衔接点14 气体摩尔体积 阿伏加德罗常数-2025年初升高化学无忧衔接(通用版)
2025-06-05
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 气体摩尔体积,阿伏加德罗定律 |
| 使用场景 | 初升高衔接 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 559 KB |
| 发布时间 | 2025-06-05 |
| 更新时间 | 2025-06-05 |
| 作者 | 载载化学知识铺 |
| 品牌系列 | 上好课·初升高衔接 |
| 审核时间 | 2025-06-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52443555.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
衔接点14 气体摩尔体积 阿伏加德罗常数
初中阶段
高中阶段
1.了解气体体积与温度、压强、物质质量间的相互关系;
2.会用m=ρ×V。
1.了解影响物质体积的因素;
2.掌握物质的量、气体摩尔体积和气体体积之间的关系;
3.了解阿伏伽德罗定律及其推论。
衔接指引
回顾初中
一、不同聚集状态物质的基本特征
聚集状态
微观结构
微粒运动方式
宏观性质
固态
物质中粒子紧密排列,粒子间的空隙很_________
在固定的位置上_________
有固定的_________,几乎不能被压缩
液态
物质中粒子排列较紧密,粒子间空隙较_________
可以自由_________
没有固定的_________,很难被压缩
气态
物质中粒子之间的距离比较_________
可以自由_________
没有固定的形状,容易被压缩
二、气体压强(P)与温度(T)和体积(V)关系
1.温度越高,气体压强越_________,反之则气体压强越小。一定质量的物体,体积越小,分子越_________。
2.在温度不变时,一定质量的气体体积越小,压强越_________;体积越大,压强越_________。
衔接高中
新知一 影响物质体积的因素
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_________,微粒间空隙小
在固定的位置上_________
有固定的_________,几乎不能被压缩
液态
微粒间排列_________,微粒间空隙较小
可以自由_________
没有固定的_________,但不易被压缩
气态
微粒间距离_________
可以自由_________
没有固定的_________,容易被压缩
2.固态或液态:粒子间的平均距离比气态小的多,决定固体、液体的体积的主要因素_________和_________,由于粒子的大小是不同的 ,所以,1mol不同的固态或液态物质的体积是不同的。而气体物质分子之间的距离很大,远大于粒子大小,故气体物质的体积主要决定于_________和__________________。
3.气体(态):粒子间距离的主要因素是_________和_________,不同气体在相同的温度和压强下,气体粒子之间的距离_________。所以,粒子数相同的气体在相同条件下有着相同的体积。如图:
4.粒子数目相同时物质的体积关系
由于气体分子在很大的空间运动,分子本身相对于分子间隔很小,可以忽略不计,因此影响气体体积的因素只有微粒数目和微粒间隔,当外界条件相同时,微粒间隔相同,若微粒数目相同,则不同的气体的体积都相同。
新知二 气体的摩尔体积
1.定义:单位物质的量的气体所占的_________。用符号_________表示,常用的单位为L·mol-1。
2.数值:在标准状况下(_________和_________时),气体摩尔体积才是22.4 L·mol-1,在非标准状况下,1 mol气体的体积可能是22.4 L,也可能不是22.4 L,因此,________________,一定要看清气体所处的状况。
3.公式:Vm=n (V)。
4.适用范围:单一气体或混合_________ (任何气体)。
5.在标准状况(温度为0℃,压强为101 KPa)下,气体摩尔体积为_________。
(1)使用Vm=22.4 L·mol-1时,一定注意以下几个方面:①一个条件:标准状况下。②一个对象:只限于气体,可以是单一气体,也可以是混合气体。③两个数据:“1 mol”、约“22.4 L”。
(2)当1 mol气体的体积是22.4 L时,不一定是标准状况下;非标准状况下,1 mol气体的体积也可能是22.4 L。
(3)在做有关气体摩尔体积的题时,一定要注意单位:摩尔体积的单位为L·mol-1,不要写成L;气体体积的单位为L,不要写成L·mol-1。
(4)要注意几种常考的物质在标准状况下的状态:水为液态,SO3为固态,分子中碳原子数大于4的烃为液态。
(5)计算稀有气体的粒子数目时,须注意它们是单原子分子,而不是双原子分子。
新知三 阿伏加德罗定律
1.内容:同温同压下,相同体积的任何_________含有相同数目的_________ (即物质的量相同) ,可简记为“三同定一同”。
2.适用范围:适用于任何气体物质,即不但适用于_________气体,也适用于_________气体。
3.阿伏加德罗定律的推论
相同条件
结论
公式
语言叙述
T、p相同
=
同温、同压下,气体的体积与其_________成正比
T、V相同
=
温度、体积相同的气体,其压强与其_________成正比
T、p相同
=
同温、同压下,气体的密度与其_________成正比
T、p、m相同
=
同温同压下,相同质量的任何气体的体积与它们的_________成反比
T、V、m相同
=
同温同体积时,相同质量的任何气体的压强与它们的_________成反比
T、p、V相同
==
同温同压下,同体积的任何气体的质量比等于它们的_________之比,也等于它们的_________之比
对这一定律的理解一定要明确,适用范围为气体。在定律中有四同:“同温”、“同压”、“同体积”、“同分子数目”,三同就可定为一同。
(1)同温、同压下,同体积的两种气体必含有相同数目的分子
(2)同T、P下,同分子数目的两种气体体积必然相同
(3)同温下,两种气体体积相同,分子数也相同,则压强必然相等。
新知四 阿伏加德罗常数(NA)
1.气体摩尔体积适用条件及物质的聚集状态
考查角度
命题分析
注意事项
标准
状况下
在标准状况(0 ℃、101 kPa)下,1 mol任何气体的体积约为22.4 L,分子数为NA,即Vm=22.4 L·mol-1。非气体不适用
熟记在标准状况下为非气态的常考物质。如单质溴、H2O、CCl4、酒精、SO3等均不是气体
非标准
状况下
①非标准状况(一般考查常温常压)下,气体摩尔体积未必为22.4 L·mol-1
②非标准状况下气体的物质的量或质量、物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关
①常温常压下,气体体积不能通过 22.4 L·mol-1转化计算;
②常温常压下,1 mol CO2质量为44 g,分子数是NA(气体质量和所含的粒子数与所处外界条件无关)
2.物质的组成和结构
考查角度
命题分析
注意事项
分子数
分析物质是否由分子构成,或是否有相应分子存在
如:HCl溶于水,完全电离,不存在分子;NaCl是离子化合物,物质中无分子
原子数
①要分析分子中的原子组成,注意单原子分子、多原子分子;
②分子中原子及原子数比值相同的混合物,总质量一定,分子数不确定,但原子数确定
①惰性气体是单原子分子,Cl2、O2、N2等是双原子分子,O3、P4等是多原子分子;
②对实验式相同的混合物,按最简式来计算,如NO2和N2O4等,只要总质量一定,则其中所含原子数与二者比例无关
3.电解质溶液中粒子的数目
考查角度
命题分析
注意事项
电离
强电解质在水溶液中完全电离,弱电解质部分电离,计算分子数及离子数时要考虑是否完全电离
H2SO4等强电解质在水中完全电离,稀溶液中不存在硫酸分子;醋酸溶液中,CH3COOH部分发生电离,CH3COOH分子数减少;CH3CH2OH是非电解质,水溶液中分子数不变
体积因素
计算溶液中微粒数目时要确认题干中是否已明确溶液体积
常见陷阱是溶液的体积未知,则溶质的物质的量无法计算,所含微粒数也无法计算
集训一 气体的摩尔体积
1.(2025•高三上·山东青岛期中)在标准状况下,1mol气体的体积约为( )
A.22.4L B.10L C.1L D.24L
2.(2025•高一广西玉林期中)标准状况下,下列物质所占体积最大的是( )
A.36gH2O B.1.5 molH2 C.48gO3 D.3.01×1023个N2
3.(2025•高二河北学业考试)下列因素中,对气体摩尔体积的大小起决定作用的是( )
A.微粒之间的距离 B.微粒的大小 C.微粒的数目 D.微粒的质量
4.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.相同物质的量的气体摩尔体积也相同
5.(2024•高二江苏泰州学业考试)标准状况下O2的摩尔体积约为22.4。下列说法正确的是( )
A.0℃、101kPa时,1mol氧气的体积约为22.4L B.含1mol氧原子的氧气体积约为22.4L
C.1个氧分子的体积约为22.4L D.1L氧气的物质的量约为22.4mol
6.(2025•高一福建龙岩期中)标准状况下,含有b个原子的气态化合物XY2质量为ag。则cgXY2气体在标准状况下的体积为(NA为阿伏加德罗常数的值) ( )
