重难点02 阿伏加德罗常数定律（重难点讲义）化学苏教版2019必修第一册

第2讲 阿伏加德罗定律 1．能基于物质的量认识物质的组成，理解物质体积的决定因素。 2．了解阿伏加德罗定律及其推论，并能进一步形成利用阿伏加德罗定律解决简单问题的模型。 一、决定物质体积的因素 1．影响物质体积的因素 2．粒子数目相同物质的体积关系 提分速记 (1)对于固体或液体，粒子之间的距离很小(几乎相等)，其体积取决于粒子数目及大小；当粒子数目相同时(如各为1 mol)，其体积与粒子大小(不同物质的粒子大小不相同)有关，所以1 mol不同的固体或液体的体积往往不相同。 (2)对气体来说，粒子之间的距离要比粒子本身的直径大很多倍，气体的体积与分子的大小无关，只取决于气体分子数目及间距(相同条件下，分子间距相同)，所以1 mol不同的气体的体积几乎相同。 二、阿伏加德罗定律及其推论 阿伏加德罗定律：同温同压下，相同体积的任何气体含有相同的分子数，称为阿伏加德罗定律。 提分速记 阿伏加德罗定律特点 1．阿伏加德罗定律适用条件是同温同压下的“气态”物质，适用于单一气体或互相不反应的混合气体。 2．同温、同压、同体积、同分子数中只要有“三同”，则必有另一也相同。 三、阿伏加德罗定律的推论 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___________之比，等于分子数之比 同温 同容 == 同温同容下，压强之比等于___________之比，等于分子数之比 同温同 物质的量 = 同温同物质的量下，压强之比等于___________的反比 同温 同压 = 同温同压下，密度之比等于___________之比 同温同压 同体积 = 同温同压下，体积相同的气体，其摩尔质量与___________成正比 名师点拔 “理想气体状态方程式”通常用下式表示：pV=nRT，p表示压强、V表示气体体积、n表示物质的量、T表示绝对温度、R表示气体常数，所有气体R值均相同。根据该方程式导出的多个关系式，可以帮助我们更好地理解和使用阿伏加德罗定律。理想气体状态方程中因为n=、ρ=(n—物质的量，m—物质的质量，M—物质的摩尔质量，ρ—气态物质的密度)，所以理想气体状态方程式也可写成以下形式：pM=ρRT。在这两个方程式中有四个变量条件(温度、压强、物质的量、体积或者温度、压强、摩尔质量、密度)，对这四个条件我们可以得出：三同定一同，也就是说当三个条件相同时，第四个条件一定相同。 题型01 决定物质体积大小的因素 【典例】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离 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 【变式】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，其中对气体物质体积有显著影响的是 A．②③④ B．①②④ C．①③④ D．①②③④ 题型02 阿伏加德罗定律及其推论 【典例】(2025•高三江苏常州模拟)在一定温度和压强下，分别用质量均为mg的CH4、CO2、N2H4和SO2四种气体吹出的气球体积大小不同，下列说法中正确的是( ) A．气球②中装的是N2H4 B．气球①和③中气体分子数相等 C．气球①和④中气体物质的量之比为4∶1 D．气球③和④中气体密度之比为2∶1 【变式】(2025•江苏期中)三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)<Mr(Y)=0.5Mr(Z)，下列说法正确的是( ) A．同温下，体积相同的两容器分别充2gY气体和4gZ气体，则其压强比为1∶1 B．相同条件下，同质量的三种气体，气体密度最小的是Z C．若一定条件下，三种气体体积均为2.24L，则它们的物质的量一定均为0.1mol D．原子数目相等的三种气体，质量最大的是Z 题型03 活塞实验模型设计 【典例】(2025•江苏常州期中)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9 mol N2，右边充入CO和CO2的混合气体共96 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．右侧CO的质量为11 g B．右侧混合气体中：n(C)：n(O)=4：5 C．右侧气体密度是相同条件下氧气密度的2倍 D．若右边充入252 g CO和CO2混合气体，改变混合气体CO和CO2的个数比能使隔板处于中间的处 【变式】室温下，某容积固定的密闭容器由可自由移动的活塞(活塞的厚度忽略不计)隔成A、B两室，向A室充入H2、O2的混合气，向B室充入2 mol空气，此时活塞的位置如图所示，实验测得A室混合气体的质量为38 g，若将A室H2、O2的混合气体点燃引爆，恢复室温后，下列说法正确的是( ) A．点燃引爆前A室混合气体的物质的量为4 mol，所含原子总数为4NA B．点燃引爆前A室中H2、O2的物质的量之比为3∶1 C．点燃引爆后，最终活塞停留的位置在1刻度 D．反应后容器内气体压强和反应前气体压强之比为4∶1 【巩固训练】 1．