1、第16讲气体摩尔体积课前引入冰，水，水蒸气，都是H2O分子构成的物质。为什么冰有固定的形状，水和水蒸气却没有呢？一、不同聚集状态物质的微观结构1. 固体、液体、气体粒子的排列方式（以H2O为例）2.固体、液体、气体的微观结构与宏观性质聚集状态微观结构微粒的运动方式宏观性质固态微粒排列紧密，微粒间的空隙很小在固定位置上振动有固定形状，几乎不能被压缩液态微粒排列较紧密，微粒间的空隙较小可以自由移动没有固定形状，不易被压缩气态微粒间的距离较大可以自由移动没有固定形状，容易被压缩二、影响物体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
2、、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。三、气体摩尔体积1.定义：单位物质的量的气体所占有的体积，叫做气体摩尔体积。2.符号：Vm3.单位：Lmol-1（或L/mol）4.数值：在标准状况（温度为0，压强为101 kPa）下，气体摩尔体积为22.4L/mol5.计算公式：VnVm及时小练填写下表物质物质的量分子数质量体积（标况）CO21.5 mol
3、O264gCl2NA【答案】1.5NA 66g 33.6L2mol 2NA 44.8L1mol 71g 22.4L题型一：决定物质体积大小的因素【例1】（2021江苏苏州市周市高级中学高一月考）在一定温度和压强下的气体，影响其所占气体大小的最主要因素是A分子直径大小B分子间距离的大小C分子间作用力的大小D分子数的大小【答案】D【详解】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、分子数的大小，在一定温度和压强下，气体分子间的距离相等，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的大小，D选项符合题意；答案为D。题型二：气体摩尔体积的适用范围【例2】（202
4、1全国高一课时练习）设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A常温常压下，22.4 L SO2的物质的量是1 molB标准状况下，11.2 L H2O的物质的量是0.5 molC标准状况下，44.8 LCO2含有的分子数为2NAD1 mol任何气体的体积都约是22.4 L【答案】C【详解】A常温常压Vm大于22.4L/mol，22.4L SO2的物质的量小于1mol，故A错误；B标况下水是液体，不能使用气体摩尔体积，故B错误；C标准状况下，44.8L CO2含有的分子数为2NA，故C正确；D气体状况未知，应该是标况下1 mol任何气体的体积都约是22.4 L，故D错误；故答案为C。题型三
5、：气体摩尔体积的计算【例3】（2021北京首师大附中通州校区高一期末）1g氮气所占有的体积为VL，则该条件下氮气的摩尔体积为A22.4Lmol-1B28V Lmol-1C28/V Lmol-1DV/28 Lmol-1【答案】B【详解】1g氮气的物质的量为，氮气的摩尔体积，故B正确。故选B。题型四：基于方程式的气体摩尔体积计算【例4】（2020贵州高二学业考试）24g Mg与足量的稀硫酸反应，生成的在标准状况下的体积约为A1LB0.1LC22.4LD11.2L【答案】C【详解】24g Mg的物质的量为=1mol，由Mg+H2SO4=MgSO4+H2可知，1mol Mg完全反应后生成H2的物质的量
6、为1mol，其在标准状况的体积为1mol22.4L/mol=22.4L，故答案为C。题型五：气体摩尔体积的应用【例5】（2020福建省南安市柳城中学高一期中）标准状况下，等质量的下列气体所占有的体积最大的是AO2BCH4CCO2DN2【答案】B【分析】标准状况下，各种气体的温度和压强相同，同温同压下，气体体积比等于物质的量之比，气体体积最大，则物质的量n最大，根据可知，质量相等的气体，M越小，n越大【详解】O2摩尔质量为32 gmol1，CH4摩尔质量为16 gmol1，CO2摩尔质量为44 gmol1，N2摩尔质量为28 gmol1，CH4摩尔质量最小，故B符合题意。答案选B。题型六：化学计