A. B. C. D.
集训二 阿伏加德罗定律
7.(2025•高一北京期中)同温同压下,等质量的下列气体所占有的体积最大的是( )
A.O3 B.CH4 C.CO D.N2
8.同温同压下,两种气体的体积如果不相同,请你推测其主要原因是( )
A.气体的分子大小不同 B.气体的物质的量不同
C.气体分子的化学性质不同 D.气体分子间的平均距离不同
9.(2025•高一江苏苏州期中)同温同压下,等质量的氧气和二氧化碳相比较,下列叙述正确的是( )
A.分子数之比为1:1 B.密度比为11:8 C.物质的量之比为11:8 D.原子个数比1:1
10.(2025•高一辽宁丹东期中)同温同压下,相同质量的O2和O3气体,下列说法正确的是( )
A.体积之比为3:2 B.密度之比为3:2
C.物质的量之比为2:3 D.原子个数之比为2:3
11.(2025•高一福建泉州期中)两个相同的容器中,一个盛有NO气体,另一个盛有N2和CO的混合气体,同温同压下,两容器内的气体一定具有相同的( )
A.原子数 B.质子数 C.质量 D.密度
12.(2025•高一广西梧州期中)在同温同压下,甲容器内充满CH4,乙容器内充满NH3,若甲、乙容器内所含氢原子数目之比为1:1,则甲、乙两个容器的体积比是( )
A.1:1 B.2:3 C.3:4 D.4:3
13.(2025•高一山西晋城期中)CO和NO均是大气污染物,在相同温度和压强下,相同质量的CO和NO的关系正确的是( )
A.密度之比为15∶14 B.分子数之比为1∶1
C.原子数之比为15∶14 D.体积之比为14∶15
14.(2025•高一山西太原期中)据世界气象组织最新发布的《温室气体公报》,CO2、CH4和N2O三种主要温室气体的大气含量在2023年持续增加,极端气候事件频发。物质的量相同的这三种气体一定具有( )
A.相同的分子数 B.相同的原子数 C.相同的质量 D.相同的气体摩尔体积
15.(2025•高一广东广州期中)下列说法不正确的是( )
A.等温等压下,32 g 氧气和2 g氢气的体积之比等于1:1
B.等温等压下,二氧化硫气体与二氧化碳气体的密度之比等于16:11
C.温度相同、体积相同的氧气和氮气分子数相同
D.等温等体积下,5 mol氧气和 2 mol氮气的压强之比等于5:2
16.(2025•高一浙江嘉兴期中)在标准状况下①6.72LCH4②3.01×1023个HCl分子③13.6gH2S④0.2 molNH3,下列对这四种气体的关系从大到小表达正确的是( )
A.分子个数:②>①>③>④ B.体积:③>②>①>④
C.原子个数:②>③>④>① D.密度:②>③>④>①
集训三 阿伏加德罗常数(NA)
17.(2025•高三安徽六安模拟)下列说法正确的是( )
A.标准状况下,22.4LH2和O2的混合物所含分子数为NA
B.标准状况下,18gH2O的体积是
C.在常温常压下,11.2N2含有的分子数为0.5NA
D.标准状况下,11.2CCl4含有的原子数为2.5NA
18.((2025•高一湖南期中)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.0℃时,1molCO的体积约为22.4L
B.常温常压下,11.2 Cl2含有的分子数为0.5NA
C.25℃、101kPa,64gSO2中含有的原子数为3NA
D.标准状况下,22.4LH2O含有的分子数为NA
19.(2025•高一上·山东潍坊·阶段练习)NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是( )
A.等质量的N2和CO所含分子数均为NA
B.0.5 mol一氧化碳分子所占体积是11.2L
C.常温常压下,48 g O2和48 g O3 含有的氧原子数均为3NA
D.标准状况下,22.4 L的水中含有NA个H2O分子
20.用NA表示阿伏加德罗常数的数值,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.在常温常压下,71g Cl2含有的分子数为NA
C.25℃,1.01×105 Pa,22.4LSO2中含有的原子数为3NA
D.标准状况下,11.2L H2O含有的分子数为0.5NA
21.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.标况下22.4 L空气含有NA个单质分子
C.22.4 L Cl2中含有NA个Cl2分子
D.标况下1.12L O2和1.12L CO2均含有0.1NA个氧原子
一、选择题
1.(2025•高一辽宁朝阳期中)常温常压下,下列物质的体积与其他三项不同的是( )
A.N2 B.CH4 C.Cu D.He
2.(2025•高一广东广州期中)下列各物质所含的原子总数最多的是( )
A.9 g H2O B.0.5 mol NH3 C.3.01×1023个O2 D.2.24 L N2(标准状况)
3.下列哪些因素不是影响气体体积的主要因素( )
A.温度 B.压强 C.微粒的大小 D.微粒的数目
4.在一定温度和压强下,气体体积主要取决于( )
A.分子间的平均距离 B.分子微粒大小 C.分子数目的多少 D.分子式量的大小
5.(2025•高一广东东莞期中)下列物质在标准状况下体积最大的是( )
A.11.2LH2 B.36gH2O C.2molN2 D.6.02×1023个Cl2
6.SO2和SO3是常见的硫的氧化物。两份质量相同的SO2和SO3比较,下列说法正确的是( )
A.硫原子个数比为1:1 B.标准状况下气体的体积之比是5:4
C.分子个数比为5:4 D.原子个数比为16:15
7.(2025•高一甘肃张掖开学考试)标准状况下,现有①3.01×1023个HCl分子、②4.48LCH4、③13.6gH2S、④0.3 molNH3,对这四种气体的关系有以下四种表述,其中错误的是( )
A.体积:①>③>④>② B.质量:①>②>③>④
C.氢原子个数:④>②=③>① D.密度:①>③>④>②
8.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,由构成气体的分子数决定
B.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数也不同
C.一定温度和压强下,各种气体体积大小,由构成气体分子的大小决定
D.气体摩尔体积就是1mol任何气体所占体积都约为22.4L
9.下列说法中正确的是( )
A.若1 mol氢气体积为22.4 L,则一定是标准状况
B.在标准状况下,1 mol水的体积为22.4 L
C.1 mol O2的质量只有在标准状况下才是32 g
D.0 ℃、101 kPa下,1 mol空气的体积约为22.4 L
10.下列说法不正确的是( )
A.标准状况下,0.3 mol H2和0.7 mol O2的混合气体总体积约为22.4 L
B.非标准状况下,1 mol气体的体积也可能约为22.4 L
C.标准状况下,22.4 L任何气体中都约含有6.02×1023个分子
D.标准状况下,某物质含有6.02×1023个粒子,那么此物质所占的体积为22.4 L
11.关于气体摩尔体积的下列说法中,不正确的是( )
A.某温度压强下,1 mol某气体的体积为30 L,此条件下该气体的摩尔体积为30 L·mol-1
B.标准状况下,0.5 mol氢气和0.5 mol氧气组成的混合气体的体积约为22.4 L
C.在同温同压下,22.4 L的任何气体的物质的量都是1 mol
D.标准状况下,1 mol氢气所占的体积是0.5 mol氧气所占的2倍
12.下列说法不正确的是( )
A.标准状况下,0.3 mol H2和0.7 mol O2的混合气体总体积约为22.4 L
B.非标准状况下,1 mol气体的体积也可能约为22.4 L
C.标准状况下,22.4 L任何气体中都约含有6.02×1023个分子
D.标准状况下,某物质含有6.02×1023个粒子,那么此物质所占的体积为22.4 L
13.判断下列叙述正确的是( )
A.标准状况下,1mol任何物质的体积都约为22.4L
B.1mol任何气体所含分子数都相同,体积也都约为22.4L
C.在常温常压下金属从盐酸中置换出1molH2转移电子数为1.204×1024
D.在同温同压下,相同体积的任何气体单质所含原子数目相同
14.(2025•高一广东广州期中)下列物质在标准状况下体积最大的是( )
A.3 molN2 B.2g氢气 C.36g水 D.6.02×1023个氯分子
15.在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体,当这两个容器内温度和气体密度相等时,下列说法正确的是( )
A.两容器中气体的压强相等 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.下列选项中的物质所含指定原子数目一定相等的是( )
A.等温等压下,相同体积的O2和O3两种气体中的氧原子数
B.等温等压下,相同体积的C2H4和C2H2、C2H6的混合气体的总原子数
C.温度和压强不同,相同质量的N2O和CO2两种气体的总原子数