四种因素：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，其中对气态物质体积有显著影响的是( ) A．②③④ B．②④ C．①③④ D．①②④ 2．在相同温度和压强下，容器A中的乙炔气(C2H2)和容器B中的臭氧(O3)所含的原子个数相同，则A、B两容器中气体的体积之比是( ) A．4∶3 B．3∶4 C．1∶1 D．2∶3 3．等物质的量的SO2和SO3相比较，下列结论不正确的是( ) A．分子数目之比为1∶1 B．氧原子数目之比为2∶3 C．质量之比为1∶1 D．同温同压下体积之比为1∶1 4．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 5．对于质量相同的CH4和O2，下列比较中正确的是( ) A．所含原子个数之比为5：1 B．二者物质的量相等 C．二者所含分子个数相等 D．二者摩尔质量的数值相等 6．下列说法正确的是( ) A．同温同压下，甲烷和氧气的密度之比为2∶1 B．1 g甲烷和1 g氧气的原子数之比为5∶1 C．等物质的量的甲烷和氧气的质量之比为2∶1 D．在标准状况下，等质量的甲烷和氧气的体积之比为1∶2 7．下列说法中正确的是( ) A．质量相同的CH4和O2，体积之比为2∶1 B．等压等体积的N2O和CO2所含的原子数一定相等 C．同温同压下，等质量的CO和CO2气体所含碳原子数之比为1∶1 D．等体积等密度的O2和O3，所含的原子数一定相等 8．常温常压下，用氢气、氦气分别吹出体积相同的两个气球，下列说法错误的是( ) A．两个气球内的压强相同 B．氢气球比氦气球质量小 C．气球内两种气体的分子数相同 D．气球内两种气体的原子数相同 9．下列有关两种不同气体的叙述，错误的是( ) A．同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比 B．相同质量时，体积之比与摩尔质量成反比 C．相同质量时，物质的量之比与摩尔质量成反比 D．同温同压下，体积之比等于物质的量之比 10．下列条件下，两瓶气体所含原子数一定相等的是( ) A．同质量、不同密度的N2和O2 B．同温度、同体积的H2和N2 C．同体积、同密度的C2H4和C3H6 D．同压强、同体积的N2O和CO2 11．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 12．在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相同，且甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是 ( ) A．甲的分子数比乙的分子数多 B．甲的物质的量比乙的物质的量少 C．甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小 D．甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小 13．下列叙述正确的是( ) A．同温同压下，相同体积的气体，其分子数一定相等，原子数也一定相等 B.任何条件下，等物质的量的甲烷(CH4)和一氧化碳，体积一定相同 C．同温同压下的一氧化碳气体和氮气，若体积相等，则质量一定相等 D．同温同压下，等质量的气体占有的体积相等 14．下列说法不正确的是( ) A．温度相同、体积相同的O2(g)和N2(g)所含的分子数一定相同 B．同温同压下，SO2气体与CO2气体的密度之比等于16∶11 C．温度和容积相同的两容器中分别盛有5 mol O2(g)和2 mol N2(g)，则压强之比为5∶2 D．同温同压条件下，5 mol O2(g)和2 mol H2(g)的体积之比等于5∶2 【强化训练】 15．同温同压下，质量忽略不计的两气球A和B，分别充入X气体和Y气体，且充气后两气球的体积相同。若相同条件下，A气球放在CO中下沉，B气球放在O2 中上浮。下列叙述或表示正确的是( ) A．X气体的相对分子质量比Y气体的相对分子质量大 B．X可能是CO2，Y可能是CH4 C．X气体的密度小于Y气体的密度 D．充气后A气球质量比B气球质量大 16．三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)<Mr(Y)=0.5Mr(Z)，下列说法正确的是( ) A．原子数目相等的三种气体，质量最大的是Z B． 相同条件下，同质量的二种气体，气体密度最小的是X C． 若一定条件下，三种气体体积均为2. 24 L，则它们的物质的量一定均为0.1moI D． 同温下，体积相同的两容器分别充2gY气体和lgZ气体，则其压强比为2：1 17．向三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，下列有关这三种气体的叙述正确的是( ) A．温度、压强相同时，三种气体的密度关系：ρ(H2)>ρ(Ne)>ρ(O2) B．温度、密度相同时，三种气体的压强关系：P(H2)>P(Ne)>P(O2) C．