适用于新高考新教材备战2025届高考化学一轮总复习第2章物质的量第6讲物质的量气体摩尔体积

第6讲物质的量气体摩尔体积

层次1基础性1.下列有关气体的说法,正确的是()A.不同体积的气体,分子数一定不同B.相同质量的氢气和甲烷,前者体积大C.相同体积、相同密度的N2O和CO2,两种气体的分子数一定相等D.相同条件下,相同体积的CO和CO2所含氧原子数目之比为1∶12.(2024·湖北部分重点中学联考)2023年5月30日神舟十六号载人飞船和中国空间站顺利合体。航天员在太空舱需要的氧气除了从地球运输外,在空间站制取的原理为:①2H2O2H2↑+O2↑;②CO2+4H2CH4+2H2O。下列有关说法不正确的是()A.反应①②均为氧化还原反应B.反应①中每生成2molH2,同时生成22.4LO2C.反应②中1molCO2被还原转移8mole-D.常温常压下,H2O的摩尔质量为18g·mol-13.(2023·广东茂名二模)科学家通过分析探测器从小行星“龙宫”带回地球的样品中,分析出有多种有机物分子,其中有以下两种,设阿伏加德罗常数的值为NA,下列说法正确的是()A.0.1mol·L-1乙酸溶液中含有H+的数目为0.1NAB.1mol丙氨酸中N—H数目为2NAC.1mol—NH2中电子数为10NAD.1mol乙酸可与足量钠反应生成22.4LH24.(2023·广东韶关二模)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是()A.30g甲醛分子其中心原子的价层电子对数为4NAB.标准状况下22.4LSO2与11.2LO2充分反应后的分子总数为NAC.12gC60和12g金刚石均含有NA个碳原子D.0.1mol·L-1Na2SO4溶液中含有的氧原子数为0.4NA5.关于等物质的量的NO和NO2,下列说法不正确的是()A.氧原子数目之比为1∶2B.摩尔质量之比为15∶23C.同温同压下,密度之比为23∶15D.常温常压下,所占体积之比为1∶16.我国科学家实现了CO2高选择性、高稳定性加氢合成甲醇(CH3OH)。设NA表示阿伏加德罗常数的值。(1)CH3OH的摩尔质量为g·mol-1。

