1、第2课时气体摩尔体积课程标准核心素养运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算。宏观辨识与微观探析：建立气体的体积、物质的量、质量之间的关系，气体的体积与化学方程式中化学计量数的关系及其应用；并从微观的角度探究分析影响气体体积的因素。气体摩尔体积1影响气体体积的因素相同条件(同温同压)下，任何气体分子间的距离几乎相等。2气体摩尔体积(1)气体摩尔体积概念：在一定温度和压强下，_的气体所占有的体积。符号：_。单位：_或m3mol1。气体摩尔体积(Vm)、物质的量(n)与气体体积(V)之间的关系：Vm_。(2)标准状况下的气体摩尔体积标准状况的含义：温度为_、压强为_。标准状况
2、下气体的摩尔体积约为_。使用标准状况下的气体摩尔体积22.4 Lmol1时，要注意物质的状态和所处的状况。自我校对：压强分子数目平均距离单位物质的量VmLmol10 101 kPa22.4 Lmol11应用气体摩尔体积解题时的“四注意”(1)条件：标准状况，即0 、101 kPa；(2)标准：1 mol，即分子数为6.021023；(3)对象：气体，可为单一气体，也可为混合气体；(4)数值：约为22.4 L，非精确值。2根据标准状况下气体摩尔体积进行的有关计算(1)气体的物质的量：n；(2)气体的摩尔质量：M22.4(的单位是 gL1)；(3)气体的分子数：NnNANA；(4)气体的质量：mn
3、MM。1(2019四川三台中学高一第一次月考)当温度和压强一定时，决定气体体积大小的主要因素是()A分子直径的大小B分子间距离的大小C分子间引力的大小D分子数目的多少解析：选D。影响气体体积大小的因素有分子直径的大小、分子间距离的大小、分子数目的多少，在一定温度和压强下，气体分子间的平均距离近似相等，因分子间距离远大于气体分子大小，则影响其所占体积大小的主要因素是分子数目的多少。2标准状况下，0.5 mol O2的体积是()A0.5 LB12.25 LC11.2 LD22.4 L解析：选C。VnVm0.5 mol22.4 Lmol111.2 L。3下列说法中，正确的是()A一定状况下，N2的摩
4、尔体积可能恰好为11.2 L/molB在标准状况下，1 mol N2的体积是22.4 L/molC1 mol N2的体积约是22.4 L，则N2是处于标准状况D在标准状况下，H2O的摩尔体积约是22.4 L/mol解析：选A。A项，由于温度和压强影响气体摩尔体积，则一定状况下，N2的摩尔体积可能恰好为11.2 L/mol，正确；B项，在标准状况下，1 mol N2的体积是22.4 L/mol1 mol22.4 L，单位不正确，错误；C项，1 mol N2的体积约是22.4 L，气体摩尔体积为22.4 L/mol，由于温度和压强均影响气体体积，则N2不一定是处于标准状况，错误；D项，标准状况下水
5、不是气态，则水的摩尔体积不是22.4 L/mol，错误。标准状况下，气体的摩尔体积为22.4 L/mol，做题时要注意前提是标准状况，而不是常温常压，适用对象是气体，而不是液体或固体。 4(2019江川二中高一期末)标准状况下，质量相等的下列物质中体积最大的是()AN2BCl2CH2DCO2解析：选C。氮气的摩尔质量是28 g/mol、氯气的摩尔质量是71 g/mol、氢气的摩尔质量是2 g/mol、二氧化碳的摩尔质量是44 g/mol，标准状况下，气体摩尔体积是22.4 L/mol，根据VVm可知，相同质量的不同气体，其体积与摩尔质量成反比，摩尔质量最小的气体其体积最大，所以气体体积最大的是
