高中化学阿伏加德罗定律及其应用

阿伏加德罗定律及其应用

决定物质体积大小的主要因素（一定条件下）粒子数粒子本身大小粒子间距固体、液体气体任何气体相同条件分子间平均距离若气体分子数相同气体所占体积近似相等近似相等条件相同：同温、同压下，相同体积的任何气体含有相同数目的分子。2、数学表达式1、含义相同条件下：V1/V2=N1/N2注意：（1）“三同”定“一同”。（2）适用于气态物质。既适用于单一气体，又适用于混合气体。一、阿伏加德罗定律气体状态方程：PV=nRT·······(1)PV=(m/M)RT·······(2)公式变形：PM=mRT/V=ρRT即：M=ρRT/P········(3)推论：1、同温、同压：2、同温、同体积：3、同温、同压、等质量：4、同温、同压、同体积：V1/V2=n1/n2，

ρ1/ρ2=M1/M2P1/P2=n1/n2V1/V2=M2/M1m1/m2=M1/M2=ρ1/ρ2

二、阿伏加德罗定律的几个推论三、阿佛加德罗定律及推论(一)阿伏加德罗定律：同温同压下相同体积的任何气体都具有相同的分子数注意:①阿伏加德罗定律依然是忽略了气体分子本身的大小②阿伏加德罗定律比气体摩尔体积的应用更为广泛：A.主要是应用于不同气体之间的比较，也可以同一种气体的比较B.被比较的气体既可以是纯净气体又可以是混合气体（二）克拉珀珑方程①克拉珀珑方程又称为理想气体的状态方程，它同样忽略了气体分子本身的大小②克拉珀珑方程：③克拉珀珑方程的变形：④克拉珀珑方程比阿伏加得罗定律更准确的描述了气体的压强、体积、物质的量和温度之间的关系，其应用范围更广：A.可以做单一气体的计算B.可以做不同气体的比较计算C.计算以及比较计算的条件还可以不同（三）阿伏加德罗定律的重要的推论①同温同体积时，任何气体的压强之比都等于其物质的量之比，也等于其分子数之比②同温同压时，任何气体的体积之比都等于其物质的量之比，也等于其分子数之比③同温同压时，气体的密度之比都等于其相对分子量之比，也等于其摩尔质量之比ρρΜΜ--------12===12压强比体积比密度比A.同体积的任何气体的密度之比都等于其质量之比B.同温同压同体积时，任何气体的密度之比都等于其摩尔质量之比，也就是其式量之比密度之比A.相同质量的任何气体的密度之比都等于其体积的反比B.同温同压下等质量的任何气体的密度之比都等于其物质的量的反比，也就是其分子个数之比1、已知气体反应物的体积比，求生成物的分子式。2、式量的确定。3、判断混合气体的组成。4、结合化学方程式的计算。三、阿伏加德罗定律的应用1、求生成物的分子式例题1、在一定温度和压强下，1体积X2（气）跟3体积Y2（气）化合生成2体积气态化合物A，则化合物A的化学式是（）A、XY3B、XYC、X3YD、X2Y3分析：（1）由阿伏加德罗定律的推论：同温、同压下，V1/V2=n1/n2，得：n(X2):n（Y2）:n(A)=1:3:2（2）由物质的量之比=化学方程式各物质前的系数比，反应的化学方程式可表示为：X2+3Y2=2A。（3）根据质量守恒定律，可知A的分子式为XY3。A练习1、化合物A是一种不稳定的物质，它的分子组成可用OxFy表示。10mLA气体能分解生成15mLO2和10mLF2（同温、同压）。（1）A的化学式是

推断理由是

。

小结：一般思路：（1）微粒个数比=物质的量之比=化学方程式中各物质的系数比；（2）写出化学反应方程式；（3）由质量守恒定律确定生成物的分子式。2、式量的确定例题2、有一真空瓶的质量为m1g,该瓶充入氧气后总质量为m2g；在相同状况下，若改充某气体A后，总质量为m3g。则A的分子量为

