高中化学人教版 (2019)必修 第一册第三节 物质的量课后作业题

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学业测评
1．（2020·甘肃西北师大附中高一期中）下列说法正确的是
A．硫酸、磷酸的摩尔质量均为98g
B．20℃、1.0×10 5Pa时，同体积的O2与CO2含有相同的分子数
C．标准状况下，16gO2与24g Mg所占的体积相同
D．当1ml气态物质的体积为22.4L时，该气体一定处于标准状况
【答案】B
【解析】A. 摩尔质量的单位为g/ml，故A错误；
B. 同温、同压、同体积的气体物质的量相同，分子数相同，20℃、1.0×105Pa，同体积的O2与CO2含有相同的分子数，故B正确；
C. 16g氧气物质的量为0.5ml，24gMg的物质的量是1ml，但Mg是固体，24gMg的体积小于16gO2，故C错误；
D. 依据PV=nRT分析，压强和温度同倍数增大，1ml气态物质的体积也可以为22.4L，不一定处于标准状况，故D错误；
故答案选B。
2．标准状况下，由0.5 gH2、11g CO2和4 gO2组成的混合气体，其体积约为
A．8.4 LB．11.2 LC．14.0 LD．16.8 L
【答案】C
【解析】
0.5g H2、11g CO2和4g O2的体积分别是：
氢气：×22.4L/ml=5.6L；
二氧化碳：=5.6L；
氧气：=2.8L，
所以混合气体的体积V=5.6L+5.6L+2.8L=14.0L，故C正确。
故选C。
3．（2021·北京市第二十一中学高一期中）下列说法中，正确的是(NA代表阿伏加德罗常数)
A．17 g氨气含有的原子总数为NA
B．2.4 g金属镁与氧气完全反应时失去的电子数为0.1 NA
C．常温常压下，6.4 g二氧化硫气体所含的氧原子数为0.2 NA
D．常温常压下，11.2 L氯气含有的分子数为NA
【答案】C
【解析】
A．17 g氨气的物质的量为=1ml，含有的原子总数为4NA，故A错误；
B．2.4 g金属镁的物质的量为=0.1ml，与氧气完全反应时失去的电子数为0.2 NA，故B错误；
C．常温常压下，6.4 g二氧化硫气体所含的氧原子数：×2×NA=0.2NA，故C正确；
D．常温常压下的Vm≠22.4L/ml，不能用22.4L/ml 计算11.2 L氯气的物质的量，所以11.2 L氯气含有的分子数不是0.5NA，也不是NA，故D错误；
故选C。
4．下列说法正确的是
①标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L
②0.5 ml H2所占体积为11.2 L
③标准状况下，1 ml H2O的体积为22.4 L
④常温常压下，28 g CO与N2的混合气体所含的原子数为2NA
⑤各种气体的气体摩尔体积都约为22.4 L·ml−1
⑥标准状况下，体积相同的气体的分子数相同
A．①③⑤ B．④⑥ C．③④⑥ D．①④⑥
【答案】B
【解析】①标准状况下，6.02×1023个分子为1 ml，但该物质不一定是气体，故占有的体积不一定是22.4 L，故①错误；②氢气所处的状态不一定是标准化状况，气体摩尔体积不一定是22.4 L/ml，0.5 ml H2所占体积不一定为11.2 L，故②错误；③标准化状况下，水是液体，1 ml水的体积远大于22.4 L，故③错误；④28 g CO与N2的混合气体为1 ml，二者都是双原子分子，所含的原子数为2NA，故④正确；⑤影响气体摩尔体积的因素有温度、压强，气体所处的状态不确定，各气体的气体摩尔体积不一定是22.4 L/ml，故⑤错误；⑥同温同压下，体积相同，含有的分子数目相同，故⑥正确；故选B。
5．在标准状况下，与12gH2的体积相等的N2的
A．质量为12gB．物质的量为6ml
C．体积为22.4L/mlD．物质的量为12ml
【答案】B
【解析】
在标准状况下，任何气体的摩尔体积约22.4 L·ml-1，体积相等时，气体的物质的量也相等。12 g H2的物质的量是6 ml，因此氮气的物质的量是6 ml。6 ml N2的质量：6 ml×28 g·ml-1=168 g，6 ml H2或6 ml N2在标准状况下的体积约为22.4 L·ml-1×6 ml=134.4L。综上所述故选B。
6．（2020·湖南高一期末）两个容积相同的瓶子，同温同压时，一个装有CO和C2H4的混合气体，另一个装CO和N2的混合气体，则两气体不相等的是
