2.3.2 气体摩尔体积 讲义 -2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册

2026-06-12
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普通

资源信息

学段 高中
学科 化学
教材版本 高中化学人教版必修 第一册
年级 高一
章节 第三节 物质的量
类型 教案-讲义
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
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 815 KB
发布时间 2026-06-12
更新时间 2026-06-12
作者 左耳
品牌系列 -
审核时间 2026-06-11
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来源 学科网

摘要:

本讲义聚焦气体摩尔体积核心知识点,从微观角度梳理物质体积影响因素,区分固液与气体主要决定因素,引出标准状况,定义气体摩尔体积,延伸至阿伏加德罗定律及推论,构建从微观粒子到宏观体积的认知支架。 资料通过“对点练习”即时巩固概念,“易错归纳”澄清标准状况适用条件等误区,“课后作业”综合应用计算。体现化学观念中物质结构与性质的关联,科学思维的证据推理,课中辅助教师高效授课,课后助力学生查漏补缺,强化知识应用能力。

内容正文:

课时2.3.2 气体摩尔体积 一、决定物质体积大小的因素 1、物质体积大小的影响因素: 从微观角度看,物质体积大小取决于构成物质的粒子数目、大小及粒子间距离。 2、决定固体或液体体积的主要因素 固态、液态物质粒子间距小,决定其体积的主要因素是粒子数目和大小。1mol不同固态或液态物质粒子数相同,所以其体积主要取决于粒子大小。因不同固态、液态物质粒子大小不同,故1mol固态、液态物质体积不同。 3、决定气体体积的主要因素 对于气体,分子间距远大于分子直径,决定气体体积的主要因素是分子数目和间距。在分子数相同(如 1mol)时,体积主要取决于分子间距,而分子间距与温度、压强密切相关。在相同温度、压强下,任何气体分子间距可视为相等。所以,相同温度和压强下,分子数相同的任何气体体积相同。 4、标准状况的定义 将温度为0℃、压强为101 KPa的状态规定为标准状况,简写为:标况下或STP 【对点练习】 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、当温度和压强一定时,决定气体体积大小的主要因素是(  ) A.分子直径的大小 B.分子间距离的大小 C.分子间引力的大小 D.分子数目的多少 【答案】D 二、气体摩尔体积 1、定义:单位物质的量的气体所占有的体积,叫做气体的摩尔体积 2、符号:Vm 3、单位:L·mol-1(或L/mol) 4、计算公式:Vm= 5、影响气体摩尔体积的因素:气体所处的温度和压强 6、数值:①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 ②当温度和压强一定时,气体的摩尔体积为一定值 7、理解气体摩尔体积应注意的几个问题 (1)标准状况下的气体摩尔体积Vm=22.4 L·mol-1 ,非标准状况时不能使用。 (2)n= V/Vm 只适用于气态物质(单一或者混合气体) ,对于标准状况下的固态和液态物质(如水、酒精、碳、三氧化硫等),均不适用。 8、标准状况下,气体摩尔体积的有关计算 ①气体的物质的量n= mol; ②气体的摩尔质量M=Vm·ρ=22.4ρ g·mol-1; ③气体的分子数N=n·NA=·NA; ④气体的质量m=n·M=·M 【易错归纳】 1.标准状况下的气体摩尔体积 (1)1个条件:必须为标准状况。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。水、酒精、CCl4等物质在标准状况下不是气体。 (3)2个数据:“1 mol ”“约22.4 L”。 2.气体摩尔体积的适用范围 气体摩尔体积的适用范围是气体,可以是单一组分的气体,也可以是混合气体,如0.2 mol H2与0.8 mol O2的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L。需要注意的是混合气体中气体之间不能发生化学反应。 3.对22.4L·mol-1的理解:气体摩尔体积的数值与温度、压强有关;非标准状况下气体摩尔体积可能是22.4L·mol-1,也可能不是22.4L·mol-1。故1mol气体的体积若为22.4L,它所处的状况不一定是标准状况。 【对点练习】 1.下列说法中正确的有 ①标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是22.4L ②0.5molH2所占体积为11.2L ③标准状况下,1molH2O的体积为22.4L ④常温常压下,28gCO与N2的混合气体所含的原子数为2NA ⑤一定条件下,各种气体的气体摩尔体积都约为22.4L·mol-1 A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 【答案】A 【解析】①分子在标准状况下不一定为气态,标准状况下,6.02×1023个气体分子所占的体积约是22.4L,故①错误; ②没有明确是否为标准状况,0.5molH2所占体积不一定为11.2L,故②错误; ③标准状况下水不呈气态,1molH2O的体积不是22.4L,故③错误; ④CO与N2的摩尔质量都是28g/mol,都是双原子分子,常温常压下,28gCO与N2的混合气体的物质的量为1mol,所含的原子数为2NA,故④正确; ⑤非标准状况下,气体的气体摩尔体积不一定为22.4L·mol-1,故⑤错误; 正确的是④,选A。 