1.2 物质的化学计量（第2课时 气体摩尔体积）-【帮课堂】2024-2025学年高一化学同步学与练（苏教版2019必修第一册）

专题1 物质的分类及计量 第二单元 物质的化学计量 第2课时 气体摩尔体积 1．知道物质常见的聚集状态及影响物质体积的因素。 2．知道气体摩尔体积的含义，能进行标准状况下气体体积、物质的量、微粒数目之间的换算。 3．了解阿伏加德罗定律及其推论，并能运用阿伏加德罗定律解决简单问题。 重点：气体摩尔体积的概念及计算、阿伏加德罗定律及应用。 难点：气体摩尔体积的计算、阿伏加德罗定律的应用。 一、决定物质体积大小的因素 1．物质的聚集状态、性质及微观结构 物质的聚集状态 微观结构 微粒的运动方式 宏观性质 固态 微粒排列_______，微粒间空隙_______ 在固定的位置上_______ 有固定的形状，几乎不能被压缩 液态 微粒间排列_______，微粒间空隙_______ 可以__________ 没有固定的形状，但不易被压缩 气态 微粒间距离_______ 可以___________ 没有固定的形状，容易被压缩 2．从微观角度分析物质体积大小的影响因素 (1)分析不同聚集状态物质的体积 已知下列物质的密度，试计算1 mol这些物质的体积，将结果填入下表。(说明：固体、液体密度均为293 K时的测定值，气体密度为1.01×105 Pa、273 K时的测定值。) 1 mol不同物质的体积 物质 摩尔质量/(g·mol－1) 密度 1 mol物质的体积 Al 26.98 2.70 g·cm－3 Fe 55.85 7.86 g·cm－3 H2O 18.02 0.988 g·cm－3 C2H5OH 46.07 0.789 g·cm－3 H2 2.016 0.089 9 g·L－1 N2 28.02 1.25 g·L－1 CO 28.01 1.25 g·L－1 结论：①相同条件下1 mol固体、液体的体积_____________________。 ②相同条件下，1 mol气体的体积______________，在标准状况下约为_______。 (2)影响物质体积大小的因素 填写下表（打“√”或“×”） 粒子的数目 粒子的大小 粒子间的距离 固体体积 液体体积 气体体积 结论： ①粒子的数目和粒子的大小决定_______或_______的体积，粒子的数目和粒子间的距离决定_______的体积。 ②气态物质中微粒间的距离与外界温度、压强有关。因此，当温度、压强一定时，任何具有相同____________的气体都具有大致相同的_______。 二、阿伏加德罗定律 1．阿伏加德罗定律 相同的温度和压强下，粒子数相同的任何气体都具有相______________，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______________的粒子。 2．适用范围 阿伏加德罗定律适用于_______气体，包括_______气体。 3．阿伏加德罗定律的推论 推论 公式 同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比 ＝ 同温同体积下，气体的压强之比等于其物质的量之比 ＝ 同温同压下，任何气体的密度之比等于其摩尔质量之比 ＝ 【易错提醒】 ①适用范围：阿伏加德罗定律适用于任何气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。 ②定律中包含四同(同温、同压、同体积、同物质的量)，只要其中有任意三个相同，则必有第四个相同，即“三同定一同”；若只有两个相同，则另外两个必定成比例，即“二同定比例”。 三、气体摩尔体积 1．定义：单位______________的气体所占有的_______。 符号：_______，单位____________________________。 2．计算公式：Vm＝_______。 3．影响气体摩尔体积的因素 气体摩尔体积的数值取决于气体所处的_______和_______。 4．标准状况下的气体摩尔体积 在标准状况下，1mol任何气体的体积都约为_______，即标准状况下，气体摩尔体积约为____________，其中，标准状况是指温度为______________、压强为______________。 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。 【易错提醒】 (1)标准状况下的气体摩尔体积Vm＝22.4 L·mol－1，非标准状况时不能使用。 (2)n＝，只适用于气态物质(单一或者混合气体)，对于固态物质(如碳、三氧化硫等)或液态物质(如水、酒精等)均不适用。 (3)气体摩尔体积的使用对象可以是单一气体，也可以是混合气体。 【名师点拨】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＝Vm·ρ＝22.4ρ g·mol－1； ③气体的分子数N＝n·NA＝·NA； ④气体的质量m＝n·M＝·M g。 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)一定温度、压强下，气体体积由其分子的大小和数目决定(　　) (2)固态物质和液态物质的体积由粒子大小和粒子数目决定(　　) (3)同温同压下，若两种气体所占体积不同，其主要原因是气体分子间平均距离不同(　　) (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)同温同压下，相同体积的物质所含的分子数一定相等(　　) (6)同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的原子(　　) (7)同温同压下，相同体积的氧气和氨气，前者质量小于后者(　　) (8)同温同压下，1 mol氢气与1 mol氧气，它们的分子数相同，质量不同(　　) (9)同温同压下，CO与CO2的密度之比为7∶11(　　) 2．