高考化学大一轮复习 习题 第1讲 物质的量 气体摩尔体积（教师版）

物质的量气体摩尔体积一、选择题1、(2023·全国甲卷)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是（）A．0.5mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA标准状况下，22.4LSO3中电子的数目为4.00NAC．1.0LpH=2的H2SO4溶液中H+的数目为0.02NAD．1.0L1.0mol/L的Na2CO3溶液中CO32-的数目为1.00NA【答案】A【解析】异丁烷的结构式为3,烷烃的共价键的数目符合3n+1（n：碳原子数），0.5mol异丁烷的共价键为0.5×（3×4+1）×NA=6.5NA，故A正确；标准状况下,SO3的状态固态，SO3的粒子个数、电子数不可求，故B错误；pH=2的H2SO4，C(H+)=10-2mol/L1.0L的N(H+)=10-2mol/L×1.0L×NA=10-2NA,故C错误；Na2CO3溶液中CO32-要发生水解，水解程度未知，粒子个数不可求，故D错误。2、(2023·渭南市一模）近日，中科院上海高研院在二氧化碳电催化转化研究中取得重要进展。通过调控的孔道结构和表面活性位构型，成功实现了直接转化生成乙醇。用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，5.6LCO2中所含电子数目为4NAB.25℃时，C2H5OH所含共价键的数目为8NAC.0.1mol乙醇和0.2mol乙酸发生酯化反应，最多可生成0.1NA乙酸乙酯D.CO2电催化过程中，每生成乙醇，转移电子的数目为【答案】D【解析】A．标准状况下5.6LCO2的物质的量为mol，1molCO2中含(6+8+8)mol=22mol电子，所以标准状况下5.6LCO2中含电子的数目为5.5NA，A错误；B．不确定乙醇的物质的量，不能计算其共价键数目，B错误；C．乙醇和乙酸发生的酯化反应是可逆反应，不能进行到底，生成小于0.1NA乙酸乙酯，C错误；D．电催化过程中由CO2生成乙醇的过程中碳元素由+4价降低到-2价，所以每生成1mol乙醇，转移电子的数目为12NA，D正确。答案选D。3．（2023.咸阳一模）NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A．18gH218O含有的中子数为10NAB．22.4L乙烯和乙烷的混合气体中所含的分子数为NAC．2molNO与1molO2在密闭容器中充分反应后的分子数小于2NAD．在1L0.1mol/L的Na2CO3溶液中，由于水解导致溶液中阴离子总数小于0.1NA【答案】C【详解】A．1个H218O中含有中子数=18-8=10，18gH218O的物质的量小于1mol，所以18gH218O含有的中子数小于10NA，A错误；B．未说明标准状况，无法利用标况下的气体摩尔体积计算器分子数，B错误；C．2molNO与1molO2在密闭容器中发生反应2NO+O2=2NO2，产物的分子数为2NA，但同时存在平衡2NO2⇌N2O4，所以分子数小于，C正确；D．Na2CO3溶液中的水解方程式CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-，消耗1mol碳酸根时生成2mol阴离子，故阴离子总数大于0.1NA，D错误；答案选C。4、(2021·全国卷Ⅱ)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是()A.18g重水(D2O)中含有的质子数为10NAB.3mol的NO2与H2O完全反应时转移的电子数为4NAC.32g环状S8()分子中含有的S—S键数为1NAD.1LpH＝4的0.1mol·L－1K2Cr2O7溶液中Cr2Oeq\o\al(2－,7)离子数为0.1NA【答案】C【解析】重水的摩尔质量是20g·mol－1，1mol重水中含有10mol质子，所以18g重水中含有的质子数为eq\f(18g,20g·mol－1)×10×NAmol－1＝9NA，A错误；NO2与H2O反应的化学方程式为3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，则3molNO2与H2O完全反应时转移的电子数为2NA，B错误；1molS8分子中含有8molS—S键，32gS8分子中含有的S—S键数为eq\f(32g,32g·mol－1×8)×8×NAmol－1＝1NA，C正确；由于K2Cr2O7溶液中存在Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋H2O⇌2CrOeq\o\al(2－,4)＋2H＋平衡，1LpH＝4的0.1mol·L－1K2Cr2O7溶液中Cr2Oeq\o\al(2－,7)离子数小于0.1NA，D错误。