第04講-氣體摩爾體積(原卷版)

第04講氣體摩爾體積【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．了解物質(zhì)的聚集狀態(tài)2．理解氣體摩爾體積的定義及相關(guān)計(jì)算。3．理解阿伏加德羅定律及其推論，并且能夠進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算。4．會(huì)計(jì)算（混合）氣體密度和（平均）摩爾質(zhì)量?！净A(chǔ)知識(shí)】一、影響物質(zhì)體積的決定因素【注意】氣體的體積不但與物質(zhì)的量有關(guān)，而且與溫度和壓強(qiáng)有關(guān)，描述或判斷一定物質(zhì)的量的氣體的體積時(shí)，必須指明相關(guān)的溫度和壓強(qiáng)。二、氣體摩爾體積1．氣體摩爾體積（1）概念：在一定的溫度和壓強(qiáng)下，__________的氣體所占的體積。（2）符號(hào)：______。（3）單位：____________和m3·mol－1。（4）物質(zhì)的量、氣體的體積與氣體摩爾體積之間的關(guān)系：n＝______。2．標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的摩爾體積：（1）標(biāo)準(zhǔn)狀況的含義：溫度為_(kāi)_____、壓強(qiáng)為_(kāi)_____。（2）標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的摩爾體積約為_(kāi)___________。三、阿伏加德羅定律1．內(nèi)容：在同溫同壓下，相同體積的任何氣體都含有______數(shù)目的分子。2．內(nèi)容總結(jié)：“三同”定“一同”3．判斷正誤（1）1mol不同的固體物質(zhì)，體積大小不相同，主要原因是粒子大小不同（）。（2）通常狀況下的氣體摩爾體積約為22.4L（）。（3）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，36g水的體積約為44.8L。（）。（4）1mol任何氣體所含分子數(shù)都相等，體積也都約為22.4L。（）?！究键c(diǎn)剖析】考點(diǎn)一：氣體摩爾體積的概念及影響因素例1．（2021·無(wú)錫高一檢測(cè)）下列說(shuō)法正確的是（）。A．0.5molH2所占的體積為11.2LB．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，6.02×1023個(gè)分子所占的體積約是22.4LC．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol酒精的體積約為22.4LD．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，28gN2體積約是22.4L【思維拓展】對(duì)氣體摩爾體積的理解1．標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積（1）條件：標(biāo)準(zhǔn)狀況，即0℃、101kPa①非標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol氣體的體積不一定是22.4L。②1mol氣體的氣體體積是22.4L，也不一定處于標(biāo)準(zhǔn)狀況下。（2）標(biāo)準(zhǔn)：1mol，即分子數(shù)為6.02×1023（3）對(duì)象：氣體①必須為氣體，且任何氣體均可，包括單一氣體和混合氣體。②注意水、酒精、汽油、CCl4等物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體。（4）數(shù)值：約為22.4L，非精確值。2．影響氣體摩爾體積的外界因素（1）溫度：升高溫度，氣體受熱膨脹，氣體摩爾體積增大（2）壓強(qiáng)：增大壓強(qiáng)，氣體被壓縮，氣體摩爾體積減小考點(diǎn)二：各量和氣體體積之間的換算關(guān)系例2．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，向一質(zhì)量為100g的密閉容器中充滿(mǎn)CO2后，質(zhì)量為166g，相同條件下，向相同容器中充滿(mǎn)未知?dú)怏w，稱(chēng)其質(zhì)量為142g，則該氣體可能為（）。A．O2B．CH4C．COD．H2【思維拓展】氣體摩爾體積的有關(guān)計(jì)算公式①氣體的物質(zhì)的量n＝②氣體的密度ρ＝＝＝③氣體的分子數(shù)N＝nNA＝NA④氣體的質(zhì)量m＝nM＝M考點(diǎn)三：氣體摩爾體積的計(jì)算例3．某研究性學(xué)習(xí)小組同學(xué)為了探究“在相同的溫度和壓強(qiáng)下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子”，他們以教材中相關(guān)【科學(xué)探究】為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)了如圖實(shí)驗(yàn)裝置并記錄相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。【實(shí)驗(yàn)裝置】【部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)】溫度壓強(qiáng)時(shí)間水槽中H2O的質(zhì)量H2體積O2體積30℃101kPa0300g0030℃101kPa4分鐘298.2g1.243L請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）4分鐘時(shí)H2、O2的物質(zhì)的量分別是________mol、________mol。（2）該溫度下，氣體摩爾體積是__________。（3）在該實(shí)驗(yàn)條件下，3molO2的氣體的體積為_(kāi)_______L。【思維拓展】氣體摩爾體積的測(cè)量和計(jì)算1．