第3节 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（鲁科版2019必修第一册）

第一章 认识化学科学 第二节 化学中常用的物理量——物质的量 第2课时 气体摩尔体积 1．知道气体摩尔体积的概念，能够利用物质的量、气体摩尔体积、标准状况下气体的体积三者之间的关系，进行简单的计算。 2．了解阿伏加德罗定律及其推论，并能够运用阿伏加德罗定律解决简单问题。 重点：阿伏伽德罗定律。 难点：阿伏伽德罗定律。 一、影响物质体积的决定因素 1．影响物质体积的因素 2．影响气体体积的因素 （1）内在因素：气体的物质的量 （2）外在因素：气体所处的温度和压强 二、气体摩尔体积 1．气体摩尔体积 （1）概念：在一定的温度和压强下， 的气体所占的体积。 （2）符号： 。 （3）单位： 和m3·mol－1。 （4）物质的量、气体的体积与气体摩尔体积之间的关系：n＝ 。 2．标准状况下气体的摩尔体积： （1）标准状况的含义：温度为 、压强为 。 （2）标准状况下气体的摩尔体积约为 。 【易错提醒】（1）当使用22.4L·mol－1时，一定是在标准状况下的气体。 （2）气体可以是单一气体也可以是混合气体。 （3）标准状况下的气体摩尔体积Vm＝22.4 L·mol－1，非标准状况下气体摩尔体积也可能为22.4 L·mol－1。 三、阿伏加德罗定律 1．内容：在同温同压下，相同体积的任何气体都含有 数目的分子。 2．内容总结：“三同”定“一同” 【易错提醒】正确理解阿伏加德罗定律的应用： （1）阿伏加德罗定律的适用对象是气体（单一气体或混合气体），不适用于液体或固体。 （2）“三同”定“一同”。同温、同压、同体积和同分子数，四“同”共同存在，相互制约，只要有三“同”成立，则另一“同”就必定成立。 （3）“二同”定比例。温度、压强、气体体积、气体物质的量，若两个量相同，则另两个量成正比或反比。 （4）气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。 （5）阿伏加德罗定律及其所有推论不必死记硬背，用时可以通过理想气体状态方程pV＝nRT（式中R为常数）以及n＝＝、＝进行简单地推导而得到。 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)标准状况指的是20℃，101KPa（ ） (2)标准状况下，1 mol任何物质的体积均为22.4 L。( ) （3）标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约为22.4L。( ) (4)常温下，22.4L氧气气体含有的氧气分子数为NA。( ) (5)不是标准状况下，1mol任何气体的体积都不可能是22.4L( ) (6)同温同压下，相同体积的O2和O3气体原子数目不相等，分子数目相等。( ) （7）同温同压同体积的12C18O和14N2具有相同的电子数（ ） （8）相同条件下，甲烷的密度是氢气密度的8倍（ ） （9）同温同压下，相同物质的量的气体的体积相同( ) （10）同温同压下，同体积的NH3、SO2、CH4三种气体中，质量最大的是SO2( ) 2．（2024福建省宁德市第五中学高一上学期第一次月考） 回答下列问题： (1)含有个氢原子的的物质的量是 。 (2)25℃条件下，同质量的和气体的体积之比是，则的相对分子质量为 。 (3)两个相同容积的密闭容器，在25℃下，中充入气体，Y中充入气体，与内的压强之比是，则A的摩尔质量为 。 (4)相同条件下，体积比为的和的混合气体，其平均摩尔质量是 。 ►问题一 对气体摩尔体积的理解 【典例1】下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是( ) A．一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积 B．通常状况下的气体摩尔体积约为22.4 L C．标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L D．标准状况下，1 mol O2的体积是22.4 L·mol－1 【解题必备】1．标准状况下的气体摩尔体积 （1）条件：标准状况，即0℃、101kPa ①当使用22.4L·mol－1时，一定是在标准状况下的气体。 ②非标准状况下，1mol气体的体积不一定是22.4L。 ③1mol气体的气体体积是22.4L，但不一定处于标准状况下。 ④标准状况下的气体摩尔体积Vm＝22.4 L·mol－1，非标准状况下气体摩尔体积也可能为22.4 L·mol－1。 （2）标准：1mol，即分子数为6.02×1023 （3）对象：气体 ①必须为气体，且任何气体均可，包括单一气体和混合气体。 ②注意水、酒精、汽油、CCl4等物质在标准状况下不是气体。 （4）数值：约为22.4L，非精确值。 2．影响气体摩尔体积的外界因素 （1）温度：升高温度，气体受热膨胀，气体摩尔体积增大 （2）压强：增大压强，气体被压缩，气体摩尔体积减小 【变式1-1】下列说法正确的是( ) A．常温常压下，22.4 L CO2中含有NA个CO2分子 B．标准状况下，4.48 L CO含有0.2NA个原子 C．22.4 L Cl2中含有NA个Cl2分子 D．标准状况下，1.12 L O2和1.12 L CO2均含0.1NA个氧原子 【变式1-2】下列有关气体体积的叙述中，正确的是( ) A．一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的分子大小决定 B．一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的分子数决定 C．不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数也不同 D．