活动标记 2.3 物质的量 第2课时(讲义)化学人教版必修第一册

2026-08-05
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摘要:

本高中化学讲义聚焦气体摩尔体积核心知识点,系统梳理决定物质体积的因素、气体摩尔体积概念及计算、阿伏加德罗定律及其推论,构建从基础因素分析到定律应用、拓展计算的完整学习支架。 资料以结构化知识点串联,结合随学随练与题型训练,通过阿伏加德罗定律推论推导等环节培养科学思维,利用图示表格辅助理解。课中助力教师分层教学,课后学生可通过基础通关、素养提升练习查漏补缺,强化化学观念与严谨科学态度。

内容正文:

第二章 海水中的重要元素----钠和氯 第三节 物质的量 第2课时 气体摩尔体积 课标要点 1.了解决定固、液、气体体积的主要因素,能比较不同物质在相同条件下的体积。 2.知道气体摩尔体积的含义,记住标准状况下的气体摩尔体积,会进行相关的计算。 3.理解阿伏伽德罗定律,能推导出阿伏伽德罗定律的推论。 学习重难点 重点: 1.气体摩尔体积的计算 难点: 2.阿伏伽德罗定律及其推论 知识点 物质的体积 1.决定物质体积大小的因素 决定物质体积大小的因素有三个:①物质的粒子数目;②粒子的大小;③粒子之间的距离。 相同物质的量的同种物质在不同状态下所占体积的一般规律:气体>液体>固体。气体粒子间的平均距离要比固体和液体中粒子之间的平均距离大得多。 1 mol任何物质中的粒子数目都是相同的,均约为6.02×1023。因此,在粒子数目相同的情况下,物质体积的大小主要取决于构成物质的粒子的大小和粒子之间的距离。 ①固态或液态物质 a.在粒子数目相同的情况下,它们的体积主要取决于构成物质的粒子的大小。 b.不同物质的粒子大小是不相同的,所以1mol不同的固态或液态物质的体积是不相同的。 ②气体物质 a.当粒子数相同时,气体的体积主要取决于气体粒子之间的距离。 b.在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,因此粒子数相同的任何气体都具有相同的体积。 图示 2.不同物质在相同条件下的体积比较 在相同条件下,1 mol气体的体积几乎完全相同,在标准状况(0 ℃、1.01×105 Pa)下,约为22.4 L。 在相同条件下,1mol固体或液体的体积一般不相同。 随学随练 1.(25-26高一上·山西太原·期中)2025年9月3日,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会在北京举行。大会尾声,8万只氦气球伴随着和平鸽飞向天空。对于一个氦气球来说,其体积的大小主要取决于 ①He分子之间的距离        ②He分子本身的直径        ③He分子的数目 A.①③ B.①② C.②③ D.①②③ 【答案】A 【解析】气体体积主要由分子间距离(受温度、压强影响)和分子数目(物质的量)决定。氦气分子本身的直径(②)远小于分子间距离,对体积影响可忽略。因此,氦气球体积主要取决于①(分子间距离)和③(分子数目); 故选A。 知识点 气体摩尔体积 1.气体摩尔体积的概念公式 含义 指一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占的体积,符号为Vm。 表达式 Vm=V/n 常用单位 L/mol(L·mol-1)或m3/mol(m3·mol-1) 影响因素 气体的体积主要由粒子间的距离决定,而粒子间的距离又受温度和压强影响。因此,对于气体而言,不同状态下的气体摩尔体积不一定相同。 标况 在标准状况(0℃、101 kPa)下,1 mol任何气体的体积都约22.4 L,即Vm = 22.4 L·mol-1(标准状况)。 2.标准状况下的气体摩尔体积 图示 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。 1种状态 必须为气体。水、酒精、SO3、CCl4,等物质在标准状况下不是气体。 2个数据 “1 mol”“约22.4 L” ①可以是单一气体,也可以是混合气体,即与气体的种类无关。 ②标准状况下任何气体的气体摩尔体积均约为22. 4 L·mol -1,非标准状况下气体摩尔体积也可以是22.4 L·mol -1。如气体在273 ℃和202 kPa时,Vm也为22.4 L·mol -1。 随学随练 2.气体摩尔体积是指单位物质的量的气体所占的体积。下列说法正确的是 A.1 mol任何气体的体积都约为22.4 L B.0.5 mol N2在标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L/mol C.标准状况下,2 mol H2O的体积为44.8 L D.标准状况下,1 mol O2、O3的混合气体所占的体积约为22.4 L/mol 【答案】B 【解析】A.未指明温度和压强,1mol气体的体积不一定为22.4 L,A不符合题意; B.气体摩尔体积与物质的量无关,标准状况下任何气体的摩尔体积均约为22.4 L/mol,B符合题意; C.标准状况下水为液态,不能用气体摩尔体积计算其体积,C不符合题意; D.标准状况下1 mol气体的体积约为22.4 L,单位应为L而非L/mol,D不符合题意; 故选B。 知识点 阿伏加德罗定律及其推论(难点) 1.阿伏加德罗定律 内容 解释 同温同压下,气体粒子间的平均距离相等,故体积相同时,气体粒子数相等,其物质的量也相等。 ①阿伏加德罗定律适用于任何气体,包括混合气体,但不适用于非气体。 ②同温、同压、同体积和同分子数,“四同”共同存在,相互制约,即“三同定一同”。 2.阿伏加德罗定律的六大推论 阿伏加德罗定律及其推论和理想气体状态方程pV=nRT间的关系。 利用pV=nRT和万能恒等式之间的关系推导就可以得到阿伏加德罗定律及其推论(其中p 为压强,V为气体的体积,R为常数,T为温度)。