内容正文:
第2课时 气体摩尔体积
[课程标准] 1.能说出气体摩尔体积、阿伏加德罗定律的含义,并能运用阿伏加德罗定律解决简单问题。 2.能运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算。 3.体会定量研究对化学科学的重要作用。
知识点一 气体的摩尔体积
1.影响物质体积的因素
(1)1 mol 任何物质中的粒子数目都是相同的,均约为6.02×1023,故在粒子数目相同时,物质体积的大小取决于构成物质的粒子的大小和粒子之间的距离。
(2)对于气体来说,粒子之间的距离远远大于粒子本身的直径。当粒子数相同时,气体的体积主要取决于气体粒子之间的距离。在相同的温度和压强下,任何气体粒子之间的距离可以看成是相等的。同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。
2.气体摩尔体积
(1)气体摩尔体积
(2)标准状况下的气体摩尔体积
【微自测】 判断正误
1.固态物质和液态物质的体积决定于粒子大小和粒子数目。( )
2.1 mol一氧化碳和1 mol氧气所含的分子数相同,体积也相同。( )
3.1 mol任何气体的气体摩尔体积都约为22.4 L/mol。( )
4.当1 mol气态物质的体积为22.4 L时,该气体一定处于标准状况。( )
5.标准状况下,1 mol氯气和水所占的体积都约是22.4 L。( )
6.在常温常压下,11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA。( )
答案:1.√ 2.× 3.× 4.× 5.× 6.×
1.标准状况下1 mol任何物质的体积都约为22.4 L吗?
提示:不一定。标准状况下,1 mol任何气体的体积约为22.4 L,而1 mol固体或液体的体积则不是22.4 L。
2.32 g O2、2 g H2的物质的量分别是多少?为什么标准状况下二者的体积基本是相同的?
提示:32 g O2和2 g H2的物质的量均为1 mol,二者所含的分子数相同,当温度和压强相同时(标准状况),不同气体分子之间的距离相同。因此1 mol不同气体在相同条件下的体积相同,即1 mol气体在标准状况下的体积都约为22.4 L。
3.(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________。
提示:(1)1.5 mol 11.2 L (2)44.8 L (3)NA
学生用书↓第18页
归纳总结
1.标准状况下气体摩尔体积
(1)1个条件:必须为标准状况。非标准状况下,1 mol气体的体积不一定是22.4 L。因此在使用气体摩尔体积时,一定要看清气体所处的状况。
(2)1种状态:必须为气体,且任何气体均可,包括混合气体。如水、酒精、汽油、CCl4等物质在标准状况下不是气体。
(3)2个数据:“1 mol”,“约22.4 L”。
2.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.(2023·上海市质检)下列说法中正确的是 ( )
A.1 mol任何气体的体积都是22.4 L
B.1 mol任何物质在标准状况下所占体积都约是22.4 L
C.1 mol氯气、水、干冰在标准状况下所含分子数相等
D.在室温和101 KPa下,1 mol任何气体的体积约比22.4 L小
C [A.气体的体积受到温度、压强等因素的影响,在标准状况下,1 mol任何气体的体积都约是22.4 L,故A错误;B.在标准状况下,1 mol任何气体的体积都约是22.4 L,状态必须是气体物质,故B错误;C.根据N=nNA可以知道,1 mol水、氯气、干冰在标准状况下所含分子数相等,故C正确;D.室温高于标准状况温度,温度升高气体体积变大,故D错误;故选C。]
2.下列说法中,正确的是( )
A.1 mol O2的质量是32 g,它所占的体积是 22.4 L·mol-1
B.22.4 L O2中一定含有6.02×1023个氧分子
C.标准状况下,20 mL NH3跟60 mL O2所含的分子个数比为1∶3
D.18 g H2O在标准状况下所占的体积约为22.4 L
C [O2的摩尔质量是32 g/mol,1 mol O2的质量是32 g,标准状况下,1 mol O2所占的体积是22.4 L,选项中没有给定在标准状况下,故A错误;不一定是标准状况下,不能用气体摩尔体积计算氧气分子的物质的量及个数,故B错误;同一条件下,气体的物质的量之比和气体的体积成正比,气体的分子数和气体的物质的量也成正比,因此标准状况下,20 mL NH3跟60 mL O2所含的分子个数比为20∶60=1∶3,故C正确;18 g H2O的物质的量为1 mol,因为标准状况下水不是气体,不能使用气体摩尔体积计算1 mol水的体积,故D错误;故选C。]
3.(1)标准状况下,0.5 mol H2占有的体积约为________ L。
(2)标准状况下,44.8 L H2的质量约为________ g。
(3)标准状况下,3.01×1023个氧气分子所占的体积约为________ L。
(4)标准状况下,33.6 L氧气所含的氧分子数约为________个。
(5)标准状况下,16 g氧气和42 g N2的混合气体的体积约为________ L。
