第2课时 气体摩尔体积
[核心素养发展目标] 1.能从宏观和微观相结合的角度理解影响物质体积大小的因素。2.理解气体摩尔体积的含义，能进行标准状况下气体体积、物质的量及微粒数目、质量等的换算。3.理解阿伏加德罗定律及其推论，并能运用阿伏加德罗定律及其推论解决简单问题。
一、决定物质体积大小的因素
1.不同聚集状态物质的微观结构与宏观性质
聚集状态 微观结构 微粒的运动方式 宏观性质
固态 微粒排列 ，微粒间的空隙 在固定的位置上 有 的形状， 被压缩
液态 微粒排列 ，微粒间的空隙 可以自由 没有固定的形状， 被压缩
气态 微粒间的距离 可以自由 没有固定的形状， 被压缩
思考 讨论不同宏观物质的物理性质可能存在哪些差异？可能的原因是什么？
_______________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________________
2.分析不同聚集状态物质的体积
已知下列物质的密度，试计算1 mol这些物质的体积，将结果填入下表(说明：固体、液体密度均为293 K时的测定值，气体密度为1.01×105 Pa、273 K时的测定值)。
1 mol不同物质的体积
物质 摩尔质量/(g·mol-1) 密度 1 mol物质的体积
Al 26.98 2.70 g·cm-3
Fe 55.85 7.86 g·cm-3
H2O 18.02 0.988 g·cm-3
C2H5OH 46.07 0.789 g·cm-3
H2 2.016 0.089 9 g·L-1
N2 28.02 1.25 g·L-1
CO 28.01 1.25 g·L-1
结论：(1)相同条件下1 mol固体、液体的体积 。
(2)同温同压下，1 mol气体的体积 。
3.影响物质体积大小的因素
气态物质中微粒间的距离与外界温度、压强有关。因此，当温度、压强一定时，任何具有相同 的气体都具有大致相同的 。
1.正误判断
(1)一定温度、压强下，气体体积由其分子的大小和数目决定 ( )
(2)当压强一定时，温度越高，气体分子间的距离越大；温度一定时，压强越大，气体分子的距离越大 ( )
(3)1 mol一氧化碳和1 mol氧气所含的分子数相同，体积也相同 ( )
2.(2023·福建泉州高一期中)同温同压下，两种气体的体积不相同，其主要原因是 ( )
A.分子大小不同 B.分子间距离不同
C.性质不同 D.分子数不同
二、气体摩尔体积
思考1 对一定量气体体积的探究。已知1 mol不同气体在不同条件下的体积：
化学式 条件 1 mol气体体积/L
H2 0 ℃，101 kPa 22.4
O2 0 ℃，101 kPa 22.4
CO 0 ℃，101 kPa 22.4
H2 0 ℃，202 kPa 11.2
CO2 0 ℃，202 kPa 11.2
N2 273 ℃，202 kPa 22.4
NH3 273 ℃，202 kPa 22.4
(1)从上表分析得出结论：
①1 mol任何气体，在标准状况下的体积都约为 。
②1 mol不同的气体，在不同的条件下，体积 (填“一定”“一定不”或“可能”)相等。
(2)理论依据：相同条件下，1 mol任何气体的体积几乎相等，原因是① ，② 。
1.气体摩尔体积
2.标准状况下的气体摩尔体积
即在标准状况下，气体摩尔体积约为 。
思考2 (1)标准状况下，1 mol任何物质的体积都约是22.4 L吗？
_______________________________________________________________________________________
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(2)当1 mol气体的体积为22.4 L时，能否说明该气体一定处于标准状况下？
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(3)气体摩尔体积适用范围是气体，是否必须为纯净气体？
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3.理解气体摩尔体积应注意的几个问题
(1)标准状况下的气体摩尔体积Vm=22.4 L·mol-1，非标准状况时不能使用。
(2)n=，只适用于气态物质(单一或者混合气体)，对于固态物质(如碳、三氧化硫等)或液态物质(如水、酒精等)均不适用。
1.正误判断
(1)1 mol任何气体的体积都为22.4 L ( )
(2)1 mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4 L ( )
(3)标准状况下，1 mol水所占的体积是22.4 L ( )
(4)在常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA ( )
(5)标准状况下的Vm=22.4 L·mol-1，那么Vm=22.4 L·mol-1时也一定是标准状况 ( )
2.(1)标准状况下，33.6 L Cl2的物质的量是 ，16 g O2所占的体积约是 。
(2)标准状况下，含有1.5 mol H2和0.5 mol O2的混合气体所占的体积约是 。
(3)标准状况下，34 g NH3的物质的量是 ，所占的体积约是 ，所含的NH3分子数约是 。
(4)标准状况下，11.2 L二氧化碳和氧气的混合气体中含有的氧原子数约为 。
3.(1)标准状况下，某气体的密度为1.43 g·L-1，则该气体的摩尔质量约为 。
(2)标准状况下，0.51 g某气体的体积为672 mL，则该气体的摩尔质量为 。
标准状况下，气体摩尔体积的有关计算
①气体的物质的量n= mol；
②气体的摩尔质量M=Vm·ρ=22.4ρ g·mol-1；
③气体的分子数N=n·NA=·NA；
④气体的质量m=n·M=·M g。
三、阿伏加德罗定律的推论及应用
1.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粒子(分子)。
特别提醒 ①阿伏加德罗定律适用于任何气体，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”。
2.阿伏加德罗定律的常用推论
推论 公式
同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比
同温同体积下，气体的压强之比等于其物质的量之比
同温同压下，任何气体的密度之比等于其摩尔质量之比
思考 (1)同温同压下，1 L H2和1 L O2所含的分子数 (填“相同”或“不相同”)。