(1)标准状况下，33.6 L Cl2的物质的量是 ，16 g O2所占的体积约是 。 (2)标准状况下，含有1.5 mol H2和0.5 mol O2的混合气体所占的体积约是 。 (3)标准状况下，34 g NH3的物质的量是 ，所占的体积约是 ，所含的NH3分子数约是 。 (4)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约为 。 3．(1)等质量的O2和SO2的物质的量之比为 ，在相同条件下的体积之比为 ，原子数之比为 。 (2)同温同压下，相同体积的CO2和O2的质量之比为 。 【情境引入】 某同学在元旦晚会上表演的化学节目为猜气球——他先在实验室中用等质量的CH4、CO2、O2、SO2分别吹出四个气球，然后在晚会的现场让同学猜测气球是用哪种气体吹起的。 如果你在晚会现场，你会怎样猜出呢？ ►问题一 物质的量和阿伏加德罗常数 【典例1】有关物质的体积的说法不正确的是（ ） A．固体和液体的体积主要是由物质的微粒数目和微粒的大小决定的 B．气体的体积与温度和压强有关 C．当温度和压强一定时，任何具有相同微粒数的物质都具有相同的体积 D．当温度和压强一定时，1mol气体的体积大致相等 【解题必备】微粒数目相同物质的体积关系 【变式1-1】同温同压下，两种气体的体积如果不同，请你推测主要原因是(　　) A．气体分子的大小不同 B．气体分子的物质的量不同 C．气体分子的化学性质不同 D．气体分子间的距离不同 【变式1-2】下列四幅图中(小白球代表的是氢原子，大黑球代表的是氦原子)，最适合表示同温同压下等质量的氢气与氦气的混合气体的图示是(　　) ►问题二 阿伏加德罗定律 【典例2】下列叙述正确的是(　　) A．同温同压下，相同体积的物质，其物质的量必然相等 B．任何条件下，等物质的量的氧气和一氧化碳所含的分子数必然相等 C．1 L一氧化碳气体一定比1 L氧气的质量小 D．同温同压下，等体积的物质所含的分子数一定相等 【解题必备】 1．正确理解阿伏加德罗定律 (1)适用范围：任何气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。 (2)定律中的同温同压，不一定指在标准状况下；气体摩尔体积为22.4 L·mol－1只是一种特殊情况。 (3)因为气体的物质的量之比等于分子数之比，同温同压下，具有相同体积的气体的物质的量相等，分子数相等。 2．阿伏加德罗定律的推论 (1)同温同压下，气体的物质的量之比等于体积比。 即：T、p相同，＝ (2)由ρ=，分子和分母都除以n，得ρ=。 同温、同压下，气体的密度与其相对分子质量(或是摩尔质量)成正比。 即：T、p相同，＝。 由ρ=，已知标准状况下，Vm=22.4L·mol-1，由此可以计算标准状况下气体的密度或气体的摩尔质量（相对分子质量）。 【变式2-1】在一定温度和压强下，2体积X2气体与3体积Y2气体恰好完全反应，生成2体积气体化合物Z，则Z的化学式可能是(　　) A．XY3 B．XY C．X3Y D．X2Y3 【变式2-2】在同温同压下，11.5 g气体A所占的体积和8 g O2所占的体积相同，则气体A的相对分子质量为(　　) A．46 B．28 C．44 D．64 ►问题三 气体摩尔体积 【典例3】用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．32 g O2占有的体积约为22.4 L B．标准状况下，22.4 L Cl2含有原子子数为NA C．标准状况下，22.4 L H2O所含有原子数为3NA D．同温同压下，NA个N2分子所占的体积与0.5 NA个H2分子所占的体积比一定是2∶1 【解题必备】 1．气体摩尔体积 (1)气体摩尔体积只适用于气态物质，对于固态物质和液态物质来讲是不适用的，气体可以为相互不反应的混合气体。 (2)气体摩尔体积与气体的种类无关。 (3)气体摩尔体积并不都约等于22.4 L·mol－1，22.4 L·mol－1只是气体摩尔体积在标准状况下的一个特例。 (4)气体摩尔体积受温度和压强的影响，若温度和压强保持一定，那么气体摩尔体积也保持不变。 (5)同温同压下，气体的体积只由气体的分子数决定。 2．标准状况下的气体摩尔体积 (1)外界条件是标准状况，如常温、常压下，1 mol H2的体积不是22.4 L。 (2)研究对象是气体，如标准状况下，H2O、酒精等不是气体。 (3)将1 mol气体的体积与气体摩尔体积的单位不能混淆，前者单位为L，后者单位为L·mol－1。 【变式3-1】下列叙述正确的是(　　) A．标准状况下任何气体的摩尔体积都是22.4 L B．1 mol气体的体积若是22.4 L，它一定处于标准状况 C．两种气体的物质的量之比等于其原子个数比 D．标准状况下，1 mol H2和O2的混合气体的体积是22.4 L 【变式3-2】用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是(　　) A．