内容正文:
衔接点15 气体摩尔体积
初中要求
初中只要求学生了解影响气体体积的因素是温度和压强。
高中要求
1. 掌握气体摩尔体积的含义;
2. 掌握阿伏伽德罗定律内容;
3. 建立n、m、Vm之间计算的模型,熟悉阿伏加德罗定律的应用。
一、决定物质体积大小的因素及阿伏加德罗定律
1.决定物质体积大小的因素
(1)物质体积大小的影响因素
(2)粒子数目相同物质的体积关系
2.阿伏加德罗定律
在相同的温度和压强下,任何气体粒子之间的距离可以看成是相等的,这是理解气体体积的理论基础。
(1)阿伏加德罗定律的内容
相同的 和 下,粒子数 的任何气体都具有 ,也可以说,在相同的温度和压强下、相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。
(2)特别提示
①阿伏加德罗定律 ,包括 和 ,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“ ”
二、气体摩尔体积
1.气体摩尔体积
2.标准状况下的气体摩尔体积
所以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。
3.理解气体摩尔体积应注意的几个问题
(1)适用范围: 物质,可以是单一气体,也可以是混合气体。
(2)物质在 下为气体,若不是气体或非标准状况均不能用22.4 L·mol-1进行计算。
(3)1 mol气体在非标准状况下的体积,可能是 ,也可能不是22.4 L。
标准状况下,气体摩尔体积的有关计算
①气体的物质的量n= mol;
②气体的摩尔质量M= =22.4ρ g·mol-1;
③气体的分子数N=n·NA= ;
④气体的质量m=n·M= 。
三、阿伏加德罗定律的推论
相同条件
结论
语言叙述
公式
同温同压
同温同压下,体积之比等于物质的量之比,等于分子数之比
=
同温同体积
同温同体积下,压强之比等于物质的量之比,等于分子数之比
==
同温同压
同温同压下,密度之比等于摩尔质量之比
同温同压同体积
同温同压下,体积相同的气体,其质量与摩尔质量成正比
【答案】
一、1.(1) 大小 数目 距离 (2)大小 不同 距离 相同
2.(1) 温度 压强 相同 相同的体积 (2)①适用于任何气体 单一气体 混合气体 ②三同定一同
二、1.单位物质的量的气体 Vm L·mol-1或m3·mol-1 Vm= 温度 压强
2.0℃、101kpa 1mol 气体 体积 22.4L
3.(1) 气态 (2)标准状况 (3) 22.4 ① ②Vm·ρ③·NA④·M g。
三、= 、 = =
1.(2023秋·上海浦东新·高一上海市建平中学校考期末)阿伏加德罗常数的值为NA.下列说法正确的是
A.0.1mol的1H2中,含有0.2NA个中子
B.1mol/L的稀硫酸中,含H+的数目为0.2NA
C.标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体中分子数为0.1NA
D.0.1molCl2与水充分反应,转移的电子数为0.1NA
【答案】C
【解析】A.1H原子的中子数为0,0.1mol的1H2中,中子数为0个,A错误;
B.体积未知,无法计算,B错误;
C.标准状况下,2.24LN2和O2的混合气体的物质的量是0.1mol,其中分子数为0.1NA,正确;
D.根据氯气与水反应的方程式Cl2+H2OHCl+HClO,该反应是可逆反应,0.1molCl2不能完全反应,无法计算转移电子数,D错误;
答案选C。
2.(2023秋·湖北武汉·高一华中师大一附中校考期末)在一个恒温、恒容的密闭容器中,有两个可左右自由滑动的密封隔板(a、b),将容器分成三部分,已知充入的三种气体的质量相等,当隔板静止时,容器内三种气体所占的体积如图所示。下列说法中错误的是
A.分子数目:N(X)=N(Z)=2N(Y)
B.若Y是O2,则X可能是CH4
C.气体密度:ρ(X)=ρ(Z)= (Y)
D.X和Z分子中含有的原子数可能相等
【答案】C
【解析】A.由题给信息可知,图中X、Y、Z三种气体的压强、温度分别相等,V(X)=V(Z)=2V(Y),由阿伏加德罗定律可知,n(X) =n(Z)=2n(Y),所以分子数目N(X)=N(Z)=2N(Y),A正确;
B.由于三种气体的质量相等,若Y是O2,X是CH4,则符合n(X)=2n(Y),B正确;
C.由ρ=可知,三种气体的密度:2ρ(X)=2ρ(Z)=ρ(