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文档简介
第10讲气体摩尔体积
1.在已有知识的基础上理解气体摩尔体积的概念及相关计算。
2.理解决定物质体积的因素及其体积差异的原因。
3.通过气体摩尔体积的学习,培养探究反应或问题实质的意识。
4.通过分析物质体积大小的影响因素,加强对宏观与微观的联系,培养对抽
象问题的分析、归纳、推理和总结的能力。
一、决定物质体积大小的因素
1.物质体积大小的影响因素
(1)影响物质体积的因素
(2)粒子数目相同时不同物质的体积关系
1mol不同的固态物质或液态物质含有的粒子数相同,而粒子之间的距离是
非常小的,这就使得固态物质或液态物质的体积主要取决于粒子的大小。但
因为不同物质的粒子大小是不相同的,所以,1mol不同的固态物质或液态
物质的体积是不相同的。
对于气体来说,粒子之间的距离(一般指平均距离)远远大于粒子本身的直
径,所以,当粒子数相同时,气体的体积主要取决于气体粒子之间的距离。
而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,因
此,粒子数相同的任何气体都具有相同的体积。
二、气体摩尔体积
在一定条件下,1mol不同物质的体积如表所示。观察并分析表中的数据,
你能得出哪些结论?与同学讨论。
气0℃、101kPa时液体20℃时的体固体20℃时的体
体的体积/L积/cm3积/cm3
H222.4H2O18.0Fe7.12
O222.4H2SO453.6Al10.0
1.定义:一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占有的体积,叫做气
体的摩尔体积
2.符号:Vm
3.单位:L·mol-1(或L/mol)
V
4.计算公式:Vm=
n
5.数值:在标准状况(温度为0℃,压强为101KPa)下,气体摩尔体积为
22.4L·mol-1
6.影响气体摩尔体积的因素:气体摩尔体积的数值取决于气体所处的温度
和压强。①升高温度:气体摩尔体积增大②增大压强:气体摩尔体积减小
【温馨提示】对气体摩尔体积的理解
(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。
(2)1种状态:物质的聚集状态必须是气体或者气体的混合物。如水、酒精、
SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体。
(3)2个数据:“1mol”,“约为22.4L”。
(4)对象:标准状况下(0℃和101kPa)时,气体摩尔体积约等于22.4L/mol
(“约”字很重要)
(5)注意:
①标准状况下,1mol任何气体的体积都约为22.4L
②标准状况:温度0℃,压强为101kPa
-1
③标准状况下Vm=22.4L·mol
④物质在标准状况下为气体,若不是或均不能用22.4L·mol-1进行计算。
(6)比较
单位使用条件使用范围物质种类
摩尔质量(M)g/mol任何条件所有物质要注明物质种类
气体摩尔体积L/mol要注明温度和压强所有气态物质不须注明物质种类
(Vm)
备注M的大小只和物质的种类有关,Vm的大小只和压强和温度有关
三、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.定律:同温同压下,相同体积的任何气体具有相同的分子数(即物质的
量相同)。
【说明】同温、同压、同体积、同分子数,共同存在,相互制约,“三同”
定“一同”。
2.推论
①同温、同压:气体的体积与物质的量成正比;
②同温、同压:气体的密度与摩尔质量成正比;
③同温、同体积:气体的压强之比与其物质的量成正比;
④同温、同压、同体积:气体的质量与摩尔质量成正比。
3.适用范围:适用于任何气体物质,即不但适用于单一气体(如N2),也
适用于混合气体(如N2和O2的混合气体)。
【拓展提升】(1)理想气体状态方程——阿伏伽德罗定律推论
pV=nRT
说明:p为压强,V为体积,n为物质的量,R为常数,T为温度
条件结论(等式)语言叙述
同温同压下,体积之比等于物质的量之比,等于
V1n1N1
T、p相同==