含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L B．25 ℃，1.01×105 Pa，64 g SO2中含有的原子数为3NA C．在常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为0.5 NA D．标准状况下，11.2 L H2O含有的分子数为0.5 NA 1．下列说法正确的是(　　) A．1 mol固体或液体的体积主要由微粒间距离决定 B．1 mol气体的体积主要由微粒的大小决定 C．O2的气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1 D．气体微粒间的距离受温度、压强影响大，固体或液体微粒间的距离受温度、压强影响小 2．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是(　　) A．常温常压下，11.2 L CO2所含的原子数为1.5NA B．常温常压下，48 g O3含有的氧原子数为3NA C．标准状况下，22.4 L H2O所含分子数为NA D．标准状况下，22.4 L H2所含原子数为NA 3．下列说法正确的是(　　) A．1 mol O2和1 mol N2所占有的体积都约为22.4 L B．标准状况下，22.4 L由CO、CO2组成的混合气体中所含有的C原子的物质的量为1 mol C．在标准状况下，1 mol H2和1 mol H2O所占有的体积都约为22.4 L D．H2的气体摩尔体积约为22.4 L 4．用NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．0.5 mol 锌粒与足量盐酸反应产生11.2 L H2 B．标准状况下，11.2 L 酒精所含分子数为0.5NA C．0.1 mol CH4所含氢原子数为0.4NA D．常温常压下，28 g N2中所含原子数为NA 5．标准状况下，相同质量的下列气体体积最大的是(　　) A．CO2 B．O2 C．N2 D．CH4 6．下列各项中两种气体的分子数一定相同的是(　　) A．温度相同、体积相同的O2和CH4 B．压强相同、体积相同的O2和H2 C．质量相同、密度不同的CO和N2 D．体积相同、密度不同的CO和C2H4 7．同温同压下，相同体积的CO和CO2：①质量相等；②密度相等；③分子数相等；④碳原子数相等；⑤电子数相等，其中正确的是(　　) A．①②③④ B．①②③④⑤ C．③④ D．③④⑤ 8．填空： （1）在标准状况下，0.5molH2和O2混合气的体积约是 。 （2）在标准状况下，2molCO2的体积为 L，质量 g。 （3）含1.806×1023个分子的N2，在标准状况下的体积是 L。 （4）标准状况下，体积为11.2 L 的CO2的物质的量为 、质量为 ，其所含原子的总数是          个。 （5）128gO2含 个O2分子，在标准状况下的体积 L。 9．(1)CO2的相对分子质量为________，它的摩尔质量为________。 (2)在标准状况下，0.5 mol任何气体的体积都约为________。 (3)4 g H2与22.4 L(标准状况)CO2相比，所含分子数目较多的是________。 (4)0.01 mol某气体的质量为0.28 g，该气体的摩尔质量为________，在标准状况下，该气体的体积是________。 1．如果a g某气体中含有的分子数为b，则c g该气体在标准状况下的体积是(式中NA表示阿伏加德罗常数的值)(　　) A． L B． L C． L D． L 2．在一定温度下有分解反应A(s)===B(s)＋C(g)＋4D(g)，若测得生成的气体的质量是同温同压下相同体积氢气的10倍，且当所生成的气体在标准状况下的体积为22.4 L时，所得B的质量为30 g，A的摩尔质量为(　　) A．50 g·mol－1 B．120 g·mol－1 C．180 g·mol－1 D．250 g·mol－1 3．在同温同压下，a g气体A与b g气体B的分子数相同，下列说法不正确的是(　　) A．A与B两种气体的相对分子质量之比为a∶b B．在同温同压的条件下，A与B两种气体的密度之比为b∶a C．同质量的A、B两种气体的分子数之比为b∶a D．相同条件下，同体积A气体与B气体的质量之比为 a∶b 4．将质量均为m g的O2和X气体分别充入相同体积的密闭容器中，二者压强(p)与温度(T)的关系如图所示，则X气体可能是(　　) A．H2 B．NH3 C．CO D．SO2 5．已知H2和CO的混合气体的平均相对分子质量是20，则该混合气体中H2和CO的物质的量之比为(　　) A．4∶9 B．9∶4 C．2∶63 D．63∶2 6．(1)0.5 mol (NH4)2S的质量为 g。 (2)标准状况下，1.6 g某气态氧化物RO2的体积为0.56 L，该气体的物质的量为 mol，RO2的相对分子质量为 。 (3)与0.2 mol H2含有相同电子数的氦气分子的物质的量为 。 (4)标准状况下，NH3与CH4组成的混合气体的平均密度为0.75 g·L－1，该混合气体的平均摩尔质量为 ，该气体与氢气的相对密度为 ，NH3的体积分数为 。 (5)同温同压下，等体积的CO和CO2的物质的量之比为 。 7．一定量的液态化合物XY2，在一定量的O2中恰好完全燃烧，反应方程式为XY2(液)＋3O2(气)XO2(气)＋2YO2(气)，冷却后，在标准状况下测得生成物的体积是672 mL，密度是2.56 g·L－1，则： (1)反应前O2的体积是__________。 (2)化合物XY2的摩尔质量是________________。 (3)若XY2分子中X、Y两元素的质量之比为3∶16，则X、Y两元素分别是__________和__________。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题1 物质的分类及计量 第二单元 物质的化学计量 第2课时 气体摩尔体积 1．知道物质常见的聚集状态及影响物质体积的因素。 2．知道气体摩尔体积的含义，能进行标准状况下气体体积、物质的量、微粒数目之间的换算。 3．了解阿伏加德罗定律及其推论，并能运用阿伏加德罗定律解决简单问题。 重点：气体摩尔体积的概念及计算、阿伏加德罗定律及应用。 难点：气体摩尔体积的计算、阿伏加德罗定律的应用。 一、决定物质体积大小的因素 1．物质的聚集状态、性质及微观结构 物质的聚集状态 微观结构 微粒的运动方式 宏观性质 固态 微粒排列紧密，微粒间空隙小 在固定的位置上振动 有固定的形状，几乎不能被压缩 液态 微粒间排列较紧密，微粒间空隙较小 可以自由移动 没有固定的形状，但不易被压缩 气态 微粒间距离较大 可以自由移动 没有固定的形状，容易被压缩 2．从微观角度分析物质体积大小的影响因素 (1)分析不同聚集状态物质的体积 已知下列物质的密度，试计算1 mol这些物质的体积，将结果填入下表。(说明：固体、液体密度均为293 K时的测定值，气体密度为1.01×105 Pa、273 K时的测定值。) 1 mol不同物质的体积 物质 摩尔质量/(g·mol－1) 密度 1 mol物质的体积 Al 26.98 2.70 g·cm－3 9.99 cm3 Fe 55.85 7.86 g·cm－3 7.11 cm3 H2O 18.02 0.988 g·cm－3 18.24 cm3 C2H5OH 46.07 0.789 g·cm－3 58.39 cm3 H2 2.016 0.089 9 g·L－1 22.42 L N2 28.02 1.25 g·L－1 22.42 L CO 28.01 1.25 g·L－1 22.41 L 结论：①相同条件下1 mol固体、液体的体积差别较大(或不相同)。 ②相同条件下，1 mol气体的体积近似相等，在标准状况下约为22.4 L。 (2)影响物质体积大小的因素 填写下表（打“√”或“×”） 粒子的数目 粒子的大小 粒子间的距离 固体体积 √ √ × 液体体积 √ √ × 气体体积 √ × √ 结论： ①粒子的数目和粒子的大小决定固体或液体的体积，粒子的数目和粒子间的距离决定气体的体积。 ②气态物质中微粒间的距离与外界温度、压强有关。因此，当温度、压强一定时，任何具有相同微粒数的气体都具有大致相同的体积。 二、阿伏加德罗定律 1．阿伏加德罗定律 相同的温度和压强下，粒子数相同的任何气体都具有相同的体积，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．适用范围 阿伏加德罗定律适用于任何气体，包括混合气体。 3．阿伏加德罗定律的推论 推论 公式 同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比 ＝ 同温同体积下，气体的压强之比等于其物质的量之比 ＝ 同温同压下，任何气体的密度之比等于其摩尔质量之比 ＝ 【易错提醒】 ①适用范围：阿伏加德罗定律适用于任何气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。 ②定律中包含四同(同温、同压、同体积、同物质的量)，只要其中有任意三个相同，则必有第四个相同，即“三同定一同”；若只有两个相同，则另外两个必定成比例，即“二同定比例”。 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。 符号：Vm，单位L·mol－1(或L/mol)和m3·mol－1(或m3/mol)。 2．计算公式：Vm＝。 3．影响气体摩尔体积的因素 气体摩尔体积的数值取决于气体所处的温度和压强。 4．标准状况下的气体摩尔体积 在标准状况下，1mol任何气体的体积都约为22.4L，即标准状况下，气体摩尔体积约为22.4L·mol－1，其中，标准状况是指温度为0℃(273K)、压强为1.01×105Pa 。 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。 【易错提醒】 (1)标准状况下的气体摩尔体积Vm＝22.4 L·mol－1，非标准状况时不能使用。 (2)n＝，只适用于气态物质(单一或者混合气体)，对于固态物质(如碳、三氧化硫等)或液态物质(如水、酒精等)均不适用。 (3)气体摩尔体积的使用对象可以是单一气体，也可以是混合气体。 【名师点拨】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＝Vm·ρ＝22.4ρ g·mol－1； ③气体的分子数N＝n·NA＝·NA； ④气体的质量m＝n·M＝·M g。 