秋高中化学 初高中衔接 专题04 气体摩尔体积学案Word格式文档下载.docx

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问题导引

标准状况时的气体摩尔体积示意图

1.气体摩尔体积的适用对象是气体,是否必须为纯净气体?

提示不一定。

可以是纯净气体,也可以是混合气体。

2.标准状况下的气体摩尔体积Vm=22.4L·

mol-1,那么Vm=22.4L·

mol-1时一定是标准状况下吗?

同时改变温度和压强,气体摩尔体积Vm仍可能保持不变。

如:

升高温度的同时增大压强或降低温度的同时减小压强。

探究二阿伏加德罗定律及其推论

1.结合气体体积的影响因素,思考分析“若两种气体体积相同,所含分子数也一定相同”的说法是否正确?

提示不一定,因为气体体积受温度和压强的影响较大,若温度和压强不同时,体积相同的两种气体的物质的量不一定相同,故所含的分子数也不一定相同。

2.结合阿伏加德罗定律讨论同温同压同体积的O2和O3的分子数相同吗?

能说原子数目也相同吗?

提示由阿伏加德罗定律可知,同温同压下,体积相同的O2和O3分子数相同,又因为一个O2分子中有2个氧原子,一个O3分子中有3个氧原子,所以同温同压下,体积相同的O2和O3原子数目不同。

【重点突破】

1.气体摩尔体积的适用范围

气体摩尔体积的适用范围是气体,可以是单一气体,也可以是混合气体,如0.2molH2与0.8molO2的混合气体在标准状况下的体积约为22.4L。

2.标准状况下的气体摩尔体积

（1）定义:

（2）计算:

①气体的物质的量:

n=。

②气体的摩尔质量:

M=。

③气体的分子数:

N=n·

NA=·

NA。

④气体的质量:

m=n·

M=·

M。

3.阿伏加德罗定律的推论

推论

公式

同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比

同温同体积时,气体的压强之比等于其物质的量之比

同温同压下,相同体积的任何气体的质量之比等于其摩尔质量之比

同温同压下,任何气体的密度之比等于其摩尔质量之比

同温同物质的量的气体,压强之比等于体积的反比

4.对阿伏加德罗定律及推论的“三点”理解

（1）适用于任何气体,包括混合气体,不适用于非气体。

（2）同温、同压、同体积、同分子数,共同存在,相互制约,且“三同定一同”。

（3）标准状况下的气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。

【典题探究】

典例1用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是（　　）

A.含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2L

B.25℃,1.01×

105Pa,64gSO2中含有的原子数为3NA

C.11.2LCl2含有的分子数为0.5NA

D.标准状况下,11.2LCCl4含有的分子数为0.5NA

【答案】:

B

错误。

易错警示

在有关阿伏加德罗常数的正误判断题目中,常考查标准状况下的气体摩尔体积,常见问题有:

（1）忽视外界条件是标准状况,如常温、常压下,1molH2的体积不是22.4L。

（2）忽视研究对象是气体,如标准状况下,H2O、酒精等不是气体。

（3）将1mol气体的体积与气体摩尔体积的单位混淆,前者单位为L,后者单位为L·

mol-1

变式训练1-1下列叙述正确的是（　　）

A.气体的摩尔体积为22.4L·

B.1molO2的质量为32g,它所占的体积是22.4L

C.标准状况下,22.4L水的质量约为18g

D.标准状况下,22.4L的任何气体的物质的量都约是1mol

D

【解析】:

在标准状况下气体的摩尔体积约为22.4L·

mol-1,A项没有指出所处的状态,A项错误;

1molO2的质量为32g,B项未指明是否在标准状况下,故它所占的体积不一定是22.4L,B项错误;

气体摩尔体积仅适用于气体,水在标准状况下不是气体,C项错误。

变式训练1-2.下列叙述中正确的是（　　）

A.一定温度、压强下,气体体积由其分子的大小决定

B.一定温度、压强下,气体体积由其物质的量的多少决定

C.气体摩尔体积是指1mol任何气体所占的体积为22.4L

D.不同的气体,若体积不等,则它们所含的分子数一定不等

22.4L;

由阿伏加德罗定律及其推论知,不同气体,若体积不等,则所含的分子数可能不相等。

变式训练1-3.下列说法中正确的是（　　）

A.0.5molH2所占的体积为11.2L

B.标准状况下,6.02×

1023个分子所占的体积约是22.4L

C.标准状况下,1molH2O的体积约为22.4L

D.标准状况下,28gCO和N2的混合气体的体积约是22.4L

A项没有指明气体所处状况,故0.5molH2的体积不一定是11.2L;

B项没有指明物质为气态,不能确定其体积;

C项中的H2O在标准状况下不是气体;

D项中,由于CO与N2的摩尔质量相等,二者以任意比例混合其平均摩尔质量不变,故CO和N2的混合气体的物质的量为1mol,标准状况下体积约是22.4L,D正确。

典例2同温同压下,向两个密闭容器中分别充满等质量的O2、O3气体,下列说法正确的是（　　）

A.两气体的物质的量之比为3∶2

B.两种容器的体积比为2∶3

C.两种气体的分子数目相等

D.两种气体的密度之比是3∶2

A

因O2和O3质量相等,故其物质的量与摩尔质量成反比,即48∶32=3∶2,A正确;

同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比,即3∶2,B错误;

