第12讲气体摩尔体积（学生版）高一化学讲义（人教2019）

第12第12讲气体摩尔体积考点考点导航知识精讲知识精讲知识点一：一、同一物质不同聚集状态时的分子间隔微观结构二、比较固体、液体、气体的结构及宏观特征几个方面固态物质中液态物质中气态物质中1.分子间距离紧密（很小）较大很大2.分子间作用力强大较小很小3.分子的位置固定迁移没有固定位置4.分子的运动在平衡位置振动振动迁移以高速向四面八方运动5.宏观特征（体积和形态）有一定体积，有形状有一定体积，无固定形状无一定体积，无固定形状三、影响物质体积的因素从微观来角度来看，物质体积的大小取决于构成这种物质的粒子的数目、粒子的大小和粒子之间的距离。1.固态、液态物质粒子之间的距离是非常小的，因此决定固体或液体体积的主要因素是构成物质的粒子的数目和粒子的大小。2.气态分子之间的距离远远大于分子本身的大小，因此决定气体体积的主要因素则是构成气体的分子的数目和分子之间的距离。分子间的距离与温度、压强有关：温度越高，距离越大；压强越大，距离越小。3．数据分析1mol下列物质在一定条件下的体积如下：(1)0℃、101kPa：H2：22.4L，O2：22.4L(2)20℃：H2O：18.0cm3，H2SO4：53.6cm3(3)20℃：Fe：7.12cm3，Al：10.0cm3由此可得出结论：①1mol气体在相同温度和压强下，体积相同，在0℃、101kPa时约为22.4_L；②1mol固或液体，在相同温度下，体积不相同。四、规律——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都含有相同数目的粒子(分子)。1．阿伏加德罗定律(1)内容：同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。(2)适用范围：阿伏加德罗定律及其推论适用于气体，可以是单一气体，也可以是混合气体，对固体和液体不适用。(3)“三同定一同”规律：同温、同压、同体积、同分子数中只要有“三同”，则必有“第四同”。2．阿伏加德罗定律四个推论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，气体的体积与物质的量成正比T、V相同eq\f(p1,p2)＝eq\f(n1,n2)同温同体积下，压强与物质的量成正比T、p相同eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(M1,M2)同温同压下，气体的密度与摩尔质量成正比T、p、V相同eq\f(M1,M2)＝eq\f(m1,m2)同温同压下，相同体积的气体，相对分子质量与质量成正比微警示使用阿伏加德罗定律的三个易错点①适用范围：任何气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。②使用阿伏加德罗定律的三个易错点①适用范围：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，不一定指在标准状况下；气体摩尔体积为22.4L·mol－1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，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”。【即学即练1】1．下列关于微粒的说法正确的是A．物质都是由分子构成的B．热胀冷缩是由于微粒大小发生了变化C．原子和离子不能相互转化D．构成物质的微粒是在不停地运动的2．微粒构成物质，千差万别的物质形成了丰富多彩的物质世界。下列关于微粒的叙述中不正确的是A．微粒有大小 B．微粒有质量C．微粒间有间隔 D．微粒不运动3．下列五种因素：①温度和压强；②微粒数目；③微粒本身大小；④微粒间的距离；⑤气体分子的相对分子质量，其中决定气态物质体积的主要因素有A．②③④ B．②④⑤ C．①③④ D．①②④4．相同状态下，气体体积主要决定于A．气体分子数的多少B．气体分子的大小和气体分子间的平均距离C．气体分子的大小和分子数的多少D．气体分子的多少和气体分子间的平均距离知识点二：五、气体摩尔体积1．定义：单位的气体所占的体积叫做气体摩尔体积，符号为。2．定义式：，单位：和m3·mol－1(或m3/mol)。3．数值：标准状况(0℃，101kPa)时Vm＝。