D.温度和压强不同时,相同质量的NH3和CH4两种气体中的氢原子数
17.同温、同压下,等体积的NH3和CH4两种气体,下列有关说法错误的是( )
A.所含分子数目之比为1∶1 B.密度之比为16∶17
C.所含原子的物质的量之比为4∶5 D.分子间平均距离之比为1∶1
18.关于a g氧气和bg氦气的下列说法正确的是( )
A.同温、同压下,氧气与氦气的体积比为a∶4b
B.同温、同压下,若a=b,则氧气和氦气的物质的量之比为4∶1
C.体积相同时,氧气的质量一定小于氦气的质量
D.同温同压下,若两者的物质的量相等,则其体积也相等
19.(2025•高一贵州铜仁期中)中科院天津生物所首次在实验室实现以二氧化碳(CO2)为原料人工合成淀粉[(C6H10O5)n]。下列有关二氧化碳和淀粉的说法正确的是( )
A.常温常压下,1 mol CO2的体积约为22.4 L
B.同温同压下,相同体积的CO和CO2的分子数之比为1∶1
C.淀粉中C、H、O的质量之比为6∶10∶5
D.22 g CO2所含原子的数目与标准状况下11.2 L H2O所含原子数目相同
20.已知阿伏伽德罗常数可表示为NA,则下列说法正确的是( )
A.任何气体单质在标准状况下体积约为22.4L,则一定含有2NA个原子
B.常温常压下,22g氧气和26g臭氧所含氧原子总数为3NA
C.常温常压下,22.4LH2O中含有的氢原子数为2NA
D.标准状况下,0.3molCO2中含有氧原子数0.3NA
21.NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是( )
A.12gC-13含有的原子数为NA
B.28gCO和44gCO2含有的氧原子数均为NA
C.1.7gH2O2中含有的电子数为0.9NA
D.标准状况下,2.24LH2O所含分子数为0.1NA
22.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.标况下22.4 L空气含有NA个单质分子
C.22.4 L Cl2中含有NA个Cl2分子
D.标况下1.12L O2和1.12L CO2均含有0.1NA个氧原子
23.已知阿伏伽德罗常数可表示为NA,则下列说法正确的是( )
A.任何气体单质在标准状况下体积约为22.4L,则一定含有2NA个原子
B.常温常压下,22g氧气和26g臭氧所含氧原子总数为3NA
C.常温常压下,22.4LH2O中含有的氢原子数为2NA
D.标准状况下,0.3molCO2中含有氧原子数0.3NA
24.NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A.2.3 g钠由原子变成离子时,失去的电子数为0.2NA
B.0.2NA个硫酸分子与19.6 g磷酸含有相同的氧原子数
C.28 g氮气所含的原子数为NA
D.NA个氧分子与NA个氢分子的质量比为8∶1
25.下列选项中的物质所含指定原子数目一定相等的是( )
A.同温同压下,相同体积的O2和O3两种气体中的氧原子数
B.温度和压强不同,相同质量的N2O和CO2两种气体的总原子数
C.相同物质的量、不同体积的NH3和CH4两种气体中的氢原子数
D.同温同压下,相同体积的C2H4和C2H2、C2H6的混合气体的总原子数
26.在三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体,在以下各种情况下排序正确的是( )
A.当它们的体积、温度和压强均相同时,三种气体的密度ρ(H2)>ρ(Ne)>ρ(O2)
B.当它们的温度和密度都相同时,三种气体的压强p(H2)>p(Ne)>p(O2)
C.当它们的质量、温度和压强均相同时,三种气体的体积V(O2)>V(Ne)>V(H2)
D.当它们的压强、体积和温度均相同时,三种气体的质量m(H2)>m(Ne)>m(O2)
二、非选择题
27.标准状况下11.2 L HCl溶于水形成500 mL 溶液。
(1)所得盐酸的物质的量浓度为________。
(2)向其中加入________g NaOH才能中和完全。
(3)若不考虑加入NaOH对体积造成的影响,所得NaCl的物质的量浓度为________。
(4)再向其中加入________mL 密度为1.7 g·cm-3 ,质量分数为25%的AgNO3溶液可使Cl-完全沉淀。
28.气体摩尔体积是指在一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占的体积。22.4 L·mol-1是标准状况下的气体摩尔体积(Vm)。在不同的温度和压强下,气体摩尔体积的数值也会发生变化。例如,在273℃、101 kPa条件下,Vm约为44.8 L·mol-1。
(1)请判断101 kPa、50℃时的Vm比22.4 L·mol-1_____(填“大”或“小”),理由是_______。
(2)标准状况下,CO气体的密度为_______,273℃、101 kPa时,67.2 L气体的物质的量为______。
(3)已知KClO3在MnO2催化、101 kPa、210℃时即可分解得到O2;现将73.5 g KClO3在MnO2催化、101 kPa条件下加热至273℃。若完全分解,则可以得到该状况下O2 __________L。
29.按要求解答问题
(1)已知标准状况下,气体A的密度为2.857 g·L-1,则气体A的相对分子质量为_______,可能是_______气体。
(2)标准状况下,1.92 g某气体的体积为672 mL,则此气体的相对分子质量为_______。
(3)CO和CO2的混合气体18 g,完全燃烧后测得CO2体积为11.2 L(标准状况),则
①混合气体在标准状况下的密度是_______g·L-1。
②混合气体的平均摩尔质量是_______ g·mol-1。
30.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 +NH3+CO2+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 。
(2)与标准状况下6.72L 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。
(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。
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衔接点14 气体摩尔体积 阿伏加德罗常数
初中阶段
高中阶段
1.了解气体体积与温度、压强、物质质量间的相互关系;
2.会用m=ρ×V。
1.了解影响物质体积的因素;
2.掌握物质的量、气体摩尔体积和气体体积之间的关系;
3.了解阿伏伽德罗定律及其推论。
衔接指引
回顾初中
一、不同聚集状态物质的基本特征
聚集状态
微观结构
微粒运动方式
宏观性质
固态
物质中粒子紧密排列,粒子间的空隙很小
在固定的位置上振动
有固定的形状,几乎不能被压缩
液态
物质中粒子排列较紧密,粒子间空隙较小
可以自由移动
没有固定的形状,很难被压缩
气态
物质中粒子之间的距离比较大
可以自由移动
没有固定的形状,容易被压缩
二、气体压强(P)与温度(T)和体积(V)关系
1.温度越高,气体压强越大,反之则气体压强越小。一定质量的物体,体积越小,分子越密集。
2.在温度不变时,一定质量的气体体积越小,压强越大;体积越大,压强越小。
衔接高中
新知一 影响物质体积的因素
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.固态或液态:粒子间的平均距离比气态小的多,决定固体、液体的体积的主要因素粒子大小和粒子数目,由于粒子的大小是不同的 ,所以,1mol不同的固态或液态物质的体积是不同的。而气体物质分子之间的距离很大,远大于粒子大小,故气体物质的体积主要决定于粒子数目和粒子间的距离。
3.气体(态):粒子间距离的主要因素是温度和压强,不同气体在相同的温度和压强下,气体粒子之间的距离相同。所以,粒子数相同的气体在相同条件下有着相同的体积。如图:
4.粒子数目相同时物质的体积关系
由于气体分子在很大的空间运动,分子本身相对于分子间隔很小,可以忽略不计,因此影响气体体积的因素只有微粒数目和微粒间隔,当外界条件相同时,微粒间隔相同,若微粒数目相同,则不同的气体的体积都相同。
新知二 气体的摩尔体积
1.定义:单位物质的量的气体所占的体积。用符号Vm表示,常用的单位为L·mol-1。
2.数值:在标准状况下(273 K和101 kPa时),气体摩尔体积才是22.4 L·mol-1,在非标准状况下,1 mol气体的体积可能是22.4 L,也可能不是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。
3.公式:Vm=n (V)。
4.适用范围:单一气体或混合气体(任何气体)。
5.在标准状况(温度为0℃,压强为101 KPa)下,气体摩尔体积为22.4 L·mol-1。
(1)使用Vm=22.4 L·mol-1时,一定注意以下几个方面:①一个条件:标准状况下。②一个对象:只限于气体,可以是单一气体,也可以是混合气体。③两个数据:“1 mol”、约“22.4 L”。