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)一定温度、压强下，气体体积由其分子的大小和数目决定(　　) (2)固态物质和液态物质的体积由粒子大小和粒子数目决定(　　) (3)同温同压下，若两种气体所占体积不同，其主要原因是气体分子间平均距离不同(　　) (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)同温同压下，相同体积的物质所含的分子数一定相等(　　) (6)同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的原子(　　) (7)同温同压下，相同体积的氧气和氨气，前者质量小于后者(　　) (8)同温同压下，1 mol氢气与1 mol氧气，它们的分子数相同，质量不同(　　) (9)同温同压下，CO与CO2的密度之比为7∶11(　　) 答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)× (1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√ 2．(1)标准状况下，33.6 L Cl2的物质的量是 ，16 g O2所占的体积约是 。 (2)标准状况下，含有1.5 mol H2和0.5 mol O2的混合气体所占的体积约是 。 (3)标准状况下，34 g NH3的物质的量是 ，所占的体积约是 ，所含的NH3分子数约是 。 (4)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约为 。 答案：(1)1.5 mol　11.2 L　(2)44.8 L　(3)2 mol　44．8 L　1.204×1024　(4)6.02×1023 3．(1)等质量的O2和SO2的物质的量之比为 ，在相同条件下的体积之比为 ，原子数之比为 。 (2)同温同压下，相同体积的CO2和O2的质量之比为 。 答案：(1)2∶1　2∶1　4∶3　(2)11∶8 解析：(1)设二者质量均为m g，物质的量之比为∶＝2∶1，在相同条件下的体积之比等于物质的量之比，为2∶1，原子个数之比为(2×2)∶(1×3)＝4∶3。(2)在该条件下，气体的分子数相同，即物质的量相同，则质量之比等于摩尔质量之比，即为44∶32＝11∶8。 【情境引入】 某同学在元旦晚会上表演的化学节目为猜气球——他先在实验室中用等质量的CH4、CO2、O2、SO2分别吹出四个气球，然后在晚会的现场让同学猜测气球是用哪种气体吹起的。 如果你在晚会现场，你会怎样猜出呢？ 提示：等质量的CH4、CO2、O2、SO2的物质的量之比为∶∶∶，因此在相同的条件下它们的体积比为∶∶∶。因此A、B、C、D四个气球中的气体分别为SO2、CO2、O2、CH4。 ►问题一 物质的量和阿伏加德罗常数 【典例1】有关物质的体积的说法不正确的是（ ） A．固体和液体的体积主要是由物质的微粒数目和微粒的大小决定的 B．气体的体积与温度和压强有关 C．当温度和压强一定时，任何具有相同微粒数的物质都具有相同的体积 D．当温度和压强一定时，1mol气体的体积大致相等 答案：C 解析：温度和压强一定时，任何具有相同微粒数的气体具有相同的体积，故C选项错误。 【解题必备】微粒数目相同物质的体积关系 【变式1-1】同温同压下，两种气体的体积如果不同，请你推测主要原因是(　　) A．气体分子的大小不同 B．气体分子的物质的量不同 C．气体分子的化学性质不同 D．气体分子间的距离不同 答案：B 解析：气体的体积取决于粒子之间的距离和粒子数目。温度和压强一定，则气体粒子之间的距离就一定。如果粒子数目一定，则气体的体积就一定。 【变式1-2】下列四幅图中(小白球代表的是氢原子，大黑球代表的是氦原子)，最适合表示同温同压下等质量的氢气与氦气的混合气体的图示是(　　) 答案：C 解析：氦气为单原子分子，化学式为He，排除B、D项。同温同压下，等质量的H2和He，物质的量之比为2∶1，C项正确。 ►问题二 阿伏加德罗定律 【典例2】下列叙述正确的是(　　) A．同温同压下，相同体积的物质，其物质的量必然相等 B．任何条件下，等物质的量的氧气和一氧化碳所含的分子数必然相等 C．1 L一氧化碳气体一定比1 L氧气的质量小 D．同温同压下，等体积的物质所含的分子数一定相等 答案：B 解析：只有气体物质才符合阿伏加德罗定律——在同温同压下，具有相同体积的气体的物质的量相等。具有相同物质的量的两种由分子构成的物质具有相同的分子数。因温度、压强不能确定，故1 L CO和1 L O2的物质的量大小也不能确定，即二者的质量大小无法比较。 【解题必备】 1．正确理解阿伏加德罗定律 (1)适用范围：任何气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。 (2)定律中的同温同压，不一定指在标准状况下；气体摩尔体积为22.4 L·mol－1只是一种特殊情况。 (3)因为气体的物质的量之比等于分子数之比，同温同压下，具有相同体积的气体的物质的量相等，分子数相等。 2．阿伏加德罗定律的推论 (1)同温同压下，气体的物质的量之比等于体积比。 即：T、p相同，＝ (2)由ρ=，分子和分母都除以n，得ρ=。 同温、同压下，气体的密度与其相对分子质量(或是摩尔质量)成正比。 即：T、p相同，＝。 由ρ=，已知标准状况下，Vm=22.4L·mol-1，由此可以计算标准状况下气体的密度或气体的摩尔质量（相对分子质量）。 【变式2-1】在一定温度和压强下，2体积X2气体与3体积Y2气体恰好完全反应，生成2体积气体化合物Z，则Z的化学式可能是(　　) A．XY3 B．XY C．X3Y D．X2Y3 答案：D 解析：由体积比等于物质的量之比，可知化学方程式为2X2＋3Y2===2Z，再由原子守恒可知Z的化学式为X2Y3。 