Bài tập tính số nguyên tử, phân tử, số mol, khối lượng khí lớp 12 (có lời giải)
30 câu hỏi
PHẦN I. CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM NHIỀU ĐÁP ÁN LỰA CHỌN
Nhận xét nào sau đây về các phân tử khí lí tưởng là không đúng?
Có thể tích riêng không đáng kể.
Có lực tương tác không đáng kể khi không va chạm.
Có khối lượng không đáng kể.
Có vận tốc càng lớn khi nhiệt độ phân tử càng cao.
Đáp án đúng là A
Cho khối lượng của chất là m (gam), số mol của chất là n (mol) và khối lượng mol là μ (gam/mol). Biểu thức tính số mol là
\({\rm{n}} = {\rm{m}}.\mu .\)
\({\rm{n}} = \frac{{\rm{m}}}{\mu }.\)
\(n = m + \mu .\)
\(n = \frac{\mu }{m}.\)
Đáp án đúng là B
Khối lượng mol của một chất là μ, NA là số Avogadro, m là khối lượng của một chất nào đó. Biểu thức xác định số phân tử hay nguyên tử chứa trong khối lượng m của chất đó là
\({\rm{N}} = \mu {\rm{m}}{{\rm{N}}_{\rm{A}}}.\)
\({\rm{N}} = \frac{{\rm{m}}}{\mu }{{\rm{N}}_{\rm{A}}}.\)
\({\rm{N}} = \frac{\mu }{{\rm{m}}}{{\rm{N}}_{\rm{A}}}.\)
\({\rm{N}} = \frac{{\mu {\rm{m}}}}{{{{\rm{N}}_{\rm{A}}}}}.\)
Đáp án đúng là B
Tìm câu sai trong các câu sau đây: Số Avogadro là
số phân tử (hay nguyên tử) có trong 22,4 lít khí ở điều kiện tiêu chuẩn (0°C, 1atm).
số phân tử (hay nguyên tử) có trong 1 mol khí.
số phân tử (hay nguyên tử) có trong 1 đơn vị khối lượng khí.
số nguyên tử có trong 12 g carbon 12 .
Đáp án đúng là C
Chọn câu sai. Số Avogadro có giá trị bằng
số nguyên tử chứa trong 4 g helium.
số phân tử chứa trong 16 g oxygen.
số phân tử chứa trong 18 g nước lỏng.
số nguyên tử chứa trong 22,4 lít khí trơ ở 0 °C và áp suất 1 atm.
Đáp án đúng là B
Một bình kín chứa N = 3,01.1023 phân tử khí helium. Khối lượng helium chứa trong bình là
0,5 g.
1 g.
2 g.
4 g.
Đáp án đúng là C
\[m = \mu \frac{N}{{{N_A}}} = 4.\frac{{3,{{01.10}^{23}}}}{{6,{{02.10}^{23}}}} = 2\,g\]
Một bình kín chứa N = 1,505.1023 phân tử khí Oxygen. Khối lượng Oxygen chứa trong bình là
4 g.
8 g.
16 g.
12 g.
Đáp án đúng là B
\[m = \mu \frac{N}{{{N_A}}} = 32.\frac{{1,{{505.10}^{23}}}}{{6,{{02.10}^{23}}}} = 8\,g\]
Trộn 8 g khí O2 với 22 g khí CO2. Khối lượng của một mol hỗn hợp với cùng tỉ lệ khí như đã cho là
30 g.
40 g.
50 g.
60 g.
Đáp án đúng là B
Khối lượng hỗn hợp khi trộn 8 g khí O2 với 22 g khí CO2 là m = 30g
Số mol của hỗn hợp là: \[n = {n_{{O_2}}} + {n_{C{O_2}}} = \frac{8}{{32}} + \frac{{22}}{{44}} = 0,75\,mol\]
Khối lượng của một mol hỗn hợp với cùng tỉ lệ khí như đã cho là \[m = \frac{1}{{0,75}}.30 = 40\,g.\]
Một lượng khí khối lượng 15 g chứa 5,64.1026 phân tử. Phân tử khí này gồm các nguyên tử hydrogen và carbon. Biết một mol khí có N = 6,02.1023 phân tử. Khối lượng của nguyên tử hydrogen và carbon trong phân tử khí này là
0,65 g và 14,35 g.