分子数目之比等于其物质的量之比,即3∶2,C错误;

同温同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比,即32∶48=2∶3,D错误。

方法技巧

（1）阿伏加德罗定律的适用条件不仅仅是标准状况,也可以是其他同温同压条件下,只要物质的存在状态是气态即可。

（2）同温、同压、同体积和同分子数,共同存在、相互制约,只要三“同”成立,第四“同”必定成立。

变式训练2-1同温同压下,A容器中H2和B容器中NH3所含氢原子数相等,则两个容器的体积比是（　　）

A.3∶2B.1∶3

C.2∶3D.1∶2

1molH2含氢原子2mol,1molNH3含氢原子3mol,若H2和NH3所含氢原子数相等,则H2和NH3的物质的量之比为3∶2,同温同压下气体的体积比等于其物质的量之比,两个容器的体积比是3∶2。

变式训练2-2在两个容积相同的容器中,一个盛有HCl气体,另一个盛有H2和Cl2的混合气体。

在同温同压下,两容器内的气体一定具有相同的（　　）

A.原子数B.密度

C.质量D.质子数

A

变式训练2-3.如图所示,相同状况下,分别用氯化氢和四种不同的混合气体吹出体积相等的五个气球。

A、B、C、D四个气球中所含原子数与氯化氢气球中所含原子数一定相等的是（　　）

C

相同状况下,五个气球的体积相同,则所含气体的物质的量相等,气体的分子数相同;

HCl、N2、O2都为双原子分子,故C中所含原子数一定与HCl相同,而A中所含原子数因Ar与O3的混合比例不同而变化,不一定与HCl相同;

B、D中气体无论以怎样的比例混合,都大于HCl气球中所含原子数。

变式训练2-4.同温同压下,若A容器中充满O2,B容器中充满O3。

（1）若所含分子总数相等,则A容器和B容器的容积比是　　　　。

（2）若两容器中所含原子总数相等,则A容器和B容器的容积比是　　　　。

（3）若两容器的容积比为3∶2,则O2和O3物质的量之比为　　　　,质量之比为　　　　,密度之比为　　　　。

（1）1∶1　

（2）3∶2　

（3）3∶2　1∶1　2∶3

（3）两容器的容积比为3∶2,则两气体的物质的量之比为3∶2,质量之比为（3×

32）∶（2×

48）=1∶1,密度之比为2∶3。

【基础题组】

1.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（）

2.下列两种气体的分子数一定相等的是（）

A.体积相等、质量不等的CO和N2

B.等温等体积的O2和N2

C.等体积等密度的CO和N2

D.等压等体积的O2和N2

3.下列示意图中,白球代表氢原子,黑球代表氦原子,方框代表容器,容器中间有一个可以上下滑动的隔板（其质量忽略不计）。

其中能表示等质量的氢气与氦气的是（）

4.下列说法中正确的是（）

A.标准状况下,1mol水的体积是22.4L

B.1mol任何气体体积均为22.4L

C.在标准状况下,0.3molN2和0.7molO2混合气体总体积约为22.4L

D.通常状况下,1molN2的体积约为22.4L

5.下列说法正确的是（NA表示阿伏加德罗常数的值）（）

A.在常温、常压下,11.2LN2含有的分子数是0.5NA

B.标准状况下,18g水所占的体积约是22.4L

C.32gO2在标准状况下的体积约是22.4L

D.在同温、同压下,相同体积的任何气体所含的原子数相等

6.下列说法正确的是（）

A.同温、同压下,相同质量的气体都占有相同的体积

B.同温、同压下,相同体积的气体都含有相同数目的分子

C.在标准状况下,1mol任何物质的体积均约是22.4L

D.1mol某气体的体积约为22.4L,该气体所处的状况一定是标准状况

7.在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体,当这两个容器内温度和气体密度相等时,下列说法正确的是（）

A.两种气体的压强相等

B.O2比O3的质量小

D.两种气体所含的氧原子数目相等

8.关于同温、同压下等体积的N2O（气体）和CO2的叙述,其中正确的是（）

①质量相同②所含碳原子数与氮原子数相等③所含分子数相等

A.①②③B.②③

C.①②D.①③

9.下列说法正确的是（）

A.32gO2占有的体积约为22.4L

B.22.4LN2含有阿伏加德罗常数个氮分子

C.在标准状况下,22.4L水的质量约为18g

D.22g二氧化碳与标准状况下11.2LHCl含有相同的分子数

10.

（1）现有34g某气体,摩尔质量为17g·

mol-1,则:

①该气体为mol。

②该气体所含分子数为NA。

③该气体在标准状况下的体积为L。

（2）gH2O中的氧原子数目与标准状况下22.4LCO2中的氧原子数目相同。

11.一定温度和压强下,30L某种气态纯净物中含有6.02×

1023个分子,这些分子由1.204×

1024个原子构成。

（1）该气体的物质的量为,该气体中每个分子含有个原子。

（2）该温度和压强标准状况（填“是”或“不是”）,此条件下的气体摩尔体积为。

若O2在该条件下为气态,则2molO2在该条件下的体积为L。

（3）标准状况下该纯净物若为气态,其体积约是L。

【提升题组】

1.在一定条件下,某化合物X受热分解:

2XA↑+2B↑+4C↑,测得反应后生成的混合气体对H2的相对密度为11.43,在相同条件下