【最新版】初中升高高中化学衔接课程讲义专题04 气体摩尔体积

专题04 气体摩尔体积

【知识回放】

影响物质体积的因素

（1）宏观因素：温度、压强

（2）微观因素：微粒的数目、微粒的大小、微粒的平均距离

（3）决定固体或液体体积的主要因素：微粒的数目、微粒的大小

（4）决定气体体积的主要因素：微粒的平均距离、温度、压强

【新知精讲】

一、决定物质体积大小的因素

1.影响物质体积大小的因素

2.阿伏加德罗定律

同温、同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。

二、气体摩尔体积

【科学探究】

探究一对气体摩尔体积的理解

问题导引

标准状况时的气体摩尔体积示意图

1.气体摩尔体积的适用对象是气体,是否必须为纯净气体?

提示 不一定。可以是纯净气体,也可以是混合气体。

2.标准状况下的气体摩尔体积Vm=22.4 L·mol-1,那么Vm=22.4 L·mol-1时一定是标准状况下吗?

提示 不一定。同时改变温度和压强,气体摩尔体积Vm仍可能保持不变。如:升高温度的同时增大压强或降低温度的同时减小压强。

探究二阿伏加德罗定律及其推论

问题导引

1.结合气体体积的影响因素,思考分析“若两种气体体积相同,所含分子数也一定相同”的说法是否正确?

提示 不一定,因为气体体积受温度和压强的影响较大,若温度和压强不同时,体积相同的两种气体的物质的量不一定相同,故所含的分子数也不一定相同。

2.结合阿伏加德罗定律讨论同温同压同体积的O2和O3的分子数相同吗?能说原子数目也相同吗?

提示 由阿伏加德罗定律可知,同温同压下,体积相同的O2和O3分子数相同,又因为一个O2分子中有2个氧原子,一个O3分子中有3个氧原子,所以同温同压下,体积相同的O2和O3原子数目不同。

【重点突破】

1.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。

2.标准状况下的气体摩尔体积

(1)定义:

(2)计算:

①气体的物质的量:n=。

②气体的摩尔质量:M=。

③气体的分子数:N=n·NA=·NA。

④气体的质量:m=n·M=·M。

3.阿伏加德罗定律的推论

 4.对阿伏加德罗定律及推论的“三点”理解

(1)适用于任何气体,包括混合气体,不适用于非气体。(2)同温、同压、同体积、同分子数,共同存在,相互制约,且“三同定一同”。(3)标准状况下的气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。

【典题探究】

典例1 用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是 (　　)

A.含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L

B.25 ℃,1.01×105 Pa,64 g SO2中含有的原子数为3NA

C.11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA

D.标准状况下,11.2 L CCl4含有的分子数为0.5NA

变式训练1-1下列叙述正确的是(　　)

A.气体的摩尔体积为22.4 L·mol-1

B.1 mol O2的质量为32 g,它所占的体积是22.4 L

C.标准状况下,22.4 L水的质量约为18 g

D.标准状况下,22.4 L的任何气体的物质的量都约是1 mol

变式训练1-2.下列叙述中正确的是(　　)

A.一定温度、压强下,气体体积由其分子的大小决定

B.一定温度、压强下,气体体积由其物质的量的多少决定[来源:Z+xx+k.Com]

C.气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积为22.4 L

D.不同的气体,若体积不等,则它们所含的分子数一定不等

变式训练1-3.下列说法中正确的是(　　)

A.0.5 mol H2所占的体积为11.2 L

B.标准状况下,6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L

C.标准状况下,1 mol H2O的体积约为22.4 L

D.标准状况下,28 g CO和N2的混合气体的体积约是22.4 L

典例2同温同压下,向两个密闭容器中分别充满等质量的O2、O3气体,下列说法正确的是(　　)

A.两气体的物质的量之比为3∶2

B.两种容器的体积比为2∶3

C.两种气体的分子数目相等

D.两种气体的密度之比是3∶2

变式训练2-1 同温同压下,A容器中H2和B容器中NH3所含氢原子数相等,则两个容器的体积比是(　　)

A.3∶2 B.1∶3 

C.2∶3 D.1∶2

变式训练2-2在两个容积相同的容器中,一个盛有HCl气体,另一个盛有H2和Cl2的混合气体。在同温同压下,两容器内的气体一定具有相同的(　　)

A.原子数 B.密度

C.质量 D.质子数

变式训练2-3.如图所示,相同状况下,分别用氯化氢和四种不同的混合气体吹出体积相等的五个气球。A、B、C、D四个气球中所含原子数与氯化氢气球中所含原子数一定相等的是              (　　)