解析:(1)V=0.5 mol×22.4 L·mol-1=11.2 L。
(2)44.8 L H2的物质的量为=2 mol,m(H2)=2 mol×2 g·mol-1=4 g。
(3)n(O2)==0.5 mol,V(O2)=0.5 mol×22.4 L·mol-1=11.2 L。
(4)n(O2)==1.5 mol,N(O2)=1.5 mol×6.02×1023 mol-1=9.03×1023。
(5)n(O2)==0.5 mol,n(N2)==1.5 mol,故混合气体的体积为(0.5+1.5) mol×22.4 L·mol-1=44.8 L。
答案:(1)11.2 (2)4 (3)11.2 (4)9.03×1023 (5)44.8
知识点二 阿伏加德罗定律及其推论
1.阿伏加德罗定律
(1)内容: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分子。
(2)适用范围
阿伏加德罗定律适用于气体,可以是单一气体,也可以是混合气体,但对于固体和液体则不适用。
(3)剖析
三同同分子数
(但原子数不一定相同)
2.阿伏加德罗定律的三条重要推论
相同条件
结论
公式
语言叙述
同温同压
==
同温同压下,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,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,密度之比等于摩尔质量之比
【微自测】 判断正误
1.同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的原子。( )
2.温度相同、体积相同的O2(g)和N2(g)所含的分子数一定相同。( )
3.同温同压下,相同体积的氧气和氨气,前者质量小于后者。( )
4.相同体积的密闭容器中,1 mol N2比2 mol O2产生的压强小。( )
5.同温同压下,CO与CO2的密度之比为7∶11。( )
答案:1.× 2.× 3.× 4.× 5.√
1.同温、同压下,体积相同的H2、O2、H2和O2的混合气体中所含分子数是否相同?
提示:相同。因同温、同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
2.相同体积的甲、乙两个容器,甲中盛放1 mol氮气,乙中盛放2 mol氮气,则在相同温度下,甲、乙两容器中压强之比是多少?
提示: 1∶2。同温同体积时,气体的压强与其物质的量成正比,故甲、乙两容器中压强之比是1∶2。
3.常温常压下,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的是哪个?并说明原因。
提示:将n=代入V=Vm·n=,由此可知相同质量、相同温度和压强下,气体体积与摩尔质量成反比。该四种气体中CH4摩尔质量最小,故体积最大。其中气体为CH4的是D。
归纳总结
1.对阿伏加德罗定律的“三点”理解
(1)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、同分子数相互制约,且“三同定一同”。
(3)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。
2.对阿伏加德罗定律推论的理解
(1)气体的体积与温度、压强有关。相同温度下,单位物质的量的气体压强越小,气体体积越大;相同压强下,单位物质的量的气体温度越高,气体体积越大。
(2)气体的压强与气体分子数、温度有关。相同分子数时,相同体积的气体温度越高,气体压强越大;相同温度下,相同体积的气体分子数越多,气体压强越大。
1.如图为两瓶体积相等的气体,在同温同压下瓶内气体的关系一定正确的是( )
A.原子数相等 B.密度相等
C.质量相等 D.摩尔质量相等
A [同T、同p下体积相等的两瓶气体,其分子的物质的量相等,又N2、O2、NO都是双原子分子,所以两瓶气体中原子的物质的量相等,由N=n·NA可得两瓶气体中所含原子数相等,A正确;两瓶气体中分子的物质的量相等,由m=n·M,M不一定相等,可知m不一定相等,C、D错误;由ρ=可得ρ不一定相等,B错误。]
2.(2023·福州质检)关于O2与O3气体,下列说法正确的是 ( )
A.若两种气体所占体积相同,两种气体的质量之比为2∶3
B.若温度及压强相同,两种气体的密度之比为2∶3
C.若两种气体的原子数相同,两种气体的质子数之比为2∶3
D.若两种气体的质量相同,两种气体的分子数之比为2∶3
B [A.没有指明温度和压强,无法确定两者的质量之比,A错误;B.若温度和压强相同,分子之间的距离相同,相同体积时物质的量相同,密度之比等于相对分子质量之比,即为32∶48=2∶3,B正确;C.若两种气体的原子数相同,由于原子均为氧原子,故质子数也相同,质子数之比为1∶1,C错误;D.若两种气体的质量相同,则物质的量为相对分子质量的反比,即为48∶32=3∶2,分子数之比也为3∶2,D错误;故选B。]
3.在臭氧发生装置中装入氧气100 mL,经反应:3O22O3,最后气体体积变为95 mL(体积均在标准状况下测定),则混合气体的密度是 ( )
A.1.3 g·L-1 B.1.5 g·L-1
C.1.7 g·L-1 D.2.0 g·L-1
