第2章 第3节 第2课时 气体摩尔体积 （Word教参）-【新课程学案】2025-2026学年高中化学必修第一册（人教版）Ⅱ

本讲义聚焦气体摩尔体积核心知识点，从物质体积决定因素（通过数据分析1mol固液气体积差异）入手，引出阿伏加德罗定律，进而构建气体摩尔体积定义、计算及标准状况应用，最后拓展定律推论，形成“数据观察-规律总结-概念建构-应用拓展”的学习支架。 该资料通过表格数据分析（如对比H₂、O₂等1mol体积）培养证据推理的科学思维，题点多维训练（正误判断、计算等）强化科学探究与实践能力，结合汽车尾气等实际问题渗透科学态度与责任。课中图示与例题辅助教师教学，课后跟踪检测帮助学生查漏补缺，系统巩固知识。

第2课时　气体摩尔体积 新知探究(一)——物质体积的决定因素 1.数据分析 在一定条件下,1 mol不同物质的体积如下表所示。观察并分析表中的数据,你能得出哪些结论?与同学讨论。 气体 H2 O2 0 ℃、101 kPa时的体积/L 22.4 22.4 液体 H2O H2SO4 20 ℃时的体积/cm3 18.0 53.6 固体 Fe Al 20 ℃时的体积/cm3 7.12 10.0 结论:①同温同压下,1 mol气体的体积相同,在标准状况下约为22.4 L。  ②同温同压下,1 mol不同的固态物质或液态物质的体积不相同。 2.决定物质体积大小的因素 3.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] ①一般情况下,气体分子间的平均距离是分子半径的10倍以上,故气体的体积决定于分子间距,与分子种类无关,分子大小可以忽略。 ②温度越高,压强越小,气体分子间距越大。 [题点多维训练] 1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)一定温度和压强下,任何物质体积都是由其粒子大小和数目决定的 (×) (2)气体分子间距主要由温度和压强决定的 (√) (3)在同温同压下,1 mol O2和1 mol Cl2的体积相同,且均等于22.4 L (×) (4)1 mol一氧化碳和1 mol氧气所含的分子数相同 (√) (5)同温同压下,同体积的物质所含的分子数一定相等 (×) 2.在标准状况下,1 mol物质的体积为22.4 L的是　　　　(填序号)。  ①O2　②CO2　③H2O　④H2SO4　⑤Fe ⑥HCl　⑦NaCl　⑧Ne 答案:①②⑥⑧ 3．[双选]气体的体积主要是由以下什么因素决定的(　 ) A．气体分子的直径 B．气体物质的量的多少 C．气体分子间的平均距离 D．气体分子的相对分子质量 解析：选BC　气体粒子间距离较大，远大于粒子的直径，所以粒子大小可忽略不计，决定气体体积的因素主要为构成物质的粒子数和粒子间的距离；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。 4.(2025·杭州高一检测)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,分子数相同的任何气体的体积基本相同 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:选C　固体中微粒之间的距离很小,决定固体体积大小的因素是粒子数和粒子的大小,同温同压下,1 mol任何气体所占有的体积均相同,故C错误。 新知探究(二)——气体摩尔体积 1.气体摩尔体积 定义 单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积,符号为Vm 表达式 Vm= 单位 L/mol(或L·mol-1)和m3/mol(或m3·mol-1) 影响因素 气体摩尔体积的影响因素是温度和压强,温度越高,压强越小,气体摩尔体积越大 2.标准状况下的气体摩尔体积 (1)1个条件:必须为标准状况(0 ℃,101 kPa)。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。如水、酒精等物质在标准状况下不是气体。 (3)2个数据:“1 mol”“约22.4 L”。 3.标准状况下,气体各物理量的计算 利用公式n===进行换算。 气体物质的量与体积 n= 气体的摩尔质量 M=Vm·ρ=ρ标×22.4 L·mol-1 气体的分子数与体积 N=n·NA=·NA 气体质量与体积 m=n·M=·M=ρ标·V 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。 [题点多维训练] 题点(一)　气体摩尔体积 1.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:选B　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。 2.