1、2022 高中化学新教材同步讲义资料 第第 2 课时课时气体摩尔体积气体摩尔体积 核心素养发展目标1.能从宏观和微观相结合的角度理解影响物质体积大小的因素，知道气体摩尔 体积的含义，能叙述阿伏加德罗定律的内容。2.能基于物质的量认识物质的组成及变化，建立 n、m、Vm 之间计算的模型，熟悉阿伏加德罗定律的应用。 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
2、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 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； 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”。 (1)一定温度、压强下，气体体积由其分子的大小和数目决定() (2)固态物质和液态物质的体积决定于粒子大小和粒子数目() (3)同温同压下，若两种气体所占体积不同，其主要原因是气体分子间平均距离不同() (4)1 mol 一氧化碳和 1 mol 氧气所含的分子数相同，体积也相同() (5)同温同压下，同体积的物质所含的分子数一
3、定相等() (6)同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的原子() 答案(1)(2)(3)(4)(5)(6) 对一定量气体体积的探究。 2022 高中化学新教材同步讲义资料 已知 1 mol 不同气体在不同条件下的体积： 化 学式 条件 1 mol 气体体 积/L H20 ，101 kPa22.4 O20 ，101 kPa22.4 CO0 ，101 kPa22.4 H20 ，202 kPa11.2 CO20 ，202 kPa11.2 N2 273 ，202 kPa 22.4 NH3 273 ，202 kPa 22.4 (1)从上表分析得出结论： 1 mol 任何气体，在标准状况下的体积都
4、约为。 1 mol 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，1 mol 任何气体的体积几乎相等，原因是 ， 。 答案(1)22.4 L不一定(2)气体的微粒数相同粒子间的距离相同 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。 2022 高中化学新教材同步讲义资料 (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 22.4 Lmol 1进行计算。 (3
5、)1 mol 气体在非标准状况下的体积，可能是 22.4 L，也可能不是 22.4 L。 (1)1 mol 任何气体的体积都为 22.4 L() (2)1 mol 任何物质在标准状况下所占的体积都为 22.4 L() (3)标准状况下，1 mol 水所占的体积是 22.4 L() (4)在常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为 0.5NA() (5)在常温常压下，1 mol 氦气含有的原子数为 NA() (6)标准状况下，H2的气体摩尔体积是 22.4 L() 答案(1)(2)(3)(4)(5)(6) 理解感悟考查标准状况下的气体摩尔体积，常见问题如下： (1)忽视外界条件是标准状况，
6、如常温常压下，1 mol H2的体积不是 22.4 L。 (2)忽视研究对象是气体，如标准状况下 H2O、酒精、SO3等不是气体。 (3)将 1 mol 气体的体积与气体摩尔体积的单位混淆，前者单位为 L，后者单位为 Lmol 1。 1(1)标准状况下，33.6 L Cl2的物质的量是，16 g O2所占体积约是。 (2)标准状况下，含有 1.5 mol H2和 0.5 mol O2的混合气体所占体积约是。 (3)标准状况下，34 g NH3的物质的量是，所占体积约是，所含的 NH3分子数 是。 答案(1)1.5 mol11.2 L(2)44.8 L(3)2 mol44.8 L1.204102
7、4 2某常见气体在标准状况下的密度为 1.25 gL 1。 (1)该气体的相对分子质量为。 (2)若该气体的分子式为 A2型，其名称为；若该气体的分子式为 AB 型，其名称为。 答案(1)28(2)氮气一氧化碳 标准状况下，气体摩尔体积的有关计算 气体的物质的量 n V 22.4 mol； 气体的摩尔质量 MVm22.4 gmol 1； 气体的分子数 NnNA V 22.4N A； 2022 高中化学新教材同步讲义资料 气体的质量 mnM V 22.4M g。 三、阿伏加德罗定律的推论及应用 在同温同压(以 0 ，1.01105Pa 即标准状况为例)下，完成下列问题。 (1)1 mol O2的