(2)当1 mol气体的体积是22.4 L时,不一定是标准状况下;非标准状况下,1 mol气体的体积也可能是22.4 L。
(3)在做有关气体摩尔体积的题时,一定要注意单位:摩尔体积的单位为L·mol-1,不要写成L;气体体积的单位为L,不要写成L·mol-1。
(4)要注意几种常考的物质在标准状况下的状态:水为液态,SO3为固态,分子中碳原子数大于4的烃为液态。
(5)计算稀有气体的粒子数目时,须注意它们是单原子分子,而不是双原子分子。
新知三 阿伏加德罗定律
1.内容:同温同压下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子(即物质的量相同) ,可简记为“三同定一同”。
2.适用范围:适用于任何气体物质,即不但适用于单一气体,也适用于混合气体。
3.阿伏加德罗定律的推论
相同条件
结论
公式
语言叙述
T、p相同
=
同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比
T、V相同
=
温度、体积相同的气体,其压强与其物质的量成正比
T、p相同
=
同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比
T、p、m相同
=
同温同压下,相同质量的任何气体的体积与它们的摩尔质量成反比
T、V、m相同
=
同温同体积时,相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量成反比
T、p、V相同
==
同温同压下,同体积的任何气体的质量比等于它们的摩尔质量之比,也等于它们的密度之比
对这一定律的理解一定要明确,适用范围为气体。在定律中有四同:“同温”、“同压”、“同体积”、“同分子数目”,三同就可定为一同。
(1)同温、同压下,同体积的两种气体必含有相同数目的分子
(2)同T、P下,同分子数目的两种气体体积必然相同
(3)同温下,两种气体体积相同,分子数也相同,则压强必然相等。
新知四 阿伏加德罗常数(NA)
1.气体摩尔体积适用条件及物质的聚集状态
考查角度
命题分析
注意事项
标准
状况下
在标准状况(0 ℃、101 kPa)下,1 mol任何气体的体积约为22.4 L,分子数为NA,即Vm=22.4 L·mol-1。非气体不适用
熟记在标准状况下为非气态的常考物质。如单质溴、H2O、CCl4、酒精、SO3等均不是气体
非标准
状况下
①非标准状况(一般考查常温常压)下,气体摩尔体积未必为22.4 L·mol-1
②非标准状况下气体的物质的量或质量、物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关
①常温常压下,气体体积不能通过 22.4 L·mol-1转化计算;
②常温常压下,1 mol CO2质量为44 g,分子数是NA(气体质量和所含的粒子数与所处外界条件无关)
2.物质的组成和结构
考查角度
命题分析
注意事项
分子数
分析物质是否由分子构成,或是否有相应分子存在
如:HCl溶于水,完全电离,不存在分子;NaCl是离子化合物,物质中无分子
原子数
①要分析分子中的原子组成,注意单原子分子、多原子分子;
②分子中原子及原子数比值相同的混合物,总质量一定,分子数不确定,但原子数确定
①惰性气体是单原子分子,Cl2、O2、N2等是双原子分子,O3、P4等是多原子分子;
②对实验式相同的混合物,按最简式来计算,如NO2和N2O4等,只要总质量一定,则其中所含原子数与二者比例无关
3.电解质溶液中粒子的数目
考查角度
命题分析
注意事项
电离
强电解质在水溶液中完全电离,弱电解质部分电离,计算分子数及离子数时要考虑是否完全电离
H2SO4等强电解质在水中完全电离,稀溶液中不存在硫酸分子;醋酸溶液中,CH3COOH部分发生电离,CH3COOH分子数减少;CH3CH2OH是非电解质,水溶液中分子数不变
体积因素
计算溶液中微粒数目时要确认题干中是否已明确溶液体积
常见陷阱是溶液的体积未知,则溶质的物质的量无法计算,所含微粒数也无法计算
集训一 气体的摩尔体积
1.(2025•高三上·山东青岛期中)在标准状况下,1mol气体的体积约为( )
A.22.4L B.10L C.1L D.24L
【答案】A
【解析】在标准状况下,气体摩尔体积为22.4L/mol,故1mol气体的体积约为22.4L,答案选A。
2.(2025•高一广西玉林期中)标准状况下,下列物质所占体积最大的是( )
A.36gH2O B.1.5 molH2 C.48gO3 D.3.01×1023个N2
【答案】B
【解析】A项,36gH2O的体积约为36mL;B项,标准状况下,1.5 molH2的体积为:1.5mol×22.4L/mol=33.6L;C项,48gO3的体积为:;D项,约3.01×1023个氮气分子的体积为:;B的体积最大;故选B。
3.(2025•高二河北学业考试)下列因素中,对气体摩尔体积的大小起决定作用的是( )
A.微粒之间的距离 B.微粒的大小 C.微粒的数目 D.微粒的质量
【答案】A
【解析】对于气体来说,粒子之间的距离(一般指平均距离)远远大于粒子本身的直径,则当粒子数相同时,气体的体积主要取决于气体粒子之间的距离,所以对气体摩尔体积的大小起决定作用的是微粒之间的距离,故选A。
4.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.相同物质的量的气体摩尔体积也相同
【答案】A
【解析】标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1,B项错误;气体摩尔体积的单位是L·mol-1,C项错误;气体摩尔体积与气体的物质的量无关,当条件不同时气体的摩尔体积不一定相同,D项错误。
5.(2024•高二江苏泰州学业考试)标准状况下O2的摩尔体积约为22.4。下列说法正确的是( )
A.0℃、101kPa时,1mol氧气的体积约为22.4L B.含1mol氧原子的氧气体积约为22.4L
C.1个氧分子的体积约为22.4L D.1L氧气的物质的量约为22.4mol
【答案】A
【解析】A项,0℃、101kPa时表示标况,则1mol氧气的体积约为22.4L,A正确;B.氧气为双原子分子,1 mol氧原子对应0.5 mol O2。标准状况下,0.5 mol气体的体积为0.5 × 22.4 L = 11.2 L,而非22.4 L,B错误;C.标准状况下,22.4 L是1 mol气体的体积,而1 mol气体包含约个分子。单个氧分子的体积应为,远小于22.4 L,C错误;D.标准状况下,22.4 L对应1 mol氧气,因此1 L氧气的物质的量为,而非22.4 mol,D错误;故选A。
6.(2025•高一福建龙岩期中)标准状况下,含有b个原子的气态化合物XY2质量为ag。则cgXY2气体在标准状况下的体积为(NA为阿伏加德罗常数的值) ( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】根据N=nNA可知,ag气体的物质的量是,所以该气体的相对分子质量是,则c g该气体的物质的量是,在标准状况下的体积是L;故选B。
集训二 阿伏加德罗定律
7.(2025•高一北京期中)同温同压下,等质量的下列气体所占有的体积最大的是( )
A.O3 B.CH4 C.CO D.N2
【答案】B
【解析】可知,同温同压下,等质量的气体的摩尔质量越小,气体所占有的体积越大,O3、CH4、CO、N2的摩尔质量分别为48g/mol、16g/mol、28g/mol、28g/mol,即CH4的摩尔质量最小,其所占有的体积最大,故选B。
8.同温同压下,两种气体的体积如果不相同,请你推测其主要原因是( )
A.气体的分子大小不同 B.气体的物质的量不同
C.气体分子的化学性质不同 D.气体分子间的平均距离不同
【答案】B
【解析】同温同压下,气体的体积取决于其物质的量,物质的量不同,则其体积不同。
9.(2025•高一江苏苏州期中)同温同压下,等质量的氧气和二氧化碳相比较,下列叙述正确的是( )
A.分子数之比为1:1 B.密度比为11:8 C.物质的量之比为11:8 D.原子个数比1:1
【答案】C
【解析】设氧气、二氧化碳的质量为1g,则二者物质的量之比为;A项,同温同压下,分子数之比等于物质的量之比,即分子数之比是11:8,A错误;B.同温同压下,气体密度之比等于摩尔质量的之比,即为32:44=8:11,B错误;C.由分析,二者物质的量之比为11:8,C正确;D.原子数之比是(11×2):(8×3)=22:24=11:12,D错误;故选C。
10.(2025•高一辽宁丹东期中)同温同压下,相同质量的O2和O3气体,下列说法正确的是( )
A.体积之比为3:2 B.密度之比为3:2
C.物质的量之比为2:3 D.原子个数之比为2:3
【答案】A
【解析】根据可知,等质量的O2和O3气体物质的量之比为3:2。A项,同温同压,物质的量之比等于体积之比,所以体积之比为3:2,A正确;B项,根据阿伏伽德罗定律推论,密度与摩尔质量成正比,所以密度之比为3:2,B错误;C项,根据分析可知,物质的量之比为2:3,C错误;D项,二者物质的量之比为3:2,原子个数比为1:1,D错误;故选A。
