【开学大礼包】高中化学 1.3.2气体摩尔体积课件 鲁科版必修1.ppt

1 气体摩尔体积约为22 4l mol吗 提示 气体摩尔体积是指在一定的温度和压强下 单位物质的量的气体所占的体积 不同条件下 气体摩尔体积的数值可能不同 在标准状况下 它约等于22 4l mol 注意 气体摩尔体积约等于22 4l mol时 不一定是标准状况 2 在一定的温度和压强下 1mol任何气体的体积都基本相等吗 提示 物质的体积主要决定于微粒的多少 微粒的大小 微粒之间的距离 对于固体和液体 由于微粒间的距离很小 1mol物质的体积主要决定于微粒的大小 对于气体来说 常温 常压下 分子的平均距离比分子直径大得多 分子的体积可以忽略不计 即与气体的分子种类无关 故1mol气体的体积决定于气体分子间的距离 而分子间的距离主要由温度和压强决定 所以在一定的温度和压强下 1mol任何气体的体积都基本相等 3 比较气体的体积大小时 为什么要在相同的温度 压强下进行 提示 因为气体的体积受温度 压强的影响很大 升高温度和减小压强 气体体积增大 反之 气体体积减小 故比较气体体积时必须在相同的温度和压强下进行 例1设na为阿伏加德罗常数的数值 下列说法中正确的是a 常温常压下 11 2lcl2中含有na个氯原子b 标准状况下 22 4lh2o中含有na个水分子c 标准状况下 46g金属钠与水反应生成h2约22 4ld 20 101kpa时 na个甲烷分子的体积仍然约为22 4l 规范解答 选c a选项 常温常压下 11 2lcl2不是0 5mol 故不含有na个氯原子 b选项 标准状况下 h2o不是气体 d选项 20 101kpa时 na个甲烷分子的体积比22 4l大 互动探究 常温常压下 0 5molcl2 35 5gcl2 3 01 1023个cl2分子中都含有na个氯原子吗 提示 当气体多少用体积表示时 要注意其条件 而当用物质的量 质量 个数表示时 因为这些量不受温度 压强等外界因素的影响 所以与所处的条件无关 故常温常压下 0 5molcl2 35 5gcl2 3 01 1023个cl2分子中都含有na个氯原子 1 气体摩尔体积是不确定值 只有当温度 压强确定时 气体摩尔体积才是定值 0 101kpa时 vm 22 4l mol 2 当气体用体积表示时 要注意温度 压强等条件 而当用物质的量 质量 个数表示时 不用考虑温度 压强等条件 3 当用公式n v vm来计算时 要注意所给物质在标准状况下是否为气体 若不是气体 不能使用此公式 1 在常温常压下 气体分子之间的距离大小与分子本身的大小有何关系 提示 气体分子很小 分子本身的大小远小于气体分子间的距离 2 相同温度和压强下 不同气体分子间的距离有何关系 提示 同温同压下 不同气体分子间的平均距离几乎相同 3 结合气体体积的影响因素 思考分析 若两种气体体积相同 所含分子数也一定相同 的说法是否正确 提示 不一定 因为气体体积受温度和压强的影响较大 若温度和压强不同时 体积相同的两种气体的物质的量不一定相同 故所含的分子数也不一定相同 例2同温同压下 a容器中h2和b容器中nh3所含氢原子数相等 则两个容器的体积比是a 3 2b 1 3c 2 3d 1 2 规范解答 选a 1molh2含氢原子2mol 1molnh3含氢原子3mol 若h2和nh3所含氢原子数相等 则h2和nh3的物质的量之比为3 2 同温同压下气体的体积比等于其物质的量之比 两容器的体积比是3 2 互动探究 若改为a容器中h2与b容器中nh3所含原子总数相同 则两个容器的体积比是多少 提示 当原子总数相等时 n h2 n nh3 2 1 根据t p相同时 v与n成正比 则v a v b 2 1 对于阿伏加德罗定律的理解要明确两点 1 阿伏加德罗定律仅适用于气体 可以是单一气体 也可以是混合气体 2 阿伏加德罗定律可以概括为 三同 定 一同 即同温 同压 同体积决定相同的分子个数 另外这四个量中只要有三个量相同 另一个量也相同 阿伏加德罗定律的应用及其重要推论阿伏加德罗定律及其推论是进行气体计算的依据 要灵活运用 注意结合质量守恒定律和相关概念及公式进行换算 探究 1 请结合阿伏加德罗定律讨论同温同压同体积的o2和o3的分子数相同吗 能说原子数目也相同吗 提示 由阿伏加德罗定律可知 同温同压下 体积相同的o2和o3分子数相同 又因为每个o2分子中有两个氧原子 