高一化学学习课件：1.3.2 气体摩尔体积（鲁科版必修1）

欢迎进入化学课堂 典例1 下列叙述中 正确的是A 1molH2的质量只有在标准状况下才约为2gB 在标准状况下某气体的体积是22 4L 则可认为该气体的物质的量约是1molC 在20 时 1mol的任何气体的体积总比22 4L大D 1molH2和O2的混合气体 在标准状况下的体积是44 8L 思路点拨 解答本题应注意以下两点 1 气体的质量 物质的量与温度 压强无关 2 应用气体摩尔体积22 4L mol 1计算时 应注意是标准状况下的气体 自主解答 选B 气体的质量只与气体的摩尔质量和气体的物质的量有关 与气体的温度 压强无关 A选项不正确 22 4L mol 1是在特定条件下的气体摩尔体积 所以在标准状况下 某气体的体积是22 4L 则可以认为该气体的物质的量约是1mol B选项正确 由于气体摩尔体 积与气体的温度 压强有关 因此仅温度确定 而压强不定 1mol气体的体积自然不能确定 也就是说在20 时 1mol的任何气体的体积可能比22 4L大 也可能比22 4L小 还可能等于22 4L C选项不正确 在标准状况下 1mol任何气体 可以是纯净气体 也可以是混合气体 的体积都约是22 4L 包括混合气体 D项错误 互动探究 上述C项改成 在20 1个大气压时 1mol的任何气体的体积总比22 4L大 是否正确 提示 正确 该状况下与标准状况下的大气压相同 但是温度比标准状况下的温度高 而温度升高 气体分子间的平均距离要变大 所以气体体积变大 变式训练 下列叙述正确的是 A 气体的摩尔体积为22 4L molB 1molO2的质量为32g 它所占的体积是22 4LC 标准状况下 1molH2O所占的体积是22 4LD 标准状况下 22 4L的任何气体的物质的量都是1mol 解析 选D 在标准状况下气体摩尔体积为22 4L mol A项没有指出所处的状况 A项错误 1molO2的质量为32g B项未指明是在标准状况下 故它所占的体积不一定是22 4L B项错误 气体摩尔体积仅适用于气体 水在标准状况下不是气体 C项错误 典例2 双选 两个体积相同的容器 一个盛有NO 另一个盛有N2和O2 在同温 同压下 两容器内的气体一定具有相同的A 原子总数B 质子总数C 分子总数D 质量 思路点拨 解本题的关键点有两个 自主解答 选A C 由阿伏加德罗定律可知 在同温 同压下 同体积的任何气体含有相同的分子数 故两容器内分子总数相等 由于3种气体都是双原子分子 故原子总数一定相等 又由于N和O原子的质子数和摩尔质量不同 则质子总数和质量不一定相同 只有当N2和O2的物质的量之比为1 1时 两容器内质子总数和质量才相同 互动探究 若把题设条件改成 另一个盛有等物质的量的N2和O2 则选择项应该是什么 提示 若把题设改成 另一个盛有等物质的量的N2和O2 则由于等物质的量的两种气体恰好反应生成与第一个容器体积相等的NO气体 所以选择项中的四个选项均为正确选项 变式训练 在同温同压下 分子数目相同的任意两种气体 下列说法正确的是 A 体积都是22 4LB 密度相同C 所占的体积相同D 原子数目一定相同 解析 选C 同温同压 不一定指标准状况 分子数目相同 不能确定具体的物质的量 无法算出准确体积 故A错误 同温同压 密度之比等于相对分子质量之比 两种气体的相对分子质量不一定相等 B项错 同温同压下 相同体积的任何气体的分子数相同 C项正确 气体的分子式不确定 原子数目也能不确定 D项错误 典例 2011 绍兴高一检测 在一定条件下 某化合物X受热分解 2XA 2B 4C 测得反应后生成的混合气体对H2的相对密度为11 43 在相同条件下 X的相对分子质量是A 11 43B 22 85C 80 01D 160 02 思路点拨 根据相对密度求混合气体的平均相对分子质量 根据质量守恒求2molX的质量 