内容正文:
阿伏加德罗定律及平均摩尔质量的计算
【核心素养发展目标】
1.掌握阿伏加德罗定律及其重要推论
2.掌握阿伏加德罗定律及其相关计算
【主干知识梳理】
一、阿伏加德罗定律
1.定律内容:同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同的分子数
2.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(单位为开尔文,符号是K)]
由理想气体的状态方程结合物质的量的相关公式可以推出:
【微点拨】
①阿伏加德罗定律适用于任何气体,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同温同压下,相同体积的任何气体含有相同物质的量的分子
④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
⑤同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同的分子数,而不是原子数相同
【对点训练1】
1.在同温同压下,同体积的氢气和甲烷,它们的分子数之比是( );原子数之比是( );物质的量之比( );
质量之比( )
A.2:5 B.1:1 C.1:5 D.1:8
2.同温同压下,同体积的下列气体,质量最大的是( )
A.NH3 B.SO2 C.CH4 D.H2
二、阿伏伽德罗定律的推论 (可通过pV=nRT及n=导出)
、ρ=
1.体积之比
(1)语言叙述:同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比,也等于其分子数之比
(2)公式:==
(3)应用:比较相同条件(同温同压)下,如:0.3 mol H2和0.2 mol CH4
①比较气体体积的大小可以直接比较物质的量的大小:V( H2)>V(CH4)
②求体积比可以转化为求物质的量之比:V( H2):V(CH4)=0.3:0.2=3:2
③求体积分数可以转化为求物质的量分数:
2.压强之比
(1)语言叙述:同温同体积时,气体的压强之比等于其物质的量之比,也等于其分子数之比
(2)公式:==
3.密度之比
(1)语言叙述:同温同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比,也等于其相对分子质量之比
(2)公式:=
(3)应用:比较相同条件(同温同压下),气体的密度相对大小
4.质量之比
(1)语言叙述:同温同压下,同体积的气体的质量之比等于其摩尔质量之比,也等于其相对分子质量之比
(2)公式:=
【对点训练2】
1.同温同压下等质量的SO2气体和CO2气体,下列有关比较的叙述中,正确的是( )
①密度比为16∶11 ②密度比为11∶16 ③体积比为16∶11 ④体积比为11∶16
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
2.下列各组中,两种气体的分子数一定相等的是( )
A.温度相同,体积相同的O2和N2 B.温度相等,压强相等的CO和N2
C.压强相同,质量相同的O2和O3 D.体积相同,密度相等的CO和N2
3.在一个密闭容器中盛有11 g X气体(X的摩尔质量为44 g·mol-1)时,压强为1×104 Pa。如果在相同温度下,把更多的气体X充入容器,使容器内压强增至5×104 Pa,这时容器内气体X的分子数约为( )
A.3.3×1025 B.3.3×1024 C.7.5×1023 D.7.5×1022
4.标准状况下,m g A气体与n g B气体分子数相等,下列说法不正确的是( )
A.标准状况下,同体积的气体A和气体B的质量比为m∶n
B.25 ℃时,1 kg气体A与1 kg气体B的分子数之比为n∶m
C.同温同压下,气体A与气体B的密度之比为m∶n
D.标准状况下,等质量的A与B的体积比为m∶n
5.同温同压下,下列气体的密度最大的是( )
A.F2 B.Cl2 C.HCl D.CO2
6.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( )
A.若M(甲)<M(乙),则分子数:甲<乙 B.若M(甲)>M(乙),则气体摩尔体积:甲<乙
C.若M(甲)<M(乙),则气体的压强:甲>乙 D.若M(甲)>M(乙),则气体的体积:甲<乙
7.三个密闭容器中分别充入N2、H2、O2三种气体,以下各种情况下排序正确的是( )
A.当它们的温度和压