如图表示某条件下H2S气体的体积与质量的关系,则该条件下的气体摩尔体积为 (　 ) A.22.0 L·mol-1 B.22.4 L·mol-1 C.22.8 L·mol-1 D.23.2 L·mol-1 解析:选C　27.2 g H2S的物质的量n==0.8 mol,则Vm==22.8 L·mol-1。 3.(2025·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 解析:选C　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。 题点(二)　摩尔质量的计算 4.(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　　　　。  (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:(1)M=Vm·ρ=22.4 L·mol-1×1.43 g·L-1≈32 g·mol-1。 (2)n==0.03 mol。 M==17 g·mol-1。 答案:(1)32 g·mol-1　(2)17 g·mol-1 5.(1)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 　。 (2)在25 ℃、101 kPa的条件下,等质量的CH4和A气体的体积之比为15∶8,则A的摩尔质量为　　　　　　。  (3)相同条件下,H2和O2的体积之比为a∶b和质量之比为a∶b的两种混合气体,其平均相对分子质量分别是　　　　和　　　　。  解析:(1)n(气体)==0.03 mol,M(气体)==64 g·mol-1,该气体的相对分子质量为64。 (2)T、p相同时,物质的量之比等于气体的体积之比,即==,质量相同,则n(CH4)·M(CH4)=n(A)·M(A),M(A)=×M(CH4)=×16 g·mol-1=30 g·mol-1。 (3)相同条件下,若V(H2)∶V(O2)=a∶b,则n(H2)∶n(O2)=a∶b,== g·mol-1,平均相对分子质量为。若m(H2)∶m(O2)=a∶b,则n(H2)∶n(O2)=∶,==g·mol-1= g·mol-1,平均相对分子质量为。 答案:(1)64　(2)30 g·mol-1 (3)　 |思维建模|气体摩尔质量或相对分子质量计算方法 (1)根据定义式计算: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(对气体),则=M(A)×a%+M(B)×b%+M(C)×c%+…… 新知探究(三)——阿伏加德罗定律及其推论　 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 (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 　　提示:(1)16∶17　1∶1　5∶4　4∶3 (2)17∶16　17∶16　85∶64　17∶12 [系统融通知能] 1.阿伏加德罗定律 (1)阿伏加德罗定律只适用于气体,且既适用于单一气体,也适用于混合气体。 (2)气体都是由分子组成的,因此气体的物质的量指代的是气体分子的物质的量,而不是其组成原子的物质的量。注意分析分子的组成。如稀有气体Ar是单原子分子,O2是双原子分子,O3是三原子分子。 (3)同温、同压、同体积和同分子数,共同存在,相互制约,只要“三同”成立,第四“同”必定成立。 2.阿伏加德罗定律的推论 阿伏加德罗定律有很多推论,其中最常用的有以下3个。 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 [题点多维训练] 1.(2025·许昌高一期末)瓦斯中甲烷与氧气的质量比为1∶4时极易爆炸,此时甲烷与氧气的体积比为 (　 ) A.1∶4 B.1∶2 C.1∶1 D.2∶1 解析:选B　甲烷与氧气的质量比为1∶4,令甲烷与氧气的质量分别为1 g、4 g,则: 1 g甲烷的物质的量为= mol, 4 g氧气的物质的量为= mol, 同温同压下,甲烷与氧气的体积之比等于物质的量之比为 mol∶ mol=1∶2。 2.下列各组中两种气体的分子数一定相等的是 (　 ) A.温度相同、体积相同的Cl2和N2 B.体积相等、密度相等的CO和N2 C.质量不相等、体积相等的N2和C2H4 D.压强相同、体积相同的N2和CO2 解析:选B　温度、体积相同条件下,若压强不相等,则两种气体的物质的量不相等,分子数不相等,A错误;体积和密度相等则两气体的质量相等,因为CO和N2的摩尔质量相等,故两者的物质的量相等,分子数也相等,B正确;N2和C2H4的摩尔质量相等,质量不相等时物质的量不相等,分子数不相等,C错误;压强、体积相同条件下,若温度不相同,则两种气体的物质的量不相等,分子数不相等,D错误。 3.