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专练 4 物质的量 气体摩尔体积
一、选择题
1．设N 为阿伏加德罗常数的值，下列叙述中不正确的是（ ）
A
A．标准状况下，5 L CH 与5 L NH 的原子个数之比为5∶4
4 3
B．常温常压下，11.2 L O 中所含氧原子个数大于1.5N
3 A
C．同温同压下，相同体积的N 和CO气体含有的分子数及密度均相同
2
D．同温同压下，等质量的CO和CO 气体的密度之比为7∶11
2
答案：B
解析：根据阿伏加德罗定律可知，同温同压下，相同体积的CH 和NH 所含分子数相
4 3
同，则二者的原子个数之比为5∶4，A正确；常温常压下，气体摩尔体积大于22.4 L·mol－
1，则11.2 L O 的物质的量小于0.5 mol，则所含氧原子个数小于1.5N ，B错误；同温同压
3 A
下，相同体积的N 和CO的物质的量相同，由于二者的摩尔质量均为28 g·mol－1，则二者
2
的密度相同，C正确；同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比，则CO和CO
2
的密度之比为7∶11，D正确。
2．[2022·浙江1月]设N 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ）
A
A．在25 ℃时，1 L pH为12的Ba（OH） 溶液中含有OH－数目为0.01N
2 A
B．1.8 g重水（DO）中所含质子数为N
2 A
C．足量的浓盐酸与8.7 g MnO 反应，转移电子的数目为0.4N
2 A
D．32 g甲醇的分子中含有C—H键的数目为4N
A
答案：A
解析：在25 ℃时，pH＝12的溶液中c（OH－）1012－14 mol·L－1，则1 L该溶液中n
（OH－）＝10－2 mol，OH－数目是0.01N ，A项正确；一个DO中含10个质子，DO的摩
A 2 2
尔质量是20 g·mol－1，则1.8 g D O中所含质子数是×10×N ＝0.9N ，B项错误；MnO ＋2e
2 A A 2
－―→Mn2＋，8.7 g MnO 为0.1 mol，与足量浓盐酸反应转移0.2N 个电子，C项错误；32 g
2 A
甲醇（CHOH）是1 mol，含3 mol C—H键，D项错误。
3
3．[2024·武汉调研]工业上制备高纯硅涉及反应SiHCl ＋H=====Si＋3HCl。N 为阿伏
3 2 A
加德罗常数的值。下列说法正确的是（ ）
A．2 g H 完全反应时转移的电子数为4N
2 A
B．1 mol单晶硅中Si—Si键的数目为4N
A
C．pH＝1的HCl溶液中H＋的数目为0.1N
A
D．标准状况下，2.24 L SiHCl 的分子数为0.1N
3 A
答案：A
解析：2 g H 为1 mol，该反应中Si元素由＋4价变为0价，故转移电子数为4N ，A
2 A
项正确；单晶硅中1个Si原子形成4个Si—Si键，每个Si—Si键被2个Si原子共用，故1
mol单晶硅中Si—Si键的数目为2N ，B项错误；没有提供溶液体积，H＋数目无法计算，C
A
项错误；标准状况下SiHCl 为液体，2.24 L SiHCl 不为0.1 mol，所含分子数不为0.1N ，D
3 3 A
项错误。
4．[2024·四川双流中学月考]一定温度和压强下，用m g的CH 、CO 、O 、SO 四种
4 2 2 2
气体分别吹出四个体积大小不同的气球，下列说法中正确的是（ ）A．气球②中装的是O
2
B．气球①和气球③中气体分子数相等
C．气球①和气球④中气体物质的量之比为4∶1
D．气球③和气球④中气体密度之比为2∶1
答案：D
解析：m g的CH 、CO 、O 、SO 四种气体的物质的量分别为 mol、 mol、 mol、
4 2 2 2
mol。根据阿伏加德罗定律及推论可知，同温同压下气体的体积与其他物质的量成正比，结
合四个气球的体积推知，①是SO ，②是CO ，③是O ，④是CH ，A错误；气球①和气