(2)0.2molH2O中所含原子的数目为,所含质子数为。

(3)g水中所含氢原子的数目与1molCH3OH所含氢原子数相同。

(4)含0.1NA个O原子的CO2中所含电子数为。

(5)16gCH3OH完全燃烧生成CO2和H2O,消耗O2的体积(标准状况下)为。

层次2综合性7.(2023·广东肇庆第一中学二模)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是()A.68g熔融的KHSO4中含有0.5NA个阳离子B.标准状况下,22.4LN2和H2混合气中含NA个原子C.50mL12mol·L-1盐酸与足量MnO2共热,转移的电子数为0.3NAD.密闭容器中2molNO与1molO2充分反应,产物的分子数为2NA8.(教材改编题)已知14.4gCO和CO2的混合气体在标准状况下所占的体积为8.96L,设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是()A.其中所含CO2共有电子数为2.8NAB.标准状况下混合气体的密度约为1.61g·L-1C.其中含有5.6gCOD.混合气体的平均摩尔质量为36g·mol-19.(2023·广东佛山一模)硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用作分析试剂及鞣革的还原剂,工业制取Na2S2O3的总化学方程式为2Na2S+Na2CO3+4SO23Na2S2O3+CO2。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是()A.常温常压下,22.4LCO2中含有σ键个数为2NAB.每生成3molNa2S2O3,被还原的SO2的物质的量为4molC.等物质的量的Na2S和Na2S2O3,阴、阳离子个数比均为1∶2D.生成3molNa2S2O3转移电子的个数为8NA10.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是()A.标准状况下,1.12L18O2中含有中子数为NAB.31gP4(分子结构:)中的共价键数目为1.5NAC.100mL0.1mol·L-1的NaOH水溶液中含有氧原子数为0.01NAD.18.9g某三肽(相对分子质量为189)中的肽键数目为0.2NA11.有X、Y两个恒压密闭容器且X容积大于Y,X中充满CO气体,Y中充满CH4、O2、N2的混合气体,同温同压测得两容器中气体的密度相同。下列叙述中正确的是()A.两容器中气体平均摩尔质量不同B.Y中所含原子数更多C.Y容器中,CH4、O2和N2的质量比可能为1∶6∶3D.升温引燃Y中气体,Y中气体密度不变(产物中水为气态)12.(2024·安徽名校联盟联考)X、Y是短周期主族非金属元素,两者可以形成化合物XY2。在恒温密闭容器中,液态化合物XY2和一定量的氧气恰好完全燃烧,反应的化学方程式为XY2(液)+3O2(气)XO2(气)+2YO2(气)。在标准状况下测得生成物的体积为33.6L,密度为2.56g·L-1。下列叙述中正确的是()A.在标准状况下,参加反应的O2的体积为44.8LB.XY2的摩尔质量为76g·mol-1C.Y为碳元素D.在相同条件下测得反应后容器内的气压明显减小层次3创新性13.根据如图的转化关系判断,下列说法正确的是(反应条件已略去)()A.生成等质量的H2时,①和②反应消耗n(HCl)=n(NaOH)B.反应③中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶3C.反应③和④消耗等量的Al时,生成的n(Cu)∶n(Fe)=3∶2D.等浓度等体积的稀盐酸和NaOH溶液分别与足量Al反应,①②生成H2的分子数之比为3∶114.在一个容积固定的恒温容器中,有两个可左右滑动的密封隔板(如图)。在A、B、C内分别充入等质量的X、H2和Y三种气体,当隔板静止时,A中气体密度比C中气体密度大。下列说法不正确的是()A.压强:p(X)=p(H2)=p(Y)B.气体的体积:V(X)<V(Y)C.摩尔质量:M(X)<M(Y)D.分子数目:N(X)<N(Y)第6讲物质的量气体摩尔体积1.C解析不同体积的气体若所处温度和压强不同,所含分子数可能相同,A错误;相同质量的氢气和甲烷相比,氢气的物质的量大于甲烷,在相同温度和压强下,氢气的体积大于甲烷,但不同温度和压强下,则不一定,B错误;N2O和CO2的摩尔质量均为44g·mol-1,相同体积、相同密度的两种气体的质量相等,则其物质的量相同,所含分子数一定相等,C正确;相同条件下,相同体积的CO和CO2的分子数相同,则所含氧原子数目之比为1∶2,D错误。2.B解析反应①中H元素和O元素的化合价发生变化,反应②中C元素和H元素的化合价发生变化,均为氧化还原反应,A正确;题目未指明22.4LO2是否处于标准状况下,不能进行相关计算,B错误;反应②中C元素的化合价由-4价升为+4价,则1molCO2被还原转移8mole-,C正确;H2O的摩尔质量为18g·mol-1,D正确。3.B解析乙酸为弱酸,部分电离,且题中没有说明溶液体积,无法判断溶液中H+的数目,A错误;1mol丙氨酸中N—H键物质的量为2mol,即N—H数目为2NA,B正确;—NH2为氨基,1mol氨基中电子数为9NA,C错误;题中没有指明是否处于标准状况下,因此无法判断生成氢气的体积,D错误。