1.2.2 气体摩尔体积（课件PPT）-【新课程学案】2024-2025学年高中化学必修第一册（苏教版2019）

第2课时　 气体摩尔体积 目录 新知探究(一)——影响物质体积大小的因素 新知探究(二)——气体摩尔体积 课时跟踪检测 新知探究(三)——阿伏加德罗定律及推论 2 影响物质体积大小的因素 新知探究(一) 1.1 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 cm3 Fe 55.85 7.86 g·cm-3 cm3 H2O 18.02 0.998 g·cm-3 cm3 C2H5OH 46.07 0.789 g·cm-3 cm3 H2 2.016 0.089 9 g·L-1 L N2 28.02 1.25 g·L-1 L CO2 44.01 1.964 g·L-1 L 9.99 7.11 18.06 58.4 22.4 22.4 22.4 结论:(1)同温同压下,1 mol任何气体的体积近似相等,在标准状况下约为 。  (2)同温同压下,1 mol不同的固态物质或液态物质的体积 。 22.4 L 不相同(或差别较大) 2.物质体积大小的影响因素 微粒大小 微粒数目 微粒间距 　[微点拨] 　影响固态和液态物质体积大小的因素是微粒的数目和微粒的大小;影响气态物质体积大小的因素是微粒的数目和微粒之间的距离。 1.判断正误(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决定于粒子大小和粒子数目。( ) (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,同体积的物质所含的分子数一定相等。 ( ) [题点多维训练] × √ × × × 2.下列关于决定物质体积的因素的说法不正确的是 (　 ) A.物质的体积取决于微粒的数目、微粒的大小和微粒之间的距离 B.相同条件下,微粒数相同的任何气体都具有相同的体积 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 √ 解析:A项,从微观角度来说,物质的体积由微粒的数目、微粒的大小和微粒之间的距离决定;B项,微粒数相同的气体的物质的量相同,则相同条件下体积也相同;C项,该结论只适用于气态物质;D项,压强越小,温度越高,气体体积越大。 3.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.1 mol O2的体积约为22.4 L 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 √ 解析:物质三态中气体分子之间的间隔最大,固体或液体中粒子间隔小,则1 mol固体或液体的体积主要由粒子的大小决定,A错误;气体的体积受粒子数目、粒子之间的距离及粒子大小影响,又因为气体微粒间的距离远大于粒子的大小,则气体的体积大小主要受粒子数目、粒子之间距离影响,因此在相同条件下,1 mol 气体的体积主要由粒子间距离决定,B错误;状况未知,气体的体积不确定,在标准状况下1 mol O2的体积约为22.4 L,C错误;物质三态中气体微粒之间的间隔大,固体或液体中粒子间间隔小,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。 4.同温同压下,两种气体的体积不同,其主要原因是 (　 ) A.气体的分子大小不同 B.气体分子间的平均距离不同 C.气体的物质的量不同 D.气体的性质不同 解析:同温同压时,气体分子之间的距离相等,而分子本身的大小又远小于气体分子之间的距离,故体积不同的主要原因是气体的物质的量不同。 √ 气体摩尔体积 新知探究(二) 1.气体摩尔体积 概念 单位 的气体所占的体积称为气体摩尔体积，符号为 ___ 单位 或_________ 数值 在标准状况(273 K、101 kPa)下，气体摩尔体积约为 _____________ 计算 气体的物质的量(n)、体积(V)与气体摩尔体积(Vm)之间的关系：V＝ ______ 物质的量 Vm L·mol－1 m3·mol－1 22.4 L·mol－1 n·Vm 2.标准状况下气体的体积 　[微点拨] 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。 ②n=只适用于气态物质(单一或者混合气体),对于标准状况下的固态和液态物质(如水、酒精、碳、三氧化硫等)均不适用。 3.气体摩尔质量或相对分子质量计算 (1)定义式:M= (2)根据ρ(标)计算:M=22.4 L·mol-1·ρ(标) (3)根据相对密度d(d=)计算:M1=dM2 (4)已知混合气体中各成分的物质的量分数或体积分数,则=M(A)×a%+M(B)×b%+M(C)×c%+…… 应用化学　 随着人们生活水平的提高,家用轿车已成为常用的交通工具。汽车尾气的排放会给环境带来一定的影响,汽车尾气中含有CO、NO、NO2等有毒气体,因此汽车尾气是否达标是衡量汽车性能的重要指标之一。 1.标准状况下,1 000 L汽车尾气的物质的量约为多少?实际情况排出1 000 L汽车尾气的物质的量也是这些吗? 