第2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（人教版）

0 第二章　海水中的 重要元素——钠和氯 第三节　物质的量 第二课时　气体摩尔体积 基础作业 01 能力作业 02 目录 CONTENTS 基础作业 (建议用时：10分钟) 考点一　影响物质体积的因素 1．绝大多数的准分子激光器都用氖气做缓冲气体。下列因素中，对氖气的体积无明显影响的是(　　) A．温度和压强 B．微粒本身大小 C．微粒的数目 D．微粒间的距离 基础作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 4 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，固体或液体微粒间的距离受温度、压强影响小 基础作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 5 3．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：C项的结论只适用于气态物质。 基础作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 6 考点二　气体摩尔体积的概念与计算 4．下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是(　　) A．一定条件下，单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积 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 基础作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 7 5．下列物质的体积约为22.4 L的是(　　) A．标准状况下1 mol钠 B．20 ℃、101 kPa时36.5 g HCl C．常温常压下17 g NH3 D．标准状况下1 mol O2 基础作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 8 6．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 基础作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 9 7．(1)现有34 g某气体，摩尔质量为17 g·mol－1，则： ①该气体的物质的量为________mol。 ②该气体所含分子数为________。 ③该气体在标准状况下的体积为________L。 (2)________ g H2O中的氧原子数目与标准状况下22.4 L CO2中的氧原子数目相同。 2 2NA 44.8 36 基础作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10 考点三　阿伏加德罗定律及其推论 8．在同温同压下，A容器中盛有H2，B容器中盛有NH3，若使它们所含的原子总数相等，则两个容器的体积之比是(　　) A．2∶1 B．1∶2 C．2∶3 D．1∶3 解析：若A容器与B容器中原子总数相等，则其分子数之比为2∶1，故两容器体积之比为2∶1。 基础作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 9．在0 ℃、1.01×105 Pa下，有关H2、O2的叙述不正确的是(　　) A．等质量的两种气体，其体积比等于16∶1 B．其密度之比等于1∶16 C．等质量的两种气体，所含电子数之比等于1∶1 D．等体积的两种气体，其质量之比等于1∶16 解析：等质量的H2和O2的物质的量之比为16∶1，则电子数之比为(16×2)∶(1×16)＝2∶1，C错误。 基础作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 10．在同温同压下，11.5 g气体A所占的体积和8 g O2所占的体积相同，则气体A的相对分子质量为(　　) A．46 B．28 C．44 D．64 基础作业 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 13 能力作业 (建议用时：40分钟) 一、选择题 1．下列叙述正确的是(　　) A．1 mol任何气体的体积都为22.4 L B．1 mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4 L C．标准状况下，1 mol H2O所占的体积是22.4 L D．标准状况下，5.6 L O2的物质的量是0.25 mol 解析：A项，没有指明气体所处的状况；B项，没有指明物质的状态，气体摩尔体积仅适用于气体；C项，水在标准状况下不是气体。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 15 2．NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．标准状况下，1 mol任何微粒的体积都是22.4 L B．常温常压下，16 g O3和O2的混合物中含有NA个氧原子 C．