11.(2025•高一福建泉州期中)两个相同的容器中,一个盛有NO气体,另一个盛有N2和CO的混合气体,同温同压下,两容器内的气体一定具有相同的( )
A.原子数 B.质子数 C.质量 D.密度
【答案】A
【解析】在同温同压下,相同体积的任何气体含有相同的分子数,NO与N2和CO的总分子数目相同。A项,总分子数目相同,均是双原子分子,故原子数相同,A正确;B项,CO分子中质子数为14,N2分子中质子数为14,NO分子中质子数为15,故总分子数相等时,质子数一定不相等,B错误;C项,CO和N2的摩尔质量都是28g/mol,NO的摩尔质量是30g/mol,总物质的量相等时,质量一定不相等,C错误;D项,N2和CO的相对分子质量都是28,故混合气体平均相对分子质量为28,NO的相对分子质量为30,同温同压下,气体密度之比等于相对分子质量之比,故两容器内气体的密度不相等,D错误;故选A。
12.(2025•高一广西梧州期中)在同温同压下,甲容器内充满CH4,乙容器内充满NH3,若甲、乙容器内所含氢原子数目之比为1:1,则甲、乙两个容器的体积比是( )
A.1:1 B.2:3 C.3:4 D.4:3
【答案】C
【解析】根据阿伏加德罗定律,同温同压下气体的体积比等于物质的量之比;设甲容器中CH4的物质的量为n1,乙容器中NH3的物质的量为n2;每个CH4分子含4个H原子,甲容器中H原子总数为4 n1;每个NH3分子含3个H原子,乙容器中H原子总数为3n2;题目给出H原子数目之比为1:1,即:,因此,甲、乙容器的体积比为n1:n2 n1=3:4,对应选项C。
13.(2025•高一山西晋城期中)CO和NO均是大气污染物,在相同温度和压强下,相同质量的CO和NO的关系正确的是( )
A.密度之比为15∶14 B.分子数之比为1∶1
C.原子数之比为15∶14 D.体积之比为14∶15
【答案】C
【解析】A项,根据阿伏加德罗定律的推论,相同温度和压强下,气体的密度和摩尔质量成正比,因此CO、NO的密度之比为28∶30=14∶15,A错误;B项,相同质量,根据m=nM,得物质的量和摩尔质量成反比,因此CO、NO的分子数之比=物质的量之比=15∶14,B错误;C项,因每个CO及NO分子均由2个原子构成,原子个数之比=分子数之比=15∶14,C正确;D项,同温同压下,体积和物质的量成正比,因此体积之比为15∶14,D错误;故选C。
14.(2025•高一山西太原期中)据世界气象组织最新发布的《温室气体公报》,CO2、CH4和N2O三种主要温室气体的大气含量在2023年持续增加,极端气候事件频发。物质的量相同的这三种气体一定具有( )
A.相同的分子数 B.相同的原子数 C.相同的质量 D.相同的气体摩尔体积
【答案】A
【解析】A项,物质的量相同时,三种气体一定具有相同的分子数,因为物质的量是分子数的直接度量,与气体种类无关,A符合题意;B项,CO2 (3原子分子)、CH4 (5原子分子)、N2O (3原子分子),三种气体原子总数不同,B不符合题意;C项,三种气体的摩尔质量不同(CO2和N2O为44 g/mol,CH4为16 g/mol),因此质量不同,C不符合题意;D项,气体摩尔体积需在相同温度和压强下才相同,题目未说明条件,故无法确定,D不符合题意;故选A。
15.(2025•高一广东广州期中)下列说法不正确的是( )
A.等温等压下,32 g 氧气和2 g氢气的体积之比等于1:1
B.等温等压下,二氧化硫气体与二氧化碳气体的密度之比等于16:11
C.温度相同、体积相同的氧气和氮气分子数相同
D.等温等体积下,5 mol氧气和 2 mol氮气的压强之比等于5:2
【答案】C
【解析】A项, 根据阿伏伽德罗定律推论可知,等温等压下,气体的体积之比等于物质的量之比,所以32 g 氧气和2 g氢气的体积之比等于:= 1∶1,故A正确;B项,根据阿伏伽德罗定律推论可知,等温等压下, ,二氧化硫气体与二氧化碳气体的密度之比就等于16∶ 11,故B正确;C.根据阿伏伽德罗定律可知,温度相同、体积相同、物质的量相同的任何气体的分子数相同,氧气和氮气没有量的多少,所以分子数不一定相同,故C错误;D项,根据阿伏伽德罗定律推论可知,等温等容下压强之比等于物质的量之比,所以5 mol氧气和 2 mol氮气的压强之比等于5∶2,故D正确;故选C。
16.(2025•高一浙江嘉兴期中)在标准状况下①6.72LCH4②3.01×1023个HCl分子③13.6gH2S④0.2 molNH3,下列对这四种气体的关系从大到小表达正确的是( )
A.分子个数:②>①>③>④ B.体积:③>②>①>④
C.原子个数:②>③>④>① D.密度:②>③>④>①
【答案】D
【解析】标准状况下①6.72LCH4的物质的量为,含1.5mol原子;②3.01×1023个HCl分子的物质的量为,含原子;③13.6gH2S的物质的量为,含1.2mol原子;④0.2 molNH3,含0.8mol原子。A项,分子个数与分子的物质的量成正比,则②>③>①>④,A错误;B项,在标准状况下,气体体积与分子的物质的量成正比,即②>③>①>④,B错误;C项,原子个数与原子物质的量成正比,即①>③>②>④,C错误;D项,在标准状况下,气体密度与各物质的摩尔质量成正比,四种气体的摩尔质量分别为16g/mol、36.5g/mol、34g/mol、17g/mol,故密度:②>③>④>①,D正确; 故选D。
集训三 阿伏加德罗常数(NA)
17.(2025•高三安徽六安模拟)下列说法正确的是( )
A.标准状况下,22.4LH2和O2的混合物所含分子数为NA
B.标准状况下,18gH2O的体积是
C.在常温常压下,11.2N2含有的分子数为0.5NA
D.标准状况下,11.2CCl4含有的原子数为2.5NA
【答案】A
【解析】A项,标况下,气体的摩尔体积是22.4L/mol,22.4L氢气和氧气的混合气体物质的量为1mol,所含有的分子数为NA,故A正确;B.在标况下,水不是气体,不能使用气体摩尔体积计算水的体积,故B错误;C.常温常压下,气体的摩尔体积不是22.4L/mol,则常温常压下11.2L氮气的物质的量不是0.5mol,故C错误;D.在标况下,CCl4是液体,不能使用气体摩尔体积计算物质的量,故D错误;故选A。
18.((2025•高一湖南期中)设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.0℃时,1molCO的体积约为22.4L
B.常温常压下,11.2 Cl2含有的分子数为0.5NA
C.25℃、101kPa,64gSO2中含有的原子数为3NA
D.标准状况下,22.4LH2O含有的分子数为NA
【答案】C
【解析】A项,标准状况下为0℃、101kPa,即0℃时不一定为标准状况下,则此时1molCO的体积不一定约为22.4L,A错误;B.常温常压下的,则1.2 Cl2含有的分子数不是0.5NA,B错误;C.25℃、101kPa,64gSO2中含有的原子数为,即3NA,C正确;D.标准状况下,水属于非气态物质,不能用标准状况下的气体摩尔体积()进行计算,则标准状况下,22.4LH2O含有的分子数不是NA,D错误;故选C。
19.(2025•高一上·山东潍坊·阶段练习)NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是( )
A.等质量的N2和CO所含分子数均为NA
B.0.5 mol一氧化碳分子所占体积是11.2L
C.常温常压下,48 g O2和48 g O3 含有的氧原子数均为3NA
D.标准状况下,22.4 L的水中含有NA个H2O分子
【答案】C
【解析】A项,N2和CO的摩尔质量均是,等质量的N2和CO的分子数相同,但题目未指明质量具体数值,无法确定是否恰好为NA个分子,A错误;B项,未说明是否处于标准状况,无法计算其体积,B错误;C项,利用极限法计算,48 g O2的物质的量为,含氧原子数;48 g O3的物质的量为,含氧原子数,C正确;D项,标准状况下,水为液态或固态,22.4 L水的质量远大于,分子数远大于NA,D错误;故选C。
20.用NA表示阿伏加德罗常数的数值,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.在常温常压下,71g Cl2含有的分子数为NA
C.25℃,1.01×105 Pa,22.4LSO2中含有的原子数为3NA
D.标准状况下,11.2L H2O含有的分子数为0.5NA
【答案】B
【解析】NA个氦原子的物质的量为1mol,氦气属于单原子分子,氦气的物质的量为1mol,在标准状况下的体积约为22.4L,故A错误;71g Cl2的物质的量为=1mol,含有的分子数为NA,故B正确;25℃,1.01×105 Pa不是标准状况,22.4LSO2的物质的量不是1mol,故C错误;标准状况下,11.2L H2O的质量约为11200g,含有的分子数远多于0.5NA,故D错误。
21.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.标况下22.4 L空气含有NA个单质分子
C.22.4 L Cl2中含有NA个Cl2分子
D.标况下1.12L O2和1.12L CO2均含有0.1NA个氧原子
【答案】D