提示:n==≈44.6 mol。实际情况排出1 000 L汽车尾气的温度高于25 ℃,该温度下的气体摩尔体积大于22.4 L· mol-1,故物质的量小于44.6 mol。 2.与5.6 g CO中氧原子个数相等的CO2气体在标准状况下的体积是多少? 提示:5.6 g CO中氧原子的物质的量为 mol=0.2 mol,故CO2的物质的量为0.1 mol,在标准状况下的体积是0.1 mol×22.4 L· mol-1=2.24 L。 [典例]　(1) 0.464 g氦气的物质的量为　　　 　,在标准状况下,这些氦气的体积约为　　　　。  [解析]　有关气体体积的计算,主要以物质的量为核心,运用以下公式计算:n===。 (1)n===0.116 mol;V=n·Vm=0.116 mol×22.4 L·mol-1≈2.60 L。 0.116 mol 2.60 L　 (2)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　　　　。  [解析]　n===1.5 mol;n===0.5 mol,V =n·Vm=0.5 mol×22.4 L·mol-1=11.2 L。 1.5 mol　 11.2 L (3)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　　　　。  [解析]　V=n·Vm=(1.5 mol+0.5 mol)×22.4 L·mol-1=44.8 L。 (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是　　　　。  [解析]　n===0.5 mol,CO2和O2的每个分子中都含有2个O原子,所以总氧原子数为NA。 44.8 L　 NA |思维建模|标准状况下气体体积的计算 (1)气体的物质的量:n=。 (2)气体的摩尔质量:M=Vm·ρ。 (3)气体的分子数:N=n·NA=·NA。 (4)气体的质量:m=n·M=·M。 题点(一)　气体摩尔体积的概念 1.下列关于气体摩尔体积的说法正确的是(　 ) A.标准状况下,1 mol H2O的体积是22.4 L B.22 g CO2的物质的量是0.5 mol,其体积为11.2 L C.只有标准状况下的气体摩尔体积是22.4 L·mol-1,其他条件下一定不是该值 D.标准状况下,1摩尔任何气体的体积都约是22.4 L [题点多维训练] √ 解析:标准状况下,水非气态,1 mol H2O的体积远远小于22.4 L,A错误;没有指明气体所处的温度与压强,不能确定CO2的体积,B错误;由pV=nRT可知,不在标准状况下,1 mol气体也可能占有22.4 L体积,C错误。 2.(2024·衡水中学月考)下列说法正确的是 (　 ) A.1 mol H2的质量只有在标准状况下为2 g B.在标准状况下,1 mol SO3的体积约为22.4 L C.273 ℃、1.01×105 Pa时,1 mol气体体积大于22.4 L D.0.5 mol O2和0.5 mol N2组成的混合气体的体积约为22.4 L √ 解析:1 mol H2的质量为2 g,与温度、压强无关,A项错误;在标准状况下,SO3不是气体,B项错误;273 ℃高于0 ℃,温度升高,气体分子间的距离增大,气体的体积增大,C项正确;无论是混合气体还是单一气体,在标准状况下,1 mol任何气体的体积均约为22.4 L,非标准状况下的体积不一定是22.4 L,D项错误。 题点(二)　气体摩尔体积的计算 3.(2024·镇江高一期中)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 CCl4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 √ 解析:没有标明是不是标准状况,A错误;标准状况下,四氯化碳不是气体,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的物质的量为×2 mol=2 mol,氮原子数为2NA,D错误。 4.有一份气体样品的质量是14.2 g,标准状况下的体积为4.48 L,该气体的摩尔质量是 (　 ) A.28.4 g　　　　　　　 B.28.4 g·mol-1 C.71 g·mol-1 D.14.2 g·mol-1 解析:该气体的物质的量为=0.2 mol,其摩尔质量为=71 g·mol-1。 √ 5.设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是 (　 ) A.常温常压下,11.2 L氧气所含的原子数为NA B.标准状况下,22.4 L NH3所含的电子数为10NA C.常温常压下,22.4 L O3含有的氧原子数为3NA D.标准状况下,11.2 L H2O所含的分子数为0.5NA √ 解析:常温常压下,11.2 L氧气的物质的量不是0.5 mol,所含的原子数不为NA,A错误;标准状况下,22.4 L NH3的物质的量为1 mol,1 mol NH3中含有10 mol电子,含有的电子数为10NA,B正确;常温常压下,22.4 L O3的物质的量不是1 mol,氧原子数不为3NA,C错误;标准状况下水不是气体,11.2 L H2O的物质的量不是0.5 mol,所含的分子数不为0.5NA,D错误。 