质量、温度、压强均相同时，三种气体的体积关系：V(O2)>V(Ne)>V(H2) D．温度、压强、体积均相同时，三种气体的质量关系：m(H2)>m(Ne)>m(O2) 18．(2024·江苏省泰州中学高一期中)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：H2+Cl22HCl2，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 19．在一个恒温、恒容的密闭容器中，有两个可左右自由滑动的密封隔板(a、b)，将容器分成三部分，已知充入的三种气体的质量相等，当隔板静止时，容器内三种气体所占的体积如图所示.下列说法中错误的是( ) A．分子数目：N(X)=N(Z)=2N(Y) B．若Y是SO2，则X可能是O2 C．气体密度：ρ(X)=ρ(Z)=2ρ(Y) D．X和Y分子中含有的原子数可能相等 20．在一个容积固定的恒温容器中，有两个可左右滑动的密封隔板(如图所示)，在A、B、C内分别充入等质量的X、NO2和Y三种气体，当隔板静止时，A、C内的气体密度相等。下列说法正确的是( ) A．物质的量：n(X)=n(Y) B．分子数目：N(X)>N(Y) C．气体体积：V(X)<V(Y) D．摩尔质量：M(X)>M(Y) 21．在一密闭刚性容器中由可滑动隔板将容器分为甲乙两部分。现向甲室通入O2，乙室通入1molN2，隔板位置如图所示，则下列说法不正确的是 A． 甲乙的分子数之比2：1 B． B．甲乙的密度比为8：7 C．甲乙的质量比为8：7 D．若向甲室通入H2充分反应后，恢复至室温，隔板停留在2处，则通入的H2物质的量可能为 22．室温下，某容积固定的密闭容器由可移动的活塞隔成A、B两室，向A中充入一定量H2、O2的混合气体，向B中充入1 mol空气，此时活塞的位置如图所示。 (1)A室混合气体的物质的量为_______________。 (2)实验测得A室混合气体的质量为34 g，A室中含氧气_______________ mol；该混合气体的密度是同温同压时H2密度的_______________倍。 (3)若将A室H2、O2的混合气体点燃引爆，恢复原温度后，最终活塞停留在　　　刻度处，容器内气体压强与反应前气体压强之比为_______________。 7 / 8 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2讲 阿伏加德罗定律 1．能基于物质的量认识物质的组成，理解物质体积的决定因素。 2．了解阿伏加德罗定律及其推论，并能进一步形成利用阿伏加德罗定律解决简单问题的模型。 一、决定物质体积的因素 1．影响物质体积的因素 2．粒子数目相同物质的体积关系 提分速记 (1)对于固体或液体，粒子之间的距离很小(几乎相等)，其体积取决于粒子数目及大小；当粒子数目相同时(如各为1 mol)，其体积与粒子大小(不同物质的粒子大小不相同)有关，所以1 mol不同的固体或液体的体积往往不相同。 (2)对气体来说，粒子之间的距离要比粒子本身的直径大很多倍，气体的体积与分子的大小无关，只取决于气体分子数目及间距(相同条件下，分子间距相同)，所以1 mol不同的气体的体积几乎相同。 二、阿伏加德罗定律及其推论 阿伏加德罗定律：同温同压下，相同体积的任何气体含有相同的分子数，称为阿伏加德罗定律。 提分速记 阿伏加德罗定律特点 1．阿伏加德罗定律适用条件是同温同压下的“气态”物质，适用于单一气体或互相不反应的混合气体。 2．同温、同压、同体积、同分子数中只要有“三同”，则必有另一也相同。 三、阿伏加德罗定律的推论 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 同容 == 同温同容下，压强之比等于物质的量之比，等于分子数之比 同温同 物质的量 = 同温同物质的量下，压强之比等于体积的反比 同温 同压 = 同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比 同温同压 同体积 = 同温同压下，体积相同的气体，其摩尔质量与质量成正比 名师点拔 “理想气体状态方程式”通常用下式表示：pV=nRT，p表示压强、V表示气体体积、n表示物质的量、T表示绝对温度、R表示气体常数，所有气体R值均相同。根据该方程式导出的多个关系式，可以帮助我们更好地理解和使用阿伏加德罗定律。理想气体状态方程中因为n=、ρ=(n—物质的量，m—物质的质量，M—物质的摩尔质量，ρ—气态物质的密度)，所以理想气体状态方程式也可写成以下形式：pM=ρRT。在这两个方程式中有四个变量条件(温度、压强、物质的量、体积或者温度、压强、摩尔质量、密度)，对这四个条件我们可以得出：三同定一同，也就是说当三个条件相同时，第四个条件一定相同。 题型01 决定物质体积大小的因素 【典例】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离 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 【答案】C 【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离决定；B项，粒子数相同的气体，其物质的量相同，则相同条件下体积也相同；C项，此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。 