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文档简介

第Ol讲物质的量气体摩尔体积

考纲要求:

1.了解物质的量(〃)及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、阿伏加德罗常数(NA)

的含义。

2.能根据微粒(原子、分子、离子等)的物质的量、数目、物质的质量、气体体积(标准状况)之

间的相互关系进行有关计算。

考点一物质的量摩尔质量

一、物质的量、阿伏加德罗常数

1.基本概念之间的关系

2.物质的量的规范表示方法

如0.2molH2中含有的氢原子个数为2.408xl(P;

6.02×lO22个Na.的物质的量为0.1mol,所含有电子的物质的量为ImoL

3.物质的量(")与分子数目(N)、阿伏加德罗常数(NA)之间的关系

【易错警示】:

(1)“物质的量”的计量对象是微观粒子(如:分子、原子、离子、原子团、质子、中子、电子等),

而不是宏观物质。

(2)物质的量是物理量,摩尔是物质的量的单位,不是物理量。

(3)6.02X1(P是个纯数值,没有任何物理意义,而阿伏加德罗常数(NA)是指1mol任何微粒所含

的粒子数,它与0.012kg□C所含的碳原子数相同,数值约为6.02X1023。

二、摩尔质量

定义:单位物

质的量的物质

所具有的质量

V_______

【易错警示】:

I(1)相对原子(或分子)质量与摩尔质量是两个不同的概念,不是同一个物理量,单位不同,只是当

:摩尔质量以g∙molI为单位时,二者在数值上相等。

;(2)摩尔质量也等于MVno(如为单个粒子的质量)。

:(3)对具体的物质,其摩尔质量是确定的,不随物质的量多少而变化,也不随物质的聚集状态的变

!化而变化。

L----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

置基础通关练

1.正误判断

(1)1mol任何物质都含有6.02×lO23个分子()。

(2)硫酸的摩尔质量为98g()。

(3)在标准状况下,1mol02与1molSS的体积相同()。

(4)2moɪH2O是1molH2O摩尔质量的2倍()。

(5)摩尔是物质的量的单位()。

【答案】⑴X(2)×(3)×(4)×(5)√

【解析】(I)不同的物质构成的基本微粒不同,物质构成微粒有原子、分子、离子,由分子

构成的物质,ImoI任何物质都大约含有6.02x1023个分子,而由原子、离子构成的物质中就

不含有分子,因此Imol这样的物质中就不含有分子,因此这种说法是错误的;

(2)H2SO4相对分子质量是98,则H2SO4的摩尔质量为98g∕mol,故该说法错误;

(3)在标准状况下SCh的状态是固体,微粒间隔很小,其体积主要由微粒数目和微粒大小决

定;而在标准状况下为气体,分子之间间隔很大,气体的体积主要由分子数目和分子间

间隔决定,分子间间隔比分子本身大很多,当物质分子数目相同时,1mol气体的体积远大

于ImOlSo3的体积,在标准状况下,1molCh与ImoISo3的体积不相同,该说法错误;

(4)摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量,单位是g∕mol,数值上等于该物质的相对

分子质量,所以Hq的摩尔质量是18g∕mol,与其物质的量的多少无关,故该说法是错误

的;

(5)摩尔是物质的量的单位,规定:12g□C所含有的C原子数为阿伏加德罗常数,任何物质

所含有的基本微粒数若与12g□c所含有的C原子数相同,我们就说其物质的量是1摩尔,

或写为Imo1,故该说法是正确的。

2.下列关于“物质的量”、"摩尔'’和"摩尔质量'’的叙述中正确的是

A.物质的摩尔质量等于其相对分子(原子)质量

B.物质的量是一个基本的物理量,单位是摩尔

C.0.12kgl2C中所含的碳原子数为阿佛加德常数

D.Imol任何物质中都含有阿佛加德常数个原子

【答案】B

【解析】A.物质的摩尔质量在数值上等于其相对分子(原子)质量,但是单位不相同,A

错误;

B.物质的量表示含有一定数目粒子的集合体,是国际单位制中7个基本物理量之一,单位

是摩尔,B正确;

C.阿伏加德罗常数是指Imol任何粒子的粒子数,Imol粒子集体所含的粒子数与0.012kg'2C

中所含碳原子相同,约为6.02x1023,阿伏加德罗常数的规定:0.012kg□C中所含碳原子的

数目,而不是别的或任何碳原子,(碳元素的同位素有12C、13C、14C),C错误;

D.有的物质不是由原子构成的,例如02、NaCl等,该说法错误,D错误;故答案为:Bo

3.“物质的量”是国际单位制中的一个基本物理量,下列有关说法正确的是O

A.质量相等的CO和CCh,物质的量之比为2:3

B.2mol氧气的摩尔质量为62g∕mol

C.Imol任何物质都含有6.02x1023个分子

D.2gH2含有ImOl氢分子

【答案】D

【解析】A.质量相等的CO和C02,物质的量之比为44:28=11:7,A错误;