2.下列关于气体摩尔体积的说法中正确的是(  ) A.标准状况下,1 mol H2O的体积是22.4 L B.22 g CO2的物质的量是0.5 mol,其体积为11.2 L C.只有标准状况下的气体摩尔体积是22.4 L·mol-1,其他条件下一定不是该值 D.标准状况下,1摩尔任何气体的体积都约是22.4 L 【答案】D 【解析】标准状况下,水是非气态,1 mol H2O的体积远远小于22.4 L,A错误;没有指明气体所处的温度与压强,不能确定CO2的体积,B错误;在273 ℃、202 kPa时,气体摩尔体积也是22.4 L·mol-1,C错误。 三、阿伏加德罗定律 1.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。 2.理想气体的状态方程:pV=nRT 其中:p为气体压强,V为气体体积,n为物质的量,R为常数,T为温度(单位为开尔文,符号是K) 注:①阿伏加德罗定律适用于任何气体,包括混合气体。 ②同温、同压、同体积、同分子数,“四同”相互制约,即“三同定一同”。由理想气体的状态方程结合物质的量的相关公式可以推出: 【对点练习】 1.在两个容积相同的容器中,一个盛有N2,另一个盛有C2H4和CO的混合气体。在同温同压下,两容器内的气体一定相同的物理量有(  ) ①分子数  ②原子数  ③质量 ④中子数  ⑤密度   ⑥气体摩尔体积 A.4项 B.5项 C.6项 D.3项 【答案】A 【解析】①在同温同压下,相同体积的任何气体含有相同的分子数,则相同体积的N2与C2H4和CO的混合气体的分子数相同,符合题意;②在同温同压下,相同体积的任何气体含有相同的分子数,物质的量相等,CO、N2是双原子分子、C2H4是6原子分子,则气体的原子数一定不相等,不符合题意;③CO、N2和C2H4的摩尔质量都是28 g·mol-1,N2的物质的量与C2H4和CO的总物质的量相等时,质量一定相等,符合题意;④CO的中子数为14,N2的中子数为14,C2H4的中子数为12,故两容器内气体的中子数一定不相等,不符合题意;⑤C2H4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,N2的相对分子质量为28,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相等,符合题意;⑥在相同温度和压强下,气体的摩尔体积相等,符合题意;综上所述,正确的有4项。 四、阿伏伽德罗定律的推论 相同条件 结论 语言叙述 公式 同温同压 同温同压下,气体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,气体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,气体密度之比等于摩尔质量之比 = 【对点练习】 1.下列说法不正确的是(  ) A.温度相同、体积相同的氧气和氮气分子数相同 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.等温等体积下,5 mol氧气和 2 mol氮气的压强之比等于5∶2 D.等温等压下,32 g 氧气和2 g氢气的体积之比等于1∶1 【答案】A 2.某市持续开展奥氧污染治理活动,下列有关说法错误的是 A.同温同压下,和两种气体的密度之比为2:3 B.同温同压下,等质量的和中所含氧原子个数之比为2:3 C.同温同压下,等质量的和两种气体的体积关系: D.同温同压下,若两种气体所占体积相同,和的质量之比为2:3 【答案】B 【解析】A.同温同压下,密度之比等于摩尔质量之比,故和两种气体的密度之比为2:3,A正确;B.同温同压下,等质量的和中所含氧原子个数之比为:=1:1,B错误;C.同温同压下,体积之比等于物质的量之比,故等质量的和两种气体体积之比为:=3:2,C正确;D.同温同压下,若两种气体所占体积相同,则物质的量相同,故和的质量之比为2:3,D正确;故选B。 2 g氢气的体积之比等于∶= 1∶1,故D正确。 五、混合气体的平均摩尔质量()或平均相对分子质量的计算 1、混合气体的平均摩尔质量: 2、求混合气体的平均摩尔质量的方法 1混合气体的平均摩尔质量: (2)已知混合气体的密度:=×224 六、摩尔质量M计算 (1)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA): (2)M在数值上和相对原子(Mr)相等:Mr(相对原子质量)= (3)根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ×22.4 L·mol-1 (4)根据气体的相对密度(D=ρ1/ρ2):=D 【对点练习】 1.相对分子质量为M的气态化合物VL(标准状况)溶于mg水中,得到溶液的质量分数为,物质的量浓度,密度为,则下列说法正确的是 A.相对分子质量M可表示为: B.溶液密度可表示为: C.溶液的质量分数可表示为 D.物质的量浓度c可表示为: 【答案】A 【解析】A.,则,,,则相对分子质量M可表示为:,A正确; B.根据,则溶液密度可表示为:,B错误; C.