【解析】A项,常温常压下,Vm>22.4L/mol,22.4LCO2物质的量小于1mol,CO2分子数少于NA个,故A错误;B项,标况下,22.4L空气含有的气体的物质的量的为1mol,由于空气中存在二氧化碳等化合物,所以含有的单质分子数目小于NA个,故B错误;C项,气体状况未知,Vm不确定,无法计算氯气的物质的量,故C错误;D项,1个氧气分子、1个一氧化碳分子都含2个氧原子,所以标准状况下,1.12LO2和1.12LCO2物质的量都是=0.5mol,都含有0.1NA个氧原子,故D正确;故选D。
一、选择题
1.(2025•高一辽宁朝阳期中)常温常压下,下列物质的体积与其他三项不同的是( )
A.N2 B.CH4 C.Cu D.He
【答案】C
【解析】常温常压下,N2、CH4、He均为气体,而Cu为固体,故相同物质的量的物质体积不同的为Cu。故选C。
2.(2025•高一广东广州期中)下列各物质所含的原子总数最多的是( )
A.9 g H2O B.0.5 mol NH3 C.3.01×1023个O2 D.2.24 L N2(标准状况)
【答案】B
【解析】A项,9 g H2O的物质的量为0.5 mol,故原子的物质的量为1.5 mol,因此所含的原子总数为1.5NA;B项,0.5 mol NH3所含原子总数为2NA;C项,3.01×1023个O2分子所含原子总数为6.02×1023个,即NA;D项,2.24 L N2(标准状况)物质的量为0.1 mol,故原子的物质的量为0.2 mol,即所含原子总数为0.2NA;故选B。
3.下列哪些因素不是影响气体体积的主要因素( )
A.温度 B.压强 C.微粒的大小 D.微粒的数目
【答案】C
【解析】影响物质体积的因素有微粒数,微粒间的距离和微粒本身的大小,对于气体物质来说,由于微粒间距离较大,所以决定气体体积的因素是微粒数目和微粒间的距离,微粒间的距离与温度和压强有关,所以微粒的大小不是影响气体体积的主要因素,故选C。
4.在一定温度和压强下,气体体积主要取决于( )
A.分子间的平均距离 B.分子微粒大小 C.分子数目的多少 D.分子式量的大小
【答案】C
【解析】影响体积大小的因素有分子直径的大小、分子间距离的大小、分子数目的多少,在一定温度和压强下,气体分子间的距离相等,因分子间距离远大于气体分子大小,则影响其所占体积大小的主要因素是分子数目的多少,故选D。
5.(2025•高一广东东莞期中)下列物质在标准状况下体积最大的是( )
A.11.2LH2 B.36gH2O C.2molN2 D.6.02×1023个Cl2
【答案】C
【解析】A项,标准状况下,11.2LH2;B项,标准状况下H2O是固液共存状态,36gH2O的体积约小于36mL;C项,标准状况下,2molN2的体积为44.8L;D项,6.02×1023个Cl2的物质的量为1mol,标准状况下的体积为22.4L;标准状况下体积最大的是2molN2,故选C。
6.SO2和SO3是常见的硫的氧化物。两份质量相同的SO2和SO3比较,下列说法正确的是( )
A.硫原子个数比为1:1 B.标准状况下气体的体积之比是5:4
C.分子个数比为5:4 D.原子个数比为16:15
【答案】C
【解析】设SO2和SO3的质量都为m,则SO2和SO3都物质的量分别为:、,则分子个数比即物质的量之比为:=5:4,则硫原子个数比为5:4,A项错误;标准状况下,三氧化硫为固体,无法用阿伏伽德罗定律,B项错误;根据A选项,C项正确;由于分子个数比为5:4,则原子个数比为15:16,D项错误。
7.(2025•高一甘肃张掖开学考试)标准状况下,现有①3.01×1023个HCl分子、②4.48LCH4、③13.6gH2S、④0.3 molNH3,对这四种气体的关系有以下四种表述,其中错误的是( )
A.体积:①>③>④>② B.质量:①>②>③>④
C.氢原子个数:④>②=③>① D.密度:①>③>④>②
【答案】B
【解析】①3.01×1023个HCl分子为、②标准状况下4.48LCH4为、③13.6gH2S为、④0.3 molNH3。A项,相同状态下,气体的物质的量之比等于体积之比,则体积:①>③>④>②,A正确; B项,HCl质量为0.5mol×36.5g/mol=18.25g、甲烷质量为0.2mol×16g/mol=3.2g、氨气质量为0.3mol×17g/mol=5.1g,则质量①>③>④>②,B错误;C项,氢原子物质的量,①为0.5mol、②为0.8mol、③为0.8mol、④0.9mol,微粒的个数比为物质的量之比,则氢原子个数:④>②=③>①,C正确;D项,相同状态下,气体的摩尔质量之比等于气体的密度之比,摩尔质量:①为36.5g/mol,②为16g/mol,③为34g/mol,④为17g/mol,则密度:①>③>④>②,D正确;故选B。
8.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,由构成气体的分子数决定
B.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数也不同
C.一定温度和压强下,各种气体体积大小,由构成气体分子的大小决定
D.气体摩尔体积就是1mol任何气体所占体积都约为22.4L
【答案】A
【解析】一定温度和压强下,气体分子之间的间隔相同,所以各种气态物质体积的大小,由构成气体的分子数决定,A正确;不同的气体,外界条件可能相同,也可能不相同,所以若体积不同,则它们所含的分子数不一定不同,B错误;由于气体分子在很大空间运动,分子本身相对于分子间隔很小,可以忽略不计,所以一定温度和压强下,各种气体体积大小,由气体分子数目决定,C错误。气体摩尔体积就是1mol任何气体所占体积,在标准状况下都约为22.4L,D错误。
9.下列说法中正确的是( )
A.若1 mol氢气体积为22.4 L,则一定是标准状况
B.在标准状况下,1 mol水的体积为22.4 L
C.1 mol O2的质量只有在标准状况下才是32 g
D.0 ℃、101 kPa下,1 mol空气的体积约为22.4 L
【答案】D
【解析】A项,因为气体的体积与温度和压强有关,没指明温度和压强,1mol气体的体积无法确定其体积,故A错误;B项,由于水是液态,所以标准状况下,1mol水体积不是22.4L,故B错误; C项,物质的质量只与物质的量和摩尔质量有关,而与所处的状态无关,所以1mol氧气无论是在何种条件下,其质量都是32g,故C错误。D项,在标准状况下,1mol任何气体所占的体积为22.4L,所以 0 ℃、101 kPa下,1 mol空气的体积约为22.4 L,故D正确;故选D。
10.下列说法不正确的是( )
A.标准状况下,0.3 mol H2和0.7 mol O2的混合气体总体积约为22.4 L
B.非标准状况下,1 mol气体的体积也可能约为22.4 L
C.标准状况下,22.4 L任何气体中都约含有6.02×1023个分子
D.标准状况下,某物质含有6.02×1023个粒子,那么此物质所占的体积为22.4 L
【答案】D
【解析】标准状况下,1 mol任何气体的体积为22.4 L,0.3 mol H2和0.7 mol O2混合气体共1 mol,故在标准状况下体积为22.4 L,A项正确;当气体摩尔体积为22.4 L/mol时,不一定是标准状况,故在非标准状况下,1 mol气体的体积也可能为22.4 L,B项正确;在标准状况下,气体摩尔体积为22.4 L/mol,故标准状况下22.4 L气体的物质的量为1 mol,则含有的分子个数为NA个,C项正确;气体摩尔体积只适用于气体,由于此物质的状态不明确,故6.02×1023个粒子的物质的量虽然为1 mol,但体积不一定为22.4 L,D项错误。
11.关于气体摩尔体积的下列说法中,不正确的是( )
A.某温度压强下,1 mol某气体的体积为30 L,此条件下该气体的摩尔体积为30 L·mol-1
B.标准状况下,0.5 mol氢气和0.5 mol氧气组成的混合气体的体积约为22.4 L
C.在同温同压下,22.4 L的任何气体的物质的量都是1 mol
D.标准状况下,1 mol氢气所占的体积是0.5 mol氧气所占的2倍
【答案】C
【解析】A项,某温度压强下,1 mol某气体的体积为30 L,则此条件下该气体的摩尔体积为30L÷1mol=30 L·mol-1,故A正确;B项,标准状况下,0.5 mol氢气和0.5 mol氧气组成的混合气体的物质的量是1mol,根据V=nVm可知其体积约为22.4 L,故B正确;C项,在标准状况下,22.4 L的任何气体的物质的量都是1 mol,其它条件下则不一定是1mol,故C错误;D项,标准状况下,根据V=nVm可知1 mol氢气所占的体积是0.5 mol氧气所占的2倍,故D正确;故选C。
12.下列说法不正确的是( )
A.标准状况下,0.3 mol H2和0.7 mol O2的混合气体总体积约为22.4 L
B.非标准状况下,1 mol气体的体积也可能约为22.4 L
C.标准状况下,22.4 L任何气体中都约含有6.02×1023个分子
D.标准状况下,某物质含有6.02×1023个粒子,那么此物质所占的体积为22.4 L
【答案】D