例如,同温同压下,两种气体的密度之比等于其摩尔质量之比,推导如下: ①;② 由①和②可得,则 条件 结论 公式 语言表达 T、 p 相同 同温、同压下,气体的体积与物质的量成正比 T、 V 相同 同温、同体积的气体,其压强与物质的量成正比 T、 p 相同 同温、同压下,气体的密度与其相对分子质量成正比 T、 p 、V相同 同温、同压下,相同体积的气体,其质量与相对分子质量成正比 T、 p、 m相同 同温、同压下,等质量的气体, 其体积与相对分子质量成反比 T 、V、 m相同 同温、同体积下,等质量的气体,其压强与相对分子质量成反比 随学随练 3.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O2和CO B.温度相等,压强相等的CO和N2 C.压强相同,质量相同的O2和O3 D.体积相同,密度相等的CO和N2 【答案】D 【解析】A.根据N=n·NA知,分子数与物质的量成正比,所以只要O2和CO的物质的量相等其分子数就一定相等,但压强情况未知,分子数不一定相等,A错误; B.体积未知,分子数不一定相等,B错误; C.质量相同的O3和O2,二者摩尔质量不等,分子数不等,C错误; D.体积相同,密度相等的CO和N2,其质量相等,二者摩尔质量相等,所以其物质的量相等,分子数相等,D正确; 故选D。 拓展 气体摩尔质量和混合气体的平均摩尔质量的计算 1.气体摩尔体积的几种计算 物理量 ①气体的物质的量 n = V/Vm ②气体的摩尔质量 M =Vm·ρ ③气体的粒子数 N =n·NA = ④气体的质量 m =n·M= 2.利用气体的摩尔体积和密度 在一定条件下,M =Vm·ρ。 3.利用相对密度 在同温同压下,若A气体相对B气体的密度为D,即=D、则, 4.利用摩尔质量的定义 5.混合气体的平均摩尔质量 其中,表示混合气体中某一组分的物质的量分数。 由于同温同压下,气体的体积之比等于气体的物质的量之比,因此,混合气体中某一组分的物质的量分数等于该组分的体积分数。 则其中,表示混合气体中某一组分的体积分数。 活学活用 4.(25-26高一下·山西运城·期中)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。 题型 决定物质体积大小的因素 ▌例1(24-25高一上·江苏盐城·阶段检测)下列哪个因素与气体的体积大小无关的是 A.微粒之间的平均距离 B.温度和压强 C.微粒本身的大小 D.气体分子的数目 【答案】C 【解析】A.分子之间的距离远远大于微粒本身体积,所以气体体积与微粒间的距离有关,故A不符合题意; B.温度和压强不同,导致气体摩尔体积不同,根据知,气体体积与温度和压强有关,故B不符合题意; C.微粒本身体积很小,分子之间的距离远远大于微粒本身体积,所以对气体体积无明显影响,故C符合题意; D.根据知,气体体积与物质的量有关,而物质的量与气体分子的数目有关,故D不符合题意; 故选C; ▌对点练1-1(25-26高一上·江苏淮安·阶段检测)在一定的温度和压强下,影响气体物质体积大小的决定因素是 A.微粒的数目 B.微粒的本身大小 C.微粒之间的距离 D.物质的状态 【答案】A 【解析】气体物质微粒之间的距离远大于微粒的本身大小,微粒的本身大小对气体体积几乎没有影响。影响气体物质体积大小的因素是微粒之间的距离、微粒的数目,在一定的温度和压强下,微粒之间的距离是定值,所以影响气体物质体积大小的决定因素是微粒的数目,选A。 ▌对点练1-2(25-26高一上·江苏连云港·阶段检测)下列是高一某同学整理的课堂笔记,其中不正确的一项是 A.气体的体积主要由微粒大小决定 B.固体或液体的体积主要由微粒的大小决定 C.同温同压下,分子数相同的两种气体的体积相同 D.气体微粒间的距离受温度、压强影响大,固体或液体微粒间距受温度、压强影响小 【答案】A 【解析】A.气体微粒间的距离远大于微粒本身的直径,因此1mol气体的体积主要由微粒间距离决定,而非微粒大小,A错误; B.固体或液体中微粒间距极小可忽略,1mol固体或液体的微粒数固定,因此体积主要由微粒的大小决定,B正确; C.同温同压下气体摩尔体积相同,分子数相同的两种气体物质的量相同,根据可知二者体积相同,C正确; D.气体微粒间距离较大,温度、压强改变时间距变化明显,固体或液体微粒间距极小,受温度、压强影响小,D正确; 故选A。 题型 气体摩尔体积的计算 ▌例2(24-25高一上·海南省直辖县级单位·期中)下列说法正确的是(表示阿伏加德罗常数的值) A.32g 所占的体积约为22.4L B.22g二氧化碳与标准状况下11.2L HCl含有相同的分子数 C.在标准状况下,22.4L水的物质的量为1mol D.22.4L 含个氮分子 【答案】B 【解析】A.32 g 的物质的量为1 mol,未指明气体处于标准状况,无法确定其体积大小,A错误; B.22 g 的物质的量,标准状况下11.2 L 的物质的量,二者物质的量相等,所含分子数相同,B正确; C.标准状况下水不是气态,不能使用气体摩尔体积计算其物质的量,C错误; D.未指明所处的外界条件,无法确定22.4 L 的物质的量,故无法计算其所含分子数,D错误; 故选B。 ▌对点练2-1(25-26高一上·福建厦门·期中)用表示阿伏加德罗常数的值,下列有关微粒数目正确的是 A.含有的分子数为 B.个氧分子与个氢分子的质量比为8:1 C.常温常压下,和的分子个数比为1:1 D.标准状况下,和混合气体中含有分子的数目为 【答案】C 【解析】A.未说明处于标准状况下,无法用计算其物质的量,分子数不一定为,A错误; B.个的物质的量为,质量为,个的物质的量为,质量为,二者质量比为,B错误; C.的物质的量为,的物质的量为,物质的量相等则分子个数比为,C正确; D.标准状况下,任何气体的物质的量均为,故混合气体分子数目为,D错误; 故选C。 ▌对点练2-2(25-26高一上·福建龙岩·阶段检测)设代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 A.原子数为的甲烷气体的体积为 B.含电子数为 C.和的混合气体的分子数为 D.与足量水反应,生成气体的分子数为 【答案】B 【解析】A.甲烷化学式为,原子数为时甲烷物质的量为,且题目未说明气体处于标准状况,体积不一定为,A错误; B.摩尔质量为,物质的量为,1个含10个电子,总电子数为,B正确; C.混合气体总物质的量为,分子数应为,与气体种类无关,C错误; D.根据反应,反应生成,故反应生成,分子数为,D错误; 故选B。 题型 阿伏加德罗定律及推论 ▌例3(多选)(25-26高一上·山东济南·期中)室温时在刚性容器内部有一个可滑动的活塞将容器分成左右两室。左室充入1molN2,右室充入H2和O2的混合气体,活塞恰好停留在容器左侧四分之一处,然后点燃H2和O2的混合气体,反应完毕后恢复至室温,活塞恰好停在容器的中间,下列说法错误的是 A.反应完毕后,右室剩余气体中含有1mol原子 B.反应完毕后,恢复至室温,左室的压强变为原来的一半 C.反应前,右室充入H2与O2共3mol D.反应前,H2与O2的体积比一定是4:5 【答案】AD 【解析】A.反应结束后右室剩余气体物质的量是1 mol,不管剩余气体是氢气还是氧气,二者都是双原子分子,1 mol该气体对应的原子物质的量为2 mol,因此剩余气体含有2 mol原子,A错误; B.氮气物质的量恒定、温度不变,活塞移动至容器中间位置,氮气占据的体积相比原来扩大一倍,根据PV=nRT,体积与压强成反比,氮气压强就变为原来的二分之一,B正确; C.活塞初始停在容器左侧四分之一处,恒温恒压条件下气体物质的量之比等于体积之比,左侧氮气1 mol对应1份体积,右侧氢氧混合气体占据3份体积,对应总物质的量就是3 mol,C正确; D.参与反应的气体总物质的量为2 mol,结合反应方程式,消耗氢气、氧气物质的量分别为、,若剩余1 mol氧气,原气体中氢气与氧气物质的量之比为4:5,若剩余1 mol氢气,原气体中氢气与氧气物质的量之比为7:2,体积比存在两种可能,并不是一定为4:5,D错误; 故选AD。 ▌对点练3-1(25-26高一上·宁夏银川·期中)常温常压下,对于相同物质的量的和,下列说法正确的是 A.密度之比为11:16 B.分子数之比为2:1 C.原子总数之比为1:1 D.质量之比为2:1 【答案】C 【解析】A.同温同压下,气体密度之比等于摩尔质量之比,,A错误; B.分子数,物质的量相同的和分子数之比为,B错误; C.每个和分子均含3个原子,物质的量相同的两种气体原子总物质的量相同,原子总数之比为,C正确; D.质量,物质的量相同时质量之比等于摩尔质量之比,,D错误; 故选C。 ▌对点练3-1(多选)(25-26高一上·广西钦州·期中)向三个密闭容器中分别充入Ne、、NO三种气体,下列叙述中正确的是 A.温度、密度相同时,三种气体的压强关系: B.质量、温度、压强均相同时,三种气体的体积关系: C.温度、压强相同时,三种气体的密度关系: D.温度、压强、体积均相同,三种气体的质量关系: 【答案】AC 【分析】先明确三种气体的摩尔质量:,,,结合理想气体状态方程推导式、分析。 【解析】A.由可知,温度、密度相同时,气体压强与摩尔质量成反比,因,故压强,A正确; B.质量、温度、压强均相同时,由可知,气体体积与摩尔质量成反比,故体积关系为,B错误; C.由可知,温度、压强相同时,气体密度与摩尔质量成正比,因,故密度,C正确; D.温度、压强、体积均相同时,由可知气体物质的量相同,结合,质量与摩尔质量成正比,故质量关系为,D错误; 故选AC。 基础通关 1.(25-26高一上·吉林长春·阶段检测)下列有关物质的量内容正确的是 A.物质的量表示一定数目原子的集合体 B.氧气的摩尔质量为32 C.气体体积大小主要取决于构成这种气体的粒子数目和粒子间距 D.气体摩尔体积为22.4L·mol-1 【答案】C 【解析】A. 物质的量是表示含有一定数目粒子(包括原子、分子、离子等)的集合体,A错误; B. 氧气的摩尔质量应为32 g/mol,B错误; C. 气体分子间间距远远大于分子直径,故气体体积主要由粒子数目、粒子间距的影响, C正确; D. 气体摩尔体积受温度和压强影响,例如在标准状况(0°C,101kPa)下约为22.4 L/mol,未指定条件,表述不准确,D错误; 故答案选C。 2.(25-26高一上·广东东莞·期中)下列各物质所含原子数目最多的是 A.0.5mol NH3 B.标准状况下22.4L He C.4℃ 9mL水 D.0.2mol H3PO4 【答案】A 【解析】A.0.5 mol中每个分子含4个原子,原子总物质的量为,所含原子数最多,A符合; B.标准状况下22.4 L的物质的量为,为单原子分子,原子总物质的量为1 mol,小于A的原子总物质的量,B不符合; C.4℃时水的密度为,9 mL水质量为9 g,物质的量为,每个含3个原子,原子总物质的量为,小于A的原子总物质的量,C不符合; D.0.2 mol中每个分子含8个原子,原子总物质的量为,小于A的原子总物质的量,D不符合; 故选A。 3.(25-26高一上·广东江门·期中)下列说法不正确的是 A.1molCO2的质量是44g B.1molCO2的体积是22.4L C.1molCO2中含有氧原子2NA D.1molNO2的摩尔质量是46g/mol 【答案】B 【解析】A.的摩尔质量为,的质量,A正确; B.气体摩尔体积为的前提是标准状况,题干未说明温度、压强条件,无法确定的体积为,B错误 C.1个分子含2个氧原子,中氧原子的物质的量为,数目为,C正确; D.摩尔质量是物质的固有属性,以为单位时数值等于相对分子质量,的相对分子质量为46,故其摩尔质量为,与物质的量无关,D正确; 故选B。 4.