1、1考点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律李仕才1影响物质体积的因素2气体摩尔体积(1)定义：一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积。符号为 Vm。单位为L/mol(或 Lmol1 )。(2)标准状况下的气体摩尔体积：在标准状况下(指温度为 0_，压强为 101_kPa)约为22.4_Lmol1 。(3)计算公式：物质的量 n、气体体积 V、气体摩尔体积 Vm之间的关系：V m 。Vn(4)影响因素：气体摩尔体积的数值决定于气体所处的温度和压强。3阿伏加德罗定律可总结为：在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)。(2)适用范围：单一气体或相互不反应
2、的混合气体。2判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)1在标准状况下，6.0210 23个分子所占的体积约是 22.4 L。( )2同温同压下，等体积的两种单质气体一定具有相同的原子数。( )3标准状况下，1 mol H 2与 1 mol CCl4的体积相同。( )4标准状况下，22.4 L 任何气体都约含有 6.021023个分子。( )5标准状况下，11.2 L CO 与 N2的混合气体与 11.2 L O2所含分子数相同，原子数也相同。( )6同温同压同体积的 12C18O和 14N2具有相同的电子数。( )7同温同体积条件下，等质量的 SO2和 O2对应的压强之比为 12。( )8Na
3、 2O2与 CO2反应生成 22.4 L O2，反应中转移的电子数为 2NA。( )1气体体积受温度和压强的影响，当压强或温度改变时，气体体积随之改变，所以在描述 Vm22.4 Lmol 1 时必须指明在 0 、101 kPa 条件下。32只限于气体，可以是单一气体，也可以是不反应的混合气体。水、苯、SO3、HF、CCl 4、己烷、CS 2、CHCl 3、Br 2、HF、乙醇等物质在标准状况下不是气体。碳原子数大于 4的烃为液体或固体，但新戊烷(5 个碳)是特例。3当 1 mol气体的体积是 22.4 L时，气体不一定处于标准状况，因若改变温度和压强，在非标准状况下，1 mol 气体的体积也可
4、能为 22.4 L。一、气体摩尔体积1下列说法中正确的是( )A22.4 L 二氧化碳的质量一定大于 22.4 L一氧化碳的质量B同温、同压、同体积的一氧化碳和乙烯含有的质子数相同C等体积、等密度的 CO和 C2H4所含原子数相等D等质量的CH 4、H 2、HCl、SO 2，在标准状况下所占体积由大到小的排列顺序是解析：A 选项没有标明温度、压强，所以二氧化碳的质量可能比一氧化碳的小，错误；B选项，1 mol CO 含有 14 mol质子，1 mol C 2H4含有 16 mol质子，错误；C 选项，CO 和C2H4质量相等，物质的量相等，C 2H4所含原子数多，错误；D 选项，假设四种气体的
5、质量均为 1 g，所以 n(H2) 、n(CH 4) 、n(HCl)1 g2 gmol 1 1 g16 gmol 1 、n(SO 2) ，正确。1 g36.5 gmol 1 1 g64 gmol 1答案：D42设阿伏加德罗常数为 NA，标准状况下，某 O2和 N2的混合气体 m g含有 b个分子，则 n g该混合气体在相同状况下所占的体积(L)应是( )A. B.22.4nbmNA 22.4mbnNAC. D.22.4nNAmb nbNA22.4m解析：m g 含有 b个分子，则 n g该混合气体含有的分子数是 ，则混合气体的物质nbm的量是 ，则混合气体的体积是 L，A 项正确。nbmNA
6、22.4nbmNA答案：A3下列说法正确的是( )标准状况下，6.0210 23个分子所占的体积约是 22.4 L0.5 mol H 2所占体积为 11.2 L标准状况下，1 mol H 2O的体积为 22.4 L标准状况下，28 g CO 与 N2的混合气体的体积约为 22.4 L各种气体的气体摩尔体积都约为 22.4 Lmol1标准状况下，体积相同的气体的分子数相同A BC D解析：中未注明标准状况下物质所处的状态；未注明标准状况；中 H2O为非气态；在相同温度和压强下，气体的摩尔体积几乎相等，在标准状况下，气体的摩尔体积约为 22.4 Lmol1 。答案：B4如图两瓶体积相等的气体，在同