B [ρ(O2)=32 g·mol-1÷22.4 L·mol-1≈1.429 g·L-1,根据同温同压下同质量气体的密度之比等于体积的反比,可得:ρ(混)≈1.5 g·L-1。故选B。]
学生用书↓第20页
1.下列物质的体积约为22.4 L的是( )
A.标准状况下1 mol NaCl
B.20 ℃、101 kPa时36.5 g HCl
C.常温常压下17 g NH3
D.标准状况下0.4 mol H2和0.6 mol O2的混合气体
D [A项中NaCl在标准状况下为固体, B、C中气体都为1 mol,但不处于标准状况下。]
2.(2023·武安月考)下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是右右右( )
A.单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积
B.当温度压强一定时,任何具有相同数目微粒的气体具有大致相同的体积
C.标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L
D.标准状况下,1 mol H2O的体积是22.4 L
A [A.在温度压强一定的条件下,单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积,单位为L/mol,A正确;B.当温度压强一定时,任何具有相同数目分子的气体具有大致相同的体积,B错误;C.气体摩尔体积的单位为L/mol,标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L/mol,C错误;D.气体摩尔体积只适用于气体,标准状况下,水不是气体,不能根据气体摩尔体积去计算水的体积,D错误;答案选A。]
3.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 CCl4所含分子数为NA
D.标准状况下,22.4 L H2所含原子数为NA
B [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;标准状况下的CCl4不是气体,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。]
4.(1)质量之比为16∶7∶6的三种气体SO2、CO、NO,分子数之比为________;氧原子数之比为________;相同条件下的体积之比为________。
(2)某气体氧化物的化学式为RO2,标准状况下,1.28 g该氧化物的体积为448 mL,则该氧化物的摩尔质量为________,R的相对原子质量为________。
解析:(1)质量之比为16∶7∶6,说明SO2、CO、NO的物质的量之比为∶∶=5∶5∶4,所以其分子数之比为5∶5∶4,氧原子数之比为10∶5∶4,相同条件下的体积之比为5∶5∶4。(2)标准状况下,1.28 g该氧化物的体积为448 mL,其物质的量为0.448 L÷22.4 L·mol-1=0.02 mol,摩尔质量为1.28 g÷0.02 mol=64 g·mol-1,R的相对原子质量为64-16×2=32。
答案:(1)5∶5∶4 10∶5∶4 5∶5∶4
(2)64 g·mol-1 32
课时精练(五) 气体摩尔体积
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
[基础对点练]
题组一 气体摩尔体积的理解
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
D [标准状况下,水是非气态,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,不是标准状况下,1 mol任何气体都可能占有22.4 L体积,C错误。]
2.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,固体或液态微粒间的距离受温度、压强影响小
D [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、粒子之间距离及粒子大小影响,相同条件下气体微粒间的距离远大于粒子的大小,则气体的体积大小受粒子数目、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。]
3.下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值) ( )
A.常温常压下,11.2 L N2中含有的分子数为0.5NA
B.标准状况下,1 mol氖气中含有的原子数为2NA
C.常温常压下,2 g氢气中所含原子数为2NA
D.标准状况下,22.4 L H2O所含有的分子数为0.5NA
C [A.常温常压下,11.2 L N2的物质的量不等于0.5 mol,A错误;B.氖气为单原子分子,1 mol氖气含有的原子数为NA,B错误;C.2 g H2的物质的量为1 mol,其中含有的原子数为2NA,C正确;D.标准状况下,水不是气体,22.4 L H2O物质的量远大于1 mol,D错误;故答案选C。]
4.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是 ( )