65 g và 14,35 g.
0,65 g và 1,435 g.
65 g và 1,435 g.
Đáp án đúng là A
\[{m_{{H_2}}} + {m_{{C_2}}} = 15kg = 15000g \Rightarrow 2.\frac{{{n_{{H_2}}}}}{{{N_A}}} + 24.\frac{{{n_{{C_2}}}}}{{{N_A}}} = 15\] (1)
\[{n_{{H_2}}} + {n_{{C_2}}} = 5,{64.10^{26}}\] (2)
Từ (1) và (2) có: \[\left\{ \begin{array}{l}{n_{{H_2}}} = 2,{04.10^{23}} \Rightarrow {m_{{H_2}}} = 0,65g\\{n_{{C_2}}} = 3,{6.10^{23}} \Rightarrow {m_{{C_2}}} = 14,35g\end{array} \right.\]
Theo thuyết động học phân tử chất khí thì điều nào sau không đúng?
Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn không ngừng, chuyển động này càng nhanh thì nhiệt độ của chất khí càng thấp.
Chất khí được cấu tạo từ các phân tử có kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng.
Khi chuyển động hỗn loạn các phân tử khí va chạm vào thành bình gây ra áp suất lên thành bình.
Khi chuyển động hỗn loạn các phân tử khí va chạm vào nhau.
Đáp án đúng là A
PHẦN II. CÂU HỎI TRẮC NGHIỆM ĐÚNG – SAI
Về hằng số Avogadro.
Hằng số Avogadro cho biết số hạt vi mô có trong một mol chất.
Giá trị của hằng số Avogadro phụ thuộc vào bản chất của chất.
Hằng số Avogadro có đơn vị là \({\rm{mo}}{{\rm{l}}^{ - 1}}\).
Có thể dùng hằng số Avogadro để chuyển đổi giữa số mol và số hạt vi mô.
a) Đúng. Đây là ý nghĩa vật lí của hằng số Avogadro.
b) Sai. Hằng số Avogadro là hằng số tự nhiên, không phụ thuộc vào chất.
c) Đúng. Đơn vị là \({\rm{mo}}{{\rm{l}}^{ - 1}}\).
d) Đúng. Theo công thức \(N = n{N_A}\).
Xét mối liên hệ giữa số mol và khối lượng.
Với cùng một chất, khối lượng càng lớn thì số mol càng lớn.
Hai chất có cùng khối lượng luôn có cùng số mol.
Nếu khối lượng của một mẫu khí tăng gấp đôi thì số mol của mẫu khí cũng tăng gấp đôi.
Khối lượng mol của một chất cho biết khối lượng của một mol chất đó.
a) Đúng. Vì \(n = \frac{m}{M}\).
b) Sai. Điều này còn phụ thuộc vào khối lượng mol của từng chất.
c) Đúng. Khi chất không thay đổi thì \(M\)không đổi.
d) Đúng. Đây là định nghĩa của khối lượng mol.
Về số phân tử và số nguyên tử.
Số nguyên tử trong một phân tử phụ thuộc vào công thức hóa học của chất.
Một phân tử \(C{O_2}\) chứa nhiều nguyên tử hơn một phân tử \({O_2}\).
Nếu hai mẫu khí có cùng số phân tử thì chắc chắn có cùng khối lượng.
Hai mẫu khí có cùng số mol thì có cùng số phân tử.
a) Đúng. Mỗi chất có cấu tạo phân tử khác nhau.
b) Đúng. \(C{O_2}\) có 3 nguyên tử, \({O_2}\) có 2 nguyên tử.
c) Sai. Khối lượng còn phụ thuộc vào khối lượng mol của chất.
d) Đúng. Vì \(N = n{N_A}\).
