鲁科版化学必修1 第一章 认识化学科学 第3节 化学中常用的物理量——物质的量 第2课时

精品资料 第第 2 2 课时课时 气体摩尔体积气体摩尔体积 1 1了解气体摩尔体积的概念。了解气体摩尔体积的概念。 2 2理解物质的量、气体摩尔体积和气体体积之间的关系。理解物质的量、气体摩尔体积和气体体积之间的关系。 3 3了解影响气体体积的因素。了解影响气体体积的因素。 4 4理解理解阿伏加德罗定律的内容及其推论。阿伏加德罗定律的内容及其推论。 知知 识识 清清 单单 一、气体摩尔体积一、气体摩尔体积 1 1 定义： 单位定义： 单位物质的量物质的量的气体所占有的的气体所占有的体积体积。 符号。 符号V Vm m， 单位单位 LmolLmol1 1( (或或 L/mol)L/mol)和和 m m3 3 molmol1 1( (或或 m m3 3/mol)/mol)。 2 2计算公式：计算公式：V Vm mV Vn n。 3 3影响气体摩尔体积的因素。影响气体摩尔体积的因素。 (1)(1)气体摩尔体积的数值取决于气体所处的气体摩尔体积的数值取决于气体所处的温度温度和和压强压强。 (2)(2)标准状况下标准状况下( (即即 0 0_ _和和 101101_ _kPakPa) )，气体摩尔体积约为气体摩尔体积约为 22.422.4_ _L Lmolmol1 1。 1 1在标准状况下在标准状况下，气体体积为气体体积为 22.4 L22.4 L，在非标准状况下在非标准状况下，1 mol1 mol 气体体积一定不是气体体积一定不是 22.4 22.4 L L 吗？吗？ 答案：不一定答案：不一定，因为影响气体体积的因素是温度、压强两个条件因为影响气体体积的因素是温度、压强两个条件，非标准状况下非标准状况下 1 mol1 mol气体的体积也可能是气体的体积也可能是 22.4 L22.4 L。 二、阿伏加德罗定律二、阿伏加德罗定律 1 1影响物质体积的因素。影响物质体积的因素。 2 2在相同状况下在相同状况下，1 mol1 mol 不同固体或不同液体的体积为什么不同？不同固体或不同液体的体积为什么不同？ 对于固体和液体来说对于固体和液体来说，它们之间的微粒间距很小它们之间的微粒间距很小，所以它们的体积主要取决于微粒的大所以它们的体积主要取决于微粒的大小。由于不同物质微粒大小不同小。由于不同物质微粒大小不同，所以所以 1 mol1 mol 这些物质的体积大小也会不同。这些物质的体积大小也会不同。 2 2阿伏加德罗定律。阿伏加德罗定律。 同温同压下同温同压下，相同体积的任何气体含有相同体积的任何气体含有相同数目相同数目的分子数。的分子数。 活活 学学 活活 用用 1 1在指定的条件下在指定的条件下，下列各物质的体积由大到小的顺序是下列各物质的体积由大到小的顺序是(D)(D) 1 mol CO1 mol CO2 2气体气体( (常温常压常温常压) ) 1.5 mol O1.5 mol O2 2( (常温常压常温常压) ) 56 g56 g 铁块铁块( (常温常压常温常压) ) 120 120 ，常压下常压下，5 mol5 mol 水蒸气水蒸气 A A B B C C D D 解析：同温同压下的气体解析：同温同压下的气体，微粒数目越多微粒数目越多，所占体积越大。微粒数目相同时所占体积越大。微粒数目相同时，V V固体固体V V气气体体。 2 2标准状况下标准状况下，33.6 L Cl33.6 L Cl2 2的物质的量是的物质的量是 1.51.5molmol，0.5 mol O0.5 mol O2 2所占体积是所占体积是 11.211.2 升；升；标准状况下标准状况下，含有含有 1 mol Cl1 mol Cl2 2和和 1.5 mol O1.5 mol O2 2的混合气体所占体积是的混合气体所占体积是 5656 升。升。 解析：解析：标准状况下标准状况下，n nV V（ClCl2 2）V Vm m33.6 L33.6 L22.4 L22.4 Lmolmol1 11.5 mol1.5 mol，V V(O(O2 2) )n nV Vm m0.5 0.5 mol22.4 Lmolmol22.4 Lmol1 111.2 L11.2 L 同温同压下的混合气体体积等于各成分气体体积之和同温同压下的混合气体体积等于各成分气体体积之和，所以所以V V( (混混) )V V(Cl(Cl2 2) )V V(O(O2 2) )1 1 mol22.4 Lmolmol22.4 Lmol1 11.5 mol22.4 Lmol1.5 mol22.4 Lmol1 156 L56 L 3 3同温同压下同温同压下，相等体积的相等体积的 H H2 2和和 O O2 2所含分所含分子数比为子数比为 1111，原子数比为原子数比为 1 11 1，物质的量物质的量比为比为 1 11 1，质量比为质量比为 1 11616。 