6.现有m g某气体,它由双原子分子构成,它的摩尔质量为M g·mol-1。若阿伏加德罗常数的值用NA表示,则: (1)该气体的物质的量为　　　　。  解析:根据标准状况下气体体积相关计算关系n===进行求解。由质量和标准状况下的体积可求气体的密度,也可由M=Vm·ρ求气体的密度;气体摩尔质量(M g·mol-1)与阿伏加德罗常数(NA)的比值,即为一个分子的质量。 mol　 (2)该气体所含原子总数为　　　　。  解析:根据标准状况下气体体积相关计算关系n===进行求解。由质量和标准状况下的体积可求气体的密度,也可由M=Vm·ρ求气体的密度;气体摩尔质量(M g·mol-1)与阿伏加德罗常数(NA)的比值,即为一个分子的质量。 　 (3)该气体在标准状况下的体积为　　　　。  解析:根据标准状况下气体体积相关计算关系n===进行求解。由质量和标准状况下的体积可求气体的密度,也可由M=Vm·ρ求气体的密度;气体摩尔质量(M g·mol-1)与阿伏加德罗常数(NA)的比值,即为一个分子的质量。 L (4)该气体在标准状况下的密度为　　　　。  解析:根据标准状况下气体体积相关计算关系n===进行求解。由质量和标准状况下的体积可求气体的密度,也可由M=Vm·ρ求气体的密度;气体摩尔质量(M g·mol-1)与阿伏加德罗常数(NA)的比值,即为一个分子的质量。 g·L-1 (5)该气体一个分子的质量为　　　　。  解析:根据标准状况下气体体积相关计算关系n===进行求解。由质量和标准状况下的体积可求气体的密度,也可由M=Vm·ρ求气体的密度;气体摩尔质量(M g·mol-1)与阿伏加德罗常数(NA)的比值,即为一个分子的质量。 g 7.(1)标准状况下,某气体的密度为1.43 g·L-1,则该气体的摩尔质量约为　　 　　。  解析:由气体的摩尔质量M=Vm·ρ,代入数据求得M≈32 g·mol-1。 32 g·mol-1　 (2)标准状况下,0.51 g某气体的体积为672 mL,则该气体的摩尔质量为　　 　　。  解析:标准状况下,该气体的物质的量为=0.03 mol,该气体的摩尔质量为=17 g·mol-1。 17 g·mol-1 阿伏加德罗定律及推论 新知探究(三) 导学设计 　 CH4是21世纪的重要能源,NH3是重要的工业原料。现工业生产中需要一定量的CH4和NH3: (1)若有等物质的量的两种气体,试完成下表: 项目 CH4∶NH3 质量比   分子个数比   原子个数比   氢原子个数比   16∶17　 1∶1　 5∶4　 4∶3 (2)若有等质量的两种气体,试完成下表: 项目 CH4∶NH3 物质的量比   分子个数比   原子个数比   氢原子个数比   17∶16　 17∶16　 85∶64　 17∶12 1.阿伏加德罗定律 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。 　　[微点拨] ①阿伏加德罗定律适用于任何气体,包括混合气体。 ②同温、同压、同体积、同分子数,“四同”相互制约,即“三同定一同”。 [系统融通知能] 2.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,气体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,气体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,气体密度之比等于摩尔质量之比 = 1.下列有关阿伏加德罗定律及其推论的叙述错误的是 (　 ) A.同温同压下,相同体积的任何气体所含气体分子的物质的量一定相等 B.标准状况下,密度相等的两种气体,它们的摩尔质量一定相等 C.同温同压下,含质子数相同的两种粒子,它们的电子数也一定相等 D.等温等体积的情况下,气体的压强之比等于其物质的量之比 [题点多维训练] √ 解析:同温同压下,相同体积的任何气体所含气体的物质的量相等,A正确;根据ρ=可知,标准状况下,密度相等的两种气体,它们的摩尔质量也一定相等,B正确;同温同压下,含质子数相同的两种粒子,它们的物质的量相等,但微粒可能是原子,也可能是阳离子或阴离子,因此质子数相同的两种粒子,它们的电子数不一定相等,C错误;等温等体积的情况下,气体的压强之比等于其物质的量之比,D正确。 2.在标准状况下,2.8 g CO、0.2 mol O2和0.7 mol N2混合气体的体积约为 (　 ) A.2.24 L B.22.4 L C.1.12 L D.无法计算 解析:n(CO)==0.1 mol,混合气体的物质的量为(0.1+0.2+0.7)mol=1 mol,在标准状况下的体积约为22.4 L。 √ 3.(2024·广州高一质检)标准状况下,质量相等的CO和CH4相比较,下列说法中正确的是 (　 ) A.气体体积之比为7∶4 B.气体分子个数之比为4∶7 C.压强之比为4∶7 D.