25℃，101kPa时，Vm＝。4．影响因素：温度越高，Vm越，压强越高，Vm越。微警示气体摩尔体积适用于气体，既可以是单一气体也可以混合气体。如1molO2气体摩尔体积适用于气体，既可以是单一气体也可以混合气体。如1molO2与O3的混合气体，在标准状况时Vm＝22.4L/mol。(1)1个条件：必须为标准状况。非标准状况下，1mol气体的体积不一定是22.4L。因此在使用气体摩尔体积时，一定要看清气体所处的状态。(2)1种状态：必须为气体。如水、酒精、CCl4等物质在标准状况下不是气体。(3)2个数据：“1mol”“约22.4L”。微警示(1)气体摩尔体积只适用于气态物质且与气体种类无关，只要温度和压强一定，气体摩尔体积就一定(1)气体摩尔体积只适用于气态物质且与气体种类无关，只要温度和压强一定，气体摩尔体积就一定。(2)同温同压下：任何气体的摩尔体积Vm都相同，但不一定等于22.4L·mol－1。(3)不能混淆标准状况和常温常压，两者压强相同，但温度不同。因为温度升高气体分子之间的距离变大，所以常温常压下的气体摩尔体积比标准状况下的气体摩尔体积大。(4)气体摩尔体积不能理解为体积，体积的单位是L或m3，而气体摩尔体积的单位是L·mol－1或m3·mol－1。【即学即练2】1．下列说法正确的是A．0℃、101kPa时，气体摩尔体积约为22.4LB．20℃、1.01×105Pa时，同体积的O2与CO2含有相同的分子数C．标准状况下，16gO2与24gMg所占的体积相同D．当1mol气态物质的体积为22.4L时，该气体一定处于标准状况2．下列说法正确的是A．0.5molH2所占的体积为11.2LB．标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4LC．标准状况下，1mol酒精的体积约为22.4LD．标准状况下，28gN2体积约是22.4L3．在两个相同体积的刚性容器中分别充入28gCO和N2气体，设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是A．两容器的压强一定相等B．两容器的密度一定相等C．两容器所含的气体分子数均为NAD．若保持常温常压下，则气体的体积大于22.4LEMBEDEquation.DSMT44．下列说法不正确的是A．温度相同、体积相同的氧气和氮气分子数相同B．等温等压下，二氧化硫气体与二氧化碳气体的密度之比等于16∶11C．等温等容下，5mol氧气和2mol氮气的压强之比等于5∶2D．等温等压下，32g氧气和2g氢气的体积之比等于1∶1EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4易错精析易错精析1．有关物质的体积(1)1mol固、液体的体积决定于什么因素？为什么？(2)1mol气体的体积决定于什么因素？为什么？(3)气体分子间距与温度、压强有什么关系？【细剖精析】(1)固、液体的粒子大小。固、液体的粒子间距很小，与粒子大小相比可以忽略。(2)气体分子间距。气体分子间距比分子大小大的多，分子大小可忽略。(3)温度越高，压强越小，分子间距越大。2．气体摩尔体积为22.4L/mol时一定是标准状况吗？请分析。【细剖精析】不一定。因为升高温度，Vm增大，增大压强，Vm减小，在高于0℃和高于101kPa时，Vm也可能为22.4L/mol。3．阿伏加德罗定律及推论(1)同温同压下，1LH2与1LCO2含有的分子数相同吗？【细剖精析】相同。(2)同温同压下，相同质量的H2和O2所占的体积相同吗？其体积比是多少？【细剖精析】不相同。其体积比为eq\f(1,2)∶eq\f(1,32)＝16∶1。(3)相同温度下，向相同容积的密闭容器中分别充入1molH2和2molO2，容器中气体的压强比是多少？【细剖精析】同温同容下，气体的压强比等于气体的物质的量之比，即容器中气体的压强比为1∶2。(4)同温同压下，H2和O2的密度之比为多少？【细剖精析】eq\f(ρH2,ρO2)＝eq\f(2,32)＝eq\f(1,16)。4．常温常压下，用等质量的CH4、CO2、O2、SO2分别吹出四个气球，如图所示：问题思考：(1)等质量的CH4、CO2、O2、SO2的物质的量之比为多少？【细剖精析】n(CH4)∶n(CO2)∶n(O2)∶n(SO2)＝eq\f(1,16)∶eq\f(1,44)∶eq\f(1,32)∶eq\f(1,64)。