高中化学必修一 课时2.10 阿伏加德罗定律及平均摩尔质量的计算20202021学年精品讲义

1、PAGE 课时2.10 阿伏加德罗定律及平均摩尔质量的计算【学习目标】1、掌握阿伏加德罗定律及其重要推论2、掌握阿伏加德罗定律及其相关计算【主干知识梳理】一、阿伏加德罗定律1、定律内容：同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同的分子数2、理想气体的状态方程：pVnRT其中：p为气体压强，V为气体体积，n为物质的量，R为常数，T为温度(单位为开尔文，符号是K)由理想气体的状态方程结合物质的量的相关公式可以推出： 【微点拨】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”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

2、= 4 * GB3 * MERGEFORMAT 是分子不是原子 = 5 * GB3 * MERGEFORMAT 同温同压下，相同体积的任何气体含有相同物质的量的分子【即学即练1】1、在同温同压下，同体积的氢气和甲烷，它们的分子数之比是()；原子数之比是()；物质的量之比()；质量之比() A2：5 B1：1 C1：5 D1：82、同温同压下，同体积的下列气体，质量最大的是()ANH3 BSO2 CCH4 DH2二、阿伏伽德罗定律的推论 (可通过pVnRT及neq f(m,M)、eq f(m,V)导出)1、体积之比(1)语言叙述：同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，也等于其分子数之比(

3、2)公式：eq f(V1,V2)eq f(n1,n2)eq f(N1,N2)(3)应用：比较相同条件(同温同压)下，如：0.3 mol H2和0.2 mol CH4比较气体体积的大小可以直接比较物质的量的大小：V( H2)V(CH4)求体积比可以转化为求物质的量之比：V( H2)：V(CH4)0.3:0.23:2求体积分数可以转化为求物质的量分数：2、压强之比(1)语言叙述：同温同体积时，气体的压强之比等于其物质的量之比，也等于其分子数之比(2)公式：eq f(p1,p2)eq f(n1,n2)eq f(N1,N2)3、密度之比(1)语言叙述：同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比，也等

4、于其相对分子质量之比(2)公式：eq f(1,2)eq f(M1,M2)(3)应用：比较相同条件(同温同压下)，气体的密度相对大小4、质量之比(1)语言叙述：同温同压下，同体积的气体的质量之比等于其摩尔质量之比，也等于其相对分子质量之比(2)公式：eq f(m1,m2)eq f(M1,M2)【即学即练2】1、同温同压下，同质量的下列气体，体积最大的()ANH3 BSO2 CCH4 DH22、在标准状况下，所占体积最大的是()A98g H2SO4 B6.021023个N2分子 C44.8L HCl D6g H23、下列各组物质中，所含分子数一定相同的是()A1g H2和8 gO2 B0.1mol

5、 HCl 和2.24 L HeC150，1.01105Pa时，18LH2O和18LCO2 D常温常压下28gCO和6.021022个CO分子4、(多选)关于m g H2和n g He的下列说法中，正确的是()A同温同压下，H2与He的体积比为m2n B同温同压下，若m=n，则H2与He的分子数之比为21 C同温同压下，同体积时，H2与He的质量比1 D同温同压下，H2与He的密度比为125、标准状况下，m g A气体与n g B气体分子数相等，下列说法不正确的是() A标准状况下，同体积的气体A和气体B的质量比为mn B25 时，1 kg气体A与1 kg气体B的分子数之比为nm C同温同压下，

6、气体A与气体B的密度之比为mn D标准状况下，等质量的A与B的体积比为mn6、同温同压下，下列气体的密度最大的是() AF2 BCl2 CHCl DCO2二、混合气体的平均摩尔质量()或平均相对分子质量1、混合气体的平均摩尔质量： 2、求混合气体的平均摩尔质量的方法1混合气体的平均摩尔质量： 2根据混合气体中各组分的物质的量分数或体积分数求混合气体的平均摩尔质量eq xto(M)eq f(m总,n总)eq f(M1n1M2n2Mini,n总)M1a1%M2a2%Miai%其中ai%eq f(ni,n总)100%，是混合气体中某一组分的物质的量分数。eq xto(M)eq f(M1n1M2n2M

