第1章 第3节 第2课时 气体摩尔体积-【金版教程】2025-2026学年高中化学必修第一册作业与测评课件PPT（鲁科版2019）

0 第1章　认识化学科学 第3节　化学中常用的物理量 ——物质的量 第2课时　气体摩尔体积 预习作业 01 课时分层练 02 目录 CONTENTS 预习作业 (建议用时：15分钟) 1．气体摩尔体积(Vm)是指一定_____________下，单位物质的量的________所占的体积(V)，其单位为___________，其表达式为________；其中在标准状况下(0 ℃、________kPa，简写为STP)，Vm约为________________。 2．阿伏加德罗定律：同温、同压下，相同体积的____________都含有相同数目的________。 温度和压强 气体 L·mol－1 101 22.4 L·mol－1 任何气体 分子 预习作业 4 1．下列关于气体摩尔体积的说法不正确的是(　　) A．指单位物质的量的气体所占的体积 B．常用单位为L·mol－1或m3·mol－1 C．常温常压下，1 mol任何气体的体积均约为22.4 L D．其数值不是固定不变的，受温度和压强影响 解析　A项，即为气体摩尔体积的概念。B项，给出的是气体摩尔体积的常用单位。C项，应为标准状况下。D项，气体摩尔体积受温度和压强的影响。 预习作业 5 2．现有下列四种因素：①温度和压强、②所含微粒数、③微粒本身大小、④微粒间的距离，其中对气体体积有显著影响的是(　　) A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．①②③④ 解析　对于气体来说，温度和压强不同，气体分子之间的距离不同；微粒本身大小远小于微粒间的距离，所以微粒本身大小可以忽略不计；相同条件下，对同一种气体而言，微粒数目越多，则气体体积越大，所以影响气体体积的因素主要有：温度和压强、所含微粒数以及微粒间的距离。 预习作业 6 3．体积相同的甲、乙两容器，同温同压下，一个充满CO气体，另一个充满C2H4气体。两容器内气体一定具有相同的(　　) A．原子总数 B．分子总数 C．电子总数 D．质子总数 解析　体积相同的甲、乙两容器，同温同压下，两容器内气体的物质的量相等，所以分子总数相等。1 mol CO中含有2 mol原子、14 mol电子和14 mol质子。1 mol C2H4中含有6 mol原子、16 mol电子和16 mol质子。综上所述，B正确。 预习作业 7 4．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，其中由CH4吹出的气球是(　　) 预习作业 8 5．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．在标准状况下，1 mol H2O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 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；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；标准状况下，H2O不是气体，不适用于气体摩尔体积的计算，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。 预习作业 9 6．下列叙述正确的是(　　) A．1.5 mol O2的体积是33.6 L B．在标准状况下，2 mol H2的体积是44.8 L C．等质量的CO和N2的体积相等 D．32 g O2的物质的量是1 mol，其体积是22.4 L 解析　未明确是否为标准状况，不能用22.4 L/mol来计算气体的体积，A、D错误；在标准状况下，2 mol H2的体积＝22.4 L/mol×2 mol＝44.8 L，B正确；因为CO和N2的摩尔质量相等，所以等质量的CO和N2的物质的量相等，但题目中没有明确两气体所处的温度和压强是否相同，所以无法判断二者的体积是否相等，C错误。 预习作业 10 7．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个氮原子的氮气的体积约为11.2 L B．标准状况下，11.2 L H2O中含有的分子数为0.5NA C．常温常压下，11.2 L Cl2中含有的分子数为0.5NA D．常温常压下，64 g SO2中含有的原子数为3NA 解析　 A项，N2为0.5 mol，但没有给出气体所处的条件，无法确定气体的体积。B项，水在标准状况下不是气体。C项，该条件下11.2 L Cl2的物质的量不是0.5 mol。D项，64 g SO2为1 mol，含有3 mol原子，即原子数为3NA。 预习作业 11 8．(1)标准状况下，33.6 L N2的物质的量为________mol，其分子数为_____________。 (2)0.4 mol某气体的体积为9.8 L，则该气体的摩尔体积为_________________，气体所处的条件________(填“是”或“不是”)标准状况。 (3)等质量的O2和SO2，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________。 (4)同温同压下，相同体积的CO2和O2的质量之比为________。 1.5 9.03×1023 24.5 L·mol－1 不是 2∶1 2∶1 4∶3 11∶8 预习作业 12 预习作业 13 课时分层练 (建议用时：40分钟) 一、选择题(每小题只有一个选项符合题意) 1．下列说法不正确的是(　　) A．物质的量是用来衡量微粒集体所含微粒数多少的物理量 B．在相同的温度和压强下，所有气体的摩尔体积相等 C．阿伏加德罗常数的值是0.012 kg 12C所含的碳原子个数 D．