(2)同温同压下，等质量的CH4、CO2、O2、SO2的体积比为多少？【细剖精析】V(CH4)∶V(CO2)∶V(O2)∶V(SO2)＝n(CH4)∶n(CO2)∶n(O2)∶n(SO2)＝eq\f(1,16)∶eq\f(1,44)∶eq\f(1,32)∶eq\f(1,64)。(3)A、B、C、D四个气球中的气体分别是什么？【细剖精析】SO2、CO2、O2、CH4。能力拓展能力拓展标准状况下，气体各物理量的计算1．有关计算(标准状况下)——“4公式”①气体的物质的量n＝eq\f(V,Vm)＝eq\f(V,22.4L·mol－1)②气体的摩尔质量M＝Vmρ＝ρ标×22.4L·mol－1。③气体的分子数N＝n·NA＝eq\f(V,Vm)·NA＝eq\f(V,22.4L·mol－1)·NA。④气体的质量m＝n·M＝eq\f(V,Vm)·M＝eq\f(V,22.4L·mol－1)·M＝ρ标·V。2．计算气体摩尔质量的五种方法(1)定义式法：M＝eq\f(m,n)(2)标准状况下气体密度法：M＝Vmρ＝22.4L·mol－1×ρ标(ρ标的单位是g·L－1)(3)气体相对密度法：M＝M1D相对eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(即\f(M,M1)＝\f(ρ,ρ1)＝D相对))(4)两种成分混合气体平均摩尔质量的计算法为eq\x\to(M)＝M1·n%＋M2·(1－n%)(n%为物质的量分数)或eq\x\to(M)＝eq\f(M1n1＋M2n2,n1＋n2)。(5)根据一定质量(m)的物质中粒子数(N)和阿伏加德罗常数(NA)：M＝NA·m/N。3．物质的量在化学反应方程式中的应用(1)参与反应的各物质的物理量之间的比例关系aA(g)＋bB(g)=cC(g)＋dD(g)系数比：a∶b∶c∶d微粒个数比：a∶b∶c∶d物质的量比：a∶b∶c∶d质量比：aMA∶bMB∶cMC∶dMD气体体积比：a∶b∶c∶d(2)不同物理量间的换算方法aA(g)＋bB(g)cC(g)＋dD(g)a×MAgbmolc×22.4Ldmolm(A)n(B)V(C)n(D)则比例关系：eq\f(a×MAg,mA)＝eq\f(bmol,nB)＝eq\f(c×22.4L,VC)＝eq\f(dmol,nD)单位关系：上下一致，左右对应。 分层提分分层提分题组A基础过关练1．下列有关气体体积的叙述中，正确的是A．一定温度压强下，各种气体体积的大小，由构成气体的分子大小决定B．一定温度压强下，各种气体体积的大小，由构成气体的分子数决定C．22.4L任何气体，均含有NA个气体分子D．气体摩尔体积是指1mol任何气体所占的体积约为22.4L2．已知1mol氢气和1mol氧气体积不同。下列推测正确的是A．物质的聚集状态一定不同 B．温度一定不同C．分子间平均距离一定不同 D．密度一定不同3．在给定温度和压强下的理想气体，影响其所占体积大小的主要因素是A．分子的数目 B．分子的直径C．分子间的作用力 D．分子间的平均距离4．下列有关气体摩尔体积的描述正确的是A．单位物质的量的物质所占的体积就是气体摩尔体积B．通常状况下，气体摩尔体积约为22.4L·mol1C．标准状况下，气体摩尔体积约为22.4L·mol1D．标准状况下，1摩尔水的体积约为22.4L5．下列叙述正确的是A．O2的摩尔体积约为22.4LB．1molCO2的质量为44g/molC．80gNaOH溶解在水中配成1L溶液，所得溶液中溶质的物质的量浓度为2mol/LD．18gH2O在标准状况下的体积约为22.4L6．下列关于物质体积的说法不正确的是A．等质量的，压强越大、温度越低，气体所占体积越小B．同温同压下，1mol任何气体所占有的体积均为22.4LC．物质的体积取决于粒子数目、粒子大小和粒子间距D．相同条件下，分子数相同的任何气体的体积基本相同EMBEDEquation.DSMT47．用NA阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．标准状况下，1mol任意物质的体积均约为22.4升B．只有在标准状况下，1mol气体的体积才约为22.4升C．常温常压下，1mol空气的体积大于22.4升D．0.5mol氧气与0.5氯气的混合气体所占体积约为22.4升8．