(2)同温同压下，相同质量的H2和O2所占的体积 (填“相同”或“不相同”)，其体积比是 。
(3)相同温度下，向相同容积的密闭容器中分别充入1 mol H2和2 mol O2，容器中气体的压强之比是 。
1.正误判断
(1)同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的原子 ( )
(2)同温同压下，相同体积的氧气和氨气，前者质量小于后者 ( )
(3)同温同压下，1 mol氢气与1 mol氧气，它们的分子数相同，质量不同 ( )
(4)同温同压下，CO与CO2的密度之比为7∶11 ( )
2.(2024·河北唐山高一上段考)如图所示，同温同压下，分别用氯化氢和四种混合气体吹出体积相等的五个气球。A、B、C、D四个气球中，与氯化氢所含原子数一定相等的是 ( )
3.(2023·江苏宿迁高一期中)下列有关CH4与NH3的关系说法一定正确的是 ( )
A.等质量的CH4与NH3的分子数之比是17∶16
B.等体积的CH4与NH3的摩尔质量之比是1∶1
C.等物质的量的CH4与NH3的体积之比是1∶1
D.等物质的量的CH4与NH3的电子数之比是5∶4
答案精析
一、
1.紧密 很小 振动 固定 几乎不能 较紧密 较小 移动 不易 较大 移动 容易
思考 固体具有固定的形状，液体、气体没有固定的形状；气体容易被压缩，而固体、液体不易被压缩。在固态、液态、气态物质中，微粒的运动方式、微粒之间的距离是不同的。不同聚集状态的物质微观结构上的差异导致了物质性质的不同。
2.9.99 cm3 7.11 cm3 18.24 cm3 58.39 cm3 22.42 L 22.42 L 22.41 L (1)差别较大(或不相同)
(2)近似相等
3.大小 数目 距离 微粒数 体积
应用体验
1.(1)× (2)× (3)×
2.D ［对于气体来说，粒子之间的距离远远大于粒子的直径，同温同压下气体粒子间的距离相等，气体的体积取决于粒子数目的不同，故选D。］
二、
思考1 (1)①22.4 L ②可能 (2)①气体的微粒数相同 ②微粒间的距离相同
1.单位物质的量的气体 Vm L·mol-1 Vm= 温度 压强 2.22.4 L·mol-1
思考2 (1)不是。物质的状态有气体、固体或液体，在标准状况下，1 mol气体的体积约为22.4 L，而1 mol固体或液体的体积均不是22.4 L。
(2)不能。标准状况下，1 mol气体的体积均约为22.4 L，但1 mol气体的体积为22.4 L时，并不一定说明该气体处于标准状况下，比如适当的升高温度(气体膨胀)、增大压强(压缩气体)，也能使1 mol气体的体积变为22.4 L。
(3)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，但是以混合气体中气体之间不发生化学反应为前提。如标准状况下0.2 mol H2和0.8 mol O2的混合气体体积约为22.4 L。
应用体验
1.(1)× (2)× (3)× (4)× (5)×
2.(1)1.5 mol 11.2 L (2)44.8 L (3)2 mol
44.8 L 2NA(或1.204×1024) (4)NA(或6.02×1023)
3.(1)32 g·mol-1 (2)17 g·mol-1
解析 (1)气体的摩尔质量M=Vm·ρ=22.4ρ g·mol-1，代入数据求得M≈32 g·mol-1。
(2)标准状况下，0.51 g某气体的体积为672 mL，该气体的物质的量为=0.03 mol，该气体的摩尔质量为=17 g·mol-1。
三、
思考 (1)相同
(2)不相同 16∶1
(3)1∶2
应用体验
1.(1)× (2)× (3)√ (4)√
2.C
3.A ［等质量的CH4与NH3的分子数之比是(×NA mol-1)∶(×NA mol-1)=17∶16，A项正确；等体积的CH4与NH3的摩尔质量之比是16 g·mol-1∶17 g·mol-1=16∶17，B项错误；题干未告知CH4和NH3所处的温度和压强是否相同，无法比较等物质的量的CH4与NH3的体积，C项错误；已知1分子CH4和1分子NH3中均含有10个电子，故等物质的量的CH4与NH3的电子数之比是1∶1，D项错误。］(共75张PPT)
气体摩尔体积
第2课时
专题1 第二单元
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核心素养
发展目标
1.能从宏观和微观相结合的角度理解影响物质体积大小的因素。
2.理解气体摩尔体积的含义，能进行标准状况下气体体积、物质的量及微粒数目、质量等的换算。3.理解阿伏加德罗定律及其推论，并能运用阿伏加德罗定律及其推论解决简单问题。
内容索引
一、决定物质体积大小的因素
二、气体摩尔体积
课时对点练
三、阿伏加德罗定律的推论及应用
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一
决定物质体积大小的因素
1.不同聚集状态物质的微观结构与宏观性质
一
决定物质体积大小的因素
聚集状态 微观结构 微粒的运动方式 宏观性质
固态 微粒排列 ，微粒间的空隙_____ 在固定的位置上_____ 有 的形状，_____
_____被压缩
液态 微粒排列 ，微粒间的空隙_____ 可以自由_____ 没有固定的形状，____被压缩
气态 微粒间的距离_____ 可以自由_____ 没有固定的形状，____被压缩
紧密
很小
固定
几乎
不能
振动
较紧密
较小
移动
不易
较大
移动
容易
讨论不同宏观物质的物理性质可能存在哪些差异？可能的原因是什么？
思考
提示 固体具有固定的形状，液体、气体没有固定的形状；气体容易被压缩，而固体、液体不易被压缩。在固态、液态、气态物质中，微粒的运动方式、微粒之间的距离是不同的。不同聚集状态的物质微观结构上的差异导致了物质性质的不同。
2.分析不同聚集状态物质的体积
已知下列物质的密度，试计算1 mol这些物质的体积，将结果填入下表(说明：固体、液体密度均为293 K时的测定值，气体密度为1.01×105 Pa、273 K时的测定值)。
1 mol不同物质的体积
物质 摩尔质量/(g·mol-1) 密度 1 mol物质的体积
Al 26.98 2.70 g·cm-3 _________
Fe 55.85 7.86g·cm-3 ________
H2O 18.02 0.988g·cm-3 __________
C2H5OH 46.07 0.789g·cm-3 __________