A．质量B．分子总数C．密度D．原子总数
【答案】D
【解析】
A．根据阿伏伽德罗定律及其推论可知，同温同压时，气体的体积与物质的量成正比，体积相等时两容器中气体的物质的量相同，C2H4、CO和N2的摩尔质量都是28g/ml，因此质量一定相等，故不选A项；
B．根据阿伏伽德罗定律及其推论可知，同温同压时，相同体积的任何气体含有相同的分子数，因此两个容器中的分子总数相同，故不选B项；
C．C2H4、CO和N2的相对分子质量均为28，因此两瓶混合气体的平均相对分子质量为28，根据阿伏伽德罗定律及其推论可知，同温同压时，气体密度之比等于相对分子质量之比，因此两容器内气体的密度相等，故不选C项。
D．CO和N2是双原子分子，C2H4是6原子分子，因此两个容器中的分子总数相等时，原子数一定不相等，故选D项；
综上所述，本题正确答案为D。
7．（2020·内蒙古集宁新世纪中学高一期中）(1)同温同压下的两个容积相同的容器中分别装有O2和O3气体，则两瓶气体中分子数之比是___________，原子数之比是___________，密度之比是___________，质量之比是___________。
(2)下列所给出的几组物质中：含有分子数最多的是___________；含有原子数最多的是___________；标准状况下体积最大的是___________；质量最大的是___________。(填序号)
① 1gH2； ② 2.408×1023个CH4；③ 10.8gH2O； ④ 标准状况下6.72LCO2
【答案】1∶1 2∶3 2∶3 2∶3 ③ ② ① ④
【解析】
(1)同温同压下的两个容积相同的容器中分别装有O2和O3气体，则两瓶气体中分子数之比是1：1，原子数之比是 1×2：1×3=2：3，质量之比是1×32：1×48=2：3，密度之比是2：3， 故答案为：1：1；2：3；2：3；2：3；
(2)①1gH2的物质的量为；②2.408×1023个CH4的物质的量为，原子的物质的量为0.4ml×5=2ml，原子数最多；③10.8gH2O的物质的量为，但标准状态下水为液态；④标准状况下6.72LCO2的物质的量为，质量为；则含有分子数最多的是③；含有原子数最多的是②；标准状况下体积最大的是①；质量最大的是④；故答案为：③；②；①；④。
考能提升
8．（2021·海原县第一中学高一月考）标况下，某气体的体积为6.72L，其质量为8.4克，则该气体的摩尔质量为
A．28B．28g/mlC．56g/mlD．56g
【答案】B
【解析】
标况下，某气体的体积为6.72L，则其物质的量为=0.3ml，质量为8.4g，则摩尔质量为=28g/ml；
故答案为B。
9．（2020·北京师范大学珠海分校附属外国语学校高一期末）同温、同压等质量的SO2和CO2气体，下列有关比较的叙述中，正确的是( )
A．分子个数比为16:11B．密度比为1:1
C．体积比为16:11D．原子个数比为11:16
【答案】D
【解析】【分析】不妨设二者的质量均为1g，则SO2的物质的量为ml，CO2的物质的量为ml。
【解析】A．同温、同压下等质量的SO2气体和CO2气体，其物质的量之比为：=11：16，物质的量之比等于其分子个数之比，所以分子数之比是11：16，故A错误；
B．同温、同压条件下，两种气体的密度之比等于其摩尔质量之比为64g/ml：44g/ml=16：11，故B错误；
C．相同条件下，气体摩尔体积相同，则体积之比等于其物质的量之比为11：16，故C错误；
D．每个分子中含有原子个数相同，所以其原子个数之比等于其分子个数之比，等于其物质的量之比11：16，故D正确；
故答案为D。
10．（2020·江西省信丰中学高一月考）常温常压下，用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个气球，其中气体为SO2的是
A．B．C．D．
【答案】A
【解析】
等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体，相对分子质量越大，物质的量越小，同温同压条件下，气体的体积与物质的量成正比，故四种气体的体积大小关系为：CH4＞O2＞CO2＞SO2，所以气体为SO2的是选项A。
11．标准状况下，2L的密闭容器中恰好可盛放m个N2分子和n个O2分子组成的混合气体，则阿伏加德罗常数可近似表示为
A．m+nB．11.2(m+n)
C．D．11.2×6.02×1023(m+n)
【答案】B
【解析】
标准状况下22.4L气体所含有的分子为1ml，1L气体中所含有的气体分子数为，则根据关系式可知阿伏加德罗常数可近似表示为11.2(m+n)，故正确答案为：B
12．请回答下列问题：
(1)同温同压下，同体积的N2和SO2分子数之比为__________________，物质的量之比为____________，原子总数之比为____________，摩尔质量之比为__________，质量之比为________________，密度之比为______________。
(2)现有质量比为11：14的CO2和CO的混合气体，则该混合气体中的CO2和CO物质的量之比为________，碳原子和氧原子的个数比为________，该混合气体的摩尔质量为________。
(3)12.4 g Na2X中含Na+ 0.4 ml，则Na2X的摩尔质量是________，X的相对原子质量是________。
(4)人造空气(氧气和氦气的混合气)可用于减轻某些疾病或供深水潜水员使用。在标准状况下，11.2 L“人造空气”的质量是4.8 g，其中氧气和氦气的分子数之比是______，氧气的质量是_______。
【答案】(1)1∶1 1∶1 2∶3 7∶16 7∶16 7∶16
(2)1∶2 3∶4 33.3 g/ml
(3)62 g/ml 16
(4)1∶4 3.2 g
【解析】(1)依据阿伏加德罗定律：气体的体积之比等于物质的量之比、等于为微粒数目之比，同温同压下，同体积的N2和SO2物质的量相等，V(N2) ∶V(SO2)=n(N2) ∶n(SO2)=N(N2) ∶N(SO2)=1∶1，依据N2、SO2的组成，得到等物质的量的N2、SO2的原子数之比为：2∶3，N2的摩尔质量为28 g/ml，SO2的摩尔质量为64g/ml，所以摩尔质量之比为7∶16，等物质的量的N2和SO2质量之比为1∶16，密度之比等于相对分子质量之比，故N2和SO2密度之比为7∶16。
(2)质量比为11∶14的CO2和CO的混合气体，物质的量之比为 =1∶2，碳、氧原子个数比为 3∶4，M==33.3 g/ml。
(3)12.4 g Na2X中含Na+ 0.4 ml，则Na2X的物质的量为0.2 ml，摩尔质量为：M=12.4 g/0.2 ml=62 g/ml，Na2X是由一个X原子和两个钠原子组成的，所以X的相对分子质量为：62−46=16。
(4)11.2 L“人造空气”的物质的量为：11.2 L/22.4 L·ml−1=0.5 ml，质量是4.8 g，设含O2、He的物质的量分别为x、y，则有xy=0.5 ml，32x4y=4.8 g，解得：x=0.1 ml y=0.4 ml，所以氧气和氦气的分子数之比是1∶4，氧气的质量为m(O2)=0.1ml=3.2 g。
13．室温下，某容积固定的密闭容器由可移动的活塞隔成A、B两室，分别向A、B两室充入H2、O2的混合气体和2ml空气，此时活塞的位置如图所示。
(1)A室混合气体的物质的量为___，所含分子总数为___。(用NA表示阿伏加德罗常数的数值)
(2)实验测得A室混合气体的质量为68g，则该混合气体的密度是同温同压条件下NH3密度的___倍。
(3)若将A室H2、O2的混合气体点燃引爆，恢复原温度后，最终活塞停留的位置在____刻度，此时容器内气体压强与反应前气体压强之比为____。
【答案】4ml 4NA 1 2 1:2
【解析】
(1)相同温度和压强下，气体的体积之比等于其物质的量之比，开始时A、B体积之比为4:2=2:1，则A中气体物质的量是B的2倍，为4ml，因此所含分子总数为4NA；
(2)A中混合气体平均摩尔质量=68g÷4ml=17g/ml，同温同压下气体摩尔体积相等，气体ρ=M÷Vm知，气体密度之比等于摩尔质量之比，则该混合气体的密度是同温同压条件下NH3密度倍数=17g/ml÷17g/ml=1；
(3)设氢气和氧气的物质的量分别是xml、yml，则x+y＝4、2x+32y＝68，解得x＝y＝2，若将A室H2、O2的混合气体点燃引爆，恢复原温度后，氧气有剩余，剩余氧气的物质的量为原来的一半，是1ml，则A、B室气体物质的量之比为1ml:2ml=1:2，其体积之比为1:2，所以最终活塞停留的位置在2刻度；恒温恒容条件下气体压强之比等于其物质的量之比，容器内气体压强与反应前气体压强之比=3:6=1:2。