6、氢气。质量相等的气体，摩尔质量越小，物质的量越大，相同条件下的体积也就越大。 5标准状况下，体积为8.96 L的CO和CO2的混合气体的质量为14.4 g。请回答下列问题：(1)CO的质量为_g；(2)CO的体积为_L；(3)混合气体的平均摩尔质量为_gmol1；(4)混合气体的密度为_gL1。解析：由题中信息可知，CO和CO2的混合气体的物质的量为0.4 mol。设混合气体中CO、CO2的物质的量分别为x、y，则解得：x0.2 mol，y0.2 mol。(1)m(CO)0.2 mol28 gmol15.6 g；(2)V(CO)0.2 mol22.4 Lmol14.48 L；(3)M(混)36
7、 gmol1；(4)(混)1.61 gL1。答案：(1)5.6(2)4.48(3)36(4)1.61阿伏加德罗定律及其推论阿伏加德罗定律(1)内容：_下，_的任何气体都含有_的分子。(2)适用范围：任何气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。(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”。自我校对：同温、同压相同体积相同数目阿伏加德罗定律的推论相同条件结论公式语言叙述同温同压同温同压下，体积之比等于物质的量之比，等于分子数之比同温同体积同温同体积下，压强之比等于物质的量之比，等于分子数之比同温同压同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比同温同压同体积同温同压
8、下，体积相同的气体，其质量之比等于摩尔质量之比(1)阿伏加德罗定律的推论规律是“两同定比例”。(2)适用阿伏加德罗定律推论的对象必须是气体。(3)上述关系可根据pVnRT进行推导(p压强、V气体体积、n气体物质的量、R常数、T温度)。1(2019榆林第二中学高一第二次月考)同温同压下，物质的量相等的两种气体一定()A密度相等B原子数相等C分子数相等D均为22.4 L解析：选C。A项，根据可知，两种气体的平均摩尔质量不一定相等，所以其密度不一定相等，故A错误；B项，若两种气体分子中含有相等的原子数，则原子数相等，若两种气体分子中含有的原子数不相等，则所含原子数不相等，故B错误；C项，两种气体的物
9、质的量相等，根据NnNA可知，气体分子数相等，故C正确；D项，气体不一定在标准状况下，气体的物质的量也不一定是1 mol，即体积不一定为22.4 L，故D错误。2(2019中山高一期末)同温同压下，相同质量的SO2和SO3相比较，下列有关叙述中正确的是()A分子数之比为11B原子数之比为1615C体积之比为45D密度之比为45解析：选D。同温同压下，Vm相同，结合n、VnVm、计算。A项，分子数之比等于物质的量之比，故相同质量的SO2和SO3的分子数之比为54，故A错误；B项，二氧化硫中原子的物质的量等于二氧化硫的3倍，三氧化硫中原子的物质的量等于三氧化硫的4倍，则相同质量的SO2和SO3的原
10、子数之比为(53)(44)1516，故B错误；C项，同温同压下，Vm相同，体积之比等于其物质的量之比，故相同质量的SO2和SO3的体积之比为54，故C错误；D项，同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比，故相同质量的SO2和SO3的密度之比为648045，故D正确。3(2019高安二中高一期中)在相同温度和压强下，容器A中的臭氧(O3)和容器B中的乙炔(C2H2)所含的原子数相同，则A、B两容器中气体的体积之比是()A43B34C11D23解析：选A。设臭氧(O3)的物质的量为n1，乙炔(C2H2)的物质的量为n2，则臭氧(O3)中所含的原子数为3n1，乙炔(C2H2)中所含的原子数为4n2，根据
