2.5 物质的量 气体摩尔体积（学生版）

第二章海水中的重要元素——钠和氯第五讲：物质的量气体摩尔体积“知新”一、物质的量1．物质的量(1)概念：表示含有一定数目粒子的集合体，是国际单位制中七个基本物理量之一。(2)符号及单位：符号为n，单位为摩尔。2．摩尔(1)意义：物质的量的单位，符号为mol。(2)标准：1mol粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023。注意事项：①“物质的量”四个字是一个整体，不能拆开，也不能添字，如不能说成“物质量”或“物质的数量”等②只用来描述微观粒子，如原子、分子、离子、中子、质子、电子等及这些粒子的特定组合，如NaCl；不能表示宏观的物质，如大米③必须指明具体粒子的种类，如“1molO”“2molO2”“1.5molO3”，不能说“1mol氧”④物质的量可以表示多个微粒的特定组合或集合体，如“1molNaCl”、“0.5molH2SO4”3．阿伏加德罗常数(1)定义：1mol任何粒子的粒子数，符号为NA，通常用6.02×1023mol－1表示。(2)物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数(N)之间的关系：n＝eq\f(N,NA)。4．摩尔质量(1)定义：单位物质的量的物质所具有的质量。符号为M，单位为g/mol(或g·mol－1)。(2)数值：摩尔质量以g/mol为单位时，在数值上等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量。(3)物质的量、质量和摩尔质量之间的关系：n＝eq\f(m,M)。二、气体摩尔体积1．阿伏加德罗定律(1)物质体积大小的决定因素：粒子的数目、粒子的大小、粒子之间的距离。(2)探究讨论a分析数据1mol气体0℃、101kPa时的体积/L1mol液体20℃时体积/cm31mol固体20℃时体积/cm3H222.4H2O18.0Fe7.12O222.4H2SO453.6Al10.0b结论①温度和压强一定，1mol不同的固体或液体所含粒子数目相同，而粒子之间的距离很小，但不同物质的粒子大小不相同，所以1mol不同的固体或液体的体积往往不相同。②对气体来说，通常情况下粒子之间的距离要比粒子本身的直径大很多倍，因此，当粒子数相同时，气体的体积主要取决于气体粒子间的距离。③温度和压强会较大程度地影响气体体积。压强一定，升高温度，粒子之间的距离变大，气体体积增大；反之，气体体积缩小。温度一定，增大压强，粒子之间的距离减小，气体体积缩小；反之，气体体积增大。④温度和压强一定，任何气体粒子间的距离近似相等，因此，在相同的温度和压强下，粒子数相同的任何气体都具有相同的体积。(3)阿伏加德罗定律：在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粒子。(4阿伏加德罗定律的推论相同条件结论公式语言叙述同温同压eq\f(V1,V2)＝eq\f(n1,n2)＝eq\f(N1,N2)同温同压下，体积之比等于物质的量之比，等于分子数之比同温同体积eq\f(p1,p2)＝eq\f(n1,n2)＝eq\f(N1,N2)同温同体积下，压强之比等于物质的量之比，等于分子数之比同温同压eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(M1,M2)同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比同温同压同体积eq\f(m1,m2)＝eq\f(M1,M2)同温同压下，体积相同的气体，其质量与摩尔质量成正比注意事项：(1)阿伏加德罗定律既适用于单一气体，也适用于混合气体。(2)同温、同压、同体积和同分子数，共同存在，相互制约，只要“三同”成立，“第四同”必定成立。2．气体摩尔体积(1)定义：单位物质的量的气体所占的体积。(2)单位和符号：单位为L/mol和m3/mol，符号为Vm。(3)表达式：Vm＝eq\f(V,n)。(4)特例：标准状况下(即0℃和101kPa)，气体摩尔体积约为22.4L/mol。(5)使用气体摩尔体积四注意(6)气体摩尔体积相关计算①气体的物质的量：n＝eq\f(m,M)＝eq\f(N,NA)＝eq\f(V,Vm)；②气体的摩尔质量：M＝Vm·ρ(ρ为气体的密度，单位为g/L)；③气体的分子数：N＝n·NA＝eq\f(V,Vm)NA；④气体的质量：m＝n·M＝eq\f(V,Vm)M＝ρV。学以致用1．下列说法正确的是()A．摩尔是表示粒子多少的物理量B．物质的量是指物质所含微粒的数目C．物质的量是度量物质所含微粒集合体多少的物理量D．物质的量的单位——摩尔只适用于分子、原子和离子2．下列关于阿伏加德罗常数的说法中正确的是()A．6.02×1023叫作阿伏加德罗常数B．阿伏加德罗常数的数值约为6.02×1023C．含有阿伏加德罗常数个原子的物质的物质的量是1摩尔D．1摩尔氯含有6.02×1023个氯分子3．下列叙述错误的是()A．1molSO2中含有2mol氧原子和1mol硫原子B．1molN2中约含有1.204×1024个氮气分子C．0.1molH2O中含有的原子数目约为0.3×6.02×1023D．3.01×1023个CO2分子中氧原子的物质的量约为1mol4．下列说法正确的是()A．氧气的摩尔质量是32gB．1molCO2的质量为44g·mol－1C．O2的摩尔质量(单位是g·mol－1)在数值上等于其相对分子质量D．不同物质的摩尔质量一定不同5．某原子的摩尔质量是Mg/mol，则一个该原子的真实质量约为()A．Mg B.eq\f(1,M)gC.eq\f(M,6.02×1023)g D.eq\f(6.02×1023,M)g6．下列说法正确的是()A．16gO2所含的分子数约为6.02×1023B．0.5molHNO3含有的原子数目为2.5NAC．18gH2O中原子的物质的量为1molD．22g物质A中含有的分子数约为3.01×1023，则A的摩尔质量为44g7．