【变式】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，其中对气体物质体积有显著影响的是 A．②③④ B．①②④ C．①③④ D．①②③④ 【答案】B 【解析】决定物质体积大小的因素有微粒数目、微粒的大小、微粒之间的距离三个因素，而气体微粒间的距离远大于气体微粒的大小，则体积取决于微粒之间的距离。①温度和压强对微粒间的距离影响较大，①正确；②所含微粒数越多，体积越大，②正确；③微粒本身大小远小于气体间的距离，微粒本身大小对体积几乎无影响，③错误；④微粒间的距离越远，体积越大，④正确；综上所述，答案为B项。 题型02 阿伏加德罗定律及其推论 【典例】(2025•高三江苏常州模拟)在一定温度和压强下，分别用质量均为mg的CH4、CO2、N2H4和SO2四种气体吹出的气球体积大小不同，下列说法中正确的是( ) A．气球②中装的是N2H4 B．气球①和③中气体分子数相等 C．气球①和④中气体物质的量之比为4∶1 D．气球③和④中气体密度之比为2∶1 【答案】D 【解析】A项，一定温度压强下，气体的Vm是相等的，用mg的CH4、CO2、N2H4和SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球，则根据V=nVm=知气体的体积与摩尔质量成反比，所以体积的大小顺序是：CH4>N2H4>CO2>SO2，气球②中装的是CO2，A错误；B项，①、②、③、④四个球中分别是SO2、CO2、N2H4、CH4，气球①和气球③中气体分子数之比等于体积之比，等于相对分子质量M的倒数之比，即为32：64=1：2，B错误；C项，气球①和气球④中气体物质的量之比等于体积之比，等于摩尔质量的倒数之比，即为16：64=1：4，C错误；D项，气球③和气球④中气体密度之比等于摩尔质量之比，即为32：16=2：1，D正确；故选D。 【变式】(2025•江苏期中)三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)<Mr(Y)=0.5Mr(Z)，下列说法正确的是( ) A．同温下，体积相同的两容器分别充2gY气体和4gZ气体，则其压强比为1∶1 B．相同条件下，同质量的三种气体，气体密度最小的是Z C．若一定条件下，三种气体体积均为2.24L，则它们的物质的量一定均为0.1mol D．原子数目相等的三种气体，质量最大的是Z 【答案】A 【解析】A项，同温下，体积相同的两容器分别充2gY气体和4gZ气体，Mr(Y)=0.5Mr(Z)，则二者的物质的量之比是1∶1，同温同体积的气体物质的量之比等于压强之比，Y、Z气体所承受的压强比为1∶1，A正确；B项，同温同压下，气体的密度之比等于摩尔质量之比，则三种气体密度最小的是X，B错误；C项，没有明确是否为标准状况，三种气体体积均为2.24L，物质的量不一定是0.1mol，C错误；D项，不知道三种气体为单原子、双原子还是多原子，无法确定分子数目，所以无法确定质量的大小，D错误；故选A。 题型03 活塞实验模型设计 【典例】(2025•江苏常州期中)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9 mol N2，右边充入CO和CO2的混合气体共96 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．右侧CO的质量为11 g B．右侧混合气体中：n(C)：n(O)=4：5 C．右侧气体密度是相同条件下氧气密度的2倍 D．若右边充入252 g CO和CO2混合气体，改变混合气体CO和CO2的个数比能使隔板处于中间的处 【答案】B 【解析】左右两侧气体所处的温度、压强相同，由于在相同外界条件下，气体的体积之比等于物质的量之比，左右体积之比为3：1，则左右气体物质的量之比为3：1，故右侧气体物质的量n==3 mol。右边CO和CO2质量和为96 g，设CO的物质的量为x mol，则CO2的物质的量为(3-x) mol，28xg+44×(3-x)g=96 g，解得x=2.25 mol，故混合气体中，n(CO)=2.25 mol，n(CO2)=0.75 mol。A项，右侧混合气体中含有CO的物质的量是2.25 mol，其质量为m(CO)=2.25 mol×28 g/mol=63 g，A错误；B项，右侧混合气体中含有CO的物质的量是2.25 mol，CO2的物质的量为0.75 mol，则根据元素守恒可知右侧混合气体中原子的物质的量的比：n(C)：n(O)=[n(CO)+n(CO2)]：[n(CO)+2n(CO2)]=(2.25 mol+0.75mol)：(2.25 mol+2×0.75 mol)=3：3.75=4：5，B正确；C项，相同条件下气体密度之比等于其摩尔质量之比，右边气体平均摩尔质量为M==32 g/mol，根据密度ρ=可知：气体的密度与摩尔质量呈正比，所以混合气体与氧气密度相同，C错误；D项，使隔板处于中间的处，则两边气体的物质的量相同，即右边气体的物质的量也是9 mol，9 mol CO的质量为m(CO)=9 mol×28 g/mol=252 g，9 mol CO2的质量为m(CO2)=9 mol×44 g/mol=396 g，所以9 molCO和CO2混合气体的质量一定大于252 g，因此若右边充入252 g CO和CO2混合气体，无论如何改变两种气体的个数比关系，隔板也不可能处于中间的处，D错误；故选B。 