变式训练2-4.同温同压下,若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容器的容积比是　　　　。 

(2)若两容器中所含原子总数相等,则A容器和B容器的容积比是　　　　。 

(3)若两容器的容积比为3∶2,则O2和O3物质的量之比为　　　　,质量之比为　　　　,密度之比为　　　　。 

【基础题组】

1.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(  )

2.下列两种气体的分子数一定相等的是(  )

A.体积相等、质量不等的CO和N2[来源:学.科.网Z.X.X.K]

B.等温等体积的O2和N2

C.等体积等密度的CO和N2

D.等压等体积的O2和N2

3.下列示意图中,白球代表氢原子,黑球代表氦原子,方框代表容器,容器中间有一个可以上下滑动的隔板(其质量忽略不计)。其中能表示等质量的氢气与氦气的是(    )

4.下列说法中正确的是(    )

A.标准状况下,1 mol水的体积是22.4 L

B.1 mol任何气体体积均为22.4 L[来源:学§科§网Z§X§X§K]

C.在标准状况下,0.3 mol N2和0.7 mol O2混合气体总体积约为22.4 L

D.通常状况下,1 mol N2的体积约为22.4 L

5.下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值) (    )

A.在常温、常压下,11.2 L N2含有的分子数是0.5NA

B.标准状况下,18 g水所占的体积约是22.4 L

C.32 g O2在标准状况下的体积约是22.4 L

D.在同温、同压下,相同体积的任何气体所含的原子数相等[来源:学科网]

6.下列说法正确的是(   )

A.同温、同压下,相同质量的气体都占有相同的体积

B.同温、同压下,相同体积的气体都含有相同数目的分子

C.在标准状况下,1 mol任何物质的体积均约是22.4 L

D.1 mol某气体的体积约为22.4 L,该气体所处的状况一定是标准状况

7.在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体,当这两个容器内温度和气体密度相等时,下列说法正确的是(   )

A.两种气体的压强相等

B.O2比O3的质量小

C.两种气体的分子数目相等

D.两种气体所含的氧原子数目相等

8.关于同温、同压下等体积的N2O(气体)和CO2的叙述,其中正确的是(   )

①质量相同 ②所含碳原子数与氮原子数相等 ③所含分子数相等

A.①②③         B.②③

C.①②          D.①③

9.下列说法正确的是(   )

A.32 g O2占有的体积约为22.4 L

B.22.4 L N2含有阿伏加德罗常数个氮分子

C.在标准状况下,22.4 L水的质量约为18 g

D.22 g二氧化碳与标准状况下11.2 L HCl含有相同的分子数

10.(1)现有34 g某气体,摩尔质量为17 g·mol-1,则:

①该气体为    mol。

②该气体所含分子数为    NA。

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。

11.一定温度和压强下,30 L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子,这些分子由1.204×1024个原子构成。

(1)该气体的物质的量为   ,该气体中每个分子含有   个原子。

(2)该温度和压强   标准状况(填“是”或“不是”),此条件下的气体摩尔体积为   。若O2在该条件下为气态,则2 mol O2在该条件下的体积为    L。

(3)标准状况下该纯净物若为气态,其体积约是    L。

【提升题组】

1.在一定条件下,某化合物X受热分解:2XA↑+2B↑+4C↑,测得反应后生成的混合气体对H2的相对密度为11.43,在相同条件下,X的相对分子质量是(  )

A.11.43      B.22.85     C.80.01     D.160.02

2.同温、同压下,某容器充满O2质量为116 g,若充满CO2质量为122 g,现充满某气体质量为114 g,则该气体的相对分子质量为(  )

A.28         B.60 

C.32         D.44

3.有CO与CO2的混合气体共33.6 L,其密度为1.726 g·L-1,已知混合气体共有9.03×1023个分子,则该混合气体的平均摩尔质量是(  )

A.58.00 g·mol-1

B.36.09 g·mol-1

C.36.00 g·mol-1

D.38.67 g·mol-1

4.一定量的液态化合物XY2在一定量的O2中恰好完全燃烧,反应方程式为:

XY2(液)+3O2(气)XO2(气)+2YO2(气)

测得生成物的总体积为672 mL,密度为2.56 g·L-1(标准状况)。则:

(1)反应前O2的体积为     mL(标准状况);

(2)化合物XY2的摩尔质量为    ;

(3)若XY2分子中X、Y两元素的质量比为3∶16,则X、Y分别为    、    。

5.(1)质量之比为16∶7∶6的三种气体SO2、CO、NO,分子个数之比为   ;氧原子个数之比为   ;相同条件下的体积之比为   。

(2)标准状况下,1.7 g NH3的体积为   L,它与标准状况下   L H2S含有相同数目的氢原子。

(3)某气体氧化物的化学式为RO2,在标准状况下,1.28 g该氧化物的体积为448 mL,则该氧化物的摩尔质量为   ,R的相对原子质量为   。