考点04气体摩尔体积-

考点04气体摩尔体积【知识梳理】一、决定物质体积大小的因素及阿伏加德罗定律1．决定物质体积大小的因素(1)物质体积大小的影响因素(2)粒子数目相同时物质的体积关系2．阿伏加德罗定律在相同的温度和压强下，任何气体粒子之间的距离都可以看成是相等的，这是理解气体体积的理论基础。(1)阿伏加德罗定律的内容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，也可以说，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。(2)特别提示①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；②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”。3．阿伏加德罗定律的推论及应用在同温同压(以0℃，1.01×105Pa即标准状况为例)下，完成下列问题。(1)1molO2的体积是22.4L，2molH2的体积是44.8L，eq\f(VO2,VH2)＝eq\f(1,2)，由此可推知：同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比。(2)44.8LO2的物质的量是2mol，质量是64g,44.8LH2的物质的量是2mol，质量是4g，eq\f(mO2,mH2)＝eq\f(16,1)，由此可推知：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。(3)1molO2的质量是32g，体积是22.4L，ρ(O2)＝eq\f(m,V)＝eq\f(32,22.4)g·L－1(列式不化简，下同)。1molH2的质量是2g，体积是22.4L，ρ(H2)＝eq\f(m,V)＝eq\f(2,22.4)g·L－1。eq\f(ρO2,ρH2)＝eq\f(16,1)，由此可推知：①同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比。②在标准状况下，气体的密度＝eq\f(M,22.4)g·L－1。【核心归纳】1.影响体积大小的因素有粒子的数目、粒子的大小和粒子间的距离，对于固体、液体而言影响体积大小的因素有粒子的数目、粒子的大小；对于气体而言影响体积大小的因素有粒子的数目、粒子间的距离（由压强和温度决定）体积大小一定要先考虑物质状态，再考虑影响体积大小的因素。2.相同条件结论语言叙述公式同温同压同温同压下，体积之比等于物质的量之比，等于分子数之比eq\f(V1,V2)＝eq\f(n1,n2)＝eq\f(N1,N2)同温同体积同温同体积下，压强之比等于物质的量之比，等于分子数之比eq\f(p1,p2)＝eq\f(n1,n2)＝eq\f(N1,N2)同温同压同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(M1,M2)同温同压同体积同温同压下，体积相同的气体，其质量与摩尔质量成正比eq\f(m1,m2)＝eq\f(M1,M2)二、气体摩尔体积1．气体摩尔体积2．标准状况下的气体摩尔体积所以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。3．理解气体摩尔体积应注意的几个问题(1)适用范围：气态物质，可以是单一气体，也可以是混合气体。(2)物质在标准状况下为气体，若不是气体或非标准状况均不能用22.4L·mol－1进行计算。(3)1mol气体在非标准状况下的体积，可能是22.4L，也可能不是22.4L。【对点例题】例1．下列关于物质聚集状态的说法正确的是A．气体有固定的形状和体积B．固体、液体不易被压缩的原因是构成的粒子直径太大C．影响物质聚集状态的外界因素是温度D．不同聚集状态的物质其内部微粒之间的平均距离、运动方式不相同【答案】D【解析】A．压缩气体，一般来说气体体积减小，故A错误；B．固体、液体不易被压缩的原因是粒子之间间距很小，几乎为零，故B错误；C．影响物质聚集状态的外界因素是温度、压强，故C错误；D．气体微粒间间距一般大于固体和液体微粒间间距，气体分子运动速度一般比固体和液体分子运动速度快，因此不同聚集状态的物质其内部微粒之间的平均距离、运动方式不相同，故D正确。综上所述，答案为D。例2．设NA表示阿伏加德罗常数的值，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NA【答案】B【解析】A.常温常压下，11.2LCO2的物质的量不是0.5mol，所含的原子数不是1.5NA，A错误；B.常温常压下，48gO3的物质的量是48g÷48g/mol＝1mol，所含的原子数为3NA，B正确；C.标准状况下水不是气态，不能利用气体摩尔体积计算22.4LH2O所含的分子数为NA，C错误；D.标准状况下，22.4LH2的物质的量是1mol，所含原子数为2NA，D错误；答案选B。【达标检测】1．