11、题意可知，3n14n2，则。又因为相同条件下，气体体积之比等于物质的量之比，所以。课堂小结合格考训练学生用书P69(单独成册)1下列说法正确的是()A22.4 L任何气体的物质的量均为1 molB含0.2 mol H2和0.8 mol CO2的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 LC标准状况下，1 mol任何物质的体积必定都是22.4 LD22.4 L CO2和18 g H2O所含的分子数相等解析：选B。A项，22.4 L气体在标准状况下的物质的量为1 mol，A项错误；B项，含0.2 mol H2和0.8 mol CO2的混合气体在标准状况下的体积约为(0.2 mol0.8 mol)22
12、.4 L/mol22.4 L，B项正确；C项，标准状况下，1 mol任何气体的体积都约为22.4 L，对于固体、液体不能使用气体摩尔体积，C项错误；D项，没有说明CO2所处的状况，CO2的物质的量未知，水的物质的量为1 mol，故二者含有的分子数目不一定相等，D项错误。2(2019临河三中高一期中)下列物质中，其物质的量为0.2 mol的是()A2.2 g CO2B4.8 g MgC4.48 L O2D49 g H2SO4解析：选B。A项，CO2的摩尔质量为44 g/mol，2.2 g CO2的物质的量为0.05 mol，A项错误；B项，Mg的摩尔质量为24 g/mol，4.8 g Mg的物质
13、的量为0.2 mol，B项正确；C项，氧气所处状态不确定，气体摩尔体积不确定，不能计算其物质的量，C项错误；D项，H2SO4的摩尔质量为98 g/mol，49 g H2SO4的物质的量为0.5 mol，D项错误。3(2019江苏海安高级中学高一月考)在标准状况下，体积比为123所组成的N2、O2和CO2共100 g的混合气体的体积为()A11.2 LB30 LC60 LD112 L解析：选C。在标准状况下，体积比为123组成的N2、O2和CO2的混合气体，物质的量比也为123，设N2、O2和CO2的物质的量分别为x、2x、3x，则28x322x443x100，x mol，混合气体在标准状况下的
14、体积为(x2x3x)22.4 Lmol1 mol22.4 Lmol160 L。4有一种气体的质量是14.2 g，体积是4.48 L(标准状况)，则该气体的摩尔质量是()A28.4B28.4 gmol1C71D71 gmol1解析：选D。标准状况下，1 mol气体所占有的体积为22.4 L，则4.48 L(标准状况)气体的物质的量n0.2 mol，M71 gmol1。5(2019息烽一中高一期中)9.031023个CH4中，含_mol碳原子，_mol氢原子，_mol质子，_mol电子，与_个NH3含有相同数目的氢原子。标准状况下9.031023个CH4所占的体积为_。解析：9.031023个CH
15、4的物质的量是1.5 mol，1分子甲烷含有1个碳原子、4个氢原子、10个质子和10个电子，则1.5 mol CH4中含有1.5 mol碳原子、6 mol氢原子、15 mol质子、15 mol电子。由于1分子氨含有3个氢原子，则含有6 mol氢原子的氨的物质的量是6 mol32 mol，其个数为2 mol6.021023 mol11.2041024。标准状况下9.031023个CH4所占的体积为1.5 mol22.4 Lmol133.6 L。答案：1.5615151.2041024(或2NA)33.6 L等级性测试学生用书P69(单独成册)1(2019台州高一期中)下列说法中正确的是()A1
16、mol任何气体的体积都约为22.4 LB1 mol气态物质，当体积约为22.4 L时，该气体一定处于标准状况下C在标准状况下，2 mol酒精的体积约为44.8 LD常温常压下，质量为32 g的O2含有的分子数为NA解析：选D。A项，气体的体积受温度和压强的影响，一般情况下1 mol任何气体在标准状况下所占的体积都约为22.4 L，故A错误；B项，气体的体积受温度和压强的影响，1 mol气态物质，当体积约为22.4 L时，该气体可能处于标准状况下，在非标准状况时体积也有可能等于22.4 L，故B错误；C项，标准状况下，酒精是液态，气体摩尔体积不适用于酒精的体积计算，故C错误；D项，32 g氧气的