若气体摩尔体积为22.4 L·mol－1，则所处条件必为标准状况 解析　气体摩尔体积为22.4 L·mol－1时不一定是在标准状况下，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时分层练 15 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，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 解析　A项，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。B项，粒子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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时分层练 16 3．1 mol Cl2和1 mol HCl气体相比较，二者的体积关系为(　　) A．前者大 B．后者大 C．相等 D．无法确定 解析　因为气体体积受外界温度和压强的影响较大，所以即使Cl2和HCl的物质的量相等，二者的体积也不一定相等。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时分层练 17 4．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 解析　固体或液体中粒子间隔非常小，1 mol固体或液体的体积主要由粒子的大小决定，A错误；1 mol气体的体积主要由粒子间距离决定，B错误；气体所处状况未知，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。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时分层练 18 5．下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是(　　) A．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，1 mol气体的体积约为22.4 L C．标准状况下，气体的摩尔体积约为22.4 L D．相同物质的量的气体的气体摩尔体积相同 解析　标准状况下，1 mol气体所占的体积约为22.4 L，B错误；气体摩尔体积的单位是L·mol－1，C错误；气体摩尔体积与温度和压强有关，与物质的量无关，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时分层练 19 [名师答疑]　 (1)使用气体摩尔体积五注意： (2)气体摩尔体积的适用对象是气体，该气体不仅是单一气体，也可以是混合气体，即与气体的种类无关，如0.3 mol H2与0.7 mol O2混合，在标准状况下的体积约是22.4 L。 (3)在标准状况下，气体摩尔体积为22.4 L·mol－1，在非标准状况下，1 mol气体的体积也可能是22.4 L，因此在使用22.4 L·mol－1进行计算时，一定要看清气体所处的状况。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时分层练 20 6．某气体的质量为9.2 g，在标准状况下的体积为4.48 L，则该气体的摩尔质量为(　　) A．18.4 B．18.4 g·mol－1 C．46 D．46 g·mol－1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时分层练 21 7．下列关于同温、同压下等体积的CO2和CO的叙述正确的是(　　) ①质量相等　②密度相等　③所含分子个数相等　④所含碳原子个数相等 A．①②③④ B．②③④ C．只有③④ D．只有④ 解析　根据阿伏加德罗定律可知：同温同压下，等体积的CO2和CO的物质的量相等。①根据m＝n M可知，二者的质量之比为44 g∶28 g＝11∶7；②同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比，所以二者的密度之比为44 g/mol∶28 g/mol＝11∶7；③二者的物质的量相等，所含分子数相等；④二者含有的分子数相等，且每个分子中均含有1个C原子，故二者含有的碳原子数相等。综上所述，C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时分层练 22 8．下列示意图中，白球代表氢原子，黑球代表氦原子，方框代表容器，容器中间有一个可以上下自由滑动的隔板(其质量忽略不计)。其中能表示等质量的氢气与氦气的是(　　) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时分层练 23 解析　氢气与氦气质量之比为1∶1，则二者的物质的量之比为2∶1，则同温同压下体积之比为2∶1。白球代表氢原子，黑球代表氦原子，符合物质的量之比为2∶1，体积之比为2∶1，故A正确；因为氦气是单原子构成的分子，故B错误；C中氢气与氦气的体积之比为1∶2，物质的量之比为2∶1，物质的量和体积的关系错误，故C错误；D中氢气与氦气的物质的量之比为1∶1，体积之比为2∶1，物质的量和体积关系错误，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时分层练 24 9．两个容积相同的容器，一个盛有NO，另一个盛有N2和O2，在同温同压下两容器内的气体一定具有相同的(　　) A．原子总数 B．质子总数 C．电子总数 D．