【解析】标准状况下,1 mol任何气体的体积为22.4 L,0.3 mol H2和0.7 mol O2混合气体共1 mol,故在标准状况下体积为22.4 L,A项正确;当气体摩尔体积为22.4 L/mol时,不一定是标准状况,故在非标准状况下,1 mol气体的体积也可能为22.4 L,B项正确;在标准状况下,气体摩尔体积为22.4 L/mol,故标准状况下22.4 L气体的物质的量为1 mol,则含有的分子个数为NA个,C项正确;气体摩尔体积只适用于气体,由于此物质的状态不明确,故6.02×1023个粒子的物质的量虽然为1 mol,但体积不一定为22.4 L,D项错误。
13.判断下列叙述正确的是( )
A.标准状况下,1mol任何物质的体积都约为22.4L
B.1mol任何气体所含分子数都相同,体积也都约为22.4L
C.在常温常压下金属从盐酸中置换出1molH2转移电子数为1.204×1024
D.在同温同压下,相同体积的任何气体单质所含原子数目相同
【答案】C
【解析】根据标准状况下气体摩尔体积的定义,应注意:一是标准状况,二是指气体的体积而非固体或液体的体积,所以A、B两项均错;C项正确,物质的微粒数不受外界条件影响而变化;D项错,气体单质分子,可以是单原子分子如He,也可以是双原子分子如H2,还可以是多原子分子如O3,因此相同温度压强下相同体积的任何气体虽然分子数相同,但所含原子数不一定相同。
14.(2025•高一广东广州期中)下列物质在标准状况下体积最大的是( )
A.3 molN2 B.2g氢气 C.36g水 D.6.02×1023个氯分子
【答案】A
【解析】A项,3 mol N2;B项,根据n=可知,2 g氢气在标准状况下的物质的量为=1 mol;C项,根据n=可知,36g水的物质的量为=2 mol;D项,根据n=可知,6.02×1023个氯分子的物质的量为1 mol;因标准状况下,C项水为液体,不如物质的量相同的气体体积大,其它物质在标准状况下气体的物质的量越大体积越大,所以A项符合题意。故选A。
15.在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体,当这两个容器内温度和气体密度相等时,下列说法正确的是( )
A.两容器中气体的压强相等 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
【答案】D
【解析】相同体积、相同密度时,两容器气体的质量相等,且都由O元素组成,则O原子的质量、个数以及物质的量相等,则O原子个数相等时,气体的物质的量之比n(O2)∶n(O3)=3∶2,由pV=nRT可知,两容器中压强之比为3∶2,故A、B、C错误,D正确。
16.下列选项中的物质所含指定原子数目一定相等的是( )
A.等温等压下,相同体积的O2和O3两种气体中的氧原子数
B.等温等压下,相同体积的C2H4和C2H2、C2H6的混合气体的总原子数
C.温度和压强不同,相同质量的N2O和CO2两种气体的总原子数
D.温度和压强不同时,相同质量的NH3和CH4两种气体中的氢原子数
【答案】C
【解析】A项,等温等压下,相同体积的O2和O3的物质的量相等,但O2和O3各分子含有的原子数目分别为2、3, 故所含原子数目不相等,A错误;B项,同温同压下,相同体积的C2H4和C2H2、C2H6的物质的量相等,但C2H4和C2H2、C2H6各分子含有的原子数目分别为6、4、8,故所含原子数目不相等,B错误;C项,N2O和CO2的摩尔质量都是44g/mol,二者质量相同,物质的量相同,都是3原子分子,含有原子总数相等,C正确;D项,NH3和CH4的质量相同,CH4的物质的量更大,NH3和CH4分子所含H原子数目分别为3、4,所含H原子数目不相等,D错误;故选C。
17.同温、同压下,等体积的NH3和CH4两种气体,下列有关说法错误的是( )
A.所含分子数目之比为1∶1 B.密度之比为16∶17
C.所含原子的物质的量之比为4∶5 D.分子间平均距离之比为1∶1
【答案】B
【解析】同温、同压下,等体积的氨气和甲烷,具有相同的物质的量,其分子间距离也相同。而两者的摩尔质量之比为17∶16,故密度比为17∶16,B项错误。
18.关于a g氧气和bg氦气的下列说法正确的是( )
A.同温、同压下,氧气与氦气的体积比为a∶4b
B.同温、同压下,若a=b,则氧气和氦气的物质的量之比为4∶1
C.体积相同时,氧气的质量一定小于氦气的质量
D.同温同压下,若两者的物质的量相等,则其体积也相等
【答案】D
【解析】同温同压下,气体的摩尔体积相同,气体的体积之比等于物质的量之比,同温、同压下,氧气与氦气的体积比为=a∶8b,A项错误;若a=b,则二者的物质的量之比是=1∶8,B项错误;温度、压强未知,所以气体摩尔体积不一定相等,导致体积相同时,无法比较二者的质量相对大小,C项错误;同温同压下,气体的摩尔体积相同,若两者的物质的量相等,则其体积也相等,D项正确。
19.(2025•高一贵州铜仁期中)中科院天津生物所首次在实验室实现以二氧化碳(CO2)为原料人工合成淀粉[(C6H10O5)n]。下列有关二氧化碳和淀粉的说法正确的是( )
A.常温常压下,1 mol CO2的体积约为22.4 L
B.同温同压下,相同体积的CO和CO2的分子数之比为1∶1
C.淀粉中C、H、O的质量之比为6∶10∶5
D.22 g CO2所含原子的数目与标准状况下11.2 L H2O所含原子数目相同
【答案】B
【解析】A项,常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L·mol-1,则1molCO2的体积大于22.4L,A错误;B项,根据阿伏加德罗定律,同温同压下,相同体积的CO和CO2的分子数之比为1∶1,B正确;C项,淀粉中C、H、O原子个数之比为6∶10∶5,则质量之比为(6×12)∶(1×10)∶(5×16)=36∶5∶40,C错误;D项,22gCO2的物质的量为=0.5mol,所含原子为1.5mol;标准状况下H2O为液体,11.2LH2O物质的量无法计算,但远远大于0.5mol,故所含原子数目不相同,D错误;故选B。
20.已知阿伏伽德罗常数可表示为NA,则下列说法正确的是( )
A.任何气体单质在标准状况下体积约为22.4L,则一定含有2NA个原子
B.常温常压下,22g氧气和26g臭氧所含氧原子总数为3NA
C.常温常压下,22.4LH2O中含有的氢原子数为2NA
D.标准状况下,0.3molCO2中含有氧原子数0.3NA
【答案】B
【解析】任何气体单质在标准状况下体积约为22.4L,则一定含有NA个分子,不一定含2NA个原子,如标准状况下体积约为22.4L的二氧化碳,含有3NA个原子,故A错误;常温常压下,22g氧气和26g臭氧所含氧原子总物质的量为3mol,含氧原子总数为3NA,故B正确;常温常压下, H2O是液体,故C错误;0.3molCO2中含有氧原子数0.6NA,故D错误。
21.NA表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是( )
A.12gC-13含有的原子数为NA
B.28gCO和44gCO2含有的氧原子数均为NA
C.1.7gH2O2中含有的电子数为0.9NA
D.标准状况下,2.24LH2O所含分子数为0.1NA
【答案】C
【解析】12gC-12含有的原子数为NA,因此12gC-13含有的原子数小于NA,A错误; 28gCO和44gCO2的物质的量都是1mol,则含有的氧原子数分别为NA、2 NA,B错误; 1.7gH2O2的物质的量是0.05mol,由于在一个分子中含有18个电子,所以0.05mol中含有的电子数为0.9NA,C正确;标准状况下,H2O不是气体,所以不能使用气体摩尔体积计算,D错误。
22.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.标况下22.4 L空气含有NA个单质分子
C.22.4 L Cl2中含有NA个Cl2分子
D.标况下1.12L O2和1.12L CO2均含有0.1NA个氧原子
【答案】D
【解析】A项,常温常压下,Vm>22.4L/mol,22.4LCO2物质的量小于1mol,CO2分子数少于NA个,故A错误;B项,标况下,22.4L空气含有的气体的物质的量的为1mol,由于空气中存在二氧化碳等化合物,所以含有的单质分子数目小于NA个,故B错误;C项,气体状况未知,Vm不确定,无法计算氯气的物质的量,故C错误;D项,1个氧气分子、1个一氧化碳分子都含2个氧原子,所以标准状况下,1.12LO2和1.12LCO2物质的量都是=0.5mol,都含有0.1NA个氧原子,故D正确;故选D。
23.已知阿伏伽德罗常数可表示为NA,则下列说法正确的是( )
A.任何气体单质在标准状况下体积约为22.4L,则一定含有2NA个原子
B.常温常压下,22g氧气和26g臭氧所含氧原子总数为3NA
C.常温常压下,22.4LH2O中含有的氢原子数为2NA
D.标准状况下,0.3molCO2中含有氧原子数0.3NA
【答案】B
【解析】任何气体单质在标准状况下体积约为22.4L,则一定含有NA个分子,不一定含2NA个原子,如标准状况下体积约为22.4L的二氧化碳,含有3NA个原子,故A错误;常温常压下,22g氧气和26g臭氧所含氧原子总物质的量为3mol,含氧原子总数为3NA,故B正确;常温常压下, H2O是液体,故C错误;0.3molCO2中含有氧原子数0.6NA,故D错误。
