2023届新高考化学一轮复习物质的量　气体摩尔体积提能力

物质的量气体摩尔体积提能力一、选择题1．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48gB．同温同压条件下，等质量的氧气和臭氧的体积之比为2∶3C．16g臭氧中含有6.02×1023个原子D．1.0mol臭氧中含有的电子总数为18×6.02×10232．一定温度和压强下，30L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子，这些分子由1.204×1024个原子组成，下列有关说法中不正确的是()A．该温度和压强可能是标准状况B．若标准状况下该纯净物为气态，则其体积约是22.4LC．每个该气体分子含有2个原子D．若O2在该条件下为气态，则1molO2在该条件下的体积也为30L3．[2021·重庆复旦中学月考]某温度下，向图中所示a、b、c、d中分别通入等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体中的一种(已知密封隔板Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ可自由滑动，且与容器内壁摩擦不计)。下列说法中错误的是()A．d中通入的气体是CH4B．a和b中原子个数之比为16∶11C．a和c容器体积之比为1∶2D．c和d中气体密度之比为2∶14．工业上将氨气和空气的混合气体通过铂铑合金网发生氨氧化反应，若有标准状况下VL氨气完全反应，并转移n个电子，则阿伏加德罗常数(NA)可表示为()A．eq\f(11.2n,5V)B．eq\f(5V,11.2n)C．eq\f(22.4V,5n)D．eq\f(22.4n,5V)5．[2021·泰安一中月考]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ZB．相同条件下，同质量的三种气体，气体密度最小的是XC．若一定条件下，三种气体体积均为2.24L，则它们的物质的量一定均为0.1molD．同温下，体积相同的两容器分别充入2gY气体和1gZ气体，则其压强比为2∶16．NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A．22.4L(标准状况)氮气中含有7NA个中子B．1mol重水比1mol水多NA个质子C．12g石墨烯和12g金刚石均含有NA个碳原子D．1L1mol·L－1NaCl溶液含有28NA个电子7．已知NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是()A．3g3He含有的中子数为1NAB．1L0.1mol·L－1磷酸钠溶液含有的POeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4))数目为0.1NAC．1molK2Cr2O7被还原为Cr3＋转移的电子数为6NAD．48g正丁烷和10g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA8．NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A．常温常压下，124gP4中所含P—P键数目为4NAB．100mL1mol·L－1FeCl3溶液中所含Fe3＋的数目为0.1NAC．标准状况下，11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NAD．密闭容器中，2molSO2和1molO2催化反应后分子总数为2NA二、非选择题9．(1)在一定条件下，mgNH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g)，按要求填空。①若所得混合气体对H2的相对密度为d，则混合气体的物质的量为________。NH4HCO3的摩尔质量为________(用含m、d的代数式表示)。②若所得混合气体的密度折合成标准状况为ρg·L－1，则混合气体的平均摩尔质量为____________(用含ρ的代数式表示)。③若在该条件下，所得NH3、CO2、H2O(g)的体积分数分别为a%、b%、c%，则混合气体的平均相对分子质量为____________(用含a、b、c的代数式表示)。(2)最近材料科学家研究发现了首例带结晶水的晶体在5K下呈现超导性。据报道，该晶体的化学式为Na0.35CoO2·1.3H2O。若用NA表示阿伏加德罗常数，试计算12.2g该晶体中含氧原子数为________，氢原子的物质的量为________mol。(3)2molO3和3molO2的质量之比为________，分子数之比为________，同温同压下的密度之比为________，含氧原子数之比为________，体积之比为________。