每个o3分子中有三个氧原子 所以同温同压下 体积相同的o2和o3 原子数目不同 2 推论一 同温同压下 气体的体积与物质的量成正比 表达式 t p相同 请结合该推论求算 同温同压下 质量相等的n2和co2的体积之比 提示 由推论一可知 同温同压下要求气体体积比 可以先求出气体的物质的量之比 假设n2和co2的质量均为1g t p相同 3 推论二 同温同压下 气体的密度与其摩尔质量成正比 即 t p相同 已知在两个密闭容器中 分别充有质量相同的甲 乙两种气体 若两容器t p均相同 且 甲 乙 试判断下列说法的正误 1 甲的分子数比乙的分子数多 2 甲的气体摩尔体积比乙的气体摩尔体积小 3 甲的摩尔质量比乙的摩尔质量小 提示 1 2 3 说法都错 分析题意 同t同p 甲 乙可推知m甲 m乙 又因m甲 m乙 可知n甲 n乙 即甲的分子数比乙的分子数少 同t同p 气体摩尔体积相同 所以甲的气体摩尔体积等于乙的气体摩尔体积 1 下列有关物理量相应的单位 表达错误的是 a 摩尔质量g molb 气体摩尔体积l molc 阿伏加德罗常数个d 密度g cm3 解析 选c 阿伏加德罗常数为6 02 1023mol 1 单位是mol 1 2 na为阿伏加德罗常数的值 下列叙述正确的是 a 80g硝酸铵中含有氮原子数为nab 在常温常压下 11 2lco2含有的分子数为0 5nac 2mol金属铝与足量的盐酸反应 得到气体的分子数为2nad 16g氧气和16g臭氧所含的原子数均为na 解析 选d a项中 80g硝酸铵中含有2mol氮原子 氮原子数为2na b项中 在常温常压下 11 2lco2不是0 5mol c项中 2molal与足量的盐酸反应 生成3molh2 分子数为3na c项错误 d项中 16g氧气和16g臭氧所含的氧原子都是1mol 3 下列说法中 正确的是 a 1mol某气体的体积是22 4l 该气体所处的状况不一定是标准状况b 非标准状况下 1molo2的体积必定不是22 4lc 某物质含有阿伏加德罗常数个微粒 该物质在标准状况下的体积为22 4ld 标准状况下 1molh2和o2的混合气体的体积不一定为22 4l 解析 选a 标准状况下 气体摩尔体积约等于22 4l mol 但1mol气体体积等于22 4l时 不一定是标准状况 故a正确 非标准状况下 1molo2的体积也可能是22 4l 故b不正确 若物质为固体或液体 则c说法不正确 即使是气体 c说法也可能不正确 如含有1molcl的氯气 在标准状况下的体积为11 2l 标准状况下 1mol任何气体的体积都约等于22 4l 不管是单一气体还是混合气体 4 2011 福州高一检测 下列物质中 与0 1molh2o含相同氢原子数的物质是 a 0 3molhno3b 0 1na个h3po4分子c 2 4gch4d 标准状况下4 48lhcl 解析 选d 0 1molh2o含氢原子的物质的量为0 2mol a中0 3molhno3含有0 3mol氢原子 b中0 1na个h3po4分子含有0 3mol氢原子 c中2 4gch4含有0 6mol氢原子 d中标准状况下4 48lhcl含有0 2mol氢原子 5 已知在标准状况下的四种气体 6 72lch4 3 01 1023个hcl分子 13 6gh2s 0 2molnh3用相应的序号填写下列空白 1 体积最大的是 2 密度最大的是 3 质量最小的是 4 含氢原子数最少的是 解析 计算密度时 根据可知 与m成正比 故hcl的密度最大 答案 1 2 3 4 一 选择题 本题包括6小题 每小题4分 共24分 1 若na表示阿伏加德罗常数 下列说法正确的是 a 5 6lcl2含有的原子数为0 5nab 在0 101kpa时 22 4l氢气中含有na个氢原子c 14g氮气中含有7na个电子d na个一氧化碳分子和0 5molch4的质量比为7 4 解析 选c a中cl2未指明气体所处的条件 b中在0 101kpa时 22 4l氢气中含有2na个氢原子 d中na个一氧化碳分子和0 5molch4的质量比为28 8 7 2 2 某非金属单质a和氧气发生化合反应生成b b为气体 其体积是反应掉氧气体积的两倍 同温同压 以下对b分子组成的推测一定正确的是 a 有1个氧原子b 有2个氧原子c 有1个a原子d 有2个a原子 解析 选a 据题意 b的体积为反应掉o2体积的2倍 