B.氧气的摩尔质量为32g∕mol,与物质的量无关,B错误;

C.物质不一定由分子构成,C错误;

D.2gHz的物质的量为ImO1,因此其含有ImOIH2,D正确。

故选D。

4.下列各物质所含原子数由多到少的顺序是O

23

①0.2molH2SO4②0.7moɪCH4(3)11.2L(STP)CΘ2(4)9.03×10个H2O@4gHe

A.①酶④⑤B.②①④®©C.②④①⑤③D.④②③①⑤

【答案】D

【解析】φθ.2molH2SO4含有0.2molx7=1.4mol原子:

②OImoICH4含有0.7mol×5=3.5mol原子;

③标况下11.23:02的物质的量为0.511101,含有1.5mol原子;

23

@9.03x10个H2O为1.5molH2O,含有4.5mol原子;

⑤4gHe的物质的量为Imol,含有Imol原子;

综上所述原子数由多到少为④②③①⑤,故答案为D。

5.相同质量的S02和SCh,它们之间的关系正确的是

A.所含硫原子的物质的量之比为1:1

B.所含硫元素的质量比为5:4

C.所含氧元素的质量比为4:5

D.所含氧原子的物质的量之比为3:2

【答案】B

【解析】相同质量的S02和Sch的物质的量比为缶:缶=5:4。

A项、SO2和SCh的硫原子个数相同,相同质量的SO2和SCh的物质的量比为5:4,则所含

硫原子的物质的量之比为5:4,故A错误;

B项、SO?和SOj所含硫原子的物质的量之比为5:4,则所含硫元素的质量比为5mol×32g∕mol:

4mol×32g∕mol=5ι4,故B正确;

C项、SCh和SCh所含氧原子的个数比为2:3,则所含氧原子的物质的量之比为2X5:3X4=5:6,

所含氧元素的质量比为5mo∣xl6g∕mol:6molxl6g/mol=5:6,故C错误;

D项、SCh和SCh所含氧原子的个数比为2:3,则所含氧原子的物质的量之比为2x5:3x4=56

故D错误;

故选B。

6.用NA表示阿伏加德罗常数的数值,按要求完成下列填空。

(ɪ)ɪmolCh中含有个氧气分子,含有个氧原子。

(2)6moɪNO和molNo2所含原子数相等,与1moɪCO2所含电子数相等的H2的物质的

量是mol,6molH2O与molNH3所含氢原子数相等,1molHCl与molCH4所

含电子数相等。

(3)1个H2O分子含有个原子,2molH2O含有mole_,______个e,

(4)某硫酸钠溶液中含有3.01x1022个Na+,则该溶液中Soi的物质的量是,Na+的物

质的量是。

(5)1molNaCl中氯离子数为,离子总数为。

【答案】(1)NA2NA(2)4Il41.8(3)32020NA(4)4NA0.025

mol(5)0.05molNΛ2NΛ

【解析】结合分子的组成和原子的构成以及NENA分析计算。

(1)根据N=ΠNA,ImOIO2中含有ImoIXNA=NA个氧气分子,1个。2中含有2个O,ImoIO2

中含氧原子数目为2NA,故答案为NA;2NA;

(2)1个No含有2个原子,1个NO2含有3个原子,要使二者含有原子数目相等,则一氧化

氮与二氧化氮物质的量之比为3:2,所以6molNO和4molNOz所含有的原子数相等;1

个二氧化碳分子中含有22个电子,1个氢气分子中含有2个电子,要使二者含有的电子数

目相等,则二氧化碳与筑气的物质的量之比为1:II,所以与ImOlCo2所含电子数相等的

H2的物质的量是IlmoI;1个水分子含有2个H,1个氨气分子含有3个H,要使二者含有

氢原子数目相等,水分子与氨气分子物质的量之比为3:2,所以6molH2O与4molNH3所

含氢原子数相等;1个HCl分子含有18个电子,1个CK分子含有10个电子,耍使二者含

有的电子数目相等,则HCl与CH4的物质的量之比为10:18,因此与1moɪHCI所含电子

数相等的CM的物质的量是1.8mol,故答案为4;11;4;1.8;

(3)1个水分子含有2个H和1个。原子,共3个原子:1个H2O分子含有10个电子,因此

2molFhO含有20mole,含电子的数目为20NA,故答案为3;20;20NA;

22

3.01XIO2+

(4)n(Na+)==0.05mol,山化学式可知n(SO4)=ɪn(Na)=0.05mol×-ɪ-=0.025mol,

6.02×102,moΓ'

故答案为。025mol;0.05mol;

(5)ImoɪNaCl中含有ImOlCr和ImolNa+,因此CI-数目为NA,共含有2NA个离子,故答案

为NA;2NA»

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”