【变式】室温下，某容积固定的密闭容器由可自由移动的活塞(活塞的厚度忽略不计)隔成A、B两室，向A室充入H2、O2的混合气，向B室充入2 mol空气，此时活塞的位置如图所示，实验测得A室混合气体的质量为38 g，若将A室H2、O2的混合气体点燃引爆，恢复室温后，下列说法正确的是( ) A．点燃引爆前A室混合气体的物质的量为4 mol，所含原子总数为4NA B．点燃引爆前A室中H2、O2的物质的量之比为3∶1 C．点燃引爆后，最终活塞停留的位置在1刻度 D．反应后容器内气体压强和反应前气体压强之比为4∶1 【答案】B 【解析】A项，A、B两室被可移动的活塞分隔开，则A 、B两室中气体压强相等，所以A、B两室中气体同温同压下体积之比等于物质的量之比，H2、O2的混合气体和2 mol空气体积之比为2∶1，则混合气体物质的量为4 mol，由于H2、O2都是双原子分子，则气体中所含原子总数为8NA，A错误；B项，A室混合气体的质量为38 g，则设H2物质的量为x ，O2物质的量为y ，则x+y=4 mol；2g/molx+32g/moly=38g，解得x=3 mol，y=l mol，故点燃引爆前A室中H2、O2的物质的量之比为3∶l，B正确；C项，若将A室H2、O2的混合气体点燃引爆，恢复原温度后，H2与O2为2∶1完全反应，剩余H2的物质的量是l mol，则A、B两室中气体体积之比等于物质的量之比等于1∶2，最终活塞停留的位置在2刻度，C错误；D项，反应前A、B两室中气体共为6 mol，反应后A、B两室中气体共为3 mol，反应前后均在室温下且反应容器恒容，则反应前容器内气体压强和反应后气体压强之比为2 ∶1，故反应后容器内气体压强和反应前气体压强之比为1∶2，D错误；故选B。 【巩固训练】 1．四种因素：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，其中对气态物质体积有显著影响的是( ) A．②③④ B．②④ C．①③④ D．①②④ 【答案】D 【解析】气态物质微粒之间的距离要比其微粒本身的直径大很多倍，故微粒本身的大小对气态物质体积无显著影响。 2．在相同温度和压强下，容器A中的乙炔气(C2H2)和容器B中的臭氧(O3)所含的原子个数相同，则A、B两容器中气体的体积之比是( ) A．4∶3 B．3∶4 C．1∶1 D．2∶3 【答案】B 【解析】设O3的物质的量为n1，C2H2的物质的量为n2，则O3中所含原子的物质的量为3n1，C2H2中所含原子的物质的量为4n2，又3n1=4n2，则=。又因同温同压下，气体体积之比等于物质的量之比，所以A、B两容器中气体的体积之比为3∶4。 3．等物质的量的SO2和SO3相比较，下列结论不正确的是( ) A．分子数目之比为1∶1 B．氧原子数目之比为2∶3 C．质量之比为1∶1 D．同温同压下体积之比为1∶1 【答案】C 【解析】A项，根据阿伏伽德罗定律可知，分子数目之比等于物质的量之比，为1∶1，正确；B项，由化学式可知，氧原子数目之比为2∶3，正确；C项，等物质的量的SO2和SO3质量之比等于其摩尔质量之比，为64∶80＝4∶5，错误；D项，根据阿伏伽德罗定律可知，同温同压下体积之比等于物质的量之比为1∶1，正确。 4．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。 5．对于质量相同的CH4和O2，下列比较中正确的是( ) A．所含原子个数之比为5：1 B．二者物质的量相等 C．二者所含分子个数相等 D．二者摩尔质量的数值相等 【答案】A 【解析】A项，假设CH4和O2的质量均为1g，物质的量分别为1/16mol、1/32mol，其原子个数之比=(1/16×5)：(1/32×2)=5：1，故A正确；B项，根据n=m/M知，相同质量时，二者的物质的量之比等于其摩尔质量的反比，为32g/mol：16g/mol=2：1，故B错误；C项，根据N=nNA=m/M×NA知，相同质量时，二者的分子个数之比等于其摩尔质量的反比，为32g/mol：16g/mol=2：1，故C错误；D项，摩尔质量在数值上等于相对分子质量，CH4和O2的摩尔质量的数值分别为16、32，故D错误；故选A。 6．下列说法正确的是( ) A．同温同压下，甲烷和氧气的密度之比为2∶1 B．1 g甲烷和1 g氧气的原子数之比为5∶1 C．等物质的量的甲烷和氧气的质量之比为2∶1 D．在标准状况下，等质量的甲烷和氧气的体积之比为1∶2 【答案】B 【解析】同温同压下，甲烷和氧气的密度之比等于摩尔质量之比，即16 g·mol－1∶32 g·mol－1＝1∶2，A错误；根据N＝nNA可知，1 g甲烷和1 g氧气的原子数之比为＝5∶1，B正确；根据m＝nM可知，等物质的量的甲烷和氧气的质量之比为16∶32＝1∶2，C错误；根据公式V＝nVm可知，在标准状况下等质量的甲烷和氧气的体积之比为＝2∶1，D错误。 