内容正文:
气体摩尔体积
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一、气体摩尔体积
1.决定物质体积大小的因素
大小
距离
2.气体摩尔体积
单位物质的量的气体
Vm
L·mol-1
m3·mol-1
Vm=
温度
压强
3.标准状况下的气体摩尔体积
4.理解气体摩尔体积应注意的几个问题
(1)标准状况下的气体摩尔体积,非标准状况时不能使用,而质量、物质的量不受温度、压强的影响。
(2)n=,在标准状况下,只适用于气态物质(单一或者混合气体),对于固态和液态物质(如水、酒精、碳、三氧化硫等)均不适用。
[即学即练]
1.判断下列说法是否正确,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)一定温度和压强下,气体体积是由构成气体的分子数决定的( )
(2)标准状况下,1 mol水所占的体积是22.4 L( )
(3)在常温常压下,11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA( )
(4)标准状况下,H2的气体摩尔体积是22.4 L( )
(5)在标准状况下,1 mol气体的体积约是22.4 L,在非标准状况下,1 mol气体的体积则一定不是22.4 L( )
√
×
×
×
×
2.交流思考
对一定量的气体的体积的探究。
已知1 mol不同气体在不同条件下的体积:
化学式 条件 1 mol气体体积/L
H2 0 ℃,101 kPa 22.4
O2 0 ℃,101 kPa 22.4
CO 0 ℃,101 kPa 22.4
H2 0 ℃,202 kPa 11.2
CO2 0 ℃,202 kPa 11.2
N2 273 ℃,202 kPa 22.4
NH3 273 ℃,202 kPa 22.4
(1)从上表分析得出结论:
①1 mol任何气体,在标准状况下的体积都约为________。
②1 mol不同的气体,在不同的温度和压强下,体积________(填“一定”“一定不”或“不一定”)相等,则在说明气体体积时必须指定温度和压强。
(2)理论依据:相同条件下,1 mol任何气体的体积几乎相等,原因是
①________________,②________________。
22.4 L
不一定
气体的微粒数相同
粒子间的距离相同
3.下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是( )
A.气体摩尔体积的数值是固定不变的,都约为22.4 L
B.通常状况下,气体摩尔体积约为22.4 L
C.标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L
D.标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1
答案:D
解析:标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1,故D正确。
4.下列叙述正确的是( )
A.一定温度、压强下,气体体积大小由其分子的大小决定
B.一定温度、压强下,气体体积大小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为22.4 L
D.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数一定不同
答案:B
解析:一定温度、压强下,气体分子间的距离近似相等,气体分子间的距离远大于分子本身的大小,其体积大小主要取决于分子数目的多少,A错误;一定温度、压强下,气体分子间的距离近似相等,气体体积大小由气体物质的量的多少决定,物质的量越大,气体体积越大,B正确;气体摩尔体积是指一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占有的体积,不同条件下,气体摩尔体积的数值不同,标准状况下约为22.4 L/mol,C错误;一定物质的量的气体体积大小与温度和压强有关,外界条件不同,体积不同,不同条件下体积不同的气体所含分子数可能相等,D错误。
5.下列关于决定物质体积的因素的说法不正确的是( )
A.物质的体积取决于粒子数目、粒子大小和粒子间距
B.相同条件下,粒子数相同的任何气体都具有相同体积
C.同温同压下,1 mol任何物质所占有的体积均相同
D.等质量的H2,压强越小、温度越高,气体所占体积越大
答案:C
解析:决定物质体积大小的因素有粒子数目、微粒之间的距离和粒子的大小,故A正确;气体中气体分子之间的距离远大于分子直径,所以决定气体体积大小的因素是粒子数目和分子间距离,相同条件下,粒子数相同的任何气体,分子之间的平均距离相同,所以都具有相同体积,故B正确;同温同压下,1 mol固体、液体所占有的体积不相同,故C错误;等质量的H2,物质的量相同,压强越小、温度越高,气体所占体积越大,故D正确。
6.(1)标准状况下,33.6 L Cl2的物质的量是______,16 g O2所占体积约是________。
(2)标准状况下,含有1.5 mol H2和0.5 mol O2的混合气体所占体积约是________。
(3)标准状况下,11.2 L二氧化碳和氧气的混合气体中含有的氧原子数是____________。
1.5 mol
11.2 L
44.8 L