(25-26高一上·云南昆明·期中)同温同压下,下列关于氢气和氧气的叙述中,正确的是 ①等体积的氢气和氧气所含的分子数相等 ②氧分子间的平均距离大于氢分子间的平均距离 ③氢分子与氧分子半径几乎相同 ④氢分子和氧分子本身的大小对于气体体积影响可以忽略不计 A.①②③ B.①④ C.①②④ D.②③ 【答案】B 【解析】①根据阿伏伽德罗定律,同温同压下,等体积的任何气体所含分子数都相等,因此等体积氢气和氧气分子数相等,①正确; ②同温同压下气体分子间平均距离仅由温度、压强决定,故和分子间平均距离几乎相等,②错误; ③与的构成原子大小不同,分子半径不相同,③错误; ④气体分子间距离远大于分子本身直径,分子本身大小对气体体积的影响可忽略不计,④正确; 综上只有①④正确,故选B。 5.(25-26高一上·河北唐山·期中)相同状况下,相同质量的下列气体所占体积最大的是 A. B. C. D. 【答案】C 【解析】相同状况下,气体摩尔体积为定值,由公式、可知:质量相同的气体,摩尔质量越小,物质的量越大,所占体积越大: A.的摩尔质量为; B.的摩尔质量为; C.的摩尔质量为; D.的摩尔质量为; 综上,的摩尔质量最小,故相同状况下,相同质量的的体积最大,故选C。 6.(25-26高一上·云南昆明·期中)臭氧存在于大气层中,但在地表附近也会产生臭氧,其发生机理如下图所示。已知,(熔点,沸点21℃)则以下表述错误的是 A.图中所示③的转化中有元素的化合价发生改变 B.和的混合气体,所含原子数约为 C.标准状况下,与1 mol氧气混合后体积为44.8 L D.在反应中,NO是还原剂,既是氧化产物又是还原产物 【答案】C 【解析】A.反应③为,元素化合价从+2变为+4,存在元素化合价改变,A正确; B.和均由原子构成,3.2g混合气体中原子的物质的量为,所含原子数为,B正确; C.根据已知反应,2mol与1mol恰好反应生成2mol,标准状况温度为,低于的沸点,为液态,无法计算体积,C错误; D.反应中,中元素化合价升高作还原剂,中元素化合价降低作氧化剂,既是氧化产物又是还原产物,D正确; 故答案为C。 7.(23-24高一上·云南昭通·期中)下列各组物质中,两种气体的原子数一定相等的是 A.相同条件下,质量相等的和 B.标准状况下,体积相等的CO和 C.体积相等,密度相等的和CO D.分子个数相同的和 【答案】C 【解析】A.质量相等的和,摩尔质量分别为和,由可知二者物质的量不相等,且均为双原子分子,故原子数不相等,A错误; B.标准状况下体积相等的和,物质的量相等,1个分子含2个原子,1个分子含6个原子,故原子数不相等,B错误; C.体积相等、密度相等的和,由可知二者质量相等,二者摩尔质量均为,故物质的量相等,且均为双原子分子,原子数一定相等,C正确; D.分子个数相同的和,1个含2个原子,1个含3个原子,原子数之比为,不相等,D错误; 故答案选C。 8.(25-26高一上·福建·期中)是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A.标准状况下,2.24 L四氯化碳含分子数为 B.由与组成的4.0 g混合物含中子数为 C.由与组成的4.6 g混合气体含氮原子数为 D.0.1 mol铁与足量的盐酸完全反应,铁失去的电子数为 【答案】B 【解析】A.标准状况下四氯化碳为液态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,含分子数不为,A错误; B.和的摩尔质量均为,且每个分子所含中子数均为10,混合物总物质的量为,含中子数为,B正确; C.和的最简式均为,混合气体等效于,含氮原子数为,C错误; D.铁与盐酸反应生成,铁完全反应失去电子,失电子数为,D错误; 故答案选B。 9.(25-26高一上·重庆·期中)用表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是 A.23 g金属钠完全燃烧生成Na2O2,失去的电子数目为2 B.5.6 g Fe与Cl2充分反应,转移电子数为0.2 C.7.8 g Na2S和Na2O2的混合物中,含有的离子总数为0.3 D.在25℃、101 kPa下,22.4 LN2和O2的混合气体中所含原子数为2 【答案】C 【解析】A.23 g金属钠的物质的量为1 mol,钠完全燃烧生成时钠元素化合价从0升高到+1,1 mol Na失去电子数目为,A错误; B.5.6 g Fe的物质的量为0.1 mol,Fe与充分反应生成,铁元素化合价从0升高到+3,转移电子数为,B错误; C.和的摩尔质量均为78 ,7.8 g混合物的物质的量为0.1 mol;且1 mol 和1 mol 均含有3 mol离子,故0.1 mol混合物中含有的离子总数为,C正确; D.标准状况为0 ℃、101 kPa,25 ℃、101 kPa为常温常压,该条件下气体摩尔体积大于22.4 ,22.4 L 和的混合气体物质的量小于1 mol,所含原子数小于,D错误; 故选C。 素养提升 10.(25-26高一上·江苏淮安·期中)设表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 A.1mol 含有的离子数目为 B.28g的CO和混合气体中的电子数目为 C.标准状况下,44.8L中含有的分子数目为 D.标准状况下,11.2L溶于水,所得溶液中、、HClO的微粒数之和为 【答案】B 【解析】A.由和过氧根离子构成,1mol 含2mol 和1mol ,总离子数为,A错误; B.和的摩尔质量均为,28g混合气体总物质的量为1mol,且每个和分子均含14个电子,故电子总数为,B正确; C.标准状况下不是气态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,无法确定分子数,C错误; D.