7、ini,n总)eq f(M1V1M2V2MiVi,V总)M1b1%M2b2%Mibi%其中bi%eq f(Vi,V总)100%，是混合气体中某一组分的体积分数(3)已知混合气体的密度：224 【即学即练3】1、在相同条件下，测得CO和CO2的平均相对分子质量为32，求CO和CO2的物质的量之比？CO和CO2的体积之比？CO的体积分数？CO和CO2的质量之比？CO的质量分数？2、在标准状况下，由CO和CO2组成的混合气体为6.72 L，质量为12 g，此混合物中CO和CO2物质的量之比是_，CO的体积分数是_，CO的质量分数是_，C和O原子个数比是_，混合气体的平均相对分子质量是_，密度是_ g

8、/L3、计算填空(1)标准状况下，1.92 g某气体的体积为672 mL，则此气体的相对分子质量为_(2)在25 、101 kPa的条件下，等质量的CH4和A气体的体积之比为158，则A的摩尔质量为_(3)相同条件下，H2和O2的体积比为ab和质量比为ab的混合气体，其平均相对分子质量分别是_和_三、摩尔质量M的常用计算方法(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：Meq f(m,n)(2)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)：(3)根据一个粒子的质量(m)和阿伏加德罗常数(NA)：MNAm(4)M在数值上和相对原子(Mr)相等：Mr(相对原子质量)eq f(m原

9、子,f(1,12)m12C)(5)根据标准状况下气体的密度：M22.4 Lmol1(6)根据气体的相对密度(D1/2)：eq f(M1,M2)D【微点拨】相对密度：气体的相对密度是指两种气体的密度比 公式： = 3 * GB3 同温同压下气体的密度之比等于摩尔质量之比，因此相对密度可以看作是气体的摩尔质量(或相对分子质量)之比。利用相对密度可求气态物质的相对分子质量。Mr1DMr2；若以空气作标准，则为：Mr 29 D空 ，若是氢气作标准，则为：Mr 2【即学即练4】1、在一定条件下，mgNH4HCO3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

10、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_2、某物质A在一定条件下加热完全分解，产物都是气体。分解方程式为 4Aeq o(=,sup7()B2C2D，测得生成的混合气体对氢气的相对密度为2d，则A的相对分子质量为()A7d B5d C2.5d D2d【课后作业】1、判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)同温同压下，同体积的物质所含的分子数一定相等()(2)

11、同温同压下，1 mol(或分子数相同的)任何气体的体积相同()(3)相同体积的密闭容器中，1 mol氮气比2 mol氧气产生的压强小()(4)同温同压下，同体积的NH3、SO2、CH4三种气体中，质量最大的是SO2()(5)标准状况下，1 g氢气的体积大于10 g氧气的体积()2、下列说法正确的是()A同温同压下甲烷和氧气的密度之比为21 B1 g甲烷和1 g氧气的原子数之比为51C等物质的量的甲烷和氧气的质量之比为21 D在标准状况下等质量的甲烷和氧气的体积之比为123、同温同压下，a g甲气体和2a g乙气体所占的体积之比为12，根据阿伏加德罗定律判断，下列叙述不正确的是()A同温同压下甲

12、和乙的密度之比为11 B甲与乙的相对分子质量之比为11C同温同体积下等质量的甲和乙的压强之比为11 D等质量的甲和乙中的原子数之比为114、下列叙述正确的是()A同温同压下，相同体积的物质，其物质的量必然相等B任何条件下，等物质的量的氧气和一氧化碳所含的分子数必然相等C1 L一氧化碳气体一定比1 L氧气的质量小D同温同压下，等体积的物质所含的分子数一定相等5、同温同压下，1 mol氢气与1 mol氧气，它们的()A质量相同，体积不同 B分子数相同，质量不同C体积相同，分子数不同 D体积相同，原子数不同6、在两个容积相同的密闭容器中，一个盛有NO气体，另一个盛有N2和O2的混合气体。同温同压下，

13、两容器内的气体一定具有相同的()A分子数 B密度 C质量 D质子数7、在相同条件下，一个容器充满NO，另一个容器充满N2和O2，两个容器的体积相同,则两个容器内的气体一定具有相同的( )A原子数 B电子数 C中子数 D质量8、下列叙述正确的是()A同温同压下，相同体积的气体，其分子数一定相等，原子数也一定相等B任何条件下，等物质的量的甲烷(CH4)气体和CO气体所含有的原子数一定相等C1 L CO气体一定比1 L O2的质量小D同温同压下的CO和N2，若它们体积相同，那么它们的质量也一定相等9、同温同压下，相同体积的CO和CO2：质量相等； 密度相等； 分子数相等；碳原子数相等；电子数相等，其