9.99 cm3
7.11 cm3
18.24 cm3
58.39 cm3
物质 摩尔质量/(g·mol-1) 密度 1 mol物质的体积
H2 2.016 0.089 9g·L-1 _________
N2 28.02 1.25 g·L-1 ________
CO 28.01 1.25 g·L-1 _________
22.42 L
22.42 L
22.41 L
结论：(1)相同条件下1 mol固体、液体的体积 。
(2)同温同压下，1 mol气体的体积 。
差别较大(或不相同)
近似相等
3.影响物质体积大小的因素
大小
数目
距离
气态物质中微粒间的距离与外界温度、压强有关。因此，当温度、压强一定时，任何具有相同 的气体都具有大致相同的 。
微粒数
体积
1.正误判断
(1)一定温度、压强下，气体体积由其分子的大小和数目决定
(2)当压强一定时，温度越高，气体分子间的距离越大；温度一定时，压强越大，气体分子的距离越大
(3)1 mol一氧化碳和1 mol氧气所含的分子数相同，体积也相同
×
×
×
2.(2023·福建泉州高一期中)同温同压下，两种气体的体积不相同，其主要原因是
A.分子大小不同 B.分子间距离不同
C.性质不同 D.分子数不同
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对于气体来说，粒子之间的距离远远大于粒子的直径，同温同压下气体粒子间的距离相等，气体的体积取决于粒子数目的不同，故选D。
气体摩尔体积
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二
对一定量气体体积的探究。已知1 mol不同气体在不同条件下的体积：
思考1
化学式 条件 1 mol气体体积/L
H2 0 ℃，101 kPa 22.4
O2 0 ℃，101 kPa 22.4
CO 0 ℃，101 kPa 22.4
H2 0 ℃，202 kPa 11.2
CO2 0 ℃，202 kPa 11.2
N2 273 ℃，202 kPa 22.4
NH3 273 ℃，202 kPa 22.4
(1)从上表分析得出结论：
①1 mol任何气体，在标准状况下的体积都约为 。
②1 mol不同的气体，在不同的条件下，体积 (填“一定”“一定不”或“可能”)相等。
(2)理论依据：相同条件下，1 mol任何气体的体积几乎相等，原因是① ，② 。
思考1
22.4 L
可能
气体的微粒数相同
微粒间的距离相同
1.气体摩尔体积
单位物质的量的气体
Vm
L·mol-1
Vm=
温度
压强
2.标准状况下的气体摩尔体积
即在标准状况下，气体摩尔体积约为 。
22.4 L·mol-1
(1)标准状况下，1 mol任何物质的体积都约是22.4 L吗？
思考2
提示 不是。物质的状态有气体、固体或液体，在标准状况下，1 mol气体的体积约为22.4 L，而1 mol固体或液体的体积均不是22.4 L。
思考2
(2)当1 mol气体的体积为22.4 L时，能否说明该气体一定处于标准状况下？
提示 不能。标准状况下，1 mol气体的体积均约为22.4 L，但1 mol气体的体积为22.4 L时，并不一定说明该气体处于标准状况下，比如适当的升高温度(气体膨胀)、增大压强(压缩气体)，也能使1 mol气体的体积变为22.4 L。
思考2
(3)气体摩尔体积适用范围是气体，是否必须为纯净气体？
提示 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，但是以混合气体中气体之间不发生化学反应为前提。如标准状况下0.2 mol H2和0.8 mol O2的混合气体体积约为22.4 L。
3.理解气体摩尔体积应注意的几个问题
(1)标准状况下的气体摩尔体积Vm=22.4 L·mol-1，非标准状况时不能使用。
(2)n=，只适用于气态物质(单一或者混合气体)，对于固态物质(如碳、三氧化硫等)或液态物质(如水、酒精等)均不适用。
1.正误判断
(1)1 mol任何气体的体积都为22.4 L
(2)1 mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4 L
(3)标准状况下，1 mol水所占的体积是22.4 L
(4)在常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA
(5)标准状况下的Vm=22.4 L·mol-1，那么Vm=22.4 L·mol-1时也一定是标准状况
×
×
×
×
×
2.(1)标准状况下，33.6 L Cl2的物质的量是 ，16 g O2所占的体积约是 。
(2)标准状况下，含有1.5 mol H2和0.5 mol O2的混合气体所占的体积约是 。
(3)标准状况下，34 g NH3的物质的量是 ，所占的体积约是 ，所含的NH3分子数约是 。
1.5 mol
11.2 L
44.8 L
2 mol
44.8 L
2NA(或1.204×1024)
(4)标准状况下，11.2 L二氧化碳和氧气的混合气体中含有的氧原子数约为 。
NA(或6.02×1023)
3.(1)标准状况下，某气体的密度为1.43 g·L-1，则该气体的摩尔质量约为 。
32 g·mol-1
气体的摩尔质量M=Vm·ρ=22.4ρ g·mol-1，代入数据求得M≈32 g·mol-1。
(2)标准状况下，0.51 g某气体的体积为672 mL，则该气体的摩尔质量为 。
17 g·mol-1
标准状况下，0.51 g某气体的体积为672 mL，该气体的物质的量为=0.03 mol，该气体的摩尔质量为=17 g·mol-1。
归纳总结
标准状况下，气体摩尔体积的有关计算
①气体的物质的量n= mol；
②气体的摩尔质量M=Vm·ρ
=22.4ρ g·mol-1；
③气体的分子数N=n·NA=·NA；
④气体的质量m=n·M=·M g。
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阿伏加德罗定律的推论及应用
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三
1.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粒子(分子)。
特别提醒 ①阿伏加德罗定律适用于任何气体，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”。
三
阿伏加德罗定律的推论及应用
2.阿伏加德罗定律的常用推论