【变式2-2】在同温同压下，11.5 g气体A所占的体积和8 g O2所占的体积相同，则气体A的相对分子质量为(　　) A．46 B．28 C．44 D．64 答案：A 解析：＝，M(A)＝＝46 g·mol－1。 ►问题三 气体摩尔体积 【典例3】用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．32 g O2占有的体积约为22.4 L B．标准状况下，22.4 L Cl2含有原子子数为NA C．标准状况下，22.4 L H2O所含有原子数为3NA D．同温同压下，NA个N2分子所占的体积与0.5 NA个H2分子所占的体积比一定是2∶1 答案：D 解析：A项，32 g O2为1 mol，但未指明标准状况，故无法计算出体积，错误；B项，标准状况下22.4 L Cl2含有原子数为2NA，错误；C项，H2O在标准状况下为液态，错误；D项，同温同压下，气体的体积之比等于气体分子数之比，正确。 【解题必备】 1．气体摩尔体积 (1)气体摩尔体积只适用于气态物质，对于固态物质和液态物质来讲是不适用的，气体可以为相互不反应的混合气体。 (2)气体摩尔体积与气体的种类无关。 (3)气体摩尔体积并不都约等于22.4 L·mol－1，22.4 L·mol－1只是气体摩尔体积在标准状况下的一个特例。 (4)气体摩尔体积受温度和压强的影响，若温度和压强保持一定，那么气体摩尔体积也保持不变。 (5)同温同压下，气体的体积只由气体的分子数决定。 2．标准状况下的气体摩尔体积 (1)外界条件是标准状况，如常温、常压下，1 mol H2的体积不是22.4 L。 (2)研究对象是气体，如标准状况下，H2O、酒精等不是气体。 (3)将1 mol气体的体积与气体摩尔体积的单位不能混淆，前者单位为L，后者单位为L·mol－1。 【变式3-1】下列叙述正确的是(　　) A．标准状况下任何气体的摩尔体积都是22.4 L B．1 mol气体的体积若是22.4 L，它一定处于标准状况 C．两种气体的物质的量之比等于其原子个数比 D．标准状况下，1 mol H2和O2的混合气体的体积是22.4 L 答案：D 解析：标准状况下任何气体的摩尔体积都约为22.4 L·mol－1，A错误；1 mol气体的体积在其他状况下也可以是22.4 L，B错误；两种气体的物质的量之比等于分子个数比，C错误。 【变式3-2】用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是(　　) A．含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L B．25 ℃，1.01×105 Pa，64 g SO2中含有的原子数为3NA C．在常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为0.5 NA D．标准状况下，11.2 L H2O含有的分子数为0.5 NA 答案：B 解析：A项，He为单原子分子，NA个He在标准状况下的体积约为22.4 L；B项，64 g SO2的物质的量为1 mol，原子数为3 NA，与气体所处状态无关；C项，条件应为标准状况；D项，标准状况下，H2O不是气体。 1．下列说法正确的是(　　) A．1 mol固体或液体的体积主要由微粒间距离决定 B．1 mol气体的体积主要由微粒的大小决定 C．O2的气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1 D．气体微粒间的距离受温度、压强影响大，固体或液体微粒间的距离受温度、压强影响小 答案：D 解析：物质三态中气体分子之间的距离最大，固体或液体中粒子距离小，则1 mol固体或液体的体积主要由粒子的大小决定，A错误；气体的体积受分子数目、分子之间距离及粒子大小影响，相同条件下气体分子间的距离远大于粒子的大小，则气体的体积大小受分子数目、分子之间距离影响，因此在相同条件下，1 mol气体的体积主要由分子间距离决定，B错误；状况未知，气体摩尔体积不确定，在标准状况下O2的气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1，C错误；物质三态中气体分子之间的距离大，固体或液体中粒子间距离小，因此气体微粒间的距离受温度、压强影响大，固体或液体微粒间的距离受温度、压强影响小，D正确。 2．设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是(　　) A．常温常压下，11.2 L CO2所含的原子数为1.5NA B．常温常压下，48 g O3含有的氧原子数为3NA C．标准状况下，22.4 L H2O所含分子数为NA D．标准状况下，22.4 L H2所含原子数为NA 答案：B 解析：常温常压(非标准状况)下，11.2 L CO2的物质的量不是0.5 mol，所含原子数不是1.5NA；48 g O3的物质的量为1 mol，所含氧原子数为3NA；标准状况下H2O为液态，不能用气体摩尔体积计算其物质的量；标准状况下22.4 L H2的物质的量为1 mol，所含氢原子数为2NA。 3．下列说法正确的是(　　) A．1 mol O2和1 mol N2所占有的体积都约为22.4 L B．标准状况下，22.4 L由CO、CO2组成的混合气体中所含有的C原子的物质的量为1 mol C．在标准状况下，1 mol H2和1 mol H2O所占有的体积都约为22.4 L D．