7．下列说法中正确的是( ) A．质量相同的CH4和O2，体积之比为2∶1 B．等压等体积的N2O和CO2所含的原子数一定相等 C．同温同压下，等质量的CO和CO2气体所含碳原子数之比为1∶1 D．等体积等密度的O2和O3，所含的原子数一定相等 【答案】D 【解析】CH4的相对分子质量为16，O2的相对分子质量为32，等质量的CH4和O2的物质的量之比为16 (m)∶32 (m)＝2∶1，二者所处的状态未知，不能确定二者的体积之比，A错误；1 mol N2O和1 mol CO2所含原子数均为3NA，但未说明温度，不能确定等压等体积的N2O和CO2的物质的量关系，B错误；CO的相对分子质量为28，CO2的相对分子质量为44，则同温同压下，等质量的CO和CO2气体的物质的量之比为28 (m)∶44 (m)＝11∶7，所含碳原子数之比也为11∶7，C错误；等体积等密度的O2和O3的质量相等，二者都是氧原子构成的单质分子，质量相等时，所含的原子数一定相等，D正确。 8．常温常压下，用氢气、氦气分别吹出体积相同的两个气球，下列说法错误的是( ) A．两个气球内的压强相同 B．氢气球比氦气球质量小 C．气球内两种气体的分子数相同 D．气球内两种气体的原子数相同 【答案】D 【解析】在同温同压下，相同体积的任何气体含有相同数目的分子，气体的体积相同，气体分子数相同，则两个气球内的压强相同，A正确；根据m＝n·M和V＝n·Vm可知，当两种气体的体积相同时，气体的物质的量相同，但由于H2、He的摩尔质量不相同，H2的摩尔质量比He小，因此氢气球比氦气球质量小，B正确；在同温同压下，相同体积的任何气体含有相同数目的分子，所以气球内两种气体的分子数相同，C正确；两个气球内的气体分子数相同，但H2是双原子分子，而He是单原子分子，因此二者所含原子个数不相同，D错误，故选D。 9．下列有关两种不同气体的叙述，错误的是( ) A．同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比 B．相同质量时，体积之比与摩尔质量成反比 C．相同质量时，物质的量之比与摩尔质量成反比 D．同温同压下，体积之比等于物质的量之比 【答案】B 【解析】A项，由pM=ρRT可知，同温同压下气体摩尔质量与密度成正比，则两种气体的密度之比等于摩尔质量之比，故A正确；B项，由pV=nRT，又n=m/M，气体的质量相等，则同温同压下两种气体的体积之与摩尔质量成反比，未指明气体的状态，故B错误；C项，由m=nM可知，相同质量时，物质的量之比与摩尔质量成反比，故C正确；D项，根据pV=nRT，同温同压下，两种气体的体积之比等于物质的量之比，故D正确，故选B。 10．下列条件下，两瓶气体所含原子数一定相等的是( ) A．同质量、不同密度的N2和O2 B．同温度、同体积的H2和N2 C．同体积、同密度的C2H4和C3H6 D．同压强、同体积的N2O和CO2 【答案】C 【解析】由N＝n·NA＝知，两种气体的质量相同，摩尔质量相同，则所含分子数相同，由于N2和O2的摩尔质量不同，所以它们的分子数不同，且氮气和氧气都是双原子分子，所以含有的原子数不同，故A错误；气体体积受温度和压强的影响，同温同体积的H2和N2，因为压强未知，所以两种气体的物质的量不一定相同，所含分子数不一定相同，导致所含原子数不一定相同，故B错误；同体积、同密度的C2H4和C3H6两种气体的质量相同，由N＝n·NA＝并结合分子构成可知，所含原子数相同，故C正确；气体体积受温度和压强的影响，因为温度未知，所以同压同体积的N2O和CO2，两种气体的物质的量不一定相等，所含分子数不一定相等，故所含原子数不一定相等，故D错误。 11．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。 12．在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相同，且甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是 ( ) A．甲的分子数比乙的分子数多 B．甲的物质的量比乙的物质的量少 C．甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小 D．甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小 【答案】B 【解析】两容器的温度和压强均相同，且气体质量相等，而甲的密度大于乙的密度，由ρ＝可知V甲＜V乙，同温同压下，气体的物质的量与体积成正比，故n甲＜n乙，B项正确；气体的分子数与物质的量成正比，甲的分子数比乙的少，A错误；因为气体摩尔体积在相同温度和压强下相等，C错误；根据M＝可知M甲＞M乙，D错误。 13．下列叙述正确的是( ) A．同温同压下，相同体积的气体，其分子数一定相等，原子数也一定相等 B.任何条件下，等物质的量的甲烷(CH4)和一氧化碳，体积一定相同 C．