Xét các đại lượng đặc trưng của một lượng khí.
Số mol là đại lượng đặc trưng cho lượng chất.
Khối lượng mol của một chất khí luôn bằng khối lượng của một phân tử khí.
Khi số mol tăng thì số phân tử cũng tăng.
Khối lượng mol của một chất không thay đổi nếu chất đó không thay đổi thành phần hóa học.
a) Đúng. Đây là ý nghĩa của số mol.
b) Sai. Khối lượng mol là khối lượng của một mol chất, không phải của một phân tử.
c) Đúng. Theo công thức \(N = n{N_A}\).
d) Đúng. Khối lượng mol là hằng số đặc trưng của chất.
Về việc sử dụng số mol trong tính toán.
Biết số mol và khối lượng mol có thể tính được khối lượng chất.
Biết số hạt vi mô có thể tính được số mol.
Muốn tính số nguyên tử trong một mẫu khí phân tử cần biết số nguyên tử trong mỗi phân tử.
Hai mẫu khí có cùng số phân tử thì luôn chứa cùng số nguyên tử.
a) Đúng. Theo công thức \(m = nM\).
b) Đúng. Theo công thức \(n = \frac{N}{{{N_A}}}\).
c) Đúng. Phải dựa vào công thức hóa học của chất.
d) Sai. Điều này chỉ đúng khi các phân tử có cùng số nguyên tử. Ví dụ, \({O_2}\) và \(C{O_2}\) có cùng số phân tử nhưng số nguyên tử khác nhau.
Một bình chứa 44 g khí \(C{O_2}\).
Bình chứa \(6,02 \times {10^{23}}\) phân tử khí.
Bình chứa \(1,806 \times {10^{24}}\) nguyên tử.
Khối lượng của \(3,01 \times {10^{23}}\) phân tử \(C{O_2}\) là \(22\,{\rm{g}}\).
Nếu lấy ra \(11\,{\rm{g}}\)khí thì số phân tử còn lại bằng \(\frac{3}{4}\)số phân tử ban đầu.
a) Đúng. \(44\,{\rm{g}}\,C{O_2}\) tương ứng \(1\) mol nên có \(6,02 \times {10^{23}}\) phân tử.
b) Đúng. Mỗi phân tử \(C{O_2}\) có 3 nguyên tử nên tổng số nguyên tử là \(3 \times 6,02 \times {10^{23}} = 1,806 \times {10^{24}}\).
c) Đúng. \(3,01 \times {10^{23}}\) phân tử tương ứng \(0,5\) mol nên có khối lượng \(0,5 \times 44 = 22\,{\rm{g}}\).
d) Đúng. Lấy ra \(11\,{\rm{g}}\) tức lấy ra \(\frac{1}{4}\)khối lượng ban đầu, nên số phân tử còn lại bằng \(\frac{3}{4}\).
Một bình chứa 2 mol khí \({H_2}\).
Bình chứa \(1,204 \times {10^{24}}\) phân tử khí.
Bình chứa \(2,408 \times {10^{24}}\) nguyên tử hiđro.
Khối lượng khí trong bình là \(2\,{\rm{g}}\).
Muốn số phân tử tăng thêm \(6,02 \times {10^{23}}\) thì cần bổ sung thêm \(1\) mol khí.
a) Đúng. \(N = 2{N_A} = 1,204 \times {10^{24}}\) phân tử.
b) Đúng. Mỗi phân tử có 2 nguyên tử nên tổng số nguyên tử là \(2,408 \times {10^{24}}\).
c) Sai. Khối lượng khí là \(2 \times 2 = 4\,{\rm{g}}\).
d) Đúng. \(6,02 \times {10^{23}}\) phân tử tương ứng đúng \(1\) mol.
Một bình chứa hỗn hợp gồm 0,50 mol \({O_2}\) và 0,50 mol \({N_2}\).