气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L ►问题二 气体摩尔体积的应用 【典例2】在同温同压下，相同体积的甲、乙两种气体的质量比是17∶14。若乙气体是CO，则甲气体可能是( ) A．H2S B．HCl C．NH3 D．Cl2 【解题必备】气体摩尔体积的有关计算公式 ①气体的物质的量n＝ ②气体的密度ρ＝＝＝ ③气体的分子数N＝nNA＝NA ④气体的质量m＝nM＝M 【变式2-1】在标准状况下，与12 g H2的体积相等的N2( ) A．质量为12 g B．物质的量为6 mol C．体积为22.4 L D．物质的量为12 mol 【变式2-2】在标准状况下，由N2O和NO2组成的混合气体13.44L，质量为27g，此混合气体中N和O两种原子的物质的量之比是（ ）。 A．2∶3 B．3∶2 C．1∶1 D．5∶4 ►问题三 阿伏伽德罗定律及其推论 【典例3】如图所示，一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a、b分成甲、乙两室； 一定条件下，在乙室中充入1.2molHCl，甲空中充入NH3、H2的混合气体，静止时活塞位置如下图，已知甲室中气体的质量比乙室中气体的质量少33.8g， HCl和NH3接触反应会生成固体NH4Cl。下列说法不正确的是 A. 甲室中气体的质量为10g B. 甲室中气体的物质的量为 2mol C. 甲室中NH3和H2的物质的量之比 1：4 D. 如果将活塞a去掉，HCl和 NH3完全反应后活塞b静止于刻度5处 【解题必备】阿伏加德罗定律的常用推论 （1）在任何情况下气体的分子数与物质的量成正比＝ （2）同温、同压气体的体积与物质的量成正比＝ （3）同温、同压气体的密度与摩尔质量成正比＝ （4）同温、同体积气体的压强之比与其物质的量成正比＝ （5）同温、同压、同体积气体的质量与摩尔质量成正比＝。 【变式3-1】（2024江苏省泰州中学高一上学期期中）室温下如图所示，关闭活塞，向左、右两室(容积相同)各充入一定量H2和Cl2，且恰好使两容器内气体密度相同，打开活塞，一定条件下使H2与Cl2充分反应生成氯化氢气体：，恢复到原温度后，下列判断正确的是 A．开始时左、右两室分子数相同 B．最终容器内还有Cl2存在 C．反应前后H2室压强相同 D．最终容器内密度与原来相同 【变式3-2】（2024江西省景德镇市高一上学期11月期中）一个密闭容器，中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)，将容器分成两部分，当左侧充入，右侧充入一定量的时，隔板处于如图位置(保持温度不变)，下列说法不正确的是 A．左侧与右侧原子数之比为 B．右侧的质量为 C．右侧气体密度是相同条件下氢气密度的16倍 D．保持温度不变，若改变右侧的充入量而使隔板处于容器正中间，则应再充入 1．气体的体积主要是由以下什么因素决定的( ) ①气体分子的直径 ②气体物质的量的多少 ③气体分子间的平均距离 ④气体分子的相对分子质量 A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 2．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，分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 3．（2024辽宁省朝阳市 建平县实验中学高一上学期12月月考）具有相同数目氧原子的SO2和SO3，下列关系中一定正确的是 A． B． C． D． 4．（2024重庆市广益中学校高一上学期第二次月考）下列叙述错误的是 A．不同的气体，若体积相同，则它们所含的分子数一定相同 B．物质的体积取决于粒子大小，粒子数目和粒子间距 C．等质量的O2，压强越小，温度越高，所占体积越大 D．在一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小由构成气体的分子数决定 5．（2024海市华东师范大学第二附属中学高一上学期12月月考）在两个等体积的密闭容器中分别充入等质量的O2与X气体，压强(p)与温度(T)的关系如图所示，则X气体可能是 A．CH4 B．CO2 C．HCl D．Cl2 6．（2024河北省保定市六校联盟高一上学期11月期中联考）同温同压下，由、和组成的混合气与CO的密度相同。则该混合气中、和的体积比可能为 A．1：22：14 B．13：8：25 C．27：8：63 D．8：13：43 7．（2024上海市松江一中高一上学期期中）常温下，向带有可移动活塞的密闭容器中分别充入和的混合气体和，停止充气后，活塞恰好停在容器的1/5处。向和混合气体一侧加入足量（已知：）并持续电火花引燃，充分反应恢复至起始温度，活塞两侧体积相同（固体体积可忽略）。下列说法正确的是 A．反应前和混合气体原子个数比为3：4 B．与混合气体的密度可能相等 C．恢复至起始温度，固体增重量等于的质量 D．反应前容器中和的物质的量之比为1：3活塞 8．（2024广东省广州市七校高一上学期期中联考）物质的量是高中化学常用的物理量。 回答下列问题： (1)标准状况下，的体积为 。 (2)分子中所含质子数与 （填具体数值）个分子中所含质子数相等。 (3)如图所示，一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板、分成甲、乙两室，标准状况下，在乙室中充入，甲室中充入、的混合气体（两者不反应），静止时活塞位置如图所示。已知甲室中气体的质量为。 ①甲室中气体的物质的量为 。 ②甲室中、的物质的量之比为 。 (4)含的中所含的的物质的量浓度是 。 (5)实验室中需要的溶液，现配制该溶液，用托盘天平称取晶体的质量是 。转移溶液后未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容，最终会使所配得的溶液浓度 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”，下同）；若在容量瓶中定容时俯视刻度线，最终会使配得的溶液浓度 。 