計(jì)算公式：Vm＝＝2．測(cè)量方法：準(zhǔn)確測(cè)量在一定溫度和壓強(qiáng)下，一定質(zhì)量氣體的體積，帶入公式計(jì)算即可考點(diǎn)四：氣體密度的比較和計(jì)算例4．在臭氧發(fā)生裝置中裝入氧氣100mL，經(jīng)反應(yīng)：3O22O3，最后氣體體積變?yōu)?5mL（體積均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定），則混合氣體的密度是（）。A．1.3g/LB．1.5g/LC．1.7g/LD．2.0g/L【思維拓展】氣體的密度1．基本公式：＝＝＝（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）2．相對(duì)密度：D＝＝（氣體A對(duì)氣體B的相對(duì)密度，同溫同壓）3．同溫同壓下，氣體的密度之比等于其摩爾質(zhì)量之比考點(diǎn)五：阿伏伽德羅定律及應(yīng)用例5．（2021·西城區(qū)高一檢測(cè)）下列兩種氣體的分子數(shù)一定相等的是（）。A．質(zhì)量相等、密度不等的N2和C2H4B．等壓等體積的N2和CO2C．等溫等體積的O2和N2D．不同體積等密度的CO和C2H4【思路點(diǎn)撥】利用阿伏加德羅定律解題的思路如下：【思維拓展】阿伏加德羅定律及其推論1．阿伏加德羅定律和氣體摩爾體積的關(guān)系2．阿伏加德羅定律的常用推論（1）在任何情況下氣體的分子數(shù)與物質(zhì)的量成正比＝（2）同溫、同壓氣體的體積與物質(zhì)的量成正比＝（3）同溫、同壓氣體的密度與摩爾質(zhì)量成正比＝（4）同溫、同體積氣體的壓強(qiáng)之比與其物質(zhì)的量成正比＝（5）同溫、同壓、同體積氣體的質(zhì)量與摩爾質(zhì)量成正比＝?！咎貏e提醒】正確理解阿伏加德羅定律的應(yīng)用（1）阿伏加德羅定律的適用對(duì)象是氣體（單一氣體或混合氣體），不適用于液體或固體。（2）“三同”定“一同”。同溫、同壓、同體積和同分子數(shù)，四“同”共同存在，相互制約，只要有三“同”成立，則另一“同”就必定成立。（3）“二同”定比例。溫度、壓強(qiáng)、氣體體積、氣體物質(zhì)的量，若兩個(gè)量相同，則另兩個(gè)量成正比或反比。（4）氣體摩爾體積是阿伏加德羅定律的一個(gè)特例。（5）阿伏加德羅定律及其所有推論不必死記硬背，用時(shí)可以通過(guò)理想氣體狀態(tài)方程pV＝nRT（式中R為常數(shù)）以及n＝＝、＝進(jìn)行簡(jiǎn)單地推導(dǎo)而得到?！具^(guò)關(guān)檢測(cè)】一、選擇題1．決定氣體的體積的主要因素有：①氣體的分子個(gè)數(shù)；②氣體分子的大小；③氣體分子間的平均距離；④氣體分子的相對(duì)分子質(zhì)量（）。A．①②B．①③C．②③D．②④2．（2020年6月·福建合格考真題）下列物質(zhì)所含分子數(shù)最多的是（）。A．0.2molH2B．標(biāo)準(zhǔn)狀況下2.24LNH3C．44gCO2（CO2的摩爾質(zhì)量為44g·mol－1）D．0.5NA個(gè)NO（NA為阿伏加德羅常數(shù)的值）3．（2021·保定高一檢測(cè)）關(guān)于2molO2的敘述中，正確的是（）。A．體積為44.8LB．質(zhì)量為32gC．分子數(shù)為6.02×1023D．含有4mol原子4．（2021·東莞高一檢測(cè)）下列說(shuō)法中正確的是（）。A．1molO2和1molN2所占的體積約為22.4LB．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，H2的氣體摩爾體積約為22.4LC．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1molH2和1molH2O所占的體積都約為22.4LD．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4L由N2、N2O組成的混合氣體中所含有的氮原子的物質(zhì)的量約為2mol5．（2021·溫州高一檢測(cè)）下列說(shuō)法正確的是（）。A．0℃、101kPa時(shí)，氣體摩爾體積約為22.4LB．20℃、1.01×105Pa時(shí)，同體積的O2與CO2含有相同的分子數(shù)C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，16gO2與24gMg所占的體積相同D．當(dāng)1mol氣態(tài)物質(zhì)的體積為22.4L時(shí)，該氣體一定處于標(biāo)準(zhǔn)狀況6．同溫同壓下，等質(zhì)量的下列氣體所占體積最大的（）。A．HClB．H2SC．NH3D．O27．（2021·龍巖高一檢測(cè)）下列敘述不正確的是（）。A．常溫常壓下，兩種氣體的密度之比等于摩爾質(zhì)量之比B．在同溫同體積下，兩種氣體的物質(zhì)的量之比等于壓強(qiáng)之比C．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，兩種氣體的體積之比等于摩爾質(zhì)量之比D．在同溫同壓下，相同體積的兩種氣體的質(zhì)量之比等于摩爾質(zhì)量之比8．如圖表示某條件下H2S氣體的體積與質(zhì)量的關(guān)系，則該條件下的氣體摩爾體積為（）。A．22.0L·mol－1B．22.4L·mol－1C．22.8L·mol－1D．23.2L·mol－19．（2021·蘭州高一檢測(cè)）用NA表示阿伏加德羅常數(shù)，下列說(shuō)法正確的是（）。A．常溫常壓下，92g的NO2和N2O4混合氣體含有的原子數(shù)為3NAB．常溫下，4.4gCO2和N2O（互不反應(yīng)）混合物中所含有的電子數(shù)為2.2NAC．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4LCO和CO2的混合氣體中含碳原子數(shù)為0.5NAD．4℃時(shí)，18LH2O中含有的原子總數(shù)為3NA10．