推论 公式
同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比 =
同温同体积下，气体的压强之比等于其物质的量之比 =
同温同压下，任何气体的密度之比等于其摩尔质量之比 =
(1)同温同压下，1 L H2和1 L O2所含的分子数 (填“相同”或“不相同”)。
(2)同温同压下，相同质量的H2和O2所占的体积 (填“相同”或“不相同”)，其体积比是 。
(3)相同温度下，向相同容积的密闭容器中分别充入1 mol H2和2 mol O2，容器中气体的压强之比是 。
思考
相同
不相同
16∶1
1∶2
1.正误判断
(1)同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的原子
(2)同温同压下，相同体积的氧气和氨气，前者质量小于后者
(3)同温同压下，1 mol氢气与1 mol氧气，它们的分子数相同，质量不同
(4)同温同压下，CO与CO2的密度之比为7∶11
×
×
√
√
2.(2024·河北唐山高一上段考)如图所示，同温同压下，分别用氯化氢和四种混合气体吹出体积相等的五个气球。A、B、C、D四个气球中，与氯化氢所含原子数一定相等的是
√
同温同压下，氯化氢和四种混合气体的体积相等，则它们的物质的量相等，HCl为双原子分子，则与HCl所含原子数相同的混合气体(以任意体积比混合)中，两种混合气都必须为双原子分子，故选C。
3.(2023·江苏宿迁高一期中)下列有关CH4与NH3的关系说法一定正确的是
A.等质量的CH4与NH3的分子数之比是17∶16
B.等体积的CH4与NH3的摩尔质量之比是1∶1
C.等物质的量的CH4与NH3的体积之比是1∶1
D.等物质的量的CH4与NH3的电子数之比是5∶4
√
等质量的CH4与NH3的分子数之比是(×NA mol-1)∶(
×NA mol-1)=17∶16，A项正确；
等体积的CH4与NH3的摩尔质量之比是16 g·mol-1∶17 g·mol-1=16∶17，B项错误；
题干未告知CH4和NH3所处的温度和压强是否相同，无法比较等物质的量的CH4与NH3的体积，C项错误；
已知1分子CH4和1分子NH3中均含有10个电子，故等物质的量的CH4与NH3的电子数之比是1∶1，D项错误。
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课时对点练
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对点训练
题组一 决定物质体积大小的因素
1.(2023·福州高一期中)现有下列四种因素：①温度和压强、②所含微粒数、③微粒本身大小、④微粒间的距离，其中对气体物质体积有显著影响的是
A.②③④ B.①②④
C.③④ D.①②③④
√
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对点训练
对于气体，气体微粒间的距离对体积的影响远大于粒子本身大小对气体体积的影响，而影响气体微粒间的距离的外界因素有温度和压强，所以对气体物质体积有显著影响的是温度和压强、所含微粒数和微粒间的距离，故选B。
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对点训练
2.下列说法正确的是
A.1 mol固体或液体的体积主要由微粒间距离决定
B.1 mol气体的体积主要由微粒的大小决定
C.O2的气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1
D.气体微粒间的距离受温度、压强影响大，固体或液体微粒间的距离
受温度、压强影响小
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对点训练
物质三态中气体微粒之间的距离最大，固体或液体中粒子间距离小，则1 mol固体或液体的体积主要由粒子的大小决定，A错误；
气体的体积大小受微粒数目、微粒之间距离影响，因此在相同条件下，1 mol气体的体积主要由微粒间距离决定，B错误；
状况未知，气体摩尔体积不确定，C错误；
物质三态中气体微粒之间的距离大，固体或液体中粒子间距离小，因此气体微粒间的距离受温度、压强影响大，固体或液体微粒间的距离受温度、压强影响小，D正确。
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题组二 气体摩尔体积
3.(2023·河北张家口高一期中)下列叙述正确的是
①若1 mol气体的体积为22.4 L，则它一定处于标准状况下
②标准状况下，0.2 mol任何物质的体积均为4.48 L
③标准状况下，22 g CO和22 g N2的原子数相同
④标准状况下，18 g H2O的体积约为22.4 L
⑤标准状况下，1 L CH4和1 L He的物质的量之比为1∶1
A.①⑤ B.④⑤ C.②③ D.③⑤
对点训练
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对点训练
①若1 mol气体的体积为22.4 L，它不一定处于标准状况下，错误；
②标准状况下，0.2 mol任何气体物质的体积均为4.48 L，错误；
④标准状况下水是液体，18 g H2O的体积不是22.4 L，错误。
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4.(2023·福州高一期中)下列说法错误的是
A.在标准状况下，1 mol SO3的体积是22.4 L
B.在标准状况下，11.2 L H2的物质的量约是0.5 mol
C.在标准状况下，1.5 mol O2的体积约是33.6 L
D.在标准状况下，9.03×1023个CO分子的体积约是33.6 L
√
对点训练
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2
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14
15
16
对点训练
5.用NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A.0.5 mol 锌粒与足量盐酸反应产生11.2 L H2
B.标准状况下，11.2 L 酒精所含分子数为0.5NA
C.0.1 mol CH4所含氢原子数为0.4NA
D.常温常压下，28 g N2中所含原子数为NA
1