同温同压下，影响气体体积大小的主要因素是A．气体分子数目 B．气体分子间平均距离C．气体分子本身的体积 D．气体相对分子质量【答案】A【解析】影响气体的体积的因素有：分子大小，数目以及分子之间的距离，同温同压下，气体的分之间距离相等，分子大小与分子之间的距离相比较可忽略，决定气体体积的主要因素是气体的分子数，故选A。2．下列说法正确的是①标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4L②0.5molH2所占体积为11.2L③标准状况下，1molH2O的体积为22.4L④常温常压下，28gCO与N2的混合气体所含的原子数为2NA⑤各种气体的气体摩尔体积都约为22.4L·mol−1⑥标准状况下，体积相同的气体的分子数相同A．①③⑤ B．④⑥ C．③④⑥ D．①④⑥【答案】B【解析】①标准状况下，6.02×1023个分子为1mol，但该物质不一定是气体，故占有的体积不一定是22.4L，故①错误；②氢气所处的状态不一定是标准化状况，气体摩尔体积不一定是22.4L/mol，0.5molH2所占体积不一定为11.2L，故②错误；③标准化状况下，水是液体，1mol水的体积不是22.4L，故③错误；④28gCO与N2的混合气体为1mol，二者都是双原子分子，所含的原子数为2NA，故④正确；⑤影响气体摩尔体积的因素有温度、压强，气体所处的状态不确定，各气体的气体摩尔体积不一定是22.4L/mol，故⑤错误；⑥同温同压下，体积相同，含有的分子数目相同，故⑥正确；故选B。3．固态I2加热易升华变成碘蒸汽，升华时下列物理量增大的是A．分子的大小 B．分子间的平均距离C．分子的数目 D．分子的质量【答案】B【解析】碘单质受热易升华变成碘蒸气，是物理变化，分子运动速度加快，分子间的平均距离增大，而分子自身的大小、分子数目和分子质量均不会发生改变；故答案选B。4．下列说法正确的是A．1mol任何气体所含分子数都相同，体积都约为22.4LB．同温同压下，相同体积的任何气体单质所含原子数目相同C．在非标准状况下，气体摩尔体积也可能为22.4LD．在常温常压下，1mol氧气和氢气的混合气体的体积一定大于22.4L【答案】D【解析】A．在标准状况下，1mol任何气体所含分子数都相同，体积都约为22.4L，题中未说明是否为标准状况，A错误；B．根据在同温同压下，相同体积的任何气体所含分子数相同，分子分单原子分子、双原子分子以及多原子分子，所以原子数不一定相同，B错误；C．在标准状况下，1mol气体的体积都是22.4L，但在其它条件下，只要满足一定的温度和压强，1mol任何气体也可能占有22.4L体积，即在非标准状况下，气体摩尔体积也可能为22.4L/mol，C错误；D．在常温常压下，‌由于温度不是0°C，‌气体的分子运动更为活跃，‌导致气体分子间的距离增大，‌从而使得相同物质的量的气体所占的体积大于标准状况下的体积。‌因此，‌1mol氧气和氢气的混合气体在常温常压下的体积一定会大于22.4L，D正确；故选D。5．下列各组物质中，含原子数最多的是A． B．标况下，C． D．个硫酸分子【答案】D【解析】A．中含有1.6mol原子；B．标况下的物质的量为0.1mol，含有0.2mol原子；C．的物质的量为1mol，含有2mol原子；D．个硫酸分子的物质的量为1mol，含有7mol原子；含原子数最多的是个硫酸分子，选D。6．用代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．锌粒与足量盐酸反应产生B．中所含氢原子数目为C．标准状况下，乙醇所含分子数为D．常温常压下，中．所含原子个数为【答案】B【解析】A．未指明温度和压强，无法确定气体的体积，A错误；B．中所含氢原子数目为，B正确；C．标况下乙醇不是气体，所以11.2L乙醇的物质的量不是0.5mol，C错误；D．常温常压下，的物质的量为1mol，所含原子个数为，D错误；故选B。7．下列叙述中正确的是①标准状况下，1LHCl和1LH2O的物质的量相同②标准状况下，1gH2和14gN2的体积相同③28gCO的体积为22.4L④两种物质的物质的量相同，则它们在标准状况下的体积也相同⑤同温、同体积时，气体的物质的量越大，压强越大A．①③④ B．②⑤ C．④⑤ D．①⑤【答案】B【解析】①标准状况下，HCl呈气态，H2O呈液态，二者体积相同时，物质的量不相同，①不正确；②1gH2和14gN2的物质的量都为0.5mol，标准状况下，二者的体积相同，②正确；③28gCO的物质的量为1mol，但此时气体摩尔体积不一定为22.4L/mol，所以体积不一定为22.4L，③不正确；④两种物质的物质的量虽然相同，但二者不一定都呈气态，所以它们在标准状况下的体积不一定相同，④不正确；⑤同温、同体积时，气体的物质的量越大，分子间的距离越小，气体分子对器壁的压力越大，气体的压强越大，⑤正确；综合以上分析，②⑤正确，故选B。8．下列说法正确的是①标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4L

②0.5molH2所占体积为11.2L③标准状况下，1mol酒精的体积为22.4L

④标准状况下，28gCO与N2的混合气体的体积约为22.4L

⑤各种气体的气体摩尔体积都约为22.4L·mol1A．①③⑤ B．④ C．③④ D．①④【答案】B【解析】①标准状况下，6.02×1023个分子物质的量为1mol，但该物质是否为气体未知，无法判断所占的体积是否约为22.4L，错误；②氢气是否处于标准状况未知，无法计算体积，错误；③标准状况下，酒精不是气体，无法计算其体积，错误；

④标准状况下，28gCO与N2的混合气体物质的量为1mol，气体体积约为22.4L，正确；⑤影响气体摩尔体积的因素有温度、压强，气体所处的状态不确定，气体摩尔体积不一定是22.4L·mol1，错误；答案选B。9．为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是A．中氢原子数目为B．常温常压下，中氮分子数目为C．溶液中数目为D．铝与足量盐酸完全反应，转移的电子数目为【答案】B【解析】A．0.5molCH4中氢原子数目为：0.5mol×4×NAmol1=2NA，故A正确；B．常温常压下，Vm大于22.4L/mol,常温常压下，2.24LN2中氮分子数目小于0.1NA，故B错误；C．2L0.1mol⋅L1Na2SO4溶液中Na+数目为：2L×0.2mol/L×NAmol1=0.4NA，故C正确；D．2.7g铝物质的量为：,与足量盐酸完全反应生成0.1mol铝离子，转移的电子数目为0.3NA，故D正确；故选：B。10．下列说法不正确的是A．和CO混合气体中的分子数约为B．含氧原子的和混合气体的质量为C．分子数为的和混合气体的物质的量为D．常温常压下，和混合气体的体积为【答案】D【解析】A．N2与CO的摩尔质量均为28g/mol，因此28g混合气体为1mol，其分子数约为，故A正确；B．由可知，含1mol氧原子的和混合气体的质量为16g，故B正确；C．由可知，分子数为的和混合气体的物质的量为0.5mol，故C正确；D．根据，但此时并非是标准状况，，因此和混合气体的体积不是，故D错误；故答案选D。11．每年10月23日上午6：02到晚上6：02被誉为“摩尔日”（MoleDay），这个时间的美式写法为6：0210/23。外观与阿伏加德罗常数相似。(1)分子数为个的物质的量约为mol。(2)标准状况下，的质量为g。(3)同温同压下，等体积的NO气体和气体中氧原子的个数之比为。(4)等质量的CO和中氧原子的个数之比为。(5)中含有b个氧原子，则阿伏加德罗常数的表达式为。（用含a、b的式子表示）(6)已知ag的A和bg的B恰好完全反应生成0.2mol的C和dg的D，则C的摩尔质量为。（用含a、b、d的式子表示）【答案】(1)1(2)7.1(3)1：2(4)11∶14(5)(6)【解析】（1）分子数为个的物质的量；（2）标准状况下，的物质的量为，其质量为；（3）同温同压下，体积之比等于物质的量之比，则等体积的NO气体和气体的物质的量为1:1，则氧原子的个数之比为1:2；（4）根据可知，等质量的CO和的物质的量之比为11:7，则氧原子的个数之比为=11:14；（5）中氧原子的物质的量为4amol，氧原子个数为b，则；（6）ag的A和bg的B恰好完全反应生成0.2mol的C和dg的D，根据质量守恒定律可知，生成C的质量为(a+bd)g，则C的摩尔质量为。12．填空。(1)顺铂[化学名称为顺二氯二氨合铂(II)，化学式为PtCl2(NH3)2，相对分子质量为：300]是一种用于治疗癌症的药物，一片顺铂药片所含顺铂的质量为6×104g。那么一片顺铂药片中N原子的物质的量为。(2)乙烯气体(C2H4)是石油化工产品之一，也是最重要的有机化工基础原料之一，在标准状况下其密度为g·L1(已知：标准状况下，Vm=22.4L·mol1)。(3)现有一种矿泉水样品，1.0升的该矿泉水含有4.8×102gMg2＋。则升矿泉水中含有1molMg2＋。(4)已知CO和CO2的混合气体7.2g。在标准状况下所占的体积为4.48L。此混合物中CO和CO2物质的量之比是，CO的体积分数是，C和O原子个数比是。(5)如图所示两瓶体积相等的气体，在同温同压下，若瓶内两种气体(填“物质的量”或者“质量”)相等，则两瓶中的气体原子总数和质量均相等。【答案】(1)4×106mol(2)1.25(3)500(4)1：150%2：3(5)物质的量【解析】（1）一片顺铂药片中含有顺铂的物质的量为n[PtCl2(NH3)2]==2×106mol，根据顺铂的分子式可知：一个顺铂分子中含有2个N原子，则一片顺铂药片中含有N原