质量 解析　同温同压下，容积相同的两个容器内气体的物质的量相等，根据N＝nNA可知两个容器所含分子数相等，1个NO分子、1个N2分子和1个O2分子均含有2个原子，所以两个容器所含原子总数相等，A正确；1个NO分子、1个N2分子和1个O2分子中含有的质子、电子数不等，所以总质子、电子数不一定相等，气体的摩尔质量不等，其总质量不一定相等，B、C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时分层练 25 10．下列不同条件下，两瓶气体所含原子数一定相等的是(　　) A．同温度、同体积的H2和N2 B．同质量、不同密度的N2和CO C．同体积、同密度的C2H4和C2H6 D．同压强、同体积的N2O和CO2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时分层练 26 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时分层练 27 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时分层练 28 12．用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，14 g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA B．标准状况下，22.4 L N2和H2混合气体中含NA个原子 C．标准状况下，22.4 L盐酸含有NA个HCl分子 D．23 g Na与足量H2O反应完全后可生成NA个H2分子 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时分层练 29 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时分层练 30 二、非选择题 13．某双原子分子构成的气体，其摩尔质量为M g·mol－1，该气体质量为m g，阿伏加德罗常数的值为NA，则： (1)该气体的物质的量为________mol。 (2)该气体在标准状况下的体积为________L。 (3)该气体在标准状况下的密度为________g·L－1。 (4)该气体所含原子总数为________个。 (5)该气体的一个分子的质量为________g。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时分层练 31 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时分层练 32 14．(1)在标准状况下，CO和CO2的混合气体共39.2 L，质量为61 g，则两种气体的物质的量之和为________mol，其中CO2为________mol，CO占总体积的________，混合气体的平均摩尔质量为___________。 (2)同温同压下，同体积的甲烷(CH4)和二氧化碳中，所含分子数之比为_______，物质的量之比为_______，原子数之比为_______，质量之比为________，密度之比为________。 (3)在标准状况下，4 g H2、11.2 L O2、1 mol H2O中，所含分子数最多的是______，原子数最多的是______，质量最大的是______，体积最小的是________。 1.75 0.75 57.1% 34.9 g/mol 1∶1 1∶1 5∶3 4∶11 4∶11 H2 H2 H2O H2O 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时分层练 33 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时分层练 34 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时分层练 35 15．如图所示，一密闭容器被无摩擦、可自由滑动的两隔板a、b分成甲、乙两室；标准状况下，在乙室中充入NH3 0.4 mol，甲室中充入HCl、N2的混合气体，静止时隔板位置如图所示。已知甲、乙两室中气体的质量差为17.3 g。 (1)甲室中HCl、N2的质量之比为________。 (2)将隔板a去掉，当HCl与NH3充分反应生成NH4Cl固体后(仅发生此反应)，隔板b将位于刻度“________”处(填数字，不考虑固体物质产生的压强)，此时体系的平均摩尔质量为_______________。 73∶168 4 25.25 g·mol－1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时分层练 36 解析　(1)相同条件下，气体的物质的量之比等于其体积之比，看图可知甲、乙两室气体的体积比为2∶1，故其物质的量之比为2∶1，在乙室中充入0.4 mol NH3，所以甲室中气体的物质的量为0.8 mol，因为乙室气体质量为0.4 mol×17 g·mol－1＝6.8 g，且甲、乙两室中气体质量差为17.3 g，所以甲室中气体的质量为24.1 g，设HCl的物质的量为x mol，N2的物质的量为y mol，根据其物质的量、质量列方程组：x mol＋y mol＝0.8 mol，36.5 g·mol－1×x mol＋28 g·mol－1×y mol＝24.1 g，解得x＝0.2，y＝0.6，因此HCl、N2的质量之比为(0.2 mol×36.5 g·mol－1)∶(0.6 mol×28 g·mol－1)＝73∶168。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时分层练 37 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 课时分层练 38 　　　　　　　　　　　　　 R Vm＝eq \f(V,n) 解析　将n＝eq \f(m,M)代入V＝Vm·n＝eq \f(Vm·m,M)，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。 