第04讲 摩尔质量 气体摩尔体积（暑假预习讲义）新高一化学沪科版

第04讲 摩尔质量 气体摩尔体积 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1. 理解决定物质体积大小的因素，理解气体摩尔体积的概念; 2. 掌握气体摩尔体积与物质的量之间的转换关系; 3. 运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算; 4. 了解阿伏加德罗定律及其推论，并能够运用阿伏加德罗定律解决简单问题。 预习重点 摩尔质量与质量的关系，利用气体体积求物质的量 预习难点 物质的量的求解和阿伏伽德罗推论的应用 情｜境｜启｜思 通常我们用质量来计量物质的多少，用体积来衡量物质的大小。那么1mol不同物质的质量究竟是多少？它们的体积又是多大呢？ 深｜研｜精｜炼 知识点01 摩尔质量 1. 摩尔质量基本概念 填表找规律 粒子符号 相对原子或相对分子质量 每个粒子的质量（g/个） 1mol物质含有的粒子数（个） 1mol 物质的质量（g） Fe 56 56 H2SO4 98 98 H2O 18 18 Na+ 23 23 科学家们把单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。 摩尔质量的符号为 M ，常用的单位为 g/mol 或 g·mol-1 【特别提醒】摩尔质量以g/mol为单位，其数值都与粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。 物质的摩尔质量是个定值，不随物质的质量，物质的量或体积等因素的改变而改变。 2. 物质的量、质量与摩尔质量的关系 单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。 物质的量(n)、摩尔质量（M）、质量（m）之间的关系： 粒子符号 摩尔质量（g/mol） 物质的量（mol） 物质的质量（g） Fe 56 1 56 H2SO4 98 2 196 H2O 18 2 36 Na+ 23 1 23 【例1】中含有0.1 mol氧原子，则X的相对原子质量为 A．14 B．28 C．21.6 D．31 【答案】A 【解析】1 mol X2O5含有5mol O，因此含有0.1 mol O时，,，即其相对分子质量为108，设X的相对原子质量为，则，解得，故选A。 【即练1】已知个X气体分子的质量为，则气体的摩尔质量是 A． B． C． D． 【答案】D 【解析】 个X气体分子的物质的量为：，则X气体的摩尔质量为：，答案选D。 【即练2】葡萄糖()是人体重要的能量来源，其摩尔质量为 A．180 B．180 g C． D． 【答案】C 【解析】葡萄糖的分子式为 ，其相对分子质量为，则葡萄糖的摩尔质量为180g·mol-1，答案选C。 知识点02 气体摩尔体积 1. 影响物质体积大小的因素 （1） 物质体积大小的影响因素 微观粒子影响物质体积大小的因素 粒子数目 粒子体积 粒子距离 由此可知，物质体积的大小取决于：构成这种物质的粒子数目、粒子的大小和粒子之间的距离这三个因素。 （2） 物质体积大小的决定因素 思考：相同粒子数目，固体、液体、气体的体积大小？为什么会出现这个情况？ 答: 相同粒子数目，气体体积 > 液体体积 > 固体体积 分子间距： 气体 ≫ 液体 > 气体 1. 固态分子和液体分子之间距离是非常小的，不同物质的粒子大小不同。 因此决定固体及液体体积大小的因素是 粒子数目 和 粒子大小 。 2. 对于气态分子，粒子之间的距离（一般指平均距离） 远大于 粒子本身的直径。 因此决定气体体积大小的因素是 粒子数目 与 粒子之间的距离 。 （3） 影响气体粒子之间距离的因素 条件 1mol气体 结论 温度相同时 当温度相同时，1mol气体的压强越大，气体体积越 小 （因为气体分子间间距变小） 压强相同时 升温后 当压强相同时，1mol气体的温度越高，气体的体积越 大。 （因为气体分子间距变大） 总结： 1.气体粒子间距会受到 温度 和 压强 的影响。 2.在相同的温度和压强下，任何理想气体粒子之间的距离可以看作是相等的。 【特别提醒】气体粒子间距会受到温度和压强的影响。在相同的温度和压强下，任何理想气体粒子之间的距离可以看作是相等的。 2. 气体摩尔体积的基本概念 （1） 定义： 单位物质的量的气体所占体积叫做气体摩尔体积，符号为 Vm 。常用的单位是L/mol （或L·mol-1）. （2） 影响因素 已知1mol不同气体在不同条件下的体积如下表所示： 气体 条件（温度、压强） 1mol气体体积/L H2 0℃、101Kpa 22.4 O2 0℃、101Kpa 22.4 H2 25℃、101Kpa 24.5 H2 0℃、202Kpa 11.2 H2 273℃、202Kpa 22.4 由表可知，气体摩尔体积的数值不是固定的，它取决于气体所处环境的 温度 与 压强 。 （3） 重要数据 在标准状况下（0℃、101Kpa）1mol 任何气体在标准状况下的体积约为 22.4L 。即气体摩尔体积约为 22.4L/mol . 3. 气体摩尔体积与n的转化关系 单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。 气体的物质的量(n)、气体摩尔体积(Vm)、气体的体积(V)之间的关系： 气体 条件（温度、压强） 气体摩尔体积(L/mol) 物质的量(mol) 气体体积(L) H2 0℃、101Kpa 22.4 1 O2 0℃、101Kpa 22.4 2 CO 0℃、101Kpa 22.4 44.8 CO2 0℃、101Kpa 22.4 11.2 因此气体的物质的量(n)、气体摩尔体积(Vm)、气体的体积(V)之间的关系： 【例2】如图中两条曲线分别表示气体、1g M气体在相同体积的容器中压强和温度的关系，试根据图判断M气体不可能是 A． B． C．CO D． 【答案】B 【解析】根据理想气体状态方程及可得出，同温、同体积、同质量时，压强与摩尔质量成反比，故，、、的摩尔质量均为，的摩尔质量为。 故答案为B； 【即练3】标准状况下，现有①  ②个HCl分子  ③  ④，下列关系正确的是 A．体积：②>③>①>④ B．质量：②>③>④>① C．氢原子数：①>④>②>③ D．物质的量：②>①>③>④ 【答案】A 【分析】计算各物质的物质的量，①=0.3 mol（标准状况下），②=0.5 mol，③=0.4 mol，④0.2 mol。 【解析】A．标准状况下，气体体积由物质的量决定，由分析知，物质的量：②＞③＞①＞④，则体积：②＞③＞①＞④，A正确； B．质量：①=4.8 g，②=18.25 g，③13.6 g，④=3.4 g，则质量：②＞③＞①＞④，B错误； C．氢原子的物质的量：①=1.2 mol，②=0.5 mol，③=0.8 mol，④=0.6 mol，由知，氢原子数：①＞③＞④＞②，C错误； D．由分析知，物质的量顺序为②＞③＞①＞④，D错误； 故答案选A。 【即练4】标准状况下，由1 g氦气、8 g氧气和11 g二氧化碳组成的混合气体，其体积约为 A．11.2 L B．14.0 L C．16.8 L D．22.4 L 【答案】C 【解析】氦气的物质的量==0.25 mol，氧气的物质的量==0.25 mol，二氧化碳的物质的量==0.25 mol，总物质的量=0.25+0.25+0.25=0.75 mol，标准状况下，体积=0.75 mol×22.4 L/mol=16.8 L，故选C。 知识点03 阿伏伽德罗推论 1. 阿伏伽德罗定律 理想气体状态方程：pV=nRT R为常数，值为8.31J/(mol·K) 理想气体状态方程，又称理想气体定律、普适气体定律，由法国科学家克拉珀龙，于1834年提出。描述理想气体的压强、体积、温度间关系的状态方程。 同温同压下，相同体积的任何气体具有相同的 物质的量 ，即阿伏伽德罗定律。 同温同压下，气体分子之间的 间距 相同，所以当分子数也相同时具有相同的 体积 。 2. 阿伏伽德罗定律推论 “三同定一同，两同成比例。” 推论1： 同温同压下，气体的体积与其物质的量成正比，即 推论2：同温同体积下，气体的压强与其物质的量成正比，即 。 推论3： 同温同压，气体的密度与其摩尔质量成正比，即 【例3】如图所示，在一个恒温恒压的容器中，上方活塞可自由移动。25℃、100kPa下，向其中充入CO和的混合气体使容器内体积等于5L，充分燃烧后，恢复25℃、100kPa，容器内体积为4L，下列说法错误的是 A．反应前后气体的总物质的量之比为5:4 B．反应前CO和的物质的量之比可能为3:2 C．反应前CO和的物质的量之比可能为4:1 D．若为恒温恒容容器，其他条件不变，反应后容器内压强为80kPa 【答案】B 【解析】A．恒温恒压下，体积比等于物质的量比，反应前后体积比5:4，故反应前后气体的总物质的量之比为5:4，A正确； B．反应为，设反应前CO为x mol、为y mol，若CO完全反应，，解得；若完全反应，，解得，故反应前物质的量之比不可能为3:2，B错误； C．由B选项的分析可知，当氧气完全反应时，反应前CO和O2的物质的量之比可能为4:1，C正确； D．恒温恒容下，压强比等于物质的量比，因反应前后气体的总物质的量之比为5:4，故反应后压强为100kPakPa，D正确； 故选B。 【即练5】在一定温度下，用一个可自由滑动的隔板将密闭容器分成左右两部分，左侧充入，右侧充入和的混合气体共，此时隔板位置如图。下列说法正确的是 A．右侧的质量为 B．右侧混合气体中 C．右侧混合气体密度是相同条件下氢气密度的32倍 D．