在一定溫度、壓強(qiáng)下，1體積X2（氣）和3體積Y2（氣）化合生成2體積的氣體化合物，則該氣體化合物的化學(xué)式為（）。A．XY3B．XYC．X3YD．X2Y311．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，等體積的NH3和CH4兩種氣體，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）。A．所含分子數(shù)目相同B．所含氫原子物質(zhì)的量之比為3∶4C．質(zhì)量之比為16∶17D．密度之比為17∶1612．在兩個(gè)相同體積的剛性容器中分別充入28gCO和N2氣體，設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說(shuō)法不正確的是（）。A．兩容器的壓強(qiáng)一定相等B．兩容器的密度一定相等C．兩容器所含的氣體分子數(shù)均為NAD．若保持常溫常壓下，則氣體的體積大于22.4L13．（2021·西安高一檢測(cè)）向三個(gè)密閉容器中分別充入Ne、H2、O2三種氣體，下列有關(guān)這三種氣體的敘述正確的是（）。A．同溫、同壓、同體積時(shí)，三種氣體的密度關(guān)系：ρ（H2）＞ρ（Ne）＞ρ（O2）B．溫度、密度相同時(shí)，三種氣體的壓強(qiáng)關(guān)系：p（H2）＞p（Ne）＞p（O2）C．質(zhì)量、溫度、壓強(qiáng)均相同時(shí)，三種氣體的體積關(guān)系：V（O2）＞V（Ne）＞V（H2）D．溫度、壓強(qiáng)、體積均相同時(shí)，三種氣體的質(zhì)量關(guān)系：m（H2）＞m（Ne）＞m（O2）14．標(biāo)況下1LN2含有m個(gè)分子，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為（）。A．/molB．/molC．22.4mD．22.4m/mol15．（2021·張掖高一檢測(cè)）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，CO2和N2的混合氣體的質(zhì)量是9.6g，體積是6.72L，則CO2在混合物中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為（）。A．25%B．35%C．75%D．50%二、非選擇題16．（2021·漳州高一檢測(cè)）（1）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，①4g氫氣；②33.6L甲烷（CH4）；③6.02×1023個(gè)水分子中，物質(zhì)的量最大的是（填寫(xiě)序號(hào)，下同）______，體積最小的是______。（2）質(zhì)量相等的兩種物質(zhì)SO2和SO3，它們的物質(zhì)的量之比為_(kāi)___________，所含氧原子個(gè)數(shù)之比為_(kāi)___________。17．（2021·揚(yáng)州高一檢測(cè)）（1）在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，有物質(zhì)①4gH2，②33.6LCH4，③1molH2O，④3.01×1023個(gè)O2，含分子數(shù)最多的是（填序號(hào)，下同）_______，含原子數(shù)最少的是_______，質(zhì)量最大的是_______，體積最小的是________；密度由大到小的順序?yàn)開(kāi)________。（2）含有相同氧原子數(shù)的CO和CO2，其質(zhì)量比為_(kāi)______；物質(zhì)的量比為_(kāi)______；碳原子數(shù)比為_(kāi)______；原子數(shù)比為_(kāi)______。（3）含有電子數(shù)相等的CO和CO2氣體在同溫同壓下的體積比為_(kāi)_________；密度比為_(kāi)_________。18．現(xiàn)有14.4g由CO和CO2組成的混合氣體，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下其體積為8.96L?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）該混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為_(kāi)____________；（2）混合氣體中碳原子的個(gè)數(shù)為_(kāi)________（用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值）；（3）將混合氣體依次通過(guò)如圖所示裝置，最后收集在氣球中（實(shí)驗(yàn)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下次測(cè)定）。①氣球中收集到的氣體的摩爾質(zhì)量為_(kāi)____________；②氣球的體積為_(kāi)__________L；③氣球中收集到的氣體中，電子總數(shù)為_(kāi)__________（用NA表示阿伏伽德羅常數(shù)的值）。19．某學(xué)生為了測(cè)定由兩種元素形成的氣態(tài)化合物X的組成，做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)。他把氣體X由注射器A緩慢送入裝有CuO的B裝置，使之完全反應(yīng)，得到如下結(jié)果：①實(shí)驗(yàn)前B管及藥品的質(zhì)量為21.32g，實(shí)驗(yàn)后為21.16g。②C管中收集到的物質(zhì)電解后得到H2和O2，在D中收集到的是N2。③X中兩元素的質(zhì)量比是14∶3，問(wèn)：（1）C中收集到的液體，質(zhì)量是__________g。（2）在實(shí)驗(yàn)中看到的現(xiàn)象是___________________________________。（3）B中反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________