V2n2N2分子数之比
同温同体积下,压强之比等于物质的量之比,等
p1n1N1
T、V相同==
p2n2N2于分子数之比
ρ1M1
T、p相同=同温同压下,密度之比等于摩尔质量之比
ρ2M2
【技巧点拨】可通过理想气体状态方程:pV=nRT进行推导。
注意:当题目出现“体积”、“L”等字样时(除溶液),按以下步骤:
①看条件:标准状况/0℃,101kPa/273K,101kPa
非标准状况/常温常压/25℃,101kPa/298K,101kPa
②看对象:只限于气体,可以是单一气体,也可以是不反应的混合气体。
标况下非气体的无机物:H2O
③看数据:“1mol”约为“22.4L”。
(2)阿伏加德罗定律推论的理解
①气体的体积与温度、压强有关。相同温度下,单位物质的量的气体压强越
小,气体体积越大;相同压强下,单位物质的量的气体温度越高,气体体积
越大。
②气体的压强与气体分子数、温度有关。相同分子数时,相同体积的气体温
度越高,气体压强越大;相同温度下,相同体积的气体分子数越多,气体压
强越大。
四、求气体摩尔质量M的常用方法
m
1.根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=。
n
NA·m
2.根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA):M=。
N
3.根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ×22.4L·mol-1。
ρ1M1
4.根据气体的相对密度(D=):=D。
ρ2M2
5.对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述计算式仍然成立;还可以用下式
计算:
M=M1×a%+M2×b%+M3×c%……,a%、b%、c%……指混合物中各成分的
物质的量分数(或体积分数)。
考点一:气体摩尔体积
【例1】下列有关气体摩尔体积的描述中,正确的是()
A.在一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积
B.气体摩尔体积一定是22.4L·mol-1
C.1mol气体体积为22.4L,则一定是标准状况
D.相同物质的量的气体的气体摩尔体积也相同
【答案】A
【解析】气体体积受温度、压强的影响,随着条件的不同,气体摩尔体积对
应的数值有无数种,不一定是22.4L·mol-1,B错误;非标准状况通过调节
温度和压强也可以使1mol气体体积达到22.4L,C错误;气体摩尔体积与
物质的量无关,当条件不同时气体摩尔体积不一定相同,D错误。
【归纳总结】标准状况下的气体摩尔体积
例2.(2023秋·云南·高一云南省昆明市第十二中学校联考期末)下列叙述
正确的是
①标准状况下,0.2mol任何物质的体积均为4.48L
②若1mol气体的体积为22.4L,则它一定处于标准状况下
③标准状况下,1LCO和1LH2O的物质的量相同
④标准状况下,1gH2和14gN2的体积相同
⑤28gCO的体积为22.4L
⑥两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同
⑦在同温同体积时,气体物质的物质的量越大,则压强越大
⑧同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比
A.①②③④B.②③⑥⑦⑧C.④⑦⑧
D.⑤⑥⑦⑧
【答案】C
【解析】①标准状况下,0.2mol任何气体物质的体积均为4.48L,但所有
物质并不都是气体,故错误;
②若1mol气体的体积为22.4L,由于温度、压强影响气体摩尔体积,则它
可能处于标准状况下,也可能不是标况下,故错误;
③标准状况下,CO为气体,而H2O不是气体,二者体积相等,它们物质
的量不相等,故错误;
1g14g
④1gH物质的量为0.5mol,14gN的物质的量为=0.5mol,
22g/mol228g/mol
二者物质的量相等,标况下,二者体积相等,故正确;
⑤28gCO为1mol,但不一定处于标况下,CO的体积不一定为22.4L,故错
误;
⑥标况下,两种物质不一定都是气体,它们物质的量相等,占有的体积不