(1)只用来衡量微观粒子,如原子、分子、离子、中子、质子、电子等,也可以是原子或离子的

特定组合,如ImolSiO2,ImolNaCI等

⑵用mol作为单位时,要注明粒子的种类,如ImOI0、2molC)2、1.5molC>3等,不能说Imol氧

2.NA是一个精确值,近似取6.02xl023moH用于计算

3.对同一物质,其摩尔质量以g∙moH为单位、相对原子(分子)质量、ImOl物质的质量在数值

上是相同的,但三者的含义不同,单位不同。摩尔质量的单位是g∙moH,相对原子(分子)质量的

单位是IJmoI物质的质量单位是g«

S查缺补漏练

1.下列叙述错误的是

①摩尔是国际单位制中的七个基本物理量之一

②1mol任何物质都含有约6.02x1023个粒子

③6.02x1023就是阿伏伽德罗常数

®1moɪ氢原子就是一个氢原子

⑤1molCO2中含1mol碳和2mol氧

⑥氧的摩尔质量是16g

©HCI的摩尔质量等于ImolHCl分子的质量

A.①②③B.②③@C.②③④⑤D.①②③④⑤⑥⑦

【答案】D

【解析】①摩尔是物质的量的单位,不是基本物理量,①错误;

②1mol任何物质都含有约6.02x1023个组成物质的基本粒子,由于未指明是组成物质的基本

微粒,因此该说法不合理,②错误;

③6.02x1023是阿伏伽德罗常数的数值,阿伏伽德罗常数为6.02×lO2W',③错误;

@1mol氢原子是阿伏伽德罗常数个氢原子,④错误;

⑤1molCO2分子中含Imol碳和2mol氧原子,未指明是O元素的原子,因此该说法不合

理,⑤错误;

综上所述可知:上述五种说法均错误:

⑥O的摩尔质量是16g∙moH,故错误;

⑦HCl的摩尔质量以g∙mol>为单位时,数值上等于IniolHCI分子的质量(以克为单位),故

错误;

故合理选项是D。

2.氯的原子序数为17,35CI是氯的一种同位素,下列说法正确的是()

A.35Cl原子所含质子数为18

B.1mol的咕35。分子所含中子数约为19×6.02×1023

C.3.5g的35CL气体的体积为2.24L

D.3502气体的摩尔质量为70g∙moL

【答案】D

【解析】A.氯的原子序数为17,原子的质子数等于元素的原子序数,则35CI原子所含质

子数为17,A错误;

B.35CI原子所含中子数为18,1H原子的中子数为0,则ImoI的1H35Cl分子所含中子数约

为18x6.02xlO23,B错误;

C.气体的条件未知,非标准状况下,不能确定体积大小,C错误;

D.35Q2气体中氯原子质量数为35,质量数近似等于相对原子质量,则35CL气体的摩尔质

量为g∙mol∣,D正确。

答案为D。

3.设NA表示阿伏加德罗常数的值、下列叙述正确的是

A.18g水中含有的原子数为NA

B.23gNa在空气中完全反应时转移的电子数为NA

C.22.4LC3H6中含有的C-H键数为6NA

D.lmolK2CnO7溶于水配成弱碱性溶液,其中含有的CnO;数为NA

【答案】B

【解析】A.18g水的物质的量为ImoL则其中含有的原子数为3NA,A项错误;

B.23gNa的物质的量为Imo1,在空气中完全反应时,从O价升为+1价,则转移的电子数

为NA,B项正确;

C.未标注标准状态,不能用气体摩尔体积计算,C项错误;

+

D.K2Cr2O7溶液中会发生平衡反应:H2O+Cr2θ^≠2CrOi+2H,贝IJlmolK2CnO7溶于水配

成的溶液中含有的CnO;数小于NA,D项错误;

答案选B。

4.NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是

A.6gNa37Cl中含有的电子数为2.8NA

B.100g98%的H2SO4含H+数目为2NA

C.高温下,5.6gFe与足量水蒸气反应,转移的电子数为0.3NA

D.25℃,0.1LPH=I的盐酸稀释十倍,含有的OH-数为卜10“41

【答案】A

【解析】A.6gNa37ci的物质的量为0.1mol,含有的电子数为(11+17)XO.1NA=2.8NA,故A

正确;

B.98%的H2SO4几乎不电离,故B错误;

C.铁与足量水蒸气反应生成四氧化三铁,5.6g铁物质的量为J∙6g=o.imol,OJmolFe

56g∕mol

OAQ

转移电子的物质的量为Slmolx],数目为YNA,故C错误;

D.25℃,OJLpH=I的盐酸稀释十倍,体积变为IL,PH变为2,OH-的浓度为I×10H⅛O1∕L,

含有的OH-数应为IXIOT?NA,故D错误;