Tổng số mol khí trong bình là \(1,0\) mol.
Tổng số phân tử khí là \(6,02 \times {10^{23}}\).
Tổng số nguyên tử trong bình là \(1,204 \times {10^{24}}\).
Khối lượng hỗn hợp khí là \(30\,{\rm{g}}\).
a) Đúng. Tổng số mol bằng \(0,5 + 0,5 = 1,0\) mol.
b) Đúng. \(1\) mol chứa \(6,02 \times {10^{23}}\) phân tử.
c) Đúng. Mỗi phân tử của cả hai chất đều có 2 nguyên tử nên tổng số nguyên tử là \(2 \times 6,02 \times {10^{23}} = 1,204 \times {10^{24}}\).
d) Đúng. Khối lượng hỗn hợp là \(0,5 \times 32 + 0,5 \times 28 = 30\,{\rm{g}}\).
Một bình chứa \(9,03 \times {10^{23}}\) phân tử khí \({O_2}\).
Số mol khí là \(1,5\) mol.
Khối lượng khí là \(48\,{\rm{g}}\).
Bình chứa \(1,806 \times {10^{24}}\) nguyên tử oxi.
Nếu số phân tử giảm một nửa thì khối lượng khí cũng giảm một nửa.
a) Đúng. \(n = \frac{{9,03 \times {{10}^{23}}}}{{6,02 \times {{10}^{23}}}} = 1,5\) mol.
b) Đúng. Khối lượng là \(1,5 \times 32 = 48\,{\rm{g}}\).
c) Đúng. Mỗi phân tử có 2 nguyên tử.
d) Đúng. Khối lượng tỉ lệ thuận với số mol và số phân tử.
Một bình chứa 8 g khí \({H_2}\) và 44 g khí \(C{O_2}\).
Tổng số mol khí trong bình là \(5\) mol.
Tổng số phân tử khí trong bình là \(3,01 \times {10^{24}}\).
Tổng số nguyên tử trong bình là \(5,418 \times {10^{24}}\).
Khí \({H_2}\) chiếm số mol lớn hơn khí \(C{O_2}\).
a) Đúng. \({n_{{H_2}}} = 8/2 = 4\) mol, \({n_{C{O_2}}} = 44/44 = 1\) mol, tổng bằng \(5\) mol.
b) Đúng. \(5{N_A} = 3,01 \times {10^{24}}\) phân tử.
c) Đúng. Khí \({H_2}\) có \(4 \times 2{N_A} = 4,816 \times {10^{24}}\) nguyên tử, khí \(C{O_2}\) có \(1 \times 3{N_A} = 1,806 \times {10^{24}}\) nguyên tử, tổng là \(6,622 \times {10^{24}}\) nguyên tử. Vì vậy phát biểu sai.
d) Đúng. Số mol \({H_2}\) bằng \(4\) mol, lớn hơn \(1\) mol của \(C{O_2}\).
PHẦN III. CÂU HỎI TRẢ LỜI NGẮN
Một bình chứa 16 g khí oxi (\({O_2}\)). Tính số phân tử khí oxi có trong bình.
Khối lượng mol của khí oxi là \(M = 32\,{\rm{g/mol}}\). Số mol khí oxi là \(n = \frac{m}{M} = \frac{{16}}{{32}} = 0,50\,{\rm{mol}}\).
Số phân tử khí oxi trong bình là \(N = n{N_A} = 0,50 \times 6,02 \times {10^{23}} = 3,01 \times {10^{23}}\).
Đáp án: 3,01.1023
Một bình chứa \(1,806 \times {10^{24}}\) phân tử khí nitơ (\({N_2}\)). Tính khối lượng khí nitơ trong bình.
Số mol khí nitơ là \(n = \frac{N}{{{N_A}}} = \frac{{1,806 \times {{10}^{24}}}}{{6,02 \times {{10}^{23}}}} = 3,00\,{\rm{mol}}\).
Khối lượng khí nitơ là \(m = nM = 3,00 \times 28 = 84\,{\rm{g}}\).