17、物质的量是1 mol，所以含有的分子数是NA，故D正确。2一定温度和压强下，30 L某种气态纯净物中含有6.021023个分子，这些分子由1.2041024个原子组成，下列有关说法中不正确的是()A该温度和压强可能是标准状况B标准状况下该纯净物若为气态，其体积约是22.4 LC该气体中每个分子含有2个原子D若O2在该条件下为气态，则1 mol O2在该条件下的体积也为30 L解析：选A。该气体的物质的量为1 mol，在该温度和压强下，1 mol该气体的体积为30 L，故不是标准状况，A项错误；若标准状况下该物质为气态，其体积为1 mol22.4 Lmol122.4 L，B项正确；该气体中每个分
18、子含有的原子数为2，C项正确；由上述分析可知，D项正确。3(2019吉安二中高一期中)标准状况下V L NH3含有a个原子，则阿伏加德罗常数是()A mol1B mol1C22.4a mol1D mol1解析：选A。首先根据公式n计算出NH3的物质的量，再根据n计算出阿伏加德罗常数。标准状况下V L NH3物质的量为 mol，与含有的原子总数的关系为 mol4NAa，所以NA mol1。4(2019玉田高一期中)在标准状况下，一氧化碳和二氧化碳的混合气体5.6 L，如果二氧化碳的质量为2.2 g，则一氧化碳的质量为()A5.6 gB4.4 gC2.8 gD1 g解析：选A。标准状况下5.6 L
19、混合气体的物质的量为0.25 mol。如果二氧化碳的质量为2.2 g，则n(CO2)0.05 mol，则一氧化碳的质量为m(0.250.05) mol28 g/mol5.6 g。5(2019舟山高一学考测试)在同温同压下，相同质量的气体X和Y，已知此时Y的体积大于X的体积，则它们的相对分子质量关系是()AMXMYBMXMYCMXMYD无法确定解析：选A。同温同压下，气体摩尔体积相同，此时Y的体积大于X的体积，则n(Y)n(X)，又知m(X)m(Y)，则MXMYn(Y)n(X)1，所以MXMY。6(2019鸡西第十九中学高一期中)下列叙述正确的是()A1.5 mol O2的体积是33.6 LB在
20、标准状况下，2 mol H2的体积是44.8 LC等质量的CO和N2的体积相等D32 g O2的物质的量是1 mol，其体积是22.4 L解析：选B。A项，未明确标准状况，不能用公式V22.4n计算气体的体积，A项错误；B项，在标准状况下，2 mol H2的体积为22.4 L/mol2 mol44.8 L，B项正确；C项，因为CO和N2的摩尔质量相等，所以等质量的CO和N2的物质的量相等，但题目没有明确两种气体所处的温度和压强是否相同，所以无法判断等质量的CO和N2的体积是否一定相等，C项错误；D项，未明确标准状况，不能用公式V22.4n计算气体的体积，D项错误。7(2019茶陵第三中学高一月
21、考)下列物质中，摩尔质量最大的是()A16 g CH4B11.2 L O2(标准状况)C9 mL H2OD0.8 mol H2SO4解析：选D。摩尔质量如果以g/mol为单位，在数值上等于该物质的相对分子质量，其与物质的质量、物质的量、体积没有关系，则四个选项中物质的摩尔质量分别是16 g/mol、32 g/mol、18 g/mol、98 g/mol，所以摩尔质量最大的是H2SO4。8(2019随州一中高一期中)44 g A和49 g B恰好完全反应生成76 g C和一定量的气体D，若D的相对分子质量为34，则生成的气体D在标准状况下的体积为()A22.4 LB11.2 LC5.6 LD44.