2 2 2 4
球③中气体分子数之比为 mol∶ mol＝1∶2，B错误；气球①和气球④中气体物质的量之
比为 mol∶ mol＝1∶4，C错误；同温同压下气体密度之比等于其摩尔质量之比，则＝＝
＝，D正确。
5．三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为M（X）<M（Y）＝0.5M（Z），下列
r r r
说法正确的是（ ）
A．原子数目相等的三种气体，质量最大的是Z
B．相同条件下，同质量的X、Y、Z三种气体，气体密度最小的是X
C．一定条件下，三种气体体积均为2.24 L，则它们的物质的量一定均为0.1 mol
D．同温下，体积相同的两容器分别充2 g Y气体和1 g Z气体，则其压强比为2∶1
答案：B
解析：由于各分子中的原子数未知，当原子数目相等时，分子数不一定相等，质量最
大的不一定为Z, A错误；在相同条件下，相同质量的气体，相对分子质量越小，物质的量
越大，体积越大，则密度越小，所以密度最小的是X, B正确；在标准状况下，2.24 L的气
体物质的量为0.1 mol，而在其他条件下不一定为0.1 mol, C错误；同温同体积下，因为2 g
Y气体和1 g Z气体的物质的量之比为4∶1，所以压强比为4∶1，故D错误。
6．同温同压下，质量忽略不计的两气球 A和B，分别充入X气体和Y气体，且充气
后两气球的体积相同。若相同条件下，A气球放在CO中静止不动，B气球放在O 中上浮。
2
下列叙述或表示正确的是（ ）
A．X气体的相对分子质量比Y气体的相对分子质量大
B．X可能是N，Y可能是CH
2 4
C．X气体的密度小于Y气体的密度
D．充气后A气球质量比B气球质量大
答案：B
解析：X气球放在CO中静止不动，说明X的相对分子质量接近CO, Y气球放在O 中
2
上浮， 说明Y相对分子质量小于氧气，但X气体的相对分子质量不一定比Y大， A错误；
氮气的相对分子质量为28，甲烷的相对分子质量为16，所以X可能是氮气，Y可能是甲烷，
B正确； X的密度接近CO，但不一定小于Y的密度，C错误；相同条件下，等体积的两
种气体其物质的量相等，因为其摩尔质量相对大小未知，所以无法确定其质量相对大小，
故D错误。
7．同温同压下，0.1 mol金属单质X与足量浓硝酸反应，生成NO 体积为V L；0.1
2 1
mol金属单质Y与足量稀硝酸反应，生成NO体积为V L。下列说法错误的是（ ）
2
A．X、Y生成气体的物质的量之比一定为
B．X和Y的反应中，被还原HNO 的物质的量之比一定为
3C．X和Y的反应中，消耗HNO 的物质的量之比一定为
3
D．由V 与V 一定能确定产物中X、Y的化合价之比
1 2
答案：C
解析：同温同压下，气体体积之比等于其物质的量之比，因此X、Y生成的气体物质
的量之比一定为，A正确；设该条件下气体摩尔体积为V L·mol－1，X与足量浓硝酸反应，
m
被还原的n （HNO ）＝n（NO ）＝ mol，Y与稀硝酸反应时，被还原的n （HNO ）＝n
1 3 2 2 3
（NO）＝ mol，则两个反应中被还原的HNO 的物质的量之比为＝，B正确；设反应后X
3
转化为X（NO ），则根据得失电子守恒得：0.1 mol×x＝ mol，解得x＝，则X与足量浓
3 x
硝酸反应中消耗n （HNO ）＝0.1 mol×＋ mol＝ mol，设反应后Y转化为Y（NO ） ，
3 3 3 y
则根据得失电子守恒得：0.1 mol×y＝ mol，解得 y＝，则 Y 与硝酸反应中消耗 n
4
（HNO ）＝0.1 mol×＋ mol＝ mol，则两个反应中消耗的HNO 的物质的量之比为＝，C
3 3
错误；由C选项分析知，反应后X的化合价为＋x，即＋，反应后Y的化合价为＋y，即＋，
故X、Y反应后的化合价之比为，D正确。
8．[2024·江西省上高县高三月考]如图所示实验装置用于测定气体摩尔体积，相关叙述
正确的是 （ ）
A．用CCl 代替水，测得氢气的体积更准确
4
B．量气管压入漏斗的水过多而溢出，会导致测定失败
C．必须待体系温度降低到0 ℃时才可进行读数