若向右侧再充入相同的混合气体，则隔板向左滑动至刻度2位置 【答案】A 【分析】同温同压下，气体体积比等于物质的量之比。左侧充入，隔板在刻度3处，左侧占3份体积，右侧占1份体积，因此右侧混合气体的总物质的量为：，设CO的物质的量为x，的物质的量为y，则，解得x=1.5 mol，y=0.5 mol。 【解析】A．右侧CO的质量为，A正确； B．，，故，B错误； C．混合气体平均摩尔质量，相同条件下密度比等于摩尔质量比，故与氢气密度比为，即密度是氢气的16倍，C错误； D．再充入64 g相同混合气体，右侧总物质的量变为4 mol，左侧仍为6 mol，体积比等于物质的量之比为，隔板不可能停在刻度2处，D错误； 故答案选A。 【即练6】下列说法正确的是 A．同温同压下，CO和的密度相等 B．常温常压下，和的混合气体含有O原子的物质的量为1.5 mol C．通常情况下，含有1 mol氦原子的氦气的体积为22.4 L D．同温同压下，等物质的量的NO和，体积比为15：23 【答案】A 【解析】A．同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比，CO的摩尔质量为28 g/mol，N2的摩尔质量为28 g/mol，二者摩尔质量相等，则密度相等，A符合题意； B．O2和O3均由O原子构成，16 g混合气体中O原子的物质的量为，而非1.5 mol，B不符合题意； C．标准状况下，含有1 mol氦原子的氦气的体积为22.4 L，通常情况下不确定其存在条件，C不符合题意； D．同温同压下，等物质的量的气体体积之比为1：1，与气体的化学式无关，D不符合题意； 故选A。 1．已知氯酸钠与浓盐酸反应生成氯气：，下列关于该反应的说法正确的是(用表示阿伏加德罗常数的值) A．中含有数目为 B．中含有离子数目为 C．标准状况下，的体积约为 D．标准状况下，中含氢原子数目为 【答案】C 【解析】A．NaClO3由和构成，不含，故1mol 中数目为0，A错误； B．58.5g 的物质的量为1mol，1mol 含1mol 和1mol ，总离子数为2NA，B错误； C．71g 的物质的量为，标准状况下1mol气体的体积约为22.4L，C正确； D．标准状况下H2O不是气体，不能用气体摩尔体积计算其物质的量，氢原子数远大于2NA，D错误； 故答案选C。 2．某物质A在一定条件下加热分解，产物都是气体，分解方程式为2AB+2C+2D。测得生成的混合气体对氢气的相对密度为d，则A的相对分子质量为 A．7d B．5d C．3d D．2d 【答案】B 【解析】混合气体对氢气的相对密度为 d，混合气体平均摩尔质量为2d ，设 2 mol A 分解，生成 1 mol B， 2 mol C， 2 mol D，混合气体总物质的量为 5 mol，总质量为5 × 2d = 10d g，由质量守恒， 2 mol A 的质量为10d g， A 的摩尔质量为5d ， 故选B。 3．某气体在标准状况下的密度为，则该气体的相对分子质量为 A．28 B．32 C．36 D．42 【答案】D 【解析】标准状况下气体摩尔体积为，根据摩尔质量公式，代入数据得，相对分子质量在数值上等于摩尔质量，故该气体相对分子质量为42。 故答案选D。 4．我国科学家开发了具有可变孔径的新型三维MOFs材料，实现了从、、混合气体中一步分离、提纯的目的。已知：同温同压下，气体扩散速率与相对分子质量之间的定量关系为。下列叙述正确的是 A．标准状况下，等体积的、、含原子数之比为 B．常温常压下，气体的密度由大到小： C．等质量的和，的体积小于 D．同温同压下，气体扩散等距离需要的时间： 【答案】D 【解析】A．标准状况下等体积的、、物质的量相等，1个分子含4个原子，1个分子含6个原子，1个分子含8个原子；故原子数之比为，而非，A不符合题意； B．常温常压下气体密度与相对分子质量成正比，相对分子质量：；故密度由大到小为，B不符合题意； C．等质量时，物质的量与摩尔质量成反比，摩尔质量，则物质的量，但体积还与温度、压强有关，故无法说明的体积小于，C不符合题意； D．同温同压下气体扩散速率与成正比，相对分子质量，则扩散速率；扩散等距离所需时间与速率成反比，故时间，D符合题意； 故选D。 5．空气中含有N2、O2、CO2等气体。关于同温同压下等质量的三种气体，下列关系正确的是 A．摩尔质量： B．体积： C．物质的量： D．密度： 【答案】D 【解析】A．已知摩尔质量若以g/mol做单位的话在数值上等于其相对原子或分子质量，则摩尔质量实际为M(CO2) = 44 g/mol > M(O2) = 32 g/mol > M(N2) = 28 g/mol，A不合题意； B．同温同压下，体积V与物质的量n成正比，而n =，等质量时n(N2) > n(O2) > n(CO2)，故体积不等，B不合题意； C．