X的相对分子质量 自主解答 选C 根据质量守恒定律 2molX生成7mol混合气体 X的摩尔质量为 互动探究 如何通过相对密度求算混合气体的平均相对分子质量 提示 由阿伏加德罗定律的推论可得 同温 同压下 1 2 M1 M2 相对 所以知道相对密度只需要用M1 M2 相对 即可求出相对分子质量 变式训练 2011 延边高一检测 同温同压下 某容器充满O2重116g 若充满N2重114g 现充满某气体重122g 则该气体的相对分子质量为 A 16B 44C 32D 28 解析 选B 解答本题关键是容器质量不变体积不变 再根据阿伏加德罗定律推论 同温同压下 相同体积的气体具有相同物质的量 可得 解得m 容器 100g 则n 气体 则M 气体 故该气体的相对分子质量为44 典例 下列说法中正确的是A 标准状况下 33 6LH2O含有9 03 1023个H2O分子B 常温常压下 2g氢气含有的原子数为1 204 1024个C 同温同压下 相同体积的任何气体所含的原子数相等D 22 4L气体所含分子数一定大于11 2L气体所含分子数 易错选项 D 易错剖析 1 易错选项分析本题易错选D的原因在于忽略了气体体积大小主要取决于气体分子之间平均距离的大小 而气体分子之间平均距离的大小又与温度和压强有关 在未指明温度和压强的情况下 气体体积大小及所含分子数的多少是无法进行比较的 上述D项说法中未指明气体体积是否在相同条件下测定 所以错误 2 其他错误选项分析 标准答案 B 1 下列叙述正确的是 A 一定温度 压强下 气体体积由其分子的大小决定B 一定温度 压强下 气体体积由气体的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为22 4LD 不同的气体 若体积相等 则它们所含的分子数一定相等 解析 选B 一定温度和压强下 气体体积主要由其物质的量决定 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 其不一定是22 4L 不同的气体 体积相等时 物质的量不一定相等 因为不一定在相同状况下 所以分子数也不一定相等 2 2011 合肥高一检测 下列叙述正确的是 A 1molH2O的质量为18g molB CH4的摩尔质量为16gC 3 01 1023个SO2分子的质量为32gD 标准状况下 1mol任何物质的体积均为22 4L 解析 选C 质量的单位为g 而不是g mol 1 A错 摩尔质量的单位为g mol 1而不是g B错 3 01 1023个SO2分子的物质的量为0 5mol 则质量为0 5mol 64g mol 1 32g C正确 标准状况下1mol任何 气体 的体积均为22 4L 而非 物质 D不正确 3 NA为阿伏加德罗常数的值 下列有关说法正确的是 A 标准状况下 相同体积的氢气与水所含的分子数目相同B 标准状况下 22 4L以任意比混合的氢气 二氧化碳的混合气体所含的分子数为NAC 常温常压下 铁与盐酸发生置换反应 生成22 4L氢气 则参加反应的铁原子的个数为NAD 标准状况下 22 4LHe所含核外电子数为4NA 解析 选B 4 2011 成都高一检测 在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2和O3气体 当这两个密闭容器中温度和气体密度相等时 下列说法正确的是 A 两种气体的压强相等B O2比O3的质量小C 两种气体的分子数相等D 两种气体的氧原子数相等 解析 选D 由m V可知 体积和密度均相同的O2和O3质量也相等 N O2 N O3 n O2 n O3 设m O2 m O3 xO2中N O N O2 2O3中N O N O3 3故两种气体的原子数相等 T和V相同 则p O2 p O3 n O2 n O3 3 2 5 下列叙述正确的是 标准状况下 0 2mol任何物质的体积均为4 