1、1第 3 讲 物质的量 气体摩尔体积一、选择题1.(2019天津第一中学高三月考)双酚基丙烷(BPA，分子式为 C15H16O2)可能降低男性及女性的生育能力。下列有关判断不正确的是( )A.BPA 的摩尔质量是 228 gmol1B.1 mol BPA 中含有 6.021023个分子C.BPA 属于有机化合物D.1 mol BPA 在标准状况下的体积约为 22.4 L解析：选 D。BPA 在标准状况下肯定不是气体。2.下列说法中正确的是( )A.在一定温度和压强下，固体或液体物质体积大小只由构成微粒的大小决定B.不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数一定不同C.在一定温度下，各种气态物质
2、体积的大小由构成气体的分子数决定D.22 g CO2与标准状况下 11.2 L HCl 所含的分子数相同解析：选 D。在一定温度和压强下，固体或液体的体积主要取决于粒子数和粒子大小，故 A 错误；决定气体体积的因素是温度、压强、气体的分子数，不同的气体，体积不同，它们所含的分子数不一定不同，故 B 错误；压强对分子间的间距有影响，该选项未指明压强，无法使用阿伏加德罗定律判断，故 C 错误；根据公式可知， n(CO2) 0.5 mol， n(HCl) 0.5 mol，二者物质的量相mM 22 g44 gmol 1 VVm 11.2 L22.4 Lmol 1等，所以分子数相等，故 D 正确。3.硫
3、代硫酸钠溶液与盐酸的反应(Na 2S2O32HCl= =2NaClSSO 2H 2O)可用于探索浓度对反应速率的影响。常温常压下，若该反应产生固体单质 16 g，则反应中各有关物质的物理量均正确的是( NA表示阿伏加德罗常数的值)( )选项 二氧化硫 硫代硫酸钠 转移的电子A 1 mol NAB 11.2 L 0.5 molC 158 g 2 molD 79 g NA2解析：选 D。该反应为 S2O 在酸性条件下的歧化反应，S 2O 中硫的化合价为223 23价，1 mol S2O 参加反应生成 1 mol 单质硫和 1 mol SO2，转移 2 mol 电子，故常温常23压下反应生成 16
4、g(即 0.5 mol)单质硫时，必生成 0.5 mol SO2，同时转移 1 mol 电子，需要注意的是常温常压下 11.2 L SO2的物质的量不是 0.5 mol，故只有 D 项正确。4.下列叙述中正确的是( )标准状况下，1 L HCl 和 1 L H2O 的物质的量相同标准状况下，1 g H 2和 14 g N2的体积相同28 g CO 的体积为 22.4 L两种物质的物质的量相同，则它们在标准状况下的体积也相同同温同体积下，气体物质的物质的量越大，则压强越大同温同压下，气体的密度与气体的相对分子质量成正比A. B.C. D.解析：选 B。标准状况下，H 2O 不是气体，而 HCl
5、为气体，所以虽然二者等体积，但物质的量不相同，错误；同样在中所指的物质不一定是气体，错误；标准状况下，1 g H2和 14 g N2的物质的量均为 0.5 mol，故体积相同，正确；28 g CO 的物质的量是 1 mol，但条件不确定，所以体积不一定是 22.4 L，错误；同温同体积下，气体的压强与物质的量成正比，所以物质的量越大，压强越大，正确；同温同压下，气体的密度与其相对分子质量成正比，正确。故选 B。5.一个密闭容器，中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分，当左边充入 1 mol N2，右边充入一定量的 CO 时，隔板处于如图位置(保持温度不变)，下列说法正确的是( )
6、A.右边与左边分子数之比为 41B.右侧 CO 的质量为 5.6 gC.右侧气体密度是相同条件下氢气密度的 14 倍D.若改变右边 CO 的充入量而使隔板处于容器正中间，保持温度不变，则应充入 0.2 3mol CO解析：选 C。左右两侧气体温度、压强相同，则体积之比等于物质的量之比，由题意，左右气体体积之比为 41，则左右气体物质的量之比为 41，所以右侧气体物质的量 14mol0.25 mol。同理，同温同压下，密度之比与摩尔质量成正比，则右侧气体密度是相同条件下氢气密度的 14 倍，故 C 正确。2826.(2019潍坊统考)用 NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是( )A.1
7、L 0.1 molL1 NaF 溶液中含有 0.1NA个 FB.32 g 硫跟足量金属铜反应转移电子数为 2NAC.48 g O2和 O3的混合气体中含有 3NA个氧原子D.1 mol H2O 中含有 2NA个共价键解析：选 A。1 L 0.1 molL1 NaF 溶液中，由于 F 发生水解，其数目小于 0.1NA，A项说法错误；根据反应 2CuS Cu2S 可知，32 g 硫跟足量铜反应转移电子= = = = = 数为 2NA，B 项说法正确；48 g O2和 O3的混合气体中氧原子数为 NA3 NA，C 项说法正4816确；1 个 H2O 分子中含有 2 个 HO 键，故 1 mol H2