7、量综合计算【例6】（2021河南安阳三十五中高一开学考试）在标准状况下，18gCO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)CO与CO2的体积之比是_；(4)CO与CO2的质量之比是_；(5)混合气体中所含碳原子的物质的量是_。【答案】1.6g/L36g/mol117110.5mol【分析】根据=、n=、 =，结合质量及物质的量和质量守恒定律分析解答。【详解】在标准状况下，18gCO与CO2的混合气体，体积为11.2L。(1)混合气体的密度为：=1.6 g/L，故答案为：1.6 g/L；(2)混合气体的物质的量为=0.5mol，
8、混合气体平均摩尔质量为=36g/mol，故答案为：36g/mol；(3)设CO与CO2的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者质量及物质的量，则x+y=0.5、28x+44y=18，解得：x=0.25、y=0.25，故CO2和CO的体积之比等于物质的量之比为0.25mol0.25mol=11，故答案为：11；(4)CO2和CO的质量之比为（0.25mol44g/mol）(0.25mol28g/mol)=711，故答案为：711；(5)根据分子式CO、CO2可知，碳原子的物质的量与混合气体的物质的量相等，所以混合气体中碳原子的物质的量为0.5mol，故答案为：0.5mol。【例7】（2021
9、全国高一课时练习）按要求回答下列问题：(1)H2SO4 的相对分子质量为_。(2)在标准状况下，0.5 mol 任何气体的体积都约为_。(3)4 g H2与 22.4 L(标准状况)CO2 相比，所含分子数目较多的是 _。(4)0.01 mol 某气体的质量为 0.28 g，该气体的摩尔质量为_。 (5)0.3 mol NH3 分子中所含氢原子数与_个 H2O 分子中所含氢原子数相等。(6)含 0.4 mol Al3+的 Al2 (SO)3中所含的 SO的物质的量是_。(7)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
10、为_(8)2.3 g Na 中含电子的物质的量为_mol。【答案】9811.2 LH228 gmol10.45NA0.6 mol106 gmol11.1【详解】(1)H2SO4的相对分子质量=12+32+164=98；(2)标准状况下，任何气体的气体摩尔体积都近似为22.4 L/mol，则V(气体)=22.4 L/mol0.5 mol=11.2 L；(3)n(H2)=，n(CO2)=，故所含分子数较多的为H2；(4)M=，故此处填28 g/mol；(5)由题意列式得：3n(NH3)=2n(H2O)，代入数据计算得n(H2O)=0.45 mol，故此处填0.45NA；(6)由化学式知：，故n()
11、=n(Al3+)=0.6 mol；(7)由质量守恒得：m(C)=(16+20-31.76) g=4.24 g，则M(C)=；(8)1个Na含有11个电子，则2.3 g Na所含电子=。【题1】（2021全国）相同物质的量的各固体或液体的体积并不相同，其主要原因是A粒子大小不同B粒子质量不同C粒子间距离不同D粒子的状态不同【答案】A【详解】影响固体或液体体积的主要因素是微粒的数目和微粒的大小，A正确；答案选A。【题2】（2020浙江高一期末）下列叙述正确的是A1 mol任何物质均含有约6.021023个原子B摩尔质量等于该物质的相对分子质量C气体的摩尔体积为22.4 Lmol-1D同温、同压下，
12、不同气体的摩尔体积近似相等【答案】D【详解】A物质不一定是由原子构成，还可能是由分子或离子构成，故A不符合题意；B摩尔质量单位为g/mol，相对分子质量单位为1，摩尔质量数值上等于相对分子质量，故B不符合题意；C气体摩尔体积的数值和状态有关，在标况下，气体摩尔体积为22.4 Lmol-1，故C不符合题意；D气体摩尔体积的大小取决于温度和压强，故在同温同压下，气体摩尔体积近似相等，故D符合题意；答案选D。【题3】（2020浙江高一期中）下列说法正确的是A1mol H2的体积是22. 4LB1mol H2O在标准状况下的体积是22. 4LC1mol 任何气体的体积在标准状况下都约是22. 4LD温
13、度为室温，压强为101kPa时，CO2气体的气体摩尔体积是22. 4Lmol-1【答案】C【详解】A未指明标准状况，不能用22.4L/mol计算体积，A错误；BH2O在标准状况下不是气体，不能用22.4L/mol计算体积，B错误；C标准状况下的气体摩尔体积为22.4L/mol，则1mol 任何气体的体积在标准状况下都约是22. 4L，C正确；D室温，压强为101kPa不是标准状况，气体摩尔体积不是22.4L/mol，D错误；答案选C。【题4】（2021河南南阳市南阳中学高一月考）同温同压下，下列关于氢气和氯气的叙述中，正确的是等体积的氢气和氯气所含的分子数相同氢分子间的平均距离和氯分子间的平均