14、中正确的是()A B C D10、等物质的量的氢气和氦气在同温同压下具有相等的()A原子数 B质子数 C密度 D质量11、同温同压下，相同体积的SO2和O3气体，下列叙述中错误的是()A质量比43 B电子数比11 C密度比43 D氧原子数比2312、标准状况下，相同质量的下列气体体积最大的是()ACO2 BO2 CN2 DCH413、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 BO2比O3的质量小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14、下列说法正确的是()A20 、1.01105 Pa时，同体

15、积的氧气和氮气含有相同数目的分子数B1 mol气态物质，当体积为22.4 L时，该气体一定处于标准状况C同温同压下，相同体积的氧气和氨气，前者质量小于后者D同温同压下，相同体积的任何气体单质所含分子数和原子数都相同15、三个密闭容器中分别充入N2、H2、O2三种气体，以下各种情况下排序正确的是()A当它们的温度和压强均相同时，三种气体的密度：(H2)(N2)(O2)B当它们的温度和密度都相同时，三种气体的压强：p(H2)p(N2)p(O2)C当它们的质量和温度、压强均相同时，三种气体的体积：V(O2)V(N2)V(H2)D当它们的压强和体积、温度均相同时，三种气体的质量：m(H2)m(N2)m

16、(O2)16、同温同压下，下列有关等质量SO2和CO2的叙述中正确的是()A分子数之比为11B密度之比为1611C密度之比为1116D体积之比为161118、关于同温、同压下等体积的N2O(气体)和CO2的叙述：质量相同；所含碳原子数与氮原子数相等；所含分子数相等。其中正确的是()A B C D19、如图所示，相同状况下，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()20、如图表示a gO2与a g X气体在恒压条件下的密闭容器中体积(V)与温度(T)的关系，则X气体可能是() AC2H4(气) BCH4 CCO2 DNO21、在

17、同温同压下，相同体积的甲、乙两种气体的质量之比是1714。若乙气体是CO，则甲气体可能是()AH2S BHCl CNH3 DCl222、图中两条曲线分别表示 1 g C3H6、1 g M 气体在相同体积的容器中压强和温度的关系图，试据图形判断 M 气体可能是()ACO BSO2 CC3H8 DC1223、下列两种气体的分子数一定相等的是()A质量相等的N2和CO B体积相等的CO和C2H4 C等温、等体积的O2和N2 D等压、等体积的N2和CO224、同温、同压下，某容器充满O2重116 g，若充满CO2，重122 g，现充满某气体重114 g，则该气体的相对分子质量为() A28 B26 C

18、22 D4425、在相同状况下，一个空瓶，若装满O2称其质量为36 g，若装满CO2称其质量为42 g，若装满A气体，称其质量为52 g，则A的相对分子质量为() A16 B32 C64 D12826、同温同压下，等质量的O2和CO2相比较，下列叙述正确的是() A体积比为81 B分子个数之比为1112 C密度之比为811 D原子个数之比为121127、在一定条件下，1体积气体A2和3体积气体B2完全反应生成了2体积气体X(体积在相同条件下测定)，则X 的化学式是() AAB2 BA2B3 CAB3 DA2B28、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

19、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)，则气体的体积：甲乙29、在标准状况下，同体积的xg气体A与yg气体B，下列叙述正确的是() A. A、B的分子数之比为xy B. A、B两种气体的密度之比为yx C. A、B的摩尔质量之比为xy D. A、B的物质的量之比为xy30、同温同压下，同体积的氨气和硫化氢(H2S)气体的质量比为_；同质量的氨气和硫化氢气体体积比为_，其中含有的氢原子数目比为_；若二者氢原子数相等，则它们的体积比为_。31、同温同压下，A容器中充满O2，B容

20、器中充满O3。(1)若所含分子总数相等，则A容器和B容器的容积之比是_。(2)若两容器中所含气体原子总数相等，则A容器和B容器的容积之比是_。(3)若两容器的容积之比为32，则O2和O3的物质的量之比为_，质量之比为_，密度之比为_32、同温同压下，同体积的甲烷(CH4)和二氧化碳物质的量之比为_，原子总数之比为_，密度之比为_【阿伏加德罗定律及平均摩尔质量的计算】答案【即学即练1】1、B A D 2、B【即学即练2】1、D 2、D 3、C 4、BD 5、D 6、B【即学即练3】1、3:1 3:1 75% 21:11 63.6%2、1325%17.5%47401.79解析：气体的总物质的量为n