标准状况下11.2L 物质的量为0.5mol,共含1mol Cl原子,与水的反应为可逆反应,溶液中还有未反应的分子,根据Cl原子守恒,、、的微粒数之和小于,D错误; 故选B。 11.(25-26高一上·内蒙古·期中)同温同压条件下,下列有关等物质的量的H2S、O2、SO2、CO2四种气体的说法正确的是 A.所占的体积由大到小的顺序:SO2>CO2>H2S>O2 B.密度由大到小的顺序:SO2>CO2>H2S>O2 C.所含原子数由多到少的顺序:SO2=CO2=H2S=O2 D.摩尔质量由大到小的顺序:SO2>H2S >CO2>O2 【答案】B 【解析】A.同温同压下,等物质的量的气体体积满足,、均相同时体积相等,不存在排序差异,A错误; B.同温同压下气体密度满足,密度与摩尔质量成正比,四种物质摩尔质量:、、、,因此顺序为:,B正确; C.等物质的量的气体,原子数与单分子含有的原子数成正比,1 mol 含2mol原子,其余三种1 mol均含3 mol原子,原子数顺序为,C错误; D.摩尔质量数值上等同于相对分子质量,正确顺序为,选项中顺序错误,D错误; 故答案为B。 12.(25-26高一上·四川成都·期中)如图所示,气缸的总体积一定,内部被活塞隔成Ⅰ、Ⅱ两部分,活塞可以自由移动,也可以固定。100℃时向Ⅰ中充入64 g,Ⅱ中充入24 g,已知反应,则下列说法不正确的是 A.当活塞不再移动时,Ⅰ、Ⅱ两部分体积比为2:1 B.当活塞不再移动时,Ⅰ、Ⅱ两部分密度比为3:4 C.当活塞固定在气缸正中间,Ⅰ、Ⅱ两部分压强比为2:1 D.将气缸活塞去掉后,Ⅰ、Ⅱ中气体充分混合,混合气体对氢气的相对密度为88/3 【答案】B 【分析】向Ⅰ中充入64 g,Ⅱ中充入24 g,,。 【解析】A.活塞自由移动,平衡时两侧压强相等。I内:SO2(1 mol)不反应;II内总物质的量始终0.5 mol。恒温恒压下,体积之比 = 气体物质的量之比 ,VⅠ:VII=1:0.5=2:1,A正确; B.根据公式:可得:,B错误; C.在恒温恒容下压强之比等于气体物质的量之比,pI:pII=1:0.5=2:1,C正确; D.将气缸活塞去掉后,Ⅰ、Ⅱ中气体充分混合后总物质的量不变,总质量m=64 g +24 g=88 g,总物质的量n=1 mol+0.5 mol=1.5 mol,平均摩尔质量:,相对氢气密度:,D正确; 故选B。 13.(25-26高一上·福建漳州·阶段检测)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1molN2,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5.6g C.在相同条件下两侧气体的密度相等 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,则应再充入0.75molCO 【答案】B 【解析】A.同温同压下气体体积之比等于物质的量之比,左右体积比为4:1,故右侧CO物质的量为0.25 mol。和CO均为双原子分子,左侧总原子物质的量为,右侧总原子物质的量为,原子数之比为4:1,A正确; B.右侧CO的质量为,B错误; C.同温同压下气体密度之比等于摩尔质量之比,和CO的摩尔质量均为28 g/mol,故两侧气体密度相等,C正确; D.隔板处于容器正中间时左右体积相等,同温同压下两侧物质的量相等,右侧需总CO物质的量为1mol,故应再充入CO,D正确; 故选B。 迁移创新 14.(25-26高一上·河北邢台·期中)下列说法错误的是 A.同温同压下,等体积的、质量之比: B.同温同压下,等质量的、体积之比: C.同温同压下,等体积的、密度之比: D.同温同压下,等分子数的、体积之比: 【答案】C 【解析】A.同温同压下,等体积的和物质的量相等,质量之比等于摩尔质量之比,即,A正确; B.等质量的和物质的量之比为,同温同压下气体体积之比等于物质的量之比,故体积比为,B正确; C.同温同压下气体密度之比等于摩尔质量之比,故,不是,C错误; D.同温同压下气体体积之比等于分子数之比,等分子数的两种气体体积比为,D正确; 故选C。 15.(25-26高一上·云南昆明·期中)完成下面问题: (1)等体积的和,在相同条件下的体积之比为_______________。 (2)同温同压下,相同体积的和的质量比为_______________。 (3)标准状况下,的物质的量为_______________mol,其分子数为_______________。 (4)0.25mol某气体的体积为8 L,则在此条件下气体摩尔体积为_______________。 (5)将0.6mol Na投入水中,标况下产生气体的体积为_______________L。 【答案】(1) (2) (3) (4) (5) 【解析】(1)题干明确给出和为等体积,相同条件下体积之比直接为 (2)根据阿伏加德罗定律,同温同压下相同体积的气体物质的量相等,质量之比等于摩尔质量之比,即; (3)标准状况下气体摩尔体积为,根据公式,得;分子数; (4) 根据气体摩尔体积公式,代入数据得; (5) 与水反应方程式为,因此物质的量关系为,0.6mol 完全反应生成的物质的量为0.3mol,标况下体积。 16.(25-26高一上·上海·期中)计算 (1)现有mg由双原子分子构成的某气体,它的摩尔质量为M(代表阿伏加德罗常数)。 ①该气体在标准状况下的体积为___________L; ②该气体在标准状况下的密度为___________; ③该气体所含原子总数为___________个。 (2)质量之比为16:7:6的三种气体SO2、CO、NO氧原子个数之比为___________;相同条件下的体积之比为___________;相同条件下密度比为___________。 (3)19g某二价金属的氯化物ACl2中含有离子,ACl2的摩尔质量是___________。 (4)标准状况下,17g与标准状况下___________L含有相同数目的氢原子。 (5)同温同压下,100mLX2气体与50mLY2气体恰好完全反应,得到100mLZ气体。则Z的化学式为_______。 (6)在容积固定的密闭容器中,活塞可自由移动。在室温下,向A室充入一定量H2、O2的混合气体,向B室充入1mol N2,此时活塞的位置如图所示。 (a)A室混合气体的物质的量为_______mol。 (b)实验测得A室混合气体的质量为34g,则A室中H2的物质的量为_______。 【答案】(1) (2) (3) (4) (5)(或) (6) 【解析】(1)①先算气体物质的量,标况下气体摩尔体积,故体积; ②标况下气体密度,代入得; ③该气体为双原子分子,原子总数为分子数的2倍,分子数为,故原子总数为。 (2)三种气体物质的量之比为;氧原子数之比为;同温同压下体积比等于物质的量之比,为;同温同压下密度比等于摩尔质量之比,为。 (3)含,含时的物质的量为,摩尔质量。 (4)物质的量为,含原子;含原子的物质的量为,标况下体积为。 (5)同温同压下气体体积比等于化学计量数之比,反应式为,根据原子守恒,每个含2个和1个,化学式为。 (6)(a)同温同压下体积比等于物质的量之比,,室为,故室总物质的量为; (b)设物质的量为,为,列方程、,解得。 学科网(北京)股份有限公司1 / 10 学科网(北京)股份有限公司 $ 第二章 海水中的重要元素----钠和氯 第三节 物质的量 第2课时 气体摩尔体积 课标要点 1.了解决定固、液、气体体积的主要因素,能比较不同物质在相同条件下的体积。 2.知道气体摩尔体积的含义,记住标准状况下的气体摩尔体积,会进行相关的计算。 3.理解阿伏伽德罗定律,能推导出阿伏伽德罗定律的推论。 学习重难点 重点: 1.气体摩尔体积的计算 难点: 2.阿伏伽德罗定律及其推论 知识点 物质的体积 1.决定物质体积大小的因素 决定物质体积大小的因素有三个:①物质的粒子 ;②粒子的 ;③粒子之间的 。 相同物质的量的同种物质在不同状态下所占体积的一般规律:气体 液体 固体。气体粒子间的平均距离要比固体和液体中粒子之间的平均距离大得 。 1 mol任何物质中的粒子数目都是相同的,均约为6.02×1023。因此,在粒子数目相同的情况下,物质体积的大小主要取决于构成物质的粒子的 和粒子之间的 。 ①固态或液态物质 a.在粒子数目相同的情况下,它们的体积主要取决于构成物质的粒子的 。 b.不同物质的粒子大小是不相同的,所以1mol不同的固态或液态物质的体积是不相同的。 ②气体物质 a.当粒子数相同时,气体的体积主要取决于气体粒子之间的 。 b.在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,因此粒子数相同的任何气体都具有相同的 。 图示 2.不同物质在相同条件下的体积比较 在相同条件下,1 mol气体的体积几乎完全 ,在标准状况(0 ℃、1.01×105 Pa)下,约为 L。 在相同条件下,1mol固体或液体的体积一般 。 随学随练 1.(25-26高一上·山西太原·期中)2025年9月3日,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会在北京举行。大会尾声,8万只氦气球伴随着和平鸽飞向天空。对于一个氦气球来说,其体积的大小主要取决于 ①He分子之间的距离        ②He分子本身的直径        ③He分子的数目 A.①③ B.①② C.②③ D.①②③ 知识点 气体摩尔体积(重点) 1.气体摩尔体积的概念公式 含义 指一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占的体积,符号为 。 表达式 Vm= 常用单位 ( )或m3/mol(m3·mol-1) 影响因素 气体的体积主要由粒子间的距离决定,而粒子间的距离又受 和 影响。因此,对于气体而言,不同状态下的气体摩尔体积 相同。 标况 在标准状况(0℃、101 kPa)下,1 mol任何气体的体积都约22.4 L,即Vm = L·mol-1(标准状况)。 2.标准状况下的气体摩尔体积 图示 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。 1种状态 必须为气体。 、 、SO3、CCl4,等物质在标准状况下不是气体。 2个数据 “1 mol”“约22.4 L” ①可以是 气体,也可以是 气体,即与气体的种类 。 ②标准状况下任何气体的气体摩尔体积均约为22. 4 L·mol -1,非标准状况下气体摩尔体积也可以是22.4 L·mol -1。如气体在273 ℃和202 kPa时,Vm也为22.4 L·mol -1。 随学随练 2.气体摩尔体积是指单位物质的量的气体所占的体积。下列说法正确的是 A.1 mol任何气体的体积都约为22.4 L B.0.5 mol N2在标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L/mol C.标准状况下,2 mol H2O的体积为44.8 L D.标准状况下,1 mol O2、O3的混合气体所占的体积约为22.4 L/mol 知识点 阿伏加德罗定律及其推论(难点) 1.阿伏加德罗定律 内容 解释 同温同压下,气体粒子间的平均距离 ,故体积相同时,气体粒子数 ,其物质的量也 。 ①阿伏加德罗定律适用于 ,包括混合气体,但不适用于非气体。 ②同温、同压、同体积和同分子数,“四同”共同存在,相互制约,即“三同定 ”。 2.阿伏加德罗定律的六大推论 阿伏加德罗定律及其推论和理想气体状态方程pV=nRT间的关系。 利用pV=nRT和万能恒等式之间的关系推导就可以得到阿伏加德罗定律及其推论(其中p 为压强,V为气体的体积,R为常数,T为温度)。