D．上提水准管，量气管液面高度不断改变，说明装置漏气
答案：D
解析：氢气和CCl 均为非极性分子，根据相似相溶原理，部分氢气溶在 CCl 中，造成
4 4
测量误差，A错误；实验时，量气管压入漏斗的水过多而溢出，由于量取气体时两侧的液
面在同一水平面，保证气体的压强等于大气压强，不会影响实验结果， B错误；金属与酸
的反应放热，实验时，待体系温度降到原来的温度并保证两侧液面在同一水平面时进行读
数，C错误；由于此装置属于密闭体系，将水准管上提，造成内外压强不等，静置，若液
面高于量气管且不下降，说明装置不漏气，若量气管液面高度不断改变，说明装置漏气，
D正确。
9．同温同压下，a g甲气体和2a g乙气体所占的体积之比为1∶2，根据阿伏加德罗
定律判断，下列叙述不正确的是（ ）
A．同温同压下甲和乙的密度之比为1∶1
B．甲与乙的相对分子质量之比为1∶1
C．同温同体积下等质量的甲和乙的压强之比为1∶1
D．等质量的甲和乙中的原子数之比为1∶1
答案：D
解析：同温同压下，气体摩尔体积相同，a g甲气体和2a g乙气体所占的体积之比为
1∶2，根据ρ＝m/V知，其密度相同，故A正确；根据同温同压下，不同气体的密度之比
等于二者的相对分子质量之比，可知甲与乙的相对分子质量相等，故 B正确；同温同体积
气体压强比等于气体物质的量之比，甲和乙相对分子质量相等，等质量的甲和乙物质的量
相等，所以压强相同，故C正确；等质量的两种气体的物质的量相同，但分子的构成未知，所以无法判断原子个数是否相同，故D错误。
10．在三个密闭容器中分别充入Ne、H 、O 三种气体，当他们的温度和密度都相同
2 2
时，这三种气体的压强（p）由大到小的顺序是（ ）
A．p（H）＞p（Ne）＞p（O）
2 2
B．p（O）＞p（Ne）＞p（H）
2 2
C．p（H）＞p（O）＞p（Ne）
2 2
D．p（Ne）＞p（H）＞p（O）
2 2
答案：A
解析：由于三种气体的体积和密度都相同，可知三种气体的质量相同，因此三种气体
的物质的量与摩尔质量成反比，而同温同压下，气体的压强与气体的物质的量成正比，气
体的压强与气体的摩尔质量成反比，三种气体的摩尔质量的大小关系为：M（O ）＞M
2
（Ne）＞M（H），所以压强的大小关系为：p（H）＞p（Ne）＞p（O），A正确。
2 2 2
11．一定条件下，在乙室中充入1.2 mol HCl，甲室中充入NH 、H 的混合气体，静止
3 2
时活塞a、b的位置如图所示，已知甲室中气体的质量比乙室中气体的质量少 33.8 g。下列
说法不正确的是（ ）
A．甲室中气体的物质的量为2 mol
B．甲室中气体的质量为10 g
C．甲室中NH 和H 的物质的量之比为4∶1
3 2
D．如果将活塞a去掉，HCl和NH 完全反应后活塞b静止于刻度“6”处
3
答案：C
解析：同温同压下，气体的体积之比等于物质的量之比，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，所以甲室中气体的物质的量为 2 mol，
A正确；HCl气体的质量为1.2 mol×36.5 g·mol－1＝43.8 g，则甲室中气体的质量为43.8 g－
33.8 g＝10 g，B正确；设氨气的物质的量为x mol，氢气的物质的量为y mol，根据其物质
的量、质量的关系列方程组：x mol＋y mol＝2 mol，17 g·mol－1×x mol＋2 g·mol－1×y
mol＝10 g，解得x＝0.4，y＝1.6，所以氨气和氢气的物质的量之比为 0.4 mol∶1.6 mol＝
1∶4，C错误；甲室中NH 的物质的量为0.4 mol，能与0.4 mol HCl反应，剩余0.8 mol
3
HCl和1.6 mol H ，共2.4 mol，相同条件下，气体的体积之比等于其物质的量之比，所以
2
活塞b会移至刻度“6”处，D正确。
二、非选择题
12．液态化合物在一定量的氧气中恰好完全燃烧，反应方程式为：XY （l）＋3O
2 2
（g）===XO （g）＋2YO （g） 冷却后，在标准状况下测得生成物的体积是 672 mL，密
