2024高考化学一轮复习第二章物质的量第7讲气体摩尔体积阿伏加德罗定律学案

PAGE5-第7讲气体摩尔体积阿伏加德罗定律1．气体摩尔体积(1)影响物质体积的因素(2)气体摩尔体积2．阿伏加德罗定律(1)内容：eq\o(□,\s\up3(01))同温同压下，相同体积的任何气体含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)。(2)适用范围：单一气体或相互不反应的混合气体。(3)阿伏加德罗定律的推论(可通过pV＝nRT及n＝eq\f(m,M)、ρ＝eq\f(m,V)导出)条件结论公式语言叙述T、p相同eq\f(V1,V2)＝eq\o(□,\s\up3(02))eq\f(n1,n2)同温、同压下，气体的体积与其eq\o(□,\s\up3(03))物质的量成正比T、V相同eq\f(p1,p2)＝eq\o(□,\s\up3(04))eq\f(n1,n2)温度、体积相同的气体，其压强与其eq\o(□,\s\up3(05))物质的量成正比T、p相同eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\o(□,\s\up3(06))eq\f(M1,M2)同温、同压下，气体的密度与其eq\o(□,\s\up3(07))摩尔质量(或eq\o(□,\s\up3(08))相对分子质量)成正比1．推断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，并指明错因。(1)在标准状况下，1molO2与1molSO3的体积相同。(×)错因：SO3在标准状况下是固体。(2)在标准状况下，1mol气体的体积约是22.4L，在非标准状况下，1mol气体的体积则肯定不是22.4L。(×)错因：在非标准状况下，1mol气体的体积也可能是22.4L，如546K、202kPa时，1mol气体的体积也是22.4L。(3)2.24L(标准状况)苯在O2中完全燃烧，得到0.6NA个CO2分子。(×)错因：苯在标准状况下呈非气态，2.24_L苯在标准状况下的物质的量远远大于0.1_mol，因此与O2反应生成的CO2的数目远远大于0.6_mol。(4)同温同压下等质量的12C18O2和16O3错因：等质量的12C18O2和16O3所含的中子数可分别表示为eq\f(mg,48g·mol－1)×(6＋20)NA和eq\f(mg,48g·mol－1)×3×8NA，数目不同。(5)11.2L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA。(×)错因：没有指明温度和压强，11.2_L气体的物质的量不能确定。(6)常温常压下，锌与稀H2SO4反应生成11.2LH2，反应中转移的电子数为6.02×1023。(×)错因：常温常压下，11.2_L_H2的物质的量小于0.5_mol，故反应中转移的电子数小于6.02×1023。2．教材改编题(据人教必修一P20T4)下列各组物质中，所含分子数相同的是()A．2gH2和22.4LO2B．常温常压下，9gH2O和0.5molBr2C．11gCO2和4.48LN2(标准状况)D．2.24LCCl4(标准状况)和0.1molNH3(标准状况)答案B考点eq\a\vs4\al(一)气体摩尔体积及微粒数目的计算[解析]①物质不肯定是气体；②不肯定在标准状况下；③水在标准状况下不是气体；⑤气体摩尔体积与温度、压强有关。[答案]BVm＝22.4L·mol－1运用时的留意事项：(1)一个条件：标准状况；(2)一个对象：只限气体；(3)两个数据：1mol、约22.4L；即只有气体(无论单一还是混合的)且在标准状况下，由体积求物质的量时，Vm才用22.4L·mol－1；(4)物质的质量、物质的量、微粒个数不受温度、压强的影响。1．NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A．2gD2O中含有质子数、中子数、电子数均为NAB．0.1mol氯酸钾与足量浓盐酸反应生成氯气转移电子数为0.6NAC．1L0.1mol·L－1NaHSO4溶液中溶质电离出的阳离子数目为0.1NAD．标准状况下，2.24LSO2与足量氧气充分反应，生成SO3的分子数为0.1NA答案A解析一个D2O分子中含有的质子数＝核外电子数＝2＋8＝10，中子数＝(2－1)×2＋(16－8)＝10，D2O的相对分子质量为4＋16＝20，所以2gD2O中含有的质子数、中子数、电子数均为1mol，A正确；氯酸钾和盐酸的反应为归中反应，氯酸钾中的氯元素由＋5价变为0价，0.1mol氯酸钾与足量浓盐酸反应生成氯气转移电子数为0.5NA，B错误；NaHSO4在溶液中能完全电离为钠离子、氢离子和硫酸根离子，1L0.1mol·L－1NaHSO4溶液中溶质电离出的阳离子数目为0.2NA，C错误；二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫是可逆反应，不能进行彻底，标准状况下，2.24LSO2与足量氧气充分反应，生成SO3的分子数小于0.1NA，D错误。2．下列说法正确的是()A．1mol任何气体的气体摩尔体积都约为22.4L·mol－1B．20℃、1.0×105Pa时，同体积的O2与CO2含有相同的分子数C．当1mol气态物质的体积为22.4L时，该气体肯定处于标准状况D．2mol气体的体积约为44.8L答案B考点eq\a\vs4\al(二)阿伏加德罗定律及其推论[解析]同温同压时，同体积的气体物质的量相同，摩尔质量越大，则质量越大，因此m(CO2)>m(O2)>m(H2)，A错误；同温同压下，相对分子质量越大，则密度越大，因此ρ(CO2)>ρ(O2)>ρ(H2)，B错误；同温同压下，气体体积比等于物质的量之比，由于三种气体质量相等，因此n(H2)>n(O2)>n(CO2)，所以V(H2)>V(O2)>V(CO2)，C错误；同温同密度下，气体压强与摩尔质量成反比，故p(H2)>p(O2)>p(CO2)，D正确。[答案]D对阿伏加德罗定律的理解1．阿伏加德罗定律适用于任何气体(包括互不反应的混合气体)。2．气体体积主要受温度和压强的影响。3．同温、同压、同体积、同分子数，这“四同”相互制约，只要其中“三同”成立，第“四同”也成立，即“三同”定“一同”。4．应用阿伏加德罗定律及推论要熟记相关化学计量的定义式，并结合相互关系进行推导(可通过pV＝nRT及n＝eq\f(m,M)、ρ＝eq\f(m,V)导出。其中：ρ为密度，p为压强，n为物质的量，M为摩尔质量，m为质量，V为体积，T为热力学温度)。3．下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2A．体积相等时密度相等B．原子数相等时具有的中子数相等C．体积相等时具有的电子数相等D．质量相等时具有的质子数相等答案C解析依据阿伏加德罗定律：在同温同压下的两种气体体积相同，分子数相同，而12C18O和14N2分子中所含电子数相同，C正确。同温同压条件下密度之比等于其摩尔质量之比，12C18O的摩尔质量为30g·mol－1，14N2的摩尔质量为28g·mol－1，A错误；1个12C18O分子中所含中子数为16,1个14N2分子中所含中子数为14，B错误；12C18O和14N2分子中所含质子数相同，n＝eq\f(m,M)，m相同、M不同，n4．如图，同温同压下，分别用氯化氢和四种混合气体