例如,同温同压下,两种气体的密度之比等于其摩尔质量之比,推导如下: ①;② 由①和②可得,则 条件 结论 公式 语言表达 T、 p 相同 同温、同压下,气体的体积与物质的量成 T、 V 相同 同温、同体积的气体,其压强与物质的量成 T、 p 相同 同温、同压下,气体的密度与其相对分子质量成 T、 p 、V相同 同温、同压下,相同体积的气体,其质量与相对分子质量成 T、 p、 m相同 同温、同压下,等质量的气体, 其体积与相对分子质量成 T 、V、 m相同 同温、同体积下,等质量的气体,其压强与相对分子质量成 随学随练 3.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O2和CO B.温度相等,压强相等的CO和N2 C.压强相同,质量相同的O2和O3 D.体积相同,密度相等的CO和N2 拓展 气体摩尔质量和混合气体的平均摩尔质量的计算 1.气体摩尔体积的几种计算 物理量 ①气体的物质的量 n = V/Vm ②气体的摩尔质量 M =Vm·ρ ③气体的粒子数 N =n·NA = ④气体的质量 m =n·M= 2.利用气体的摩尔体积和密度 在一定条件下,M = 。 3.利用相对密度 在同温同压下,若A气体相对B气体的密度为D,即=D、则, 4.利用摩尔质量的定义 5.混合气体的平均摩尔质量 其中,表示混合气体中某一组分的物质的量分数。 由于同温同压下,气体的体积之比等于气体的物质的量之比,因此,混合气体中某一组分的物质的量分数 该组分的体积分数。 则其中,表示混合气体中某一组分的体积分数。 活学活用 4.(25-26高一下·山西运城·期中)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 题型 决定物质体积大小的因素 ▌例1(24-25高一上·江苏盐城·阶段检测)下列哪个因素与气体的体积大小无关的是 A.微粒之间的平均距离 B.温度和压强 C.微粒本身的大小 D.气体分子的数目 ▌对点练1-1(25-26高一上·江苏淮安·阶段检测)在一定的温度和压强下,影响气体物质体积大小的决定因素是 A.微粒的数目 B.微粒的本身大小 C.微粒之间的距离 D.物质的状态 ▌对点练1-2(25-26高一上·江苏连云港·阶段检测)下列是高一某同学整理的课堂笔记,其中不正确的一项是 A.气体的体积主要由微粒大小决定 B.固体或液体的体积主要由微粒的大小决定 C.同温同压下,分子数相同的两种气体的体积相同 D.气体微粒间的距离受温度、压强影响大,固体或液体微粒间距受温度、压强影响小 题型 气体摩尔体积的计算 ▌例2(24-25高一上·海南省直辖县级单位·期中)下列说法正确的是(表示阿伏加德罗常数的值) A.32g 所占的体积约为22.4L B.22g二氧化碳与标准状况下11.2L HCl含有相同的分子数 C.在标准状况下,22.4L水的物质的量为1mol D.22.4L 含个氮分子 ▌对点练2-1(25-26高一上·福建厦门·期中)用表示阿伏加德罗常数的值,下列有关微粒数目正确的是 A.含有的分子数为 B.个氧分子与个氢分子的质量比为8:1 C.常温常压下,和的分子个数比为1:1 D.标准状况下,和混合气体中含有分子的数目为 ▌对点练2-2(25-26高一上·福建龙岩·阶段检测)设代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 A.原子数为的甲烷气体的体积为 B.含电子数为 C.和的混合气体的分子数为 D.与足量水反应,生成气体的分子数为 题型 阿伏加德罗定律及推论 ▌例3(多选)(25-26高一上·山东济南·期中)室温时在刚性容器内部有一个可滑动的活塞将容器分成左右两室。左室充入1molN2,右室充入H2和O2的混合气体,活塞恰好停留在容器左侧四分之一处,然后点燃H2和O2的混合气体,反应完毕后恢复至室温,活塞恰好停在容器的中间,下列说法错误的是 A.反应完毕后,右室剩余气体中含有1mol原子 B.反应完毕后,恢复至室温,左室的压强变为原来的一半 C.反应前,右室充入H2与O2共3mol D.反应前,H2与O2的体积比一定是4:5 ▌对点练3-1(25-26高一上·宁夏银川·期中)常温常压下,对于相同物质的量的和,下列说法正确的是 A.密度之比为11:16 B.分子数之比为2:1 C.原子总数之比为1:1 D.质量之比为2:1 ▌对点练3-1(多选)(25-26高一上·广西钦州·期中)向三个密闭容器中分别充入Ne、、NO三种气体,下列叙述中正确的是 A.温度、密度相同时,三种气体的压强关系: B.质量、温度、压强均相同时,三种气体的体积关系: C.温度、压强相同时,三种气体的密度关系: D.温度、压强、体积均相同,三种气体的质量关系: 基础通关 1.(25-26高一上·吉林长春·阶段检测)下列有关物质的量内容正确的是 A.物质的量表示一定数目原子的集合体 B.氧气的摩尔质量为32 C.气体体积大小主要取决于构成这种气体的粒子数目和粒子间距 D.气体摩尔体积为22.4L·mol-1 2.(25-26高一上·广东东莞·期中)下列各物质所含原子数目最多的是 A.0.5mol NH3 B.标准状况下22.4L He C.4℃ 9mL水 D.0.2mol H3PO4 3.(25-26高一上·广东江门·期中)下列说法不正确的是 A.1molCO2的质量是44g B.1molCO2的体积是22.4L C.1molCO2中含有氧原子2NA D.1molNO2的摩尔质量是46g/mol 4.(25-26高一上·云南昆明·期中)同温同压下,下列关于氢气和氧气的叙述中,正确的是 ①等体积的氢气和氧气所含的分子数相等 ②氧分子间的平均距离大于氢分子间的平均距离 ③氢分子与氧分子半径几乎相同 ④氢分子和氧分子本身的大小对于气体体积影响可以忽略不计 A.①②③ B.①④ C.①②④ D.②③ 5.(25-26高一上·河北唐山·期中)相同状况下,相同质量的下列气体所占体积最大的是 A. B. C. D. 6.