一定相等,故错误;
⑦在同温同体积时,气体压强与物质的量成正比,则气体物质的物质的量
越大,压强越大,故正确;
⑧同温同压下,气体的密度之比等于摩尔质量之比,也等于相对分子质量
之比,即气体的密度与气体的相对分子质量成正比,故正确;
答案选C。
考点二:阿伏加德罗定律的应用
【例3】同温同压下,在两个容积相同的容器中,一个盛有C2H4气
体,另一个盛有N2和CO的混合气体。两容器内的气体一定具有相同的
()
①分子数②密度③质量④质子数⑤原子数⑥电子数
A.①④⑥B.①②⑤C.③④⑥
D.①②③
【答案】D
【解析】①在同温同压下,相同体积的任何气体含有相同的分子数,C2H4
与N2和CO的总分子数目相同,故①正确;
②N2和CO的相对分子质量都是28,故混合气体平均相对分子质量为28,
C2H4的相对分子质量为28,同温同压下,气体密度之比等于相对分子质量
之比,故两容器内气体的密度相等,故②正确;
③CO、N2和C2H4的摩尔质量都是28g/mol,C2H4物质的量与N2和CO的
总物质的量相等时,质量一定相等,故③正确;
④CO分子中质子数为14,N2分子中质子数为14,C2H4分子中质子数为16,
故C2H4分子数目与N2和CO的总分子数相等时,质子数一定不相等,故④
错误;
⑤CO、N2是双原子分子、C2H4是6原子分子,C2H4分子数目与N2和CO
的总分子数相等时,原子数一定不相等,故⑤错误;
⑥CO分子中电子数为14,N2分子中电子数为14,C2H4分子中电子数为16,
故C2H4分子数目与N2和CO的总分子数相等时,电子数一定不相等,故⑥
错误;
故答案选D。
考点三:有关气体摩尔体积的计算
【例4】34.0g氨气的物质的量是________,标准状况下氨气的体积
是________,所含的氨气分子数是________。
【答案】2.0mol44.8L1.204×1024
mNV
【解析】根据气体相关计算公式n===(标准状况)可知:
MNAVm
34.0g-1
n(NH3)==2.0mol。V(NH3)=n(NH3)·Vm=2.0mol×22.4L·mol
17g·mol-1
23-124
=44.8L。N(NH3)=n(NH3)·NA=2.0mol×6.02×10mol=1.204×10。
【归纳总结】计算关系
V
①气体的物质的量n=mol;
22.4
-1
②气体的摩尔质量M=Vm·ρ=22.4ρg·mol;
V
③气体的分子数N=n·NA=·NA;
22.4
V
④气体的质量m=n·M=·Mg。
22.4
1.(2023秋·上海浦东新·高一校考期末)下列说法正确的是
A.1mol固体或液体的体积主要由微粒间距离决定
B.1mol气体的体积主要由微粒的大小决定
1
C.O2的气体摩尔体积约为22.4Lmol
D.就微粒间的距离而言,气体比固体或液体更易受温度、压强影响
【答案】D
【详解】A.固体或液体微粒间距小,故1mol固体或液体的体积主要由粒子
大小决定,A错误;
B.气体分子间距大,故1mol气体的体积主要由微粒间距决定,B错误;
C.未指明标准状况下,不能确定,C错误;
D.气体分子间距大,固体或液体微粒间距小,故气体微粒间的距离比固体
或液体更易受温度、压强影响,D正确;
故选D。
2.(2023秋·浙江杭州·高一杭十四中校考期末)2021年,中国科学院天津
工业生物技术研究所研究员马延和带领团队,在实验室中首次实现从二氧化
碳到淀粉分子的全合成。下列有关说法错误的是
A.该研究成果有利于实现“碳中和”,减轻温室效应
23
B.22g二氧化碳中约含3.0110个CO2分子
C.标准状况下,二氧化碳的摩尔体积约为22.4L
.淀粉中约含23个碳原子
D16.2g[C6H10O5n]3.61210
【答案】C
【详解】A.CO2能导致温室效应,该研究成果有利于实现“碳中和”,减
轻温室效应,A项正确;
23
B.22gCO2的物质的量为0.5mol,约含3.0110个CO2分子,B项正确;
1
C.标准状况下,CO2气体的摩尔体积约为22.4Lmol,C项错误;
.淀粉中的物质的量为,故含有
D16.2g[C6H10O5n]C6H10O50.1mol0.6mol