故答案选A。

求算气体摩尔质量的五种常用方法

1

(1)根据标准状况下气体的密度S):M=p×22.4LmoFo

(2)根据气体的相对密度(。=灯:今=£>。

fTl

(3)根据物质的质量(〃?)和物质的量(〃):Λ∕=-C

(4)根据一定质量(M的物质中微粒数目W)和阿伏加德罗常数(NA):M=NA∙E

(5)对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式仍然成立;还可以用下式计算:M=访

x4%+而^x6%+而xc%+…,其中“%、b%,c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体

积分数)。

A能力提升练

1.下列关于摩尔质量的描述或应用中正确的是

A.ImolOH-的质量是17

B.二氧化碳的摩尔质量是44g

C.铁原子的摩尔质量数值上等于它的相对原子质量

D.一个钠原子的质量约为23g

【答案】C

【解析】人.1111010修的质量是178/1110仅10101=178,A错误;

B.二氧化碳的摩尔质量是44g∕mol,B错误;

C.摩尔质量以g/mol为单位,铁原子的摩尔质量在数值上等于其相对原子质量,C」E确;

∖mol23g23

D.一个钠原子质量=EX23g∕w∕=正手=两蕾g'D错误:

答案选C。

2.下列说法正确的是

A.等质量的SO?和SO,所含有的氧原子数之比为2:3

B.0.12kgSC所含碳原子数即为阿伏加德罗常数

C.质量相等、密度不等的N?和CO,所含的分子数相等

D.ImolOa与2mol*O?的摩尔质量不相等

【答案】C

【解析】A.等质量的二氧化硫和三氧化硫所含有的氧原子数之比为ς7牛一r×2:-ɪ-

64g∕mol80g∕mol

×3=5:6,故A错误:

B.0.012kg∣2c所含碳原子个数即为阿伏加德罗常数,故B错误;

C.氮气和一氧化碳的摩尔质量都是28g∕mol,则质量相等的氮气和一氧化碳的物质的量相

等,所含的分子数相等,故C正确;

D.摩尔质量与物质的量的大小无关,则Imol氧气和2mol氧气的摩尔质量都是32g∕mol,

故D错误;

故选C。

3.偏二甲肿(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生巨大能量,可作为航天运载火箭的推动力。

下列叙述中正确的是

A.偏二甲腓的摩尔质量为60gB.6.02x1023个偏二甲朋:分子的质量约为60g

C.偏二甲肌的相对分子量为60g∙moHD.6g偏二甲啡含有NA个偏二甲睇分子

【答案】B

【解析】A.偏二甲肿(C2H8N2)的摩尔质量为(12×2+1×8+14×2)g∕mol=60g∕mol,故A

错误:

B.6.02x1023个偏二甲二为ImOL质量为60g,故B正确;

C.偏二甲肺的相对分子量为60,故C错误;

6p

D.偏二甲阴的物质的量为一:,=O.Imol,含有的分子数为0.1XM,故D错误;

故选Bo

4.在一定条件下,某固态化合物X受热分解的反应为2X=AT+BT+2CT,测得反应后生

成的混合气体的密度是同温同压下H2密度的24倍,则X的摩尔质量是

A.12g∕molB.24g∕molC.48g∕molD.96g∕mol

【答案】D

【解析】相同条件下,气体的摩尔质量之比等于其密度之比,反应后生成的混合气体的密度

是同温同压下出密度的24倍,则该混合气体的摩尔质量为48g∕mol,假设X为2mol则生

成气体的物质的量为4mol,4mol混合气体的质量=48g∕molx4mol=192g,根据质量守恒定律

知,X的质量为192g,所以X的摩尔质量~~=96g∕mol,故选:D。

Lmol

5.一种气体的质量是14.2g,标准状况下的体积为4.48L,该气体的摩尔质量是

A.28.4B.71C.28.4g-moF'D.71g-moF1

【答案】D

【解析】标准状况下的体积为4.48L该气体物质的量是"=/震4481,=0.2mol,其具有的质

22.4L∕mol

量是14.2g,则该气体的摩尔质量M=-=悬笑=71g∕mol,故合理选项是D。

n0.2mol

6.假定把;P的相对原子质量改为24,那么下列叙述错误的是

A.此时HiO的相对原子质量为32B.NA个O?与NA个H?的质量比为1&1

C.M的摩尔质量为56g/molD.标准状况下,16gO2的体积约为1L2L

【答案】D

【解析】A.氧原子的实际质量没变,但标准却由nC质量的、变为(,所以氧原子的相

对原子质量山16变为32,A正确;

B.NA个氧分子的质量为64g,NA个氢分子的质量为4g,二者质量比为16:1,B正确;

A.氮原子的实际质量没变,但标准却由“C质量的上变为L,所以氮原子的相对原子质

1224

量由14变为28,N2的摩尔质量为56g∕mol,C正确;

D.此时氧气的相对分子质量为32x2=64,因此氧气的摩尔质量为64g∕mol,16gθ2的物质

的量为16g÷64g∕mol-0.25mol„故在标准状况卜的体积V=0.25mo∣x22.4L∕mol=5.6L,D错

误;

答案选Dt,

考点二气体摩尔体积阿伏加德罗定律

一、气体摩尔体积

1.影响物质体积大小的因素

2.气体摩尔体积

(1)定义:一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占的体积,符号为Kr

(2)常用单位:L∙moir(或L/mol)。

(3)数值:在标准状况下(指温度为0℃,压强为IOlkPa)约为22.4L∙moir.