常温常压下，11.2 L Cl2中含有分子数为0.5NA D．若体积为22.4 L的氢气中有NA个H2，则该气体一定处于标准状况下 解析：标准状况下，1 mol气体的体积为22.4 L，A错误；16 g O3和O2的混合物含1 mol氧原子，则氧原子数为NA，B正确；常温常压下，11.2 L Cl2的物质的量不是0.5 mol，分子数不是0.5NA，C错误；气体的体积受温度和压强影响，体积为22.4 L的氢气中有NA个H2，其物质的量为1 mol，但该气体不一定处于标准状况下，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 16 [名师点拨]　 (1)使用气体摩尔体积五注意 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 17 (2)气体摩尔体积的适用对象是气体，该气体可以是单一气体，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 能力作业 18 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 19 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 20 4．下列说法正确的是(　　) A．同温同压下，N2和H2的密度之比为14∶1 B．同温下，等体积Cl2和O2的压强之比为1∶1 C．同温同压下，等质量的NO2、N2O4中氧原子个数之比为1∶2 D．同温同压下，等体积CH4和CO2的质量之比为11∶4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 21 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 22 5．在同温同压时有如图所示两瓶体积相等的气体，瓶内气体的关系一定正确的是(　　) A．所含原子数相等 B．气体密度相等 C．气体质量相等 D．平均摩尔质量相等 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 23 解析：同温同压下，气体的体积之比等于物质的量之比，两瓶体积相等的气体，其物质的量相等。两瓶气体的物质的量相等，Cl2、H2与HCl都是双原子分子，则含有的原子数目相等，故A正确；左瓶中氢气和氯气的物质的量之比为1∶1时，两瓶中气体的质量相等，则密度、平均摩尔质量也相等，但左瓶中氢气和氯气的物质的量之比未知，两瓶中气体的质量、密度、平均摩尔质量不一定相等，故B、C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 24 6．在一定温度和压强下，50 mL A2气体与75 mL B2气体恰好化合生成50 mL某气体化合物，则该化合物的化学式为(　　) A．AB2 B．AB C．A3B D．A2B3 解析：相同条件下，不同气体体积之比等于其物质的量之比，还等于同一化学反应中参加反应的各物质的化学计量数之比，50 mL A2气体与75 mL B2气体恰好化合生成50 mL某气体化合物，则A2、B2与生成物的化学计量数之比＝50 mL∶75 mL∶50 mL＝2∶3∶2，设生成物为Z，反应方程式为2A2＋3B2===2Z，根据质量守恒定律，Z的化学式为A2B3。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 25 7．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(　　) 解析：质量相等时，气体的物质的量与摩尔质量成反比，同温同压下，气体的体积与物质的量成正比。所以，等质量的CH4、CO2、O2、SO2，物质的量关系：SO2<CO2<O2<CH4，体积的关系：SO2<CO2<O2<CH4。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 26 8．在标准状况下，一个装满氧气的容器质量为74 g，若装满氮气时质量是66 g，此容器的体积是(　　) A．4.48 L B．11.2 L C．22.4 L D．44.8 L 解析：假设气体的物质的量为n mol，容器的质量为m g，则：m g＋n mol×32 g/mol＝74 g，m g＋n mol×28 g/mol＝66 g。联立方程，解得n＝2，气体的体积为V＝2 mol×22.4 L/mol＝44.8 L。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 27 9．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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 28 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 29 10．三个密闭容器中分别充有N2、H2、O2三种气体，以下排序正确的是(　　) A．当它们的温度和压强均相同时，三种气体的密度：ρ(H2)>ρ(N2)>ρ(O2) B．