密度之比为4∶7 √ 解析:设CO和CH4的质量均为1 g,则:气体体积之比为×22.4 L·mol-1∶×22.4 L·mol-1=4∶7,A错误;气体分子个数之比为×NA/mol∶×NA/mol=4∶7,B正确;同温同压下,压强之比为1∶1,C错误;根据阿伏加德罗定律及推论可知,同温同压下,气体的密度之比等于摩尔质量之比,故密度之比等于28 g·mol-1∶16 g·mol-1=7∶4,D错误。 4.同温同压下,若A容器中充满气体O2,B容器中充满气体O3。 (1)若两容器中所含分子总数相等,则A容器和B容器的容积之比是　　　　。  解析:同温同压下,气体的Vm相等。 (1)根据n==可知,气体的分子数之比等于气体的体积之比,即两容器容积之比是1∶1。 1∶1 (2)若两容器中所含原子总数相等,则A容器和B容器的容积之比是　　　　。  解析:两容器中所含原子总数相等,则根据分子组成可知,两容器中的分子数之比等于3∶2,根据n==可知,气体的分子数之比等于气体的体积之比,故两容器的容积之比为3∶2。 　3∶2 (3)若两容器的容积之比为3∶2,则O2和O3的物质的量之比为　　　　,质量之比为　　　　,密度之比为　　　　。  解析:两容器的容积之比为3∶2,根据n=可知,O2和O3的物质的量之比为3∶2,质量之比为(3 mol×32 g·mol-1)∶(2 mol×48 g·mol-1)=1∶1,根据ρ=可知,两种气体的密度之比为 ∶=2∶3。 3∶2 　1∶1 2∶3 课时跟踪检测 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 15 √ 12 1.下列有关气体摩尔体积的说法中,正确的是 (　 ) A.1 mol O2和1 mol N2所占的体积都约为22.4 L B.若1 mol CH4的体积约为22.4 L,则一定处于标准状况 C.32 g O2的体积约为22.4 L D.在标准状况下,11.2 L N2中含有1 mol N原子 16 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 13 15 12 解析:没有指明气体所处的温度和压强,所以1 mol 气体的体积不一定为22.4 L,A错误;当1 mol气体的体积是22.4 L时,所处的状态不一定是标准状况,如温度高于0 ℃,压强大于101 kPa时,1 mol气体的体积也可能是22.4 L,B错误;未指明是否在标准状况下,C错误;标准状况下,11.2 L N2 的物质的量为0.5 mol,所以含有1 mol N原子,D正确。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 2.丙烷通常被用来驱动火车、公交车、叉车和出租车,也被用来充当旅行和露营时取暖和做饭的燃料。下列关于丙烷(C3H8)的说法正确的是 (　 ) A.1 mol C3H8气体的体积为22.4 L B.常温常压下,11.2 L C3H8的物质的量为0.5 mol C.5 L C3H8和5 L CO2的质量相等 D.丙烷在标准状况下的密度约为1.96 g·L-1 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:未指明状况,无法计算体积,A错误;无常温常压下Vm,无法计算,B错误;未指明各自状况,无法计算物质的量,也就无法比较质量,C错误;根据M=ρ·Vm可得,标准状况下丙烷密度ρ==≈1.96 g·L-1,D正确。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 3.标准状况下,下列各组混合气体的体积不为44.8 L的是 (　 ) A.含有16 g O2与3 g H2的混合气体 B.含有1.204×1024个分子的CH4与O2的混合气体 C.56 g N2与CO组成的混合气体 D.含有4×6.02×1023个原子的氢气和氦气组成的混合气体 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:若标准状况下混合气体的体积为44.8 L,则该混合气体中含有2 mol 气体分子。16 g O2的物质的量为0.5 mol,3 g H2的物质的量为1.5 mol,二者总和为2 mol,该混合气体在标准状况下的体积为44.8 L,A不符合题意;当含有的气体分子数为1.204×1024时,其物质的量为2 mol,所以该混合气体在标准状况下的体积为44.8 L,B不符合题意;N2与CO的摩尔质量均为28 g·mol-1,所以56 g N2与CO组成的混合气体的物质的量为2 mol,该混合气体在标准状况下的体积为44.8 L,C不符合题意; 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 氢气为双原子分子,而氦气为单原子分子,若该气体全部由氢气组成,则含有4×6.02×1023个原子时对应氢气的物质的量为2 mol,若该气体全部由氦气组成,则含有4×6.02×1023个原子时对应氦气的物质的量为4 mol,所以D项所指混合气体的物质的量大于2 mol,小于4 mol,其所占体积将大于44.8 L,D符合题意。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 4.