同温同压下的一氧化碳气体和氮气，若体积相等，则质量一定相等 D．同温同压下，等质量的气体占有的体积相等 【答案】C 【解析】同温同压下，相同体积的气体，其物质的量相等，所以其分子数一定相等，但原子数不一定相等，A错误；温度、压强不等，气体摩尔体积不一定相等，所以等物质的量的甲烷和一氧化碳，体积不一定相同，B错误；N2和CO的摩尔质量相等，同温同压下，气体摩尔体积相等，根据m＝Vm (VM)可知，若体积相等，则质量一定相等，C正确；同温同压下，物质的量相等的气体占有的体积相等，D错误。 14．下列说法不正确的是( ) A．温度相同、体积相同的O2(g)和N2(g)所含的分子数一定相同 B．同温同压下，SO2气体与CO2气体的密度之比等于16∶11 C．温度和容积相同的两容器中分别盛有5 mol O2(g)和2 mol N2(g)，则压强之比为5∶2 D．同温同压条件下，5 mol O2(g)和2 mol H2(g)的体积之比等于5∶2 【答案】A 【解析】压强未知，无法判断温度相同、体积相同的O2(g)和N2(g)所含分子数是否相同，A错误；同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比，B正确；同温同体积的气体的压强之比等于物质的量之比，C正确；同温同压条件下，气体的体积之比等于物质的量之比，D正确。 【强化训练】 15．同温同压下，质量忽略不计的两气球A和B，分别充入X气体和Y气体，且充气后两气球的体积相同。若相同条件下，A气球放在CO中下沉，B气球放在O2 中上浮。下列叙述或表示正确的是( ) A．X气体的相对分子质量比Y气体的相对分子质量大 B．X可能是CO2，Y可能是CH4 C．X气体的密度小于Y气体的密度 D．充气后A气球质量比B气球质量大 【答案】B 【解析】A球放在CO中下沉，B气球放在O2中上浮，说明X气体的密度比一氧化碳的密度大，Y的密度小于氧气，根据ρ=MVm知，同温同压下，密度与摩尔质量成正比，所以X的相对分子质量大于28，Y的相对分子质量小于32；A项，X的相对分子质量大于28，Y相对分子质量小于32，但X气体的相对分子质量不一定比Y大，A错误； B项，CO2的相对分子质量为44，甲烷的相对分子质量为16，所以X可能是CO2，Y可能是甲烷，B正确；C项，X的密度大于CO，但不一定小于Y的密度，C错误；  D项，相同条件下，等体积的两种气体其物质的量相等，因为其摩尔质量相对大小未知，所以无法确定其质量相对大小，D错误；故选B。 16．三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为Mr(X)<Mr(Y)=0.5Mr(Z)，下列说法正确的是( ) A．原子数目相等的三种气体，质量最大的是Z B． 相同条件下，同质量的二种气体，气体密度最小的是X C． 若一定条件下，三种气体体积均为2. 24 L，则它们的物质的量一定均为0.1moI D． 同温下，体积相同的两容器分别充2gY气体和lgZ气体，则其压强比为2：1 【答案】B 【解析】A项，原子数相等，但不能确定其分子数的关系，即不能确定其物质的量的关系，不能确定其质量的大小，A错误；B项，相同条件下，同质量的气体，摩尔质量越小，其物质的量越大，体积越大，密度越小，故X密度最小，B正确；C项，在一定条件下，三者气体体积均为2.24L，则其物质的量相等，但不一定是0.1摩尔，没有说明是否在标况下，C错误；D项，2gY气体和lgZ气体其物质的量相等，在相同的温度和体积时，其压强也相同，D错误。 17．向三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，下列有关这三种气体的叙述正确的是( ) A．温度、压强相同时，三种气体的密度关系：ρ(H2)>ρ(Ne)>ρ(O2) B．温度、密度相同时，三种气体的压强关系：P(H2)>P(Ne)>P(O2) C．质量、温度、压强均相同时，三种气体的体积关系：V(O2)>V(Ne)>V(H2) D．温度、压强、体积均相同时，三种气体的质量关系：m(H2)>m(Ne)>m(O2) 【答案】B 【解析】A项，根据阿伏加德罗定律的推论，PV=nRT=(m/M)RT，则PM=ρRT，即温度、压强相同时，气体的密度与其摩尔质量成正比，则ρ(O2)>ρ(Ne)>ρ(H2)，A错误；B项，同理，温度、密度相同时，气体的压强与其摩尔质量成反比，则三种气体的压强：P(H2)>P(Ne)>P(O2)，B正确；C项，质量、温度、压强均相同时，气体的体积与其摩尔质量成反比，三种气体的体积大小应为V(H2)>V(Ne)>V(O2)，C错误；D项，温度、压强、体积均相同时，气体的质量与其摩尔质量成正比，则m(O2)>m(Ne)>m(H2)，D错误；故选B。 18．(2024·江苏省泰州中学高一期中)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：H2+Cl22HCl2，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。