溶液的质量分数可表示为,C错误; D.物质的量浓度c可表示为:,D错误; 故选A。 =0.5M(Z),则====1∶1,故D错误。 2.在一定条件下,mgNH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),按要求填空。 (1)若所得混合气体对H2的相对密度为d,则混合气体的物质的量为________;NH4HCO3的摩尔质量为_____(用 含m、d的代数式表示) (2)所得混合气体的密度折合成标准状况为ρg·L-1,则混合气体的平均摩尔质量为______________ (3)在该条件下,所得NH3、CO2、H2O(g)的体积分数分别为a%、b%、c%,则混合气体的平均相对分子质量为______ 【答案】(1)mol 6dg·mol-1 (2)22.4ρg·mol-1 (3)17a%+44b%+18c% 七、阿伏加德罗常数正误判断 (1)是否有弱电解质电离。 (2)是否有离子水解。 (3)是否指明了溶液的体积。 (4)不要忽略溶剂水中H、O原子数目。 (5)Fe(OH)3胶体粒子数目小于形成胶体的Fe3+数目。 (6)物质的量、质量、微粒数目的多少均与温度、压强无关。 (7)气体的体积与温度、压强有关,Vm能否用22.4 L·mol-1。 【对点练习】 1.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A.标况下,18g水中含有键数为 B.7.8g 固体中含离子总数为 C.标准状况下,11.2L水中含有分子的数目为 D.1mol Fe与1mol 充分反应,转移电子数为 【答案】A 【解析】标况下,18g水为1mol,每个水分子含2个O-H键,故O-H键数为2,A正确;7.8g 为0.1mol,其由2个Na+和1个组成,总离子数为0.3,B错误;标准状况下,水为液体,11.2L无法通过气体摩尔体积计算分子数,C错误;1mol 最多转移2mol电子,该题量少,用算,转移电子数为2,D错误。故选A。 2.为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A.标准状况下,22.4L水中含有的水分子数为 B.5.6gFe与足量盐酸完全反应时,失去电子的数目为 C.常温常压下,CO和混合气体2.8g中含有的原子数为 D.溶液中,含有的氧原子总数为 【答案】C 【解析】标准状况下,水为液态或固态,无法用气体摩尔体积计算分子数,A错误;5.6g Fe(0.1mol)与盐酸反应生成Fe2+,失去0.2mol电子,即0.2NA,B错误;CO和N2的摩尔质量均为28g/mol,2.8g混合气体为0.1mol,含2×0.1=0.2mol原子,即0.2NA,C正确;Na2SO4溶液中溶质含4×0.5=2mol氧原子,但溶剂水含大量氧原子未计入,总氧原子数远大于2NA,D错误;故选C。 【课后作业】 1.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,各种气态物质的体积大小,由构成气体的分子大小决定 B.一定温度和压强下,各种气态物质的体积大小由构成气体的分子数决定 C.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数也不同 D.气体摩尔体积指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L 【答案】B 【解析】 对于气体物质,在一定温度和压强下,分子间的距离远大于分子本身的大小,因此其体积的大小主要由分子数的多少来决定,故A错误、B正确;气体的体积随温度和压强的变化而变化,体积不同的气体,在不同的条件下,其分子数可能相同,也可能不同,C错误;气体摩尔体积会随着温度、压强的变化而变化,22.4 L·mol-1是标准状况下的气体摩尔体积,故D错误。 2.下列说法正确的是(  ) A.22.4 L氧气中含有NA个氧气分子 B.标准状况下,0.5 mol水的体积约为11.2 L C.44 g二氧化碳的体积约是22.4 L D.标准状况下,2 mol氮气的体积约为44.8 L 【答案】D 【解析】A、C中都没有指明为标准状况;B中水为液态,其体积不可能为11.2 L。 3.下列说法正确的是(  ) ①标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L ②0.5 mol H2所占体积为11.2 L ③标准状况下,1 mol酒精的体积为22.4 L ④标准状况下,28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L ⑤各种气体的气体摩尔体积都约为22.4 L·mol-1 ⑥标准状况下,体积相同的气体所含的分子数相同 A.①③⑤ B.④⑥ C.③④⑥ D.①④⑥ 【答案】B 【解析】①中6.02×1023个分子在标准状况下所占体积不一定是22.4 L,因为这1 mol分子不一定是气体;②中没有指明气体所处状况,因此,0.5 mol H2的体积不一定是11.2 L;③中的酒精在标准状况下不是气体,错误;④中是混合气体,N2和CO的摩尔质量相等,二者以任意比例混合,其摩尔质量数值不变,28 g N2与CO的混合气体在标准状况下体积约为22.4 L;气体摩尔体积在标准状况下才是22.4 L·mol-1,故⑤错。 4.下列说法正确的是 A.次磷酸可用作金属表面的处理剂以及制造催化剂,它的摩尔质量是 B.