当它们的质量、温度和体积均相同时，三种气体的压强：p(H2)>p(N2)>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(N2)>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(N2)>m(O2) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 30 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 31 11．容积不同的A、B两个密闭容器，A中充满氮气，B中充满CH4和CO2混合气体，同温同压下测得两容器中气体密度相同，下列叙述不正确的是(　　) A．容器A和容器B中所含气体质量一定不同 B．容器B中混合气体的密度是同温同压下氢气密度的14倍 C．容器B中CH4和CO2的质量之比为33∶16 D．容器A和容器B中所含气体分子数一定不同 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 32 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 33 12．一个密闭容器，中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)，将容器分成两部分，当左侧充入1 mol N2，右侧充入一定量的CO时，隔板处于如图位置(保持温度不变)，下列说法不正确的是(　　) A．左侧与右侧原子数之比为4∶1 B．右侧CO的质量为5.6 g C．右侧气体密度是相同条件下氢气密度的14倍 D．保持温度不变，若改变右侧CO的充入量而 使隔板处于容器正中间，则应充入0.75 mol CO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 34 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 35 二、非选择题 13．(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____________(保留三位有效数字)。 (2)在一定温度和压强下，0.4 mol某气体的体积为9.8 L，则该条件下的气体摩尔体积为____________。若此时压强为101 kPa，则温度________(填“高于”“低于”或“等于”)0 ℃。 (3)相同条件下，10 mL A2气体与30 mL B2气体恰好完全反应生成20 mL某气体C，则C的化学式为____________(用A、B表示)，推断中用到的理论、原理有______________________________。 1.75 0.75 34.9 g·mol－1 24.5 L·mol－1 高于 AB3或B3A 质量守恒定律、阿伏加德罗定律 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 36 14．某同学设计了测定气体摩尔体积的探究实验，利用氯酸钾分解制O2。 实验步骤如下： ①连接好实验装置，检查装置的气密性。 ②把适量的氯酸钾粉末和少量二氧化锰粉末混合均匀，放入干燥的试管中，准确称量试管和药品的总质量为15.95 g。 ③加热，开始反应，直到不再有气体产生为止。 ④测量排入量筒中水的体积为285.0 mL，换算 成标准状况下氧气的体积为279.7 mL。 ⑤准确称量试管和残留物的质量为15.55 g。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 37 根据上述实验过程，回答下列问题： (1)如何检查装置的气密性？ ______________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________。 往广口瓶中注满水，塞紧橡皮塞，按装置图连接好装置，用手将试管底部捂热，若观察到广口瓶中长玻璃管内液面上升，松开手后，过一会儿长玻璃管内的液面下降到原高度，则证明该装置气密性好 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 38 (2)以下是测量收集到气体体积必须包括的几个步骤： ①调整量筒的高度使广口瓶和量筒内的液面高度相同。 ②使试管和广口瓶内气体都冷却至室温。 ③读取量筒内液体的体积。 这三步操作的正确顺序是________。 进行③的实验操作时，若仰视读数，则读取氧气的体积________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 (3)实验过程中产生氧气的物质的量是________mol；实验测得氧气的摩尔体积是________L/mol(保留小数点后两位)。 ②①③ 偏小 0.0125 22.38 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 39 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 能力作业 40 　　　　　　　　　　　　　 R 解析：由题意知，eq \f(11.5 g,M（A）)＝eq \f(8 g,32 g·mol－1)，M(A)＝46 g·mol－1，则气体A的相对分子质量为46。 