2 2
度是2.56 g·L－1。
（1）反应前O 的体积为 。
2
（2）化合物XY 的摩尔质量是 。
2
（3）在XY 分子中，X、Y两元素的质量之比为 3∶16，则X、Y两元素分别为
2
和 （写元素名称）。
答案：（1）672 mL （2）76 g·mol－1 （3）碳 硫
解析：生成物总物质的量为 n（XO ）＋n（YO ）＝＝0.03 mol，由方程式可知，n
2 2
（XO ）∶n（YO ）＝1∶2，则n（XO ）＝0.01 mol，n（YO ）＝0.02 mol，总质量为
2 2 2 2
0.672 L×2.56 g·L－1＝1.72 g；（1）根据方程式可知，燃烧前后气体体积不变，所以消耗氧气体积为672 mL；
（2）根据质量守恒定律得出，m（XY ）＋m（O ）＝m（XO ）＋m（YO ）＝1.72
2 2 2 2
g，又根据对应关系得出n（O ）＝0.03 mol。m（O ）＝0.03 mol×32 g·mol－1＝0.96 g，m
2 2
（XY ）＝1.72 g－0.96 g＝0.76 g，根据M＝得出，M（XY ）＝＝76 g·mol－1。
2 2
（3）由在XY 分子中，X、Y两元素的质量之比为3∶16得出：1 mol XY 分子中，X
2 2
的质量为76 g×＝12 g，Y的质量为76 g－12 g＝64 g，1 mol XY 含有1 mol X，2 mol Y，
2
故X的相对原子质量是12，Y的相对原子质量是＝32，即X是碳，Y是硫。
13．某同学利用如图所示实验装置测定常温常压下的气体摩尔体积。根据下列步骤完
成实验：
①装配好装置，检查气密性
②用砂纸擦去镁带表面的氧化物，然后取0.048 0 g的镁带加入仪器a中，分液漏斗内
加入足量1 mol·L－1硫酸溶液
③量气装置中加入适量水，记录量气管读数（读数为0.10 mL）
④通过分液漏斗向仪器a中加入适量硫酸溶液，使镁带与硫酸充分反应
⑤当镁带完全反应后，再次记录量气管读数（读数为49.60 mL）。
完成下列填空：
（1）仪器 a 的名称 ，通过分液漏斗向仪器 a 中加入硫酸溶液的操作是
________________________________________________________________________。
（2）在记录量气管读数时，应注意将____________________________________，再
，视线与量气管内凹液面相切，水平读数。
（3）该同学测出此条件下气体摩尔体积为 ，测定结果比理论值偏大，可能的原因
是（填字母代号） 。
a．镁带中氧化膜未除尽
b．镁带含有杂质铝
c．③记录量气管读数时俯视读数
d．镁带完全反应后有残留的未溶固体
（4）与原方案装置相比，有同学设想用装置B代替装置A，实验精确度更高。请说明
理由：_______________________________________________。
答案：
（1） 锥形瓶 将分液漏斗玻璃塞上的凹槽与漏斗口颈上的小孔对准（或将玻璃塞拔
开），缓慢旋转分液漏斗的旋塞，使硫酸溶液缓慢流入锥形瓶，适时关闭旋塞
（2）装置冷却至室温 调节水准管高度，使其液面与量气管中液面相平
（3）24.75 L· mol－1 bc
（4）避免加入硫酸时，液体所占的体积引起的实验误差
解析：（3）0.048 0 g镁带的物质的量为＝0.002 mol，气体的体积为（49.60 mL－0.10
mL）＝49.50 mL＝0.049 5 L，此条件下气体摩尔体积为＝＝24.75 L· mol－1；
a．镁带中氧化膜未除尽，生成的氢气的体积偏小，摩尔体积偏小，错误；b.镁带含有杂质铝，导致生成的氢气偏多，摩尔体积偏大，正确；c.③记录量气管读数时俯视读数，
导致读数偏大，生成的氢气偏多，摩尔体积偏大，正确；d.镁带完全反应后有残留的未溶
固体，说明镁没有完全反应，生成的氢气体积偏小，摩尔体积偏小，错误；答案为bc。
（4）用装置B代替装置A，避免加入硫酸时，硫酸溶液所占的体积引起的实验误差，
可提高实验精确度。