标准状况下,和所含氧原子数目相等 C.氢中含有氢原子和电子 D.25℃、下,的体积大于22.4L 【答案】D 【解析】次磷酸的摩尔质量是66g∙mol−1,故A错误;标准状况下水不是气体,无法计算其物质的量,故B错误;用物质的量表示物质的多少时,必须指明所量度的微观粒子的名称,1mol氢指代不明确,故C错误;标准状况下,的体积为22.4L,温度升高气体的摩尔体积增大,则25℃、下,的体积大于22.4L,故D正确。故选D。 5.下列说法正确的是 A.常温常压下,1molN2的体积约为22.4L B.15gNO的物质的量为0.5mol C.N2H4中N、H原子的物质的量之比为2:1 D.NO2的摩尔质量为46g 【答案】B 【解析】标准状况下,1molN2的体积约为22.4L,A错误;15gNO的物质的量:,B正确;由化学式可知,N2H4中N、H原子的物质的量之比为1:2,C错误;NO2的摩尔质量为46g/mol,D错误。故选B。 6.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的 A.常温常压下,O2和O3的混合物共64 g,所含氧原子数目为2NA B.与足量水反应转移电子数目为0.2NA C.标准状况下,将通入水中,、、的数目之和为 D.28g由CO和组成的混合气体中含有的分子总数为 【答案】D 【解析】氧原子的摩尔质量为16 g/mol,64 g 和的混合物中氧原子的物质的量为:,氧原子数目为:,A错误;7.8 g的物质的量为:,与水的反应为:,每2mol 转移 2 mol 电子,因此 0.1 mol 转移 0.1 mol 电子;转移电子数目为:,B错误;标准状况下,的物质的量为:,与水的反应为:,该反应是可逆反应,反应中的转化不完全,因此 、、 的数目之和小于 ,C错误; 和 的摩尔质量均为28 g/mol,28 g 混合气体的总物质的量为:,分子总数为:,D正确。故选D。 7.用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是 A.含有个氦原子的氦气体积约为 B.25℃,,中含有的原子数为 C.在常温常压下,含有的分子数为 D.固体溶于水中,所得溶液浓度为 【答案】B 【解析】未说明是否处于标准状况,不能使用标准状况下气体摩尔体积进行计算,含有NA个氦原子的氦气物质的量为1mol,但体积不一定为22.4L,故A错误;25℃,时,的物质的量为= 0.5mol,含有的原子数= 0.5mol ×3NA mol-1 =1.5NA,故B正确;在常温常压下,气体摩尔体积不等于22.4L/mol,11.2LCl2含有的分子数不等于0.5NA,故C错误;1molMgCl2固体溶于1L水中,溶液体积不等于1L,所得溶液中浓度不等于2mol·L-1,故D错误。故选B。 8.下列叙述正确的是 A.标准状况下,水的体积为 B.氧气的摩尔质量等于 C.中含阿伏加德罗常数个原子 D.摩尔是一种物理量 【答案】C 【解析】标准状况下,水不是气态,则水(为1mol)的体积不为,A错误;氧气的摩尔质量等于32g/mol,B错误;为0.5mol,含有1molN,则含阿伏加德罗常数个原子,C正确;摩尔是物质的量的单位,不是一种物理量,D错误。故选C。 9.下列说法正确的是 A.中含有分子 B.标准状况下,所占的体积约为44.8L C.中含有的氢原子数目约为 D.硫酸溶液中含有个氧原子,则硫酸的物质的量是0.125mol 【答案】C 【解析】没有明确是否为标准状况,的物质的量不一定为1mol,故A错误;的物质的量是2mol,标准状况下水不是气体,所以体积不是44.8L,故B错误;中含有的氢原子数目约为,故C正确;硫酸溶液中含有硫酸和水,硫酸和水中都含氧原子,若含个氧原子,则硫酸的物质的量小于0.125mol,故D错误。故选C。 10.下列说法正确的是 A.任何气体的体积都约为 B.任何物质在标准状况下所占体积都约是 C.氢气和氧气的混合气,在标准状况下体积约为 D.氢气质量只在标准状况下才为 【答案】C 【解析】没有指明标况,1mol任何气体气体的体积不一定是22.4L,A错误;任何气体在标准状况下所占体积都约是,B错误;任何气体在标准状况下所占体积都约是,故氢气和氧气的混合气,在标准状况下体积约为,C正确;氢气质量为,与是否是标准状况无关,D错误。故选C。 11.在标准状况下①6.72L②个HCl分子③13.6g④0.2mol,下列对这四种气体的关系从大到小表达正确的是 a.体积②>③>①>④        b.密度②>③>④>① c.质量②>③>①>④        d.氢原子个数①>④>③>② A.abc B.bcd C.abd D.abcd 【答案】A 【解析】标准状况下①6.72L②个HCl分子③13.6g④0.2mol,他们的相关数据如下: a.体积:①;②;③;④,大小顺序为:②>③>①>④ ,排序正确; b.密度:在标准状况状况下,,而摩尔质量的值与相对原子质量(相对分子质量)的值相同,所以只要相对分子质量越大,密度越大:①:16;②HCl:36.5;③:34;④:17,大小顺序为:②>③>④>①,排序正确; c.质量:①:;②HCl:;③:13.6g;④:,大小顺序为:②>③>①>④,排序正确; d.氢原子个数:根据,只需要计算出H原子摩尔数就可以比较大小了,①:;②HCl:;③:;④:,大小顺序为:①>③>④>②,排序错误;正确的组合为:abc。 故答案为:A。 12.