3．常温常压下，1 L的密闭容器中恰好可盛放n个N2分子和m个H2分子组成的混合气体，设阿伏加德罗常数的值为NA，则该状况下气体摩尔体积可近似表示为(　　) A．NA×(m＋n) L·mol－1 B．22.4×NA(m＋n) L·mol－1 C.eq \f(NA,m＋n) L·mol－1 D.eq \f(22.4（m＋n）,NA) L·mol－1 [名师点拨]　有关气体摩尔体积的几种计算 ①气体的物质的量n＝eq \f(V（g）,Vm)。 ②气体的密度ρ＝eq \f(m,V)＝eq \f(n·M,nVm)＝eq \f(M,Vm)。 ③气体的分子数N＝n·NA＝eq \f(V（g）,Vm)·NA。 ④气体的质量m＝n·M＝eq \f(V（g）,Vm)·M。 解析：由ρ＝eq \f(m,V)＝eq \f(nM,nVm)＝eq \f(M,Vm)可知，同温同压下气体密度之比等于摩尔质量之比，所以ρN2∶ρH2＝28∶2＝14∶1，A正确；由pV＝nRT可知，同温同体积时压强之比等于物质的量之比，物质的量未知，故无法得到压强之比，B错误；等质量的二氧化氮和四氧化二氮中，氧原子个数之比为eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(m,46)×2))∶eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(m,92)×4))＝1∶1，C错误；同温同压下，等体积甲烷和二氧化碳的物质的量相等，故质量之比等于摩尔质量之比，即16∶44＝4∶11，D错误。 解析：常温常压下，气体摩尔体积大于22.4 L·mol－1，则1 mol CO2的体积大于22.4 L，A错误；淀粉中C、H、O的原子个数之比为6∶10∶5，则质量之比为(6×12)∶(1×10)∶(5×16)＝36∶5∶40，C错误；22 g CO2的物质的量为eq \f(22 g,44 g·mol－1)＝0.5 mol，所含原子为1.5 mol，标准状况下H2O不为气体，11.2 L H2O的物质的量远远大于0.5 mol，故所含原子数目不相同，D错误。 解析：当温度和压强相同时，气体摩尔体积相同，根据ρ＝eq \f(M,Vm)知，气体密度与摩尔质量成正比，则三种气体的密度大小顺序是ρ(H2)<ρ(N2)<ρ(O2)，故A错误；质量、温度和体积均相同时，气体的摩尔质量越大，对应的气体压强越小，则三种气体的压强大小顺序是p(H2)>p(N2)>p(O2)，故B正确；质量、温度和压强均相同时，气体的摩尔质量越大，对应的气体体积越小，则这三种气体的体积大小顺序是V(O2)<V(N2)<V(H2)，故C错误；压强、体积和温度均相同时，气体的物质的量相同，则气体质量与摩尔质量成正比，所以三种气体的质量大小顺序是m(H2)<m(N2)<m(O2)，故D错误。 解析：A、B两个密闭容器容积不同，同温同压下测得两容器中气体密度相同，根据m＝ρV可知，容器A和容器B中所含气体质量一定不同，A正确；根据pM＝ρRT，同温同压下，摩尔质量之比等于密度之比，M(B)＝M(A)＝28 g·mol－1，M(H2)＝2 g·mol－1，ρ(B)∶ρ(H2)＝28∶2＝14∶1，B正确；设CH4的物质的量为a，CO2的物质的量为b，则eq \f(16 g·mol－1×a＋44 g·mol－1×b,a＋b)＝28 g·mol－1，解得eq \f(a,b)＝eq \f(4,3)，eq \f(m（CH4）,m（CO2）)＝eq \f(n（CH4）·M（CH4）,n（CO2）·M（CO2）)＝eq \f(4,3)×eq \f(16 g·mol－1,44 g·mol－1)＝eq \f(16,33)，C错误；同温同压下，A、B两个密闭容器容积不同，根据n＝eq \f(V,Vm)可知A、B两容器中气体的物质的量不同，根据n＝eq \f(N,NA)可知容器A和容器B中所含气体分子数一定不同，D正确。 解析：左右两侧气体温度、压强相同，体积之比等于物质的量之比，左右两侧体积之比为4∶1，则左右两侧气体物质的量之比为4∶1，所以右侧气体物质的量为eq \f(1,4)×1 mol＝0.25 mol，气体分子数与物质的量成正比，则左侧与右侧分子数之比为4∶1，每个氮气分子、一氧化碳分子均含有2个原子，故左侧与右侧原子数之比为4∶1，A正确；右侧CO的质量为28 g·mol－1×0.25 mol＝7 g，B错误；同温、同压下气体密度之比等于摩尔质量之比，则右侧气体密度是相同条件下氢气密度的eq \f(28 g·mol－1,2 g·mol－1)＝14倍，C正确；同温、同压下气体体积与物质的量成正比，隔板处于容器正中间时，左右两侧气体的物质的量相等，则需要再充入CO的物质的量为1 mol－0.25 mol＝0.75 mol，D正确。 eq \f(4,7) 解析：(2)在测量收集到O2的体积时，先将装置中的气体冷却至室温，否则气体受热膨胀时，会使排出水的体积偏大，然后调整量筒高度，使量筒内液面和广口瓶中液面相平，以保证广口瓶中气体的压强和外界气压相等，最后再读取量筒内水的体积。 (3)根据质量守恒定律，产生O2的质量为15.95 g－15.55 g＝0.4 g；n(O2)＝eq \f(0.4 g,32 g/mol)＝0.0125 mol，O2的摩尔体积为eq \f(0.2797 L,0.0125 mol)≈22.38 L/mol。 $