(4)在9.5g某二价金属的氯化物中含有0.2molCl－，此氯化物的摩尔质量为________，该金属元素的相对原子质量为________。(5)2.3gNa中含________mole－，在与足量水反应中产生标准状况下的H2________L。(6)气体化合物A的化学式可表示为OxFy，已知同温同压下10mLA受热分解生成15mLO2和10mLF2，则A的化学式为________，推断的依据是________________________________________________________________________。10．[2021·开封调研]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、氧的物质的量之比为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，此时混合物中铁的质量分数为________(保留两位小数)。(3)写出由C(炭粉)与Fe2O3在高温下反应制备α－Fe催化剂的化学方程式(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480gFe2O3粉末中加入炭粉的质量为________，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24L·mol－1)。11．[2021·浙江诸暨选考模拟]分别称取2.39g(NH4)2SO4和NH4Cl固体混合物两份。(1)将其中一份配成溶液，逐滴加入一定浓度的Ba(OH)2溶液，产生的沉淀质量与加入Ba(OH)2溶液体积的关系如图。混合物中n[(NH4)2SO4]∶n(NH4Cl)＝________。(2)另一份固体混合物中NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))与Ba(OH)2溶液(浓度同上)恰好完全反应时，溶液中c(Cl－)＝________(溶液体积变化忽略不计)。提能力1．C臭氧的摩尔质量是48g·mol－1，A项错误；同温同压条件下，等质量的氧气和臭氧的体积之比为3∶2，B项错误；1.0mol臭氧中含有的电子总数为24×6.02×1023，D项错误。2．A1mol气态物质在标准状况下的体积为22.4L，故该温度和压强不可能是标准状况，A项错误，B项正确；由分子数和原子数的关系可知该分子为双原子分子，且其物质的量为1mol，C项正确；根据题意，在此温度和压强条件下，Vm＝30L·mol－1，D项正确。3．B设四种气体的质量均为mg，则CH4、CO2、O2、SO2的物质的量分别表示为eq\f(m,16)mol、eq\f(m,44)mol、eq\f(m,32)mol、eq\f(m,64)mol，同温同压下，气体体积之比等于其物质的量之比，物质的量越大，气体体积越大，则a、b、c、d中分别为SO2、CO2、O2、CH4。d中通入的气体是CH4，A项正确；a、b中分别为SO2、CO2，二者物质的量之比为eq\f(m,64)mol∶eq\f(m,44)mol＝11∶16，则原子个数比为（11×3）∶（16×3）＝11∶16，B项错误；a、c中分别为SO2、O2，a和c容器体积之比为eq\f(m,64)mol∶eq\f(m,32)mol＝1∶2，C项正确；c、d中分别为O2、CH4，同温同压下，两种气体的密度之比等于其摩尔质量之比，因此c和d中气体密度之比为32∶16＝2∶1，D项正确。4．D依据4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化剂),\s\do5(△))4NO＋6H2O可知1molNH3参加反应转移5mol电子，参加反应NH3的物质的量为eq\f(V,22.4)mol，转移电子的物质的量为eq\f(5V,22.4)mol，已知在此反应中转移电子数为n，则n＝eq\f(5V,22.4)×NA，所以NA＝eq\f(22.4n,5V)。5．B根据题意知Mr（X）<Mr（Y）<Mr（Z）。三种气体的原子组成不能确定，因此原子数目相等的三种气体中质量最大的不一定是Z，A项错误；根据密度ρ＝eq\f(M,Vm)可知，气体处在相同的条件下，密度和相对分子质量成正比，三种气体中密度最小的是X，B项正确；气体的物质的量n＝eq\f(V,Vm)，Vm不一定等于22.4L·mol－1，所以它们的物质的量不一定均为0.1mol，C项错误；同温同体积的气体物质的量之比等于压强之比，由于Mr（Y）＝0.5Mr（Z），所以2gY气体和1gZ气体的物质的量之比是4∶1，因此其压强比也为4∶1，D项错误。6．C标准状况下22.4L氮气的物质的量为1mol，若该氮气分子中的氮原子全部为14N，则每个N2分子含有（14－7）×2＝14个中子，1mol该氮气含有14NA个中子，不是7NA，且构成该氮气的氮原子种类并不确定，故A错误；重水分子和水分子都是两个氢原子和一个氧原子构成的，所含质子数相同，故B错误；石墨烯和金刚石均为碳单质，12g石墨烯和12g金刚石均相当于12g碳原子，即eq\f(12g,12g/mol)＝1molC原子，所含碳原子数目为NA个，故C正确；1molNaCl中含有28NA个电子，但该溶液中除NaCl外，水分子中也含有电子，故D错误；故答案为C。