水水 平平 测测 试试 1 1下列叙述正下列叙述正确的是确的是(B)(B) A A一定温度、压强下一定温度、压强下，气体体积由其分子的大小决定气体体积由其分子的大小决定 B B一定温度、压强下一定温度、压强下，气体体积由气体的物质的量的多少决定气体体积由气体的物质的量的多少决定 C C气体摩尔体积是指气体摩尔体积是指 1 mol1 mol 任何气体所占的体积为任何气体所占的体积为 22.4 L22.4 L D D不同的气体不同的气体，若体积相等若体积相等，则它们所含的分子数一定相等则它们所含的分子数一定相等 解析：在一定温度和压强下解析：在一定温度和压强下，气体体积由气体的物质的气体体积由气体的物质的量多少决定量多少决定，A A 错错，B B 正确。气体正确。气体摩尔体积是描述在一定温度和压强下单位物质的量的气体所占的体积摩尔体积是描述在一定温度和压强下单位物质的量的气体所占的体积，而在标准状况下而在标准状况下V Vm m22.4 Lmol22.4 Lmol1 1，故故 C C 错。不同的气体错。不同的气体，只有在同温同压下只有在同温同压下，同体积才等分子数同体积才等分子数，故故 D D 错。错。 2 2伦敦奥运会火伦敦奥运会火炬燃烧的燃料主要成分是气体丙烷炬燃烧的燃料主要成分是气体丙烷( (分子式为分子式为 C C3 3H H8 8) )。下列关于丙烷的说。下列关于丙烷的说法中正确的是法中正确的是(D)(D) A A1 mol C1 mol C3 3H H8 8的气体体积为的气体体积为 22.4 L22.4 L B B常温常压下常温常压下，11.2 L C11.2 L C3 3H H8 8的物质的的物质的量为量为 0.5 mol0.5 mol C C5 5 L CL C3 3H H8 8和和 5 L CO5 L CO2 2的质量相等的质量相等 D D丙烷在标准状况下的密度为丙烷在标准状况下的密度为 1.96 gL1.96 gL1 1 解析：解析：A A 项缺条件；项缺条件；B B 项缺常温常压下项缺常温常压下V Vm m，无法计算；无法计算；C C 项缺条件项缺条件，无法比较其物质的量；无法比较其物质的量；D D 项由项由M MV Vm m 得得标标M MV Vm m44 g44 gmolmol1 122.4 L22.4 Lmolmol1 11.1.96 gL96 gL1 1。 3 3用用N NA A表示阿伏加德罗常数的值表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是下列说法中正确的是(D)(D) A A1 mol N1 mol N2 2所含有的原子数为所含有的原子数为N NA A B B标准状况下标准状况下，22.4 L22.4 L 氦气含有氦气含有 2 2N NA A个原子个原子 C C标准状况下标准状况下，22.4 L22.4 L 氯化氢所含的原子数为氯化氢所含的原子数为N NA A D D24 g O24 g O2 2分子和分子和 24 g O24 g O3 3分子所含的氧原子数目相等分子所含的氧原子数目相等 解析：解析：1 mol N1 mol N2 2含有含有 2 mol N2 mol N，即含即含 2 2N NA A个个 N N 原子原子，故故 A A 项错误；标准状况下项错误；标准状况下，22.4 L He22.4 L He为为 1 mol1 mol，HeHe 为单原子分子为单原子分子，1 mol He1 mol He 含有含有N NA A个原子个原子，故故 B B 项错误；项错误；n n(HCl)(HCl)22.4 L22.4 L22.4 L22.4 Lmolmol1 11 mol1 mol，n n( (原子原子) )2 2n n(HCl)(HCl)2 mol2 mol，即含即含 2 2N NA A个原子个原子，故故 C C 项错误；项错误；24 g O24 g O2 2和和 24 g O24 g O3 3所含所含n n(O)(O)24 g24 g16 g16 gmolmol1 11.5 mol1.5 mol，均含均含 1.51.5N NA A个个 O O 原子原子，故故 D D 项正确。