7、温同压时瓶内气体的关系一定正确的是( )A所含原子数相等 B气体密度相等C气体质量相等 D摩尔质量相等解析：左瓶与右瓶中气体的物质的量相等，N 2、O 2、NO 分子均为双原子分子，A 项正确；N 2、O 2的比例不固定，气体的质量不一定相等，密度不一定相等；当 N2、O 2物质的量相等时，摩尔质量相等，其余情况摩尔质量不相等。5答案：A二、阿伏加德罗定律5一定温度和压强下，用 m g的 CH4、CO 2、O 2、SO 2四种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气球中装的是 O2B气球和气球中气体分子数相等C气球和气球中气体物质的量之比为 41D气球和气球中气体密度之
8、比为 21解析：根据阿伏加德罗定律的推论：同温同压下，同质量的气体体积与其摩尔质量成反比。四种气体的摩尔质量的大小关系为 M(SO2)M(CO2)M(O2)M(CH4)，所以气球、中的气体分别为 SO2、CO 2、O 2、CH 4，A 错误；同质量的气体，分子数之比等于其物质的量之比，也等于其摩尔质量的反比，气球和气球中气体分子数不相等，气球和气球中气体物质的量之比为 14，B、C 错误；同温同压下，气体的密度与其摩尔质量成正比，气球和气球中气体密度之比为 21，D 正确。答案：D6(1)2 mol O 3和 3 mol O2的质量之比为_，分子数之比为_；同温同压下的密度之比为_，含氧原子数
9、之比为_，体积之比为_。(2)在标准状况下，由 CO和 CO2组成的混合气体 6.72 L，质量为 12 g。此混合物中 CO和 CO2分子数目之比是_，混合气体的平均摩尔质量是_，对氢气的相对密度是_。(3)气体化合物 A的化学式可表示为 OxFy，已知同温同压下 10 mL A受热分解生成 15 mL O2和 10 mL F2，则 A的化学式为_，推断的依据是_。(4)在标准状况下，15.6 g Na 2O2投入足量水中，可产生 O2的体积为_。解析：(3)根据阿伏加德罗定律知，2O xFy 3O22F 2，根据质量守恒定= = = = = 律(原子个数守恒)知，x3，y2，即 A的化学式
10、为 O3F2。(4)n(Na2O2) 0.2 mol，由化学方程式 2Na2O22H 2O=4NaOHO 2知，15.6 g78 gmol 1n(O2)0.1 mol，则 V(O2)2.24 L。6答案：(1)11 23 32 11 23(2)13 40 gmol 1 20(3)O3F2 阿伏加德罗定律和质量守恒定律(4)2.24 L阿伏加德罗定律的推论及应用1 阿伏加德罗定律的推论说明：以上所有推论均可由理想气体状态方程：pVnRTpV RTpM RTpMRT 来推出，因此，对以上推论应重理解、重推导，不mM mV必“死记” 。7注：以上用到的符号： 为密度，p 为压强，n 为物质的量，M
11、为摩尔质量，m 为质量，V为体积，R 为常数，T 为热力学温度，上述定律及其推论仅适用于气体，不适用于固体或液体，仅用于定性推导，不用于定量计算。2 阿伏加德罗定律及其推论的应用(1)气体密度和相对密度(M 为气体摩尔质量，单位为 gmol1 )的求算方法标准状况下，气体的密度 gL1 。M22.4同温同压下，A 气体的密度(A)与 B气体的密度(B)之比叫 A气体对 B气体的相对密度(D)，D 。 A B M AM B Mr AMr B(2)摩尔质量的几种求算方法根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M ；mn根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(N A)：M ；mNAN
12、根据标准状况下气体的密度 ：M22.4 (gmol 1 )；根据气体的相对密度 D ； 1 2 M1M2对于混合气体，求其平均摩尔质量，上述计算式仍然成立；还可以用下式计算：M 1a%M 2b%M 3c%，a%，b%，c%指混合气体中各成分的物质的量分数(或体积M分数)。(3)确定气体分子组成一般思路是根据阿伏加德罗定律，由体积比推导出微粒个数比，再根据质量守恒定律确定化学式。如 2体积气体 Ax与 1体积气体 By恰好完全反应生成 2体积 A2B，由阿伏加德罗定律可知，同温同压下，气体的分子数之比等于它们的体积之比，即 N(Ax)N(B y)N(A 2B)212,2A x(g)B y(g)=
13、2A2B(g)，根据质量守恒定律可以推出两气体反应物分别为 A2和 B2。1下列关于同温同压下的两种气体 12C18O和 14N2的判断正确的是( )A体积相等时密度相等B原子数相等时具有的中子数相等C体积相等时具有的电子数相等D质量相等时具有的质子数相等8解析：比较同温同压下的 1 mol两种气体：由此可知体积相等时，密度不相等，A 错误；原子数相等时中子数不相等，B 错误；质量相等时质子数不相等，D 错误。答案：C2下列说法不正确的是( )A温度相同、体积相同的 O2(g)和 N2(g)分子数相同B等温等压下，SO 2气体与 CO2气体的密度之比等于 1611C温度和容积相同的两气罐中分别