。分析：（1）m(O2)=m2–m1(g)则：n(O2)=(m2–m1)g/32g·mol-1=(m2–m1)/32mol（2）m(A)=m3–m1(g)，设气体A的摩尔质量为M，则：n(A)=(m3–m1)/Mmol（3）因气体A与氧气的体积相等，由推论：V1/V2=n1/n2得：(m2–m1)/32mol=(m3–m1)/Mmol则：M=32(m3–m1)/(m2–m1)(g/mol)32(m3–m1)/(m2–m1)练习2、同温同压下，某容器充满O2重116g，若充满CO2重122g，现充满某气体重114g，则某气体的分子量为（）A、28B、60C、32D、44小结：求式量的几种方法：（1）应用阿伏加德罗定律求解。（如，例题2）（2）已知标准状况下气体的密度（ρ）求解：M=22.4ρ（3）已知非标准状况下气体的压强（P）、温度（T）、密度（ρ）求解：M=ρRT/P（4）由摩尔质量公式求解：M=m/n（5）混合气体的平均式量：M（混）=m（总）/n（总）（6）由气体的相对密度求解（略）四.混合气体的平均分子量的有关计算（1）计算依据：（3）变换计算关系：②M=：①(2)的计算式适用于任何状态混合物的计算②(3)中的计算式只适用与混合气体的有关计算③(3)中的两个计算式之间应用了阿伏加德罗定律①1mol任何物质的质量（以g为单位）在数值上与其式量相等②1mol任何气体的体积（以L为单位）在数值上与气体摩尔体积（以L·mol-1为单位）相等M（2）基本计算关系：①M=（4）使用说明3、判断混合气体的组成例题3、常温下，在密闭容器里分别充入两种气体各0.1mol,在一定条件下充分反应后，恢复到原温度时，压强降低为开始时的1/4。则原混合气体可能是（）。A、H2和O2B、HCl和NH3C、H2和Cl2D、CO和O2分析：由题意，反应前后温度相同、体积相同，由推论：同温、同体积时：P2/P1=n2/n1，逐一分析。A项：2H2+O2=2H2O（液）2mol1mol0.1mol0.05mol由计算知：余0.05molO2,因此P反应后/P反应前=n反应后/n反应前=0.05mol/(0.1+0.1)mol=1/4。符合题意。B项：HCl+NH3=NH4Cl（固体）1mol1mol0.1mol0.1mol无气体剩余，反应后体系压强降为0，不合题意C项：H2+Cl2=2HCl1mol1mol2mol0.1mol0.1mol0.2mol反应前后气体的物质的量不变，则体系压强不变。不合题意。D项：2CO+O2=2CO22mol1mol2mol0.1mol0.05mol0.1mol据反应方程式知：O2过量，余0.05mol；生成CO20.1mol,故P反应后/P反应前=n反应后/n反应前=（0.1+0.05)mol/（0.1+0.1)mol=3/4（不合题意）A小结：T、V不变时，有气体参加的化学反应，反应前后体系压强的变化关系（1）若反应前后气体的总物质的量不变，则反应前后体系压强不变。如：H2+Cl2=2HCl（点燃），则n1=n2,有P1=P2（2）若为气体物质的量减少的化学反应，则反应后体系压强减小。如：2CO+O2=2CO2（点燃）则n2<n1,有P2<P1（3）若为气体物质的量增加的化学反应，则反应后体系压强增加。如：2C（S）+O2（g）=2CO（g）（点燃）则n2>n1,有P2>P14、结合化学方程式的计算例题4、在一定体积的密闭容器中放入3L气体R和气5L气体Q，在一定条件下发生反应：2R(g)+5Q(g)=4X（g）+ny（g）。反应完全后，容器温度不变，混合气体的压强是原来的87.5%,则n值是（）。A、2B、3C、4D、5解法一：可假设充入3mol气体R和5mol气体Q，由反应方程式：2R（g）+5Q（g）=4X（g）+ny（g）2mol5mol4molnmol3mol5molR过量，余1molR，生成4molX气体和nmolY气体，则：反应后气体物质的量为：n反应后=（4+n+1）mol由P反应后/P反应前=n反应后/n反应前，而P反应后/P反应前=87.5%，有：（4+n+1)/(3+5)=87.5%，所以：n=2.巧解：因反应完成后，压强变小，故该反应是气体分子数减小的反应，即：2+5>4+n，得：n<3，只能选A。A分析：由题意：反应前后体积不变、温度不变，则可由推论P2/P1=n2/n1来解答。相对密度 两种气体的密度之比称为相对密度。如A气体对B气体的相对密度用DB表示为：

由某气体对H2的相对密度，可知。由某气体对空气的相对密度，可以知道。密度与相对密度（1）密度①计算表达式：A.适用于所有的物质，不受物质状态的限制，也适用于所有的混合物，标准状况下气体（2）相对密度①计算表达式：

A.相对密度是在同温同压下两种气体的密度之比B.既可以用于纯净气体之间的计算，也可以用于混合气体之间②使用说明②使用说明：B.所有物质：本节小结：实验指出，无水氯化铝在常压条件下不同温度时的密度为：t（℃）200600800ρ（g/L）6.8812.6501.517气体摩尔体积（L/mol）38.871.688.0可见，600℃时无水氯化铝存在形式的化学式为A.AlCl3B．Al2Cl6C．AlCl3和Al2Cl6D．Al3Cl9常见计算题型:已知混合物质的总质量m和总物质的量n：②标准状况下混合气体的密度：

③相对密度D：

④混合物各成分的摩尔质量和在混合体系中的体积分数：

------适用于任何状态混合物------适用于气态混合物巩固练习：1、在100°C时，碳酸氢铵分解：NH4HCO3(s)=NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)，求所得混合气体的平均式量为多少？1、分析：取1molNH4HCO3考虑。由化学反应方程式：NH4HCO3(s)=NH3(g)+CO2