO和N2混合气体中含有的分子数是0.5NA
B.在铁参与的反应中，5.6 g铁完全反应失去的电子数一定为0.3NA
C.1 mol Na2O和1 mol Na2O2中，含阴离子的数目均为NA
D.常温下，pH=12的1 L氨水中含有的NH3•H2O分子数是0.01NA
【解析】选C。A项未指明气体所处的状态是否为标准状况，错误；B项铁可能生成+2价铁，也可能生成+3价，所以5.6 g铁完全反应转移的电子数不一定是0.3NA，错误；C项，1 mol Na2O和Na2O2中含有的阴离子均为1 mol，正确；D项，pH=12的1 L氨水中含有的OH-是0.01NA，含有的NH3•H2O分子数大于0.01NA，D错误。
12.(能力挑战题)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(　　)
 
世纪金榜导学号30682207
A.C2H2　　  B.CH4　  　C.CO2　  　D.NO
【解析】选C。体积相同、温度相同时，气体压强与物质的量成正比，根据图象知，相同温度下，氧气压强大于X气体，说明氧气的物质的量大，根据n= 知，质量相同时，物质的量与摩尔质量成反比，氧气的物质的量大于X，则氧气的摩尔质量小于X，这几个选项中只有二氧化碳摩尔质量大于氧气。
二、非选择题(本题包括2小题，共28分)
13.(13分)(1)在一定温度和压强下，1体积X2(g)和3体积Y2(g)化合生成2体积Z(g)，则Z气体的化学式是________(用X、Y表示)。
(2)A、B两种气体组成的混合气体8.6 g，在标准状况下体积为8.96 L。已知A与B的物质的量之比为3∶1，相对分子质量之比为14∶1，由此可推断A可能是________，B可能是__。
(3)在标准状况下，CO和CO2的混合气体质量为36 g，体积为22.4 L，则CO所占的体积是________L，质量是________g。
【解析】(1)根据阿伏加德罗定律可写出化学方程式：X2+3Y2 2Z，再根据质量守恒定律，可得Z的化学式应为XY3(或Y3X)。
(2)由题意可得n(A)+n(B)=0.4 mol，则3n(B)+n(B)=0.4 mol，即n(B)=0.1 mol，n(A)=0.3 mol。
设B的相对分子质量为Mr，则A的相对分子质量为14Mr。
0.3×14Mr+0.1×Mr=8.6，解得Mr=2，则A、B的相对分子质量分别为28、2，A可能为N2、C2H4或CO，B可能是H2。
(3)由题意列方程组得
 
解得：n(CO)=0.5 mol，n(CO2)=0.5 mol
故V(CO)=11.2 L，m(CO)=14 g。
答案：(1)XY3(或Y3X)
(2)N2(或CO或C2H4)　H2　(3)11.2　14
14.(15分)(能力挑战题)(2017•秦皇岛模拟)标准状况下，在乙室中充入1.2 mol HCl，甲室中充入NH3、H2的混合气体，静止时活塞如下图。已知甲室中气体的质量比乙室中气体的质量少33.8 g。
 
请回答下列问题：　世纪金榜导学号30682208
(1)甲室中气体的物质的量为________mol。
(2)甲室中气体的质量为________g。
(3)甲室中NH3、H2的物质的量之比为________，质量比为________。
(4)经过查资料知道HCl+NH3 NH4Cl(NH4Cl常温下是固体，假设固体的体积可忽略)，如果将活塞a去掉，当HCl与NH3完全反应后，活塞b将静置于刻度“________”(填数字)处。
【解析】(1)由题图可知甲、乙两室气体的体积之比为5∶3，故其物质的量之比也为5∶3，所以甲室中气体为2 mol；
(2)HCl气体的质量为1.2 mol×36.5 g•mol-1=43.8 g，则甲室中气体的质量为43.8 g-33.8 g=10 g；
(3)设氨气的物质的量为xmol，氢气的物质的量为ymol，根据其物质的量、质量列方程组为x+y=2，17x+2y=10，解得x=0.4，y=1.6，所以氨气和氢气的物质的量之比=0.4 mol∶1.6 mol=1∶4，其质量之比=(0.4 mol×17 g•mol-1)∶
(1.6 mol×2 g•mol-1)=17∶8；
(4)甲室中NH3的物质的量为2 mol×1/5=0.4 mol，能与0.4 mol HCl反应，剩余气体为2.4 mol，相同条件下，气体的体积之比等于其物质的量之比，所以活塞b会移至“6”处。
答案：(1)2　(2)10　(3)1∶4　17∶8　(4)6 文 章来
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