14、盛有 5 mol O2(g)和 2 mol N2(g)，两气罐中的压强之比等于 52D等温等压条件下，5 mol O 2(g)和 2 mol H2(g)的体积之比等于 52解析：A 项，温度相同、体积相同，但没有说压强是否相同，因此无法推出物质的量是否相同，错误；B 项，等温等压下，密度之比等于摩尔质量之比，SO 2和 CO2的密度之比64441611，正确；C 项，等温等容下，气体物质的量之比等于压强之比，因此两者压强之比等于 52，正确；D 项，等温等压下，气体体积之比等于物质的量之比，因此二者体积之比等于 52，正确。答案：A3下列选项中的物质所含指定原子数目一定相等的是( )A温度和压
15、强不同，相同质量的 N2O和 CO2两种气体的总原子数B等温等压下，相同体积的 C2H4和 C2H2、C 2H6的混合气体的总原子数C等温等压下，相同体积的 O2和 O3两种气体中的氧原子数D相同物质的量、不同体积的 NH3和 CH4两种气体中的氢原子数解析：质量相等，N 2O和 CO2的摩尔质量也相等，则气体的物质的量相等，且两者都是三原子分子，所以它们的总原子数一定相等，A 项正确；B 项中，碳原子数相等，但是C2H2和 C2H6的组成比例不确定，不能判断氢原子数是否相等，B 项错误；两种气体的物质的量相等，但两种气体的分子组成不同，故氧原子数不同，C 项错误；D 项，物质的量相等的 NH
16、3和 CH4中氢原子数不同，D 项错误。答案：A4在两个密闭容器中，分别充有质量相等的甲、乙两种气体，它们的温度和密度均相同。根据甲、乙的摩尔质量(M)的关系判断，下列说法中正确的是( )9A若 M(甲)M(乙)，则气体摩尔体积：甲乙D若 M(甲)M(乙)，则气体的体积：甲乙，A 错误；若 M(甲)M(乙)，则物质的量：甲乙，B 错误；同温同体积同质量的气体或混合气体，压强与摩尔质量成反比，C 正确；由质量和密度相等可知气体体积相等，D 错误。答案：C5等温等压下，有质子数相等的 CO、N 2、C 2H2三种气体，下列叙述中正确的是( )A体积之比为 131314 B密度之比为 141413C
17、质量之比为 111 D原子数之比为 111解析：A 项，三种气体分子的质子数分别为 14、14、14，质子数相等的 CO、N 2、C 2H2三种气体，物质的量相等，等温等压下，气体的体积与其物质的量成正比，所以三者体积之比为 111，故 A错误；B 项，CO、N 2、C 2H2摩尔质量分别为 28 gmol1 、28 gmol1 、26 gmol 1 ，等温等压下，气体摩尔体积相同，根据 知，密度与nMnVm MVm摩尔质量成正比，则密度之比为 282826141413，故 B正确；C 项，三种气体分子的质子数分别为 14、14、14，质子数相等的 CO、N 2、C 2H2三种气体，物质的量相
18、等，CO、N 2、C 2H2摩尔质量分别为 28 gmol1 、28 gmol 1 、26 gmol 1 ，根据 mnM 知：质量之比与摩尔质量成正比为 282826141413，故 C错误；D 项，三种气体分子的质子数分别为 14、14、14，质子数相等的 CO、N 2、C 2H2三种气体，物质的量相等，1 分子 CO、N 2、C 2H2分别含原子数为 2、2、4，所以三种气体原子数之比为 112，故 D错误。答案：B6在一定条件下，m g NH 4HCO3完全分解生成 NH3、CO 2、H 2O(g)，按要求填空。(1)若所得混合气体对 H2的相对密度为 d，则混合气体的物质的量为_。NH
19、 4HCO3的摩尔质量为_(用含 m、d 的代数式表示)。(2)所得混合气体的密度折合成标准状况为 gL 1 ，则混合气体的平均摩尔质量为_。(3)在该条件下，所得 NH3、CO 2、H 2O(g)的体积分数分别为 a%、b%、c%，则混合气体的平均相对分子质量为_。解析：(1)由相对密度公式 d 可得： (混)dM(H 2)2d 混 H2 M 混 M H2 M10gmol1 ，据公式 n(混) 代入即得 n(混) mol；NH 4HCO3的分解方程式为 NH4HCO3mM m2dNH3H 2OCO 2，依据质量守恒定律，设 NH4HCO3的摩尔质量为 M，= = = = = 则 M1 (混)3 得 M32d6d gmol 1 。M(2)已知标准状况下气体的密度为 gL 1 ，即 M22.4 gmol 1 。(3)已知混合气体中各组分的体积分数，依据公式 M 1a%M 2b%M 3c%代M入数据可得： 17a%44b%18c%。M答案：(1) mol 6d gmol 1m2d(2)22.4 gmol 1(3)17a%44b%18c%