1．在一个密闭容器中盛有11gX气体（X的摩尔质量为44g·mol－1）时，压强为1×104Pa。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5×104Pa，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 2．（2024山西省大同市第三中学校高一上学期期中）3molO2和2molO3比较，下列说法正确的是 A．两种气体的摩尔质量之比为1:1 B．两种气体的质量之比为3:2 C．两种气体所含原子数之比1:1 D．两种气体所含分子数之比1:1 3．奥运会男子篮球比赛用7＃球，内部空间体积大约是7.35L，比赛时内部压强约为170kPa。己知，在25℃，100kPa时，气体摩尔体积约为24.5L/mol。假设比赛场馆温度为25℃，下列说法中正确的是（ ）。 A．比赛时，篮球内一般充填氮气 B．比赛时，篮球内约有空气0.3mol C．比赛时，篮球内约有空气14.8g D．当25℃，170kPa时，Vm＞24.5L/mol 4．（2024浙江省“衢温5 1”联盟高一上学期期中联考）关于阿伏加德罗定律及其推论，下列说法正确的是 A．同温同压下，相同体积的任何物质都具有相同数目的分子 B．不同温度下，和含有的原子数相等 C．同温同压下，相同质量的二氧化碳与氢气的体积之比为22：1 D．常温下，相同体积、相同质量的氧气与氢气的压强之比为16：1 5．（2024内蒙古自治区乌兰浩特第一中学高一上学期第二次月考）一个密闭容器中有一可自由滑动的隔板（厚度不计）将容器分成两部分，当左边充入，右边充入CO和的混合气体共64g时，隔板处于如图位置（保持温度不变），下列说法错误的是 A．右边CO与分子数之比为1：3 B．两侧原子个数之比为32：9 C．右侧气体密度与相同条件下氧气密度相等 D．若改变右边CO和的充入量而使隔板处于距离右端处，保持温度不变，则前后两次充入情况容器内的压强之比为5：6 6．（2024上海市晋元高级中学高一上学期期中）常温时，向两个均为的恒容容器中分别充入和(如图所示)，使得两容器内压强均为。分别比较两容器中的下列物理量，不正确的是 选项 A B C D 物理量 气体分子数 气体密度 气体质量 电子总数 结论 左=右 左<右 左<右 左>右 A．A B．B C．C D．D 7．已知：2KClO32KCl+3O2↑。某同学设计了利用氯酸钾分解制O2测定气体摩尔体积的探究实验。实验步骤如下： ①把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，放入干燥的试管中，准确称量试管和药品的总质量为15.95g。 ②连接好实验装置，______。 ③加热，开始反应，直到不再有气体产生为止 ④测量排入量筒中水的体积为279.7mL ⑤准确称量试管和残留物的质量为15.55g 根据上述实验过程，回答下列问题： （1）请补充②中的实验步骤___________________。 （2）以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤：a．调整量筒的高度使广口瓶和量筒内的液面高度相同；b．使试管和广口瓶内气体都冷却至室温；c．读取量筒内液体的体积。这三步操作的正确顺序是________（请填写步骤序号）。进行实验操作c时，若仰视读数，则读取氧气的体积______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 （3）实验过程中产生氧气的物质的量是__________mol；实验测得该条件下的气体摩尔体积是________（保留小数点后两位）。 （4）若欲检验试管中产物所含的阴离子，方案为：将固体冷却后溶于水，过滤，_________________________________（填写具体实验方案）。 8.（2024上海市新川中学高一上学期期中）如图所示，一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a和b分成甲、乙两室。标准状况下，在乙室中充入0.6molHCl，甲室中充入NH3、H2的混合气体，静止时隔板位置如图所示。已知甲室气体质量比乙室气体轻10.9g。 (1)甲室中气体的物质的量为 mol。 (2)甲室中气体的质量为 g。 (3)甲室中NH3、H2的物质的量之比为 。 (4)关于NH3说法正确的是___________。 A．该气体的摩尔体积只能为22.4L·mol-1 B．其中氮元素的化合价为+3 C．NH3中氮元素与氢元素的质量之比为14：3 D．氨气极易溶于水，故不可以用排水法收集 (5)在一定温度和压强下，每消耗10体积气体A2与30体积气体B2，能化合生成20体积气体X，则X的化学式为___________。 A．AB2 B．AB C．A2B3 D．AB3 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第一章 认识化学科学 第二节 化学中常用的物理量——物质的量 第2课时 气体摩尔体积 1．知道气体摩尔体积的概念，能够利用物质的量、气体摩尔体积、标准状况下气体的体积三者之间的关系，进行简单的计算。 2．了解阿伏加德罗定律及其推论，并能够运用阿伏加德罗定律解决简单问题。 重点：阿伏伽德罗定律。 难点：阿伏伽德罗定律。 一、影响物质体积的决定因素 1．影响物质体积的因素 2．影响气体体积的因素 （1）内在因素：气体的物质的量 （2）外在因素：气体所处的温度和压强 二、气体摩尔体积 1．气体摩尔体积 （1）概念：在一定的温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积。 （2）符号：Vm。 （3）单位：L·mol－1和m3·mol－1。 （4）物质的量、气体的体积与气体摩尔体积之间的关系：n＝。 