物质的量n =，等质量时n(CO2) = < n(O2) = < n(N2) = ，C不合题意； D．已知同温同压下，气体的密度ρ =，与气体的摩尔质量成正比，故ρ(CO2) > ρ(O2) > ρ(N2)，D符合题意； 故答案为D。 6．相同温度和压强下，用等质量CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出如图所示四个体积大小不同的气球，下列说法正确的是 A．气球②中装的是O2 B．气球①和气球③中气体物质的量相等 C．气球③和气球④中气体密度之比为2∶1 D．气球①和气球④的体积之比为2∶3 【答案】C 【分析】相同温度和压强下，气体摩尔体积一定，气体的质量相同时，根据“V=nVm=”可知，气体的体积与摩尔质量成反比，摩尔质量：M(CH4)＜M(O2)＜M(CO2)＜M(SO2)，则①②③④分别是SO2、CO2、O2、CH4，据此解答。 【解析】A．由分析可知，气球②中装的是CO2，A错误； B．相同温度和压强下，气体摩尔体积一定，气球①和气球③中体积不等，则气体物质的量不相等，B错误； C．根据“ρ=”可知，相同温度和压强下，气体密度之比等于其摩尔质量之比，则气球③和气球④中气体密度之比为32 g/mol∶16 g/mol=2∶1，C正确； D．相同温度和压强下，气体摩尔体积一定，气体的质量相同时，根据“V=nVm=”可知，气体的体积之比等于其摩尔质量的反比，所以气球①和气球④的体积之比为16 g/mol∶64 g/mol=1∶4，D错误； 故选C。 7．下列叙述中，正确的是 A．1 mol H2的质量只有在标准状况下才约为2 g B．在标准状况下，某物质的体积是22.4 L，则可认为该物质的物质的量约是1 mol C．在20℃时，1 mol任何气体的体积总比22.4 L大 D．1 mol H2和O2的混合气体，在标准状况下的体积约为22.4 L 【答案】D 【解析】A．1 mol 的质量由公式计算得，质量仅和物质的量、摩尔质量有关，与温度压强无关，不需要在标准状况下，A错误； B．标准状况下气体摩尔体积约为，因此体积为的气体，物质的量，但未排除标准状况下为非气态的物质（如H2O、SO3等），B错误； C．气体体积由温度、压强、物质的量共同决定，时压强不确定，1 mol气体的体积不一定比大，C错误； D．标准状况下气体摩尔体积适用于任何不发生反应的气体（包括混合气体），1 mol该混合气体的体积约为，D正确； 因此答案选D； 8．在一个总容积固定的恒温容器中，有两个可左右滑动的密封隔板，在A、B、C内分别充入等质量的三种气体，当隔板静止时，A、B、C的体积比为。下列说法不正确的是 A．物质的量： B．密度： C．摩尔质量： D．抽走隔板后，所得混合气体的平均摩尔质量为56g/mol 【答案】D 【解析】A．该条件为同温同压，气体体积比等于物质的量比，故，A正确； B．等质量条件下，气体的密度与体积成反比，，B正确； C．该条件为同温同压，，等质量下，摩尔质量与物质的量成反比，故：，C正确； D．设三种气体的质量分别为44 g，CO2的物质的量为1mol，由A可知， ，则，气体的总物质的量为：2mol，抽走隔板后，混合气体的平均摩尔质量为：，D错误； 故选D。 9．同温同压下，将的气体均匀混合，下列关于该混合气体的说法错误的是 A．与的分子数目之比为 B．与的质量之比为 C．该混合气体与的密度之比为 D．混合气体的平均摩尔质量为 【答案】D 【分析】同温同压下，气体体积之比等于物质的量之比，则氢气与二氧化碳的物质的量之比为，可假设氢气的物质的量为3mol，二氧化碳的物质的量为2mol，据此解答。 【解析】A．同温同压下，气体体积之比等于分子数目之比，因此与的分子数目之比为，A正确； B．由可知，与的质量之比为 ，B正确； C．同温同压下，气体密度之比等于摩尔质量之比。混合气体平均摩尔质量 ，摩尔质量为，二者密度之比为 ，C正确； D．由上述计算可知，混合气体的平均摩尔质量为，不是，D错误； 故选D。 10．已知一定温度和体积下气体的压强与分子数成正比，表示1个标准大气压。将一定质量的炭粉和氧气在耐压密闭容器中用电热丝引燃使之恰好完全反应，并利用压强传感器测定容器内的气压变化，如下图为气压变化图像。下列说法正确的是 A．参加反应的C和的质量之比为3：7 B．AB段温度已经达到炭粉着火点 C．生成的CO和的物质的量之比为4：3 D．D点对应生成的产物只有 【答案】C 【分析】炭粉燃烧既能生成二氧化碳，也能生成一氧化碳，根据化学方程式：，一定温度和体积下气体的压强与气体分子数成正比，则若完全生成二氧化碳，则初始压强和最终压强相等，若全部生成一样化碳，则最终压强为起始压强的2倍，但图示中显示最终压强为起始压强的1.4倍，所以反应生成一氧化碳和二氧化碳的混合物，设反应生成，则消耗氧气的物质的量为，结合图可知，则；所以生成的CO和CO2的物质的量比为，据此解题。 