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第05讲 气体摩尔体积
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课前引入
冰,水,水蒸气,都是H2O分子构成的物质。为什么冰有固定的形状,水和水蒸气却没有呢?
知识精讲
一、不同聚集状态物质的微观结构
1. 固体、液体、气体粒子的排列方式(以H2O为例)
2. 固体、液体、气体的微观结构与宏观性质
聚集状态
微观结构
微粒的运动方式
宏观性质
固态
微粒排列紧密,微粒间的空隙很小
在固定位置上振动
有固定形状,几乎不能被压缩
液态
微粒排列较紧密,微粒间的空隙较小
可以自由移动
没有固定形状,不易被压缩
气态
微粒间的距离较大
可以自由移动
没有固定形状,容易被压缩
二、影响物体体积的因素
从微观来角度来看,物质体积的大小取决于构成这种物质的粒子的数目、粒子的大小和粒子之间的距离。
1. 固态、液态物质粒子之间的距离是非常小的,因此决定固体或液体体积的主要因素是构成物质的粒子的数目和粒子的大小。
2. 气态分子之间的距离远远大于分子本身的大小,因此决定气体体积的主要因素则是构成气体的分子的数目和分子之间的距离。分子间的距离与温度、压强有关:温度越高,距离越大;压强越大,距离越小。
三、气体摩尔体积
1. 定义:单位物质的量的气体所占有的体积,叫做气体摩尔体积。
2. 符号:Vm
3. 单位:L·mol-1(或L/mol)
4. 数值:在标准状况(温度为0℃,压强为101 kPa)下,气体摩尔体积为22.4L/mol
5. 计算公式:V=n·Vm
说明
(1)气体摩尔体积只适用于气态物质。
(2)气体摩尔体积的数值取决于气体所处的环境,不同温度、压强下,气体摩尔体积的数值不同。
(3)标况下,气体摩尔体积是22.4L/mol,非标况下,气体摩尔体积也可能为22.4L/mol。
(4)气体摩尔体积不仅适用于纯气体,也适用于混合气体。
明辨是非
(1)标准状况下,气体摩尔体积为22.4 L( )
(2)标准状况下,1 mol任何气体的体积均约为22.4 L/mol( )
(3)标准状况下,1 mol氢气和氮气的混合气体的体积约为22.4 L( )
(4)1 mol一氧化碳和1 mol氧气所含的分子数相同,体积也相同( )
(5)1 mol某气体的体积若为22.4 L,该气体必定处于标准状况下( )
(6)22.4 L甲烷气体含有的甲烷分子数为NA( )
(7)标准状况下,1mol任何物质所占有的体积都约是22.4L( )
(8)标准状况下,1L H2和1LCO2的物质的量相同( )
(9)25℃,101 kPa时,1 mol O2和N2的混合气体的总体积约为22.4 L( )
1molSO2在20℃时的体积比22.4L大( )
(10)1mol SO2在20℃时的体积比22.4L大( )
易错提醒——标况下非气态的物质
在标准状况(0℃,101 kPa)下,H2O、SO3、CCl4不是气态,故不能用22.4L/mol。
对点训练
题型一:决定物质体积大小的因素
【例1】(2021·江苏苏州市·周市高级中学高一月考)在一定温度和压强下的气体,影响其所占气体大小的最主要因素是
A.分子直径大小 B.分子间距离的大小 C.分子间作用力的大小 D.分子数的大小
【变1-1】(2021·全国)1mol不同的固体物质,体积大小不相同,主要原因是
A.粒子大小不同 B.粒子质量不同
C.粒子间的平均距离不同 D.粒子间的引力不同
【变1-2】(2021·全国高一课时练习)气体的体积主要是由下列哪些因素决定的
①气体分子的大小
②气体分子数的多少
③气体分子间的距离
④气体分子的相对分子质量
A.①② B.①③
C.②③ D.②④
【变1-3】(2020·南通市海门实验学校)下列有关气体体积叙述正确的是
A.一定温度、压强下,气体体积由其分子间的平均距离决定
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1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L
D.不同的气体,若体积不等,则它们所含的分子数一定不等
题型二:气体摩尔体积的适用范围
【例2】(2021·全国高一课时练习)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.常温常压下,22.4 L SO2的物质的量是1 mol B.标准状况下,11.2 L H2O的物质的量是0.5 mol
C.标准状况下,44.8 LCO2含有的分子数为2NA D.1 mol任何气体的体积都约是22.4 L
【变2-1】(2020·舒城县舒州中学)下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是
A.相同物质的量的气体摩尔体积也相同
B.通常状况下的气体摩尔体积约为22.4L
C.标准状况下的气