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 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 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。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 5.如图表示1 g O2与1 g气体X在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系,则气体X可能是 (　 ) A.C2H4 B.CH4 C.NO D.CO2 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:由题图可知,相同温度时,p(O2)>p(X),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,因此X的相对分子质量大于O2,四个选项中只有CO2的相对分子质量大于O2,所以该气体可能是CO2。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 6.下列各组物质中,所含分子数一定相同的是 (　 ) A.2 g H2和16 g O2 B.0.1 mol HCl和2.24 L Ar C.150 ℃、1.01×105 Pa时,1 L CO2和1 L H2O D.28 g CO和6.02×1022个O3 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:A项,n(H2)==1 mol,n(O2)==0.5 mol,又n=,故N(H2)∶N(O2)=2∶1;B项,没有注明2.24 L Ar所处的状况;C项,同温同压下,N(CO2)∶N(H2O)=V(CO2)∶V(H2O)=1∶1;D项,N(CO)= ×NA=6.02×1023。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 14 15 3 7.(2024·南通高一期中)下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值) (　 ) A.在常温常压下,11.2 L N2含有的分子数为0.5NA B.25 ℃、1.01×105 Pa,64 g SO2中含有的原子数为3NA C.常温下,28 g N2和CO混合气体中原子个数为NA D.在同温同压下,相同体积的任何气体单质所含原子数相同 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 12 11 13 14 15 3 解析:常温常压下,Vm不是22.4 L·mol-1,故11.2 L N2的物质的量不为0.5 mol,A错误;SO2的物质的量为=1 mol,其原子的物质的量为3 mol,故原子数为3NA,B正确;N2和CO的摩尔质量相同,均为28 g·mol-1,所以混合气体的物质的量为=1 mol,1个N2和1个CO中均有两个原子,所以混合气体中原子的物质的量为2 mol,原子个数为2NA,C错误;根据阿伏加德罗定律,同温同压、同体积的气体具有相同的微粒数,所含分子数相同,但所含原子数不一定相同,D错误。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 8.汽车尾气可以破坏大气中的臭氧层,使O3转化为O2。在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体,当这两个容器内气体的温度和密度相等时,下列说法正确的是 (　 ) A.两种气体的压强相等 B.O2比O3质量小 C.两种气体的分子数目相等 D.两种气体的氧原子数目相等 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:两容器内的气体体积、密度相同,由m=ρV可知,m(O2)=m(O3),B错误;根据n=可知,n(O2)>n(O3),同温同体积时,气体的压强与气体的物质的量成正比,即=,故p(O2)>p(O3),A错误;气体的分子数与气体的物质的量成正比,则N(O2)>N(O3),C错误;因为O2和O3都由氧原子构成,二者质量相等,则两种气体的氧原子数目相同,D正确。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 9.同温同压下,用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个气球,其中气体为CH4的是 (　 ) 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:同温同压下,对等质量的气体,其相对分子质量越小,气体的物质的量越大,其体积也越大。CH4的相对分子质量最小,故相等质量的四种气体中其体积最大。 