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 【分析】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,由此分析解答。 【解析】A.根据上述分析可知: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.根据上述分析可知: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.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.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; 故合理选项是B。 13.下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是 A.在标准状况下,气体的摩尔体积约为 B.在通常状况下,和所占的体积都约为 C.单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积 D.相同物质的量的气体的气体摩尔体积相同 【答案】C 【解析】气体摩尔体积就是单位物质的量的气体所占的体积,在标准状况下,气体的摩尔体积约为22.4L/mol,故A错误;气体摩尔体积22.4L/mol适用于标况下的气体,故通常状况下,和气体的体积不是22.4L,故B错误;气体摩尔体积就是单位物质的量的气体所占的体积,故C正确;气体摩尔体积只与气体的存在条件有关,与物质的量无关,温度压强相同时气体的摩尔体积相同,故D错误。故选:C。 14.下列关于气体摩尔体积的说法中,正确的是 A.由、组成的混合气体的体积约为 B.若气体摩尔体积为,则该气体一定处于标准状况 C.常温常压下,所占的体积约为 D.在标准状况下,中含有氮原子 【答案】D 【解析】在标准状况下,气体摩尔体积约为,混合气体在标准状况下的体积约为,但题干条件未知,故A项错误;若气体摩尔体积为,不能确定一定处于标准状况,如可通过升温减压或者降温增压实现,B项错误;常温常压下,气体摩尔体积大于,因此1mol气体的体积大于22.4L,C项错误;在标准状况下,的物质的量为,含有氮原子,D项正确;综上所述,正确的是D项。 15.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  ) A.标准状况下,40 g SO3所占的体积为11.2 L B.1 mol OH-所含的电子数为10NA C.标准状况下,28 g CO和N2的混合气体的体积为44.8 L D.1 mol NaHSO4晶体中含H+数目为NA 【答案】B 【解析】标准状况下,SO3为固体,故40 g SO3即0.5 mol SO3的体积小于11.2 L,A错误;1个OH-中含10个电子,故1 mol OH-中含10NA个电子,B正确;CO和氮气的摩尔质量均为28 g·mol-1,故28 g混合物的物质的量为1 mol,则标准状况下,气体的体积V=nVm=1 mol×22.4 L·mol-1=22.4 L,C错误;NaHSO4晶体中不含H+,D错误。 16..三种气体 X、Y、Z 的相对分子质量关系为M(X)<M(Y)=0.5M(Z),下列说法正确的是(  ) A.原子数相等的三种气体,质量最大的是Z B.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0.1 mol C.同温同压下,三种气体中密度最小的是X D.同温下,体积相同的两容器分别充a g Y气体和2a g Z气体,则压强之比为1∶2 【答案】C 【解析】根据m=nM=,分子数目相等的三种气体,相对分子质量越大,质量越大;因为不确定X、Y、Z三种气体分子中原子个数和组成,所以由原子数相等的三种气体不能确定三种气体的分子数,故A错误;气体的物质的量n=,Vm和气体的状态有关,三种气体体积均为2.24 L,Vm不一定等于22.4 L·mol-1,所以它们的物质的量不一定均为0.1 mol,故B错误;根据阿伏加德罗定律的推论知,同温同压下,气体的密度和相对分子质量成正比,则三种气体密度最小的是X,故C正确;同温同体积的气体物质的量之比等于压强之比,已知M(Y) 17.下列关说法不正确的是 A.摩尔是一个单位而非物理量 B.在标准状况下,气体的摩尔体积约为22.4 L·mol-1 C.摩尔质量与该物质的相对分子质量或相对原子质量相等 D.阿伏加德罗常数的值可用NA表示,单位是mol-1 【答案】C 【解析】摩尔是物质的量的单位,物质的量是7个国际基本物理量之一,故A正确;在标况下,1mol气体的体积为22.4L,气体的摩尔体积约为22.4 L/mol,故B正确;摩尔质量的数值与该物质的相对分子质量或相对原子质量相等,故C错误;阿伏加德罗常数的定义值是指0.012kg12C所含的原子数,阿伏加德罗常数的值可用NA表示,故D正确。故选C。 18.已知1.28 g某气体氧化物(化学式为RO2)在标准状况下的体积为448 mL (1)该氧化物的摩尔质量为________ (2)R的相对原子质量为________ (3)与3.6 g 水含有相同数目氧原子的该气体在标准状况下的体积为________ 【答案】(1) 64 g·mol-1 (2)32 (3) 2.24 L 【解析】(1)该气体的物质的量为0.448 L÷22.4 L·mol-1=0.02 mol,其摩尔质量为1.28 g÷0.02 mol=64 g·mol-1。(2)R的相对原子质量为64-32=32。