C原子,约含3.6121023个碳原子,D项正确。
故选C。
3.(2022秋·黑龙江牡丹江·高一牡丹江市第三高级中学校考期中)在两个
密闭容器中,分别充有32gSO2和48gO3,若两容器的温度和压强均相同。
下列说法正确的是
A.SO2和O3的气体密度比为4∶3B.SO2和O3的氧原子数目比
为2∶3
C.O3的体积为22.4LD.SO2和O3物质的量之比为
3∶2
【答案】A
【详解】A.根据阿伏伽德罗定律定律,在温度和压强相同下,气体密度和
气体的摩尔质量成正比,则SO2:O3的密度比为64:48=4:3,A正确;
B.32gSO2的物质的量0.5mol,48gO3的物质的量1mol,则O原子数目比
为1:3,B错误;
C.在标准状况下,才可以准确计算出气体的体积,C错误;
D.32gSO2的物质的量0.5mol,48gO3的物质的量1mol,物质的量之比为1:
2,D错误;
故答案为:A。
4.(2023秋·内蒙古包头·高一统考期末)2021年9月,中科院天津生物所
首次在实验室实现以二氧化碳(CO2)为原料人工合成淀粉[(C6H10O5)n]。下列
有关二氧化碳和淀粉的说法正确的是
A.常温常压下,1molCO2的体积约为22.4L
B.同温同压下,相同体积的CO和CO2的分子数之比为3:2
C.淀粉中C、H、O的质量之比为6:10:5
D.22gCO2所含原子的数目与标准状况下6.72LCH4所含原子数目相同
【答案】D
【详解】A.常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,则1molCO2的体
积大于22.4L,A错误;
B.根据阿伏伽德罗定律,同温同压下,相同体积的CO和CO2的分子数之
比为1:1,B错误;
C.淀粉中C、H、O原子个数之比为6:10:5,则质量之比为
(6×12):(1×10):(5×16)=36:5:40,C错误;
22g
D.22gCO2的物质的量为=0.5mol,所含原子为1.5mol;标准状况
44g/mol
6.72L
下6.72LCH4为=0.3mol,所含原子1.5mol;故所含原子数目相同,
22.4L/mol
D正确;
故选D。
5.(2023秋·四川广安·高一统考期末)关于等物质的量的NO和NO2,则
下列说法不正确的是
A.氧原子数目比为1:2
B.摩尔质量之比为15:23
C.同温同压下,密度之比为23:15
D.常温常压下,所占体积比为1:1
【答案】C
【详解】A.1分子NO、NO2中分别含有1、2个氧原子,则等物质的量
的NO和NO2中氧原子数目比为1:2,A正确;
B.摩尔质量之比为30:46=15:23,B正确;
C.根据阿伏伽德罗定律可知,同温同压下,等物质的量的NO和NO2密度
之比为其摩尔质量之比,为15:23,C错误;
D.根据阿伏伽德罗定律可知,常温常压下,等物质的量的NO和NO2所占
体积比为1:1,D正确;
答案选C。
6.(2023秋·广东·高一统考期末)瓦斯(CH4)与O2的质量比为1:4时易发
生爆炸,此时CH4与O2的体积比为
A.1:1B.1:2C.1:4D.2:
1
【答案】B
【详解】CH4与O2的质量比为1:4,CH4与O2的摩尔质量比为16:32=1:2,
m
n=,因此,CH4与O2的物质的量比为1:2,故选B。
M
7.(2023秋·山东淄博·高一校考期末)最近,全国的雾霾天气对环境造成
了严重影响,芜湖市开展了臭氧的监测。下列有关说法正确的是
A.臭氧的摩尔质量是48g
B.同温同压条件下,等质量的氧气和臭氧体积比为2∶3
C.20g氖气中含有6.02×1023个原子
D.1.00mol臭氧中含有电子总数为18×6.02×1023
【答案】C
【详解】A.摩尔质量的单位是g·mol-1,故A错误;
B.同温同压下,相同质量的不同气体其体积之比等于摩尔质量的反比,故
氧气和臭氧体积比为48g·mol-1∶32g·mol-1=3∶2,故B错误;
C.20g氖气的物质的量是1mol,氖气是单原子分子,所以含有6.02×1023
个原子,故C正确;
D.氧是8号元素,1.00mol臭氧中含有24mol电子,即电子总数为
24×6.02×1023,故D错误;
故答案为:C