Đáp án: 84
Một bình chứa 22 g khí \(C{O_2}\). Tính tổng số nguyên tử có trong bình.
Khối lượng mol của khí \(C{O_2}\) là \(44\,{\rm{g/mol}}\). Số mol khí là \(n = \frac{{22}}{{44}} = 0,50\,{\rm{mol}}\).
Số phân tử khí là \(N = 0,50 \times 6,02 \times {10^{23}} = 3,01 \times {10^{23}}\).
Mỗi phân tử \(C{O_2}\;\) gồm 3 nguyên tử, nên tổng số nguyên tử là
\(3 \times 3,01 \times {10^{23}} = 9,03 \times {10^{23}}\).
Đáp án: 9,03.1023
Hai bình kín chứa khí ở cùng điều kiện.
Bình (1) chứa 14 g khí \({N_2}\).
Bình (2) chứa 16 g khí \({O_2}\).
Hỏi bình nào chứa nhiều phân tử khí hơn? Tính số phân tử chênh lệch giữa hai bình.
Số mol khí \({N_2}\) trong bình (1) là \({n_1} = \frac{{14}}{{28}} = 0,50\,{\rm{mol}}\).
Số phân tử khí là \({N_1} = 0,50 \times 6,02 \times {10^{23}} = 3,01 \times {10^{23}}\) phân tử.
Số mol khí \({O_2}\) trong bình (2) là \({n_2} = \frac{{16}}{{32}} = 0,50\,{\rm{mol}}\).
Số phân tử khí là \({N_2} = 0,50 \times 6,02 \times {10^{23}} = 3,01 \times {10^{23}}\) phân tử.
Hai bình chứa cùng số phân tử khí, nên số phân tử chênh lệch bằng \(0\).
Đáp án: 0
Một bình chứa hỗn hợp gồm 8 g khí \({H_2}\) và 28 g khí \({N_2}\). Tính tổng số phân tử khí có trong bình.
Số mol khí \({H_2}\) là \({n_1} = \frac{8}{2} = 4,0\,{\rm{mol}}\).
Số mol khí \({N_2}\) là \({n_2} = \frac{{28}}{{28}} = 1,0\,{\rm{mol}}\).
Tổng số mol khí trong bình là \(n = 4,0 + 1,0 = 5,0\,{\rm{mol}}\).
Tổng số phân tử khí là \(N = 5,0 \times 6,02 \times {10^{23}} = 3,01 \times {10^{24}}\) phân tử.
Đáp án: 3,01.1024
Một bình chứa hỗn hợp gồm 0,50 mol khí \(C{O_2}\) và 1,50 mol khí \({O_2}\). Tính tổng số nguyên tử có trong bình.
Số phân tử khí \(C{O_2}\) là \({N_{C{O_2}}} = 0,50 \times 6,02 \times {10^{23}} = 3,01 \times {10^{23}}\) phân tử.
Mỗi phân tử \(C{O_2}\) gồm 3 nguyên tử nên số nguyên tử do \(C{O_2}\) tạo thành là
\(3 \times 3,01 \times {10^{23}} = 9,03 \times {10^{23}}\) nguyên tử.
Số phân tử khí \({O_2}\) là \({N_{{O_2}}} = 1,50 \times 6,02 \times {10^{23}} = 9,03 \times {10^{23}}\) phân tử.
Mỗi phân tử \({O_2}\) gồm 2 nguyên tử nên số nguyên tử do \({O_2}\) tạo thành là
\(2 \times 9,03 \times {10^{23}} = 1,806 \times {10^{24}}\) nguyên tử.
Tổng số nguyên tử trong bình là \(9,03 \times {10^{23}} + 1,806 \times {10^{24}} = 2,709 \times {10^{24}}\) nguyên tử.
Đáp án: 2,709.1024
Một bình chứa \(1,806 \times {10^{24}}\) phân tử khí cacbon đioxit (\(C{O_2}\)). Tính tổng khối lượng khí \(C{O_2}\) có trong bình.