H2的气体摩尔体积约为22.4 L 答案：B 解析：物质的量相同的情况下，影响气体体积的因素主要是微粒间的距离，这种距离与温度、压强有关，未指明气体所处状况，无法确定气体体积大小，A错误；标准状况下气体摩尔体积为22.4 L·mol－1，所以在标准状况下由CO、CO2组成的22.4 L混合气体的物质的量为1 mol，又由于CO和CO2的每个分子中都含有1个碳原子，故其所含有的碳原子的物质的量为1 mol，B正确；标准状况下水为液体，不能使用气体摩尔体积22.4 L·mol－1进行计算，C错误；气体摩尔体积的单位是L·mol－1，标准状况下H2的气体摩尔体积约是22.4 L·mol－1，D错误。 4．用NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．0.5 mol 锌粒与足量盐酸反应产生11.2 L H2 B．标准状况下，11.2 L 酒精所含分子数为0.5NA C．0.1 mol CH4所含氢原子数为0.4NA D．常温常压下，28 g N2中所含原子数为NA 答案：C 解析：没有标明是不是标准状况，A错误；标准状况下，酒精不是气体，B错误；n(H)＝4×0.1 mol＝0.4 mol，氢原子数为0.4NA，C正确；含有N原子的物质的量为 mol＝2 mol，氮原子数为2NA，D错误。 5．标准状况下，相同质量的下列气体体积最大的是(　　) A．CO2 B．O2 C．N2 D．CH4 答案：D 解析：相同状况下，气体的质量相同时，其摩尔质量越小，物质的量越大，气体的体积越大。甲烷的摩尔质量最小，体积最大。 6．下列各项中两种气体的分子数一定相同的是(　　) A．温度相同、体积相同的O2和CH4 B．压强相同、体积相同的O2和H2 C．质量相同、密度不同的CO和N2 D．体积相同、密度不同的CO和C2H4 答案：C 解析：温度、体积相同的气体，若压强相同，则物质的量相同，即压强也相同的情况下，两种气体的分子数相同，A错误；压强、体积相同的气体，若温度相同，气体的物质的量相同，即温度也相同的情况下，两种气体的分子数相同，B错误；CO和N2的摩尔质量相同，质量相同的两种气体的物质的量相同，分子数相同，C正确；体积相同、密度不同的CO和C2H4，质量不同，而CO和C2H4的摩尔质量相同，所以物质的量不同，即两种气体的分子数一定不同，D错误。 7．同温同压下，相同体积的CO和CO2：①质量相等；②密度相等；③分子数相等；④碳原子数相等；⑤电子数相等，其中正确的是(　　) A．①②③④ B．①②③④⑤ C．③④ D．③④⑤ 答案：C 解析：同温同压下，等体积的CO和CO2，二者物质的量相同，CO与CO2的摩尔质量不相等，根据m＝n·M可知，二者质量不相等，故①错误；同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比，二者密度不相等，故②错误；CO分子与CO2分子含有的电子数不相等，二者物质的量相等，含有的电子数不相等，故⑤错误。 8．填空： （1）在标准状况下，0.5molH2和O2混合气的体积约是 。 （2）在标准状况下，2molCO2的体积为 L，质量 g。 （3）含1.806×1023个分子的N2，在标准状况下的体积是 L。 （4）标准状况下，体积为11.2 L 的CO2的物质的量为 、质量为 ，其所含原子的总数是          个。 （5）128gO2含 个O2分子，在标准状况下的体积 L。 答案：（1）11.2L （2）44.8L 88g （3）6.72L （4）0.5 mol 22 g 1.5 mol·NA个 （5）4×6.02×1023个 89.6L 9．(1)CO2的相对分子质量为________，它的摩尔质量为________。 (2)在标准状况下，0.5 mol任何气体的体积都约为________。 (3)4 g H2与22.4 L(标准状况)CO2相比，所含分子数目较多的是________。 (4)0.01 mol某气体的质量为0.28 g，该气体的摩尔质量为________，在标准状况下，该气体的体积是________。 答案：(1)44　44 g·mol－1　(2)11.2 L　(3)4 g H2　(4)28 g·mol－1　0.224 L 解析：相对分子质量和摩尔质量在数值上相等。在标准状况下1 mol任何气体所占的体积都约为22.4 L。 1．如果a g某气体中含有的分子数为b，则c g该气体在标准状况下的体积是(式中NA表示阿伏加德罗常数的值)(　　) A． L B． L C． L D． L 答案：A 解析：a g某气体中含有的分子数为b，则c g气体含有的分子数为，c g该气体的物质的量为 mol，在标准状况下Vm＝22.4 L·mol－1，则c g该气体的体积为 mol×22.4 L·mol－1＝ L。 2．在一定温度下有分解反应A(s)===B(s)＋C(g)＋4D(g)，若测得生成的气体的质量是同温同压下相同体积氢气的10倍，且当所生成的气体在标准状况下的体积为22.4 L时，所得B的质量为30 g，A的摩尔质量为(　　) A．50 g·mol－1 B．120 g·mol－1 C．180 g·mol－1 D．250 g·mol－1 答案：D 解析：根据阿伏加德罗定律进行计算，生成的气体的物质的量可合并，设生成某气体，化学计量数为5。