1、1影响物质体积的因素2气体摩尔体积(1)定义:一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占的体积。(2)符号:Vm。(3)单位:L/mol(或Lmol1)。(4)表达式:n。(5)影响因素:气体摩尔体积的数值决定于气体所处的温度和压强。(6)数值:在标准状况下(指温度为 0_,压强为 101_kPa)约为 22.4_Lmol1。3阿伏加德罗定律在同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子,人们将这一结论称为阿伏加德罗定律。学霸巧学卡(1)使用Vm22.4 Lmol1的注意事项一个条件:标准状况下(0 ,101 kPa)。一个对象:只限于气体,可以是单一气体,也可以是混合气体。两个数据:“1
2、 mol”“约22.4 L”。当1 mol气体的体积是22.4 L时,不一定是标准状况,非标准状况下,1 mol气体的体积也可以是22.4 L。(2)正确理解阿伏加德罗定律阿伏加德罗定律的适用范围是气体,其适用条件是三个“同”,即在同温、同压、同体积的条件下,才有分子数相等这一结论,但所含原子数不一定相等。阿伏加德罗定律既适用于单一气体,也适用于混合气体。1.思维辨析(1)常温常压下,22.4 L的NO2和CO2混合气体中含有2NA个氧原子。()(2)标准状况下,22.4 L盐酸含有NA个HCl分子。()(3)标准状况下,6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA。()(4)标
3、准状况下,2.24 L O2参加反应时转移的电子数不一定为0.4NA。()(5)将乙烯、CO、N2三种气体分别盛放在三个相同容器中,若三个容器的温度和质量相等,则三个容器的气体压强比为111。()(6)标准状况下,22.4 L的CCl4中含共价键数目为4NA。()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)2如图两瓶体积相等的气体,在同温同压时瓶内气体的关系一定正确的是()A所含原子数相等 B气体密度相等C气体质量相等 D摩尔质量相等答案A解析左瓶与右瓶中气体的物质的量相等,N2、O2分子均为双原子分子,A项正确;N2、O2的比例不固定,气体的质量不一定相等,密度不一定相等;当N2、O2物质的量相
4、等时,摩尔质量相等,其余情况摩尔质量不相等。考法综述气体物质是化学研究的一种重要形态物质,主要考查气体摩尔体积的有关计算及阿伏加德罗定律的应用。命题法1与气体摩尔体积有关的计算典例1设阿伏加德罗常数为NA,标准状况下,某O2和N2的混合气体m g含有b个分子,则n g该混合气体在相同状况下所占的体积(L)应是()A. B.C. D.解析m g含有b个分子,则n g该混合气体含有的分子数是,则混合气体的物质的量是,则混合气体的体积是 L,A项正确。答案A【解题法】掌握以“n”为中心的计算公式n,n,n。命题法2阿伏加德罗定律及推论的应用典例2下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判
5、断正确的是()A体积相等时密度相等B原子数相等时具有的中子数相等C体积相等时具有的电子数相等D质量相等时具有的质子数相等解析比较同温同压下的1 mol两种气体:质量体积分子原子质子中子电子12C18O30 g相同1 mol2 mol14 mol16 mol14 mol14N228 g相同1 mol2 mol14 mol14 mol14 mol由此可知体积相等时,密度不相等,A错误;原子数相等时中子数不相等,B错误;质量相等时质子数不相等,D错误。答案C【解题法】总结阿伏加德罗定律的重要推论说明:以上所有推论均可由理想气体状态方程:pVnRTpVRTpMRTpMRT来推出,因此,对以上推论应重理
6、解、重推导,不必“死记”。注:以上用到的符号:为密度,p为压强,n为物质的量,M为摩尔质量,m为质量,V为体积,R为常数,T为热力学温度,上述定律及其推论仅适用于气体,不适用于固体或液体,仅用于定性推导,不用于定量计算。命题法3气体摩尔质量的计算典例3在一定条件下,m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),按要求填空。(1)若所得混合气体对H2的相对密度为d,则混合气体的物质的量为_。NH4HCO3的摩尔质量为_(用含m、d的代数式表示)。(2)所得混合气体的密度折合成标准状况为 gL1,则混合气体的平均摩尔质量为_。(3)在该条件下,所得NH3、CO2、H2O(g)的体
7、积分数分别为a%、b%、c%,则混合气体的平均相对分子质量为_。解析(1)由相对密度公式d可得:(混)dM(H2)2d gmol1,据公式n(混)代入即得n(混) mol;NH4HCO3的分解方程式为NH4HCO3NH3H2OCO2,依据质量守恒定律,设NH4HCO3的摩尔质量为M,则M1(混)3得M32d6d gmol1。(2)已知标准状况下气体的密度为 gL1,即M22.4 gmol1。(3)已知混合气体中各组分的体积分数,依据公式M1a%M2b%M3c%代入数据可得:17a%44b%18c%。答案(1) mol6d gmol1(2)22.4 gmol1(3)17a%44b%18c%【解题
8、法】求气体的摩尔质量M的常用方法(1)根据标准状况下气体的密度:M22.4;(2)根据气体的相对密度(D1/2):M1/M2D;(3)根据物质的质量(m)和物质的量(n):Mm/n;(4)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):MNAm/N;(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:a%b%c%,a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。1工业上将氨气和空气的混合气体通过铂铑合金网发生氨氧化反应,若有标准状况下V L氨气完全反应,并转移n个电子,则阿伏加德罗常数(NA)可表示为()A. B.C. D.答案D解析根据
9、反应4NH35O24NO6H2O,当有标准状况下V L NH3完全反应时,NH3的物质的量为 mol,转移电子的物质的量为 mol,已知在此反应中转移电子数为n,则nNA,所以,NA,故选D。2三个密闭容器中分别充入N2、H2、O2三种气体,以下各种情况下排序正确的是()A当它们的体积和温度、压强均相同时,三种气体的密度:(H2)(N2)(O2)B当它们的温度和密度都相同时,三种气体的压强:p(H2)p(N2)p(O2)C当它们的质量和温度、压强均相同时,三种气体的体积:V(O2)V(N2)V(H2)D当它们的压强和体积、温度均相同时,三种气体的质量:m(H2)m(N2)m(O2)答案B解析由pVnRT得pRT(m、T、V、p、R相等),与M成正比,故(O2)(N2)(H2),A项错误;pVnRTpRT,p与M成反比,故p(H2)p(N2)p(O2),B项正确;pVnRTpVRT,V与M成反比,故V(H2)V(N2)V(O2),C项错误;pVnRTpVRT,m与M成正比,故m(O2)m(N2)m(H2),D项错误。