5．（2023.联盟统考题）NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（）A．3.9gNa2O2固体中含阴、阳离子的总数为0.2NAB．标准状况下，4.48LSO2和足量O2反应，生成的SO3分子数目为0.2NAC．常温常压下，28g乙烯与丙烯的混合物所含的原子数目为6NAD．2mol苯中含有碳碳双键的数目为6NA【答案】C【解析】A项，Na2O2由Na+与O22-组成，3.9gNa2O2的物质的量为0.05mol，离子的物质的量为0.05mol×3=0.15mol，故A错；B项，SO2与O2的反应为可逆反应，生成的分子个数不可求，故A错；；C项，乙烯与丙烯的最简式相同均为CH2，可用最简式进行计算，n（CH2）=28g÷14g/mol=2mol，N原子=2mol×3NA=6NA不正确；C项正确，苯环中不存在碳碳双键，故D错。6.我国在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成，其中部分核心反应如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是A.反应①消耗44gCO2，转移电子数为6NAB.反应②和③的总反应方程式为CH3OH+H2O2=HCHO+2H2OC.30gHCHO与DHA的混合物中含氧原子数目为2NAD.淀粉与纤维素的分子式相同，但二者不互为同分异构体【答案】C【解析】转化过程中各步反应的化学方程式如表所示：①CO2+3H2=CH3OH+H2O，②CH3OH+O2=H2O2+HCHO，③，④，据此分析解题。A．反应①消耗1molCO2，同时消耗3molH2，转移电子数为6NA，故A项正确；B．据分析，反应②和③的总反应方程式为CH3OH+H2O2=HCHO+2H2O，故B项正确；C．HCHO与DHA的最简式均为CH2O，则30gHCHO与DHA的混合物中含氧原子的物质的量为，故C错误；D．淀粉与纤维素的分子式相同，均为(C6H10O5)n，但n值不同，故二者既不是同系物也不互为同分异构体，故D项正确；故答案选C7.(2021·浙江6月选考)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三肽C6H11N3O4(相对分子质量：189)中的肽键数目为0.2NA【答案】C【解析】A项，每个18O2中含有20个中子，标准状况下1.12L18O2的物质的量为0.05mol，含有中子数为0.05×20NA＝NA，正确；B项，每个P4分子中含有6个共价键，31gP4的物质的量为0.25mol，含有共价键的数目为0.25×6NA＝1.5NA，正确；C项，溶液中除溶质NaOH中含氧原子，溶剂H2O中也含有氧原子，故溶液中含氧原子数大于0.01NA，不正确；D项，每个该三肽分子中含有2个肽键，18.9g该三肽的物质的量为0.1mol，含有肽键数目为0.2NA，正确。8、设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法错误的是A．50g质量分数为46%的乙醇水溶液中氧原子数为0.5NAB．标准状况下，10.4g苯乙烯中，含有的碳碳双键总数为0.1NAC．0.5molC2H4和C3H4O2的混合物完全燃烧，消耗O2分子数目为1.5NAD、一定条件下1mol乙醇与1mol乙酸充分反应生成的乙酸乙酯分子数小于NA【答案】A【详解】A．在50g46%的乙醇溶液中，乙醇含有的O原子的物质的量n==0.5mol，而乙醇溶液中除了乙醇外，水也含O原子，则水中含有的O原子的物质的量n==1.5mol，故此溶液中共含O原子为2mol，即2NA个，故A错误；B．标准状况下，10.4g苯乙烯分子中，含有的碳碳双键总数为：×NAmol-1=0.1NA，故B正确；C．0.5molC2H4和C3H4O2（可看做C2H4•H2O）混合物完全燃烧，消耗O2分子数目为1.5NA，故C正确；D．乙醇和乙酸的酯化反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，一定条件下1mol乙醇与1mol乙酸充分反应生成的乙酸乙酯分子数小于NA，故D正确；故选A。9、（改编）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（）A.1mol苯分子中含碳碳双键的数目为3NAB.14gCO和N2的混合物中含有的质子数为7NAC.