48L 若1mol气体的体积为22 4L 则它一定处于标准状况下 标准状况下 1LHCl和1LH2O的物质的量相同 标准状况下 1gH2和14gN2的体积相同 28gCO的体积为22 4L 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 在同温同体积时 气体物质的物质的量越大 则压强越大 同温同压下 气体的密度与气体的相对分子质量成正比A B C D 解析 选D 综合以上分析 答案选D 6 1 2molO2和3molO2的质量之比为 分子数之比为 同温同压的密度之比为 含氧原子数之比为 同温同压的体积之比为 2 气体化合物A分子式可表示为OxFy 已知同温同压下10mLA受热分解生成15mLO2和10mLF2 则A的化学式为 推断的依据为 解析 1 本题考查的是物质的量的应用 根据物质的量与其他量的关系把物质的量转化成要求的量 还考查了阿伏加德罗定律的运用 运用时注意所处的条件 2 根据质量守恒定律和阿伏加德罗定律 写出分解方程式为2OxFy3O2 2F2 则A的化学式为O3F2 答案 1 2 32 31 12 32 3 2 O3F2阿伏加德罗定律和质量守恒定律 一 选择题 本题包括5小题 每小题4分 共20分 1 下列说法正确的是 A 1mol任何气体的体积都约是22 4LB 20 1 0 105Pa 同体积的O2 CO2含有相同的分子数C 1mol气态物质 当体积为22 4L时 该气体一定处于标准状况D 2mol气体体积约为44 8L 解析 选B A D中未指明是否在标准状况下 无法计算 根据阿伏加德罗定律 同温同压下 同体积的任何气体都含有相同数目的分子 故B正确 C中 1mol气态物质在非标准状况时 体积也有可能等于22 4L 2 同温同压下 等质量的下列气体所占有的体积最大的是 A O2B CH4C CO2D SO2 解析 选B 质量相等的气体 摩尔质量越小 其物质的量越大 同温同压下所占有的体积越大 四个选项中CH4的摩尔质量最小 所以选B 3 下列各组中两种气体的分子数一定相等的是 A 温度相同 体积相同的O2和N2B 质量相等 密度不等的N2和COC 体积相同 压强相等的CO和N2D 压强相同 体积相同的O2和H2 解析 选B A中温度 体积相同时 压强不一定相同 所以A不正确 B中质量相等 由于N2和CO的摩尔质量相等 根据公式n m M可知 两者的物质的量一定相等 所以分子数一定相等 C中温度不一定相等 所以两者在体积相等的条件下分子数不一定相等 D项同C项的原理相同 综合以上分析 答案选B 4 2011 福州高一检测 下列说法正确的是 A 32gO2占有的体积约为22 4LB 22 4LN2含有阿伏加德罗常数个氮分子C 在标准状况下 22 4L水的质量约为18gD 22gCO2与标准状况下11 2LHCl含有相同的分子数 解析 选D A项 32gO2的体积只有在标准状况下才约是22 4L B项 22 4LN2只有在标准状况下 其物质的量才是1mol 才含有阿伏加德罗常数个氮分子 C项 标准状况下 水不是气体 22 4L水的物质的量不是1mol 质量不是18g D项 22gCO2和标准状况下11 2LHCl的物质的量相等 含有相同的分子数 5 下列说法不正确的是 NA表示阿伏加德罗常数的值 A 在常温 常压下 11 2L氯气中含有的分子数小于0 5NAB 在常温 常压下 氦气为1mol时含有的原子数为NAC 32g氧气所含电子数为16NAD 28gCO和CO2的混合物含有的分子数为NA 解析 选D A项 常温是25 对于气体 温度越高 分子间的距离越大 体积越大 所以常温常压下11 2L氯气若在标准状况下 其体积小于11 2L 物质的量小于0 5mol 分子数小于0 5NA B项 氦气是单原子分子 1mol氦气含NA个原子 C项 32g氧气的物质的量为1mol 