14、距离几乎是相等的氢分子与氯分子的大小相同氢分子和氯分子本身大小对于气体体积影响可以忽略不计ABCD【答案】A【详解】同温同压下，体积之比等于物质的量之比，则体积的氢气和氯气所含的分子数相同，项正确；气体分子间的距离主要受温度和压强的影响，同温同压下氢分子间的平均距离和氧分子间的平均距离几乎是相等的，项正确；氢原子和氧原子大小不同，则氢分子与氧分子大小也是不相同的，项错误；对于气体来说，粒子之间的距离远远大于粒子本身的直径，则氢分子和氧分子本身的大小对气体体积的影响可以忽略不计，项正确；答案选A。【题5】（2021甘肃张掖高一期末）请回答下列问题：(1)现有质量比为11:14的CO2和CO的混合
15、气体，则该混合气体中碳原子和氧原子的个数比为_，该混合气体的平均摩尔质量为_。(该空的最后结果保留一位小数)(2)12.4gNa2X中含Na+0.4 mol，则X的相对原子质量是_。(3)人造空气(氧气和氦气的混合气)可用于减轻某些疾病或供深水潜水员使用。在标准状况下11.2L“人造空气”的质量是4.8g，其中氧气和氦气的分子数之比是_，氧气的质量是_。【答案】3:433.3 gmol1161:43.2g【详解】(1)现有质量比为11:14的CO2和CO的混合气体，假设CO2和CO的质量分别为11g和14g，则两者物质的量之比为，则该混合气体中碳原子和氧原子的个数比为3:4，该混合气体的平均摩
16、尔质量为；故答案为：3:4；33.3 gmol1。(2)12.4gNa2X中含Na+0.4 mol，则Na2X物质的量为0.2mol，Na2X的摩尔质量为，则X的相对原子质量是16；故答案为：16。(3)根据题意，在标准状况下11.2L“人造空气”，其物质的量为，质量是4.8g，n(O2)n(He)0.5mol，n(O2)32 gmol1n(He)4gmol14.8g，解得n(O2)0.1mol，n(He)0.4mol，其中氧气和氦气的分子数之比是1:4，氧气的质量是0.1mol32 gmol13.2g；故答案为：1:4；3.2g。【题6】（2021土默特左旗第三中学高一期末）对一定量气体体积
17、的探究。已知1mol气体在不同条件下的体积：化学式条件1mol气体体积/LH20，101kPa22.4O20，101kPa22.4CO0，101kPa22.4H20，202kPa11.2CO20，202kPa11.2N2273，202kPa22.4NH3273，202kPa22.4(1)从上表分析得出的结论：1mol任何气体，在标准状况下的体积都约为_L。1mol不同的气体，在不同的条件下，体积_(填“一定”“一定不”或“不一定”)相等。(2)理论依据：相同条件下，1mol任何气体的体积几乎相等，原因是：气体分子数目_(填“相等”或“不等”)相同条件下，气体分子间的平均距离_(填“差距较大”“
18、几乎相等”或“无法确定”)。(3)应用：在标准状况下，4gO2的体积为_L(写出计算过程)。【答案】22.4不一定相等几乎相等2.8【详解】(1)从上表中可以看出，1mol任何气体在标况下的体积约为22.4L，故填22.4；从上表数据可以看出，1mol不同气体，在不同条件下体积不一定相等，故填不一定；(2)根据，相同条件下，1mol气体的分子数目相等，故填相等；相同条件下，气体分子间的平均距离几乎相等，故填几乎相等；(3)4g氧气的物质的量为=，标况下，根据=2.8L，故填2.8。【题7】（2020城固县第一中学高一月考）(1)在标准状况下，由 CO 和 CO2组成的混合气体 8.96L，质量
19、是 16g。此混合物中 CO 和 CO2的物质的量比是_，CO 的体积分数是_，CO 的质量分数是_，C 和 O 的原子个数比是_，混合气体的平均摩尔质量是_。(2)19g 某二价金属的氯化物 ACl2中含有 0.4mol Cl离子，ACl2的摩尔质量是_，相对分子质量是_，A 的相对原子质量是_。【答案】1：325%17.5%4：740g/mol95g/mol9524【详解】（1）设混合气体中CO为xmol，CO2为ymol，则，解得x=0.1，y=0.3，此混合物中CO和CO2的物质的量比是0.1：0.3=1：3；CO的体积分数=物质的量分数=100%=25%；CO的质量分数是100%=1