8.(2023秋·浙江嘉兴·高一统考期末)同温同压下,向两个密闭容器中分
、
别充入等质量的O2O3气体,下列说法正确的是
A.两种气体的体积之比为2∶3B.两种气体的物质的量之比
为3∶2
C.两种气体的分子数之比为1∶1D.两种气体的密度之比是
3∶2
【答案】B
、
【分析】向两个密闭容器中分别充入等质量的O2O3气体,则两容器中气
m(O2)
n(O)M(O)M(O)3
体物质的量之比为2=2=3=。
n(O3)m(O3)M(O2)2
M(O3)
【详解】A.同温同压下,两种气体的体积之比等于物质的量之比即为3∶2,
故A错误;
B.根据前面分析两种气体的物质的量之比为3∶2,故B正确;
C.两种气体的分子数之比等于物质的量之比即为3∶2,故C错误;
D.同温同压下,两种气体的密度之比等于摩尔质量之比即为2∶3,故D
错误。
综上所述,答案为B。
9.(2023秋·辽宁鞍山·高一统考期末)常温下,向带有可移动活塞的密闭
容器中分别充入H2和O2的混合气体和CO2,停止充气后,活塞恰好停在容
器的1/5处。向H2和O2混合气体一侧加入足量Na2O2(固体体积可忽略)并持
续电火花引燃,充分反应恢复至起始温度,活塞两侧体积相同。下列说法正
确的是
A.反应前CO2和混合气体原子个数比为3:4
B.CO2与混合气体的密度可能相等
C.恢复至起始温度Na2O2固体增重量等于氢气的质量
D.反应前容器中H2与O2的物质的量之比为1:3
【答案】C
n(CO)V(CO)1133
【详解】A.同温同压下,2=2=,原子数比为,A
n(混)V(混)4428
错误;
(CO)M(CO)44176
2=2=
B.同温同压下,(混)M(混)323238,密度不相等,B错误;
4
点燃
C.根据反应方程式2H2+O22H2O,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2,可
以看出Na2O2固体增重量等于氢气的质量,C正确;
D.燃烧后余下的O2和H2体积相等,反应前同温同压下,CO2为1,O2为
1,H2为3,反应前容器中H2与O2的物质的量之比为3:1,D错误;
故选C。
10.(2021秋·四川遂宁·高一校考期中)标准状况下,等质量的NH3和H2S
两种气体,下列有关说法错误的是
A.所含原子数目之比为4:3B.体积之比为2:1
C.所含氢原子的物质的量之比为3:1D.密度之比为1:2
【答案】A
【分析】标准状况下,等质量的NH3和H2S两种气体,假设均为1g,物质
1g11g1
的量分别为n(NH)==mol,n(HS)==mol
317g/mol17234g/mol34
43
【详解】A.由分析可知所含原子数目之比为∶=8∶3,A错误;
1734
11
B.由分析可知体积之比为∶=2∶1,B正确;
1734
32
C.由分析可知氢原子的物质的量之比为∶=3∶1,C正确;
1734
D.由阿佛加德罗定律可推知同温同压同质量时,密度之比等于摩尔质量之
比为1∶2,D正确;
故选A。
一、单选题
1.(2023秋·重庆北碚·高一西南大学附中校考期末)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.分子数:N(甲)>N(乙)B.物质的量:n(甲)<n(乙)
甲乙
C.摩尔体积:Vm()<Vm()D.相对分子质量:
Mr(甲)<Mr(乙)
【答案】B
【分析】两容器的温度和压强均相同,则密度之比等于摩尔质量之比,又甲
的密度大于乙的密度,则甲的摩尔质量大于乙。
【详解】A.相同质量时其物质的量与摩尔质量成反比,甲的摩尔质量大于
乙,则甲的物质的量小于乙,故甲的分子数小于乙的分子数,A错误;
B.相同质量时其物质的量与摩尔质量成反比,甲的摩尔质量大于乙,则甲
的物质的量小于乙,B正确;
C.同温同压下,气体摩尔体积相等,C错误;
D.由以上分析可知,甲的摩尔质量大于乙,摩尔质量在数值上等于其相对
分子质量,所以相对分子质量甲>乙,D错误;
故选B。
2.(2022秋·上海宝山·高一校考期中)下列示意图中,白球代表氢原了,
黑球代表氦原子,方框代表容器,容器中间有一个可以上下滑动的轻质隔板。
将等质量的氢气与氦气同时充入容器,符合实际情况的是
A.B.C.
D.