2．标准状况下气体的摩尔体积： （1）标准状况的含义：温度为0℃、压强为101kPa。 （2）标准状况下气体的摩尔体积约为22.4L·mol－1。 【易错提醒】（1）当使用22.4L·mol－1时，一定是在标准状况下的气体。 （2）气体可以是单一气体也可以是混合气体。 （3）标准状况下的气体摩尔体积Vm＝22.4 L·mol－1，非标准状况下气体摩尔体积也可能为22.4 L·mol－1。 三、阿伏加德罗定律 1．内容：在同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。 2．内容总结：“三同”定“一同” 【易错提醒】正确理解阿伏加德罗定律的应用： （1）阿伏加德罗定律的适用对象是气体（单一气体或混合气体），不适用于液体或固体。 （2）“三同”定“一同”。同温、同压、同体积和同分子数，四“同”共同存在，相互制约，只要有三“同”成立，则另一“同”就必定成立。 （3）“二同”定比例。温度、压强、气体体积、气体物质的量，若两个量相同，则另两个量成正比或反比。 （4）气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。 （5）阿伏加德罗定律及其所有推论不必死记硬背，用时可以通过理想气体状态方程pV＝nRT（式中R为常数）以及n＝＝、＝进行简单地推导而得到。 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)标准状况指的是20℃，101KPa（ ） (2)标准状况下，1 mol任何物质的体积均为22.4 L。( ) （3）标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约为22.4L。( ) (4)常温下，22.4L氧气气体含有的氧气分子数为NA。( ) (5)不是标准状况下，1mol任何气体的体积都不可能是22.4L( ) (6)同温同压下，相同体积的O2和O3气体原子数目不相等，分子数目相等。( ) （7）同温同压同体积的12C18O和14N2具有相同的电子数（ ） （8）相同条件下，甲烷的密度是氢气密度的8倍（ ） （9）同温同压下，相同物质的量的气体的体积相同( ) （10）同温同压下，同体积的NH3、SO2、CH4三种气体中，质量最大的是SO2( ) 【答案】(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)√（7）√（8）√(9)√(10)√ 2．（2024福建省宁德市第五中学高一上学期第一次月考） 回答下列问题： (1)含有个氢原子的的物质的量是 。 (2)25℃条件下，同质量的和气体的体积之比是，则的相对分子质量为 。 (3)两个相同容积的密闭容器，在25℃下，中充入气体，Y中充入气体，与内的压强之比是，则A的摩尔质量为 。 (4)相同条件下，体积比为的和的混合气体，其平均摩尔质量是 。 【答案】(1)0.25mol (2)30g/mol (3)28g/mol (4) 【解析】（1）6.02×1023个氢原子物质的量是1mol，1个CH4分子中含4个H原子，故CH4的物质的量0.25mol； （2）温度、压强相同时，气体体积之比等于其物质的量之比，则，M(A)=30g/mol； （3）温度、体积相同时，气体压强之比等于其物质的量之比，所以A的摩尔质量为g·mol-1； 故答案为28g/mol； （4）相同条件下，气体体积之比等于物质的量之比，故混合气体平均摩尔质量为。 ►问题一 对气体摩尔体积的理解 【典例1】下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是( ) A．一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积 B．通常状况下的气体摩尔体积约为22.4 L C．标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L D．标准状况下，1 mol O2的体积是22.4 L·mol－1 【答案】A 【解析】一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积，A项正确；标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1,1 mol O2的体积是22.4 L，B、C、D三项错误。 【解题必备】1．标准状况下的气体摩尔体积 （1）条件：标准状况，即0℃、101kPa ①当使用22.4L·mol－1时，一定是在标准状况下的气体。 ②非标准状况下，1mol气体的体积不一定是22.4L。 ③1mol气体的气体体积是22.4L，但不一定处于标准状况下。 ④标准状况下的气体摩尔体积Vm＝22.4 L·mol－1，非标准状况下气体摩尔体积也可能为22.4 L·mol－1。 （2）标准：1mol，即分子数为6.02×1023 （3）对象：气体 ①必须为气体，且任何气体均可，包括单一气体和混合气体。 ②注意水、酒精、汽油、CCl4等物质在标准状况下不是气体。 （4）数值：约为22.4L，非精确值。 2．影响气体摩尔体积的外界因素 （1）温度：升高温度，气体受热膨胀，气体摩尔体积增大 （2）压强：增大压强，气体被压缩，气体摩尔体积减小 【变式1-1】下列说法正确的是( ) A．常温常压下，22.4 L CO2中含有NA个CO2分子 B．标准状况下，4.48 L CO含有0.2NA个原子 C．22.4 L Cl2中含有NA个Cl2分子 D．标准状况下，1.12 L O2和1.12 L CO2均含0.1NA个氧原子 【答案】A 【解析】A项，常温常压下，22.4 L CO2的物质的量不是1 mol，即不是NA个分子；B项，CO为双原子分子，应含有0.4NA个原子；C项，未指明气体所处的状况；D项，标准状况下，1.12 L气体的物质的量为0.05 mol，一个O2和CO2分子中均含2个氧原子，则氧原子的个数均为0.1NA。 