【解析】A．根据分析可知，生成CO、CO2的物质的量比为4:3，根据元素守恒，参加反应的C和O2的质量比=，A错误； B．BC段比AB段陡峭，则AB 段电热丝放热，使容器内压强变大，但温度没有达到炭粉的着火点，BC段炭粉燃烧，生成一氧化碳以及燃烧放出热量使压强陡增，B错误； C．根据分析可知，生成的CO和CO2的物质的量比为，C正确； D．根据分析可知，反应后生成一氧化碳和二氧化碳，故D点对应生成的产物有CO和CO2，D错误； 故选C。 11．填空：设NA为阿伏加德罗常数的值 （1）含有10NA个电子的OH-的物质的量为_______mol。 （2）10.6gNa2CO3含有的氧原子数目为_______个。 （3）含NA个氧原子数的氧气在标准状况时的体积为_______L。 （4）标准状况时，22.4LH2S含有的氢原子与_______molCH4含有的氢原子相同。 （5）O2与O3的混合物32g，含有的氧原子的物质的量为_______mol。 （6）已知H2与O2的质量比为1:16，求在同温同压时两者的体积之比为_______。 （7）12.4g含，则的摩尔质量为_______，R的相对原子质量为_______。 【答案】（1）1 （2）0.3NA （3）11.2 （4）0.5 （5）2 （6）1:1 （7）62g/mol 16 【解析】（1）1个含有10个电子，含有个电子，则氢氧根的物质的量为。 （2），1个含有3个氧原子，则氧原子的物质的量为，氧原子数目为。 （3）一个氧气分子含有两个氧原子，故含个氧原子数的氧气为，在标准状况时的体积为。 （4）标准状况时，，含有，1个CH4分子含有4个氢原子，则含氢原子物质的量为2 mol的CH4的物质的量为。 （5）与 都是由氧原子构成，32 g混合物含有的氧原子的物质的量为。 （6）已知H2与O2的质量比为1:16，设氢气质量为m g，则氧气质量为16 m g，、，同温同压时，气体体积之比等于物质的量之比，所以两者的体积之比为。 （7）12.4g含，则，的摩尔质量为：；R的相对原子质量为。 12．完成下列问题 （1）在紫外线作用下，氧气可转化为臭氧：，低空臭氧的浓度过高时对人体有害，因此要尽量避免在阳光强烈照射的中午前后进行户外活动。和的混合气体中含有氧原子的数目为___________，用表示阿伏加德罗常数的值)。与的关系是___________。 （2）在一定条件下，由氢、氧两种原子组成的化合物，完全分解产生氧气3.36 L（标准状况），则该化合物中的氢原子的物质的量为___________。 （3）在标准状况下CO与的混合气体，体积为。该混合气体中与的物质的量比为___________。 （4）同温同压下，同体积的和气体，氧原子数之比为___________，密度之比为___________。 【答案】（1） 同素异形体 （2） （3） （4） 【解析】（1）混合气体中仅含原子，质量为1.6g，的摩尔质量为16g/mol，则氧原子的物质的量为；氧原子数目为；与是由同种元素组成的不同单质，二者互为同素异形体； （2）标准状况，则的物质的量为，质量为； 根据质量守恒，化合物中氢元素质量为，氢原子的物质的量为； （3）标准状况下，混合气体体积为11.2L，则总物质的量为； 设的物质的量为，的物质的量为，则： 解得，，则； （4）同温同压下，同体积的气体物质的量相等；中含2个原子，中含2个原子，故氧原子数之比为；同温同压下，气体密度之比等于摩尔质量之比，摩尔质量为44 g/mol，摩尔质量为64 g/mol，故密度之比为。 13．按要求解答下列问题。 （1）已知标准状况下，气体A的密度为，则气体A的相对分子质量为________，可能是________气体。 （2）CO和的混合气体18 g，完全燃烧后测得的体积为11.2 L（标准状况），则： ①混合气体在标准状况下的密度是________。 ②混合气体的平均摩尔质量是________。 （3）在一定条件下，完全分解生成、、，若所得气体对的相对密度为d，则该混合气体的平均相对分子质量为________（用含m、d的代数式表示，下同），混合气体的物质的量为________，的摩尔质量为________。 【答案】（1）64 （2）1.61 36 （3）2d 【解析】（1）。 S原子相对原子质量为32、O原子相对原子质量为16，该气体可能是。 （2）①18 g CO和的混合气体的总体积为11.2 L，在标准状况下，该混合气体的物质的量为0.5 mol，设CO的物质的量为，的物质的量为，则解得，。 混合气体在标准状况下的密度为。 ②。 （3）根据密度之比等于相对分子质量之比，设、、的平均相对分子质量为M，则有，，故M=2d。 