7．BA项，3g3He的物质的量为1mol，其中含有1mol中子，即NA个中子；B项，由于POeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4))在溶液中发生水解反应，故1L0.1mol·L－1的Na3PO4溶液中含有的POeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4))的物质的量小于0.1mol，即POeq\o\al(\s\up1(3－),\s\do1(4))数目小于0.1NA；C项，据关系式K2eq\o(Cr,\s\up6(＋6))2O7～2Cr3＋～6e－可知1molK2Cr2O7被还原为Cr3＋转移的电子数为6NA；D项，正丁烷和异丁烷互为同分异构体，每个正丁烷或异丁烷分子中含有13个共价键，58g正丁烷和异丁烷的混合物的物质的量为eq\f(58g,58g·mol－1)＝1mol，则含有共价键的物质的量为13mol，即含有13NA个共价键。8．C每个P4分子中含6个P—P键，124gP4为1mol，含6molP—P键，A项错误；该溶液中含0.1molFeCl3，但因Fe3＋部分水解，即溶液中Fe3＋数目小于0.1NA，B项错误；标准状况下，11.2LCH4和C2H4的混合气体为0.5mol，即0.5mol混合气体中含2molH原子，C项正确；SO2和O2的反应为可逆反应，即反应后容器中气体分子总数大于2NA，D项错误。9．答案：（1）①eq\f(m,2d)mol6dg·mol－1②22.4ρg·mol－1③17a%＋44b%＋18c%（2）0.33NA0.26（3）1∶12∶33∶21∶12∶3（4）95g·mol－124（5）1.11.12（6）O3F2阿伏加德罗定律和质量守恒定律解析：（1）因为NH4HCO3（s）eq\o(=,\s\up7(△))NH3（g）＋CO2（g）＋H2O（g）①M（混）＝2dg/mol⇒n（混）＝eq\f(m,2d)mol，⇒M（NH4HCO3）＝2dg/mol×3＝6dg·mol－1。②eq\x\to(M)（混）＝22.4ρg·mol－1。③n（NH3）∶n（CO2）∶n（H2O）＝a%∶b%∶c%，eq\x\to(M)（混）＝17a%＋44b%＋18c%。（3）2molO3和3molO2的质量之比为eq\f(2×16×3,3×16×2)＝1∶1，分子数之比为2∶3，eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(M1,M2)＝eq\f(16×3,16×2)＝3∶2，含氧原子数之比为eq\f(2×3,3×2)＝1∶1，eq\f(V1,V2)＝eq\f(n1,n2)＝2∶3。（4）二价金属的氯化物可表示为MCl2，在9.5g某二价金属的氯化物中含0.2molCl－，则该氯化物的物质的量为0.1mol，摩尔质量为eq\f(9.5g,0.1mol)＝95g·mol－1；该金属元素的相对原子质量为95－35.5×2＝24。（5）n（Na）＝eq\f(2.3g,23g·mol－1)＝0.1mol，由于1个钠原子中含有11个电子，故2.3gNa中含有电子的物质的量n（e－）＝11n（Na）＝1.1mol。2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑2mol22.4L0.1molx2mol∶0.1mol＝22.4L∶xx＝eq\f(0.1mol×22.4L,2mol)＝1.12L。（6）根据阿伏加德罗定律可知10OxFy=15O2＋10F2根据原子守恒得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(10x＝30,10y＝20))，故x＝3，y＝2。10．答案：（1）1∶1（2）72.41%（3）2Fe2O3＋Ceq\o(=,\s\up7(高温))4FeO＋CO2↑（4）6g12L解析：（1）设FeO、Fe2O3分别为xmol、ymol，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，混合物中铁的质量分数为eq\f(3×56,72＋160)×100%≈72.41%。（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480gFe2O3为3mol，Fe2O3～2FeO，原料中必须有eq\f(1,3)的Fe2O3参加反应，即1molFe2O3参加反应，理论上要有0.5molC反应，即6gC。生成CO2为0.5mol，在该条件下体积为12L。11．答案：（1）1∶2（