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 10.(2024·唐山高一期末)下列叙述不正确的是 (　 ) A.同温同压下,1 mol H2和1 mol H2O一定具有相同的体积 B.同温同压下,等体积的O2和H2的物质的量相同 C.同温同压下,O2和H2的密度之比为16∶1 D.同温同压下,等体积的两个容器,一个盛有NO,另一个盛有N2和O2,两容器内的气体一定具有相同的分子总数 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:当在常温常压下时,H2O是液态,1 mol H2和1 mol H2O的体积不同,A项错误;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,B、D两项正确;同温同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比,C项正确。 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 11.(2024·福州八县联考)如图所示,气缸的总体积一定,内部被活塞隔成Ⅰ、Ⅱ两部分,活塞可以自由移动,也可以固定。25 ℃时向Ⅰ中充入8 g SO2,Ⅱ中充入8 g O2,则下列说法正确的是 (　 ) A.当活塞不再移动时,Ⅰ、Ⅱ两部分体积比为1∶2 B.当活塞不再移动时,Ⅰ、Ⅱ两部分密度比为1∶1 C.当活塞固定在气缸中间,Ⅰ、Ⅱ两部分压强比为1∶1 D.当活塞固定在气缸中间,Ⅰ、Ⅱ两部分压强比为2∶1 16 Ⅰ Ⅱ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:8 g SO2的物质的量为 mol,Ⅱ中充入8 g O2为 mol,据此分析解题。同温同压下,物质的量之比等于体积之比,当活塞不再移动时,Ⅰ、Ⅱ两部分体积比为∶=1∶2,A正确;ρ=,质量相同,则密度之比等于体积的反比为2∶1,B错误;当活塞固定在气缸中间,Ⅰ、Ⅱ两部分压强比为==1∶2,C、D错误。 16 12 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 13 14 15 3 12.(2024·保定六校联考)用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是 (　 ) A.标准状况下,4.48 L水中含有的氧原子数目为0.2NA B.常温常压下,6.72 L CO2含有的分子数目为0.3NA C.常温常压下,10.6 g Na2CO3含有的钠离子数目为0.2NA D.标准状况下,11.2 L由N2和NO组成的混合气体中所含原子总数为2NA 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:标况下水不是气体,4.48 L水的物质的量大于0.2 mol,含有的氧原子数目大于0.2NA,A项错误;常温常压下,气体摩尔体积大于22.4 L·mol-1,6.72 L CO2的物质的量小于0.3 mol,含有的分子数目小于0.3NA,B项错误;10.6 g Na2CO3的物质的量为0.1 mol,含有的钠离子数目为0.2NA,C项正确;11.2 L由N2和NO组成的混合气体,其物质的量为0.5 mol,N2和NO均为双原子分子,所含原子总数为0.5 mol×2×NA mol-1=NA,D项错误。 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 13.(2024·秦皇岛高一期中)同温同压下,a g甲气体和2a g乙气体所占体积之比为1∶2,根据阿伏加德罗定律判断,下列叙述不正确的是 (　 ) A.同温同压下,甲和乙的密度之比为1∶1 B.甲与乙的相对分子质量之比为1∶1 C.同温同体积条件下,等质量的甲和乙的压强之比为 1∶1 D.等质量的甲和乙中的原子数之比一定为1∶1 16 √ 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:同温同压下,气体摩尔体积相同,a g甲气体和2a g乙气体所占的体积之比为1∶2,根据ρ=知,二者密度相同,A正确;根据m=nM=知,二者的相对分子质量之比为1∶1,B正确;同温同体积条件下,气体压强与其摩尔质量成反比,因为二者摩尔质量相同,所以等质量的甲和乙压强相同,C正确;等质量的两种气体的物质的量相同,但分子的构成未知,所以无法判断原子个数是否相同,D错误。 16 10 1 2 4 5 6 7 8 9 11 12 13 14 15 3 14.(10分)(1)标准状况下,0.5 mol H2占有的体积约为　　　L。   解析:V(H2)=0.5 mol×22.4 L·mol-1=11.2 L。 (2)标准状况下,44.8 L H2的质量约为　　　g。   解析:n(H2)==2 mol,m(H2)=2 mol×2 g·mol-1=4 g。 (3)标准状况下,3.01×1023个氧分子所占的体积约为　　　　L。   解析:n(O2)==0.5 mol,V(O2)=0.5 mol×22.4 L·mol-1=11.2 L。 