(2025·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:选B　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.如图,同温同压下,分别用N2、H2、O2、CO2吹出体积相等的四个气球,其中气体密度最大的气球是 (　 ) 解析:选A　在同温同压、同体积时,气球中气体的物质的量相同,其摩尔质量越大,对应的密度越大,故A中气体密度最大。 5.在相同温度和压强下,相同质量的O2与O3,分子数之比为　　　　,体积之比为　　　　,密度之比为　　　　,原子数之比为　　　　。  答案:3∶2　3∶2　2∶3　1∶1 [课时跟踪检测] 一、选择题 1.常温常压下,气体体积的大小取决于 (　 ) A.分子直径 B.分子质量 C.分子数目 D.分子间的平均距离 解析:选C　气体分子间的距离远远大于分子直径,因此气体体积的大小取决于分子间的距离和分子的数目,而常温常压下,温度和压强已经固定,则气体分子间距已经固定,故气体体积的大小取决于分子数目的多少。 2.标准状况下,下列物质所占体积最大的是 (　 ) A.98 g H2SO4 B.6.02×1023个CO2 C.44.8 L HCl D.6 g H2 解析:选D　同温同压下,气体的体积之比等于物质的量之比。H2SO4在标准状况下为液体;6.02×1023个CO2为1 mol,约22.4 L;44.8 L HCl的物质的量为2 mol;6 g H2的物质的量为3 mol,约67.2 L,体积最大。 3.(2025·南充高一检测)我国航天员在太空泡茶,把茶装在特制包装袋中,注水后用加热器进行加热就可以喝了,但要插上吸管以防止水珠飘起来。下列说法正确的是 (　 ) A.航天员喝茶时注入的2 mol H2O的摩尔质量是36 B.1 mol 水的质量是18 g C.1 mol H2O含有3 mol 电子 D.在标准状况下,1 mol 冰水混合物的体积约是22.4 L 解析:选B　A项,摩尔质量的单位为g·mol-1,且M(H2O)=18 g·mol-1,错误;C项,1 mol H2O含10 mol 电子,错误;D项,标准状况下,冰水混合物为非气体,错误。 4.下列叙述中正确的是 (　 ) ①标准状况下,1 L HCl和1 L H2O的物质的量相同 ②常温常压下,1 g H2和14 g N2的体积相同 ③28 g CO的体积为22.4 L ④两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同 ⑤同温同体积时,气体的物质的量越大,则压强越大 ⑥同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比 A.①③④⑥ B.②⑤⑥ C.⑤⑥ D.①⑤⑥ 解析:选B　①标准状况下,H2O不是气态,不能根据气体摩尔体积计算其物质的量,错误;②1 g H2和14 g N2的物质的量都为0.5 mol,体积相同,正确;③28 g CO的物质的量是1 mol,没有说明处于标准状况下,体积不一定是22.4 L,错误;④两种物质的物质的量相同,它们在标准状况下的体积不一定相同,是因为该物质的状态不一定是气体,错误;⑤根据pV=nRT可知在同温同体积时,气体的物质的量越大,则压强越大,正确;⑥根据阿伏加德罗定律及其推论可知,同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比,正确。 5.某气体的摩尔质量为M g·mol-1,NA表示阿伏加德罗常数的值,在一定的温度和压强下,体积为V L的该气体所含有的分子数为X。则表示的是 (　 ) A.V L该气体的质量(单位为g) B.1 L该气体的质量(单位为g) C.1 mol该气体的体积(单位为L) D.1 L该气体中所含的分子数 解析:选B　在一定的温度和压强下,体积为V L的该气体所含有的分子数为X,则气体物质的量n= mol,气体的质量m=nM g·mol-1= g,由ρ=得到气体的密度为 g·L-1。V L该气体的质量m=nM= g,A错误;1 L该气体的质量m=ρV= g·L-1×1 L= g,B正确;1 mol该气体的体积为 L,C错误;1 L该气体所含的分子数为,D错误。 6.下列各组物质分子数一定相同的是 (　 ) A.9 g H2O和标准状况下11.2 L H2 B.2 L H2和2 L CO2 C.1 mol H2和标准状况下22.4 L H2O D.1 mol H2和22.4 L CO2 解析:选A　9 g H2O的物质的量为=0.5 mol,标准状况下11.2 L H2的物质的量为=0.5 mol,二者含有分子数目相等,故A正确;没有指明氢气和二氧化碳所处的温度、压强,相等体积的H2和CO2含有的分子数目不一定相等,故B错误;标准状况下,水不是气体,22.4 L H2O的物质的量不是1 mol,故C错误;CO2不一定处于标准状况下,22.4 L CO2的物质的量不一定是1 mol,故D错误。 7.