由得，故混合气体的物质的量为。 根据化学方程式，的物质的量为，所以的摩尔质量为。 14．回答下列问题： （1）设为阿伏加德罗常数的值，则中所含氢原子个数为___________。 （2）个的质量为___________，含有电子的物质的量为___________。 （3）在标准状况下，和的混合气体质量为，体积为，则所占的体积是___________，质量是___________。 （4）现有、两种气态化合物，其摩尔质量之比为。试回答下列问题。 ①同温同压下，、两种气体的密度之比为___________。 ②相同温度下，在两个相同容积的密闭容器中分别充入、，若两个容器中气体的密度相等，则充有、两种气体的两个容器中的压强之比为___________。 【答案】（1） （2）8.55 （3）11.2 14 （4） 【解析】（1）的物质的量为，含氢原子的物质的量为，氢原子个数为； （2）个的物质的量为，质量为；1个含10个电子，故电子的物质的量为； （3）标准状况下，混合气体的物质的量为。设为，为，则，解得，的体积为，质量为； （4）①同温同压下，气体密度之比等于摩尔质量之比，故； ②相同温度、相同体积、密度相等时，气体质量相等，物质的量之比；同温同容下，压强之比等于物质的量之比，故。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第04讲 摩尔质量 气体摩尔体积 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1. 理解决定物质体积大小的因素，理解气体摩尔体积的概念; 2. 掌握气体摩尔体积与物质的量之间的转换关系; 3. 运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算; 4. 了解阿伏加德罗定律及其推论，并能够运用阿伏加德罗定律解决简单问题。 预习重点 摩尔质量与质量的关系，利用气体体积求物质的量 预习难点 物质的量的求解和阿伏伽德罗推论的应用 情｜境｜启｜思 通常我们用质量来计量物质的多少，用体积来衡量物质的大小。那么1mol不同物质的质量究竟是多少？它们的体积又是多大呢？ 深｜研｜精｜炼 知识点01 摩尔质量 1. 摩尔质量基本概念 填表找规律 粒子符号 相对原子或相对分子质量 每个粒子的质量（g/个） 1mol物质含有的粒子数（个） 1mol 物质的质量（g） Fe 56 56 H2SO4 98 98 H2O 18 18 Na+ 23 23 科学家们把单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。 摩尔质量的符号为 ，常用的单位为 或 【特别提醒】摩尔质量以g/mol为单位，其数值都与粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。 物质的摩尔质量是个定值，不随物质的质量，物质的量或体积等因素的改变而改变。 2. 物质的量、质量与摩尔质量的关系 单位物质的量的物质所具有的质量叫做摩尔质量。 物质的量(n)、摩尔质量（M）、质量（m）之间的关系： 粒子符号 摩尔质量（g/mol） 物质的量（mol） 物质的质量（g） Fe 56 1 56 H2SO4 98 2 196 H2O 18 2 36 Na+ 23 1 23 【例1】中含有0.1 mol氧原子，则X的相对原子质量为 A．14 B．28 C．21.6 D．31 【即练1】已知个X气体分子的质量为，则气体的摩尔质量是 A． B． C． D． 【即练2】葡萄糖()是人体重要的能量来源，其摩尔质量为 A．180 B．180 g C． D． 知识点02 气体摩尔体积 1. 影响物质体积大小的因素 （1） 物质体积大小的影响因素 微观粒子影响物质体积大小的因素 粒子数目 粒子体积 粒子距离 由此可知，物质体积的大小取决于：构成这种物质的粒子数目、粒子的大小和粒子之间的距离这三个因素。 （2） 物质体积大小的决定因素 思考：相同粒子数目，固体、液体、气体的体积大小？为什么会出现这个情况？ 答: 相同粒子数目，气体体积 > 液体体积 > 固体体积 分子间距： ≫ > 1. 固态分子和液体分子之间距离是非常小的，不同物质的粒子大小不同。 因此决定固体及液体体积大小的因素是 和 。 2. 对于气态分子，粒子之间的距离（一般指平均距离） 粒子本身的直径。 因此决定气体体积大小的因素是 与 。 （3） 影响气体粒子之间距离的因素 条件 1mol气体 结论 温度相同时 当温度相同时，1mol气体的压强越大，气体体积越 （因为 ） 压强相同时 升温后 当压强相同时，1mol气体的温度越高，气体的体积越 。 （因为 ） 总结： 1.气体粒子间距会受到 和 的影响。 2.在相同的温度和压强下，任何理想气体粒子之间的距离可以看作是相等的。 