20、7.5%；C和O的原子个数比是(0.1+0.3)：(0.1+20.3)=4：7；混合气体的平均摩尔质量是=40g/mol，故答案为：1：3；25%；17.5%；4：7；40g/mol；（2）由ACl2化学式可知，19g ACl2中含有0.2mol ACl2，因此ACl2的摩尔质量是=95g/mol；相对分子质量与摩尔质量数值相等，因此相对分子质量为95；A的相对原子质量是95-35.52=24，故答案为：95g/mol；95；24。【练1】（2021浙江高一月考）一定温度、压强条件下，决定气体体积大小的主要因素是A粒子数目B粒子大小C粒子间距D粒子种类【答案】A【详解】在一定温度、压强条件下，
21、气体分子之间的距离不变，这时影响气体体积的主要因素是气体分子数目的多少。气体分子数越多，气体体积就越大，故此时决定气体体积大小的主要因素是粒子数目，合理选项是A。【练2】（2021全国高一课时练习）下列有关气体体积的叙述正确的是A一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的分子大小决定B一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的分子数决定C不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数也不同D气体摩尔体积指1mol任何气体所占的体积，约为22.4L【答案】B【详解】A相同条件下，气体的体积由气体的分子数决定，故A错误；B一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的分
22、子数决定，故B正确；C气体的体积不同时，所含的分子数可能相同，故C错误；D气体的摩尔体积的单位是L/mol，且在标注状况下气体体积为22.4L/mol，其数值随温度和压强的改变而改变，故D错误。故选B。【练3】（2021上海市新场中学高二期中）下列说法正确的是A1mol任何气体的体积都约为22.4LB在标准状况下，1mol任何物质的体积都约为22.4LC在标准状况下，1molH2O所占的体积都约为22.4LD在标准状况下，22.4LH2的物质的量约为1mol【答案】D【详解】A没有指明气体所处的温度、压强，故A错误；B标准状况下，1mol液态物质或固态物质的体积不为22.4L，故B错误；C水在
23、标准状况下不是气体，故C错误；D标准状况下， 1mol任何气体的体积都是22.4L，故D正确；答案选D。【练4】（2020浙江高一课时练习）下列说法正确的是标准状况下，6.021023个分子所占的体积约是22.4L0.5molH2所占体积为11.2L标准状况下，1molH2O的体积为22.4L标准状况下，28gCO与N2混合气体的体积约为22.4 L各种气体的气体摩尔体积都约为22.4L/mol标准状况下，体积相同的气体的分子数相同ABCD【答案】B【详解】标准状况下，6.021023个分子为1mol，但该物质不一定是气体，故所占的体积不一定是22.4L，错误；0.5molH2所处的状态不一定
24、是标准状况，气体摩尔体积不一定是22.4L/mol，所占体积不一定是11.2L，错误；标准状况下，H2O不是气体，1molH2O的体积不是22.4L，错误；标准状况下，28gCO与N2混合气体物质的量为1mol，体积约为22.4 L，正确；影响气体摩尔体积的因素有温度、压强、气体所处的状态不确定，各气体的气体摩尔体积不一定是22.4L/mol，错误；标准状况下，体积相同的气体的分子数相同，正确；故选B。【练5】（2021福建厦门双十中学高一月考）判断下列正误：（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
25、）标准状况下，1LHCl和1LH2O的物质的量相同。_。（4）常温常压下，1gH2和14gN2的体积相同。_。（5）28gCO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。_。（9）1g氮气所占有的体积为VL，则氮气的气体摩尔体积为28VLmol-1。_。（10）)标准状况下，0.4molH2和0.6molO2的混合气体的体积约为22.4L。_。【答案】（1）错误（2）错误（3）错误（4）正确（5）错误（6）错误（7）正确（8）正确（