(3)水的物质的量为3.6 g÷18 g·mol-1=0.2 mol,该气体的体积为0.2 mol÷2×22.4 L·mol-1=2.24 L。 19.同温同压下,A容器中充满O2,B容器中充满O3。 (1)若所含分子总数相等,则A容器和B容器的容积之比是________。 (2)若两容器中所含气体原子总数相等,则A容器和B容器的容积之比是________。 (3)若两容器的容积之比为3∶2,则O2和O3的物质的量之比为________,质量之比为________,密度之比为________ 【答案】(1)1:1 (2)3∶2 (3)3∶2 1:1 2∶3 【解析】(1)根据阿伏加德罗定律的推论知,同温同压下,若气体分子数相等,即气体的物质的量相等,则其体积必相等。(2)若两容器中所含原子总数相等,则分子数之比为3∶2,即物质的量之比为3∶2,故同温同压下气体的体积比为3∶2。(3)根据阿伏加德罗定律的推论知,同温同压下,气体的体积比等于物质的量之比,即3∶2;此时O2和O3两种气体的原子数相等,故气体质量相等;密度与气体体积成反比,为2∶3。 2 学科网(北京)股份有限公司 $ 课时2.3.2 气体摩尔体积 一、决定物质体积大小的因素 1、物质体积大小的影响因素: 从微观角度看,物质体积大小取决于构成物质的粒子数目、大小及粒子间距离。 2、决定固体或液体体积的主要因素 固态、液态物质粒子间距小,决定其体积的主要因素是粒子数目和大小。1mol不同固态或液态物质粒子数相同,所以其体积主要取决于粒子大小。因不同固态、液态物质粒子大小不同,故1mol固态、液态物质体积不同。 3、决定气体体积的主要因素 对于气体,分子间距远大于分子直径,决定气体体积的主要因素是分子数目和间距。在分子数相同(如 1mol)时,体积主要取决于分子间距,而分子间距与温度、压强密切相关。在相同温度、压强下,任何气体分子间距可视为相等。所以,相同温度和压强下,分子数相同的任何气体体积相同。 4、标准状况的定义 将温度为0℃、压强为101 KPa的状态规定为标准状况,简写为:标况下或STP 【对点练习】 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、当温度和压强一定时,决定气体体积大小的主要因素是(  ) A.分子直径的大小 B.分子间距离的大小 C.分子间引力的大小 D.分子数目的多少 二、气体摩尔体积 1、定义:单位物质的量的气体所占有的体积,叫做气体的摩尔体积 2、符号:Vm 3、单位:L·mol-1(或L/mol) 4、计算公式:Vm= 5、影响气体摩尔体积的因素:气体所处的温度和压强 6、数值:①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 ②当温度和压强一定时,气体的摩尔体积为一定值 7、理解气体摩尔体积应注意的几个问题 (1)标准状况下的气体摩尔体积Vm=22.4 L·mol-1 ,非标准状况时不能使用。 (2)n= V/Vm 只适用于气态物质(单一或者混合气体) ,对于标准状况下的固态和液态物质(如水、酒精、碳、三氧化硫等),均不适用。 8、标准状况下,气体摩尔体积的有关计算 ①气体的物质的量n= mol; ②气体的摩尔质量M=Vm·ρ=22.4ρ g·mol-1; ③气体的分子数N=n·NA=·NA; ④气体的质量m=n·M=·M 【易错归纳】 1.标准状况下的气体摩尔体积 (1)1个条件:必须为标准状况。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。水、酒精、CCl4等物质在标准状况下不是气体。 (3)2个数据:“1 mol ”“约22.4 L”。 2.气体摩尔体积的适用范围 气体摩尔体积的适用范围是气体,可以是单一组分的气体,也可以是混合气体,如0.2 mol H2与0.8 mol O2的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L。需要注意的是混合气体中气体之间不能发生化学反应。 3.对22.4L·mol-1的理解:气体摩尔体积的数值与温度、压强有关;非标准状况下气体摩尔体积可能是22.4L·mol-1,也可能不是22.4L·mol-1。故1mol气体的体积若为22.4L,它所处的状况不一定是标准状况。 【对点练习】 1.下列说法中正确的有 ①标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是22.4L ②0.5molH2所占体积为11.2L ③标准状况下,1molH2O的体积为22.4L ④常温常压下,28gCO与N2的混合气体所含的原子数为2NA ⑤一定条件下,各种气体的气体摩尔体积都约为22.4L·mol-1 A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 2.下列关于气体摩尔体积的说法中正确的是(  ) A.标准状况下,1 mol H2O的体积是22.4 L B.22 g CO2的物质的量是0.5 mol,其体积为11.2 L C.只有标准状况下的气体摩尔体积是22.4 L·mol-1,其他条件下一定不是该值 D.标准状况下,1摩尔任何气体的体积都约是22.4 L 三、阿伏加德罗定律 1.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。 2.理想气体的状态方程:pV=nRT 其中:p为气体压强,V为气体体积,n为物质的量,R为常数,T为温度(单位为开尔文,符号是K) 注:①阿伏加德罗定律适用于任何气体,包括混合气体。 ②同温、同压、同体积、同分子数,“四同”相互制约,即“三同定一同”。由理想气体的状态方程结合物质的量的相关公式可以推出: 【对点练习】 1.在两个容积相同的容器中,一个盛有N2,另一个盛有C2H4和CO的混合气体。在同温同压下,两容器内的气体一定相同的物理量有(  ) ①分子数  ②原子数  ③质量 ④中子数  ⑤密度   ⑥气体摩尔体积 A.4项 B.5项 C.6项 D.3项 四、阿伏伽德罗定律的推论 相同条件 结论 语言叙述 公式 同温同压 同温同压下,气体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,气体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,气体密度之比等于摩尔质量之比 = 【对点练习】 1.下列说法不正确的是(  ) A.温度相同、体积相同的氧气和氮气分子数相同 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.等温等体积下,5 mol氧气和 2 mol氮气的压强之比等于5∶2 D.等温等压下,32 g 氧气和2 g氢气的体积之比等于1∶1 2.某市持续开展奥氧污染治理活动,下列有关说法错误的是 A.同温同压下,和两种气体的密度之比为2:3 B.同温同压下,等质量的和中所含氧原子个数之比为2:3 C.同温同压下,等质量的和两种气体的体积关系: D.同温同压下,若两种气体所占体积相同,和的质量之比为2:3 五、混合气体的平均摩尔质量()或平均相对分子质量的计算 1、混合气体的平均摩尔质量: 2、求混合气体的平均摩尔质量的方法 1混合气体的平均摩尔质量: (2)已知混合气体的密度:=×224 六、摩尔质量M计算 (1)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA): (2)M在数值上和相对原子(Mr)相等:Mr(相对原子质量)= (3)根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ×22.4 L·mol-1 (4)根据气体的相对密度(D=ρ1/ρ2):=D 【对点练习】 1.相对分子质量为M的气态化合物VL(标准状况)溶于mg水中,得到溶液的质量分数为,物质的量浓度,密度为,则下列说法正确的是 A.相对分子质量M可表示为: B.溶液密度可表示为: C.溶液的质量分数可表示为 D.物质的量浓度c可表示为: 2.在一定条件下,mgNH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),按要求填空。 (1)若所得混合气体对H2的相对密度为d,则混合气体的物质的量为________;NH4HCO3的摩尔质量为_____(用 含m、d的代数式表示) (2)所得混合气体的密度折合成标准状况为ρg·L-1,则混合气体的平均摩尔质量为______________ (3)在该条件下,所得NH3、CO2、H2O(g)的体积分数分别为a%、b%、c%,则混合气体的平均相对分子质量为______ 七、阿伏加德罗常数正误判断 (1)是否有弱电解质电离。 (2)是否有离子水解。 (3)是否指明了溶液的体积。 (4)不要忽略溶剂水中H、O原子数目。 (5)Fe(OH)3胶体粒子数目小于形成胶体的Fe3+数目。 (6)物质的量、质量、微粒数目的多少均与温度、压强无关。 (7)气体的体积与温度、压强有关,Vm能否用22.4 L·mol-1。 【对点练习】 1.设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A.标况下,18g水中含有键数为 B.7.8g 固体中含离子总数为 C.标准状况下,11.2L水中含有分子的数目为 D.1mol Fe与1mol 充分反应,转移电子数为 2.为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是 A.标准状况下,22.4L水中含有的水分子数为 B.5.6gFe与足量盐酸完全反应时,失去电子的数目为 C.常温常压下,CO和混合气体2.8g中含有的原子数为 D.溶液中,含有的氧原子总数为 【课后作业】 1.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,各种气态物质的体积大小,由构成气体的分子大小决定 B.一定温度和压强下,各种气态物质的体积大小由构成气体的分子数决定 C.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数也不同 D.气体摩尔体积指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L 2.下列说法正确的是(  ) A.22.4 L氧气中含有NA个氧气分子 B.标准状况下,0.5 mol水的体积约为11.2 L C.44 g二氧化碳的体积约是22.4 L D.标准状况下,2 mol氮气的体积约为44.8 L 3.下列说法正确的是(  ) ①标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L ②0.5 mol H2所占体积为11.2 L ③标准状况下,1 mol酒精的体积为22.4 L ④标准状况下,28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L ⑤各种气体的气体摩尔体积都约为22.4 L·mol-1 ⑥标准状况下,体积相同的气体所含的分子数相同 A.