A.22.4 L氩气含有的质子数为18NA
B.常温常压下,相同质量的C2H4和C4H8具有相同的体积
C.标准状况下,2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为0.2NA
D.常温常压下,18 g H2O中含有的原子总数为3NA
D [A.22.4 L氩气的密度未知,无法求出其所含氩气的物质的量,也就无法求出其所含有的质子数,A错误;B.C2H4和C4H8的摩尔质量不同,相同质量的C2H4和C4H8的物质的量不同,常温常压下,气体的摩尔体积相同,则具有的体积不相同,B错误;C.标准状况下,2.24 L N2和O2的物质的量为0.1 mol,混合气体含有的分子数为0.1 NA,C错误;D.1个H2O分子中含有3个原子,18 g H2O的物质的量为1 mol,则18 g H2O含有的原子总数为3NA,D正确;故选D。]
题组二 阿伏加德罗定律
5.同温同压下,相同体积的两容器中分别装有NH3和氧气。下列分析正确的是 ( )
A.物质的量:甲>乙 B.分子数:甲>乙
C.原子数:甲>乙 D.密度:甲>乙
C [A.两容器中分子数相同,则两容器中物质的量相同,A错误;B.两容器中气体分子数相同,B错误;C.两容器中气体分子数相同,而1个氨气分子由4个原子构成,1个氧气分子由2个原子构成,则原子数:甲>乙,C正确;D.同温同压时,两种气体的密度之比等于摩尔质量之比,则两种气体的密度:甲<乙,D错误;故选C。]
6.同温同压下,关于等体积的CO和CO2,下列叙述正确的是 ( )
A.质量之比为7∶11 B.分子数之比为2∶3
C.密度之比为11∶7 D.原子数之比为3∶2
A [A.CO和CO2的物质的量相等,根据m=nM可知,二者质量之比为7∶11,A项正确;B.根据N=nNA可知,二者分子数之比为1∶1,B项错误;C.同温同压下气体的密度之比等于其摩尔质量之比,CO和CO2密度之比为7∶11,C项错误;D.CO和CO2的物质的量相等,故二者原子数之比为2∶3,D项错误;答案选A。]
7.已知: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.甲与乙的相对分子质量之比为1∶1
B.等质量的甲和乙中的原子数之比一定为1∶1
C.同温同体积下等质量的甲和乙的压强之比为1∶1
D.同温同压下甲和乙的密度之比为1∶1
B [同温同压下,a g甲气体和2a g乙气体所占的体积之比为1∶2,由n=可知甲乙两种气体的物质的量之比为1∶2,结合n==,则两者摩尔质量相同,据此进行判断。A.根据m=nM=M知,二者的相对分子质量之比为1∶1,故A正确;B.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,故B错误;C.同温同体积下等质量的甲和乙的压强之比等于其摩尔质量的反比,因为二者摩尔质量相同,所以压强相同,压强之比为1∶1,故C正确;D.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,其密度相同,密度之比为1∶1,故D正确;故选B。]
题组三 有关气体摩尔体积的计算
8.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
C [该气体的物质的量为=0.2 mol,其摩尔质量为=71 g·mol-1。]
9.如图所示,向密闭容器内的可移动隔板的两侧分别充入空气及H2、O2混合气体,已知空气体积占整个容器体积的1/5。在标准状况下,若将H2、O2的混合气体点燃引爆,隔板先左弹,恢复原温度后,隔板右滑停留于容器的中央。则原来H2、O2的体积之比可能为右右右( )
A.1∶1 B.1∶3
C.2∶1 D.2∶7
A [反应前左右两室的体积之比为1∶4,则左右两室中气体物质的量之比为1∶4,反应后活塞处于中央,两室体积相等,则两室中气体的物质的量相等,令空气的物质的量为1 mol,则右室剩余的气体为1 mol,反应前氢气、氧气总物质的量为4 mol,参加反应的气体总物质的量为4 mol-1 mol=3 mol,根据2H2+O22H2O,可知消耗2 mol H2、1 mol O2,若氢气过量,则O2为1 mol,H2为1 mol+2 mol=3 mol,故H2、O2的体积之比为3∶1;若氧气过量,H2为2 mol,则O2为4 mol-2 mol=2 mol,H2、O2的体积之比为1∶1;故选A。]
10.化学计量在化学中占有重要地位。请回答下列问题:
(1)青蒿素C15H22O5的摩尔质量为________。
(2)在标准状况下,22.4 L由O2和N2组成的混合气体中,含有的分子总数约为________。
(3)在标准状况下,含有3.01×1023个氦原子的氦气的体积约为________。
(4)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。0 ℃时向Ⅰ中充入8 g SO2,Ⅱ中充入8 g O2,则当活塞不再移动时,Ⅰ、Ⅱ两部分体积比为________。
Ⅰ
Ⅱ
解析:(1)青蒿素C15H22O5的摩尔质量为(15×12+22×1+5×16) g/mol=282 g/mol;
