阿伏伽德罗定律及其推论

气体摩尔体积 二 阿伏加德罗定律及其推论 气体摩尔体积定义 单位物质的量的气体所占的体积Vm V n单位 L mol 气体摩尔体积只适用于气态物质 对于固态物质和液态物质来讲 都是不适用的 注意 气体摩尔体积的数值不是固定不变的 它与温度和压强有关 标准状况下气体摩尔体积约为22 4L mol 标准状况 T 0 P 101KPa 在标准状况下 1mol任何气体的体积都约是22 4升 1 有关气体体积的计算 请列出标准状况下求算气体体积可能的方法 1 V m 2 V n Vm V m M VmV N NA Vm 标准状况下 Vm 22 4L mol 2 有关气体摩尔体积的计算 请大家以物质的量 n 为中心 总结一下有关气体的体积 V 质量 m 以及分子个数 N 之间的关系 物质的量 n 气体体积 V 标准状况 微粒数 N M M Vm Vm NA NA 质量 m 讨论 从n 得到微观粒子数与物质的量成正比 那么从n m 我们也可以得出 相同条件下 气体的体积与其物质的量成正比 相同条件下 相同体积的任何气体都含有相同的物质的量 综合两式 得到 相同条件下 相同体积的任何气体都含有相同数目的分子数 例1 标准状况下两个容积相等的贮气瓶 一个装有O2 另一个装有CH4 两瓶气体具有相同的 A 质量B 原子总数C 密度D 分子数 3 阿伏加德罗定律 1定义 在相同条件 同温同压 下 相同体积的任何气体含有相同的分子数 2 数学表达式 相同条件下 V1 V2 N1 N2 注意 1 三同 定 一同 2 适用于气态物质 既适用于单一气体 又适用于混合气体 D 气体状态方程 PV nRT 推论 PM RT 由 n m M及m V 另外m与V M与Vm的关系为 质量 m 体积 V 摩尔质量 M 摩尔体积 Vm 即 M Vm m V 例题一 在标准状况下 测得1 92g的某气体的体积为672ml 计算该气体在此条件下的相对分子质量 解法一 在标况下 该气体的密度为 m V 1 92g 0 672L 2 86g L则有 M Vm 2 86g L 22 4L mol 64 1g mol 例题一 解法二 在标准状况下 测得1 92g的某气体的体积为672ml 计算该气体在此条件下的相对分子质量 解法二 在标况下 该气体的物质的量为n V Vm 0 672L 22 4L mol 0 03mol故它的摩尔质量为 M m n 1 92g 0 03mol 64 1g mol答 略 4 阿伏加德罗定律的推论 例2 在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2 O3气体 当这两个容器内气体的温度和密度相等时 下列说法正确的是 A 两种气体的压强相等B O2比O3质量小C 两种气体的分子数目相等D 两种气体的氧原子数目相等 答案 D 例3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 两个容器的体积比是3 2 互动探究 1 若改为A容器中H2与B容器中NH3所含原子数相等 则两个容器的体积之比为 2 若改为H2与NH3质量相等 则两容器的体积之比为 提示 1 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 2 H2与NH3质量相等时 n H2 n NH3 M NH3 M H2 17 2 根据T p相同时 V与n成正比 则V A V B 17 2 5 气体的相对分子质量 M 的计算 已知标准状况下气体密度 标 2 已知两种气体的相对密度D 3 混合气体的平均相对分子质量 M M 标 22 4 M A D M B M m总 n总 n1 MA n2 MB n1 n2 M MA a MB b a b 为混合气体组分A B的体积分数或物质的量分数 已知氮气和氨气的混合气体在标准状况下的密度为1g L 求混合气体的平均相对分子质量 解析 混合气体的平均摩尔质量为 1g L 22 4L mol 22 4g mol故混合气体的平均相对分子质量为22 4 例题讲析 练习4 标准状况下CO和CO 的混和气体5g所占体积为3 36L 求CO的质量 CO2的体积及混和气体的平均式量 解 可设CO的物质的量为xmol CO2的物质的量为ymol 则有 28g mol x 44g mol y 5g x y 22 4L mol 3 36L 由两个方程有 x 0 1mol y 0 05mol所以 m co nM 0 1 28 2 8gV co2 nVm 0 05 22 4 L 1 12LM 平均 5g 0 1 0 05 mol 33 3g mol 本节小结 在标准状况下 1mol任何气体的体积都