22、8 L解析：选B。由质量守恒定律可得m(A)m(B)m(C)m(D)，m(D)(44 g49 g)76 g17 g，气体D的物质的量为0.5 mol，故其在标准状况下的体积为0.5 mol22.4 L/mol11.2 L。9同温同压下，某容器充满O2重116 g，若充满CO2重122 g，现充满某气体重114 g，则该气体的相对分子质量为()A30B28C32D64解析：选B。同温同压下，某容器体积一定，充满任何气体物质的量都相同。设容器质量为m，该气体的相对分子质量为Mr，则有，解得m100，Mr28。10(2019遂川中学、吉安中学高一联考)有两种金属粉末的混合物15.6 g，投入足量的稀
23、硫酸中充分反应，产生5.6 L标准状况下的氢气，此混合物不可能是()AFe和ZnBAl和ZnCFe和CuDMg和Al解析：选D。标准状况下，5.6 L氢气的质量是0.5 g。根据方程式分别计算15.6 g Fe、Zn、Al、Cu、Mg与稀硫酸反应生成氢气的质量，利用平均值法分析判断。FeH2SO4=FeSO4H2，15.6 g铁生成氢气的质量为0.56 g；ZnH2SO4=ZnSO4H2，15.6 g锌生成氢气的质量为0.48 g；2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2，15.6 g铝生成氢气的质量约为1.73 g；铜与稀硫酸不反应，15.6 g铜生成氢气的质量为0；MgH2SO4=Mg
24、SO4H2，15.6 g镁生成氢气的质量为1.3 g；根据平均值法，15.6 g Mg和Al的混合物与稀硫酸反应生成氢气的质量一定大于0.5 g，故此混合物不可能是Mg和Al。11(2019重庆七校高一期末)标准状况下，0.112 L水；3.011023个氯化氢分子；13.6 g H2S气体；0.2 mol氨。下列对这四种物质的关系由小到大排列正确的是()A氢原子数：B密度：C质量：D体积：解析：选D。标准状况下，水是液体，气体摩尔体积对其不适用；n(HCl)0.5 mol；n(H2S)0.4 mol；n(NH3)0.2 mol。A项，水中H原子数N(H)2NA mol112.4NA；HCl中
25、H原子数N(H)0.5 molNA mol10.5NA；H2S气体中含有的H原子数N(H)0.4 mol2NA mol10.8NA；0.2 mol氨中含有的H原子数N(H)0.2 mol3NA mol10.6NA，所以H原子数由小到大的顺序是，A错误。B项，水的密度是1 gmL1；根据可知，气体密度与其摩尔质量成正比，HCl的摩尔质量是36.5 gmol1、硫化氢的摩尔质量是34 gmol1、氨的摩尔质量是17 gmol1，气体的密度都小于1 gmL1，所以密度由小到大的顺序是，B错误。C项，m(H2O)112 g；m(HCl)0.5 mol36.5 gmol118.25 g；m(H2S)0.
26、4 mol34 gmol113.6 g；m(NH3)0.2 mol17 gmol13.4 g，所以质量由小到大的顺序是，C错误。D项，水的体积是0.112 L；V(HCl)0.5 mol22.4 Lmol111.2 L；V(H2S)0.4 mol22.4 Lmol18.96 L；V(NH3)0.2 mol22.4 Lmol14.48 L，所以体积由小到大的顺序是，D正确。12(2019麻江一中高一期末)(1)同温同压下，等体积的O2和O3所含分子数之比为_，质量之比为_。(2)已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D，则C的摩尔质量为_。(3)在三
27、个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，当它们的温度和密度都相同时，这三种气体的压强(p)分别用p(Ne)、p(H2)、p(O2)表示，由大到小的顺序是_。解析：(1)同温同压下，等体积的O2和O3的物质的量相等，根据n可知，气体的物质的量之比等于分子数之比，即二者的分子数之比为11；根据n可知，气体的质量之比等于摩尔质量之比，即二者的质量之比为324823；(2)根据质量守恒定律知，C的质量为(162031.76) g4.24 g，C的摩尔质量M106 g/mol；(3)Ne的摩尔质量是20 g/mol，氢气的摩尔质量是2 g/mol，氧气的摩尔质量是32 g/mol，根据pVnRT推