8、体积是 22.4 L,2 mol H2的体积是 44.8 L，VO2 VH2 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)44.8 L O2的物质的量是 2 mol，质量是 64 g,44.8 L H2的物质的量是 2 mol，质量是 4 g，mO2 mH2 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)1 mol O2的质量是 32 g，体积是 22.4 L，(O2)m V 32 22.4 gL 1(列式不化简，下同)。 1 mol H2的质量是 2 g，体积是 22.4 L，(H2)m V 2 22.4 gL 1。O
9、2 H2 16 1 ，由此可推知： 同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比。 在标准状况下，气体的密度 M 22.4 gL 1。 阿伏加德罗定律的推论 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 V1 V2 n1 n2 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 p1 p2 n1 n2 N1 N2 同温同压 同温同压下，密度之比等于摩尔质量 之比 1 2 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 m1 m2 M1 M2 1在一个密闭容器中盛有 11 g X
10、气体(X 的摩尔质量为 44 gmol 1)时，压强为 1104 Pa。如果在相同 温度下，把更多的气体 X 充入容器，使容器内压强增至 5104Pa，这时容器内气体 X 的分子数约为() 2022 高中化学新教材同步讲义资料 A3.31025B3.31024C7.51023D7.51022 答案C 解析11 g X 气体的物质的量 n1 11 g 44 gmol 10.25 mol， 由n 1 n2 p1 p2得 0.25 mol n2 110 4Pa 5104Pa， n 21.25 mol， N1.25 mol6.021023mol 17.51023。 2在一定温度和压强下，2 体积 X2
11、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() AXY3BXYCX3YDX2Y3 答案D 解析由体积比等于物质的量之比，可知化学方程式为 2X23Y2=2Z，再由原子守恒可知 Z 的化学 式为 X2Y3。 3同温同压下等质量的 SO2气体和 CO2气体，下列有关比较的叙述中，正确的是() 密度比为 1611密度比为 1116体积比为 1611体积比为 1116 ABCD 答案B 解析同温同压下， SO2 CO2 MSO2 Vm MCO2 Vm MSO2 MCO2 64 44 16 11， 故正确； nSO2 nCO2 m g 64 gmol
12、1 m g 44 gmol 1 11 16， 因 VSO2 VCO2 nSO2 nCO2 11 16，故正确。 1(2019福清市华侨中学期中)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，各种气态物质的体积大小，由构成气体的分子大小决定 B一定温度和压强下，各种气态物质的体积大小由构成气体的分子数决定 C不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数也不同 D气体摩尔体积指 1 mol 任何气体所占的体积约为 22.4 L 答案B 解析对于气体物质，在一定温度和压强下，分子间的距离远大于分子本身的大小，因此其体积的大 小主要由分子数的多少来决定，故 A 错误、B 正确；气体的体积随
13、温度和压强的变化而变化，体积不同的 气体，在不同的条件下，其分子数可能相同，也可能不同，C 错误；气体摩尔体积会随着温度、压强的变 化而变化，22.4 Lmol 1是标准状况下的气体摩尔体积，故 D 错误。 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，11.2 L CO2所含的原子数为 1.5NA B常温常压下，48 g O3含有的氧原子数为 3NA 2022 高中化学新教材同步讲义资料 C标准状况下，22.4 L H2O 所含分子数为 NA D标准状况下，22.4 L H2所含原子数为 NA 答案B 解析常温常压(非标准状况)下，11.2 L CO2的物质的量不是
14、 0.5 mol，所含原子数不是 1.5NA；48 g O3 的物质的量为 1 mol，所含氧原子数为 3NA；标准状况下 H2O 为液态，不能用气体摩尔体积计算其物质的 量；标准状况下 22.4 L H2的物质的量为 1 mol，所含氢原子数为 2NA。 3同温同压下，1 mol 氢气与 1 mol 氧气，它们的() 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 答案B 解析同温同压下，物质的量相同的氢气和氧气，其分子数和体积都相同；它们都是双原子分子，含 有的原子数也相同；它们的摩尔质量不同，其质量一定不同。 4在同温同压下，11.5 g 气体
15、A 所占的体积和 8 g O2所占的体积相同，则气体 A 的相对分子质量为 () A46B28C44D64 答案A 解析 11.5 g MA 8 g 32 gmol 1， M(A)11.5 g32 gmol 1 8 g 46 gmol 1。 5现有 m g 某气体，它由双原子分子构成，它的摩尔质量为 M gmol 1。若阿伏加德罗常数的值用 NA表示，则： (1)该气体的物质的量为。 (2)该气体所含原子总数为。 (3)该气体在标准状况下的体积为。 (4)该气体在标准状况下的密度为。 (5)该气体一个分子的质量为。 答案(1)m M mol(2)2mNA M (3)22.4m M L(4) M
16、 22.4 gL 1 (5)M NA g 解析根据标准状况下气体体积相关计算关系 nm M N NA V 22.4进行求解。由质量和标准状况下的体 积可求气体的密度，也可由 MVm求气体的密度；气体摩尔质量(M gmol 1)与阿伏加德罗常数(NA)的比 值，即为一个分子的质量。 题组一气体摩尔体积 2022 高中化学新教材同步讲义资料 1(2019福建师大附中期中)现有下列四种因素：温度 压强气体微粒数气体微粒大小，只改变一种因素时对气体摩尔体积(Vm)有显著影响的是 () ABCD全部 答案C 解析对于气体来说，温度和压强不同，气体分子之间的距离不同，而微粒本身大小远小于微粒间的 距离，则
17、微粒本身大小可忽略不计，所以影响气体摩尔体积的因素主要有温度和压强，故选 C。 【考点】气体摩尔体积 【题点】气体摩尔体积的影响因素 2下列关于气体摩尔体积的说法中正确的是() A标准状况下，1 mol H2O 的体积是 22.4 L B22 g CO2的物质的量是 0.5 mol，其体积为 11.2 L C只有标准状况下的气体摩尔体积是 22.4 Lmol 1，其他条件下一定不是该值 D标准状况下，1 摩尔任何气体的体积都约是 22.4 L 答案D 解析标准状况下，水是非气态，1 mol H2O 的体积远远小于 22.4 L，A 错误；没有指明气体所处的 温度与压强，不能确定 CO2的体积，
18、B 错误；对于气体来说，温度升高，体积增大，压强增大，体积缩小， 如在 273 、202 kPa 时，气体摩尔体积也是 22.4 Lmol 1，C 错误；标准状况下，1 mol 任何气体的体积 都约是 22.4 L，D 正确。 【考点】气体摩尔体积 【题点】气体摩尔体积的理解和应用条件 3下列物质的体积约为 22.4 L 的是() A标准状况下 1 mol SO3 B20 、101 kPa 时 36.5 g HCl C常温常压下 17 g NH3 D标准状况下 0.4 mol H2和 0.6 mol O2的混合气体 答案D 解析A 项中 SO3在标准状况下为固态，B、C 中气体都为 1 mol
19、，但不处于标准状况下。 【考点】气体摩尔体积 【题点】气体摩尔体积的应用条件 4标准状况下，若 11.2 L 氧气含有 N 个氧原子，则阿伏加德罗常数的数值可表示为() A4NB3NC2NDN 答案D 解析根据恒等式 V 22.4 N NA可知 11.2 L 22.4 Lmol 12 N NA，N AN22.4 Lmol 1 211.2 L N mol 1。 【考点】气体摩尔体积的有关计算 2022 高中化学新教材同步讲义资料 【题点】以物质的量为中心的计算 5有一份气体样品的质量是 14.2 g，标准状况下的体积为 4.48 L，该气体的摩尔质量是() A28.4 gB28.4 gmol 1
20、 C71 gmol 1 D14.2 gmol 1 答案C 解析该气体的物质的量为 4.48 L22.4 Lmol 10.2 mol， 其摩尔质量为 14.2 g0.2 mol71 gmol 1。 【考点】气体摩尔体积的有关计算 【题点】以物质的量为中心的计算 题组二阿伏加德罗定律 6标准状况下，相同质量的下列气体体积最大的是() ACO2BO2 CN2DCH4 答案D 解析相同状况下，气体的质量相同时，其摩尔质量越小，物质的量越大，气体的体积越大。甲烷的 摩尔质量最小，体积最大。 【考点】阿伏加德罗定律 【题点】阿伏加德罗定律的推论 7(2019福建福清高一检测)下列各组中，两种气体的分子数一
21、定相等的是() A温度相同，体积相同的 O2和 N2 B温度相等，压强相等的 CO 和 N2 C压强相同，质量相同的 O2和 O3 D体积相同，密度相等的 CO 和 N2 答案D 解析根据 NnNA知，分子数与物质的量成正比，所以只要二者物质的量相等其分子数就一定相等。 压强情况未知，分子数不一定相等，A 错误；体积未知，分子数不一定相等，B 错误；质量相同的 O3和 O2，二者摩尔质量不等，分子数不等，C 错误；体积相同，密度相等的 CO 和 N2，其质量相等，二者摩 尔质量相等，所以其物质的量相等，分子数相等，D 正确。 【考点】阿伏加德罗定律 【题点】阿伏加德罗定律综合考查 8(2019
22、河南济源四中期中)同温同压下，相同体积的 CO 和 CO2：质量相等；密度相等；分子 数相等；碳原子数相等；电子数相等，其中正确的是() AB CD 答案C 2022 高中化学新教材同步讲义资料 解析同温同压下，等体积的 CO 和 CO2，二者物质的量相同，CO 与 CO2的摩尔质量不相等，根 据 mnM 可知，二者质量不相等，故错误；同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比，二者密度不 相等，故错误；CO 分子与 CO2分子含有的电子数目不相等，二者物质的量相等，含有的电子数不相 等，故错误。 【考点】阿伏加德罗定律 【题点】阿伏加德罗定律综合考查 9(2019泸州高一检测)下列各组物质中，所含
23、分子数一定相同的是() A2 g H2和 16 g O2 B0.1 mol HCl 和 2.24 LAr C150 、1.01105Pa 时，1 L CO2和 1 L H2O D28 g CO 和 6.021022个 O3 答案C 解析A 项，n(H2) 2 g 2 gmol 11 mol，n(O2) 16 g 32 gmol 10.5 mol，故 N(H2)N(O2)21；B 项， 没有注明 2.24 LAr 所处的状况； C 项， 同温同压下， n(CO2)n(H2O)N(CO2)N(H2O)V(CO2)V(H2O)； D 项，N(CO) 28 g 28 gmol 1NA6.0210 23
24、。 【考点】阿伏加德罗定律 【题点】阿伏加德罗定律综合考查 10(2019山西范亭中学期中)同温同压下，相同体积的 SO2和 O3气体，下列叙述中错误的是() A质量比 43B电子数比 11 C密度比 43D氧原子数比 23 答案B 解析1 mol SO2和 O3，所含的电子数分别为 32NA、24NA，所以同温同压下，相同体积的 SO2和 O3 气体，所含的电子数之比为 32NA24NA43，故 B 错误。 【考点】阿伏加德罗定律 【题点】阿伏加德罗定律综合考查 11(2020黑龙江铁人中学质检)下列说法正确的是() A同温同压下，相同数目的分子必具有相同的体积 B等质量的 O2和 H2的物
25、质的量之比为 161 C不同的气体若体积不等，则它们所含的分子数一定不等 D同温同体积下，两种气体的物质的量之比等于压强之比 答案D 解析本题考查阿伏加德罗定律及推论，注意气体摩尔体积的适用范围和适用条件，为易错点。A 项， 未指明是气体，错；B 项，假设质量都是 1 g，n(O2)n(H2) 1 32 mol1 2 mol116，错；C 项，未限定 2022 高中化学新教材同步讲义资料 温度与压强，无法判断。 12(2020贵州独山调研)NA为阿伏加德罗常数，标准状况下，m g 氮气和氧气的混合气体含有 b 个分 子，则 n g 该混合气体在相同状态下的体积为(单位为 L)() A.22.4
26、nb NA B.22.4nb mNA C.22.4nNA mb D. nbNA 22.4m 答案B 解析设该混合气体的平均摩尔质量为 M gmol 1，根据同温同压条件下，气体体积之比等于物质的 量之比可得 b NA22.4 L V L m M n M ，解得 V22.4nb mNA ，故答案为 B。 13一氧化碳和二氧化碳的混合气体 18 g，完全燃烧后测得二氧化碳的体积为 11.2 L(标准状况)。试 回答： (1)混合气体中一氧化碳的质量是。 (2)混合气体中二氧化碳在标准状况下的体积是。 (3)混合气体在标准状况下的密度是(精确到 0.001)。 答案(1)7 g(2)5.6 L(3)
27、1.607 gL 1 解析燃烧后二氧化碳的物质的量为 11.2 L22.4 Lmol 10.5 mol，设原混合气体中一氧化碳的物质 的量为 x， 二氧化碳的物质的量为 y， x28 gmol 1y44 gmol118 g， xy0.5 mol， 解得 x0.25 mol， y0.25 mol，一氧化碳的质量为 0.25 mol28 gmol 17 g，标况下，混合气体中二氧化碳的体积为 0.25 mol22.4 Lmol 15.6 L，原混合气体的密度为 18 g11.2 L 1.607 gL1。 【考点】气体摩尔体积的有关计算 【题点】气体摩尔体积的综合计算 14(2019济南高一检测)现
28、有 14.4 g CO 和 CO2的混合气体，在标准状况下其体积为 8.96 L。回答下 列问题： (1)混合气体中碳原子的个数为(用 NA表示阿伏加德罗常数的值)。 (2)将混合气体依次通过如图所示装置，最后收集在气球中(实验在标准状况下测定)。 气球中收集到的气体的摩尔质量为。 气球中收集到的气体中，电子总数为(用 NA表示阿伏加德罗常数的值)。 气球的体积为L。 答案(1)0.4NA (2)28 gmol 1 2.8NA4.48 2022 高中化学新教材同步讲义资料 解析(1)标准状况下，混合气体(CO 和 CO2)的物质的量为 8.96 L 22.4 Lmol 10.4 mol。0.4 mol CO 和 CO2 的混合气体中，碳原子为 0.4 mol，即 0.4NA。 (2)将混合气体依次通过 NaOH 溶液和浓硫酸，则最后收集到的气体是 CO。设原混合气体中 CO 的物质的量为 n1，CO2的物质的量为 n2。 则 n1n20.4 mol 28 gmol 1n144 gmol1n214.4 g 解得 n10.2 mol n20.2 mol 因此气球中收集到 0.2 mol CO，含有 2.8 mol 电子。0.2 mol CO 在标准状况下的体积为 4.48 L。 【考点】气体摩尔体积的综合计算 【题点】气体摩尔体积的综合计算