【变式1-2】下列有关气体体积的叙述中，正确的是( ) A．一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的分子大小决定 B．一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的分子数决定 C．不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数也不同 D．气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L 【答案】B 【解析】A项中气态物质的体积与构成气体的分子大小无关；C项中比较气体的体积一定要在相同状况下；D项中未指明温度和压强，气体摩尔体积数值不确定。 ►问题二 气体摩尔体积的应用 【典例2】在同温同压下，相同体积的甲、乙两种气体的质量比是17∶14。若乙气体是CO，则甲气体可能是( ) A．H2S B．HCl C．NH3 D．Cl2 【答案】A 【解析】同温同压下，相同体积的甲、乙两种气体物质的量相同，质量比是17∶14，根据m＝nM可知，甲与乙的摩尔质量之比为17∶14，若乙气体是CO，则M(甲)∶28 g·mol－1＝17∶14，故M(甲)＝34 g·mol－1，各选项中只有H2S符合。 【解题必备】气体摩尔体积的有关计算公式 ①气体的物质的量n＝ ②气体的密度ρ＝＝＝ ③气体的分子数N＝nNA＝NA ④气体的质量m＝nM＝M 【变式2-1】在标准状况下，与12 g H2的体积相等的N2( ) A．质量为12 g B．物质的量为6 mol C．体积为22.4 L D．物质的量为12 mol 【答案】B 【解析】12 g H2的物质的量为6 mol，因二者体积相等，所以N2的物质的量也为6 mol，B项正确，D项错误；N2的质量为28 g/mol×6 mol＝168 g，A项错误；N2的体积为22.4 L/mol×6 mol＝134.4 L，C项错误。 【变式2-2】在标准状况下，由N2O和NO2组成的混合气体13.44L，质量为27g，此混合气体中N和O两种原子的物质的量之比是（ ）。 A．2∶3 B．3∶2 C．1∶1 D．5∶4 【答案】C 【解析】n（气体）＝＝0.6mol，设混合气体中N2O和NO2的物质的量分别为x、y，则：，解得：，所以混合气体中N和O两种原子的物质的量之比为（0.3mol×2+0.3mol）∶（0.3mol×1+0.3mol×2）＝1∶1。 ►问题三 阿伏伽德罗定律及其推论 【典例3】如图所示，一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a、b分成甲、乙两室； 一定条件下，在乙室中充入1.2molHCl，甲空中充入NH3、H2的混合气体，静止时活塞位置如下图，已知甲室中气体的质量比乙室中气体的质量少33.8g， HCl和NH3接触反应会生成固体NH4Cl。下列说法不正确的是 A. 甲室中气体的质量为10g B. 甲室中气体的物质的量为 2mol C. 甲室中NH3和H2的物质的量之比 1：4 D. 如果将活塞a去掉，HCl和 NH3完全反应后活塞b静止于刻度5处 【答案】D 【解析】甲室气体与乙室气体的体积比为5:3，且是同温同压，根据阿伏加德罗定律，可知甲室气体的总物质的量为1.2mol×=2mol，设氨气的物质的量为x，氢气的物质的量为y，则①、②，得。甲室中气体的质量为，A项正确；甲室中气体的物质的量为2mol，B正确；氨气和氢气的物质的量之比=0.4mol:1.6mol=1：4，C项正确；据分析，如果将活塞a去掉，HCl和NH3完全反应后，剩余气体为1.6mol氢气和0.6mol氯化氢，相同条件下，气体的体积之比等于其物质的量之比，所以活塞b将会左移至刻度6处，D项错误。 【解题必备】阿伏加德罗定律的常用推论 （1）在任何情况下气体的分子数与物质的量成正比＝ （2）同温、同压气体的体积与物质的量成正比＝ （3）同温、同压气体的密度与摩尔质量成正比＝ （4）同温、同体积气体的压强之比与其物质的量成正比＝ （5）同温、同压、同体积气体的质量与摩尔质量成正比＝。 【变式3-1】（2024江苏省泰州中学高一上学期期中）室温下如图所示，关闭活塞，向左、右两室(容积相同)各充入一定量H2和Cl2，且恰好使两容器内气体密度相同，打开活塞，一定条件下使H2与Cl2充分反应生成氯化氢气体：，恢复到原温度后，下列判断正确的是 A．开始时左、右两室分子数相同 B．最终容器内还有Cl2存在 C．反应前后H2室压强相同 D．最终容器内密度与原来相同 【答案】D 【解析】左、右两室(容积相同)内气体密度相同，则两室内气体的质量相同，H2、Cl2的相对分子质量分别为2、71，则二者的物质的量之比为71:2。由分析可知，开始时左、右两室气体的物质的量之比为71:2，则二者的分子数不相同，A项错误；提供条件发生完全反应后，最终容器内Cl2没有剩余，还有H2存在，B项错误；反应前两容器内的压强不同，打开活塞后，H2室压强减小，C项错误；打开活塞前两室气体的密度相同，打开活塞后，混合气的质量变为原来的二倍，体积变为原来的二倍，则最终容器内密度与原来相同，D项正确。 【变式3-2】（2024江西省景德镇市高一上学期11月期中）一个密闭容器，中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)，将容器分成两部分，当左侧充入，右侧充入一定量的时，隔板处于如图位置(保持温度不变)，下列说法不正确的是 A．左侧与右侧原子数之比为 B．右侧的质量为 C．右侧气体密度是相同条件下氢气密度的16倍 D．保持温度不变，若改变右侧的充入量而使隔板处于容器正中间，则应再充入 【答案】C 【解析】由阿伏加德罗定律可知，同温同压条件下，气体的体积之比等于物质的量之比，由图可知，左、右两侧气体体积之比为4：1，则左、右两侧气体分子物质的量之比为4：1，由左侧容器中氮气的物质的量为2mol可知，右侧容器中甲烷的物质的量为2mol×=0.5mol。