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√
16
对点训练
没有标明是不是标准状况，A错误；
标准状况下，酒精不是气体，B错误；
n(H)=0.4 mol，氢原子数为0.4NA，C正确；
含有N原子的物质的量为×2=2 mol，氮原子数为2NA，D错误。
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对点训练
6.如果a g某气体中含有的分子数为b，则c g该气体在标准状况下的体积是(式中NA表示阿伏加德罗常数的值)
A. L B. L
C. L D. L
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√
16
对点训练
a g某气体中含有的分子数为b，则c g气体含有的分子数为，c g该气体的物质的量为 mol，在标准状况下Vm=22.4 L·mol-1，则c g该气体的体积为 mol×22.4 L·mol-1= L。
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对点训练
7.如图表示某条件下H2S气体的体积与质量的关系，则该条件下的气体摩尔体积为
A.22.0 L·mol-1 B.22.4 L·mol-1
C.22.8 L·mol-1 D.23.2 L·mol-1
√
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27.2 g H2S的物质的量n==0.8 mol，则Vm==22.8 L·mol-1。
16
对点训练
题组三 阿伏加德罗定律及其推论
8.(2023·扬州高一期中)100 ℃、101 kPa条件下，关于1 L H2和1 L O2，下列说法不正确的是
A.所含气体分子的数目相同
B.所含气体的物质的量相同
C.气体分子间的平均距离相同
D.所含气体的质量相同
√
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16
对点训练
同温同压下，1 L H2和1 L O2的物质的量相同，含有的分子数相同，但是H2与O2的摩尔质量不相同，故气体的质量不相同，A、B正确，D错误；
气体微粒间的平均距离由温度和压强决定，同温同压下，两种气体微粒间的平均距离相同，C正确。
1
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16
9.(2024·天津田家炳中学高一段考)科学家已发现一种新型氢分子(H3)，则相同条件下，等质量的H3和H2相同的是
A.分子数 B.原子数
C.摩尔质量 D.体积
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对点训练
16
等质量的H3和H2，n(H3)= mol，n(H2)= mol，可知分子数不相同，原子数相同，A错误、B正确；
H3和H2摩尔质量分别为3 g·mol-1、2 g·mol-1，C错误；
根据体积之比等于物质的量之比，因此体积不相同，D错误。
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对点训练
16
10.(2024·广东白云中学高一期末)如图表示1 g O2与1 g X气体在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系，则X气体可能是
A.C2H4 B.H2S
C.NH3 D.NO
√
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15
由阿伏加德罗定律推论可知，在温度、体积和质
量相同时，压强与摩尔质量成反比，由图可知，
温度相同时，氧气的压强大于X气体，则X气体
的摩尔质量大于氧气的摩尔质量，C2H4、NH3、NO的摩尔质量小于32 g·mol-1，H2S的摩尔质量大于32 g·mol-1，所以X气体可能是H2S，故选B。
对点训练
16
11.(2024·江苏常州高一上段考)下列叙述正确的是
①46 g NO2和N2O4混合气体中含有原子数为3NA；
②常温常压下，1 g H2和14 g N2的体积相同；
③28 g CO的体积为22.4 L；
④两种物质的物质的量相同，则它们在标准状况下的体积也相同；
⑤同温同体积时，气体的物质的量越大，则压强越大；
⑥同温同压下，气体的密度与气体的摩尔质量成正比
A.①③④⑥ B.②③⑤⑥ C.①②⑤⑥ D.①③④⑤
综合强化
√
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14
15
①46 g NO2和N2O4混合气体可以看作1 mol NO2，原子数为3NA，正确；
②1 g H2和14 g N2的物质的量相同，相同条件下体积相同，正确；
③28 g CO在标准状况下的体积为22.4 L，错误；
④两种气体物质的物质的量相同，则它们在标准状况下的体积也相同，错误；
⑤在同温同体积时，压强之比等于物质的量之比，气体物质的物质的量越大，则压强越大，正确；
⑥同温同压下气体的密度之比等于气体的摩尔质量之比，正确；故选C。
16
综合强化
12.(2024·重庆十八中高一段考)常温常压下，分别向三个气球(同一规格，忽略气球自身的重量)中充入两种按体积比1∶1混合的气体，得到体积相等的①、②、③三个气球(如图)。下列判断不正确的是
A.三个气球中所含气体的分子数相等
B.三个气球中所含气体的物质的量相等
C.三个气球中气体分子间的平均距离相等
D.将三个气球放在空气中，只有一个往下沉
√
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15
相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子，则气体的物质的量也相同，A、B正确；
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，C正确；
三个等体积的气球含有的是两种按体积比1∶1混合的气体，②和③的平均摩尔质量分别是30 g·mol-1和54 g·mol-1，都大于空气的29 g·mol-1，故三个气球放在空气中，有两个往下沉，D错误。
16
综合强化
13.在一定温度下有分解反应A(s)===B(s)+C(g)+4D(g)，若测得生成的气体的质量是同温同压下相同体积氢气的10倍，且当所生成的气体在标准状况下的体积为22.4 L时，所得B的质量为30 g，A的摩尔质量为