项正确。 4 4COCO2 2和和 N N2 2的混合气体对氢气的相对密度为的混合气体对氢气的相对密度为 2020，则该混合气体的平均摩尔质量为则该混合气体的平均摩尔质量为(D)(D) A A20 g20 gmolmol1 1 B B30 g30 gmolmol1 1 C C15 g15 gmolmol1 1 D D40 g40 gmolmol1 1 解析：根据解析：根据M MM M（H H2 2）（H H2 2）2020，得得M M2020M M(H(H2 2) )20202 g2 gmolmol1 140 gmol40 gmol1 1。 5 5下列说法中正确的是下列说法中正确的是(B)(B) A A标准状况下标准状况下，33.33.6 L H6 L H2 2O O 含有含有 9.03109.03102323个个 H H2 2O O 分子分子 B B常温常压下常温常压下，2 g2 g 氢气含有的原子数为氢气含有的原子数为 1.204101.204102424 个个 C C同温同压下同温同压下，相同体积的任何气体所含的原子数相等相同体积的任何气体所含的原子数相等 D D22.4 L22.4 L 气体所含分子数一定大于气体所含分子数一定大于 11.2 L11.2 L 气体所含分子数气体所含分子数 6 6下列说法正确的是下列说法正确的是(D)(D) A A32 g O32 g O2 2占有的体积约为占有的体积约为 22.4 L22.4 L B B22.4 L N22.4 L N2 2含阿伏加德含阿伏加德罗常数个氮分子罗常数个氮分子 C C在标准状况下，在标准状况下，22.4 L22.4 L 水的质量约为水的质量约为 18 g18 g D D22 g22 g 二氧化碳与标准状况下二氧化碳与标准状况下 11.2 L HCl11.2 L HCl 含有相同的分子数含有相同的分子数 7 7在标准状况下在标准状况下，5.6 L5.6 L 氢气、氢气、33 g33 g 二氧化碳和二氧化碳和 0.5 mol0.5 mol 氯气。氯气。 (1)(1)其中物质的量最大的是其中物质的量最大的是_，质量最小的是质量最小的是_； (2)(2)物质所含分子数目最多的是物质所含分子数目最多的是_，所含原子数目最多的是所含原子数目最多的是_； (3)(3)物质所占体积最大的是物质所占体积最大的是_，这三种气体的体积比为这三种气体的体积比为_。 解析：解析：H H2 2：n n(H(H2 2) )5.6 L5.6 L22.4 L22.4 Lmolmol1 10.25 mol0.25 mol， m m(H(H2 2) )0.25 mol2 gmol0.25 mol2 gmol1 10.5 g0.5 g， 含分子数含分子数 0.250.25N NA A，原子，原子数数 0.50.5N NA A。 C CO O2 2：n n(CO(CO2 2) )33 g33 g44 g44 gmolmol1 10.75 mol0.75 mol， V V(CO(CO2 2) )0.75 mol22.4 Lmol0.75 mol22.4 Lmol1 116.8 L16.8 L， N N(CO(CO2 2) )0.750.75N NA A，N N( (原子原子) )30.7530.75N NA A2.252.25N NA A。 ClCl2 2：V(ClV(Cl2 2) )0.5 mol22.4 Lmol0.5 mol22.4 Lmol1 111.2 L11.2 L， N N(Cl(Cl2 2) )0.50.5N NA A，N N( (原原子子) )N NA A， m m(Cl(Cl2 2) )0.5 mol71 gmol0.5 mol71 gmol1 135.5 g35.5 g。 答案：答案：(1)CO(1)CO2 2 H H2 2 (2)CO(2)CO2 2 COCO2 2 (3)CO(3)CO2 2 V V(H(H2 2)V V(CO(CO2 2)V V(Cl(Cl2 2) )132132 8 8某双原子分子构成的气体某双原子分子构成的气体，其摩尔质量为其摩尔质量为M M g gmolmol1 1，该气体的质量为该气体的质量为m m g g，阿伏加阿伏加德罗常数为德罗常数为N NA A，则：则： (1)(1)该气体在标准状况该气体在标准状况下的体积为下的体积为_L L； (2)(2)该气体在标准状况下的密度为该气体在标准状况下的密度为_g gL L1 1； (3)(3)该气体所含的原子总数为该气体所含的原子总数为_个；个； (4)(4)该气体的一个分子的质量为该气体的一个分子的质量为_g g。 