(2025·太原高一检测)很多食品包装袋内填充有氮气或二氧化碳以延长食品的保质期。在相同体积的食品包装袋内分别填充同温、同压的N2和CO2,则其中的N2和CO2具有相同的 (　 ) A.质量 B.原子数 C.密度 D.分子数 解析:选D　同温、同压时气体体积相同,分子物质的量相同,分子数相同,D正确;因为M(N2)≠M(CO2),A、C项错误;因为N2与CO2的原子组成数不同,原子数不同,B错误。 8.已知NA为阿伏加德罗常数的值,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.标准状况下,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.标准状况下,1.12 L O2和1.12 L CO2均含0.1NA个氧原子 解析:选D　A项,常温常压下,22.4 L CO2的物质的量不是1 mol;B项,空气为混合物,22.4 L空气中含CO2、H2O等化合物分子;C项未指明标准状况;D项,标准状况下,O2和CO2的物质的量均为0.05 mol,则所含氧原子均为0.1NA个。 9.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 解析:选D　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。 10.臭氧的分子式为O3,又称三原子氧、超氧,因其类似鱼腥味的臭味而得名,在常温下可以自行生成氧气。臭氧密度比O2大,易溶于水,易分解。臭氧作为氧化剂时,产物没有污染。关于O2与O3气体,下列比值一定为2∶3的是 (　 ) A.若两种气体所占体积相同,两种气体的质量之比 B.若温度及压强相同,两种气体的密度之比 C.若两种气体原子数相同,两种气体的质子数之比 D.若两种气体的质量相同,两种气体的分子数之比 解析:选B　如不在相同条件下,相同体积的两种气体的物质的量不一定相同,则质量比不一定等于2∶3,A错误;温度和压强相同,Vm相同,由ρ==可知,两种气体的密度之比等于摩尔质量之比即=,等于2∶3,B正确;两种气体都由氧原子组成,则两种气体原子数相同,两种气体的质子数相同,C错误;两种气体的质量相同,由n==可知,两种气体的分子数之比等于摩尔质量的反比,为3∶2,D错误。 11.(2025·西安高一期末)在测定1 mol气体体积的实验中(实验装置如图所示,试样为镁),该温度和压强下,气体摩尔体积的计算公式为Vm===,请问造成测定结果偏小的原因可能是 (　 ) A.反应的镁条中含有杂质铝 B.未等反应溶液冷却就读取气体体积 C.量气管中并非纯净的氢气 D.在读取气体体积时,水准管内液面高于量气管内液面而未及时调整到两边液面相平齐 解析:选D　反应的镁条中含有杂质铝,等质量的Al能产生更多的氢气,根据Vm===,氢气的体积偏大,则结果偏大,故A错误;未等反应溶液冷却就读取气体体积,会造成气体体积偏大,也会导致结果偏大,故B错误;量气管中并非纯净的氢气,则读出的气体体积偏大,也会导致结果偏大,故C错误;在读取气体体积时,水准管内液面高于量气管内液面,说明氢气压强大于大气压,则氢气的体积会偏小,根据Vm===,会导致结果偏小,故D正确。 12. [双选]某密闭刚性容器由可动活塞隔成甲、乙两室,室温下向甲中充入由H2和O2组成的混合气体19 g,向乙中充入1 mol空气,此时活塞的位置如图所示。下列有关说法正确的是 (　 ) A.甲室混合气体的分子总数为2NA B.甲室H2、O2的物质的量之比为1∶4 C.甲室混合气体的密度是同温同压下H2密度的9.5倍 D.若将甲室气体点燃引爆并恢复至室温,忽略生成水的体积,活塞最终停留在刻度2处 解析:选AD　同温同压下气体的体积比等于物质的量之比,同温同压下,甲、乙的体积比为2∶1,则物质的量之比为2∶1,所以甲室混合气体的物质的量为2 mol,分子总数为2NA,故A正确;甲室混合气体的物质的量为2 mol,质量为19 g,设氢气的物质的量为x,2 g·mol-1×x+32 g·mol-1×(2 mol-x)=19 g,解得x=1.5 mol,甲室H2、O2的物质的量之比为1.5 mol∶(2-1.5)mol=3∶1,故B错误;甲室混合气体的物质的量为2 mol,质量为19 g,M==9.5 g·mol-1,同温同压下气体的密度比等于摩尔质量之比,所以甲室混合气体的密度是同温同压时H2密度的4.75倍,故C错误;甲中含有1.5 mol H2、0.5 mol O2,若将甲室气体点燃并恢复至室温,反应后剩余0.5 mol H2,同温同压下气体的体积比等于物质的量之比,所以活塞最终停留在刻度2处,故D正确。 二、非选择题 13.(12分)(1)标准状况下,11 g CO2的物质的量为　　　,体积为　　　　。  (2)已知4.8 g 某混合气体中所含分子个数为0.15NA(设NA为阿伏加德罗常数的值),该气体的平均摩尔质量为　　　　。  (3)等物质的量的SO2和SO3含有的氧原子个数之比为　　　　　,气体的质量之比为　　　　,同温同压下的气体体积之比为　　　　　　。  (4)标准状况下,11.2 L 的A气体的质量为16 g,则A的相对分子质量为　　　　　　。  (5)标准状况下,0.25 mol O2与0.5 mol H2混合,混合气体的体积为　　　　,混合气体的平均摩尔质量为　　　　。  解析:(4)M(A)==32 g·mol-1。 (5)V=(0.25 mol+0.5 mol)×22.4 L·mol-1=16.8 L,M==12 g·mol-1。 答案:(1)0.25 mol　5.6 L　(2)32 g·mol-1 (3)2∶3　4∶5　1∶1　(4)32 (5)16.8 L　12 g·mol-1 14.(10分)(1)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　　　,含原子数最多的是　　　,质量最大的是　　　　。  (2)同温同压下,同体积的甲烷(CH4)和二氧化碳分子数之比为　　　　,物质的量之比为　　　,原子总数之比为　　　　,质量之比为　　　　,密度之比为　　　　　。  解析:(1)三种物质的物质的量分别为n(H2)==2 mol,n(O2)==0.5 mol,n(H2O)=1 mol。物质的量越大,所含分子数越多,故所含分子数最多的是H2;所含原子数分别为2 mol×2=4 mol,0.5 mol×2=1 mol,1 mol×3=3 mol,故所含原子数最多的是H2;质量分别为4 g,0.5 mol×32 g·mol-1=16 g,1 mol×18 g·mol-1=18 g,故质量最大的是H2O。(2)同温同压下,同体积CH4、CO2的物质的量相同,分子数相等,原子总数之比等于分子中原子个数之比,即5∶3;物质的量相等时,质量之比等于摩尔质量之比,即4∶11;相同状况下,气体密度之比等于相对分子质量之比,即4∶11。 答案:(1)H2　H2　H2O (2)1∶1　1∶1　5∶3　4∶11　4∶11 15.(10分)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。请回答下列问题: (1)该混合气体的平均摩尔质量为　　　　。  (2)该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)。  (3)将该混合气体依次通过如图所示装置,最后收集在气球中(体积在标准状况下测定)。 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含有的电子总数为　　(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。  ③标准状况下气球中收集到的气体的体积为　　　L。  解析:(1)气体的物质的量为=0.4 mol,该混合气体的平均摩尔质量为=36 g·mol-1。 (2)设混合气体中CO的物质的量为x,CO2的物质的量为y,则x+y=0.4 mol,根据混合物的质量为14.4 g可得28 g·mol-1×x+44 g·mol-1×y=14.4 g,解得x=0.2 mol、y=0.2 mol,由于每个CO和CO2分子中均含1个碳原子,故0.2 mol CO和0.2 mol CO2中共含0.4 mol C原子,即0.4NA。 (3)将混合气体依次通过题图装置,则CO2会被NaOH溶液吸收,剩余CO被浓硫酸干燥,则在气球中收集到的是干燥纯净的CO气体。①气球中收集到的气体为CO,摩尔质量为28 g·mol-1。②一个CO含有14个电子,由(2)求出的CO的物质的量为0.2 mol,则含电子的物质的量为0.2 mol×14=2.8 mol,电子总数为2.8NA。③气球中的气体为CO,其体积V=nVm=0.2 mol×22.4 L·mol-1=4.48 L。 答案:(1)36 g·mol-1　(2)0.4NA (3)①28 g·mol-1　②2.8NA　③4.48 16.(13分)(2025·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　　　　。  (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。  (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:(1)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。(2)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。(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。 答案:(1)1∶1　3∶4　44∶17 (2)10.8　8.96　(3)1∶2　13 学科网（北京）股份有限公司 $$