21、V/Vm6.72 L/22.4 L/mol0.3 mol，所以n(CO)n(CO2)0.3 mol；n(CO)28 g/moln(CO2)44 g/mol12 g，求得n(CO)0.075 mol，n(CO2)0.225 mol。3、(1)64(2)30 gmol1(3)eq f(2a32b,ab)eq f(32a32b,16ab)解析：(1)n(气体)eq f(0.672 L,22.4 Lmol1)0.03 mol，M(气体)eq f(1.92 g,0.03 mol)64 gmol1，该气体的相对分子质量为64。(2)T、p相同时，气体的体积之比等于物质的量之比，即eq f(VCH4,VA)

22、eq f(nCH4,nA)eq f(15,8)，质量相同，则n(CH4)M(CH4)n(A)M(A)，M(A)eq f(nCH4,nA)M(CH4)eq f(15,8)16 gmol130 gmol1。(3)相同条件下，若V(H2)V(O2)ab，则n(H2)n(O2)ab，则eq xto(M)eq f(m总,n总)eq f(2a32b,ab) gmol1，平均相对分子质量为eq f(2a32b,ab)；若m(H2)m(O2)ab，则n(H2)n(O2)eq f(a,2)eq f(b,32)，则eq xto(M)eq f(m总,n总)eq f(ab,f(a,2)f(b,32) gmol1eq

23、f(32a32b,16ab) gmol1，平均相对分子质量为eq f(32a32b,16ab)。【即学即练4】1、(1)eq f(m,2d)mol6dgmol1(2)22.4gmol1 (3)17a%44b%18c%2、B。解析：相同条件下，气体的相对分子质量和气体的密度成正比，所以三种气体的平均相对分子质量为4d，右边相对分子质量总和为4d24d24d20d，根据质量守恒定律，左边4A的相对分子质量也是20d，所以A的相对分子质量为5d。【课后作业】1、(1)(2)(3)(4)(5)2、B。解析：根据同温同压下，气体密度比等于摩尔质量比，所以A错；等物质的量的气体质量比等于摩尔质量比，C错；

24、标准状况下，等质量气体体积比等于物质的量之比，D错；求原子数之比，先计算物质的量，再乘以分子所含的原子数，1 g 甲烷中原子的物质的量eq f(1 g,16 gmol1)5,1 g 氧气中氧原子的物质的量eq f(1 g,32 gmol1)2，比值为51，故B正确。3、D。解析：同温同压下，气体摩尔体积相同，根据eq f(m,V) 知，其密度相同；同温同压下，气体摩尔质量(相对分子质量)之比等于其密度之比(11)；同温同体积等质量气体的压强之比等于其摩尔质量倒数之比(11)；同温同压下，同质量气体的物质的量之比等于其摩尔质量倒数之比(11)，分子的构成未知，所以无法判断原子个数是否相同。4、B

25、。解析：只有气体物质才符合阿伏加德罗定律在同温同压下，具有相同体积的气体的物质的量相等；具有相同物质的量的两种由分子构成的物质具有相同的分子数；因温度、压强不能确定， 1 L 一氧化碳和1 L氧气的物质的量大小不能确定，二者的质量大小无法比较。5、B。解析：同温同压下，物质的量相同的氢气和氧气，其分子数和体积都相同；它们都是双原子分子，含有的原子数也相同；它们的摩尔质量不同，其质量一定不同。6、A7、A8、D。解析：据阿伏加德罗定律，同温同压同体积的气体，其分子数一定相等，但原子数不一定相等，A错误；等物质的量的甲烷(CH4)气体和CO气体所含有的分子数一定相等，原子数一定不等，B错误；不知气

26、体的温度、压强，不能比较1 L CO和1 L O2的质量，C错误。9、C。解析：同温同压下，等体积的CO和CO2，二者物质的量相同，CO与CO2的摩尔质量不相等，根据mnM可知，二者质量不相等，故错误；同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比，二者密度不相等，故错误；CO分子与CO2分子含有的电子数目不相等，二者物质的量相等，含有的电子数不相等，故错误。10、B。解析：氢气和氦气均含有2个质子，两种气体物质的量相等，则两种气体所含质子数相等，故B正确。11、B。解析：1 mol SO2和O3，所含的电子数分别为32NA、24NA，所以同温同压下，相同体积的SO2和O3气体，所含的电子数之比为：32