①③⑤ B.④⑥ C.③④⑥ D.①④⑥ 4.下列说法正确的是 A.次磷酸可用作金属表面的处理剂以及制造催化剂,它的摩尔质量是 B.标准状况下,和所含氧原子数目相等 C.氢中含有氢原子和电子 D.25℃、下,的体积大于22.4L 5.下列说法正确的是 A.常温常压下,1molN2的体积约为22.4L B.15gNO的物质的量为0.5mol C.N2H4中N、H原子的物质的量之比为2:1 D.NO2的摩尔质量为46g 6.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的 A.常温常压下,O2和O3的混合物共64 g,所含氧原子数目为2NA B.与足量水反应转移电子数目为0.2NA C.标准状况下,将通入水中,、、的数目之和为 D.28g由CO和组成的混合气体中含有的分子总数为 7.用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是 A.含有个氦原子的氦气体积约为 B.25℃,,中含有的原子数为 C.在常温常压下,含有的分子数为 D.固体溶于水中,所得溶液浓度为 8.下列叙述正确的是 A.标准状况下,水的体积为 B.氧气的摩尔质量等于 C.中含阿伏加德罗常数个原子 D.摩尔是一种物理量 9.下列说法正确的是 A.中含有分子 B.标准状况下,所占的体积约为44.8L C.中含有的氢原子数目约为 D.硫酸溶液中含有个氧原子,则硫酸的物质的量是0.125mol 10.下列说法正确的是 A.任何气体的体积都约为 B.任何物质在标准状况下所占体积都约是 C.氢气和氧气的混合气,在标准状况下体积约为 D.氢气质量只在标准状况下才为 11.在标准状况下①6.72L②个HCl分子③13.6g④0.2mol,下列对这四种气体的关系从大到小表达正确的是 a.体积②>③>①>④        b.密度②>③>④>① c.质量②>③>①>④        d.氢原子个数①>④>③>② A.abc B.bcd C.abd D.abcd 12.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 13.下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是 A.在标准状况下,气体的摩尔体积约为 B.在通常状况下,和所占的体积都约为 C.单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积 D.相同物质的量的气体的气体摩尔体积相同 14.下列关于气体摩尔体积的说法中,正确的是 A.由、组成的混合气体的体积约为 B.若气体摩尔体积为,则该气体一定处于标准状况 C.常温常压下,所占的体积约为 D.在标准状况下,中含有氮原子 15.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(  ) A.标准状况下,40 g SO3所占的体积为11.2 L B.1 mol OH-所含的电子数为10NA C.标准状况下,28 g CO和N2的混合气体的体积为44.8 L D.1 mol NaHSO4晶体中含H+数目为NA 16..三种气体 X、Y、Z 的相对分子质量关系为M(X)<M(Y)=0.5M(Z),下列说法正确的是(  ) A.原子数相等的三种气体,质量最大的是Z B.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0.1 mol C.同温同压下,三种气体中密度最小的是X D.同温下,体积相同的两容器分别充a g Y气体和2a g Z气体,则压强之比为1∶2 17.下列关说法不正确的是 A.摩尔是一个单位而非物理量 B.在标准状况下,气体的摩尔体积约为22.4 L·mol-1 C.摩尔质量与该物质的相对分子质量或相对原子质量相等 D.阿伏加德罗常数的值可用NA表示,单位是mol-1 18.已知1.28 g某气体氧化物(化学式为RO2)在标准状况下的体积为448 mL (1)该氧化物的摩尔质量为________ (2)R的相对原子质量为________ (3)与3.6 g 水含有相同数目氧原子的该气体在标准状况下的体积为________ 19.同温同压下,A容器中充满O2,B容器中充满O3。 (1)若所含分子总数相等,则A容器和B容器的容积之比是________。 (2)若两容器中所含气体原子总数相等,则A容器和B容器的容积之比是________。 (3)若两容器的容积之比为3∶2,则O2和O3的物质的量之比为________,质量之比为________,密度之比为________ 2 学科网(北京)股份有限公司 $

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2.3.2  气体摩尔体积 讲义 -2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册
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2.3.2  气体摩尔体积 讲义 -2025-2026学年高一上学期化学人教版必修第一册
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