【特别提醒】气体粒子间距会受到温度和压强的影响。在相同的温度和压强下，任何理想气体粒子之间的距离可以看作是相等的。 2. 气体摩尔体积的基本概念 （1） 定义： 单位物质的量的气体所占体积叫做气体摩尔体积，符号为 。常用的单位是L/mol （或L·mol-1）. （2） 影响因素 已知1mol不同气体在不同条件下的体积如下表所示： 气体 条件（温度、压强） 1mol气体体积/L H2 0℃、101Kpa 22.4 O2 0℃、101Kpa 22.4 H2 25℃、101Kpa 24.5 H2 0℃、202Kpa 11.2 H2 273℃、202Kpa 22.4 由表可知，气体摩尔体积的数值不是固定的，它取决于气体所处环境的 与 。 （3） 重要数据 在标准状况下（0℃、101Kpa）1mol 任何气体在标准状况下的体积约为 。即气体摩尔体积约为 . 3. 气体摩尔体积与n的转化关系 单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。 气体的物质的量(n)、气体摩尔体积(Vm)、气体的体积(V)之间的关系： 气体 条件（温度、压强） 气体摩尔体积(L/mol) 物质的量(mol) 气体体积(L) H2 0℃、101Kpa 22.4 1 O2 0℃、101Kpa 22.4 2 CO 0℃、101Kpa 22.4 44.8 CO2 0℃、101Kpa 22.4 11.2 因此气体的物质的量(n)、气体摩尔体积(Vm)、气体的体积(V)之间的关系： 【例2】如图中两条曲线分别表示气体、1g M气体在相同体积的容器中压强和温度的关系，试根据图判断M气体不可能是 A． B． C．CO D． 【即练3】标准状况下，现有①  ②个HCl分子  ③  ④，下列关系正确的是 A．体积：②>③>①>④ B．质量：②>③>④>① C．氢原子数：①>④>②>③ D．物质的量：②>①>③>④ 【即练4】标准状况下，由1 g氦气、8 g氧气和11 g二氧化碳组成的混合气体，其体积约为 A．11.2 L B．14.0 L C．16.8 L D．22.4 L 知识点03 阿伏伽德罗推论 1. 阿伏伽德罗定律 理想气体状态方程：pV=nRT R为常数，值为8.31J/(mol·K) 理想气体状态方程，又称理想气体定律、普适气体定律，由法国科学家克拉珀龙，于1834年提出。描述理想气体的压强、体积、温度间关系的状态方程。 同温同压下，相同体积的任何气体具有相同的 ，即阿伏伽德罗定律。 同温同压下，气体分子之间的 相同，所以当分子数也相同时具有相同的 阿伏伽德罗定律推论 “三同定一同，两同成比例。” 推论1： 同温同压下，气体的体积与其物质的量成正比，即 推论2：同温同体积下，气体的压强与其物质的量成正比，即 。 推论3： 同温同压，气体的密度与其摩尔质量成正比，即 【例3】如图所示，在一个恒温恒压的容器中，上方活塞可自由移动。25℃、100kPa下，向其中充入CO和的混合气体使容器内体积等于5L，充分燃烧后，恢复25℃、100kPa，容器内体积为4L，下列说法错误的是 A．反应前后气体的总物质的量之比为5:4 B．反应前CO和的物质的量之比可能为3:2 C．反应前CO和的物质的量之比可能为4:1 D．若为恒温恒容容器，其他条件不变，反应后容器内压强为80kPa 【即练5】在一定温度下，用一个可自由滑动的隔板将密闭容器分成左右两部分，左侧充入，右侧充入和的混合气体共，此时隔板位置如图。下列说法正确的是 A．右侧的质量为 B．右侧混合气体中 C．右侧混合气体密度是相同条件下氢气密度的32倍 D．若向右侧再充入相同的混合气体，则隔板向左滑动至刻度2位置 【即练6】下列说法正确的是 A．同温同压下，CO和的密度相等 B．常温常压下，和的混合气体含有O原子的物质的量为1.5 mol C．通常情况下，含有1 mol氦原子的氦气的体积为22.4 L D．同温同压下，等物质的量的NO和，体积比为15：23 1．已知氯酸钠与浓盐酸反应生成氯气：，下列关于该反应的说法正确的是(用表示阿伏加德罗常数的值) A．中含有数目为 B．中含有离子数目为 C．标准状况下，的体积约为 D．标准状况下，中含氢原子数目为 2．某物质A在一定条件下加热分解，产物都是气体，分解方程式为2AB+2C+2D。测得生成的混合气体对氢气的相对密度为d，则A的相对分子质量为 A．7d B．5d C．3d D．2d 3．某气体在标准状况下的密度为，则该气体的相对分子质量为 A．28 B．32 C．36 D．42 4．我国科学家开发了具有可变孔径的新型三维MOFs材料，实现了从、、混合气体中一步分离、提纯的目的。已知：同温同压下，气体扩散速率与相对分子质量之间的定量关系为。下列叙述正确的是 A．标准状况下，等体积的、、含原子数之比为 B．