解析：气体的物质的量为解析：气体的物质的量为n nm m g gM M g gmolmol1 1m mM M molmol，在标准状况下在标准状况下，V Vm m22.4 Lmol22.4 Lmol1 1，V Vn nV Vm mm mM M molmol22.4 L22.4 Lmolmol1 122.422.4m mM M L L；标准状况下；标准状况下，M MV Vm mM M g gmolmol1 122.4 L22.4 Lmolmol1 1M M22.4 22.4 g gL L1 1；气体中含有原子数为；气体中含有原子数为m mM M molmol2 2N NA A2 2mNmNA AM M；一个分子的质量为：；一个分子的质量为：m m g gm mM MN NA AM MN NA A g g。 答案：答案：(1)(1)22.422.4m mM M (2)(2)M M22.422.4 (3)(3)2 2mNmNA AM M (4)(4)M MN NA A 素素 能能 提提 高高 9 9下列条件下下列条件下，两瓶气体所含原子数一定相等的是两瓶气体所含原子数一定相等的是(A)(A) A A同质量、不同密度的同质量、不同密度的 N N2 2和和 COCO B B同温度、同体积的同温度、同体积的 H H2 2和和 N N2 2 C C同体积、同密度的同体积、同密度的 C C2 2H H4 4和和 C C2 2H H6 6 D D同压强、同体积的同压强、同体积的 N N2 2O O 和和 COCO2 2 解析：解析：A A 项项 N N2 2和和 COCO 摩尔质量相同摩尔质量相同，质量相同时质量相同时，物质的量相同物质的量相同，分子数相同分子数相同，所含原子所含原子数也相同；数也相同；B B 项同温、同体积而压强不同时项同温、同体积而压强不同时，H H2 2和和 N N2 2的物质的量不同的物质的量不同，原子数也不同；原子数也不同；C C 项同项同体积、同密度时两种气体的质量相同体积、同密度时两种气体的质量相同，但摩尔质量不同但摩尔质量不同，分子数不同分子数不同，原子数也不同；原子数也不同；D D 项当项当同压、同体积时同压、同体积时，其温度和物质的量不一定相同其温度和物质的量不一定相同，则原子个数不一定相同。则原子个数不一定相同。 1010(1)(1)在标准状况下在标准状况下，COCO 和和 COCO2 2混合气体的质量为混合气体的质量为 36 g36 g，体积为体积为 22.4 L22.4 L，则则 COCO 所占的所占的体积为体积为_L L，质量为质量为_g g，COCO2 2的分子数的分子数为为_个。个。 (2)(2)在一定温度和压强下在一定温度和压强下， 1 1 体积体积 X X2 2(g)(g)和和 3 3 体积体积 Y Y2 2(g)(g)化合生成化合生成 2 2 体积的一种气态化合物体积的一种气态化合物，则该化合物的分子式为则该化合物的分子式为_。 A AXYXY3 3 B BXY CXY CX X3 3Y DY DX X2 2Y Y3 3 解析：解析：(1)(1) n n（COCO） n n（COCO2 2）1 12828n n（COCO）4444n n（COCO2 2）3636 解得：解得：n n(CO)(CO)n n(CO(CO2 2) )0.5 mol0.5 mol。 V V(CO)(CO)0.5 mol22.4 Lmol0.5 mol22.4 Lmol1 111.2 L11.2 L。 m m(CO)(CO)0.5 mol28 gmol0.5 mol28 gmol1 114 g14 g。 N N(CO(CO2 2) )0.50.5N NA A。 (2)(2)等温等压时等温等压时，气体体积之比等于其物质的量之比气体体积之比等于其物质的量之比，也等于其分子数目之比。反应方程也等于其分子数目之比。反应方程式可表示为式可表示为 X X2 2(g)(g)3Y3Y2 2(g)(g)= =2X2Xa aY Yb b(g)(g)。由原子守恒可知。由原子守恒可知a a1 1，b b3 3，即产物化学式为即产物化学式为 XYXY3 3。 答案：答案：(1)11.2(1)11.2 1414 0.50.5N NA A (2)A(2)A