27、NA24NA43，故B错误。12、D。解析：相同状况下，气体的质量相同时，其摩尔质量越小，物质的量越大，气体的体积越大。甲烷的摩尔质量最小，体积最大。13、D。解析：氧气和臭氧等温度、等体积、等密度时，其质量一定相等；因二者的摩尔质量不等，其物质的量一定不相等，压强不相等，分子数不相等，但含有的氧原子数相等。14、A。解析：同温同压下，同体积的任何气体含有的分子数相同，所含的原子数不一定相同，选项A正确，选项D错误；在非标准状况时1 mol气态物质的体积也有可能为22.4 L，选项B错误；C中氧气和氨气的物质的量相同，摩尔质量前者大于后者，质量前者大于后者，选项C错误。15、B。解析：氢气的摩

28、尔质量是2 g/mol，氮气的摩尔质量是28 g/mol，氧气的摩尔质量是32 g/mol，当温度和压强相同时，气体摩尔体积相同，根据eq f(M,Vm)知，气体密度与摩尔质量成正比，根据摩尔质量知，三种气体的密度大小顺序是(H2)(N2)p(N2)p(O2)，B正确；根据pVnRTeq f(m,M)RT得Veq f(mRT,Mp)，当它们的质量、温度和压强均相同时，气体体积与摩尔质量成反比，所以这三种气体体积大小顺序是V(O2)V(N2)V(H2)，C错误；根据pVnRTeq f(m,M)RT得meq f(pVM,RT)，当它们的压强、体积和温度均相同时，气体质量与摩尔质量成正比，所以三种气

29、体的质量大小顺序是m(H2)m(N2)V(X)，根据neq f(V,Vm)，可知气体的体积越大，气体的物质的量就越多，即n(O2)n(X)，由于neq f(m,M)，因气体的质量相同，气体的物质的量越多，则气体的摩尔质量就越小。由于气体的摩尔质量是以g/mol为单位，数值上等于气体的相对分子质量，所以气体X的相对分子质量比O2大，C2H4(气)的相对分子质量是28(32)，A错误；CH4的相对分子质量是16(32)，C正确；NO的相对分子质量是30(32)，D错误。21、A。解析：由阿伏加德罗定律可知，同温同压下，相同体积的气体物质的量相同。由Mm/n可知，n一定时，物质的质量与摩尔质量成正比

30、，则eq f(m甲,m乙)eq f(M甲,M乙)，即eq f(17,14)eq f(M甲,28 gmol1)，故M(甲)34 gmol1，甲气体可能是H2S，A项正确。22、A。解析：在体积相等的容器中，气体的物质的量越大，则压强越大，1 g C3H6的物质的量为eq f(1,42) mol，由图像可知在温度为50 时，两种气体的压强之比为1.20.8，则物质的量之比为1.20.8，设气体M的相对分子质量为x，则eq f(1,42)eq f(1,x)0.81.2，x28。23、A。解析：只要物质的量相等，则气体的分子数必相等。等质量的N2和CO，摩尔质量也相等，都是28 g/mol，则其物质的

31、量相等，分子数也相等。24、A。解析：方法一：按常规思路，设瓶重m g。某气体的相对分子质量为Mr，由eq f(V1,V2)eq f(n1,n2)，因为容器体积不变，所以有eq f(116 gm g,32 g/mol)eq f(122 gm g,44 g/mol)，得m100，然后由eq f(116 g100 g,32 g/mol)eq f(114 g100 g,M某)得M(某)28 g/mol，即相对分子质量为28。方法二：差量法：同温同压下，气体质量之差和摩尔质量之差之间存在着正比关系，因此可以不计算容器的质量，直接由气体质量差和摩尔质量差的正比关系求得。即：eq f(122 g116 g

32、,44 g/mol32 g/mol)eq f(122 g114 g,44 g/molM某)，M(某)28 g/mol，即Mr28。25、C。解析：方法一：设容器质量为m，A气体的摩尔质量为M。根据阿伏加德罗定律推论，同温、同压下，相同体积的气体其物质的量相等。eq f(36 gm,32 gmol1)eq f(42 gm,44 gmol1)，解得m20 g。然后再建立方程：eq f(36 g20 g,32 gmol1)eq f(52 g20 g,M)或eq f(42 g20 g,44 gmol1)eq f(52 g20 g,M)解得：M64 gmol1。方法二：利用差量法计算。根据同温、同压、同体积下，气体质量之差和相对分子质量之