【答案】A
【分析】同温同压下,气体的体积和分子数之比均等于物质的量之比,而等
质量时,气体的物质的量与摩尔质量成反比,据此分析。
【详解】假设气体的质量是mg,氢气的摩尔质量为2g/mol,氦气的摩尔
质量为4g/mol,则当两种气体等质量时,两种气体的物质的量的比n(H2):
mgmgNV
n(He)=:=2:1。根据n==可知同温同压下,气体的
2g/mol4g/molNAVm
体积比和分子数均和物质的量成正比,故氢气和氦气的分子数之比为2:1,
体积之比也为2:1,H2是双原子分子,He是单原子分子,故合理选项是A。
3.(2023秋·辽宁·高一校联考期末)如图是利用“手持”技术测定阳光照射
不同气体温度变化曲线,其中四个容器均密闭、体积相等且初始压强均为
101kPa。
下列说法错误的是
A.CO2是四种气体中温室效应最显著的
B.若容器的容积为22.4L,13:00时N2原子个数少于2NA
C.12:30-13:30时间范围内CO2压强最大
D.实验开始时,四种气体密度相同
【答案】D
【详解】A.根据图示可知:CO2是四种气体中温室效应最显著的,A正确;
B.若容器的容积为22.4L,在13:00时由于气体温度高于0℃,因此该条
件不是标准状况下,由于其气体摩尔体积大于22.4L/mol,故N2的物质的
量小于1mol,因此N2中含有的N原子个数少于2NA,B正确;
C.根据图示可知:在12:30-13:30时间范围内CO2温度升高最大,由于
开始压强相同,在则这一段时间内压强最大,C正确;
D.在开始时四种气体的压强相同,体积相同,则气体的物质的量相同,由
mnM
于不同气体的相对分子质量不相同,则根据密度公式ρ==,则实验开
VV
始时,四种气体密度不相同,D错误;
故合理选项是D。
4.(2023秋·上海浦东新·高一上海市实验学校校考期末)在容积相同的两
个容器里分别充入两种气体:①氢气②二氧化碳,并保持两个容器内气体的
温度和密度均相等,下列说法正确的是
A.分子数目:①=②B.质量关系:①<②
C.原子数目:②>①D.压强关系:①>②
【答案】D
【详解】A.根据题意,容器体积相同、温度和密度相同,m=ρV则气体质
m
量相同,根据n=,得到摩尔质量越大,气体物质的量越小,M(CO2)>
M
M(H2),则n(H2)>n(CO2),因此分子数目:①>②,故A错误;
B.根据m=ρV可知,二者质量相等,故B错误;
C.根据A分析得到二者气体质量相等,假设气体质量为mg,则氢气中原
mg
子的物质的量为2=mmol,二氧化碳中原子物质的量为
2mol/L
mg3m
3=mol,因此原子数目:①>②,故C错误;
44mol/L44
D.根据A分析,n(H2)>n(CO2),温度相同,体积相同,则压强之比等于
物质的量之比,因此压强关系:①>②,故D正确;
故答案为D。
5.(2022秋·上海宝山·高一上海市吴淞中学校考期中)下列关于决定物质
体积大小的因素的说法不正确的是
A.物质的体积大小取决于粒子数目、粒子大小和粒子之间的距离
B.相同条件下,分子数相同的任何气体的体积基本相同
C.同温同压下,1mo1任何物质所占有的体积均相同
D.等质量的H2,压强越小、温度越高,气体所占体积越大
【答案】C
【分析】决定物质体积大小的因素有粒子数目、微粒之间的距离和粒子的大
小,但决定气体体积大小的因素是粒子数目和微粒之间的距离,决定液体和
固体体积大小的因素是粒子数目和微粒大小。
【详解】A.决定物质体积大小的因素有粒子数目、微粒之间的距离和粒子
的大小,但气体中气体微粒之间距离越远大于微粒直径,所以微粒直径大小
可以忽略不计,则决定气体体积大小的因素是粒子数目和粒子间距离,A正
确;
B.相同条件下,气体分子间平均距离相同,故分子数相同的任何气体,都
具有相同体积,B正确;
C.固体中微粒之间的距离很小,决定固体体积大小的因素是粒子数和粒子
的大小,同温同压下,1mol任何气体所占有的体积均相同,C错误;
D.等质量的H2,物质的量相同,压强越小、温度越高,气体分子间平均距
离越大,气体所占体积越大,D正确;
故选C。
6.(2023秋·云南昆明·高一云南师大附中校考期末)如图为一定量理想气
体压强与气体摩尔体积的关系,关于下列图像分析,错误的是
A.微粒间距:B<A
B.需实现A→B:恒温加压
C.需实现B→C:恒压降温
D.一定量的理想气体,决定气体摩尔体积的主要因素是微粒间距
【答案】C
【详解】A.恒温条件下,随压强增大,气体摩尔体积减小,微粒间距离减
小,微粒间距:BA,故A正确;
B.A、B两点的温度相同,压强BA,所以恒温加压可实现AB,故
B正确;
C.B、C两点压强相同,气体摩尔体积与温度成正比,所以T1>T2,温度CB,