下列四种因素：①温度和压强；②所含粒子数；③粒子本身大小；④粒子间的距离。其中对气态物质体积有显著影响的是()A．②③④ B．②④C．①③④ D．①②④8．现有同温同压下1molH2和1molO2，下列说法正确的是()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9．在一定温度和压强下，2体积X2气体与3体积Y2气体恰好完全反应，生成2体积气体化合物Z，则Z的化学式可能是()A．XY3B．XYC．X3YD．X2Y310．下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是()A．单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积B．常温常压下的气体摩尔体积约为22.4LC．标准状况下的气体摩尔体积约为22.4LD．相同物质的量的气体摩尔体积也相同11．用NA表示阿伏加德罗常数的数值，下列叙述中正确的是()A．常温常压下，11.2LCO2所含的原子数为1.5NAB．常温常压下，48gO3含有的氧原子数为3NAC．标准状况下，22.4LH2O所含分子数为NAD．标准状况下，22.4LH2所含原子数为NA12．下列关于物质的量的说法中，正确的是()A．1mol任何纯净物都约含有6.02×1023个原子B．1molNaCl中约含有6.02×1023个NaCl分子C．0.5molO2中约含有3.01×1023个氧分子D．1molH2中含有2mol氢离子和2×6.02×1023个电子13．下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)()A．0.5molO3的质量为16gB．32gO2中含有的氧分子数为2NAC．1gH2中含有的电子数为NAD．3.01×1023个铜原子的质量为64g14．已知3.2g某气体中所含的分子数约为3.01×1022，此气体的摩尔质量为()A．64g·mol－1 B．64molC．64g D．32g·mol－115．amolH2SO4中含有b个氧原子，则阿伏加德罗常数可以表示为()A．eq\f(a,4b)mol－1B．eq\f(b,4a)mol－1C．eq\f(a,b)mol－1D．eq\f(b,a)mol－116．现有NO、NO2、O3三种气体，它们含有的氧原子数目相同，则三种气体的物质的量之比为()A．6∶3∶2 B．3∶2∶1C．1∶2∶3 D．1∶1∶117．双氢青蒿素的分子式为C15H24O5，相对分子质量为284。下列关于双氢青蒿素的说法正确的是()A．NA个双氢青蒿素的质量为284g·mol－1B．原子个数均为NA的C、H、O三种原子的质量比为6∶1∶8C．14.2g双氢青蒿素中含有的原子总数为2.2NAD．含有NA个碳原子的双氢青蒿素的物质的量为1mol18．现有等物质的量的CO和CO2，则下列比较中正确的是()①所含的分子数目之比为1∶1②所含的氧原子数目之比为1∶1③所含的原子总数之比为2∶3④所含的碳原子数目之比为1∶1A．①② B．②③C．①②④ D．①③④19．下列叙述正确的是()A．1mol任何气体的体积都为22.4LB．1mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4LC．标准状况下，1mol水所占的体积是22.4LD．标准状况下，22.4L任何气体的物质的量都是1mol20．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是()A．含有NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2LB．25℃、1.01×105Pa，64gSO2中含有的原子数为3NAC．常温常压下，11.2LCl2含有的分子数为0.5NAD．标准状况下，11.2LH2O含有的分子数为0.5NA21．如果ag某气体中含有该气体的分子数为b，则cg该气体在标准状况下的体积是(NA为阿伏加德罗常数的值)()A．eq\f(22.4bc,aNA)L B．eq\f(22.4ab,cNA)LC．eq\f(22.4ac,bNA)L D．eq\f(22.4,acNA)L22．在同温、同压下，相同质量的气体X和Y，已知此时Y的体积大于X的体积，则它们的相对分子质量关系是()A．MX＞MY B．MX＜MYC．MX＝MY D．无法确定23．在标准状况下有：①6.72LCH4；②3.01×1023个HCl分子；③13.6gH2S；④0.2molNH3。下列对这四种气体的描述正确的是()a．体积：②>③>①>④b．密度：②>③>④>①c．质量：②>③>①>④d．氢原子个数：①>③>④>②A．abc B．bcdC．cbd D．abcd24．填写下列空白：(1)3.01×1023个SO2分子中含有氧原子的个数为____________，SO2气体的质量为____________。(2)常温常压下，92gNO2气体含有的原子数为____________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。(3)NO和O2可发生反应：2NO＋O2===2NO2，现有amolNO和bmolO2，充分反应后氮原子与氧原子的个数比为____________。25．(1)1个12C的质量是akg，1个Na的质量是bkg，Na的摩尔质量是____________(用含a、b的表达式表示)。(2)铝的相对原子质量为27，则其摩尔质量为____________。若阿伏加德罗常数取6.02×1023mol－1，则可估算一个铝原子的质量约为____________g。(3)下列各种物质中所含原子个数最多的是________(填字母)。A．0.4mol氧气 B．4℃时5.4mL水C．10gNe D．5.6gCO26．某双原子分子构成的气体，其摩尔质量为Mg·mol－1，该气体质量为mg，设阿伏加德罗常数的值为NA，回答下列问题：(1)该气体的物质的量为__________mol；(2)该气体在标准状况下的体积为____