8、O 中含有 2NA个共价键，D 项说法正确。7.(2019荆州质检)用 NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是( )A.0.1 mol Fe 在 0.1 mol 氯气中充分燃烧时转移的电子数为 0.3NAB.0.1 mol 乙烷和丙烯的混合物所含氢原子数目为 0.6NAC.64 g 的 SO2与足量的 O2充分反应后可得到 NA个 SO3分子D.标准状况下，2.24 L 四氯化碳含有的分子数目为 0.1NA解析：选 B。0.1 mol Fe 在 0.1 mol 氯气中充分燃烧，Fe 剩余，则转移电子数为0.2NA，A 项错误；乙烷和丙烯的分子式分别为 C2H6、C 3H6，故 0.1
9、mol 该混合物含有 0.6NA个 H 原子，B 项正确；SO 2与 O2的反应为可逆反应，SO 2不可能完全反应生成 SO3，故得到SO3的分子数小于 NA，C 项错误；标准状况下，四氯化碳为液体，2.24 L CCl4的物质的量远大于 0.1 mol，故所含分子数目远大于 0.1NA，D 项错误。8.(2019河北“名校联盟”教学质检)某同学做金属钼(Mo)在氧气中燃烧的实验测其氧化物的组成，结果如图所示，该同学利用实验结果得出 Mo 的氧化物 和 分别为( )4A.为 MoO3，为 Mo2O B.为 MoO，为 MoO2C.为 MoO2，为 MoO3 D.为 MoO3，为 MoO2解析：
10、选 C。根据图像可知 Mo 的氧化物中 Mo 和 O 的原子个数之比是 3.0 g96 gmol 112，所以化学式是 MoO2；根据图像可知 Mo 的氧化物中 Mo 和 O 的原子1.0 g16 gmol 1个数之比是 13，所以化学式是 MoO3，C 项正确。2.0 g96 gmol 1 1.0 g16 gmol 19.(2016高考全国卷)设 NA为阿伏加德罗常数值。下列有关叙述正确的是( )A.14 g 乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为 2NAB.1 mol N2与 4 mol H2反应生成的 NH3分子数为 2NAC.1 mol Fe 溶于过量硝酸，电子转移数为 2NAD.标准状况下
11、，2.24 L CCl 4含有的共价键数为 0.4NA解析：选 A。乙烯和丙烯的最简式均为 CH2，故 14 g 乙烯和丙烯的混合气体中氢原子数为 2NA mol1 2 NA，A 项正确；忽视了 N2与 H2的反应为可逆反应，不能14 g14 gmol 1进行彻底，B 项错误；Fe 与过量硝酸反应生成 Fe3 ，1 mol Fe 参加反应转移 3NA个电子，C 项错误；标准状况下 CCl4为液态，D 项错误。10.肼(N 2H4)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：N 2H42H 2O2=N24H 2O。用 NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
12、( )A.标准状况下，11.2 L N 2中含电子总数为 5NAB.标准状况下，22.4 L N 2H4中所含原子总数为 6NAC.标准状况下，3.2 g N 2H4中含有共价键的总数为 0.6NAD.若生成 3.6 g H2O，则上述反应转移电子的数目为 0.2NA解析：选 D。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；标准状况下肼不是气体，不能用气体摩尔体积计算其物质的量，故所含原子总数不是 6NA，B 项错误；1 个肼分子含有 5 个共价键，3.2 g 5N2H4的物质的量为 0.1 mol，则所含
13、共价键的数目为 0.5NA，C 项错误；反应N2H42H 2O2=N24H 2O 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。11.(名师原创)胞嘧啶是 DNA 水解产物之一，是精细化工的重要中间体。胞嘧啶可由5巯基甲脲嘧啶、浓氨水和氯乙酸在一定条件下合成，则反应时 NH3和 5巯基甲脲嘧啶的物质的量之比为( )A.11 B.23C.31 D.21答案：A二、非选择题12.(2019北京西城区高三模拟)物质的量是高中化学中常用的物理量，请回答以下有关其内容的计算。(1)0.2 g H2含有
14、 个氢原子。(2)标准状况下，含有相同氧原子数的 CO 与 CO2的体积之比为 。(3)在 9.5 g 某二价金属的氯化物中含 0.2 mol Cl ，此氯化物的摩尔质量为 ；该金属元素的相对原子质量为 。(4)标准状况下，6.72 L CO 与一定量的 Fe2O3恰好完全反应后，剩余固体的质量为_g。解析：(1)0.2 g H2的物质的量为 0.1 mol，含有 0.2 mol 氢原子，其数目为1.2041023或 0.2NA。(2)含有相同氧原子数的 CO 与 CO2的物质的量之比为 21，标准状况下，体积之比为 21。(3)二价金属的氯化物可以表示为 MCl2，在 9.5 g 某二价金属