Số mol khí \(C{O_2}\) là \(n = \frac{N}{{{N_A}}} = \frac{{1,806 \times {{10}^{24}}}}{{6,02 \times {{10}^{23}}}} = 3,00\,{\rm{mol}}\).
Khối lượng mol của khí \(C{O_2}\) là \(44\,{\rm{g/mol}}\).
Khối lượng khí trong bình là \(m = nM = 3,00 \times 44 = 132\,{\rm{g}}\).
Đáp án: 132
Nhận xét: Học sinh phải đổi từ số phân tử → số mol → khối lượng.
Một bình chứa hỗn hợp gồm 0,80 mol khí \({N_2}\) và 1,20 mol khí \({O_2}\). Tính tổng số nguyên tử có trong bình.
Tổng số phân tử khí \({N_2}\) là \(0,80 \times 6,02 \times {10^{23}} = 4,816 \times {10^{23}}\) phân tử.
Vì mỗi phân tử \({N_2}\) có 2 nguyên tử nên số nguyên tử nitơ là \(2 \times 4,816 \times {10^{23}} = 9,632 \times {10^{23}}\).
Tổng số phân tử khí \({O_2}\) là \(1,20 \times 6,02 \times {10^{23}} = 7,224 \times {10^{23}}\) phân tử.
Vì mỗi phân tử \({O_2}\) có 2 nguyên tử nên số nguyên tử oxi là \(2 \times 7,224 \times {10^{23}} = 1,4448 \times {10^{24}}\).
Tổng số nguyên tử trong bình là \(9,632 \times {10^{23}} + 1,4448 \times {10^{24}} = 2,408 \times {10^{24}}\) nguyên tử.
Đáp án: 2,408.1024
Một bình chứa khí hiđro (\({H_2}\)) có \(2,408 \times {10^{24}}\) nguyên tử hiđro. Tính khối lượng khí hiđro trong bình.
Mỗi phân tử \({H_2}\) gồm 2 nguyên tử nên số phân tử khí là \(N = \frac{{2,408 \times {{10}^{24}}}}{2} = 1,204 \times {10^{24}}\).
Số mol khí là \(n = \frac{{1,204 \times {{10}^{24}}}}{{6,02 \times {{10}^{23}}}} = 2,00\,{\rm{mol}}\).
Khối lượng khí hiđro là \(m = nM = 2,00 \times 2 = 4,0\,{\rm{g}}\).
Đáp án: 4,0
Nhận xét: Đây là dạng bài ngược. Học sinh phải chuyển từ số nguyên tử → số phân tử → số mol → khối lượng.
Một bình chứa hỗn hợp gồm 16 g khí \({O_2}\) và 22 g khí \(C{O_2}\). Tính tổng số nguyên tử có trong bình.
Số mol khí \({O_2}\) là \({n_1} = \frac{{16}}{{32}} = 0,50\,{\rm{mol}}\).
Số phân tử khí \({O_2}\) là \(0,50 \times 6,02 \times {10^{23}} = 3,01 \times {10^{23}}\) phân tử.
Mỗi phân tử \({O_2}\) gồm 2 nguyên tử nên số nguyên tử do \({O_2}\) tạo thành là \(6,02 \times {10^{23}}\).
Số mol khí \(C{O_2}\) là \({n_2} = \frac{{22}}{{44}} = 0,50\,{\rm{mol}}\). Số phân tử khí \(C{O_2}\) là \(3,01 \times {10^{23}}\) phân tử.
Mỗi phân tử \(C{O_2}\) gồm 3 nguyên tử nên số nguyên tử do \(C{O_2}\) tạo thành là \(9,03 \times {10^{23}}\).
Tổng số nguyên tử trong bình là \(6,02 \times {10^{23}} + 9,03 \times {10^{23}} = 1,505 \times {10^{24}}\) nguyên tử.
Đáp án: 1,505.1024