生成的气体的质量是同温同压下相同体积氢气的10倍，说明生成的气体的摩尔质量是氢气的10倍，即20 g·mol－1，且当所生成的气体在标准状况下的体积为22.4 L(即1 mol)时，生成气体的质量为1 mol×20 g·mol－1＝20 g，所得B的质量为30 g，根据质量守恒定律可知，A的质量为20 g＋30 g＝50 g，根据分解反应A(s)===B(s)＋C(g)＋4D(g)，气体共1 mol，即A的物质的量为0.2 mol，A的摩尔质量为＝250 g·mol－1。 3．在同温同压下，a g气体A与b g气体B的分子数相同，下列说法不正确的是(　　) A．A与B两种气体的相对分子质量之比为a∶b B．在同温同压的条件下，A与B两种气体的密度之比为b∶a C．同质量的A、B两种气体的分子数之比为b∶a D．相同条件下，同体积A气体与B气体的质量之比为 a∶b 答案：B 解析：a g气体A与b g气体B的分子数相同，即物质的量相等，在同温同压的条件下，体积相等。A项，由n(A)＝，n(B)＝，n(A)＝n(B)可得M(A)∶M(B)＝a∶b；B项，ρ(A)＝，ρ(B)＝，ρ(A)∶ρ(B )＝M(A)∶M(B)＝a∶b；C项，同质量的气体A的分子数N(A)＝·NA，气体B的分子数N(B)＝·NA，N(A)∶N(B)＝M(B)∶M(A)＝b∶a；D项，同温同压同体积的A、B气体的物质的量相同，则m(A)＝n·M(A)，m(B)＝n·M(B)，m(A)∶m(B)＝M(A)∶M(B)＝a∶b。 4．将质量均为m g的O2和X气体分别充入相同体积的密闭容器中，二者压强(p)与温度(T)的关系如图所示，则X气体可能是(　　) A．H2 B．NH3 C．CO D．SO2 答案：D 解析：由图可知，相同温度时，p(O2)＞p(X)，根据阿伏加德罗定律的推论知，相同温度时，在同质量、同体积条件下，气体相对分子质量与压强成反比，即相对分子质量越大，压强越小，只有SO2的相对分子质量大于O2，所以该气体可能是SO2。 5．已知H2和CO的混合气体的平均相对分子质量是20，则该混合气体中H2和CO的物质的量之比为(　　) A．4∶9 B．9∶4 C．2∶63 D．63∶2 答案：A 解析：设H2的物质的量为x mol，CO的物质的量为y mol；根据平均摩尔质量的计算公式＝进行计算，即＝20，解得＝。 6．(1)0.5 mol (NH4)2S的质量为 g。 (2)标准状况下，1.6 g某气态氧化物RO2的体积为0.56 L，该气体的物质的量为 mol，RO2的相对分子质量为 。 (3)与0.2 mol H2含有相同电子数的氦气分子的物质的量为 。 (4)标准状况下，NH3与CH4组成的混合气体的平均密度为0.75 g·L－1，该混合气体的平均摩尔质量为 ，该气体与氢气的相对密度为 ，NH3的体积分数为 。 (5)同温同压下，等体积的CO和CO2的物质的量之比为 。 答案：(1)34　(2)0.025　64　(3)0.2 mol　(4)16.8 g·mol－1　8.4　80%　(5)1∶1 解析：(1)0.5 mol (NH4)2S的质量为0.5 mol×68 g·mol－1＝34 g。(2)标准状况下，1.6 g某气态氧化物RO2的体积为0.56 L，该气体的物质的量为＝0.025 mol，所以RO2的摩尔质量为＝64 g·mol－1，相对分子质量为64。(3)0.2 mol H2含有0.4 mol电子，1分子He含有2个电子，则与0.2 mol H2含有相同电子数的氦气分子的物质的量为＝0.2 mol。(4)标准状况下，NH3与CH4组成的混合气体的平均密度为0.75 g·L－1，则该混合气体的平均摩尔质量为0.75 g·L－1×22.4 L·mol－1＝16.8 g·mol－1；相同条件下气体的密度之比等于相对分子质量之比，则该气体与氢气的相对密度为＝8.4；设混合气体中NH3和CH4的物质的量分别为x mol、y mol，则＝16.8，解得x∶y＝4∶1，所以NH3的体积分数为80%。(5)根据阿伏加德罗定律可知，同温同压下，等体积的CO和CO2的物质的量之比为1∶1。 7．一定量的液态化合物XY2，在一定量的O2中恰好完全燃烧，反应方程式为XY2(液)＋3O2(气)XO2(气)＋2YO2(气)，冷却后，在标准状况下测得生成物的体积是672 mL，密度是2.56 g·L－1，则： (1)反应前O2的体积是__________。 (2)化合物XY2的摩尔质量是________________。 (3)若XY2分子中X、Y两元素的质量之比为3∶16，则X、Y两元素分别是__________和__________。 答案：(1)672 mL　(2)76 g·mol－1　 (3)C　S 解析：(1)由方程式知，XY2为液体与3 mol O2反应生成1 mol XO2和2 mol YO2，反应前后，气体的体积不变，所以反应前的O2的体积为672 mL。(2)反应后，只有气体，总质量为0.672L×2.56 g·L－1≈1.72 g，由质量守恒知，XY2和O2的总质量为1.72 g，n(O2)＝＝0.03 mol，m(O2)＝0.03 mol×32 g·mol－1＝0.96 g，m(XY2)＝1.72 g－0.96 g＝0.76 g。由方程式计量系数知，n(XY2)∶n(O2)＝1∶3，n(XY2)＝0.01 mol，M(XY2)＝＝＝ 76 g·mol－1。(3)在XY2中，＝＝，M(X)∶M(Y)＝3∶8，由XY2的摩尔质量为76 g·mol－1知，3a＋8a×2＝76，得a＝4，M(X)＝12 g·mol－1，M(Y)＝32 g·mol－1，所以X为C，Y为S。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$