恒压升温可实现BC,故C错误;
D.一定量的理想气体,分子数相同,决定气体摩尔体积的主要因素是微粒
间距,故D正确;
选C。
二、计算题
7.(2022秋·新疆乌鲁木齐·高一乌市八中校考期中)在标准状况下,由CO
和CO2组成的混合气体8.96L,质量是12.8g。此混合物中:
(1)混合气体的平均摩尔质量是_______。
(2)CO的体积分数是_______。
(3)CO的质量分数是_______。
(4)C和O的原子个数比_______。
(5)CO和CO2的物质的量比是_______。
(6)碳原子的物质的量是_______。
(7)混合气体的密度_______g/L(保留小数点后两位)。
【答案】(1)32g/mol
(2)75%
(3)65.625%
(4)4:5
(5)3:1
(6)0.4mol
(7)1.43
【分析】在标准状况下,由CO和CO2组成的混合气体8.96L,物质的是为
8.96g
=0.4mol,设CO的物质的量为x,则CO2的物质的量为(0.4-x),
22.4L/mol
由此可建立如下等式:28x+44(0.4-x)=12.8,则x=0.3mol,0.4-x=0.1mol。
12.8g
【详解】(1)混合气体的平均摩尔质量是=32g/mol。答案为:32g/mol;
0.4mol
0.3mol
(2)CO的体积分数是100%=75%。答案为:75%;
0.4mol
0.3mol28g/mol
(3)CO的质量分数是100%=65.625%。答案为:65.625%;
12.8g
(4)由分析可知,CO的物质的量为0.3mol,CO2的物质的量为0.1mol,
则C和O的原子个数比0.4mol:0.5mol=4:5。答案为:4:5;
(5)CO和CO2的物质的量比是0.3mol:0.1mol=3:1。答案为:3:1;
(6)由分析可知,CO、CO2的物质的量共为0.4mol,则碳原子的物质的量
是0.4mol。答案为:0.4mol;
12.8g
(7)混合气体的密度为≈1.43g/L。答案为:1.43。
8.96L
8.(2023秋·湖南长沙·高一统考期末)在紫外线作用下,氧气可转化为臭
氧:3O22O3,低空臭氧的浓度过高时对人体有害,因此要尽量避免在阳
光强烈照射的中午前后进行户外活动。
(1)O2转化为O3属于________(填“化学”或“物理)变化。
(2)同温同压下,等体积的O2(g)和O3(g)的分子数之比为________。
(3)1.6gO2和O3的混合气体中含有氧原子的数目为________(用NA表示阿伏
加德罗常数的值)。
【答案】(1)化学
(2)1:1
(3)0.1NA
【详解】(1)O2转化为O3有新物质生成,属于化学变化;
(2)根据阿伏伽德罗定律,同温同压下,等体积的O2(g)和O3(g)的分子数
之比为1:1;
(3)1.6gO2和O3的混合气体中只含氧原子,含有氧原子的数目为
1.6g
N0.1N。
16g/molAA
9.(2020秋·云南昆明·高一昆明八中校考期中)回答下列问题
(1)有以下物质:①石墨;②铝;③乙醇;④氨水;⑤二氧化碳;⑥碳酸钠
固体;⑦氢氧化钡溶液;⑧纯醋酸;⑨氧化钠固体;⑩氯化氢气体。
其中该状态下能导电的是___________;属于电解质的是___________。
(2)在标准状况下,CO和CO2的混合气体共39.2L,质量为61g,则CO2为
___________mol,混合气体的平均摩尔质量为___________(保留1位小数)。
(3)同温同压下,同体积的甲烷(CH4)和二氧化碳中,原子数之比为
___________,密度之比为___________。
(4)在标准状况下,4gH2、11.2LO21molH2O中,所含分子数最多的是
___________,体积最小的是___________。
【答案】(1)①②④⑦⑥⑧⑨⑩
(2)0.7534.9g·mol−1
(3)5:34:11
(4)H2H2O
【详解】(1)①石墨、②铝存在能自由移动的电子而能导电,④氨水、⑦
氢氧化钡溶液,有能自由移动的阴、阳离子而能导电,故该状态下能导电的
是①②④⑦;电解质是指在水溶液中或熔融状态下能够导电的化合物,酸、
碱、盐、活泼金属氧化物和水是电解质,则属于电解质的是⑥⑧⑨⑩。
39.2L
(2)混合气体物质的量==1.75mol,设混合气体中CO、CO2的
22.4Lmol1
x+y=1.75
物质的量分别为xmol、ymol,则有,解得x=1.0,y=0.75,
28x+44y=61
61g−1
即n(CO2)=0.75mol;混合气体的平均摩尔质量为34.9g·mol。
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