26、9）正确（10）正确【分析】（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，HCl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；（4）1g H2物质的量为，14g N2的物质的量为，二者物质的量相等，标况下，二者体积相等，故正确；（5）28g CO为1mol，不是标况下，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
27、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，（9）1g氮气的物质的量为，氮气的气体摩尔体积为VL=28VLmol-1，故正确；（10）混合气体的总物质的量为0.4+0.6=1mol，标准状况下体积V=nVm=1mol22.4L/mol=22.4L，故正确。【练6】（2021全国高一课时练习）(1)标准状况下，0.5mol N2的体积约为_，1.5mol O2的体积约为_。(2)标准状况下，33.6L N2的物质的量为_，
28、8.96L CO2气体的物质的量为_。(3)标准状况下，2g H2的体积约为_，11.2L CH4的质量为_。【答案】11.2L33.6L1.5mol0.4mol22.4L8g【详解】(1)标准状况下，0.5mol N2的体积约为11.2L，1.5mol O2的体积约为33.6L；(2)标准状况下，33.6L N2的物质的量为=1.5mol，8.96L CO2气体的物质的量为=0.4mol;(3)标准状况下，2g H2的体积约为22.4L，11.2L CH4的质量为8g。【练7】（2021全国高一课时练习）(1)同温同压下的两个容积相同的容器中分别装有O2和O3气体，则两瓶气体中分子数之比是_
29、，原子数之比是_，密度之比是_，质量之比是_。(2)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_；质量最大的是_。(填序号) 1gH2； 2.4081023个CH4； 10.8gH2O； 标准状况下6.72LCO2【答案】11232323【详解】(1)同温同压下的两个容积相同的容器中分别装有O2和O3气体，则两瓶气体中分子数之比是1：1，原子数之比是 12：13=2：3，质量之比是132：148=2：3，密度之比是2：3，故答案为：1：1；2：3；2：3；2：3；(2)1gH2的物质的量为；2.4081023个CH4的物质的量为，原子的物质的量为
30、0.4mol5=2mol，原子数最多；10.8gH2O的物质的量为，但标准状态下水为液态；标准状况下6.72LCO2的物质的量为，质量为；则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；质量最大的是；故答案为：；。【练8】（2019宜昌市人文艺术高中高一月考）(1)0.5 mol CH4的质量是_，在标准状况下的体积为_；含电子的物质的量是_。(2)同温同压下，等质量的O2和CO2 ，物质的量之比为_，原子个数比为_，密度比为_。(3)下列数量的各物质所含原子数按由大到小的顺序排列是_。0.5 mol氨气 标准状况下22.4 L氦气4 时9 mL水 0.2 mol磷酸钠(Na
31、3PO4)【答案】8g11.2L5mol11:811:128:11【分析】（1）利用m=nM，V=nVm进行计算；（2）利用阿伏伽德罗定律及其推论进行分析，同温同压下，分子数之比等于物质的量之比，密度与摩尔质量成正比；（3）利用以物质的量为核心的有关计算公式进行计算。【详解】(1)m=nM=0.5mol16g/mol=8g；在标准状况下的体积为V=nVm=0.5mol22.4L/mol=11.2L；含电子的物质的量是0.5mol10=5mol；（2）同温同压下，等质量的O2和CO2 ，物质的量之比为:=11:8；原子个数之比=11:12，同温同压下密度与摩尔质量成正比，故密度之比是32:44=8:11；(3)0.5mol氨气中含原子为0.5mol4=2.0mol；标准状况下22.4L氦气含原子为=1.0mol；4时9mL水中含原子为3=1.5mol；0.2mol磷酸钠(Na3PO4)中含原子为0.2mol8=1.6mol；则所含原子数按由大到小的顺序为。