1个O2分子含16个电子 所以C项正确 CO和CO2的混合气体的平均摩尔质量大于28g mol 1 所以28g混合气体的物质的量小于1mol 分子数小于NA 二 非选择题 本题包括3小题 共30分 6 8分 2011 绍兴高一检测 1 质量相等的HCl CO2 NH3 CH4四种气体中 含有分子数由多到少的顺序是 在相同温度和相同压强条件下 体积最大的是 2 2gH2所含原子的数目是 标准状况下的体积是 L 3 在一定温度和压强下 30体积气体A2跟10体积的气体B2化合生成20体积某气体C 则该反应的化学方程式为 气体C的化学式用A B表示 解析 1 由于四种气体质量相等 由n 可得 摩尔质量越大 物质的量越小 所含分子数目就越少 则分子数目由多到少的顺序是CH4 NH3 HCl CO2 同温同压下 体积之比等于物质的量之比 则体积最大的是CH4 2 2gH2的物质的量为 1mol 又由于H2是双原子分子 则原子数为 1mol 2 6 02 1023mol 1 1 204 1024标准状况下体积 1mol 22 4L mol 1 22 4L 3 根据阿伏加德罗定律推论可知 同温同压下体积之比等于物质的量之比等于分子数之比 则由题可知 N A2 N B2 N C 3 1 2 则由质量守恒定律可得方程式为 3A2 B2 2A3B 答案 1 CH4 NH3 HCl CO2CH4 2 1 204 102422 4 3 3A2 B2 2A3B 7 10分 标准状况下的甲烷和一氧化碳的混合气体8 96L 其质量为7 60g 则混合气体平均相对分子质量为 混合气体中甲烷的体积为 一氧化碳的质量为 解析 混合气体的物质的量为 0 4mol 平均相对分子质量为19 设CO的物质的量为x 则有 7 60g x 28g mol 1 0 4mol x 16g mol 1 求得x 0 1mol n CH4 0 3mol V CH4 6 72L m CO 0 1mol 28g mol 1 2 8g 答案 196 72L2 8g 8 12分 挑战能力 一定量的液态化合物XY2 在一定量O2中恰好完全反应 XY2 l 3O2 g XO2 g 2YO2 g 冷却后在标准状况下 测得生成物的体积为672mL 则 1 反应前O2的体积是 mL 2 化合物XY2的物质的量是 3 在XY2分子中 X Y两元素质量比为3 16 则X Y两元素相对原子质量之比为 解析 由方程式可知 反应前后气体体积不变 所以反应前氧气体积为672mL n XY2 0 01mol 设X Y的摩尔质量分别为x y 由XY2中X Y质量比为3 16得 1 2 故答案 1 672 2 0 01mol 3 3 8 实验设计 已知化学反应 S s O2 g SO2 g 加热使硫粉与O2反应 冷却至室温时观察水银柱变化 通过水银柱是否变化确定大试管中气体体积与分子数之间的关系 实验用品 大试管 带弯曲玻璃管的橡皮塞 铁架台 酒精灯 研细的硫粉 氧气 水银 红笔 实验装置及步骤 1 将如图装置装好后固定到铁架台上 待内外气体压强不再变化时 用红笔在玻璃管上标出水银柱液面刻度 2 用酒精灯加热试管底部 可以看到研细的硫粉在试管中燃烧 当瓶中氧气消耗完时火焰熄灭 已知该反应是放热反应 3 反应结束后 让其自然冷却 思考探究 1 保证本实验成功的关键是什么 提示 应保证装置气密性良好 2 硫粉在大试管中充分燃烧后 水银柱液面如何变化 提示 水银柱左管液面上升 右管液面下降 3 大试管自然冷却到室温 水银柱液面如何变化 提示 水银柱液面又回到原来标定的刻度 4 硫粉燃烧后 再恢复到室温时 水银柱液面和硫粉燃烧前相同 据此 你能得出什么样的结论 提示 相同温度和压强下 相同体积的任何气体都具有相同的分子数 合理即可 Thankyou 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全