16 11.2 　4 　11.2 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (4)标准状况下,33.6 L O2所含的氧分子数约为　　　　　。   解析:n(O2)==1.5 mol,N(O2)=1.5×6.02×1023=9.03×1023。 (5)标准状况下,16 g O2和42 g N2的混合气体的体积约为　　　　L。   解析:n(O2)==0.5 mol,n(N2)==1.5 mol,故混合气体的体积约为(0.5+1.5)mol×22.4 L·mol-1=44.8 L。 16 9.03×1023 44.8 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 15.(10分)(1)0.5 mol (NH4)2S的质量为　　　g。  解析:m[(NH4)2S]=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　　　　mol,RO2的相对分子质量为　　　　　　。  解析:n(RO2)==0.025 mol,M(RO2)==64 g·mol-1,所以RO2的相对分子质量为64。 16 34　 0.025　 64　 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (3)与0.2 mol H2含有相同电子数的氦气分子的物质的量为　　 　。  解析: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,该混合气体的平均摩尔质量为　　 　　,该混合气体与氢气的相对密度为　　　,NH3的体积分数为　　　　。  16 0.2 mol 16.8 g·mol-1　 8.4 80% 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 解析:标准状况下,该混合气体的平均摩尔质量=0.75 g·L-1×22.4 L·mol-1=16.8 g·mol-1。同温同压条件下,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d==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×100%=80%。 16 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (5)同温同压下,等体积的CO和CO2的物质的量之比为　　　　。  解析: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。 16 1∶1 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 高阶思维训练(选做题) 16.(11分)(2024·河北邢台高一期末)我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”为世界制碱工业做出了巨大贡献,该法利用的原理为NaCl+CO2+NH3+H2O === NaHCO3↓+NH4Cl。根据要求回答下列问题: (1)同温同压下,等物质的量的CO2和NH3,前者与后者的分子数之比为　　　　,原子总数之比为　　　　,密度之比为　　　　。  解析:同温同压下,等物质的量的CO2和NH3,分子数之比等于物质的量之比,前者与后者的分子数之比为1∶1,原子总数之比为3∶4,密度之比等于摩尔质量之比为44∶17。 16 1∶1　 3∶4　 44∶17 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (2)与标准状况下6.72 L CO2中所含的氧原子数相等的H2O的质量为　　　　g,与该质量的水中所含的氢原子数相等的NH3在标准状况下的体积为　　　　L。  16 解析:标准状况下6.72 L CO2的物质的量是=0.3 mol,所含的氧原子的物质的量是0.6 mol,则H2O的物质的量是0.6 mol,质量为0.6 mol ×18 g· mol-1=10.8 g,该质量的水中含1.2 mol氢原子,则NH3的物质的量为0.4 mol,在标准状况下的体积为0.4 mol×22.4 L· mol-1=8.96 L。 10.8　 8.96　 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3 (3)将一定量CO2和NH3混合测得混合气体中碳元素与氮元素的质量之比为3∶7,则该混合气体中CO2与NH3物质的量之比为　　　　,该混合气体的密度是同温同压下氢气密度的　　　　倍。  解析:将一定量CO2和NH3混合测得混合气体中碳元素与氮元素的质量之比为3∶7,碳元素与氮元素的物质的量之比为∶=1∶2,则该混合气体中CO2与NH3的物质的量之比为1∶2,该混合气体的平均摩尔质量是 g· mol-1=26 g· mol-1,同温同压下,密度之比等于摩尔质量之比,密度是同温同压下氢气密度的=13倍。 16 1∶2　 13 $$