由分析可知，左、右两侧气体分子物质的量之比为4：1，则左、右两侧原子数之比为(4×2)：(0.5×5)=16：5，A项错误；由分析可知，右侧甲烷的物质的量为0.5mol，则甲烷的质量为0.5mol×16g/mol=8g，B项正确；同温、同压下气体密度之比等于气体摩尔质量之比，则右侧气体密度是相同条件下氢气密度的倍数为=8，C项错误；由阿伏加德罗定律可知，隔板处于容器正中间时，左、右两侧气体的物质的量相等，由分析可知，左侧容器中氮气的物质的量为2mol，则隔板处于容器正中间时，右侧再充入氨气的物质的量为2mol—0.5mol=1.5mol，D项正确。 1．气体的体积主要是由以下什么因素决定的( ) ①气体分子的直径 ②气体物质的量的多少 ③气体分子间的平均距离 ④气体分子的相对分子质量 A．①② B．①③ C．②③ D．②④ 【答案】C 【解析】气体体积大小主要受分子数目(物质的量)和分子间距离的影响。 2．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，分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】从微观角度来说，物质的体积由粒子数目、粒子大小和粒子间距决定，A项正确；分子数相同的气体的物质的量相同，相同条件下体积也相同，B项正确；C项结论只适用于气态物质，C项错误；等质量的某气体，压强越小、温度越高，气体体积越大，D项正确。 3．（2024辽宁省朝阳市 建平县实验中学高一上学期12月月考）具有相同数目氧原子的SO2和SO3，下列关系中一定正确的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】SO2和SO3含有相同的氧原子数目，而SO2分子含有2个氧原子、SO3分子含有3个氧原子，则有2n(SO2)=3n(SO3)，故n(SO2)：n(SO3)=3：2，A项正确；虽然n(SO2)：n(SO3)=3：2，但温度、压强未知，二者体积之比不一定是2：3，B项错误；由于n(SO2)：n(SO3)=3：2，可知m(SO2)：m(SO3)=(3mol×64g/mol)：(2mol×80g/mol)=6：5，C项错误；M(SO2)：M(SO3)=64g/mol：80g/mol=4：5，D项错误。 4．（2024重庆市广益中学校高一上学期第二次月考）下列叙述错误的是 A．不同的气体，若体积相同，则它们所含的分子数一定相同 B．物质的体积取决于粒子大小，粒子数目和粒子间距 C．等质量的O2，压强越小，温度越高，所占体积越大 D．在一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小由构成气体的分子数决定 【答案】A 【解析】同温同压时，不同的气体，若体积相同，则它们所含的分子数一定相同，A项错误；物质的体积取决于粒子大小，粒子数目和粒子间距，B项正确；等质量的O2，物质的量相等，压强越小，温度越高，所占体积越大，C项正确；对于气体来说，分子间距离远大于分子本身大小，相同温度和压强下，气体分子间距离基本相等，影响气体体积的因素主要是分子数的多少，D项正确。 5．（2024海市华东师范大学第二附属中学高一上学期12月月考）在两个等体积的密闭容器中分别充入等质量的O2与X气体，压强(p)与温度(T)的关系如图所示，则X气体可能是 A．CH4 B．CO2 C．HCl D．Cl2 【答案】A 【解析】由图可知，温度相同时，p(X)＞p(氧气)，根据pV=nRT=可知，在质量相同、体积相同、温度相同的条件下，气体的压强与相对分子质量成反比，则压强越大，相对分子质量越小，由此可得，M (X)＜M(氧气)，甲烷相对分子量为16小于氧气的相对分子量符合；A项正确。 6．（2024河北省保定市六校联盟高一上学期11月期中联考）同温同压下，由、和组成的混合气与CO的密度相同。则该混合气中、和的体积比可能为 A．1：22：14 B．13：8：25 C．27：8：63 D．8：13：43 【答案】B 【解析】同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比。N2O、H2和N2组成的混合气体在同温、同压下与CO的密度相同，说明混合气体的平均摩尔质量等于CO的摩尔质量，摩尔质量在以g/mol为单位时，数值上等于其相对分子质量，则混合气体的平均相对分子质量为28。由于N2与CO的相对分子质量相等，故N2O、H2和N2组成的混合气体的平均相对分子质量仅由N2O、H2的物质的量之比决定，N2物质的量为任意值。设N2O的物质的量为x，H2的物质的量为y，则=28，得x:y=13:8，即N2O和H2的物质的量之比为13:8。同温同压下气体的体积比等于其物质的量之比，则N2O和H2的体积比为13:8，N2可为任意体积，B选项符合题意。 7．（2024上海市松江一中高一上学期期中）常温下，向带有可移动活塞的密闭容器中分别充入和的混合气体和，停止充气后，活塞恰好停在容器的1/5处。向和混合气体一侧加入足量（已知：）并持续电火花引燃，充分反应恢复至起始温度，活塞两侧体积相同（固体体积可忽略）。下列说法正确的是 A．反应前和混合气体原子个数比为3：4 B．与混合气体的密度可能相等 C．恢复至起始温度，固体增重量等于的质量 D．反应前容器中和的物质的量之比为1：3活塞 【答案】C 【解析】同温同压下，，原子数比为，A项错误；同温同压下，，密度不相等，B项错误；根据反应方程式，，可以看出固体增重量等于氢气的质量，C项正确；燃烧后余下的O2和H2体积相等，反应前同温同压下，为1，O2为1，H2为3，反应前容器中与的物质的量之比为，D项错误。 8．（2024广东省广州市七校高一上学期期中联考）物质的量是高中化学常用的物理量。 回答下列问题： (1)标准状况下，的体积为 。 (2)分子中所含质子数与 （填具体数值）个分子中所含质子数相等。 (3)如图所示，一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板、分成甲、乙两室，标准状况下，在乙室中充入，甲室中充入、的混合气体（两者不反应），静止时活塞位置如图所示。已知甲室中气体的质量为。 ①甲室中气体的物质的量为 。 ②甲室中、的物质的量之比为 。 (4)含的中所含的的物质的量浓度是 。 (5)实验室中需要的溶液，现配制该溶液，用托盘天平称取晶体的质量是 。转移溶液后未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容，最终会使所配得的溶液浓度 （填“偏大”、“偏小”或“无影响”，下同）；若在容量瓶中定容时俯视刻度线，最终会使配得的溶液浓度 。 【答案】(1) (2) (3) (4) (5) 偏小 偏大 【解析】（1）标准状况下，0.5gH2的物质的量为0.25mol，体积为； （2）NH3、H2O分子均含有10个质子，则与0.3mol NH3所含质子数相等的水的物质的量为0.3mol，水分子数目为； （3）①相同条件下，气体的物质的量之比等于其体积之比，由图可知甲、乙两室气体的体积比为5:3，故其物质的量之比为5:3，已知乙室内气体为0.6mol，所以甲室中气体为1.0mol； ②设氨气的物质的量为xmol，氢气的物质的量为ymol，根据其物质的量、质量列方程为x+y=1、17x+2y=11，解得x=0.6、y=0.4，所以氨气和氢气的物质的量之比； （4）Al2(SO4)3中，，则，； （5）所需的物质的量为0.1mol，的质量为；转移溶液后，未洗涤烧杯和玻璃棒就直接定容，会导致溶质物质的量减小，所配溶液浓度偏小；在容量瓶中进行定容时俯视刻度线，会导致溶液体积偏小，所配浓度偏大。 1．在一个密闭容器中盛有11gX气体（X的摩尔质量为44g·mol－1）时，压强为1×104Pa。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5×104Pa，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 【答案】C 【解析】n（X）＝＝0.25mol，N（X）＝0.25mol×6.02×1023mol－1＝1.505×1023个。根据同温同容下，压强比等于物质的量之比等于分子数之比，所以有＝，所以N2＝7.5×1023。 2．（2024山西省大同市第三中学校高一上学期期中）3molO2和2molO3比较，下列说法正确的是 A．两种气体的摩尔质量之比为1:1 B．两种气体的质量之比为3:2 C．两种气体所含原子数之比1:1 D．两种气体所含分子数之比1:1 【答案】C 【解析】两种气体的摩尔质量之比为32:48=2:3，A项错误；两种气体的质量之比为3mol×32g/mol:2mol×48g/mol=1:1，B项错误；两种气体所含原子数之比3mol×2:2mol×3=1:1，C项正确；两种气体所含分子数之比3mol:2mol=3:2，D项错误。 3．奥运会男子篮球比赛用7＃球，内部空间体积大约是7.35L，比赛时内部压强约为170kPa。己知，在25℃，100kPa时，气体摩尔体积约为24.5L/mol。假设比赛场馆温度为25℃，下列说法中正确的是（ ）。 A．比赛时，篮球内一般充填氮气 B．比赛时，篮球内约有空气0.3mol C．比赛时，篮球内约有空气14.8g D．当25℃，170kPa时，Vm＞24.5L/mol 【答案】C 【解析】篮球内直接填充便宜的空气即可，不需要填充氮气，A项错误；在相同温度下，压强与体积成反比，如果在170kPa时，空气的物质的量n（空气）＝＝＝0.3mol，100kPa时空气体积应该大于7.35L，则空气物质的量应该大于0.3mol，B项错误；内部空间体积大约是7.35L，比赛时内部压强约为170kPa，如果压强是100kPa时，空气体积＝＝12.495L，空气的平均摩尔质量为29g/mol，则空气质量＝×29g/mol＝14.8g，C项正确；相同温度时，压强与气体摩尔体积成反比，当25℃，170kPa时，Vm＜24.5L/mol，D项错误。 4．（2024浙江省“衢温5 1”联盟高一上学期期中联考）关于阿伏加德罗定律及其推论，下列说法正确的是 A．同温同压下，相同体积的任何物质都具有相同数目的分子 B．不同温度下，和含有的原子数相等 C．同温同压下，相同质量的二氧化碳与氢气的体积之比为22：1 D．常温下，相同体积、相同质量的氧气与氢气的压强之比为16：1 【答案】B 【解析】不确定物质的状态，不能说明同温同压下相同体积的任何物质都具有相同数目的分子，A项错误；和中均只含有氧原子，氧原子的质量相同，则氧原子的物质的量相同，氧原子数相同，B项正确；同温同压下，相同质量的二氧化碳与氢气的物质的量之比为，同温同压下，气体体积之比等于气体分子物质的量之比，则体积之比为1:22，C项错误；常温下，相同体积、相同质量的氧气与氢气的物质的量之比为，同温同体积下气体的压强之比等于气体分子物质的量之比，压强之比为1:16，D项错误。 5．（2024内蒙古自治区乌兰浩特第一中学高一上学期第二次月考）一个密闭容器中有一可自由滑动的隔板（厚度不计）将容器分成两部分，当左边充入，右边充入CO和的混合气体共64g时，隔板处于如图位置（保持温度不变），下列说法错误的是 A．右边CO与分子数之比为1：3 B．两侧原子个数之比为32：9 C．右侧气体密度与相同条件下氧气密度相等 D．若改变右边CO和的充入量而使隔板处于距离右端处，保持温度不变，则前后两次充入情况容器内的压强之比为5：6 【答案】A 【解析】同温同压下，，可以得知右边CO和气体总物质的量为2mol，设，，则x+y=2，28x+44y=64，联立计算出x=1.5，y=0.5，根据分子数之比等于物质的量之比可知：右边CO与分子数之比为1.5∶0.5 =3∶1，A项错误；右侧CO和的物质的量为分别为1.5mol和0.5mol，所含原子物质的量为，左侧为，所含原子的物质的量为，故两侧原子个数之比为，B项正确；右侧气体平均分子量为：，同温同压下，，则相同条件下，右侧气体密度：氧气的密度==1∶1，C项正确；若改变右边CO和的充入量而使隔板处于距离右端处，根据同温同压下，，可以得知右边CO和气体总物质的量为4mol，同温同体积下，，可以计算出保持温度不变，则前后两次充入情况容器内的压强之比为=5∶6，D项正确。 