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專題強化練1　阿伏加德羅定律及其推論的應(yīng)用
1.同溫同壓下,等體積的CO2和O2相比較,下列敘述不正確的是(　　)
A.質(zhì)量之比為11∶8
B.密度之比為11∶8
C.物質(zhì)的量之比為8∶11
D.分子個數(shù)之比為1∶1
2.兩個密閉容器中分別充入H2、O2,下列說法正確的是(　　)
A.質(zhì)量、溫度和壓強均相同時,兩種氣體的體積V(O2)B.溫度和密度都相同時,兩種氣體的壓強p(H2)C.壓強、體積和溫度均相同時,兩種氣體的質(zhì)量m(H2)>m(O2)
D.體積、溫度和壓強均相同時,兩種氣體的密度ρ(H2)>ρ(O2)
3.如圖表示1 g O2與1 g X氣體在相同容積的密閉容器中壓強(p)與溫度(T)的關(guān)系,則X氣體可能是(　　)
A.CH4　　　B.CO2　　　C.HCl　　　D.Cl2
4.內(nèi)表面光滑的恒溫長方體容器被可以自由滑動的擋板分隔為左右兩部分,向左右兩邊分別充入氣體,其中擋板位置正確且兩部分密度相等的是(　　)
　　　
　　　
5.向三個密閉容器中分別充入H2、O2、CO2,下列有關(guān)說法錯誤的是(　　)
A.同溫、同壓、同體積時,氣體的密度:ρ(CO2)>ρ(O2)>ρ(H2)
B.同溫、同壓、同質(zhì)量時,氣體的體積:V(H2)>V(O2)>V(CO2)
C.同溫、同壓、同體積時,氣體的分子數(shù):N(CO2)>N(O2)>N(H2)
D.同溫、同壓、同體積時,氣體的質(zhì)量:m(CO2)>m(O2)>m(H2)
6.令NA為阿伏加德羅常數(shù)的值,室溫下,某容積固定的密閉容器由可自由活動的活塞隔成A、B兩室,向A室充入H2、O2的混合氣體,向B室充入1 mol空氣,此時活塞的位置如圖所示。
(1)A室混合氣體的物質(zhì)的量為　　　,所含分子總數(shù)為　　　。
(2)若將H2、O2的混合氣體點燃引爆,待恢復(fù)原溫度后,活塞停留于容器的中央。則原來H2、O2的體積之比可能為　　　　　　。
(3)若實驗測得A室混合氣體的質(zhì)量為34 g,則該混合氣體的密度是同溫同壓條件下氦氣密度的　　　倍。將A室H2、O2的混合氣體點燃引爆,恢復(fù)原溫度后,最終活塞停留的位置在　　　刻度。容器內(nèi)氣體壓強與反應(yīng)前氣體壓強之比為　　　。
答案與分層梯度式解析
專題強化練1　阿伏加德羅定律及其推論的應(yīng)用
1.C　同溫同壓下,等體積的任何氣體具有相同的分子數(shù),具有相同的物質(zhì)的量,所以同溫同壓下,等體積的CO2和O2所含的分子數(shù)相同,物質(zhì)的量相同。依據(jù)m=n·M可知,二者質(zhì)量之比m(CO2)∶m(O2)=44∶32=11∶8,A正確;同溫同壓下,氣體密度之比等于摩爾質(zhì)量之比,即ρ(CO2)∶ρ(O2)=44∶32=11∶8,B正確;同溫同壓下,等體積的CO2和O2的物質(zhì)的量之比為1∶1,C錯誤;同溫同壓下,等體積的CO2和O2的分子數(shù)之比為1∶1,D正確。
2.A　同溫同壓下、相同質(zhì)量的不同氣體,其體積與摩爾質(zhì)量成反比,所以V(O2)p(O2),B錯誤;壓強、體積、溫度相同時,氣體的質(zhì)量之比等于摩爾質(zhì)量之比,所以m(H2)方法點津　可以根據(jù)pV=nRT=RT進行推導(dǎo)。
3.A　相同溫度、相同容積的密閉容器中,相同質(zhì)量的不同氣體,容器內(nèi)壓強與摩爾質(zhì)量成反比。由題圖知,相同溫度下X所在容器中的壓強比氧氣所在容器中的大,則X的摩爾質(zhì)量比氧氣小。氧氣的摩爾質(zhì)量為32 g·mol-1,CH4的摩爾質(zhì)量為16 g·mol-1,CO2的摩爾質(zhì)量為44 g·mol-1,HCl的摩爾質(zhì)量為36.5 g·mol-1,Cl2的摩爾質(zhì)量為71 g·mol-1。選A。