1g氮气所占的体积为VL，则氮气的摩尔体积为A． B． C． D．EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4题组B能力提升练1．下列关于气体摩尔体积的说法正确的是A．22.4L任何气体的物质的量都是B．非标准状况下，气体的体积不可能是22.4LC．氢气和二氧化碳组成的混合气体，在标准状况下体积约为22.4LD．同温同压下，等质量的和具有相同的体积EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT42．下列有关气体体积叙述正确的是A．一定温度、压强下，气体体积由其分子间的平均距离决定B．一定温度、压强下，气体体积由其物质的量的多少决定C．气体摩尔体积是指1mol任何气体所占的体积约为22.4LD．不同的气体，若体积不等，则它们所含的分子数一定不等3．在标准状况下，下列物质体积最大的是A．36gH2O B．含6.02×1023个

H的H2 C．0.6molCl2 D．1molBr2EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT44．有关摩尔质量、气体摩尔体积的说法中，正确的是A．摩尔体积指1mol的任何物质体积都是22.4LB．标准状况下等物质的量的O2和H2O体积相等C．原子的摩尔质量在数值上等于相对质量D．摩尔质量是国际单位制中的基本物理量之一5．下列说法正确的是A．标准状况下同体积的水和氧气具有相同的分子数B．不同的气体，若体积相同，则它们所含的分子数一定相同C．在一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小主要由构成气体的分子数决定D．标准状况下，气体摩尔体积是指任何物质所占的体积约为22.4L6．表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．常温下，与混合物，含电子的数目为B．标准状况下，的中原子数目为C．室温下，与足量浓硝酸充分反应，转移电子数目为D．密闭容器中，与充分反应后，分子的数目为EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT47．标准状况下，mg气体A与ng气体B的分子数相等，下列说法正确的是A．标准状况下，同体积的气体A和气体B的质量比为n：mB．25℃时，1kg气体A与1kg气体B的分子数之比为m：nC．标准状况下，等质量的气体A与气体B的体积比为n：mD．同温同压下，气体A与气体B的密度之比为n：mEMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT48．常温常压下，用氢气、氦气分别吹出体积相同的两个气球，下列说法错误的是A．两个气球内的压强相同 B．氢气球比氦气球质量小C．气球内两种气体的分子数相同 D．气球内两种气体的原子数相同题组C培优拔尖练1．Ⅰ.在标准状况下15gCO与CO2的混合气体，体积为11.2L。则：(1)混合气体的密度是_______。(2)混合气体的平均摩尔质量是_______。(3)CO2和CO的体积之比是_______。(4)CO的体积分数是_______。(5)CO2和CO的质量之比是_______。(6)CO的质量分数是_______。(7)混合气体中所含氧原子的物质的量是_______。(8)混合气体中所含碳原子的物质的量是_______。Ⅱ.完成下列填空(9)同温同压下的两个相同容器中分别装有O2和O3气体，则两瓶气体中分子数之比是_______，原子数之比是_______，质量之比是_______，密度之比是_______(10)下列所给出的几组物质中：含有分子数最多的是_______；含有原子数最多的是_______；标准状况下体积最大的是_______。①1gH2；②2.408×1023个CH4；③10.8gH2O；④标准状况下6.72LCO2(11)设NA表示阿伏加德罗常数，如果ag某气体含有的分子数是b，则cg该气体在标准状况下的体积是_______(用含NA的式子表示)。EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DSMT4EMBEDEquation.DS