标准状况下，22.4LCHCl3分子中所含Cl原子数为3NAD.0.1molH2和0.1molI2于密闭容器中充分反应，转移的电子总数为0.2NA【答案】B【解析】A．苯分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊的化学键，苯中不含有碳碳双键，A错误；B．1个CO和1个N2分子中均含有14个质子，CO、N2的摩尔质量均为28g/mol，所以14gCO和N2的混合物中含有的质子数为，B正确；C．标准状况下，CHCl3不是气体，无法计算22.4LCHCl3的物质的量及所含C1原子数，C错误；D．H2和I2的反应H2(g)+I2(g)2HI(g)为可逆反应，0.1molH2和0.1molI2不能全部反应，则转移的电子总数小于0.2NA，D错误；故选B。10、（2023.成都市第二次模拟）设NA表示阿伏加德罗常数值，下列叙述一定正确的是A.28g14CO中含有中子数为14NAB.1molO2与一定量甲烷反应转移电子数目为4NAC.1L浓度为0.1mol∙L−1Na2CO3溶液中阴离子数目为0.1NAD.28gC2H4和C3H6混合物中含有共用电子对数目6NA【答案】D【解析】A．28g14CO中含有中子数为，故A错误；B．1molO2与一定量甲烷反应，甲烷若量很少，则转移电子数目小于4NA，故B错误；C．1L浓度为0.1mol∙L−1Na2CO3溶液中碳酸钠物质的量为0.1mol，由于碳酸根水解生成碳酸氢根和氢氧根，则阴离子数目大于0.1NA，故C错误；D．28gC2H4和C3H6混合物，若全部是乙烯，则含有共用电子对数目，若是C3H6，则含有共用电子对数目，共用电子数目相同，故D正确。综上所述，答案为D。11、（2023成都市蓉城名校联盟第二次联考）设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.0.25mol∙L−1NH4Cl溶液中，NH4+的数目为0.25NAB.2.24LN2与足量H2充分反应后，生成NH3的数目为0.2NAC.0.2mol环氧乙烷()中，含有共价键总数为1.4NAD.2molCH4与足量Cl2在光照条件下充分反应后，生成CH3Cl的数目为2NA【答案】C【解析】A．0.25mol·L-1NH4Cl溶液，体积未知，无法计算NH4+的数目，故A错误；B．2.24LN2与足量H2充分反应后，不清楚是否在标准状况下，无法计算氮气物质的量，而且氮气和氢气反应是可逆反应，因此生成NH3的数目也无法计算，故B错误；C．环氧乙烷()中含有4个碳氢键，2个碳氧键，1个碳碳键，因此0.2mol环氧乙烷()中，含有共价键总数为1.4NA，故C正确；D．甲烷和氯气反应是一系列的反应，产物有一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳，则生成CH3Cl的数目小于2NA，故D错误。综上所述，答案为C。12.（2023泸州市第二次诊断性考试）NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A.18gH218O中含有的质子数为10NAB.1mL2mol/LH3PO4溶液中H+离子数小于0.002NAC.2.3g钠用铝箔包裹与足量水反应，生成H2分子数为0.05NAD.标准状况下，2.24L乙烯与Br2完全反应，断裂共价键总数为0.1NA【答案】B【解析】A．H218O的摩尔质量为20g/mol，18gH218O为0.9mol，含有的质子数为9NA，A错误；B．磷酸为弱酸，不能完全电离，1mL2mol/LH3PO4溶液含有磷酸的物质的量为0.002mol，电离产生的氢离子小于0.002mol，B正确；C．铝箔能与钠和水的反应产物氢氧化钠反应放氢气，因此生成氢气的分子数大于0.05NA，C错误；D．标准状况下2.24L乙烯为0.1mol，与溴单质完全反应，乙烯和溴单质中的共价键都会断裂，断裂共价键的数目不是0.1mol，D错误；故选B。13、利用电催化实现CO2到C2H5OH的转化，反应原理：6H2+2CO2C2H5OH+3H2O。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列有关说法正确的是A.11.2LCO2中含分子的数目为0.5NAB.23gC2H5OH中含共价键的数目为4NAC.生成1molC2H5OH转移电子的数目为8NAD.4gH2与4gD2所含中子的数目相差NA【答案】B【解析】A．没有明确是否是标准状况，所以无法通过体积求出二氧化碳所含分子数目，A错误；B．