6．（2024上海市晋元高级中学高一上学期期中）常温时，向两个均为的恒容容器中分别充入和(如图所示)，使得两容器内压强均为。分别比较两容器中的下列物理量，不正确的是 选项 A B C D 物理量 气体分子数 气体密度 气体质量 电子总数 结论 左=右 左<右 左<右 左>右 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【解析】其他条件相同，气体分子数之比等于压强之比，压强相等，气体分子数相等，A项正确；体积相等，压强相等，分子数相等，摩尔质量越大密度越大，氯气的摩尔质量大，密度大，B项正确；体积相等，压强相等，分子数相等，摩尔质量越大气体质量越大，氯气的摩尔质量大，气体质量越大，C项正确；体积相等，压强相等，分子数相等，一个氯气分子的电子数为34个，一个硫化氢分子的电子数为18个，所以分子数相等，氯气的电子数大于硫化氢，D项错误。 7．已知：2KClO32KCl+3O2↑。某同学设计了利用氯酸钾分解制O2测定气体摩尔体积的探究实验。实验步骤如下： ①把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，放入干燥的试管中，准确称量试管和药品的总质量为15.95g。 ②连接好实验装置，______。 ③加热，开始反应，直到不再有气体产生为止 ④测量排入量筒中水的体积为279.7mL ⑤准确称量试管和残留物的质量为15.55g 根据上述实验过程，回答下列问题： （1）请补充②中的实验步骤___________________。 （2）以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤：a．调整量筒的高度使广口瓶和量筒内的液面高度相同；b．使试管和广口瓶内气体都冷却至室温；c．读取量筒内液体的体积。这三步操作的正确顺序是________（请填写步骤序号）。进行实验操作c时，若仰视读数，则读取氧气的体积______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。 （3）实验过程中产生氧气的物质的量是__________mol；实验测得该条件下的气体摩尔体积是________（保留小数点后两位）。 （4）若欲检验试管中产物所含的阴离子，方案为：将固体冷却后溶于水，过滤，_________________________________（填写具体实验方案）。 【答案】（1）检查装置的气密性（2）bac；偏小（3）0.0125；22.38L/mol （4）滤液加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则含Cl－ 【解析】（1）与气体有关的实验，连接好装置后要检验装置的气密性。（2）在测量收集到O2的体积时，先将装置中的气体冷却至室温，然后调整量筒高度，使量筒内液面和广口瓶中液面相平，最后再读取量筒内水的体积。读数时若仰视量筒内的液面，会使读取O2的体积偏小。所以正确的顺序为bac。（3）根据质量守恒定律，产生O2的质量为：15.95g－15.55g＝0.4g。n（O2）＝＝0.0125mo1，则Vm＝＝22.38L/mol。（4）氯酸钾分解制O2的产物还有Cl－，检验Cl－的方法是滤液加入硝酸酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则含Cl－。 8.（2024上海市新川中学高一上学期期中）如图所示，一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a和b分成甲、乙两室。标准状况下，在乙室中充入0.6molHCl，甲室中充入NH3、H2的混合气体，静止时隔板位置如图所示。已知甲室气体质量比乙室气体轻10.9g。 (1)甲室中气体的物质的量为 mol。 (2)甲室中气体的质量为 g。 (3)甲室中NH3、H2的物质的量之比为 。 (4)关于NH3说法正确的是___________。 A．该气体的摩尔体积只能为22.4L·mol-1 B．其中氮元素的化合价为+3 C．NH3中氮元素与氢元素的质量之比为14：3 D．氨气极易溶于水，故不可以用排水法收集 (5)在一定温度和压强下，每消耗10体积气体A2与30体积气体B2，能化合生成20体积气体X，则X的化学式为___________。 A．AB2 B．AB C．A2B3 D．AB3 【答案】(1)1 (2)11 (3)3：2 (4)CD (5)D 【解析】根据阿伏伽德罗定律及其推论，同温同压，气体的体积比等于物质的量之比。（1）同温同压，气体的体积比等于物质的量之比，乙室中充入0.6molHCl，甲室中气体的物质的量为 ； （2）乙室气体的质量为，甲室气体质量比乙室气体轻10.9g，则甲室中气体的质量为21.9g-10.9g=11g； （3）甲室中NH3、H2的总物质的量为1mol、总质量为11g，设氨气的物质的量为amol，则，a=，所以NH3、H2的物质的量之比为； （4）标准状况下，氨气的摩尔体积为22.4L·mol-1，故A错误；氨气中氮元素的化合价为-3，故B错误；NH3中氮元素与氢元素的质量之比为14：3，故C正确；氨气极易溶于水，故不可以用排水法收集，故D正确。 （5）在一定温度和压强下，每消耗10体积气体A2与30体积气体B2，能化合生成20体积气体X，反应的方程式为A2+3B2=2X；根据元素守恒X的化学式为AB3，D项正确。 ( 6 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$