第1章 第2节 气体摩尔体积-2022高考化学总复习【高考零起点】教用Word版

第二节　气体摩尔体积 一、气体摩尔体积 1．概念：单位物质的量的气体所占的体积叫气体摩尔体积，符号为Vm，单位是升/摩尔[L/mol(或L·mol－1)]。 2．有关计算：Vm＝(其中V为气体所占的体积，n为气体的物质的量)。 二、阿伏加德罗定律及其推论 1．阿伏加德罗定律：相同温度、相同压强下，相同体积的任何气体含相同数目的分子。 2．推论：(下述等式中N表示分子个数，ρ表示密度，M表示摩尔质量，m表示质量) (1)同T同p： ＝＝ (2)同T同V： ＝＝ (3)同T同p： ＝ (4)同T同p同V： ＝ (5)同T同p同m： ＝ 3．由阿伏加德罗定律可以进一步得到理想气体的状态方程pV＝nRT(其中p为气体压强，V为气体体积，n为物质的量，R为常数，T为温度]。 三、阿伏加德罗定律的应用 1．由气体的状态方程可知，如果温度和压强一定，则任何气体的摩尔体积均为定值。在标准状况下(0 ℃，101 kPa)，任何气体的气体摩尔体积约为22.4 L/mol。 2．气体的密度和相对密度： (1)标况下：ρ(气体)＝ g·L－1＝ (2)A气体对B气体的相对密度：D(B)＝＝ 3．摩尔质量M(或平均摩尔质量＝M(A)φ(A)＋M(B)φ(B)＋…(φ为体积分数) ，＝＝22.4 L· mol－1×ρ，) 例1　NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．标准状况下，1 mol H2O的体积是22.4 L B．25 ℃，101 kPa时1 mol O2的体积是22.4 L C．标准状况下，11.2 L N2含有NA个氮原子 D．常温下，22.4 L CO含NA个一氧化碳分子 【解析】A选项，标准状况下水是液体，不适用于标准状况下气体摩尔体积；B选项，25 ℃不是标准状况的条件，说法错误；D选项，条件是常温，但只有在标准状况下气体的摩尔体积才是22.4 L/mol，说法错误；C选项，标准状况下N2的摩尔体积是22.4 L/mol，根据Vm＝V/n，可得出N2的物质的量是0.5 mol，0.5 mol N2中有1 mol氮原子，即含有NA个氮原子，选C。 【答案】C 例2　如图两瓶体积相等的气体，在同温、同压下瓶内气体的关系一定正确的是(　　) A．摩尔质量相等 B．密度相等 C．原子数相等 D．质量相等 【解析】A项，氮气和氧气的混合气体的平均摩尔质量介于28 g/mol和32 g/mol之间，而NO的摩尔质量是30 g/mol，二者的摩尔质量不一定相等，错误；B项，两瓶中的气体的摩尔质量不一定相等，所以密度不一定相等，错误；C项，气体的分子数相等，且二者都是双原子分子，所以所含的原子数一定相等，正确；D项，同温、同压时相同体积的任何气体的分子数相等，也即物质的量相等，但两瓶中的气体的摩尔质量不一定相等，所以质量不一定相等，错误。 【答案】C 1．下列说法中，正确的是(　　) A．1 mol任何气体的体积都是22.4 L B．1 mol H2的质量是2 g，它所占的体积是22.4 L C．标准状况下，1 mol H2O的体积是22.4 L D．在标准状况下，0.5 mol CO2所占的体积约是11.2 L 2．下列说法中正确的是(　　) A．1 mol SO2的质量为64 g·mol－1 B．Mg2＋的摩尔质量是24 g C．CO的摩尔质量是28 g·mol－1 D．氮的摩尔质量是28 g·mol－1 3．科学家发现一种新型氢分子，其分子式为H3。在相同条件下，等质量的H3和H2具有相同的(　　) A．原子数 B．分子数 C．体积 D．物质的量 4．(2020·全国Ⅲ)NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．22.4 L(标准状况)氮气中含有7NA个中子 B．1 mol重水比1 mol水多NA个质子 C．12 g石墨烯和12 g金刚石均含有NA个碳原子 D．1 L 1 mol·L－1 NaCl溶液含有28NA个电子 5．填空： (1)2 mol O3和3 mol O2的分子数之比为________；含氧原子的数目之比为________；在相同条件下的体积比为____________。 (2)0.01 mol某气体的质量为0.44 g，该气体的摩尔质量为________，标况下的摩尔体积约为__________。 (3)等物质的量的 H2与CO2相比，质量大的是________。 (4)在同温、同压下，质量相同的N2、CO2、H2、O2四种气体所占的体积由大到小的顺序排列为____________。 (5)4 g H2与22.4 L(标准状况)CO2相比，所含分子数目多的是____________。 (6)成年男子的肺活量约为3 500～4 000 mL，成年女子的肺活量约为2 500～3 500 mL，