A.50 g·mol-1 B.120 g·mol-1
C.180 g·mol-1 D.250 g·mol-1
√
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综合强化
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13
14
15
根据阿伏加德罗定律进行计算，生成的气体的物质的量可合并，设生成某气体，化学计量数为5。生成的气体的质量是同温同压下相同体积氢气的10倍，说明生成的气体的摩尔质量是氢气的10倍，即20 g·mol-1，且当所生成的气体在标准状况下的体积为22.4 L(即1 mol)时，生成气体的质量为1 mol
×20 g·mol-1 =20 g，所得B的质量为30 g，根据质量守恒定律可知，A的质量为20 g+30 g=50 g，根据分解反应A(s)===B(s)+C(g)+4D(g)，气体共1 mol，即A的物质的量为0.2 mol，A的摩尔质量为=250 g·mol-1。
16
综合强化
14.在同温同压下，a g气体A与b g气体B的分子数相同，下列说法不正确的是
A.A与B两种气体的相对分子质量之比为a∶b
B.同温同压下，A与B两种气体的密度之比为b∶a
C.相同质量的A、B两种气体的分子数之比为b∶a
D.相同条件下，同体积A气体与B气体的质量之比为 a∶b
1
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5
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综合强化
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10
11
12
13
14
15
a g气体A与b g气体B的分子数相同，即物质的量相等，同温同压下，体积相等。A项，由n(A)=，n(B)=，n(A)=n(B)可得M(A)∶M(B)=a∶b；
B项，ρ(A)=，ρ(B)=，ρ(A)∶ρ(B )=M(A)∶M(B)=a∶b；
16
综合强化
1
2
3
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5
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13
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15
C项，相同质量的气体A的分子数N(A)=·NA，气体B的分子数N(B)=·NA，N(A)∶N(B)=M(B)∶M(A)=b∶a；
D项，同温同压同体积的A、B气体的物质的量相同，则m(A)=n·M(A)，m(B)=n·M(B)，m(A)∶m(B)=M(A)∶M(B)=a∶b。
16
综合强化
15.(2023·福建莆田高一期中)物质的量是高中化学常用的物理量，请完成以下有关计算：
(1)0.5 mol NaOH中含有的电子数为 ，在 mol Na2CO3中所含Na+数与上述0.5 mol NaOH所含Na+数目相等。
1
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5
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10NA
0.25
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综合强化
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13
14
15
0.5 mol NaOH中含有的电子数为0.5 mol×(11+8+1)×NA mol-1=10NA；0.5 mol NaOH中含有0.5 mol Na+，其与=0.25 mol Na2CO3中所含Na+数目相等。
16
综合强化
(2)现有14.4 g CO、CO2和C2H4的混合气体，在标准状况下体积为8.96 L，则混合气体中CO2的体积分数为 。
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14
15
50%
由于CO和C2H4的摩尔质量相等，因此可将混合气体看成只由CO和CO2组成，设CO和CO2的物质的量分别为x、y，则：28 g·mol-1x+44 g·
mol-1 y=14.4 g①，x+y=②，解之得x=y=0.2 mol，则混合气体中CO2的体积分数为×100%=50%。
16
综合强化
16.(2024·河北邯郸高一上段考)现有21.6 g由CO和CO2组成的混合气体，在标准状况下其体积为13.44 L，回答下列问题：
(1)该混合气体的平均摩尔质量为 。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
36 g·mol-1
16
综合强化
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8
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10
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12
13
14
15
设CO和CO2的物质的量分别为x、y，则列方程：28 g·mol-1×x+44 g·
mol-1×y=21.6 g①，x+y=②，解得x=0.3 mol，y=0.3 mol，气体共为0.6 mol。该混合气体的平均摩尔质量为=36 g·mol-1。
16
综合强化
(2)将混合气体依次通过如图所示装置，最后收集在气球中(实验在标准状况下测定)。
①气球中收集到的气体的相对分子质量为 。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
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11
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14
15
28
将混合气体依次通过题中所示装置，CO2与氢氧化钠溶液反应，再经浓硫酸干燥，得到的气体为CO。气球中收集到的气体为CO，相对分子质量为28。
16
综合强化