C2H5OH的结构式为，则23gC2H5OH中含共价键的数目为=4NA，B正确；C．根据上述方程式可知，生成1molC2H5OH，转移的电子数为=12NA，C错误；D．H2无中子，4gD2的中子数为=2NA，所以4gH2与4gD2所含中子的数目相差2NA，D错误；故选B。14．（2023.北京市昌平区第二次统考）NA表示阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是A．1mol/L的H2SO4溶液中含2NA个H+B．46gNO2所含氧原子数为NAC．1mol中含键的个数为10NAD．22.4LO2的分子个数为NA【答案】10．C【详解】A．没有给定溶液的体积，无法计算所含有H+的数目，选项A错误；B．46gNO2中含有1molNO2，含有2mol氧原子，含有氧原子数为2NA，选项B错误；C．中含有2个C-C键，1个C=C、一个C-N、一个C=N、5个C-H，故所含有的键为10个，故1mol中含键的个数为10O2，选项C正确；D．没有说明标准状况下，22.4LO2的物质的量不一定为1mol，故分子个数不一定为O2，选项D错误；答案选C。15、（2023.广州一模）2021年，我国科学家利用CO2为原料人工合成淀粉，合成过程中发生反应：，设NA为阿伏伽德罗常数，下列有关说法正确的是A．17gH2O2分子中含有键数目为1.5NA B．标况下，22.4LCH3OH中含有的羟基数为NAC．反应过程中HCHO为还原产物 D．1molO2参与反应转移电子数为4NA【答案】A【详解】A．17gH2O2的物质的量为0.5mol，每个分子含有3个键，故17克过氧化氢分子中含有键数目为1.5NA，A正确；B．标况下甲醇不是气体，不能使用气体摩尔体积进行计算，B错误；C．该反应中氧气为氧化剂，甲醇为还原剂，甲醛为氧化产物，C错误；D．该反应中1mol氧气反应转移2mol电子，D错误；故选A。16、（2023.汕头市二模）工业上制备硫酸的流程：，设为阿伏伽德罗常数，下列有关说法正确的是A．中的未成对电子数目为6B．的中心原子孤对电子数为1，其空间构型为V型C．标准状况下，22.4L中含有氧原子数目为D．作催化剂，能降低该反应的活化能，提高的平衡转化率【答案】B【详解】A．Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6，未成对电子数目为4，故A错误；B．SO2的中心原子价层电子对数为，孤对电子数为1，其空间构型为V型；故B正确；C．标准状况下SO3为液态，所以22.4LSO3的物质的量大于1mol，所以含有氧原子数目大于为3NA，故C错误；D．V2O5作催化剂，能降低该反应的活化能，但不能提高SO2的平衡转化率；故D错误；故答案选B。二、填空题17.标准状况下，在乙室中充入1.2molHCl，甲室中充入NH3、H2的混合气体，静止时活塞如图。已知甲室中气体的质量比乙室中气体的质量少33.8g。请回答下列问题：(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____________，质量之比为____________。(4)如果将活塞a去掉，当HCl与NH3完全反应后，活塞b将静止于刻度“____________”(填数字)处。【答案】(1)2(2)10(3)1∶417∶8(4)6【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2mol。(2)HCl气体的质量为1.2mol×36.5g·mol－1＝43.8g，则甲室中气体的质量为43.8g－33.8g＝10g。(3)设氨气的物质的量为x，氢气的物质的量为y，可得eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(x＋y＝2mol,17g·mol－1×x＋2g·mol－1×y＝10g))解得x＝0.4mol，y＝1.6mol，所以氨气和氢气的物质的量之比＝0.4mol∶1.6mol＝1∶4，其质量之比＝1×17∶4×2＝17∶8。(4)甲室中NH3的物质的量为0.4mol，能与0.4molHCl反应，剩余气体为2.4mol，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。18、某中学有甲、乙两个探究性学习小组，他们拟用小颗粒的铝铜合金与足量的稀硫酸反应测定通常状况(约20℃、1.01×105Pa)下的气体摩尔体积(Vm)。Ⅰ.甲组同学拟设计如图1所示的装置来完成实验。(1)写出装置Ⅰ中发生反应的离子方程式：__________________________。(2)实验