常温常压下，气体的密度由大到小： C．等质量的和，的体积小于 D．同温同压下，气体扩散等距离需要的时间： 5．空气中含有N2、O2、CO2等气体。关于同温同压下等质量的三种气体，下列关系正确的是 A．摩尔质量： B．体积： C．物质的量： D．密度： 6．相同温度和压强下，用等质量CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出如图所示四个体积大小不同的气球，下列说法正确的是 A．气球②中装的是O2 B．气球①和气球③中气体物质的量相等 C．气球③和气球④中气体密度之比为2∶1 D．气球①和气球④的体积之比为2∶3 7．下列叙述中，正确的是 A．1 mol H2的质量只有在标准状况下才约为2 g B．在标准状况下，某物质的体积是22.4 L，则可认为该物质的物质的量约是1 mol C．在20℃时，1 mol任何气体的体积总比22.4 L大 D．1 mol H2和O2的混合气体，在标准状况下的体积约为22.4 L 8．在一个总容积固定的恒温容器中，有两个可左右滑动的密封隔板，在A、B、C内分别充入等质量的三种气体，当隔板静止时，A、B、C的体积比为。下列说法不正确的是 A．物质的量： B．密度： C．摩尔质量： D．抽走隔板后，所得混合气体的平均摩尔质量为56g/mol 9．同温同压下，将的气体均匀混合，下列关于该混合气体的说法错误的是 A．与的分子数目之比为 B．与的质量之比为 C．该混合气体与的密度之比为 D．混合气体的平均摩尔质量为 10．已知一定温度和体积下气体的压强与分子数成正比，表示1个标准大气压。将一定质量的炭粉和氧气在耐压密闭容器中用电热丝引燃使之恰好完全反应，并利用压强传感器测定容器内的气压变化，如下图为气压变化图像。下列说法正确的是 A．参加反应的C和的质量之比为3：7 B．AB段温度已经达到炭粉着火点 C．生成的CO和的物质的量之比为4：3 D．D点对应生成的产物只有 11．填空：设NA为阿伏加德罗常数的值 （1）含有10NA个电子的OH-的物质的量为_______mol。 （2）10.6gNa2CO3含有的氧原子数目为_______个。 （3）含NA个氧原子数的氧气在标准状况时的体积为_______L。 （4）标准状况时，22.4LH2S含有的氢原子与_______molCH4含有的氢原子相同。 （5）O2与O3的混合物32g，含有的氧原子的物质的量为_______mol。 （6）已知H2与O2的质量比为1:16，求在同温同压时两者的体积之比为_______。 （7）12.4g含，则的摩尔质量为_______，R的相对原子质量为_______。 12．完成下列问题 （1）在紫外线作用下，氧气可转化为臭氧：，低空臭氧的浓度过高时对人体有害，因此要尽量避免在阳光强烈照射的中午前后进行户外活动。和的混合气体中含有氧原子的数目为___________，用表示阿伏加德罗常数的值)。与的关系是___________。 （2）在一定条件下，由氢、氧两种原子组成的化合物，完全分解产生氧气3.36 L（标准状况），则该化合物中的氢原子的物质的量为___________。 （3）在标准状况下CO与的混合气体，体积为。该混合气体中与的物质的量比为___________。 （4）同温同压下，同体积的和气体，氧原子数之比为___________，密度之比为___________。 13．按要求解答下列问题。 （1）已知标准状况下，气体A的密度为，则气体A的相对分子质量为________，可能是________气体。 （2）CO和的混合气体18 g，完全燃烧后测得的体积为11.2 L（标准状况），则： ①混合气体在标准状况下的密度是________。 ②混合气体的平均摩尔质量是________。 （3）在一定条件下，完全分解生成、、，若所得气体对的相对密度为d，则该混合气体的平均相对分子质量为________（用含m、d的代数式表示，下同），混合气体的物质的量为________，的摩尔质量为________。 14．回答下列问题： （1）设为阿伏加德罗常数的值，则中所含氢原子个数为___________。 （2）个的质量为___________，含有电子的物质的量为___________。 （3）在标准状况下，和的混合气体质量为，体积为，则所占的体积是___________，质量是___________。 （4）现有、两种气态化合物，其摩尔质量之比为。试回答下列问题。 ①同温同压下，、两种气体的密度之比为___________。 ②相同温度下，在两个相同容积的密闭容器中分别充入、，若两个容器中气体的密度相等，则充有、两种气体的两个容器中的压强之比为___________。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $