2022高考化学第1章化学计量在实验中的应用_物质的量第1节化学计量在实验中的应用_物质的量考点2气体摩尔体积阿伏加德罗定律讲与练含解析.docx

1、考点二气体摩尔体积阿伏加德罗定律李仕才1影响物质体积的因素2气体摩尔体积(1)定义：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。单位为L/mol(或Lmol1)。(2)标准状况下的气体摩尔体积：在标准状况下(指温度为0_，压强为101_kPa)约为22.4_Lmol1。(3)计算公式：物质的量n、气体体积V、气体摩尔体积Vm之间的关系：Vm。(4)影响因素：气体摩尔体积的数值决定于气体所处的温度和压强。3阿伏加德罗定律可总结为：在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)。(2)适用范围：单一气体或相互不反应的混合气体。判断正误(正确的打“

2、”，错误的打“”)1在标准状况下，6.021023个分子所占的体积约是22.4 L。()2同温同压下，等体积的两种单质气体一定具有相同的原子数。()3标准状况下，1 mol H2与1 mol CCl4的体积相同。()4标准状况下，22.4 L任何气体都约含有6.021023个分子。()5标准状况下，11.2 L CO与N2的混合气体与11.2 L O2所含分子数相同，原子数也相同。()6同温同压同体积的12C18O和14N2具有相同的电子数。()7同温同体积条件下，等质量的SO2和O2对应的压强之比为12。()8Na2O2与CO2反应生成22.4 L O2，反应中转移的电子数为2NA。()1气

3、体体积受温度和压强的影响，当压强或温度改变时，气体体积随之改变，所以在描述Vm22.4 Lmol1时必须指明在0 、101 kPa条件下。2只限于气体，可以是单一气体，也可以是不反应的混合气体。水、苯、SO3、HF、CCl4、己烷、CS2、CHCl3、Br2、HF、乙醇等物质在标准状况下不是气体。碳原子数大于4的烃为液体或固体，但新戊烷(5个碳)是特例。3当1 mol气体的体积是22.4 L时，气体不一定处于标准状况，因若改变温度和压强，在非标准状况下，1 mol气体的体积也可能为22.4 L。一、气体摩尔体积1下列说法中正确的是()A22.4 L二氧化碳的质量一定大于22.4 L一氧化碳的质

4、量B同温、同压、同体积的一氧化碳和乙烯含有的质子数相同C等体积、等密度的CO和C2H4所含原子数相等D等质量的CH4、H2、HCl、SO2，在标准状况下所占体积由大到小的排列顺序是解析：A选项没有标明温度、压强，所以二氧化碳的质量可能比一氧化碳的小，错误；B选项，1 mol CO含有14 mol质子，1 mol C2H4含有16 mol质子，错误；C选项，CO和C2H4质量相等，物质的量相等，C2H4所含原子数多，错误；D选项，假设四种气体的质量均为1 g，所以n(H2)、n(CH4)、n(HCl)、n(SO2)，正确。答案：D2设阿伏加德罗常数为NA，标准状况下，某O2和N2的混合气体m g

5、含有b个分子，则n g该混合气体在相同状况下所占的体积(L)应是()A. B.C. D.解析：m g含有b个分子，则n g该混合气体含有的分子数是，则混合气体的物质的量是，则混合气体的体积是 L，A项正确。答案：A3下列说法正确的是()标准状况下，6.021023个分子所占的体积约是22.4 L0.5 mol H2所占体积为11.2 L标准状况下，1 mol H2O的体积为22.4 L标准状况下，28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L各种气体的气体摩尔体积都约为22.4 Lmol1标准状况下，体积相同的气体的分子数相同A BC D解析：中未注明标准状况下物质所处的状态；未注明标准

6、状况；中H2O为非气态；在相同温度和压强下，气体的摩尔体积几乎相等，在标准状况下，气体的摩尔体积约为22.4 Lmol1。答案：B4如图两瓶体积相等的气体，在同温同压时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摩尔质量相等解析：左瓶与右瓶中气体的物质的量相等，N2、O2、NO分子均为双原子分子，A项正确；N2、O2的比例不固定，气体的质量不一定相等，密度不一定相等；当N2、O2物质的量相等时，摩尔质量相等，其余情况摩尔质量不相等。答案：A二、阿伏加德罗定律5一定温度和压强下，用m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球，下列

7、说法中正确的是()A气球中装的是O2B气球和气球中气体分子数相等C气球和气球中气体物质的量之比为41D气球和气球中气体密度之比为21解析：根据阿伏加德罗定律的推论：同温同压下，同质量的气体体积与其摩尔质量成反比。四种气体的摩尔质量的大小关系为M(SO2)M(CO2)M(O2)M(CH4)，所以气球、中的气体分别为SO2、CO2、O2、CH4，A错误；同质量的气体，分子数之比等于其物质的量之比，也等于其摩尔质量的反比，气球和气球中气体分子数不相等，气球和气球中气体物质的量之比为14，B、C错误；同温同压下，气体的密度与其摩尔质量成正比，气球和气球中气体密度之比为21，D正确。答案：D6(1)2

8、mol O3和3 mol O2的质量之比为_，分子数之比为_；同温同压下的密度之比为_，含氧原子数之比为_，体积之比为_。(2)在标准状况下，由CO和CO2组成的混合气体6.72 L，质量为12 g。此混合物中CO和CO2分子数目之比是_，混合气体的平均摩尔质量是_，对氢气的相对密度是_。(3)气体化合物A的化学式可表示为OxFy，已知同温同压下10 mL A受热分解生成15 mL O2和10 mL F2，则A的化学式为_，推断的依据是_。(4)在标准状况下，15.6 g Na2O2投入足量水中，可产生O2的体积为_。解析：(3)根据阿伏加德罗定律知，2OxFy3O22F2，根据质量守恒定律(

9、原子个数守恒)知，x3，y2，即A的化学式为O3F2。(4)n(Na2O2)0.2 mol，由化学方程式2Na2O22H2O=4NaOHO2知，n(O2)0.1 mol，则V(O2)2.24 L。答案：(1)1123321123(2)1340 gmol120(3)O3F2阿伏加德罗定律和质量守恒定律(4)2.24 L 阿伏加德罗定律的推论及应用1 阿伏加德罗定律的推论说明：以上所有推论均可由理想气体状态方程：pVnRTpVRTpMRTpMRT来推出，因此，对以上推论应重理解、重推导，不必“死记”。注：以上用到的符号：为密度，p为压强，n为物质的量，M为摩尔质量，m为质量，V为体积，R为常数，T

10、为热力学温度，上述定律及其推论仅适用于气体，不适用于固体或液体，仅用于定性推导，不用于定量计算。2 阿伏加德罗定律及其推论的应用(1)气体密度和相对密度(M为气体摩尔质量，单位为gmol1)的求算方法标准状况下，气体的密度 gL1。同温同压下，A气体的密度(A)与B气体的密度(B)之比叫A气体对B气体的相对密度(D)，D。(2)摩尔质量的几种求算方法根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M；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)：M；根据标准状况下气体的密度：M22.4 (gmol1)；根据气体的相对密度D；对于混合气体，求其平均摩尔质量，上述计算式仍然成立；还可以用

11、下式计算：M1a%M2b%M3c%，a%，b%，c%指混合气体中各成分的物质的量分数(或体积分数)。(3)确定气体分子组成一般思路是根据阿伏加德罗定律，由体积比推导出微粒个数比，再根据质量守恒定律确定化学式。如2体积气体Ax与1体积气体By恰好完全反应生成2体积A2B，由阿伏加德罗定律可知，同温同压下，气体的分子数之比等于它们的体积之比，即N(Ax)N(By)N(A2B)212,2Ax(g)By(g)=2A2B(g)，根据质量守恒定律可以推出两气体反应物分别为A2和B2。1下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是()A体积相等时密度相等B原子数相等时具有的中子数相等C体

12、积相等时具有的电子数相等D质量相等时具有的质子数相等解析：比较同温同压下的1 mol两种气体：由此可知体积相等时，密度不相等，A错误；原子数相等时中子数不相等，B错误；质量相等时质子数不相等，D错误。答案：C2下列说法不正确的是()A温度相同、体积相同的O2(g)和N2(g)分子数相同B等温等压下，SO2气体与CO2气体的密度之比等于1611C温度和容积相同的两气罐中分别盛有5 mol O2(g)和2 mol N2(g)，两气罐中的压强之比等于52D等温等压条件下，5 mol O2(g)和2 mol H2(g)的体积之比等于52解析：A项，温度相同、体积相同，但没有说压强是否相同，因此无法推出

13、物质的量是否相同，错误；B项，等温等压下，密度之比等于摩尔质量之比，SO2和CO2的密度之比64441611，正确；C项，等温等容下，气体物质的量之比等于压强之比，因此两者压强之比等于52，正确；D项，等温等压下，气体体积之比等于物质的量之比，因此二者体积之比等于52，正确。答案：A3下列选项中的物质所含指定原子数目一定相等的是()A温度和压强不同，相同质量的N2O和CO2两种气体的总原子数B等温等压下，相同体积的C2H4和C2H2、C2H6的混合气体的总原子数C等温等压下，相同体积的O2和O3两种气体中的氧原子数D相同物质的量、不同体积的NH3和CH4两种气体中的氢原子数解析：质量相等，N2

14、O和CO2的摩尔质量也相等，则气体的物质的量相等，且两者都是三原子分子，所以它们的总原子数一定相等，A项正确；B项中，碳原子数相等，但是C2H2和C2H6的组成比例不确定，不能判断氢原子数是否相等，B项错误；两种气体的物质的量相等，但两种气体的分子组成不同，故氧原子数不同，C项错误；D项，物质的量相等的NH3和CH4中氢原子数不同，D项错误。答案：A4在两个密闭容器中，分别充有质量相等的甲、乙两种气体，它们的温度和密度均相同。根据甲、乙的摩尔质量(M)的关系判断，下列说法中正确的是()A若M(甲)M(乙)，则分子数：甲M(乙)，则气体摩尔体积：甲乙C若M(甲)乙D若M(甲)M(乙)，则气体的体

15、积：甲乙解析：等质量的气体，其摩尔质量与物质的量(或分子数)成反比，若M(甲)乙，A错误；若M(甲)M(乙)，则物质的量：甲乙，B错误；同温同体积同质量的气体或混合气体，压强与摩尔质量成反比，C正确；由质量和密度相等可知气体体积相等，D错误。答案：C5等温等压下，有质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，下列叙述中正确的是()A体积之比为131314 B密度之比为141413C质量之比为111 D原子数之比为111解析：A项，三种气体分子的质子数分别为14、14、14，质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，物质的量相等，等温等压下，气体的体积与其物质的量成正比，所以三者体积之比为111，

16、故A错误；B项，CO、N2、C2H2摩尔质量分别为28 gmol1、28 gmol1、26 gmol1，等温等压下，气体摩尔体积相同，根据知，密度与摩尔质量成正比，则密度之比为282826141413，故B正确；C项，三种气体分子的质子数分别为14、14、14，质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，物质的量相等，CO、N2、C2H2摩尔质量分别为28 gmol1、28 gmol1、26 gmol1，根据mnM知：质量之比与摩尔质量成正比为282826141413，故C错误；D项，三种气体分子的质子数分别为14、14、14，质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，物质的量相等，1分子CO、

17、N2、C2H2分别含原子数为2、2、4，所以三种气体原子数之比为112，故D错误。答案：B6在一定条件下，m g NH4HCO3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 gL1，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_。解析：(1)由相对密度公式d可得：(混)dM(H2)2d gmol1，据公式n(混)代入即得n(混) mol；NH4HCO3的分解方程式为NH4HCO3NH3H2OCO2，依据质量守恒定律，设NH4HCO3的摩尔质量为M，则M1(混)3得M32d6d gmol1。(2)已知标准状况下气体的密度为 gL1，即M22.4 gmol1。(3)已知混合气体中各组分的体积分数，依据公式M1a%M2b%M3c%代入数据可得：17a%44b%18c%。答案：(1) mol6d gmol1(2)22.4 gmol1(3)17a%44b%18c%