A项，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不正确；B项，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不正确；C项，反应前两容器内的压强不同，打开活塞后，H2室压强减小，C不正确；D项，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正确；故选D。 19．在一个恒温、恒容的密闭容器中，有两个可左右自由滑动的密封隔板(a、b)，将容器分成三部分，已知充入的三种气体的质量相等，当隔板静止时，容器内三种气体所占的体积如图所示.下列说法中错误的是( ) A．分子数目：N(X)=N(Z)=2N(Y) B．若Y是SO2，则X可能是O2 C．气体密度：ρ(X)=ρ(Z)=2ρ(Y) D．X和Y分子中含有的原子数可能相等 【答案】C 【解析】A项，由题给信息可知，图中X、Y、Z三种气体的压强、温度分别相等，V(X)=V(Z)=2V(Y)，由阿伏加德罗定律可知，n(X) =n(Z)=2n(Y)，所以分子数目N(X)=N(Z)=2N(Y)，A正确；B项，由于三种气体的质量相等，若Y是SO2，X是O2，则符合二氧化硫和氧气的物质的量之比为，符合n(X)=2n(Y)，B正确；C项，由可知，三种气体的密度：2ρ(X)=2ρ(Z)=ρ(Y)，C错误；D项，若Y分子中原子数为X分子中原子数的2倍时，则X和Y分子中含有的原子数能相等，D正确；故选C。 20．在一个容积固定的恒温容器中，有两个可左右滑动的密封隔板(如图所示)，在A、B、C内分别充入等质量的X、NO2和Y三种气体，当隔板静止时，A、C内的气体密度相等。下列说法正确的是( ) A．物质的量：n(X)=n(Y) B．分子数目：N(X)>N(Y) C．气体体积：V(X)<V(Y) D．摩尔质量：M(X)>M(Y) 【答案】A 【解析】当隔板静止时，隔板两侧气体的压强相等，容器恒温，所以气体处于同温同压的环境。同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比。A、C内的气体密度相等，所以气体X、Y的摩尔质量相等，通入的三种气体的质量相等，所以X、Y的物质的量一定相等，A项正确；X、Y的物质的量一定相等，即分子数相等，B项错误；X、Y的物质的量一定相等，同温同压下体积一定相等，C项错误；A、C内的气体密度相等，所以气体X、Y的摩尔质量相等，D项错误。 21．在一密闭刚性容器中由可滑动隔板将容器分为甲乙两部分。现向甲室通入O2，乙室通入1molN2，隔板位置如图所示，则下列说法不正确的是 A． 甲乙的分子数之比2：1 B． B．甲乙的密度比为8：7 C．甲乙的质量比为8：7 D．若向甲室通入H2充分反应后，恢复至室温，隔板停留在2处，则通入的H2物质的量可能为 【答案】C 【解析】A项，同温同压下，体积比等于物质的量之比，物质的量之比等于分子数之比，A正确；B项，同温同压下，气体的密度比等于摩尔质量之比，B正确；C项，质量比等于物质的量之比乘以各自摩尔质量，应为16：7，C错误；D项，根据体积比可知反应前氧气是2mol，与氢气反应后，气体剩余0.5mol，根据2H2+O2=2H2O所以反应的氢气可能为3mol，D正确。故选C。 22．室温下，某容积固定的密闭容器由可移动的活塞隔成A、B两室，向A中充入一定量H2、O2的混合气体，向B中充入1 mol空气，此时活塞的位置如图所示。 (1)A室混合气体的物质的量为_______________。 (2)实验测得A室混合气体的质量为34 g，A室中含氧气_______________ mol；该混合气体的密度是同温同压时H2密度的_______________倍。 (3)若将A室H2、O2的混合气体点燃引爆，恢复原温度后，最终活塞停留在　　　刻度处，容器内气体压强与反应前气体压强之比为_______________。 【答案】(1)2 mol (2)1 8.5 (3)2 1∶2 【解析】(1)A、B两室压强与温度相同，气体的物质的量之比等于其气体体积之比，则A室中气体物质的量为1 mol×=2 mol。 (2)设A中H2和O2的物质的量分别为x、y，由题意得解得x=y=1 mol；A室中混合气体的平均摩尔质量为=17 g/mol，同温同压下气体的密度之比等于其摩尔质量之比，故该混合气体的密度是同温同压条件下氢气密度的8.5倍。 (3)由(2)中知道m(O2)=n(O2)×M(O2)=1 mol×32 g/mol=32 g，m(H2)=n(H2)×M(H2)=1 mol×2 g/mol=2 g， 2H2+O22H2O 4 g 32 g 2 g 16 g 可知氧气有剩余，剩余氧气为16 g，n(O2)=0.5 mol，恢复原温度后最终两室中压强相等，体积之比等于其物质的量之比，则A、B两室的体积之比为0.5 mol∶1 mol=1∶2，则活塞停留在2刻度处。B室中空气物质的量不变、温度不变，反应前后压强之比与反应前后体积成反比，则容器内气体压强与反应前气体压强之比为2∶4=1∶2。 12 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $$