高中化学气体摩尔体积阿伏伽德罗定律.docx
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高中化学气体摩尔体积阿伏伽德罗定律
1．（2010·上海模拟）下列化学式代表的物质种类、元素种类和原子种类，正确的是（）
①
②
③
④
⑤
A．2、3、6B．2、6、6C．5、3、6D．5、6、6
2．（2010·上海模拟）某元素构成的双原子分子有三种，相对分子质量分别为70、72、74，若此三种单质的物质的量之比为9:
6:
1，由此推断正确的结论是（）
A．此元素有三种同位素
B．其中一种同位素的质量数为36
C．其中质量数为37的同位素原子占总原子数的百分率为25%
D．此元素的相对摩尔质量为72
3．（2010·上海模拟）某阳离子
，核外共有x个电子，则该原子核内质子数、中子数分别为（）
A．（n+x）、（A－n+x）B．（A－n）、（n－x－A）
C．（n+x）、（A－n－x）D．（x－n）、（A－x+n）
4．重水的组成为D2O，则
（1）0.2mol中含有中子________个；
（2）50g重水中含有质子的物质的量为________mol；
（3）0.1mol重水分子和0.1mol普通水分子的质量之比为________电子数之比为________。
理想气体状态方程
理想气体状态方程简称气体状态方程。
理想气体指可以忽略分子本身所占空间和分子间作用力，完全符合波义耳（Boyle’sLaw）的气体。
空气、氢气、氧气、氮气等极难液化的气体，在一般条件下，可视为理想气体，较容易液化的气体，在压强很低或温度很高的情况下也可近似地看成理想气体。
实际上，由于气体分子本身不仅有一定的体积，而且分子间也存在着一定的相互作用力，所以，理想气体仅是真实气体的一种近似。
在高温、低压下，二者间近似的程度很高。
理想气体的压强、体积和温度（用热力学温度）与气体物质的量之间的关系为：
这个关系式即称为理想气体状态方程式。
式中P为压强，V为体积，n为物质的量，T为热力学温度（T=273+t℃），R为比例常数，亦称为气体常数，R的数值由P、V的单位所决定。
如果P用标准大气压，V用升时，其数值为0.082；若P用帕（Pa），V用立方米为单位时，其数值为8.314。
理想气体状态方程式中的物质的量n可以用气体质量（m）和气体的摩尔质量（M）之比表示，即n=m/M。
所以也可以将理想气体状态方程，写成：
利用这个关系式，当气体的质量、温度、压强、体积为已知时，即可求得气体的摩尔质量（M），从而得出气体的相对分子质量。
一、气体摩尔体积
1．引入
（1）关于固体、液体物质的体积
物质
状态
1mol物质所含微粒数
1mol物质的质量（g）
密度（20℃）
（g/cm3）
体积（20℃）
（cm3）
Fe
固
7.8
Al
固
2.7
Pb
固
11.3
H2O
液
1（4℃）
H2SO4
液
1.83
【结论】相同条件下，1摩尔不同固体或液体物质的体积是__________的。
（2）1mol不同气体的体积比较
气体物质
1mol物质所含分子数
1mol气体的质量（g）
密度（标准状况）（g/L）
体积（标准状况）（L）
H2
0.0899
O2
1.429
CO2
1.977
【结论】在标准状况下，1mol任何______所占的体积______，约为_____L
（3）物质的体积主要由以下因素决定的：
①微粒数：
微粒数的多少可以决定物质的体积大小，其他条件相同的情况下，微粒数多的物质体积大。
②微粒的大小：
微粒的大小可以决定物质的体积大小，其他条件相同的情况下，微粒大的物质体积大。
③微粒间的距离：
微粒间的距离可以决定物质的体积大小，其他条件相同的情况下，微粒间距离大的物质体积大。
2．概念
在标准状况（指0℃，101.3kPa，符号S.T.P.）下，1mol任何气体所占的体积都约是22.4L，这个体积叫做气体摩尔体积。
符号是Vm，单位为L/mol。
22.4L/mol是在标准状况下气体摩尔体积的物理常数。
（1）公式：
__________；单位：
__________
（2）原因：
①相同状况下，决定物质体积大小的因素：
____________________、__________
__________、____________________。
②气态时微粒间的距离特别大，比一般微粒分子的直径大15-20倍，所以微粒的大小可忽略不计。
③许多科学实验证明，在相同状况下不同气体分子间的平均距离几乎相等。
（3）气体摩尔体积的解析：
①1mol任何气体，微粒数相等；相同状况下，分子间平均距离相等；微粒大小忽略不计。
所以，气体所占的体积相等。
其具体数值时通过标准状况下的科学计算而得。
②体积是大约值，不能绝对化。
③注意前提条件是在标准状况下。
3．建构知识体系
从三个公式可以得出，1mol任何气体的微粒数相同，都是NA个；同理，1mol任何气体的体积相同。
反之，体积相同的任何气体，其物质的量是相同的。
【练一练】
1．在标准状况下，相同质量的下列气体中体积最大的是（）
A．O2B．Cl2C．N2D．CO2
2．在相同条件下，22g下列气体中跟22gCO2的体积相等的是（）
A．N2OB．N2C．SO2D．CO
3．判断下列说法是否正确
（1）17g氨气所含电子数目为10NA（）
（2）常温常压下，18.0g重水（D2O）所含的电子数约为10×6.02×1023（）
（3）10g甲烷所含有的电子数目为10NA（）
（4）常温常压下，4g氦气所含有的中子数目为4NA（）
（5）9g重水所含有的电子数为5NA（）
（6）1molCH3+（碳正离子）中含有电子数为10NA（）
（7）标准状况下22.4LH2中含中子数为2NA（）
二、气体摩尔体积的常见应用
1．根据摩尔质量的概念求算：
相对分子质量的数值与该物质的摩尔质量数值相等，求出气体的摩尔质量，其数值就是气体的相对分子质量。
摩尔质量（M，g/mol）=
例：
标准状况下，448mL某气体的质量是0.88g，该气体的式量是__________
2．根据标准状况下气体的密度（
）求算：
摩尔质量（M，g/mol）=22.4（L/mol）×
（g/L）
3．根据相同状况下同体积气态物质的质量比（又称相对密度）求算：
设：
有A和B两种气体，m（A）和m（B）分别表示这两种气体在相同状况下同体积的质量，n是他们的物质的量，M（A）和M（B）表示他们的相对分子质量，则有：
其中m（A）/m（B）就是气体A对气体B的相对密度，即M（A）=
m（气体A对气体B的相对密度）·M（B）.
例：
同温同压下，某气体对空气的相对密度为0.965，求这种气体的相对分子质量。
4．根据混合气体中个组分气体的体积分数（或物质的量分数）求算混合气体的平均式量
设：
有A、B两种气体组成混合气体，M（A）和M（B）分别表示各自的相对分子质量，nA%和nB%表示他们在混合气体中的体积分数（或物质的量分数），混合气体的平均摩尔质量为：
平均摩尔质量（
，g/mol）=M（A）·nA%+M（B）·nB%
例：
空气的成分按体积计算，大致是O2——21%，N2——78%，CO2——0.03%……试计算空气的相对平均式量（精确到个位）
3、阿伏加德罗定理及推论
1．定义：
在相同温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
注意：
①使用范围：
该定律可适用于任何气体；可以是单一气体，也可以是混合气体。
②定律中的同温同压下，不一定指在标准状况下；气体摩尔体积为22.4L/mol，只是一种特殊情况。
③定律中包含四同（同温、同压、同体积、同物质的量或微粒数），只要其中有任意三个相同，则必有第四个相同，即“三同”定“一同”；若只有两个相同，则另外两个必定成比例，即“二同”定“比例”。
2．重要推论（仅适用于气体）：
理想气体状态方程：
PV=nRT
相同条件
结论
T、p相同
T、V相同
n、p相同
n、T相同
相同条件
结论
T、p相同
T、p、V相同
T、p、m相同
V、m、T相同
【练一练】
1．常温下，在密闭容器里分别充入两种气体各0.1mol，在一定条件下充分反应，恢复到原温度时，压强降低为开始时的
。
则原混合气体可能是（）
A．H2和O2B．HCl和NH3C．H2和Cl2D．CO和O2
2．在相同的温度和压强下，4个容器中分别装有4种气体。
已知各容器中的气体和容器的容积分别是：
a．CO2、100mL；b．O2、200mL；c．N2、400mL；d．CH4、600mL。
4个容器中气体质量由大到小的顺序是（）
A．a＞b＞c＞dB．b＞a＞d＞cC．c＞d＞b＞aD．d＞c＞a＞b
花露水为什么越陈越香？
花露水越陈越香，这是有一定科学根据的，因为花露水中所用的酒精与香精相互作用以后，香精的粗糙气味逐渐地变为和顺，时间愈长香味愈醇厚浓郁。
另外由于日子久了，部分酒精挥发了，香精越来越浓，因而也就越陈越香。
知识点1：
气体摩尔体积
题型1：
概念
【例1】判断下列叙述是否正确：
①标准状况下，1mol任何物质的体积都约为22.4L（）
②1mol任何气体所含分子数都相同，体积也都约为22.4L（）
③在常温常压下金属从盐酸中置换出1molH2，所得气体气体为22.4L（）
④在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含原子数目相同（）
变式1：
下列说法中，正确的是（）
A．1mol任何物质的体积都约是22.4L
B．1mol任何气体的体积都约是22.4L
C．标准状况下，16g氧气的体积约是22.4L
D．标准状况下，18g水的体积远小于22.4L
变式2：
下列说法中，正确的是（）
A．高温时，某气体的体积一定比该气体在低温时的体积大
B．压强大时，气体的体积一定比压强小时该气体的体积小
C．分子数相同的气体，它们的体积一定相等
D．同温同压时，体积相同的两种气体，它们的物质的量一定相等
变式3：
下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是（）
A．单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积
B．通常状况下的气体摩尔体积约为22.4L
C．标准状况下的气体摩尔体积约为22.4L
D．相同物质的量的气体摩尔体积也相同
题型2：
气体摩尔体积与物质的量的计算
【例1】标准状况下，下列气体所占体积最大的是（）
A．80gSO3B．16gO2C．32gH2SD．2gH2
变式1：
同温、同压下，相同质量的下列气体所占体积最大的是（）
A．O2B．CO2C．COD．H2
变式2：
在273K和101kPa的条件下，将0.4g氢气、1.40g氮气和1.60g氧气混合，该混合气体的体积是（）
A．6.72LB．7.84LC．10.08LD．13.44L
【例2】在标准状况下，67.2LCO2是________mol，质量为________g，含有________个CO2分子，其中含有________mol氧原子。
变式1：
某气态氧化物化学式为RO2，在标准状况下，1.28g该氧化物的体积是448mL，则氧化物的摩尔质量为________，R的相对原子质量为________。
变式2：
在标准状况下，1L氮气约含有的氮分子数为_______，跟0.5mol氯化钠分子数目相同的氮气的质量是_______g，在标准状况下，这些氮气的体积为_______L。
题型3：
与NA有关的计算
【例1】设NA代表阿伏加德罗常数．下列说法正确的是（）
A．18g水所含的电子数目为NA
B．32g氧气所含的原子数目为NA
C．在常温常压下11.2L氯气所含的原子数目为NA
D．2.3g金属钠变为钠离子时失去的电子数目为0.1NA
变式1：
设NA为阿伏伽德罗常数，下列说法不正确的是（）
A．NA个H2O分子和1.5molH2所含的原子个数相等
B．氧气的式量与2NA个氧原子的质量（以克为单位）在数值上相等
C．常温常压下，11.2L氧气含有的原子数目为NA
D．NA并不等于6.02×1023
变式2：
设NA为阿伏加德罗常数，下面不正确的说法是（）
A．标准状况下1.12L二氧化碳含0.1NA个氧原子
B．2.4g镁原子变成镁离子失去0.1NA个电子
C．0.1molBa（NO3）2溶液含0.2NA个硝酸根
D．0.1molHClO含2.6NA个质子
变式3：
某氯原子质量为ag，12C原子质量为bg，用NA表示阿佛加德罗常数，下列说法错误的是（）
A．氯元素的相对原子质量一定是12a/bB．xg该氯原子的物质的量一定是
mol
C．1mol该氯原子的质量是aNAgD．yg该氯原子所含的电子数为
【例2】在标准状况下，1L的密闭容器中恰好可盛放n个N2分子和m个H2分子组成的混合气体，则阿伏加德罗常数可近似表示为（）
A．22.4（m+n）B．22.4×6.02×1023（m+n）
C．
D．m+n
变式1：
标准状况下，如果0.5LH2含有n个分子，则阿伏加德罗常数可表示为（）
A．22.4nB．44.8nC．n/22.4D．n/44.8
变式2：
1L氧气（标准状况）有n个分子，则阿伏伽德罗常数可表示为（）
A．n/32B.n/22.4C.22.4nD.32n
变式3：
如果ag某气体中含有分子数为b，则cg该气体在标准状况下的体积是（）
A.
B.
C.
D.
题型4：
摩尔质量计算
【例1】同温同压下，某容器充满O2重116g，若充满CO2重122g，现充满某气体重124g，则某气体的相对分子质量为（）
A．4B．28C．32D．48
变式1：
同温同压下，某容器充满O2重116g，若充满CO2重122g，现充满某气体重114g，则某气体的分子量为（）
A．28B．60C．32D．4
变式2：
某状况下，2gCO2气体的体积是1120ml，2gA气体的体积是770ml，则A的相对分子质量为（）
A．48B．64C．72D．56
【例2】150℃时碳酸铵完全分解生成气态混合物，该混合气体对H2的相对密度是（）
A．96B．48C．12D．32
变式1：
固体X在一定条件下加热分解，其化学方程式为2X
Y↑+2Z↑+2W↑，测得生成的混合气体的密度是相同状况下H2密度的a倍，则X的相对分子质量为________.
变式2：
已知NaHCO3在150℃下会发生分解反应：
2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O，则反应生成的混合气体对氢气的相对密度是（）
A．15.5B．42C．31D．21
【例3】按体积比为4：
2：
3所组成的N2、O2、CO2，混合气体100g在标准状况下体积为_________。
变式1：
同温、同压下将H2、O2、Cl2按9：
4：
1的体积比混合，在密闭容器中用电火花引燃，充分反应后，将产物冷却到室温，所得溶液的质量分数为（）
A、48.2%B、33.6%C、29.4%D、无法计算
变式2：
N2、O2、CO2按体积比为1：
2：
3组成的混合气体共50g，在标准状况下的体积为（）
A．60LB．30LC．11.2LD．112L
题型5：
综合计算
【例1】在含有Na2CO3和Na2SO4的溶液里加入足量的BaCl2溶液，生成43g沉淀。
把沉淀用足量的盐酸处理，在标准状况下放出2.24升CO2气体，则原溶液中所含Na2CO3和Na2SO4的物质的量的比值是多少？
变式1：
19世纪，化学家对氧化锆的化学式有争议，经测定锆的相对原子质量为91，其氯化物蒸气的密度是同溶、同压下H2密度的116-117倍，试判断与氯化物价态相同的氧化锆的化学式（）
A．ZrOB．Zr2OC．Zr2O3D．ZrO2
变式2：
一种不纯的铁，已知它含有铜、铝、钙或镁等一种或几种金属杂质，5.6g这样的铁跟足量的稀H2SO4作用，生成H22.24L（标准状况），则此铁块中一定含有的金属杂质是________。
知识点2：
阿伏加德罗定律及其推论
【例1】依照阿伏加德罗定律，下列叙述正确的是（）
A．同温同压下两种气体的体积之比等于摩尔质量之比
B．同温同压下两种气体的物质的量之比等于密度之比
C．同温同压下两种气体的摩尔质量与密度成反比
D．同温同体积下两种气体的物质的量之比等于压强之比
变式1：
在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若它们的温度和密度均相同，试根据甲、乙的摩尔质量（M）关系，判断下列说法正确的是（）
A．若M（甲）＞M（乙），则气体体积：
甲＜乙
B．若M（甲）＜M（乙），则气体的压强：
甲＞乙
C．若M（甲）＞M（乙），则气体的摩尔体积：
甲＜乙
D．若M（甲）＜M（乙），则气体的分子数：
甲＜乙
变式2：
依照阿伏加德罗定律，下列叙述错误的是（）
A．同温同压下两种气体的体积之比等于物质的量之比
B．同温同压下两种气体的物质的量之比等于密度之比
C．同温同压下两种气体的摩尔质量之比等于密度之比
D．同温同体积下两种气体的物质的量之比等于压强之比
【例2】（2015•徐汇区一模）（双选）在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相同，且甲的密度大于乙的密度．则下列说法正确的是（）
A．物质的量：
甲＜乙B．气体体积：
甲＞乙
C．摩尔体积：
甲＞乙D．相对分子质量：
甲＞乙
变式1：
标况下，两个容积相同的容器中，一个盛有NH3气体，另一个盛有N2和H2的混合气体．若两容器内的气体具有相等的电子数，则混合气体中N2和H2的物质的量之比为（）
A．4：
1B．1：
2C．2：
1D．1：
4
变式2：
在标准状况下①6.72LCH4②3.01×1023个HCl分子③13.6gH2S④0.2molNH3，下列对这四种气体的关系从大到小表达正确的是（）
a．体积②＞③＞①＞④b．密度②＞③＞④＞①
c．质量②＞③＞①＞④d．氢原子个数①＞③＞④＞②
A．abcB．bcdC．abcdD．acd
1．在相同的条件下，两种物质的量相同的气体必然（）
A．体积均为22.4LB．具有相同的体积
C．是双原子分子D．具有相同的原子数目
2．下列物质中含分子个数最多的是（）
A．1mol氯气B．64g氧气
C．标准状况下22.4L二氧化碳D．9g水
3．（双选）设NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述中正确的是（）
A．常温常压下，11.2L氧气所含的原子数为NA
B．1.8g的NH4+离子中含有的电子数为NA
C．常温常压下，48gO3含有的氧原子数为3NA
D．2.4g金属镁变为镁离子时失去的电子数为0.1NA
4．将等质量的Fe、Zn、Al、Na分别投入到足量的盐酸中，置换出的氢气由多到少的顺序是（）
A．ZnFeAlNaB．AlNaFeZn
C．NaAlFeZnD．ZnFeNaAl
5．在标准状况下，将1g氦气，11g二氧化碳和4g氧气混合，该混合气体的体积约为（）
A．8.4LB．11.2LC．14.0LD．16.8L
6．若7.2g某元素组成的气体在标准状况时的体积是3.36L，已知该元素的相对原子质量是16，则该气体每个分子中所含原子的个数为（）
A．1B．2C．3D．4
7．相同物质的量的下列物质，在300℃时受热分解，放出气体体积最大的是（）
A．HgOB．KClO3C．KMnO4D．NH4HCO3
8．同温同压下，质量相同的气体，其密度与下列量的关系能成立的是（）
A．跟其所占的体积成正比B．跟其物质的量成正比
C．跟其物质的量成反比D．跟其摩尔质量成反比
9．同温同压下，1L氧气与1L氢气的质量比为（）
A．2∶1B．4∶1C．16∶1D．32∶1
10．（双选）标准状况下有①0.112L水②3.01×1023个氯化氢分子③13.6gH2S气体④0.2mol氨气，下列对这四种物质的关系由小到大排列正确的是（）
A．体积：
①④③②B．密度：
④①③②
C．质量：
①④③②D．氢原子数：
②④③①
11．标况下，下列物质中，含氮原子数最小的是（）
A．0.1mol硫酸铵B．8g硝酸铵C．11.85g碳酸氢铵D．2.8L氨气
12．下列各组物质中，含有相同氧原子数的一组物质是（）
A．标准状况下6.72L氧气和4.48L臭氧
B．0.3mol一氧化氮和9.8g磷酸
C．9.6g硫酸根和12.4g硝酸根
D．12.04×1022个二氧化碳分子和3.01×1023个次氯酸分子
13．同温同压下，同体积的A，B两种气体，经测定A的质量是2.0g，B的质量是0.50g，已知A的相对分子质量为64，则B的分子式是（）
A．NH3B．O2C．SO2D．CH4
14．下列数量的各物质：
0.5mol氨气，
标准状况下22.4L氦，
4℃时9ml水，
0.2mol磷酸钠。
它们所含原子个数按由大到小顺序排列的是（）
A．
B．
C．
D．
15．电解含有重水的某种水，在两极共收集到气体33.6L（标准状况），测得这些气体的质量是18.5g，则这些气体中氕和氘的原子个数之比是（）
A．1:
1B．2:
1C．3:
1D．4:
1
16．在标准状况下，11.2LNOx气体的质量是23g，则x的值为（）
A．1B．2C．3D．4
17．在相同状况下，20ml气体X2跟10ml氧气完全化合，生成20ml由X和氧元素组成的新气体，则该新气体的分子式为（）
A．XOB．X2OC．XO2D．X2O3
18．有一只集气瓶，当充满空气时，质量为152.34g；若充满氧气时，质量为152.37g，则充满二氧化碳时，质量应为（）
A．152.04gB．152.43gC．152.46gD．152.49g
19．在标准状况下，1mol下列物质
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