同温同压 据阿伏加德罗定律 b分子数为o2分子数的2倍 由氧原子守恒可知 b分子中一定有1个氧原子 3 2011 牡丹江高一检测 设na为阿伏加德罗常数 下列说法不正确的是 a 1 7gh2o2中含有的电子数为0 9nab 1molo3和1 5molo2含有相同的氧原子数c 标准状况下 22 4l任意比的氢气和氯气的混合气体中含有的分子总数均为nad 等物质的量的n2和co所含分子数均为na 解析 选d 此题考查了阿伏加德罗常数的知识 h2o2的相对分子质量为34 故1 7g的h2o2的物质的量为0 05mol 每个分子中含有的电子为18个 则1 7g中含有的电子的物质的量为0 9mol 数目为0 9na a对 1molo3和1 5molo2含有相同的氧原子数 都是3na b对 标准状况下 22 4l任何气体的物质的量为1mol 分子数为na c对 阿伏加德罗常数是指1mol任何微粒中含有的微粒数 等物质的量不一定是1mol d错 4 下列各物质中所含原子个数由多到少的顺序正确的是 0 5molnh3 标准状况下22 4l氦气 4 时9ml水 0 2molh3po4a b c d 解析 选a 四种物质中含分子的物质的量分别是0 5mol 1mol 0 5mol 0 2mol 要注意he为单原子分子 所以四种物质中含原子的物质的量分别是2mol 1mol 1 5mol 1 6mol 所以答案为 举一反三 若将题干改为 下列物质的质量由大到小的顺序 怎样排列 提示 先将各物质都换算成物质的量 再根据各物质的摩尔质量进行计算 为8 5g 为4g 为9g 为19 6g答案为 5 2011 泰安高一检测 设阿伏加德罗常数的值为na 标准状况下某种o2和n2的混合气体mg含有b个分子 则ng该混合气体在相同状况下所占的体积 l 应是 解析 选a mgo2和n2的混合气体含有b个分子 则ng该混合气体的分子数为该混合气体的物质的量为该混合气体的体积为 6 有co与co2的混合气体共33 6l 其密度为1 726g l 已知混合气体共有9 03 1023个分子 则该混合气体的平均摩尔质量是 a 58 00g molb 36 09g molc 36 00g mold 38 67g mol 解析 选d m 总 1 726g l 33 6l 58gn 总 n na 9 03 1023 6 02 1023mol 1 1 5mol平均摩尔质量 m 总 n 总 58g 1 5mol 38 67g mol 规律方法 平均摩尔质量的求法 1 已知混合物的总质量 m 混 和总物质的量 n 混 则 2 已知标准状况下混合气体的密度 混 则 22 4l mol 1 混 3 已知同温 同压下混合气体的密度是一种简单气体a的密度的d倍 混合气体对气体a的相对密度为d 则 d m a 4 已知混合物中各组分的摩尔质量和其物质的量分数 n1 n2 则 二 非选择题 本题包括2小题 共26分 7 10分 2011 沈阳高一检测 1 同温 同压下 实验测得co n2和o2三种气体的混合气体密度是h2的14 5倍 其中o2的质量分数为 若其中co和n2的物质的量之比为1 1 则混合气体中氧元素的质量分数为 2 相同条件下 某cl2与o2的混合气体100ml恰好与150mlh2化合生成hcl和h2o 则混合气体中cl2与o2的体积比为 混合气体的平均相对分子质量为 解析 1 三种气体的平均相对分子质量为14 5 2 29 因co与n2的相对分子质量相同 求算平均相对分子质量时可一并考虑 设o2的物质的量分数为x 则co和n2的物质的量分数为 1 x 因此有 32x 28 1 x 29 解得x 0 25 o2的质量分数为 27 6 若co和n2的物质的量之比为1 1 设混合气体为1mol 则混合气体中氧元素的物质的量为 0 25mol 2 0 75mol 2 1 0 875mol 氧元素的质量分数为 48 3 2 设cl2的体积为xml 则o2的体积为 100 x ml 根据反应h2 cl22hcl 2h2 o22h2o知 反应中消耗的h2为 xml 2 100 x ml 150ml 解得x 50ml 因此n cl2 n o2 1 1 体积百分含量各占50 混合气体的平均相对分子质量为 71 50 32 50 51 5 答案 1 27 6 48 3 2 1 151 5 8 16分 探究气体摩尔体积问题 a 实