解析　(1)n＝eq \f(33.6 L,22.4 L·mol－1)＝1.5 mol，N＝1.5 mol×6.02×1023 mol－1＝9.03×1023。 (2)根据Vm＝eq \f(V,n)可得，Vm＝eq \f(9.8 L,0.4 mol)＝24.5 L·mol－1。由于标准状况下的气体摩尔体积Vm为22.4 L·mol－1，故该气体所处的条件不是标准状况。 (3)设二者质量均为m g，物质的量之比为eq \f(m,32)∶eq \f(m,64)＝2∶1，在相同条件下的体积之比等于物质的量之比，原子个数之比为(2×2)∶(1×3)＝4∶3。 (4)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。 解析　n＝eq \f(4.48 L,22.4 L·mol－1)＝0.2 mol，M＝eq \f(9.2 g,0.2 mol)＝46 g·mol－1。 解析　A项，同温度、同体积的H2和N2，二者的压强不一定相等，所以其物质的量不一定相等，分子个数不一定相等，故所含原子数也不一定相等；B项，同质量、不同密度的N2和CO，由于二者的摩尔质量相等，由n＝eq \f(m,M)可知，二者的物质的量相等，故所含分子数相等，每个分子中均含2个原子，故二者所含原子数一定相等；C项，同体积、同密度的C2H4和C2H6，二者的质量相等，设为m g，则C2H4所含原子的物质的量为m g÷28 g·mol－1×6，C2H6所含原子的物质的量为m g÷30 g·mol－1×8，所以二者所含的原子个数一定不相等；D项，同压强、同体积的N2O和CO2，由于温度未知，所以无法判断二者的物质的量的大小。 11．下列说法错误的是(　　) A．标准状况下，22 g CO和CH4的混合气体中所含的分子数为NA B．标准状况下，a L氧气和氮气的混合物含有的分子数为eq \f(a,22.4)NA C．常温常压下，48 g O3和O2的混合气体含有的氧原子数为3NA D．标准状况下，2.24 L CO2中含有的原子数为0.3NA 解析　22 g CO的物质的量为eq \f(11,14) mol，22 g CH4的物质的量为eq \f(11,8) mol，所以22 g CO和CH4的混合气体的物质的量在eq \f(11,14)～eq \f(11,8) mol之间，不一定为1 mol，A错误。 解析　可设N2的质量为x g，则CO的质量为(14－x) g，则混合气体含原子的物质的量为eq \f(x g,28 g·mol－1)×2＋eq \f(（14－x） g,28 g·mol－1)×2＝1 mol，原子数目为NA，A正确；标准状况下，22.4 L N2和H2混合气中含有2NA个原子，B错误；盐酸在标准状况下是液态，C错误；由化学方程式2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑知，23 g Na与足量H2O反应生成0.5NA个H2分子，D错误。 eq \f(2mNA,M) eq \f(M,NA) eq \f(m,M) eq \f(22.4m,M) eq \f(M,22.4) 解析　(1)由公式n＝eq \f(m,M)直接求解。 (2)由n＝eq \f(m,M)、n＝eq \f(V,22.4 L·mol－1)可得标准状况下的体积为eq \f(m,M)×22.4 L。 (3)根据ρ＝eq \f(m,V)，可得该气体在标准状况下的密度为eq \f(M,22.4) g·L－1。 (4)由于为双原子分子，原子总数为eq \f(m,M)×2NA＝eq \f(2mNA,M)个。 (5)由M g·mol－1知一个分子的质量为eq \f(M,NA) g。 解析　(1)混合气体的物质的量之和为eq \f(39.2 L,22.4 L/mol)＝1.75 mol。设混合气体中CO的物质的量为x，CO2的物质的量为y，则有x＋y＝1.75 mol，28 g·mol－1x＋44 g·mol－1y＝61 g，解得x＝1 mol，y＝0.75 mol。CO的体积分数即为物质的量分数，即eq \f(1 mol,1.75 mol)×100%≈57.1%。M混＝eq \f(m,n)＝eq \f(61 g,1.75 mol)≈34.9 g/mol。 (2)同温同压下，同体积的CH4、CO2的物质的量相同。 (3)n(H2)＝eq \f(4 g,2 g·mol－1)＝2 mol，n(O2)＝eq \f(11.2 L,22.4 L·mol－1)＝0.5 mol，再转化为其他的相关的量进行比较。 [名师答疑]　 (1)混合气体的平均摩尔质量的计算公式为eq \o(M,\s\up16(－))＝eq \f(m混,n混)。 (2)阿伏加德罗定律的三个推论： ①同温、同压下：eq \f(V1,V2)＝eq \f(n1,n2)； ②同温、同容下：eq \f(p1,p2)＝eq \f(n1,n2)； ③同温、同压下：eq \f(ρ1,ρ2)＝eq \f(M1,M2)eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(或\f(\o(M,\s\up16(－))1,\o(M,\s\up6(－))2)))。 (2)乙室中NH3的物质的量为0.4 mol，甲室中HCl的物质的量为0.2 mol，所以反应生成0.2 mol NH4Cl固体，剩余NH3的物质的量为0.2 mol，剩余的气体总物质的量为0.8 mol，相同条件下，气体的体积之比等于其物质的量之比，开始时气体总物质的量为1.2 mol，其活塞b在“6”处，现在气体总物质的量为0.8 mol，所以活塞b将会左移至“4”处；体系的平均摩尔质量M＝eq \f(m,n)＝eq \f(0.2 mol×17 g·mol－1＋0.6 mol×28 g·mol－1,0.2 mol＋0.6 mol)＝25.25 g·mol－1。 $$