(25-26高一上·云南昆明·期中)臭氧存在于大气层中,但在地表附近也会产生臭氧,其发生机理如下图所示。已知,(熔点,沸点21℃)则以下表述错误的是 A.图中所示③的转化中有元素的化合价发生改变 B.和的混合气体,所含原子数约为 C.标准状况下,与1 mol氧气混合后体积为44.8 L D.在反应中,NO是还原剂,既是氧化产物又是还原产物 7.(23-24高一上·云南昭通·期中)下列各组物质中,两种气体的原子数一定相等的是 A.相同条件下,质量相等的和 B.标准状况下,体积相等的CO和 C.体积相等,密度相等的和CO D.分子个数相同的和 8.(25-26高一上·福建·期中)是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A.标准状况下,2.24 L四氯化碳含分子数为 B.由与组成的4.0 g混合物含中子数为 C.由与组成的4.6 g混合气体含氮原子数为 D.0.1 mol铁与足量的盐酸完全反应,铁失去的电子数为 9.(25-26高一上·重庆·期中)用表示阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是 A.23 g金属钠完全燃烧生成Na2O2,失去的电子数目为2 B.5.6 g Fe与Cl2充分反应,转移电子数为0.2 C.7.8 g Na2S和Na2O2的混合物中,含有的离子总数为0.3 D.在25℃、101 kPa下,22.4 LN2和O2的混合气体中所含原子数为2 素养提升 10.(25-26高一上·江苏淮安·期中)设表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 A.1mol 含有的离子数目为 B.28g的CO和混合气体中的电子数目为 C.标准状况下,44.8L中含有的分子数目为 D.标准状况下,11.2L溶于水,所得溶液中、、HClO的微粒数之和为 11.(25-26高一上·内蒙古·期中)同温同压条件下,下列有关等物质的量的H2S、O2、SO2、CO2四种气体的说法正确的是 A.所占的体积由大到小的顺序:SO2>CO2>H2S>O2 B.密度由大到小的顺序:SO2>CO2>H2S>O2 C.所含原子数由多到少的顺序:SO2=CO2=H2S=O2 D.摩尔质量由大到小的顺序:SO2>H2S >CO2>O2 12.(25-26高一上·四川成都·期中)如图所示,气缸的总体积一定,内部被活塞隔成Ⅰ、Ⅱ两部分,活塞可以自由移动,也可以固定。100℃时向Ⅰ中充入64 g,Ⅱ中充入24 g,已知反应,则下列说法不正确的是 A.当活塞不再移动时,Ⅰ、Ⅱ两部分体积比为2:1 B.当活塞不再移动时,Ⅰ、Ⅱ两部分密度比为3:4 C.当活塞固定在气缸正中间,Ⅰ、Ⅱ两部分压强比为2:1 D.将气缸活塞去掉后,Ⅰ、Ⅱ中气体充分混合,混合气体对氢气的相对密度为88/3 13.(25-26高一上·福建漳州·阶段检测)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1molN2,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5.6g C.在相同条件下两侧气体的密度相等 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,则应再充入0.75molCO 迁移创新 14.(25-26高一上·河北邢台·期中)下列说法错误的是 A.同温同压下,等体积的、质量之比: B.同温同压下,等质量的、体积之比: C.同温同压下,等体积的、密度之比: D.同温同压下,等分子数的、体积之比: 15.(25-26高一上·云南昆明·期中)完成下面问题: (1)等体积的和,在相同条件下的体积之比为_______________。 (2)同温同压下,相同体积的和的质量比为_______________。 (3)标准状况下,的物质的量为_______________mol,其分子数为_______________。 (4)0.25mol某气体的体积为8 L,则在此条件下气体摩尔体积为_______________。 (5)将0.6mol Na投入水中,标况下产生气体的体积为_______________L。 16.(25-26高一上·上海·期中)计算 (1)现有mg由双原子分子构成的某气体,它的摩尔质量为M(代表阿伏加德罗常数)。 ①该气体在标准状况下的体积为___________L; ②该气体在标准状况下的密度为___________; ③该气体所含原子总数为___________个。 (2)质量之比为16:7:6的三种气体SO2、CO、NO氧原子个数之比为___________;相同条件下的体积之比为___________;相同条件下密度比为___________。 (3)19g某二价金属的氯化物ACl2中含有离子,ACl2的摩尔质量是___________。 (4)标准状况下,17g与标准状况下___________L含有相同数目的氢原子。 (5)同温同压下,100mLX2气体与50mLY2气体恰好完全反应,得到100mLZ气体。则Z的化学式为_______。 (6)在容积固定的密闭容器中,活塞可自由移动。在室温下,向A室充入一定量H2、O2的混合气体,向B室充入1mol N2,此时活塞的位置如图所示。 (a)A室混合气体的物质的量为_______mol。 (b)实验测得A室混合气体的质量为34g,则A室中H2的物质的量为_______。 学科网(北京)股份有限公司1 / 10 学科网(北京)股份有限公司 $

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2.3 物质的量 第2课时(讲义)化学人教版必修第一册
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