课时训练3　物质的聚集状态

基础夯实

1.下列说法正确的是(　　)

 　　　　　 　　　　　 　　　

A.32 g O₂占有的体积约为22.4 L

B.22.4 L N₂含有阿伏加德罗常数个N₂

C.标准状况下22.4 L H₂O的质量约为18 g

D.22 g CO₂与标准状况下11.2 L HCl含有相同的分子数

答案:D

2.下列各物质所含原子数目,按由大到小的顺序排列的是(　　)

①0.5 mol NH₃　②标准状况下22.4 L He

③4 ℃时的9 mL水　④0.2 mol H₃PO₄

A.①④②③ B.④③②①

C.②③④① D.①④③②

答案:D

3.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CH₄的是(　　)

答案:D

4.标准状况下,将1 g氦气、11 g二氧化碳和4 g氧气混合,该混合气体的体积约为(　　)

A.8.4 L B.11.2 L

C.14.0 L D.16.8 L

答案:C

解析:n_总= mol。

V_总= mol×22.4 L·mol^-1=14.0 L。

5.下列说法中正确的是(　　)

A.1 mol O₂和1 mol N₂所占的体积都约为22.4 L

B.H₂的气体摩尔体积约为22.4 L

C.在标准状况下,1 mol H₂和1 mol H₂O所占的体积约为22.4 L

D.在标准状况下,22.4 L由N₂、N₂O组成的混合气体中所含有的N的物质的量约为2 mol

答案:D

解析:选项A,没有明确温度和压强,无法确定气体的体积;选项B,气体摩尔体积的单位不是“L”,而是“L·mol^-1”;选项C,在标准状况下水不为气态,1 mol水的体积远小于22.4 L;选项D,该气体的物质的量约为1 mol,再结合N₂、N₂O的分子组成可知,N的物质的量约为2 mol。

6.1.6 L(标准状况下)N₂含有a个分子,则阿伏加德罗常数的值为(　　)

A.14a mol^-1 B.7a mol^-1

C.28a mol^-1 D.a/28 mol^-1

答案:A

解析:根据n=,所以N_A=14a mol^-1。

7.2 g某气体化合物甲在标准状况下的体积为1.12 L,则甲的相对分子质量为(　　)(导学号52180050)

A.40 g·mol^-1 B.22 g·mol^-1

C.40 D.22

答案:C

解析:标准状况下气体化合物甲的体积为1.12 L,物质的量为0.05 mol,则M==40 g·mol^-1。

8.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 mol H₂所占的体积约为11.2 L

③标准状况下,1 mol H₂O的体积约为22.4 L

④标准状况下,28 g CO和N₂的混合气体的体积约为22.4 L

⑤各种气体的气体摩尔体积都约为22.4 L·mol^-1

⑥标准状况下,体积相同的气体的分子数相同

A.①③⑤ B.③④⑥ C.④⑥ D.①④⑥

答案:C

解析:对于①,有6.02×10²³个分子的物质是1 mol,没错,但没指明物质的状态,在标准状况下,这1 mol 物质不一定是气体,因此体积不一定是22.4 L;②中H₂虽是气体,但没指明是标准状况,因此体积不一定是11.2 L;③中水在标准状况下不是气体,判断错误;④中虽是混合气体,但是N₂和CO的摩尔质量相等,因此28 g混合气体的物质的量为1 mol,在标准状况下的体积约为22.4 L,正确;22.4 L·mol^-1是指标准状况下的气体摩尔体积,温度、压强变化,气体摩尔体积也会变化,因此⑤错。

9.广州番禺东线工业区内一化工厂发生爆炸,事发地发出刺鼻的气味,据报道发生爆炸的场地为存储KNO₃和NaNO₃的简易仓库,爆炸产生的气体中含有大量的NO和NO₂。下列有关说法正确的是(　　)(导学号52180051)

A.标准状况下,22.4 L NO与22.4 L NO₂的质量相等

B.1 mol NO和NO₂混合气体的体积为22.4 L

C.NO气体的体积主要由NO分子的数目和N、O原子本身的大小决定

D.标准状况下,11.2 L NO₂比11.2 L NO重8.0 g

答案:D

解析:标准状况下,22.4 L NO质量为30 g,22.4 L NO₂质量为46 g,A错误;B项没有指明标准状况下;NO气体的体积主要由NO分子的数目和NO分子间的距离决定,C错误;标准状况下,11.2 L NO₂重23 g,11.2 L NO重15 g,23 g-15 g=8.0 g,D正确。

10.对相同状况下的¹²C¹⁸O和¹⁴N₂两种气体,下列说法正确的是(提示:¹²C表示6个质子6个中子的碳原子,¹⁶O表示8个质子8个中子的氧原子,¹⁴N表示7个质子7个中子的N原子)(　　)(导学号52180052)

A.若质量相等,则质子数相等

B.若原子数相等,则中子数相等

C.若分子数相等,则体积相等

D.若体积相等,则密度相等

答案:C

解析:¹²C¹⁸O的摩尔质量为30 g·mol^-1,¹⁴N₂的摩尔质量为28 g·mol^-1,¹²C¹⁸O的质子数为14,中子数为16,¹⁴N₂的质子数为14,中子数为14。两种气体都为双原子分子,当物质的量相等时,质子数相等,中子数不等,原子数相等,质量不等,故A、B、D都不正确;若分子数相等,物质的量相等,在相同条件下体积相等,则C正确。

11.根据阿伏加德罗定律,在相同温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。所以,单位物质的量的任何气体在相同条件下应占有相同的体积。探究1 mol 固体或液态物质相同条件下的体积是否相同。

下列物质均为1 mol,完成下表并回答有关问题。

物质		质量/g		体积/cm3
Fe	55.85		7.8
Al	26.98		2.7
H2O	18		1.0
H2SO4	98		1.83

(1)通过计算得出1 mol固态或液态物质在相同条件下体积　　　(填“相同”或“不相同”)。 

(2)决定物质的体积大小主要有三个因素:①构成物质的微粒数目;②微粒的大小;③微粒之间的距离。而对固态或液态物质来说,构成它们的微粒间的距离是很小的,因此1 mol固态或液态物质的体积大小主要决定于　　　(填序号,下同)。对气态物质来说,气态分子之间的距离是分子直径的10倍左右,因此1 mol气态物质的体积大小主要决定于　　　。 

答案:

	质量/g	体积/cm3
Fe	55.85	7.16
Al	26.98	9.99
H2O	18	18
H2SO4	98	53.55

(1)不相同　(2)②　③

能力提升

12.对一定量气体体积的探究。(导学号52180053)

(1)已知1 mol不同气体在不同条件下的体积:

化学式	条件	1 mol气体体积/L
H2	0 ℃,101 kPa	22.4
O2	0 ℃,101 kPa	22.4
CO	0 ℃,101 kPa	22.4
H2	0 ℃,202 kPa	11.2
CO2	0 ℃,202 kPa	11.2
N2	273 ℃,202 kPa	22.4
NH3	273 ℃,202 kPa	22.4

(2)从上表分析得出的结论:①1 mol任何气体,在标准状况下的体积都约为　　　　。 

②1 mol不同的气体,在不同的条件下,体积　　　　　　(填“一定”“一定不”或“不一定”)相等。 

(3)理论依据:相同条件下,1 mol任何气体的体积几乎相等,原因是:

①　, 

②　。 

(4)应用:在标准状况下,4 g O₂的体积为多少升?(写出计算过程)

答案:(2)①22.4 L　②不一定

(3)①气体分子数目相等

②相同条件下,气体分子间距离几乎相等

(4)V(O₂)=n·V_m=·V_m=×22.4 L·mol^-1=2.8 L

解析:(2)从(1)的数据可以看出:1 mol任何气体在标准状况下,体积都约为22.4 L;1 mol不同的气体,在不同的条件下,体积不一定相同。(3)因为在相同的温度和压强下,任何气体分子间距离几乎相同,所以1 mol任何气体的体积几乎相等。(4)4 g O₂的物质的量==0.125 mol。在标准状况下的体积为0.125 mol×22.4 L·mol^-1=2.8 L。