②气球中收集到的气体中，电子总数为_______(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
1
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5
6
7
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11
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14
15
4.2NA
0.3 mol CO含有的电子的物质的量为0.3 mol×(6+8)=4.2 mol，总数为4.2NA。
16
综合强化
③气球的体积为 L。
1
2
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4
5
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8
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13
14
15
6.72
V=0.3 mol×22.4 L·mol-1=6.72 L。
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16作业4 气体摩尔体积
(分值:100分)
(选择题1~14题,每小题6分,共84分)
题组一 决定物质体积大小的因素
1.(2023·福州高一期中)现有下列四种因素:①温度和压强、②所含微粒数、③微粒本身大小、④微粒间的距离,其中对气体物质体积有显著影响的是 ( )
A.②③④ B.①②④
C.③④ D.①②③④
2.下列说法正确的是 ( )
A.1 mol固体或液体的体积主要由微粒间距离决定
B.1 mol气体的体积主要由微粒的大小决定
C.O2的气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1
D.气体微粒间的距离受温度、压强影响大,固体或液体微粒间的距离受温度、压强影响小
题组二 气体摩尔体积
3.(2023·河北张家口高一期中)下列叙述正确的是 ( )
①若1 mol气体的体积为22.4 L,则它一定处于标准状况下
②标准状况下,0.2 mol任何物质的体积均为4.48 L
③标准状况下,22 g CO和22 g N2的原子数相同
④标准状况下,18 g H2O的体积约为22.4 L
⑤标准状况下,1 L CH4和1 L He的物质的量之比为1∶1
A.①⑤ B.④⑤
C.②③ D.③⑤
4.(2023·福州高一期中)下列说法错误的是 ( )
A.在标准状况下,1 mol SO3的体积是22.4 L
B.在标准状况下,11.2 L H2的物质的量约是0.5 mol
C.在标准状况下,1.5 mol O2的体积约是33.6 L
D.在标准状况下,9.03×1023个CO分子的体积约是33.6 L
5.用NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是 ( )
A.0.5 mol 锌粒与足量盐酸反应产生11.2 L H2
B.标准状况下,11.2 L 酒精所含分子数为0.5NA
C.0.1 mol CH4所含氢原子数为0.4NA
D.常温常压下,28 g N2中所含原子数为NA
6.如果a g某气体中含有的分子数为b,则c g该气体在标准状况下的体积是(式中NA表示阿伏加德罗常数的值) ( )
A. L B. L
C. L D. L
7.如图表示某条件下H2S气体的体积与质量的关系,则该条件下的气体摩尔体积为 ( )
A.22.0 L·mol-1
B.22.4 L·mol-1
C.22.8 L·mol-1
D.23.2 L·mol-1
题组三 阿伏加德罗定律及其推论
8.(2023·扬州高一期中)100 ℃、101 kPa条件下,关于1 L H2和1 L O2,下列说法不正确的是 ( )
A.所含气体分子的数目相同
B.所含气体的物质的量相同
C.气体分子间的平均距离相同
D.所含气体的质量相同
9.(2024·天津田家炳中学高一段考)科学家已发现一种新型氢分子(H3),则相同条件下,等质量的H3和H2相同的是 ( )
A.分子数 B.原子数
C.摩尔质量 D.体积
10.(2024·广东白云中学高一期末)如图表示1 g O2与1 g X气体在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系,则X气体可能是 ( )
A.C2H4 B.H2S
C.NH3 D.NO
11.(2024·江苏常州高一上段考)下列叙述正确的是 ( )
①46 g NO2和N2O4混合气体中含有原子数为3NA;
②常温常压下,1 g H2和14 g N2的体积相同;
③28 g CO的体积为22.4 L;
④两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同;
⑤同温同体积时,气体的物质的量越大,则压强越大;
⑥同温同压下,气体的密度与气体的摩尔质量成正比
A.①③④⑥ B.②③⑤⑥
C.①②⑤⑥ D.①③④⑤
12.(2024·重庆十八中高一段考)常温常压下,分别向三个气球(同一规格,忽略气球自身的重量)中充入两种按体积比1∶1混合的气体,得到体积相等的①、②、③三个气球(如图)。下列判断不正确的是 ( )
A.三个气球中所含气体的分子数相等
B.三个气球中所含气体的物质的量相等
C.三个气球中气体分子间的平均距离相等
D.将三个气球放在空气中,只有一个往下沉
13.在一定温度下有分解反应A(s)===B(s)+C(g)+4D(g),若测得生成的气体的质量是同温同压下相同体积氢气的10倍,且当所生成的气体在标标准状况下的体积为22.4 L时,所得B的质量为30 g,A的摩尔质量为 ( )
A.50 g·mol-1 B.120 g·mol-1
C.180 g·mol-1 D.250 g·mol-1
14.在同温同压下,a g气体A与b g气体B的分子数相同,下列说法不正确的是 ( )
A.A与B两种气体的相对分子质量之比为a∶b
B.同温同压下,A与B两种气体的密度之比为b∶a
C.相同质量的A、B两种气体的分子数之比为b∶a
D.相同条件下,同体积A气体与B气体的质量之比为 a∶b
15.(8分)(2023·福建莆田高一期中)物质的量是高中化学常用的物理量,请完成以下有关计算:
(1)0.5 mol NaOH中含有的电子数为 ,在 mol Na2CO3中所含Na+数与上述0.5 mol NaOH所含Na+数目相等。