V

(4)计算公式:Vm=7。

(5)影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强。

匕”与气体的种类无关,温度升高,Vm变大,压强增大,心变小。

(6)适应对象:只限于气体,单一气体或互不反应的混合气体。

【易错警示】:

①注意对象。②NOMN2O4)、HF、SO3等在标准状况下不是气体;SiF4在标准状况下是气体。③

标准状况下气体摩尔体积约是22.4Lmoir;气体摩尔体积是22.4L∙mo□时,气体所处的状况不

一定是标准状况。

二、阿伏加德罗定律

相同温度]

相同压强,任何气体[所含分子数目相等)-X物质的量相等

相同体积.

三、阿伏加德罗定律推论

【易错警示】:

(1)同温、同压、同体积的任何气体的分子数相等,物质的量相等,但原子数不一定相等。

(2)阿伏加德罗定律适用于任何气体(包括混合气体)。

(3)同温、同压、同体积、同分子数,这“四同”相互制约,只要有三个量相同,第四个量必定相

同,即“三同”定“一同“,“两同”定“比例”。

上述结论均可由理想气体状态方程PV=,次T=伊7=胃RT推导出。

基础通关练

1.下列关于物质体积影响因素的叙述中不正确的是

A.1mol固态或液态物质的体积主要取决于它们的粒子大小

B.1mol气态物质的体积的大小主要取决于气体粒子间的距离

C.同温同压下,任何气体粒子间的距离都近似相等

D.同温同压下,粒子(或分子)数相同的任何物质的体积都相同

【答案】D

【解析】A.固态物质或液态物质的体积与粒子的大小和粒子数目有关,则ImOl固态物质

或液态物质的体积主要决定于构成这种物质的粒子的大小,A项正确;

B.气态物质分子间距离很大,1mol气态物质的体积的大小主要取决于气体粒子间的距离,

B项正确;

C.相同温度和压强下,%,相同,体积与微粒数目有关,则任何气体粒子之间的距离可看成

相等的,C项正确;

D.同温同压下,一种为气体,一种固体,粒子(或分子)数相同,体积不相同,D项错误;

故选D。

2.下列有关气体摩尔体积的说法正确的是

A.一定温度和压强下,气体的体积主要由分子间的距离决定

B.常温常压下,气体摩尔体积是22.4L∕mol

C.Imol气体的体积约是22.4L,该气体一定处于标准状况

D.标准状况下,ImolCh的体积和ImolH2的体积相同,都约为22.4L

【答案】D

【解析】A.一定温度和压强下,气体分子间的距离是确定的,故气体的体积取决于分子数

目,故A错误;

B.气体摩尔体枳的概念为:在某状态下,单位物质的量的气体所占据的体积为该状态下的

气体摩尔体积,标准状况下,气体摩尔体积约是22.4L∕mol,故B错误;

C.影响气体体积的外界因素有温度、压强,根据PV=nRT可知在其他条件下,当满足一

定的压强和温度条件卜,Imol气体的体积也可以是22.4L,不一定满足标况下,故C错误;

D.标准状况下,ImolCh的体积和ImolH2的体积相同,都约为22.4L,故D正确;

故答案选D0

3.下列有关气体体积的叙述中,正确的是

A.一定温度和压强下,各种气体物质体积的大小,由构成气体的分子的大小决定

B.一定温度和压强下,各种气体物质体积的大小,由构成气体的分子数和分子间的距离决

C.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数也不同

D.气体摩尔体积是指1mol任何气体所占的体积约为22.4L

【答案】B

【解析】A.一定温度和压强下,各种气体物质体积的大小由分子间距离和气体分子数目决

定,故A错误;

B.气体的体积有分子数目和分子间的距离决定,当温度和压强一定的时候,气体体积由构

成气体的分子数目决定,故B正确;

C.决定气体的体积因素是温度、压强、气体的分子数,不同气体,体积不同,它们所含的

分子数也不一定不同,故C错误;

D.气体摩尔体积指一定温度和压强下,ImOI任何气体所占的体积,其中在标准状态下ImOI

任何气体所占的体积约为22.4L,故D错误;

故答案为B。

4.在三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2,三种气体,在以下各种情况下排序正确的是

A.当它们的体积、温度和压强均相同时,三种气体的密度:p(H2)>p(Ne)>p(θ2)

B.当它们的温度和密度都相同时,三种气体的压强:p(H2)>p(Ne)>p(θ2)