(2)在标准状况下,22.4 L由O2和N2组成的混合气体的物质的量为n===1 mol,含有的分子总数约为1 mol×6.02×1023 mol-1=6.02×1023;
(3)在标准状况下,3.01×1023个氦原子的物质的量为n===0.5 mol,氦气为单原子分子,氦气分子的物质的量为0.5 mol,标况下体积为0.5 mol×22.4 L/mol=11.2 L;(4)二氧化硫的物质的量为n===0.125 mol,氧气的物质的量为n===0.25 mol,温度压强一定时,气体体积和气体的物质的量成正比,则当活塞不再移动时,Ⅰ、Ⅱ两部分体积比为0.125 mol∶0.25 mol=1∶2。
答案:(1)282 g·mol-1 (2)6.02×1023 (3)11.2 L (4)1∶2
[能力提升练]
11.标准状况下,一个钢瓶若装满O2时质量为79 g,若装满氮气时质量是71 g,若装满某气体X时质量为103 g。下列说法错误的是 ( )
A.此钢瓶的容积为22.4 L
B.此钢瓶的质量为15 g
C.气体X的摩尔质量为44 g/mol
D.该状况下此钢瓶中盛满氯气时的总质量为157 g
A [假设钢瓶的质量为m g,体积为V,根据阿伏加德罗定律推论,在同温同压、同体积下,气体的物质的量相同,则有n==,解得m=15 g,n=2 mol,V=nVm=44.8 L。A.由上述分析可知,此钢瓶的容积为44.8 L,故A错误;B.由上述分析可知,此钢瓶的质量为15 g,故B正确;C.同温同压下,同体积下的气体的物质的量相同,则有n===,代入m=15 g,解得M(X)=44 g/mol,故C正确;D.该状况下此钢瓶中盛满氯气时,总质量为15 g+×71 g/mol=157 g,故D正确;故答案选A。]
12.在温度、压强、容积均相同的两个密闭容器中,分别充有甲、乙两种气体,若甲气体的质量大于乙气体的质量,则下列说法正确的是 ( )
A.甲的物质的量等于乙的物质的量
B.甲的物质的量比乙的物质的量多
C.甲的摩尔体积比乙的摩尔体积大
D.乙的密度比甲的密度大
A [A.由pV=nRT,温度、压强、容积均相同的两个密闭容器中气体的物质的量相同,故A正确;B.甲、乙两气体的物质的量相等,故B错误;C.由于压强、温度均相同,则甲、乙的摩尔体积均相等,故C错误;D.根据ρ=,已知甲、乙两气体的体积相同,甲气体的质量大于乙气体的质量,则甲的密度大于乙的密度,故D错误。]
13.一个密闭容器,中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)将容器分成两部分,当左边充入8 mol N2,右边充入CO和CO2的混合气体共64 g时,隔板处于如图位置(保持温度不变),下列说法正确的是( )
A.右边 CO与CO2分子数之比为3∶1
B.右侧CO的质量为14 g
C.右侧气体密度是相同条件下氧气密度的2倍
D.若改变右边CO和CO2的充入量而使隔板处于距离右端1/3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6∶5
A [A.同温同压下,=,可以得知右边CO和CO2气体总物质的量为2 mol,设n(CO)=x,n(CO2)=y,x+y=2 mol,28x+44y=64 g,联立计算出x=1.5 mol,y=0.5 mol,根据分子数之比=物质的量之比可知:右边CO与CO2分子数之比为1.5∶0.5=3∶1,A选项正确;B.右侧CO的物质的量为1.5 mol,质量为:m=nM=1.5 mol×28 g/mol=42 g,B选项错误;C.同温同压下,=,右侧气体平均分子量为:28×+44×=32,则相同条件下,右侧气体密度∶氧气的密度=32∶32=1∶1,C选项错误;D.若改变右边CO和CO2的充入量而使隔板处于距离右端1/3处,根据同温同压下,=,可以得知右边CO和CO2气体总物质的量为4 mol,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选项错误。]
14.现有14.4 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下其体积为8.96 L。回答下列问题:
(1)混合气体中碳原子的个数为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(2)将混合气体依次通过如图所示装置,最后收集在气球中(实验数据在标准状况下测定)。
①气球中收集到的气体的摩尔质量为________。
②气球中收集到的气体中,电子总数为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
1 气球的体积为________L。
解析:(1)标准状况下,混合气体(CO和CO2)的物质的量为=0.4 mol。0.4 mol CO和CO2的混合气体中,碳原子个数为0.4 mol,即0.4NA。
(2)①将混合气体依次通过NaOH溶液和浓硫酸,则最后收集到的气体是CO。②设原混合气体中CO的物质的量为n1,CO2的物质的量为n2。
则
解得
因此气球中收集到0.2 mol CO,含有2.8 mol电子。③0.2 mol CO在标准状况下的体积为4.48 L。
答案: (1) 0.4NA (2)①28 g·mol-1 ②2.8NA ③4.48
学科网(北京)股份有限公司
$$