4.C解析30g甲醛物质的量为1mol,甲醛的结构式为,1个甲醛分子其中心原子的价层电子对数是3,则30g甲醛分子其中心原子的价层电子对数是3NA,A错误;SO2和O2的反应是可逆反应,所以标准状况下22.4LSO2与11.2LO2充分反应后的分子总数大于NA,B错误;12gC60和12g金刚石均含1mol碳原子,则均含有NA个碳原子,C正确;没有溶液体积,且溶液中的溶剂水中也含有氧元素,所以无法计算溶液中的氧原子数,D错误。5.C解析1个NO和1个NO2分子中分别含有1个、2个氧原子,则等物质的量的NO和NO2中氧原子数目之比为1∶2,A正确;根据阿伏加德罗定律可知,同温同压下,等物质的量的NO和NO2的密度之比为其摩尔质量之比,即为15∶23,B正确,C错误;根据阿伏加德罗定律可知,常温常压下,等物质的量的NO和NO2所占体积之比为1∶1,D正确。6.答案(1)32(2)0.6NA2NA(3)36(4)1.1NA(5)16.8L7.A解析68g熔融的KHSO4的物质的量是68g136g·mol-1=0.5mol,硫酸氢钾在熔融状态下电离出K+和HSO4-,则含有0.5NA个阳离子,A正确;标准状况下,22.4LN2和H2混合气体的物质的量为1mol,含有2mol原子,个数为2NA,B错误;50mL12mol·L-1盐酸含HCl0.6mol,与足量MnO2共热,MnO2~4HCl~Cl2~2e-,反应过程中盐酸浓度变稀后不与MnO2继续反应,转移的电子数小于0.3NA,C错误;密闭容器中2molNO与1molO2充分反应,生成2molNO2,NO2会继续发生反应:2NO2N2O48.A解析14.4gCO和CO2的混合气体在标准状况下所占的体积为8.96L,设CO、CO2的物质的量分别为xmol、ymol,列出方程组:x+y=8.9622.428x+44y=14.4,解得x=0.2y=0.2。CO2的物质的量为0.2mol,其中所含电子数为0.2mol×22×NAmol-1=4.4NA,A错误;标准状况下混合气体的密度约为14.4g8.96L≈1.61g·L9.A解析常温常压下,气体摩尔体积不是22.4L·mol-1,无法计算22.4LCO2的物质的量及σ键数目,A错误;Na2S作还原剂,SO2作氧化剂,被还原,则每生成3molNa2S2O3,被还原的SO2的物质的量为4mol,B正确;Na2S由Na+和S2-构成,Na2S2O3由Na+和S2O32-构成,故等物质的量的Na2S和Na2S2O3,阴、阳离子个数比均为1∶2,C正确;每生成3molNa2S2O3,转移电子的个数为8N10.C解析标准状况下,1.12L18O2的物质的量为0.05mol,一个18O中含有中子数为10,则1.12L18O2中含有中子数为NA,A正确;31gP4的物质的量为0.25mol,根据白磷的分子结构可知一个白磷分子里含有六条共价键,则共价键数目为1.5NA,B正确;100mL0.1mol·L-1的NaOH水溶液中含有NaOH和H2O,都含有O原子,则含有氧原子数大于0.01NA,C错误;18.9g某三肽的物质的量为0.1mol,三分子氨基酸脱水形成三肽,一个三肽分子中含有两个肽键,则18.9g该三肽中的肽键数目为0.2NA,D正确。11.C解析根据M=ρ·Vm,同温同压下气体密度和气体摩尔体积都相同,则两容器中气体平均摩尔质量相同,A错误;Y的体积小,所含分子数少,但两容器中所含原子数无法比较,B错误;CO和N2的摩尔质量相等,则N2在Y中的含量可以是任意值,但CH4和O2的平均摩尔质量必须与CO的摩尔质量相等,设CH4、O2的物质的量分别为xmol、ymol,则16x+32y=28(x+y),xy=13,CH4、O2质量比为1×163×32=16,C正确;恒压下,升温引燃后水为气态,CH4+2O2CO12.B解析由化学方程式XY2(液)+3O2(气)XO2(气)+2YO2(气)可知,反应前后气体的体积不发生变化,故V(O2)=V(XO2)+V(YO2)=33.6L,A错误;生成物的总质量为33.6L×2.56g·L-1≈86.0g,氧气的物质的量为1.5mol,根据质量守恒定律可知XY2的质量为86.0g-1.5mol×32g·mol-1=38.0g,根据化学方程式可知n(XY2)=13n(O2)=13×1.5mol=0.5mol,XY2的摩尔质量为76g·mol-1,B正确;XY2的相对分子质量为76,结合产物XO2、YO2均为气体,则Y为硫元素,X为碳元素,C错误;反应前后气体分子数不变,则反应后容器内的气压不变,D13.C解析根据反应2Al+2NaOH+6H2O2Na[Al(OH)4]+3H2↑、2Al+6HCl2AlCl3+3H2↑,生成等质量的H2时,①和②反应消耗n(HCl)=3n(NaOH),A错误;反应③为2Al+3CuSO43Cu+Al2(SO4)3,其中氧化剂(CuSO4)与还原剂(Al)的物质的量之比为3∶2,B错误;反应④为2Al+Fe2O32Fe+Al2O3,反应③④消耗等量的Al时,生成的n(Cu)∶n(Fe)=3∶2,C正确;根据反应①和②可知,等量的HCl与NaOH分别与足