C.当它们的质量、温度和压强均相同时,三种气体的体积:V(O2)>V(Ne)>V(H2)

D.当它们的压强、体积和温度均相同时,三种气体的质量:m(H2)>m(Ne)>m(θ2)

【答案】B

【解析】A.温度、压强相同时,根据PM=PRT,可知气体的密度与摩尔质量成正比,则

p(O2)>p(Ne)>p(H2),选项A错误;

B.根据阿伏加德罗定律,在温度和密度相等的条件下,压强和气体的摩尔质量成反比,则

三种气体的压强:p(H2)>p(Ne)>p(θ2),选项B正确;

C.温度、压强相同时,气体的Vm相等,由n=t=q-可知,等质量时,气体的体积和摩尔

ɪɪVm

质量成反比,三种气体的体积大小应为V(H2)>V(Ne)>V(θ2),选项C错误;

mV

D.温度、压强均相同时,气体的Vnl相等,由n=而=W-可知,等体积时,气体的质量和摩

尔质量成正比,则m(θJ>m(Ne)>m(H2),选项D错误;

答案选B。

5.在同温同压下,ag气体A与bg气体B的分子数相同,下列说法中不正确的是

A.A与B两种气体的相对分子质量之比为a:b

B.在同温同压下,等质量的A与B两种气体的体积之比为a:b

C.同质量的A、B两种气体的分子个数之比为b:a

D.在同温同压下,A气体与B气体的密度之比为a:b

【答案】B

【解析】在同温同压下,ag气体A与bg气体B的分子数相同,说明两种物质的物质的量

相等,则二者摩尔质量之比等于质量比,即a:b;

A.二者摩尔质量之比等于质量比,即a:b,则相对分子质量之比为a:b,A正确;

B.在同温同压下,等质量的A与B两种气体的体积之比等于摩尔质量的反比,即b:a,B

错误;

C.等质量的两种气体,分子数比等于摩尔质量的反比,即b:a,C正确;

D.同温同压下,两种气体的密度比等于其摩尔质量比,即a:b,D正确:

故选Bo

6.下列有关S0?与CO?关系说法正确的是

A.标准状况下,等体积的S0?与CO?的质量比是11:16

B.标准状况下,等质量的SO?与C0?的分子数之比是1:1

C.同温同压下,SOz与CO?的密度之比是16:11

D.同温同容下,等质量的S0?与CO?的压强之比是1:1

【答案】C

(解析】A.标准状况下,等体积的SC>2与CO2的物质的量相同,二者的质量比是64:44=16:11,

选项A错误;

B.标准状况下,等质量的SO?与CO2的物质的量的比为2:2=11:16,根据N=Π∙NA可知

6444

二者的分子数之比等于它们的物质的量的比是11:16,选项B错误;

C.同温同压下,等体积的CCh与CO的分子数相同,而气体的密度之比等于它们的摩尔质量

的比,所以SO?与CO?的密度比是64:44=16:11,选项C正确:

D.同温同容下,等质量的SO?与CO?的的物质的量的比为2:2=1]:16,在容积不变时,

6444

气体的物质的量越多,压强越大,所以SO?与CO2的压强之比是11:16,选项D错误;

答案选C。

1.应用气体摩尔体积的“四大误区”

(1)22.4UmoL的使用“条件”一般是指标准状况(即(TC、IOlkPa),而不是指常温、常压。

(2)使用对象必须是气态物质,可以是单•气体,也可以是混合气体。标准状况下不是气体

的而又容易认为是气体的物质有So3、乙醇、水、己烷、CCl4、HF等。

(3)22.4L气体在标准状况下的物质的量是1mol,在非标准状况下,其物质的量可能是1mol,

也可能不是1moɪo

(4)如果给出的是物质的质量,则其物质的量或所含粒子数与物质所处条件无关,如常温常

压下32gO?的原子数目是2NA。注意不要形成惯性思维,看到“常温常压”就排除选项。

2.阿伏加德罗定律

(1)阿伏加德罗定律所叙述的“任何气体”,既包括单一气体,也包括互不反应的混合气体。

(2)阿伏加德罗定律及其推论没有必要死记硬背,可由理想气体状态方程Ow=进行推导。

‘查缺补漏练

1.一定温度和压强下,用mg的CH4、CO2、02、SCh四种气体分别吹出四个体积大小不

同的气球,下列说法中正确的是

A.气球②中装的是02B.气球①和气球③中气球分子数相等

C.气球③和气球④中气体密度之比为2:1D.气球①和气球④中气体体积之比为4:1

【答案】C

【解析】A.一定温度压强下,气体的Vm是相等的,用mg的CH八Co2、02,SCh四种气

体分别吹出四个体积大小不同的气球,则根据V=nVm=3Vm得到体积和相对分子质量成

反比,所以体积的大小顺序是:CH4>O2>CO2>SO2,气球①中装的是SO2,故A错误;

B.根据A的分析,④、③、②、①四个球中分别是CHa、Ch、Co2、SO2,气球①和气球

③中气体分子数之比等于体积之比,等于相对分子质量M的倒数之比,即为16:44=4:II,

故B错误;

C.气球③和气球④中气体密度之比等于摩尔质量之比,即为:32:16=2:1,故C正确:

D.气球①和气球④中气体体积之比等于M的倒数之比,即为1:4,故D错误。

故选C。

2.用M表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是

A.1mol丙烯分子中含有的共用电子对数为8M

B.标准状况下,2.24LCHCl3含有的分子数为01NA

C.6.4gSCh与足量反应生成SCh时,转移的电子总数为0.2M

D.常温常压下,46g由NCh和N2O4组成的混合物中含有氧原子总数为2M

【答案】D

【解析】A.丙烯结构简式是CH2=CHCH3,在1个丙烯分子中含有9个共用电子对,则1mol

丙烯分子中含有的共用电子对数为9NA,A错误:

B.在标准状况下,CHCl3呈液态,不能使用气体摩尔体积进行有关计算,B错误;

C.6.4gSCh的物质的量是0/mol,由于SCh与O2反应产生SCh的反应为可逆反应,反应

物不能完全转化为生成物,因此0」molSθ2与足量。2反应生成SCh时,反应消耗的SO?

的物质的量小于01mol,因此反应过程中转移的电子总数小于0.2NA,C错误;

D.NO?和NzCU最简式是NCh,式量是46,则常温常压下,46g由NCh和Nq4组成的混

合物中含有最简式的物质的量是InIoL其中含有的氧原子物质的量是2mol,因此其中含

有的氧原子数目是2M,D正确;

故合理选项是D。

3.已知ag的A2气体含有n个分子,则mg的Az气体在标准状况下的体积为(设NA为阿伏

加德罗常数)

A.22.4LB.22.4nm∕aNALC.22.4an∕mNALD.22.4am∕nNAL

【答案】B

annM

【解析】设A2的摩尔质量为M,ag的A?气体含有n个分子,则有高==,得M=竺ʌ;

MNAn

mVaN—mnV

设mg的A2气体在标准状况下的体积为V,则有而∙=U^,M=誉代入后求得V=K"m,

故答案选择Bo

4.下列说法正确的是

①标准状况下,6.02x1023个气体分子所占的体积约为22.4L

②OJmoM的体积为11.2L

③标准状况下,1molH2O的体积为22.4L

④常温常压下,28gCO与N2的混合气体所含原子数为2NA

⑤任何气体的气体摩尔体积都约为22.4L∙mol"

⑥标准状况下,体积相同的两种气体的分子数一定相同

A.①③©B.④⑥C.③④⑥D.①④⑥

【答案】D

【解析】①6.02x1023个气体分子物质的量为Imo1,标准状况下占有的体积约是22.4L,故

①正确;

②氮气不一定处于标准状况下,0.5molN2的体积不一定为II.2L,故②错误;

③标准状况下,水不是气体,ImolHzO的质量为18g,其体积远小于22.4L,故③错误;

④CO与N2的摩尔质量都是28g∕mol,28gCO与N2的混合气体物质的量为ImOL均为双原

子分子,故混合气体含有2mol原子,即混合气体所含原子数为2M,故④正确;

⑤任何气体的气体摩尔体积不一定为22.4L∙moH,与温度、压强有关,故⑤错误;

⑥相同条件下,气体的体积相等,含有的分子数目相同,故⑥正确;

故选:Do

5.标准状况下,现有①6.72LCH4②3.01x1023个HCI分子③13.6gEhS@02molNH3,对

这四种气体的关系有以下四种表述,其中不正确的是

A.体积:②>③>①>④B.物质的量:②>③>④>①

C.质量:②>③>①>④D.氢原子个数:①>③>④>②

【答案】B

【解析】6.72LCH4的物质的量为C?L=o.3mol,②3.01x1()23个HCI分子的物质的量

22∙4L∕mol

2(11x1^23136。

为'SIU=O.5mol,(3)13.6gH2S0y,,1=0.4mol,(4)0.2molNH3,明确

6.02×IO2334g/mol

各气体的物质的量基础上,比较其余项目即可。

A.根据Y=,Wm知,相同条件下气体体积之比等于物质的量之比,故体积②>③>①>④,故

A说法正确,A不符合题意;

B.由上述计算可知,物质的量为②>③>①>④,故B错误,B符合题意;

C.甲烷质量为0.3molxl6g∕mol=4.8g,HCl的质量为0.5molx36.5g∕mol=18.25g,氨气的质量

为0.2molxl7g/InoI=3.4g由上述计算可知,质量为②>③>①>④,故C说法正确,C不符合

题意;

D.甲烷中W(H)=O.3molx4=1.2mol,HCl中"(H)=0.5mol,DS中〃(H)=O.4molx2=0.8mol,氨

气中"(H)=0.2molx3=0.6mol,故H原子数目①>③>④>②,故D说法正确,D不符合题意;

答案选B。

1.熟练应用的2组公式:

mVNV.∕7∣NI

⑴〃=耘=豆=及:⑵羽=»=丽(同温、同压)。

2.解气体摩尔质量“四”方法

ιγι

根据物质的质量("?)和物质的量(”):M=-o

根据标准状况下气体的密度S,单位为g∙L'):M=22Ap.

根据气体的相对密度(。=2:察=°(同T同方。

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):M=NA

能力提升练

1.Co和CC>2是碳的两种重要氧化物。下列说法中正确的是

A.0.ImolCO的体积为2.24L

B.3.01x1023个CO?分子的质量为22g

C.相同质量的CO和CO2所含的原子个数之比是21:22

D.等温等压下,CO、Co2的密度之比是11:7

【答案】B

【解析】A∙非标准状况下,0∙lmolC。的体积不一定为2.24L,故A错误;

7∩1V1023

B.Wi(CO)=———-------------×44g∙mol1=22g,故B正确;

'0J6.02×IO23TnoΓrl&

mσ(mσ、

C.相同质量的CO和CO,所含的原子个数之比是°,,×3=22:21,故

28g∙mol144g∙molι)

C错误:

D.等温等压下,密度之比等于相对分子质量之比,则CO、Co2的密度之比是28:44=7:11,

故D错误;

选B0

2.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个氮原子的氨气在标准状况下的体积约为11.2L

B.25℃,LOlxlO5Pa,64gSCh中含有的原子数为3NA

C.在常温常压下,11.2LCL含有的分子数为0∙5NA

D.标准状况下,II.2LH2O含有的分子数为0.5NA

【答案】B

【解析】A.氨气为单原子分子,故含NA个氮原子的氮气的物质的量为ImO1,故在标况下

为22.4L,故A错误;

B.64g二氧化硫的物质的量为ImO1,而二氧化硫为三原子分子,故ImOl二氧化硫中含3NA

个原子,故B正确;

C.常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L∕mol,故11.2L氯气的物质的量小于0.5mol,故分

子数小于0∙5NA个,故C错误;

D.标况下水为液体,故不能根据气体摩尔体积的物质的量无法计算,故D错误;

故选B。

3.三个密闭容器中分别充入N2、H2、Co2三种气体,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:MH2)>p(N2)>p(CO2)

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(CO2)

C.当它们的质量和温度、压强均相同时,三种气体的体积:V(CO2)>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:〃7(H2)>〃1(N2)>,"(CO2)

【答案】B

mV

【解析】由理想气体状态方程PV="RT和物质的量计算公式〃=标=’等推出其他物理量

的关系。

M

A,当温度和压强相同时,气体摩尔体积相同,根据夕=,知,气体密度与摩尔质量成正比,

Vm

根据摩尔质量知,三种气体的密度大小顺序是"(H2)<p(N2)<p(CO2),故A错误:

777nι

B.根据P∕="RT=HT得PM=RT=PRr,当温度和密度相同时,气体压强与摩尔质

7M77V7

量成反比,所以三种气体的压强大小顺序是MH2)>p(N2)>p(CO2),故B正确;

nιJti

C.根据PV=〃/?T=FRT得V=KRT,当它们的质量和温度、压强均相同时,气体体积

MrPM7

与摩尔质量成反比,所以这三种气体体积大小顺序是:V(CO2)<V(N2)<V(H2),故C错误;

PVM

D.根据W="R7=mRT得加=F•,当它们的压强和体机温度均相同时,气体质量

7M7RT

与摩尔质量成正比,所以三种气体的质量大小顺序是w(H2)<∕n(N2)<w(CO2),故D错误;

答案选B。

4.如图I,将质量均为mg的Ch和SCh气体分别充入两个相同体积的密闭容器甲、乙中,

下列说法正确的是

A.甲、乙中所含的氧原子物质的量之比为1:2

B.两者压强(P)与温度(T)的关系如图II所示

C.甲、乙中气体质子数之比为1:2

D.甲、乙中气体密度比为1:2

【答案】B

【解析】A.根据n=3,质量均为mg的02和SCh物质的量之比与摩尔质量成反比,即n(O2):

n(SO2)=64:32=2:1,甲、乙中所含的氧原子物质的量之比为2:1,故A错误;

B.由PV=nRT,体积相等的甲和乙,压强与温度成正比,且n(Ch):n(SO2)=2:l即代表氧气

的曲线较高,故B正确:

C.n(O2):n(SO2)=2:1,质子数之比为2x16:1x32=1:1,故C错误;

D.根据P=为,甲、乙容器体积相等,两个气体的质量相等,则密度也相等,即甲、乙中

气体密度比为1:1,故D错误;

故选:B„

5.同温同压下,质量相同的C02、H>。2、CH八SO,五种气体,下列说法错

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