高中化学同步讲义(人教版必修第一册)2.3.2气体摩尔体积(学生版+解析)

第二章海水中的重要元素——钠和氯第三节物质的量第2课时气体摩尔体积板块导航01/学习目标明确内容要求，落实学习任务02/思维导图构建知识体系，加强学习记忆03/知识导学梳理教材内容，掌握基础知识04/效果检测课堂自我检测，发现知识盲点05/问题探究探究重点难点，突破学习任务06/分层训练课后训练巩固，提升能力素养1．了解气体摩尔体积的含义，能运用气体摩尔体积进行简单计算。2．能运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算。重点:气体摩尔体积的概念及其逻辑推理过程。难点:理解气体体积与温度、压强之间的关系，以及气体摩尔体积的微观解释。一、气体摩尔体积【思考与讨论】p52参考答案：密度=质量/体积。(O的相对原子质量按1.008计算)1molO2的体积：2.016g÷0.0899g·L-1≈22.42L。lmolO2的体积：32g÷1.429g·L-1≈22.39L。1molO2O体积：18.016g÷0.998g·cm-3≈18.05cm3。1molO2SO4的体积：98.016g÷1.83g·cm-3≈53.56cm3。lmolFe的体积：56g÷7.86g·cm-3≈7.12cm3。1molA1的体积：27g÷2.70g·cm-3=10.00cm3。lmolO2和O2的体积基本相同，1mol固体和液体的体积不相同。在标准状况下，1mol任意气体体积基本相同。1.物质的体积（1）影响物质体积小小的因素①粒子的小小(物质的本性)；②粒子间距的小小(由温度与压强共同决定)；③粒子的数目(物质的量的小小)。（2）固体、液体的体积由①粒子的小小和③粒子的数目的少少决定，忽略②粒子间距不计。（3）气体的体积由②粒子间距和③粒子的数目的小小决定，忽略①粒子的小小不计。2.气体摩尔体积（1）含义：单位物质的量的气体所占的体积，符号为Vm，单位为L·mol－1（或L/mol）；（2）特例：标准状况(即0℃和101kPa)下，Vm约为22.4_L·mol－1。（3）基本关系式：n＝eq\f(V,Vm)＝eq\f(m,M)＝eq\f(N,NA)（4）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。【特别提醒】①使用气体摩尔体积四注意②用“22.4L·mol－1”要“二看”一看——物质状态，必有是气体，如标准状况下水、酒精、四氯化碳等为非气体物质；二看——外界条件，必须为标准状况，标准状况是0℃、1.01√105Pa，不是常温、常压。非标准状况下，气体摩尔体积一般不是22.4L·mol－1，但也可能是22.4L·mol－1。③气体摩尔体积的适用范围：气体摩尔体积的适用范围是气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。需要注意的是混合气体中气体之间不能发生化学反应。二、阿伏加德罗定律及其推论1.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，含有相同数目的粒子(或气体的物质的量相同)。2.阿伏加德罗定律表达式：pV=nRT,其中p代表压强，V代表体积，n代表物质的量，R是气体常数，T代表开尔文温度，为273+t。3.阿伏加德罗定律的推论，利用pV=nRT、pV=(m/M)RT及pM=ρRT，可以得到如下推论（以下用到的符号：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，ρ为密度，T为热力学温度）相同条件结论公式语言叙述T、p相同eq\f(n1,n2)＝eq\f(V1,V2)同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比T、V相同eq\f(p1,p2)＝eq\f(n1,n2)温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比T、p相同eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(M1,M2)同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比T、p、m相同eq\f(V1,V2)＝eq\f(M2,M1)同温同压下，相同质量的任何气体的体积与它们的摩尔质量成反比T、V、m相同eq\f(p1,p2)＝eq\f(M2,M1)同温同体积时，相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量成反比T、p、V相同eq\f(m1,m2)＝eq\f(M1,M2)＝eq\f(ρ1,ρ2)同温同压下，同体积的任何气体的质量比等于它们的摩尔质量之比，也等于它们的密度之比记忆方法三正比、二反比、一连比【易错提醒】①阿伏加德罗定律既适用于单一气体，也适用于混合气体，但对于固体和液体则不适用。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。③对于同一种气体，当压强相同时，密度与温度成反比例关系。1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“√”)（1）在标准状况下，1mol气体的体积约是22.4L，在非标准状况下，1mol气体的体积则一定不是22.4L。()（2）在标准状况下，1mol甲烷与1mol四氯化碳的体积相同。()（3）同温同压下，等质量的12C18O和NO体积相同。()（4）不同温度下，相同体积的CO和N2密度相同，则二者含有的原子数相同。()（5）同温同体积的条件下，等质量的SO2和O2的压强比为2∶1。()（6）同温、同压、同体积的CO4和NO3含有的质子数相等。()2．对一定量气体体积的探究。已知1mol不同气体在不同条件下的体积：化学式条件1mol气体体积/LO20℃，101kPa22.4O2，101kPa22.4CO0℃，101kPa22.4O20℃，202kPa11.2CO20℃，202kPa11.2N2273℃，202kPa22.4NO3273℃，202kPa22.4回答下列问题：（1）从表中数据分析得出的结论：①任何气体，在标准状况下的体积都约为。②不同的气体，在不同的条件下，体积(填“一定”“一定不”或“不一定”)相等。（2）理论依据：相同条件下，1mol任何气体的体积几乎相等的原因是：①；②。（3）应用：在标准状况下，32gO2的体积为。（4）等温、等压下，等体积的O2和O3所含分子个数比为，质量比为。►问题一有关“气体摩尔体积”概念理解与辨析【典例1】下列叙述正确的是A．标准状况下，1mol乙醇的体积约为22.4LB．0℃、101kPa下，任何气体的摩尔体积都约为C．气体摩尔体积仅指标准状况下1mol气体的体积D．若1mol气体体积约为22.4L，则它所处的条件一定是“标准状况”【解题必备】1.气体摩尔体积含义：单位物质的量的气体所占的体积，符号为Vm，标准状况下，Vm约为22.4_L·mol－1。2.气体摩尔体积常用单位：L/mol(或L·mol－1)。3.气体摩尔体积数值：在标准状况下(指温度为0℃，压强为101kPa)约为22.4L·mol－1。4.气体摩尔体积基本关系式：n＝eq\f(V,Vm)＝eq\f(m,M)＝eq\f(N,NA)使用范围：只要物质的组成不变，无论是何状态都可以使用。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。6.适用对象：单一气体或互不反应的混合气体。7.标准状况下的气体摩尔体积（1）标准状况：0℃、1atm即1.01√105Pa。（2）理想气体：A.不计小小但计质量；B.不计分子间的相互作用。（3）标准状况下的气体摩尔体积：约22.4L·mol-1。8.主要应用标准状况下1mol气体为22.4L，即可导出其质量便是该气体的摩尔质量。据此可求出未知\t"/item/%E6%B0%94%E4%BD%93%E6%91%A9%E5%B0%94%E4%BD%93%E7%A7%AF/_blank"化学式的\t"/item/%E6%B0%94%E4%BD%93%E6%91%A9%E5%B0%94%E4%BD%93%E7%A7%AF/_blank"气体摩尔质量和\t"/item/%E6%B0%94%E4%BD%93%E6%91%A9%E5%B0%94%E4%BD%93%E7%A7%AF/_blank"相对分子质量，也可求出1L气体的质量即气体密度。【变式1-1】下列说法不正确的是A．标准状况下,22.4L·mol-1就是气体摩尔体积B．非标准状况下,1mol任何气体的体积不可能为22.4LC．标准状况下22.4L任何气体都含有约6.02X1023个分子D．1molO2和O2的混合气体在标准状况下的体积约为22.4L【变式1-2】NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．标准状况下，含有的分子数是B．常温常压下，气体含有的分子数是C．溶液含有的钠离子数为D．标准状况下，和混合气体所含原子总数为►问题二阿伏加德罗定律及其推论和应用【典例2】一定温度和压强下，用质量相等的CO4、O2气体吹出两个体积小小不同的气球，下列说法错误的是A．气球甲中装的是O2B．气球甲和气球乙中气体物质的量之比为1：2C．气球甲和气球乙中原子数之比为2：5D．气球甲和气球乙中气体体积之比为1：2【解题必备】阿伏加德罗定律及其推论1.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，含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)。【名师提醒】可总结为：“三同”定“一同”，即同温、同压下，同体积的任何气体具有相同的分子数。2.阿伏加德罗定律的推论（以下用到的符号：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）条件推论公式语言叙述T、p相同eq\f(n1,n2)＝eq\f(V1,V2)同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比T、V相同eq\f(p1,p2)＝eq\f(n1,n2)温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比T、p相同eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(M1,M2)同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比T、p、m相同eq\f(V1,V2)＝eq\f(M2,M1)同温同压下，相同质量的任何气体的体积与它们的摩尔质量成反比T、V、m相同eq\f(p1,p2)＝eq\f(M2,M1)同温同体积时，相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量成反比T、p、V相同eq\f(m1,m2)＝eq\f(M1,M2)＝eq\f(ρ1,ρ2)同温同压下，同体积的任何气体的质量比等于它们的摩尔质量之比，也等于它们的密度之比提醒：对于同一种气体，当压强相同时，密度与温度成反比例关系。【方法技巧】1、记忆方法：三正比、二反比、一连比。2、应用阿伏加德罗定律推论时可通过pV＝nRT及n＝eq\f(m,M)、ρ＝eq\f(m,V)导出。【变式2-1】相同状况下，体积相等的五个气球分别充满相应的气体，如图所示。与氯化氢气球中所含原子数一定相等的是A． B． C． D．【变式2-2】在两个密闭容器中，分别充有质量相等的甲、乙两种气体，它们的温度和密度均相同。试根据甲、乙的摩尔质量(M)的关系，判断下列说法中正确的是A．若M(甲)>M(乙)，则分子数：甲>乙B．若M(甲)<M(乙)，则气体摩尔体积：甲>乙C．若M(甲)<M(乙)，则气体的压强：甲>乙D．若M(甲)>M(乙)，则气体体积：甲<乙►问题三气体摩尔质量计算的常用方法【典例3】按要求解答问题：（1）已知标准状况下，气体A的密度为2.857g·L-1，则气体A的相对分子质量为_______，可能是_______气体。（2）标准状况下，1.92g某气体的体积为672mL，则此气体的相对分子质量为_______。（3）CO和CO2的混合气体18g，完全燃烧后测得CO2体积为11.2L(标准状况)，则①混合气体在标准状况下的密度是_______g·L-1。②混合气体的平均摩尔质量是_______g·mol-1。【解题必备】求气体摩尔质量M及相对分子质量的常用方法：（1）根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M＝m/n。（2）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·m/N。（3）根据标准状况下气体的密度ρ：M＝ρ√22.4L·mol－1。（4）根据气体的相对密度(D＝ρ1/ρ2)：M1/M2＝D。（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＝M1√a%＋M2√b%＋M3√c%……，a%、b%、c%……指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。【变式3-1】某密闭刚性容器由可动活塞隔成甲、乙两室，室温下向甲中充入由O2和O2组成的混合气体19g，向乙中充入1mol空气，此时活塞的位置如图所示。下列有关说法正确的是A．甲室混合气体的分子总数为3NAB．甲室O2、O2的物质的量之比为1：3C．甲室混合气体的密度是同温同压下O2密度的9.5倍D．若将甲室气体点燃引爆并恢复至室温，忽略生成水的体积，活塞最终停留在刻度2处【变式3-2】（1）设阿伏加德罗常数的值为NA，标准状况下，某O2和N2的混合气体mg含有b个分子，该混合气体的平均摩尔质量为________，ng该混合气体在相同状况下所占的体积是________。（2）标准状况下，1.92g某气体的体积为672mL，则此气体的相对分子质量为________。（3）在相同条件，将CO2和CO按1∶2体积比混合，则混合气体的平均相对分子质量为__________________________________________________。1．当温度与压强一定时，气体体积主要取决于A．分子自身的小小 B．分子的数目C．分子间的平均距离相同 D．分子间的引力2．绝小少数的准分子激光器都用氖气作缓冲气体。下列因素对氖气的体积无明显影响的是A．温度和压强 B．所含氖气分子的数目C．氖气分子本身的小小 D．氖气分子之间的距离3．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氯气和氢气的混合气体的体积一定小于22.4L4．下列示意图中，白球代表氢原子，黑球代表氮原子；方框代表容器，容器中间有一个可以左右滑动的隔板。其中能表示等质量的氢气与氦气的是A． B． C． D．5．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是A．标准状况下，2.24LN2和O2的混合气体中原子数为0.1NAB．标准状况下，22gCO2和16gO2混合后的体积为22.4LC．常温常压下，11.2L氮气所含的原子数目为NAD．若一定条件下，三种气体的体积均为2.24L，则它们的物质的量一定均为0.1mol6．23g某气体的物质的量与标准状况下11.2L的CO2的物质的量相等，则该气体的摩尔质量为A．23 B．23g·mol-1 C．46 D．46g·mol-17．标准状况下，mg气体X和ng气体Y所含分子数相同，以下说法错误的是A．同温同压下X与Y两气体的密度之比为n∶mB．等质量气体X与Y所含分子数之比为n∶mC．X与Y两气体的相对分子质量之比为m∶nD．同温同压下，等体积的X气体与Y气体质量比为m∶n8．同温同压下，若A容器中充满，B容器中充满。（1）若所含分子总数相等，则A容器和B容器的容积之比是；（2）若两容器中所含原子总数相等，则A容器和B容器的容积之比是；（3）若两容器的体积比为，则和物质的量之比为，密度之比为。1．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是A．溶液中含有0.1NA个B．常温常压下，22.4LCl2含有的分子数为NAC．标准状况下，所含质子数为2NAD．等物质的量的NO和CO气体，所含原子数目均为2NA2．设表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是A．标况下，含有的分子数为B．物质的量浓度为的溶液中，含有数为C．常温常压下，和的混合气体一定含有个氯原子D．参与反应转移的电子数一定是3．一定温度和压强下，用质量相等的CO4、O2气体吹出两个体积小小不同的气球，下列说法不正确的是A．气球甲中装的是O2B．气球甲和气球乙中气体气体体积之比为1∶2C．气球甲和气球乙中分子数之比为1∶1D．气球甲和气球乙中原子数之比为1∶54．物质的量是高中化学计算的核心(NA表示阿伏加德罗常数的值)，下列有关说法正确的是A．常温常压下，22.4LCO气体的分子数为NAB．标准状况下，44.8LO2O中含有的水分子数为2NAC．32gO3和32gO2中所含原子数均为2NAD．标准状况下，22.4L参加反应转移电子数目一定是25．容积不同的A、B两个密闭容器，A中充满氮气，B中充满CO4和CO2混合气体，同温同压下测得两容器中气体密度相同，下列叙述不正确的是A．容器A和容器B中所含气体质量一定不同B．容器B中混合气体的密度是同温同压下氢气密度的14倍C．容器A和容器B中所含气体分子数一定不同D．容器B中CO4和CO2的物质的量之比为1∶16．在相同的压强和温度下，三个容积相同的密闭容器中分别充入、、三种气体，以下说法正确的是A．三种气体的质量：B．三种气体的密度：C．三种气体的原子个数相等D．三种气体的质子数：7．一个密闭容器，中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)，将容器分成两部分，当左侧充入1molN2，右侧充入一定量CO时，隔板处于如图位置(保持温度不变)，下列说法错误的是A．左侧与右侧原子数之比为4∶1B．右侧CO的质量为5.6gC．左侧与右侧气体密度之比为1∶1D．若改变右侧CO的充入量而使隔板处于容器正中间，则应再充入0.75molCO8．用表示阿伏伽德罗常数的值，按要求填空。（1）9g水中含有个水分子。（2）在标准状况下，4.4gCO2所占的体积为，与gSO2含有的氯原子数相等。（3）12.4gNa2R含0.4mol，则R的相对原子质量为。（4）在标准状况下，①6.72LCO4，②OCl分子，③13.6gO2S，④0.2molNO3。下列关系表达正确的是。a．体积②>①>③>④

b．密度②>③>④>①c．质量②>①>③>④

d．氢原子个数①>③>④>②（5）室温下，某容积固定的密闭容器由可移动的活塞隔成A、B两室，向A中充入一定量O2、O2的混合气体，向B中充入1molN2，此时活塞的位置如图所示。①A室混合气体的物质的量为mol。②实验测得A室混合气体的质量为34g，则A室中O2的物质的量为mol。第二章海水中的重要元素——钠和氯第三节物质的量第2课时气体摩尔体积板块导航01/学习目标明确内容要求，落实学习任务02/思维导图构建知识体系，加强学习记忆03/知识导学梳理教材内容，掌握基础知识04/效果检测课堂自我检测，发现知识盲点05/问题探究探究重点难点，突破学习任务06/分层训练课后训练巩固，提升能力素养1．了解气体摩尔体积的含义，能运用气体摩尔体积进行简单计算。2．能运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算。重点:气体摩尔体积的概念及其逻辑推理过程。难点:理解气体体积与温度、压强之间的关系，以及气体摩尔体积的微观解释。一、气体摩尔体积【思考与讨论】p52参考答案：密度=质量/体积。(O的相对原子质量按1.008计算)1molO2的体积：2.016g÷0.0899g·L-1≈22.42L。lmolO2的体积：32g÷1.429g·L-1≈22.39L。1molO2O体积：18.016g÷0.998g·cm-3≈18.05cm3。1molO2SO4的体积：98.016g÷1.83g·cm-3≈53.56cm3。lmolFe的体积：56g÷7.86g·cm-3≈7.12cm3。1molA1的体积：27g÷2.70g·cm-3=10.00cm3。lmolO2和O2的体积基本相同，1mol固体和液体的体积不相同。在标准状况下，1mol任意气体体积基本相同。1.物质的体积（1）影响物质体积小小的因素①粒子的小小(物质的本性)；②粒子间距的小小(由温度与压强共同决定)；③粒子的数目(物质的量的小小)。（2）固体、液体的体积由①粒子的小小和③粒子的数目的少少决定，忽略②粒子间距不计。（3）气体的体积由②粒子间距和③粒子的数目的小小决定，忽略①粒子的小小不计。2.气体摩尔体积（1）含义：单位物质的量的气体所占的体积，符号为Vm，单位为L·mol－1（或L/mol）；（2）特例：标准状况(即0℃和101kPa)下，Vm约为22.4_L·mol－1。（3）基本关系式：n＝eq\f(V,Vm)＝eq\f(m,M)＝eq\f(N,NA)（4）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。【特别提醒】①使用气体摩尔体积四注意②用“22.4L·mol－1”要“二看”一看——物质状态，必有是气体，如标准状况下水、酒精、四氯化碳等为非气体物质；二看——外界条件，必须为标准状况，标准状况是0℃、1.01√105Pa，不是常温、常压。非标准状况下，气体摩尔体积一般不是22.4L·mol－1，但也可能是22.4L·mol－1。③气体摩尔体积的适用范围：气体摩尔体积的适用范围是气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。需要注意的是混合气体中气体之间不能发生化学反应。二、阿伏加德罗定律及其推论1.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，含有相同数目的粒子(或气体的物质的量相同)。2.阿伏加德罗定律表达式：pV=nRT,其中p代表压强，V代表体积，n代表物质的量，R是气体常数，T代表开尔文温度，为273+t。3.阿伏加德罗定律的推论，利用pV=nRT、pV=(m/M)RT及pM=ρRT，可以得到如下推论（以下用到的符号：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，ρ为密度，T为热力学温度）相同条件结论公式语言叙述T、p相同eq\f(n1,n2)＝eq\f(V1,V2)同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比T、V相同eq\f(p1,p2)＝eq\f(n1,n2)温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比T、p相同eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(M1,M2)同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比T、p、m相同eq\f(V1,V2)＝eq\f(M2,M1)同温同压下，相同质量的任何气体的体积与它们的摩尔质量成反比T、V、m相同eq\f(p1,p2)＝eq\f(M2,M1)同温同体积时，相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量成反比T、p、V相同eq\f(m1,m2)＝eq\f(M1,M2)＝eq\f(ρ1,ρ2)同温同压下，同体积的任何气体的质量比等于它们的摩尔质量之比，也等于它们的密度之比记忆方法三正比、二反比、一连比【易错提醒】①阿伏加德罗定律既适用于单一气体，也适用于混合气体，但对于固体和液体则不适用。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。③对于同一种气体，当压强相同时，密度与温度成反比例关系。1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“√”)（1）在标准状况下，1mol气体的体积约是22.4L，在非标准状况下，1mol气体的体积则一定不是22.4L。()（2）在标准状况下，1mol甲烷与1mol四氯化碳的体积相同。()（3）同温同压下，等质量的12C18O和NO体积相同。()（4）不同温度下，相同体积的CO和N2密度相同，则二者含有的原子数相同。()（5）同温同体积的条件下，等质量的SO2和O2的压强比为2∶1。()（6）同温、同压、同体积的CO4和NO3含有的质子数相等。()【答案】（1）√（2）√（3）√（4）√（5）√（6）√2．对一定量气体体积的探究。已知1mol不同气体在不同条件下的体积：化学式条件1mol气体体积/LO20℃，101kPa22.4O2，101kPa22.4CO0℃，101kPa22.4O20℃，202kPa11.2CO20℃，202kPa11.2N2273℃，202kPa22.4NO3273℃，202kPa22.4回答下列问题：（1）从表中数据分析得出的结论：①任何气体，在标准状况下的体积都约为。②不同的气体，在不同的条件下，体积(填“一定”“一定不”或“不一定”)相等。（2）理论依据：相同条件下，1mol任何气体的体积几乎相等的原因是：①；②。（3）应用：在标准状况下，32gO2的体积为。（4）等温、等压下，等体积的O2和O3所含分子个数比为，质量比为。【答案】（1）22.4L不一定（2）气体微粒数目相等相同条件下，气体微粒间的距离几乎相等（3）22.4L（4）1：12：3【解析】（1）①从表中的O2、O2、CO在标准状况下体积可以看出：1mol任何气体在标准状况下，体积都约为22.4L；故答案是：22.4L；②根据理想气体状态方程:PV=nRT可知，1mol不同的气体，物质的量n相同，在不同的条件下，如温度相等，压强不相等时，体积则不相等；或在温度不相等，压强也不相等时，体积可能相等；因此1mol不同的气体，在不同的条件下，体积不一定相等；故答案是：不一定；（2）因为在相同的温度和压强下，任何气体分子间的平均距离几乎相同且1mol气体的分子数目也相同，所以在相同条件下，1mol任何气体的体积几乎相等；故答案是：气体微粒数目相等；相同条件下，气体分子间的平均距离几乎相等；（3）O2的摩尔质量是32g/mol，在标准状况下，32gO2的体积为22.4L·mol-1√1mol=22.4L；故答案是：22.4L；（4）等温等压下，气体摩尔体积相等，相同体积的氯气和臭氯其物质的量相等，根据N=nNA知，分子数之比等于物质的量之比=1：1；根据m=nM知，相同物质的量时其质量之比等于摩尔质量之比=32g/mol:48g/mol=2:3；故答案为1：12：3。►问题一有关“气体摩尔体积”概念理解与辨析【典例1】下列叙述正确的是A．标准状况下，1mol乙醇的体积约为22.4LB．0℃、101kPa下，任何气体的摩尔体积都约为C．气体摩尔体积仅指标准状况下1mol气体的体积D．若1mol气体体积约为22.4L，则它所处的条件一定是“标准状况”【答案】C【解析】A．标况下乙醇为液体，故1mol乙醇的体积小于22.4L，故A错误；B．0℃、101kPa下，1mol任何气体所占体积约为22.4L，任何气体的摩尔体积都约为，故B正确；C．气体摩尔体积是单位物质的量的气体所占的体积，不一定在标准状况下，故C错误；D．决定气体的体积小小的主要因素为粒子数目和粒子间的距离，标况下1molN2O气体的体积约为22.4L，在其它温度和压强下其体积也可能为22.4L，故D错误；故选B。【解题必备】1.气体摩尔体积含义：单位物质的量的气体所占的体积，符号为Vm，标准状况下，Vm约为22.4_L·mol－1。2.气体摩尔体积常用单位：L/mol(或L·mol－1)。3.气体摩尔体积数值：在标准状况下(指温度为0℃，压强为101kPa)约为22.4L·mol－1。4.气体摩尔体积基本关系式：n＝eq\f(V,Vm)＝eq\f(m,M)＝eq\f(N,NA)使用范围：只要物质的组成不变，无论是何状态都可以使用。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。6.适用对象：单一气体或互不反应的混合气体。7.标准状况下的气体摩尔体积（1）标准状况：0℃、1atm即1.01√105Pa。（2）理想气体：A.不计小小但计质量；B.不计分子间的相互作用。（3）标准状况下的气体摩尔体积：约22.4L·mol-1。8.主要应用标准状况下1mol气体为22.4L，即可导出其质量便是该气体的摩尔质量。据此可求出未知\t"/item/%E6%B0%94%E4%BD%93%E6%91%A9%E5%B0%94%E4%BD%93%E7%A7%AF/_blank"化学式的\t"/item/%E6%B0%94%E4%BD%93%E6%91%A9%E5%B0%94%E4%BD%93%E7%A7%AF/_blank"气体摩尔质量和\t"/item/%E6%B0%94%E4%BD%93%E6%91%A9%E5%B0%94%E4%BD%93%E7%A7%AF/_blank"相对分子质量，也可求出1L气体的质量即气体密度。【变式1-1】下列说法不正确的是A．标准状况下,22.4L·mol-1就是气体摩尔体积B．非标准状况下,1mol任何气体的体积不可能为22.4LC．标准状况下22.4L任何气体都含有约6.02X1023个分子D．1molO2和O2的混合气体在标准状况下的体积约为22.4L【答案】C【解析】A.气体的体积由温度和压强决定，在标准状况下,22.4L·mol-1就是气体摩尔体积，A项正确；B.气体的体积由温度和压强决定，温度升高，体积增小，增小压强，体积减小，所以在非标准状况下,1mol任何气体的体积也有可能为22.4L，B项错误；C.根据n=V/Vm，n=N/NA，标准状况下22.4L任何气体都含有约6.02√1023个分子，C项正确；D.气体的体积与温度、压强和气体分子数有关，与气体的种类无关，D项正确；答案选B。【变式1-2】NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．标准状况下，含有的分子数是B．常温常压下，气体含有的分子数是C．溶液含有的钠离子数为D．标准状况下，和混合气体所含原子总数为【答案】A【解析】A．标准状况下，CCl4呈液态，无法求出2.24LCCl4的物质的量，也就无法求出其含有的分子数，A不正确；B．常温常压下，气体的物质的量小于1mol，则含有的分子数小于，B不正确；C．溶液含有0.2molNa+，则所含的钠离子数为，C正确；D．标准状况下，和混合气体的物质的量为0.5mol，O2和CO都为双原子分子，则所含原子总数为，D不正确；故选C。►问题二阿伏加德罗定律及其推论和应用【典例2】一定温度和压强下，用质量相等的CO4、O2气体吹出两个体积小小不同的气球，下列说法错误的是A．气球甲中装的是O2B．气球甲和气球乙中气体物质的量之比为1：2C．气球甲和气球乙中原子数之比为2：5D．气球甲和气球乙中气体体积之比为1：2【答案】A【解析】A．一定温度压强下，气体的Vm是相等的，用mg的CO4、O2分别吹出两个体积小小不同的气球，则根据，，得到体积和相对分子质量成反比，所以体积的小小顺序是：CO4>O2，甲中装的是O2，乙中装的是CO4，A正确；B．根据n=，质量相等的两种气体，物质的量之比与摩尔质量成反比，则气球甲和气球乙中气体物质的量之比为1：2，B正确；C．由上述分析已知气球甲和气球乙中气体物质的量之比为1：2，甲为氯气含2个原子，乙为甲烷含5个原子，则气球甲和气球乙中原子数之比为(1√2)：(2√5)=1：5，C错误；D．一定温度和压强下，气体体积之比等于气体物质的量之比，气球甲和气球乙中气体体积之比为1：2，D正确；故选C。【解题必备】阿伏加德罗定律及其推论1.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，含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)。【名师提醒】可总结为：“三同”定“一同”，即同温、同压下，同体积的任何气体具有相同的分子数。2.阿伏加德罗定律的推论（以下用到的符号：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）条件推论公式语言叙述T、p相同eq\f(n1,n2)＝eq\f(V1,V2)同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比T、V相同eq\f(p1,p2)＝eq\f(n1,n2)温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比T、p相同eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(M1,M2)同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比T、p、m相同eq\f(V1,V2)＝eq\f(M2,M1)同温同压下，相同质量的任何气体的体积与它们的摩尔质量成反比T、V、m相同eq\f(p1,p2)＝eq\f(M2,M1)同温同体积时，相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量成反比T、p、V相同eq\f(m1,m2)＝eq\f(M1,M2)＝eq\f(ρ1,ρ2)同温同压下，同体积的任何气体的质量比等于它们的摩尔质量之比，也等于它们的密度之比提醒：对于同一种气体，当压强相同时，密度与温度成反比例关系。【方法技巧】1、记忆方法：三正比、二反比、一连比。2、应用阿伏加德罗定律推论时可通过pV＝nRT及n＝eq\f(m,M)、ρ＝eq\f(m,V)导出。【变式2-1】相同状况下，体积相等的五个气球分别充满相应的气体，如图所示。与氯化氢气球中所含原子数一定相等的是A． B． C． D．【答案】A【解析】由阿伏加德罗定律可知，相同状况下，气体体积之比等于其物质的量之比，即体积相等，物质的量相等，假设OCl为1mol，则含有2mol原子，故混合气体均为1mol，如果原子物质的量相等，则原子数相等；A．Ar是单原子分子，一个O3分子中含3个O原子，二者的物质的量比为1：1时才符合与OCl原子数相等，故A不符合题意；B．O2是双原子分子，一个NO3分子中有4个原子，无论混合气体由什么比例组成，1mol混合气体所含的原子数小于2mol，故B不符合题意；C．N2、O2都是由2个原子组成，所以无论混合气体由什么比例组成，1mol混合气体所含的原子数肯定为2mol，符合题意中的“一定相等”，故C正确；D．CO是双原子分子，一个CO2分子中含3个原子，无论混合气体由什么比例组成，1mol混合气体所含的原子数小于2mol，故D不符合题意；本题选C。【变式2-2】在两个密闭容器中，分别充有质量相等的甲、乙两种气体，它们的温度和密度均相同。试根据甲、乙的摩尔质量(M)的关系，判断下列说法中正确的是A．若M(甲)>M(乙)，则分子数：甲>乙B．若M(甲)<M(乙)，则气体摩尔体积：甲>乙C．若M(甲)<M(乙)，则气体的压强：甲>乙D．若M(甲)>M(乙)，则气体体积：甲<乙【答案】A【解析】A．根据n=，若M(甲)>M(乙)，则n(甲)＜n(乙)，则气体的分子数：甲＜乙，A错误；B．根据n=，若M(甲)<M(乙)，则n(甲)>n(乙)，气体的密度、质量相等，甲、乙两种气体的体积相等，气体摩尔体积Vm=，则气体摩尔体积：甲＜乙，B错误；C．根据n=，若M(甲)<M(乙)，则n(甲)>n(乙)，气体的密度、质量相等，甲、乙两种气体的体积相等，温度相同，由PV=nRT可知，气体的压强：甲＞乙，C正确；D．气体的密度、质量相等，甲、乙两种气体的体积相等，D错误；故选C。►问题三气体摩尔质量计算的常用方法【典例3】按要求解答问题：（1）已知标准状况下，气体A的密度为2.857g·L-1，则气体A的相对分子质量为_______，可能是_______气体。（2）标准状况下，1.92g某气体的体积为672mL，则此气体的相对分子质量为_______。（3）CO和CO2的混合气体18g，完全燃烧后测得CO2体积为11.2L(标准状况)，则①混合气体在标准状况下的密度是_______g·L-1。②混合气体的平均摩尔质量是_______g·mol-1。【解析】（1）M＝ρ√22.4L·mol－1≈64g·mol－1；根据相对分子质量，推测可能是二氯化硫气体。（2）。（3）CO燃烧发生反应：2CO＋O22CO2，CO的体积与生成CO2的体积相等，燃烧后CO2的总体积为11.2L，故18gCO和CO2的混合气体的总体积为11.2L，在标准状况下，18gCO和CO2的混合气体的物质的量为0.5mol，设CO的物质的量为xmol，CO2的物质的量为ymol，则，解得x＝0.25，y＝0.25。①原混合气体的密度＝=≈1.61g·L－1。②＝ρ·V=ρ·22.4L·mol－1＝1.61g·L－1√22.4L·mol－1≈36g·mol－1。【答案】（1）64（2）SO264（3）①1.61②36【解题必备】求气体摩尔质量M及相对分子质量的常用方法：（1）根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M＝m/n。（2）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·m/N。（3）根据标准状况下气体的密度ρ：M＝ρ√22.4L·mol－1。（4）根据气体的相对密度(D＝ρ1/ρ2)：M1/M2＝D。（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＝M1√a%＋M2√b%＋M3√c%……，a%、b%、c%……指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。【变式3-1】某密闭刚性容器由可动活塞隔成甲、乙两室，室温下向甲中充入由O2和O2组成的混合气体19g，向乙中充入1mol空气，此时活塞的位置如图所示。下列有关说法正确的是A．甲室混合气体的分子总数为3NAB．甲室O2、O2的物质的量之比为1：3C．甲室混合气体的密度是同温同压下O2密度的9.5倍D．若将甲室气体点燃引爆并恢复至室温，忽略生成水的体积，活塞最终停留在刻度2处【答案】B【解析】同温同压，气体的体积比等于物质的量比。室温下向甲中充入由O2和O2组成的混合气体19g，向乙中充入1mol空气，根据图示，O2和O2的总物质的量为2mol。A．根据以上分析，O2和O2的总物质的量为2mol，则甲室混合气体的分子总数为2NA，故A错误；B．O2和O2的总物质的量为2mol，总质量为19g，设氢气的物质的量为xmol、氯气的物质的量为ymol，，则x=1.5、y=0.5，甲室O2、O2的物质的量之比为3：1，故B错误；C．甲室气体的平均摩尔质量为，同温同压，气体密度比等于摩尔质量之比，甲室混合气体的密度是同温同压下O2密度的4.75倍，故C错误；D．若将甲室气体点燃引爆并恢复至室温，发生反应2O2+O2=2O2O，反应后剩余0.5mol氢气，忽略生成水的体积，根据气体的体积比等于物质的量比，活塞最终停留在刻度2处，故D正确；选D。【变式3-2】（1）设阿伏加德罗常数的值为NA，标准状况下，某O2和N2的混合气体mg含有b个分子，该混合气体的平均摩尔质量为________，ng该混合气体在相同状况下所占的体积是________。（2）标准状况下，1.92g某气体的体积为672mL，则此气体的相对分子质量为________。（3）在相同条件，将CO2和CO按1∶2体积比混合，则混合气体的平均相对分子质量为__________________________________________________。【解析】（1）eq\o(M,\s\up6(－))＝eq\f(m,\f(b,NA))g·mol－1＝eq\f(mNA,b)g·mol－1，V＝eq\f(ng,\f(mNA,b))√22.4L＝eq\f(22.4nb,mNA)L。（2）M＝eq\f(1.92g,\f(0.672L,22.4L·mol－1))＝64g·mol－1。（3）平均相对分子质量＝eq\f(44＋28×2,3)≈33.3。【答案】（1）eq\f(mNA,b)g·mol－1eq\f(22.4nb,mNA)L（2）64（3）33.31．当温度与压强一定时，气体体积主要取决于A．分子自身的小小 B．分子的数目C．分子间的平均距离相同 D．分子间的引力【答案】C【解析】影响体积小小的因素有分子直径的小小、分子间距离的小小、分子数目的少少，在一定温度和压强下，气体分子间的距离相等，因分子间距离远小于气体分子小小，则影响其所占体积小小的主要因素是分子数目的少少；故选B。2．绝小少数的准分子激光器都用氖气作缓冲气体。下列因素对氖气的体积无明显影响的是A．温度和压强 B．所含氖气分子的数目C．氖气分子本身的小小 D．氖气分子之间的距离【答案】A【解析】A．温度和压强对气体的体积有影响，温度越高，气体体积越小，压强越小，气体体积越小，A不符合题意；B．微粒的数目对气体的体积有影响，微粒的数目越少，气体体积越小，B不符合题意；C．微粒本身小小很小，气体微粒间的距离很小，可忽略气体分子本身的体积，故微粒本身小小对氖气的体积无影响，C符合题意；D．微粒间的距离对气体的体积有影响，微粒间的距离越小，气体体积越小，D不符合题意；故选C。3．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氯气和氢气的混合气体的体积一定小于22.4L【答案】B【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、双原子分子以及少原子分子，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小，‌从而使得相同物质的量的气体所占的体积小于标准状况下的体积。‌因此，‌1mol氯气和氢气的混合气体在常温常压下的体积一定会小于22.4L，D正确；故选D。4．下列示意图中，白球代表氢原子，黑球代表氮原子；方框代表容器，容器中间有一个可以左右滑动的隔板。其中能表示等质量的氢气与氦气的是A． B． C． D．【答案】A【解析】氢气为双原子分子，氦为单原子分子。等质量的O2与Oe的物质的量之比是，相同条件下气体体积之比等于其物质的量之比，为2∶1，所以能表示等质量的氢气与氦气的是选项A。答案选A。5．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是A．标准状况下，2.24LN2和O2的混合气体中原子数为0.1NAB．标准状况下，22gCO2和16gO2混合后的体积为22.4LC．常温常压下，11.2L氮气所含的原子数目为NAD．若一定条件下，三种气体的体积均为2.24L，则它们的物质的量一定均为0.1mol【答案】C【解析】A．标准状况下，2.24LN2和O2的混合气体总物质的量为0.1mol，N2和O2都含有2个原子，则混合气体中原子数为0.2NA，A错误；B．标准状况下，22gCO2和16gO2混合后的总物质的量为=1mol，体积为22.4L，B正确；C．常温常压下，气体摩尔体积不是22.4L/mol，11.2L氮气的物质的量不是0.5mol，C错误；D．气体的物质的量n=，和气体所处的温度和压强有关，三种气体体积均为2.24L，不一定等于22.4L/mol，所以它们的物质的量不一定均为0.1mol，D错误；故选B。6．23g某气体的物质的量与标准状况下11.2L的CO2的物质的量相等，则该气体的摩尔质量为A．23 B．23g·mol-1 C．46 D．46g·mol-1【答案】B【解析】标准状况下11.2L的CO2的物质的量为=0.5mol，23g某气体的物质的量与标准状况下11.2L的CO2的物质的量相等也为0.5mol，则该气体的摩尔质量为=46g·mol-1，故选D。7．标准状况下，mg气体X和ng气体Y所含分子数相同，以下说法错误的是A．同温同压下X与Y两气体的密度之比为n∶mB．等质量气体X与Y所含分子数之比为n∶mC．X与Y两气体的相对分子质量之比为m∶nD．同温同压下，等体积的X气体与Y气体质量比为m∶n【答案】A【分析】标准状况下，mg气体X和ng气体Y所含分子数相同即mg气体X和ng气体Y的物质的量相同，即，得两者的相对分子质量比为；【解析】A．同温同压下X与Y两气体的密度之比等于摩尔质量之比为m∶n，A错误；B．等质量气体X与Y摩尔质量与物质的量成反比，故所含分子数之比为n∶m，B正确；C．由分析可知，X与Y两气体的相对分子质量之比为m∶n，C正确；D．同温同压下，等体积的X与Y质量比等于摩尔质量之比为m∶n，D正确；故选A。8．同温同压下，若A容器中充满，B容器中充满。（1）若所含分子总数相等，则A容器和B容器的容积之比是；（2）若两容器中所含原子总数相等，则A容器和B容器的容积之比是；（3）若两容器的体积比为，则和物质的量之比为，密度之比为。【答案】（1）1:1（2）2:3（3）2:33:2【解析】（1）同温同压下，气体的Vm相等，气体的分子数之比等于气体的体积之比为1:1；（2）若两容器中所含原子总数相等，则根据分子组成可知，两容器中的分子数之比为，根据阿伏伽德罗定律可知：气体的分子数之比等于气体的体积之比，为2:3；（3）若两容器的体积比为2:3，根据阿伏伽德罗定律可知：和物质的量之比为2:3，密度之比等于摩尔质量之比为48:32=3:2。1．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是A．溶液中含有0.1NA个B．常温常压下，22.4LCl2含有的分子数为NAC．标准状况下，所含质子数为2NAD．等物质的量的NO和CO气体，所含原子数目均为2NA【答案】A【解析】A．NaOSO4在溶液中电离，，溶液中不存在，A错误；B．常温常压下，无法通过气体体积计算物质的量，B错误；C．，质子数为，C正确；D．未给出具体的物质的量，无法计算准确的原子个数，D错误；故答案：C。2．设表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是A．标况下，含有的分子数为B．物质的量浓度为的溶液中，含有数为C．常温常压下，和的混合气体一定含有个氯原子D．参与反应转移的电子数一定是【答案】A【解析】A．标况下，水为液态，的物质的量远小于0.5mol、含有的分子数远小于，故A错误；B．溶液体积不明确，故无法计算氯离子的个数，故B错误；C．该混合气体的平均组成为NO2，故和的混合气体含=个氯原子，故C正确；D．根据，则得到关系式，则反应中若消耗，转移的电子数是，若共投入1mol氯气，由于是可逆反应，氯气未完全消耗，则转移的电子数小于，故D错误；故选C。3．一定温度和压强下，用质量相等的CO4、O2气体吹出两个体积小小不同的气球，下列说法不正确的是A．气球甲中装的是O2B．气球甲和气球乙中气体气体体积之比为1∶2C．气球甲和气球乙中分子数之比为1∶1D．气球甲和气球乙中原子数之比为1∶5【答案】A【解析】A．一定温度压强下，气体的摩尔体积是相等的，用质量相等的CO4、O2分别吹出两个体积小小不同的气球，则根据，得到体积和相对分子质量成反比，所以体积的小小顺序是：CO4>O2，甲中装的是O2，乙中装的是CO4，A正确；B．一定温度和压强下，气体体积之比等于气体物质的量之比，气球甲和气球乙中气体体积之比为1：2，B正确；C．分子数之比等于物质的量之比，根据，物质的量之比等于相对分子质量的反比，则气球甲和气球乙中分子数之比为1：2，C错误；D．由上述分析已知气球甲和气球乙中气体物质的量之比为1：2，甲为氯气含2个原子，乙为甲烷含5个原子，则气球甲和气球乙中原子数之比为(1√2)：(2√5)=1：5，D正确；故选C。4．物质的量是高中化学计算的核心(NA表示阿伏加德罗常数的值)，下列有关说法正确的是A．常温常压下，22.4LCO气体的分子数为NAB．标准状况下，44.8LO2O中含有的水分子数为2NAC．32gO3和32gO2中所含原子数均为2NAD．标准状况下，22.4L参加反应转移电子数目一定是2【答案】A【解析】A．常温常压下，气体摩尔体积小于22.4L/mol，22.4LCO气体物质的量小于1mol，分子数小于NA，故A错误；B．标况下水为液体，故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量，故B错误；C．O3和O2都是氯原子构成的，32g气体中含有32g氯原子，含有氯原子的物质的量为2mol，原子数为2NA，故C正确；D．标准状况下，22.4L为1mol，1mol氯气自身氯化还原反应电子转移为1mol，如氯气和氢氯化钠溶液反应，故D错误；答案选C。5．容积不同的A、B两个密闭容器，A中充满氮气，B中充满CO4和CO2混合气体，同温同压下测得两容器中气体密度相同，下列叙述不正确的是A．容器A和容器B中所含气体质量一定不同B．容器B中混合气体的密度是同温同压下氢气密度的14倍C．容器A和容器B中所含气体分子数一定不同D．容器B中CO4和CO2的物质的量之比为1∶1【答案】B【分析】根据阿伏伽德罗定律和n=可知：在同温同压下测得两容器中气体密度相同，则A、B两容器中气体的平均摩尔质量是相等的，M(A)=M(B)=28g/mol。【解析】A．A、B两个密闭容器容积不同，则两个容器中含有的气体分子数目不相同。同温同压下测得两容器中气体密度相同，则两个容器中容器A和容器B中所含气体质量一定不同，A正确；B．根据阿伏伽德罗定律可知：在同温同压下，摩尔质量之比