24.NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A.2.3 g钠由原子变成离子时,失去的电子数为0.2NA
B.0.2NA个硫酸分子与19.6 g磷酸含有相同的氧原子数
C.28 g氮气所含的原子数为NA
D.NA个氧分子与NA个氢分子的质量比为8∶1
【答案】B
【解析】A选项中Na+为+1价,2.3 g钠为0.1 mol钠原子,失去的电子数为0.1NA,故A项错误;B选项中19.6 g磷酸即为0.2NA个磷酸分子(19.6 g÷98 g·mol-1=0.2 mol),等物质的量的硫酸(H2SO4)与磷酸(H3PO4)含有相同的氧原子数,故B项正确;C选项中28 g氮气(N2)即为1 mol氮分子(28 g÷28 g·mol-1=1 mol),所以应含2NA个氮原子,故C项错误;D选项中NA个氧分子质量为32 g,NA个氢分子质量为2 g,则其质量为16∶1,故D项错误。
25.下列选项中的物质所含指定原子数目一定相等的是( )
A.同温同压下,相同体积的O2和O3两种气体中的氧原子数
B.温度和压强不同,相同质量的N2O和CO2两种气体的总原子数
C.相同物质的量、不同体积的NH3和CH4两种气体中的氢原子数
D.同温同压下,相同体积的C2H4和C2H2、C2H6的混合气体的总原子数
【答案】B
【解析】A项,等温等压下,相同体积的O2和O3的物质的量相等,但O2和O3各分子含有的原子数目分别为2、3,故所含原子数目不相等,故A错误;B项,N2 O和CO2 的摩尔质量都是44g/mol,二者质量相同,物质的量相同,都是3原子分子,含有原子总数相等,故B正确;C项,NH3和CH4的物质的量相同,但NH3和CH4分子所含H原子数目分别为3、4,所含H原子数目不相等,故C错误;D项,同温同压下,相同体积的C2H4 和C2H2、C2H6的物质的量相等,但C2H4 和C2H2、C2H6各分子含有的原子数目分别为6、4、8,故所含原子数目不相等,故D错误;故选B。
26.在三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体,在以下各种情况下排序正确的是( )
A.当它们的体积、温度和压强均相同时,三种气体的密度ρ(H2)>ρ(Ne)>ρ(O2)
B.当它们的温度和密度都相同时,三种气体的压强p(H2)>p(Ne)>p(O2)
C.当它们的质量、温度和压强均相同时,三种气体的体积V(O2)>V(Ne)>V(H2)
D.当它们的压强、体积和温度均相同时,三种气体的质量m(H2)>m(Ne)>m(O2)
【答案】B
【解析】温度、压强均相同时,气体的Vm相等,ρ=Vm (M),可知气体的密度与摩尔质量呈正比,则ρ(O2)>ρ(Ne)>ρ(H2),故A错误;根据pV=nRT可知,pM=ρRT,因此在温度和密度相等的条件下,压强和气体的摩尔质量成反比,则三种气体的压强p(H2)>p(Ne)>p(O2),故B正确;温度、压强均相同时,气体的Vm相等,由n=M (m)=Vm (V)可知,等质量时,气体的体积和摩尔质量呈反比,应为V(H2)>V(Ne)>V(O2),故C错误;温度、压强均相同时,气体的Vm相等,由n=M (m)=Vm (V)可知,等体积时,气体的质量和摩尔质量呈正比,则m(O2)>m(Ne)>m(H2),故D错误。
二、非选择题
27.标准状况下11.2 L HCl溶于水形成500 mL 溶液。
(1)所得盐酸的物质的量浓度为________。
(2)向其中加入________g NaOH才能中和完全。
(3)若不考虑加入NaOH对体积造成的影响,所得NaCl的物质的量浓度为________。
(4)再向其中加入________mL 密度为1.7 g·cm-3 ,质量分数为25%的AgNO3溶液可使Cl-完全沉淀。
【答案】(1)1 mol·L-1
(2)20.0
(3)1 mol·L-1
(4)200
【解析】(1)11.2 L HCl的物质的量为 0.5 mol,故其浓度为=1 mol·L-1。
(2)需0.5 mol NaOH,质量为20.0 g。
(3)所得NaCl与原HCl的物质的量相等,则浓度也相等。
(4)加入AgNO3的物质的量为0.5 mol,该AgNO3溶液的浓度c===2.5 mol·L-1,则需AgNO3溶液的体积为V==0.2 L=200 mL。
28.气体摩尔体积是指在一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占的体积。22.4 L·mol-1是标准状况下的气体摩尔体积(Vm)。在不同的温度和压强下,气体摩尔体积的数值也会发生变化。例如,在273℃、101 kPa条件下,Vm约为44.8 L·mol-1。
(1)请判断101 kPa、50℃时的Vm比22.4 L·mol-1_____(填“大”或“小”),理由是_______。
(2)标准状况下,CO气体的密度为_______,273℃、101 kPa时,67.2 L气体的物质的量为______。
(3)已知KClO3在MnO2催化、101 kPa、210℃时即可分解得到O2;现将73.5 g KClO3在MnO2催化、101 kPa条件下加热至273℃。若完全分解,则可以得到该状况下O2 __________L。
【答案】(1)大 在压强和物质的量相同的条件下,温度越高,气体体积越大
(2)1.25 g/L 1.5 mol (3)40.32
【解析】(1)101 kPa、50℃时的Vm比22.4 L·mol-1大,理由是在压强和物质的量相同的条件下,温度越高,气体体积越大;
(2)标准状况下,CO气体的密度为===1.25 g/L;273℃、101 kPa时,67.2 L气体的物质的量为n===1.5mol;
(3)已知KClO3在MnO2催化、101 kPa、210℃时即可分解得到O2;现将73.5 g KClO3在MnO2催化、101 kPa条件下加热至273℃。根据反应2KClO32KCl+3O2↑,若完全分解,则可以得到该状况下O2的体积为××44.8L/mol=40.32L。
29.按要求解答问题
(1)已知标准状况下,气体A的密度为2.857 g·L-1,则气体A的相对分子质量为_______,可能是_______气体。
(2)标准状况下,1.92 g某气体的体积为672 mL,则此气体的相对分子质量为_______。
(3)CO和CO2的混合气体18 g,完全燃烧后测得CO2体积为11.2 L(标准状况),则
①混合气体在标准状况下的密度是_______g·L-1。
②混合气体的平均摩尔质量是_______ g·mol-1。
【答案】(1)64 SO2 (2)64 (3)1.61 36
【解析】(1)M=ρ×22.4 L·mol-1≈64 g·mol-1;根据相对分子质量,推测可能是二氧化硫气体。
(2) 。
(3)CO燃烧发生反应:2CO+O22CO2,CO的体积与生成CO2的体积相等,燃烧后CO2的总体积为11.2 L,故18 g CO和CO2的混合气体的总体积为11.2 L,在标准状况下,18 g CO和CO2的混合气体的物质的量为0.5 mol,设CO的物质的量为x mol,CO2的物质的量为y mol,则,解得x=0.25,y=0.25。①原混合气体的密度==≈1.61 g·L-1。②=ρ·V=ρ·22.4 L·mol-1=1.61 g·L-1×22.4 L·mol-1≈36 g·mol-1。
30.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 +NH3+CO2+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 。
(2)与标准状况下6.72L 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。
(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。
【答案】(1)1:1 3:4 44:17
(2) 10.8 8.96
(3) 1:2 13
【详解】(1)同温同压下,等物质的量的CO2和NH3,分子数比等于物质的量比,前者与后者的分子数之比为1:1,原子总数之比为3:4,密度比等于摩尔质量的比,密度之比为44:17;
(2)标准状况下6.72L CO2的物质的量是,所含的氧原子的物质的量是0.6mol,则H2O的物质的量是0.6mol,质量为0.6mol×18g/mol=10.8g,该质量的水中所含1.2mol氢原子,则NH3物质的量为0.4mol,在标准状况下的体积为0.4mol×22.4L/mol=8.96L。
(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,碳元素与氮元素的物质的量比,则该混合气体中CO2与NH3物质的量之比为2:1,该混合气体的平均摩尔质量是,同温同压,密度比等于摩尔质量之比,密度是同温同压下氢气密度的倍。
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