4.A　同溫同壓下,氣體體積之比等于物質(zhì)的量之比,密度之比等于摩爾質(zhì)量之比。NA個N2分子的物質(zhì)的量為1 mol,28 g C2H4的物質(zhì)的量為1 mol,N2、C2H4的摩爾質(zhì)量都是28 g/mol,所以N2、C2H4的體積比為1∶1,且密度相等,A項正確;44 g CO2的物質(zhì)的量為1 mol,44 g H2的物質(zhì)的量為22 mol,B項錯誤;32 g O2的物質(zhì)的量為1 mol,28 g O3的物質(zhì)的量約為0.58 mol,C項錯誤;4 g He的物質(zhì)的量為1 mol,與2 mol H2的體積比為1∶2,D項錯誤。
5.C　同溫、同壓、同體積時,三種氣體的密度之比等于相對分子質(zhì)量之比,ρ(CO2)>ρ(O2)>ρ(H2),A正確;同溫、同壓、同質(zhì)量時,三種氣體的物質(zhì)的量:n(CO2)V(O2)>V(CO2),B正確;同溫、同壓、同體積時,三種氣體的物質(zhì)的量相同,則分子數(shù):N(CO2)=N(O2)=N(H2),C錯誤;同溫、同壓、同體積時,三種氣體的物質(zhì)的量相同,摩爾質(zhì)量:M(CO2)>M(O2)>M(H2),則三種氣體的質(zhì)量:m(CO2)>m(O2)>m(H2),D正確。
6.答案　(1)2 mol　2NA(或1.204×1024)
(2)5∶1或1∶2
(3)4.25　2　1∶2
解析　(1)同溫同壓下,氣體的體積之比等于物質(zhì)的量之比,B室內(nèi)有1 mol氣體,則A室混合氣體的物質(zhì)的量為2 mol,所含分子總數(shù)為2NA或1.204×1024。
(2)反應(yīng)后(恢復(fù)原溫度)活塞處于容器中央,說明兩室中氣體的物質(zhì)的量相等,B室空氣的物質(zhì)的量為1 mol,則A室剩余的氣體也為1 mol,反應(yīng)前氫氣、氧氣總物質(zhì)的量為2 mol,參加反應(yīng)的氣體總物質(zhì)的量為1 mol,根據(jù)2H2+O2 2H2O,可知消耗 mol H2、 mol O2,若氫氣過量,則O2為 mol,H2為1 mol+ mol= mol,原來H2、O2的體積之比為5∶1;若氧氣過量,H2為 mol,則O2為1 mol+ mol= mol,原來H2、O2的體積之比為1∶2。
(3)若A室混合氣體的質(zhì)量為34 g,則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為=17 g/mol,該混合氣體的密度是同溫同壓條件下氦氣密度的=4.25倍。A室混合氣體的物質(zhì)的量為2 mol,質(zhì)量為34 g,設(shè)n(H2)=x mol、n(O2)=y mol,則x+y=2,2x+32y=34,解得x=y=1,將A室H2、O2的混合氣體點燃引爆,發(fā)生反應(yīng)2H2+O2 2H2O,消耗氫氣、氧氣的物質(zhì)的量分別為1 mol、0.5 mol,有0.5 mol O2剩余,室溫下,水呈液態(tài),A、B兩室氣體體積之比為0.5 mol∶1 mol=1∶2,最終活塞停留的位置在2刻度。反應(yīng)后容器中氣體總的物質(zhì)的量為1.5 mol,反應(yīng)前容器中氣體總的物質(zhì)的量為3 mol,則反應(yīng)后容器內(nèi)氣體壓強與反應(yīng)前氣體壓強之比為1∶2。
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