(2)(4分)现有14.4 g CO、CO2和C2H4的混合气体,在标准状况下体积为8.96 L,则混合气体中CO2的体积分数为 。
16.(8分)(2024·河北邯郸高一上段考)现有21.6 g由CO和CO2组成的混合气体,在标准状况下其体积为13.44 L,回答下列问题:
(1)该混合气体的平均摩尔质量为 。
(2)将混合气体依次通过如图所示装置,最后收集在气球中(实验在标准状况下测定)。
①气球中收集到的气体的相对分子质量为_____________________________________________________。
②气球中收集到的气体中,电子总数为_____________________________________________________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
③气球的体积为 L。
答案精析
1.B 2.D
3.D [①若1 mol气体的体积为22.4 L，它不一定处于标准状况下，错误；②标准状况下，0.2 mol任何气体物质的体积均为4.48 L，错误；④标准状况下水是液体，18 g H2O的体积不是22.4 L，错误。]
4.A
5.C [没有标明是不是标准状况，A错误；标准状况下，酒精不是气体，B错误；n(H)=0.4 mol，氢原子数为0.4NA，C正确；含有N原子的物质的量为×2=2 mol，氮原子数为2NA，D错误。]
6.A [a g某气体中含有的分子数为b，则c g气体含有的分子数为，c g该气体的物质的量为 mol，在标准状况下Vm=22.4 L·mol-1，则c g该气体的体积为 mol×22.4 L·mol-1= L。]
7.C [27.2 g H2S的物质的量n==0.8 mol，则Vm==22.8 L·mol-1。]
8.D [同温同压下，1 L H2和1 L O2的物质的量相同，含有的分子数相同，但是H2与O2的摩尔质量不相同，故气体的质量不相同，A、B正确，D错误；气体微粒间的平均距离由温度和压强决定，同温同压下，两种气体微粒间的平均距离相同，C正确。]
9.B [等质量的H3和H2，n(H3)= mol，n(H2)= mol，可知分子数不相同，原子数相同，A错误、B正确；H3和H2摩尔质量分别为3 g·mol-1、2 g·mol-1，C错误；根据体积之比等于物质的量之比，因此体积不相同，D错误。]
10.B [由阿伏加德罗定律推论可知，在温度、体积和质量相同时，压强与摩尔质量成反比，由图可知，温度相同时，氧气的压强大于X气体，则X气体的摩尔质量大于氧气的摩尔质量，C2H4、NH3、NO的摩尔质量小于32 g·mol-1，H2S的摩尔质量大于32 g·mol-1，所以X气体可能是H2S，故选B。]
11.C [①46 g NO2和N2O4混合气体可以看作1 mol NO2，原子数为3NA，正确；②1 g H2和14 g N2的物质的量相同，相同条件下体积相同，正确；③28 g CO在标准状况下的体积为22.4 L，错误；④两种气体物质的物质的量相同，则它们在标准状况下的体积也相同，错误；⑤在同温同体积时，压强之比等于物质的量之比，气体物质的物质的量越大，则压强越大，正确；⑥同温同压下气体的密度之比等于气体的摩尔质量之比，正确；故选C。]
12.D [相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子，则气体的物质的量也相同，A、B正确；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，C正确；三个等体积的气球含有的是两种按体积比1∶1混合的气体，②和③的平均摩尔质量分别是30 g·mol-1和54 g·mol-1，都大于空气的29 g·mol-1，故三个气球放在空气中，有两个往下沉，D错误。]
13.D [根据阿伏加德罗定律进行计算，生成的气体的物质的量可合并，设生成某气体，化学计量数为5。生成的气体的质量是同温同压下相同体积氢气的10倍，说明生成的气体的摩尔质量是氢气的10倍，即20 g·mol-1，且当所生成的气体在标准状况下的体积为22.4 L(即1 mol)时，生成气体的质量为1 mol×20 g·mol-1=20 g，所得B的质量为30 g，根据质量守恒定律可知，A的质量为20 g+30 g=50 g，根据分解反应A(s)B(s)+C(g)+4D(g)，气体共1 mol，即A的物质的量为0.2 mol，A的摩尔质量为=250 g·mol-1。]
14.B [a g气体A与b g气体B的分子数相同，即物质的量相等，同温同压下，体积相等。A项，由n(A)=，n(B)=，n(A)=n(B)可得M(A)∶M(B)=a∶b；B项，ρ(A)=，ρ(B)=，ρ(A)∶ρ(B )=M(A)∶M(B)=a∶b；C项，相同质量的气体A的分子数N(A)=·NA，气体B的分子数N(B)=·NA，N(A)∶N(B)=M(B)∶M(A)=b∶a；D项，同温同压同体积的A、B气体的物质的量相同，则m(A)=n·M(A)，m(B)=n·M(B)，m(A)∶m(B)=M(A)∶M(B)=a∶b。]
15.(1)10NA 0.25 (2)50%
解析 (1)0.5 mol NaOH中含有的电子数为0.5 mol×(11+8+1)×NA mol-1=10NA；0.5 mol NaOH中含有0.5 mol Na+，其与=0.25 mol Na2CO3中所含Na+数目相等。(2)由于CO和C2H4的摩尔质量相等，因此可将混合气体看成只由CO和CO2组成，设CO和CO2的物质的量分别为x、y，则：28 g·mol-1x+44 g·mol-1 y=14.4 g①，x+y=②，解之得x=y=0.2 mol，则混合气体中CO2的体积分数为×100%=50%。
16.(1)36 g·mol-1 (2)①28 ②4.2NA ③6.72
解析 设CO和CO2的物质的量分别为x、y，则列方程：
28 g·mol-1×x+44 g·mol-1×y=21.6 g①，x+y=②，解得x=0.3 mol，y=0.3 mol，气体共为0.6 mol。(1)该混合气体的平均摩尔质量为=36 g·mol-1。(2)将混合气体依次通过题中所示装置，CO2与氢氧化钠溶液反应，再经浓硫酸干燥，得到的气体为CO。①气球中收集到的气体为CO，相对分子质量为28。②0.3 mol CO含有的电子的物质的量为0.3 mol×(6+8)=4.2 mol，总数为4.2NA。③V=0.3 mol×22.4 L·mol-1=6.72 L。