15、的氯化物中含 0.2 mol Cl ，则 9.5 g 该氯化物的物质的量为 0.1 mol，该氯化物的摩尔质量为 95 g/mol；该金属元素的相对原子质量为 9571 24。(4)CO 与 Fe2O3反应的化学方程式为 3COFe 2O3 2Fe3CO 2，标准状况下 6.72 L CO 的物质的量为 0.3 = = = = =高 温 mol，恰好与 Fe2O3完全反应时生成 0.2 mol Fe，则剩余固体的质量为 11.2 g。答案：(1)1.20410 23(或 0.2NA) (2)21 (3)95 g/mol 24 (4)11.213.现有 m g 某气体(双原子分子)，其摩尔质量为
16、 M gmol1 ，若阿伏加德罗常数6的值用 NA表示，则：(1)该气体的物质的量为 mol。(2)该气体所含原子总数为 。(3)该气体在标准状况下的体积为 L。.臭氧层是地球生命的保护神，臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧：3O 2 2O3。将 8 L 氧气通过放电管后，恢复到原状= = = = =放 电 况，得到气体 6.5 L，其中臭氧为 L。解析：.3O 2 2O3 V= = = = =放 电 3 体积 2 体积 1 体积V (86.5) L1.5 LV3 L。答案：.(1) (2) (3) .3mM 2mNAM 22.4mM14.(2019开封调研)合
17、成氨工业生产中所用的 Fe 催化剂的主要成为FeO、Fe 2O3。(1)某 FeO、Fe 2O3混合物中，铁、氧的物质的量之比为 45，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 12 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 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 Lmol1 )。解析：
18、(1)设 FeO、Fe 2O3分别为 x mol、 y mol，根据铁、氧物质的量之比得：( x2 y)(x3 y)45， x y21，Fe 2 与 Fe3 物质的量之比为 x2 y11。(2)根据催化剂中 Fe2 与 Fe3 的物质的量之比为 12，可推知，FeO、Fe 2O3的物质的量之比为 11，混7合物中铁的质量分数为 100%72.41%。(3)由题给信息知，C(炭粉)会将一部分35672 160Fe2O3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 12 时，其催化剂活性最高，此时反应后的混合物中，FeO、Fe 2O3的
19、物质的量之比为 11，原料 480 g Fe2O3为 3 mol，Fe 2O32FeO，原料中必须有 的 Fe2O3参加反应，即131 mol Fe2O3参加反应，理论上要有 0.5 mol C 反应，即 6 g C，生成 0.5 mol CO2，在该条件下体积为 12 L。答案：(1)11 (2)72.41% (3)2Fe 2O3C 4FeOCO 2 (4)6 g 12 = = = = =高 温 L15.现有 14.4 g CO 和 CO2的混合气体，在标准状况下所占的体积约为 8.96 L。回答下列问题：(1)该混合气体的平均摩尔质量：_。(2)混合气体中碳原子的个数： (用 NA表示阿伏
20、加德罗常数的值)。(3)将混合气体依次通过如图装置，最后收集在气球中。气球中收集到的气体的摩尔质量为_；标准状况下气球中收集到的气体的体积为_；气球中收集到的气体的电子总数为_(用 NA表示阿伏加德罗常数的值)。解析：(1)混合气体的体积为 8.96 L，则其物质的量为 n 0.4 VVm 8.96 L22.4 Lmol 1mol，所以混合气体的平均摩尔质量为 36 gmol1 。(2)设混合气体中 CO 的物质14.4 g0.4 mol的量为 x mol，CO 2的物质的量为 y mol，则根据混合物的质量为 14.4 g 可得28x44 y14.4；根据气体的物质的量为 0.4 mol 可
21、得 x y0.4；联立解得x0.2， y0.2；由于 CO 和 CO2分子中均含 1 个碳原子，故 0.2 mol CO 和 0.2 mol CO2中共含 0.4 mol C 原子，即 0.4NA个。(3)将混合气体依次通过如图装置，则 CO2会被 NaOH溶液吸收，剩余 CO 被浓硫酸干燥后，收集在气球中，即气球中收集到的是干燥纯净的 CO气体。气球中收集到的气体为 CO，故收集到的气体的摩尔质量为 28 gmol1 ；气球8中的气体为 CO，其体积 V nVm0.2 mol22.4 Lmol1 4.48 L；一个 CO 中含有 14个电子，则 0.2 mol CO 中含有电子的物质的量为 0.2 mol142.8 mol，即电子总数为2.8NA。答案：(1)36 gmol 1 (2)0.4 NA(3)28 gmol 1 4.48 L 2.8 NA