28、导，相同温度和密度的密闭容器中，气体的压强与气体的摩尔质量成反比，则气体摩尔质量由大到小的顺序为M(O2)M(Ne)M(H2)，所以其压强由大到小的顺序是p(H2)p(Ne)p(O2)。答案：(1)1123(2)106 g/mol(3)p(H2)p(Ne)p(O2)13一定量的液态化合物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672 mL，密度为2.56 g/L。求：(1)反应前O2的体积为_。(2)化合物XY2的摩尔质量是_。(3)在XY2分子中，X、Y两元素质量之比为316，则X、Y两元素分别是_。解析：
29、(1)由题中的化学方程式XY2(l)3O2(g)=XO2(g)2YO2(g)可知，该反应是反应前后气体分子数不变的反应，即反应前后气体体积相同。因反应物中的XY2为液态，故反应前O2的体积为672 mL。(2)n(O2)0.03 mol。因XY2与O2恰好完全反应，则它们的物质的量之比为13(由化学方程式知)，故XY2的物质的量为0.01 mol。又因反应后的气体体积为672 mL，密度为2.56 g/L，则反应后气体总质量为mV2.56 g/L672103 L1.72 g。根据质量守恒定律有m(XY2)1.72 gm(O2)1.72 g0.03 mol32 g/mol0.76 g，M(XY2
30、)76 g/mol。(3)由题意知，解得，所以X为碳元素，Y为硫元素。答案：(1)672 mL(2)76 g/mol(3)碳元素、硫元素14(2019元江一中高一期中)若用NA表示阿伏加德罗常数的值，完成下列填空。(1)决定物质体积的因素：构成物质的粒子数；粒子大小；粒子间的距离。对固态、液态物质而言，它主要是由上述_(填编号，下同)决定；对气态物质而言，它主要由上述_决定。(2)标准状况下，体积为11.2 L的CO2的质量为_g，其所含原子总数是_。(3)现有m g某气体，它由双原子分子构成，它的摩尔质量为M gmol1。则：该气体的物质的量为_mol。该气体在标准状况下的体积为_ L。解析
31、：(1)对固态、液态物质而言，粒子大小远远大于粒子间的距离，可以忽略粒子间的距离，故构成物质的粒子数及粒子大小决定固体、液体的体积，故选；而对气态物质而言，粒子间的距离远远大于粒子大小，可以忽略粒子大小，故构成物质的粒子数、粒子间的距离决定气体体积大小，故选；(2)标准状况下，11.2 L二氧化碳的物质的量为11.2 L22.4 L/mol0.5 mol，其质量为0.5 mol44 g/mol22 g，其所含原子总数为NnNA30.5NA1.5NA；(3)m g该气体的物质的量为m gM g/mol mol；标准状况下气体摩尔体积Vm22.4 L/mol，该气体在标准状况下的体积为22.4 L
32、/mol mol L。答案：(1)(2)221.5NA(3)15(2019河北盐山中学高一月考)现有21.6 g由CO和CO2组成的混合气体，在标准状况下的体积为13.44 L。回答下列问题：(1)该混合气体的平均摩尔质量为_。(2)该混合气体中碳原子的质量为_。(3)该将混合气体依次通过如图所示装置，最后收集在气球中(实验在标准状况下测定)。气球中收集到的气体的摩尔质量为_。气球中收集到的气体的体积为_L。解析：混合气体在标准状况下的体积为13.44 L，根据n可知，总物质的量为n0.6 mol；氢氧化钠吸收二氧化碳，浓硫酸吸收水，气球中收集的气体是一氧化碳。(1)该混合气体的总物质的量为0
33、.6 mol，根据M可知，该混合气体的平均摩尔质量为36 gmol1；(2)设一氧化碳的物质的量为a mol，则二氧化碳的物质的量为(0.6a) mol，故28 gmol1a mol44 gmol1(0.6a) mol21.6 g，a0.3，碳元素的质量为0.3 mol12 gmol10.3 mol12 gmol17.2 g；也可以根据原子守恒直接计算。(3)装置吸收了二氧化碳和水，气球中收集到的气体为一氧化碳。气球中收集到的气体的摩尔质量为28 gmol1；一氧化碳的物质的量为0.3 mol，故在标准状况下的体积为6.72 L。答案：(1)36 gmol1(2)7.2 g(3)28 gmol16.72