第二节 化学计量在实验中的应用 第2课时 1.2.2 气体摩尔体积（知识点与同步练习））

1.2.2
气体摩尔体积
一、影响物质体积大小的因素
注意：
(1)在粒子数目相同的情况下，因为粒子大小不同，所以固体或液体的体积各不相同。
(2)同温同压下，任何气体粒子之间的距离可以看成是相等的。
二、气体摩尔体积
1．气体摩尔体积：
(1)定义：单位物质的量的气体所占的体积。
(2)符号及单位：符号是Vm，单位是L·mol－1。
(3)表达式：Vm＝。
2．特例：标准状况下的气体摩尔体积——22.4
L·mol－1。
3.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。
注意：标准状况下的气体摩尔体积为22.4
L·mol－1，其中22.4是近似值，非精确值。
例题：
1．气体的体积主要是由以下什么因素决定的
(　　)
①气体分子的直径
②气体物质的量的多少
③气体分子间的平均距离
④气体分子的相对分子质量
A．①②
B．①③
C．②③
D．②④
2．同温同压下，1
mol氢气(H2)和1
mol臭氧(O3)气体一定具有相同的
(　　)
A．体积
B．原子数
C．质量
D．密度
3．25℃时2
mol
Cl2和标准状况下44.8
L
CO2相比较，下列叙述中一定正确的是
(　　)
A．分子数相等
B．原子数相等
C．体积相等
D．质量相等
4．在0℃和101
kPa的条件下，将2.00
g氦气、1.40
g氮气和1.60
g氧气混合，
该混合气体的体积是
(　　)
A．6.72
L
B．7.84
L
C．8.96
L
D．13.44
L
5．对于1
mol
Cl2的描述一定正确的是
(　　)
A．它的体积约为22.4
L
B．其摩尔质量是71
g
C．含有2
mol氯原子
D．与1
mol
H2的体积一定相同
6．瓦斯中甲烷和氧气的质量比为1﹕4时极易发生爆炸，此时甲烷与氧气的下列物理量之比
也为1﹕4的是
(　　)
A．物质的量之比
B．体积比
C．碳、氧原子个数比
D．氢、氧原子个数比
7．在标准状况下，与12
g
H2的体积相等的N2的
(　　)
A．质量为12
g
B．物质的量为6
mol
C．体积为22.4
L
D．物质的量为12
mol
三、气体摩尔体积的理解和应用
问题探究：
1.使用气体体积时，为什么一定要标明温度和压强？
2．在非标准状况下，气体摩尔体积一定不是22.4
L·mol－1吗？
探究提示：
1.当气体分子数一定时，决定其体积的因素就是气体分子间的距离。温度升高，分子运动速率加快，分子间距离变大。压强增大，分子间距离变小。所以，温度和压强对气体分子间距离影响很大，故使用气体体积时，一定要说明气体所处的温度和压强。
2．不一定。气体在标准状况下的气体摩尔体积是22.4
L·mol－1，升高温度，体积增大；增大压强，体积减小，所以，在温度和压强适当的情况下，气体摩尔体积也可能为22.4
L·mol－1。
知识归纳总结：
1．气体摩尔体积的三要素：
　　体积约为22.4
L
2．根据标准状况下气体摩尔体积进行的有关计算：
①气体的物质的量n＝
②气体的摩尔质量M＝＝＝22.4ρ(ρ的单位是g·L－1)
③气体的分子数N＝n·NA＝·NA
④气体的质量m＝n·M＝·M
例题
1.
下列说法中正确的是
(　　)
A．1
mol
O2和1
mol
N2所占的体积都约为22.4
L
B．标准状况下，H2的气体摩尔体积约为22.4
L
C．在标准状况下，1
mol
H2和1
mol
H2O所占的体积都约为22.4
L
D．在标准状况下，22.4
L由N2、N2O组成的混合气体中所含有的N原子的物质的量约为2
mol
2.
设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
(　　)
A．18
g
H2O中含有的质子数为10NA
B．标准状况下，22.4
L
N2和H2混合气体中含2NA个原子
C．3
mol
H3PO4含有9
mol氢原子
D．标准状况下，22.4
L
H2O中含有的分子数为NA
注意：
气体摩尔体积的适用条件
(1)标准状况下气体摩尔体积约为22.4
L·mol－1，与气体的种类无关，即与气体是单一气体还是混合气体无关；但讨论气体中原子数目时要注意气体分子的组成，如稀有气体是单原子分子。
(2)不要看到“22.4
L”或“11.2
L”就默认为“1
mol”或“0.5
mol”，要做到“两看”：
一看是否为标准状况；
二看该物质在标准状况下是否为气体。若不是气体或为非标准状况一般不用22.4
L·mol－1进行求解。
(3)气体的质量或物质的量与外界条件(温度、压强)无关。
四、阿伏加德罗定律及推论
问题探究：
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”的说法正确吗？
探究提示：
不正确，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。
知识归纳总结：
1．阿伏加德罗定律：
(1)含义：同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
(2)适用范围：任何气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。
(3)“三同定一同”规律：同温、同压、同体积、同分子数中只要有“三同”则必有第“四同”。
2．阿伏加德罗定律的推论：
例题
1.
在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体，当这两个容器内气体的温度和密度相等时，下列说法正确的是
(　　)
A．两种气体的压强相等　　
B．O2比O3质量小
C．两种气体的分子数目相等
D．两种气体的氧原子数目相等
2.
在同温同压下，A容器中盛有H2，B容器中盛有NH3，若使它们所含的原子数相等，则两个容器的体积之比是
(　　)
A．2﹕1
B．1﹕5
C．2﹕3　　　　
D．5﹕1
3.
设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是
(　　)
A．18
g
C含有9NA个电子
B．标准状况下，22.4
L
CCl4含有4NA个氯原子
C．标准状况下，33.6
L
N2和H2的混合气体中含3NA个原子
D．2.709×1024个原子的水分子含有1.5NA个氧原子
习题
1．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含有的原子数为NA
B．32
g
O2在标准状况下所占的体积约为22.4
L
C．标准状况下，46
g酒精(C2H5OH)所占的体积约为22.4
L
D．在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含的原子数相同
2．(双选)同温同压下两个容积相等的贮气瓶，一个装有NO气体，另一个装有N2和O2的混合气体，两瓶内的气体一定具有相同的
(　　)
A．质量　　　　　
B．原子总数
C．分子总数
D．密度
3．科学家已发现一种新型氢分子H3，在相同条件下，等质量的H3和H2相同的是
(　　)
A．原子数
B．分子数
C．体积
D．物质的量
4．下列各组物质中分子数相同的是
(　　)
A．2
L
CO和2
L
CO2
B．9
g
H2O和标准状况下11.2
L
CO2
C．标准状况下1
mol
O2和22.4
L
H2O
D．0.2
mol
H2和4.48
L
HCl气体
5．同温同压下，等质量的SO2和CO2相比较，下列叙述正确的是
(　　)
A．密度比为16﹕11
B．分子个数比为16﹕11
C．体积比为1﹕1
D．氧原子个数比为1﹕1
6．在标准状况下，体积为8.96
L的CO和CO2的混合气体共14.4
g。
(1)CO的质量为__
__g。
(2)CO的体积为__
__L。
(3)混合气体的平均摩尔质量为_
___g·mol－1。
(4)混合气体的密度为__
__g·L－1(小数点后保留1位)。