魯科版化學必修1 第一章 認識化學科學 第3節(jié) 化學中常用的物理量——物質(zhì)的量 第2課時

精品資料 第2課時　氣體摩爾體積 1．了解氣體摩爾體積的概念。 2．理解物質(zhì)的量、氣體摩爾體積和氣體體積之間的關系。 3．了解影響氣體體積的因素。 4．理解阿伏加德羅定律的內(nèi)容及其推論。 一、氣體摩爾體積 1．定義：單位物質(zhì)的量的氣體所占有的體積。符號Vm，單位L·mol－1(或L/mol)和m3·mol－1(或m3/mol)。 2．計算公式：Vm＝。 3．影響氣體摩爾體積的因素。 (1)氣體摩爾體積的數(shù)值取決于氣體所處的溫度和壓強。 (2)標準狀況下(即0_℃和101_kPa)，氣體摩爾體積約為22.4_L·mol－1。 1．在標準狀況下，氣體體積為22.4 L，在非標準狀況下，1 mol氣體體積一定不是22.4 L嗎？ 答案：不一定，因為影響氣體體積的因素是溫度、壓強兩個條件，非標準狀況下1 mol氣體的體積也可能是22.4 L。 二、阿伏加德羅定律 1．影響物質(zhì)體積的因素。 2．在相同狀況下，1 mol不同固體或不同液體的體積為什么不同？ 對于固體和液體來說，它們之間的微粒間距很小，所以它們的體積主要取決于微粒的大小。由于不同物質(zhì)微粒大小不同，所以1 mol這些物質(zhì)的體積大小也會不同。 2．阿伏加德羅定律。 同溫同壓下，相同體積的任何氣體含有相同數(shù)目的分子數(shù)。 1．在指定的條件下，下列各物質(zhì)的體積由大到小的順序是(D) ①1 mol CO2氣體(常溫常壓)?、?.5 mol O2(常溫常壓) ③56 g鐵塊(常溫常壓)　④120 ℃，常壓下，5 mol水蒸氣 A．③②①④ B．②③①④ C．④②③① D．④②①③ 解析：同溫同壓下的氣體，微粒數(shù)目越多，所占體積越大。微粒數(shù)目相同時，V固體＜V氣體。 2．①標準狀況下，33.6 L Cl2的物質(zhì)的量是1.5mol，0.5 mol O2所占體積是11.2升；②標準狀況下，含有1 mol Cl2和1.5 mol O2的混合氣體所占體積是56升。 解析：①標準狀況下，n＝＝＝1.5 mol，V(O2)＝n·Vm＝0.5 mol×22.4 L·mol－1＝11.2 L ②同溫同壓下的混合氣體體積等于各成分氣體體積之和，所以V(混)＝V(Cl2)＋V(O2)＝1 mol×22.4 L·mol－1＋1.5 mol×22.4 L·mol－1＝56 L 3．同溫同壓下，相等體積的H2和O2所含分子數(shù)比為1∶1，原子數(shù)比為1∶1，物質(zhì)的量比為1∶1，質(zhì)量比為1∶16。 　 1．下列敘述正確的是(B) A．一定溫度、壓強下，氣體體積由其分子的大小決定 B．一定溫度、壓強下，氣體體積由氣體的物質(zhì)的量的多少決定 C．氣體摩爾體積是指1 mol任何氣體所占的體積為22.4 L D．不同的氣體，若體積相等，則它們所含的分子數(shù)一定相等 解析：在一定溫度和壓強下，氣體體積由氣體的物質(zhì)的量多少決定，A錯，B正確。氣體摩爾體積是描述在一定溫度和壓強下單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積，而在標準狀況下Vm＝22.4 L·mol－1，故C錯。不同的氣體，只有在同溫同壓下，同體積才等分子數(shù)，故D錯。 2．倫敦奧運會火炬燃燒的燃料主要成分是氣體丙烷(分子式為C3H8)。下列關于丙烷的說法中正確的是(D) A．1 mol C3H8的氣體體積為22.4 L B．常溫常壓下，11.2 L C3H8的物質(zhì)的量為0.5 mol C．5 L C3H8和5 L CO2的質(zhì)量相等 D．丙烷在標準狀況下的密度為1.96 g·L－1 解析：A項缺條件；B項缺常溫常壓下Vm，無法計算；C項缺條件，無法比較其物質(zhì)的量；D項由M＝Vm ρ得ρ標＝＝＝1.96 g·L－1。 3．用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法中正確的是(D) A．1 mol N2所含有的原子數(shù)為NA B．標準狀況下，22.4 L氦氣含有2NA個原子 C．標準狀況下，22.4 L氯化氫所含的原子數(shù)為NA D．24 g O2分子和24 g O3分子所含的氧原子數(shù)目相等 解析：1 mol N2含有2 mol N，即含2NA個N原子，故A項錯誤；標準狀況下，22.4 L He為1 mol，He為單原子分子，1 mol He含有NA個原子，故B項錯誤；n(HCl)＝＝1 mol，n(原子)＝2n(HCl)＝2 mol，即含2NA個原子，故C項錯誤；24 g O2和24 g O3所含n(O)＝＝1.5 mol，均含1.5NA個O原子，故D項正確。 4．CO2和N2的混合氣體對氫氣的相對密度為20，則該混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為(D) A．20 g·mol－1 B．30 g·mol－1 C．15 g·mol－1 D．40 g·mol－1 解析：根據(jù)＝＝20，得M＝20×M(H2)＝20×2 g·mol－1＝40 g·mol－1。 ] 5．下列說法中正確的是(B) A．標準狀況下，33.6 L H2O含有9.03×1023個H2O分子 B．常溫常壓下，2 g氫氣含有的原子數(shù)為1.204×1024 個 C．同溫同壓下，相同體積的任何氣體所含的原子數(shù)相等 D．22.4 L氣體所含分子數(shù)一定大于11.2 L氣體所含分子數(shù) 6．下列說法正確的是(D) A．32 g O2占有的體積約為22.4 L B．22.4 L N2含阿伏加德羅常數(shù)個氮分子 C．在標準狀況下，22.4 L水的質(zhì)量約為18 g D．22 g二氧化碳與標準狀況下11.2 L HCl含有相同的分子數(shù) 7．在標準狀況下，5.6 L氫氣、33 g二氧化碳和0.5 mol氯氣。 (1)其中物質(zhì)的量最大的是________，質(zhì)量最小的是________； (2)物質(zhì)所含分子數(shù)目最多的是________，所含原子數(shù)目最多的是________； (3)物質(zhì)所占體積最大的是________，這三種氣體的體積比為________。 解析：H2：n(H2)＝＝0.25 mol， m(H2)＝0.25 mol×2 g·mol－1＝0.5 g， 含分子數(shù)0.25NA，原子數(shù)0.5NA。 CO2：n(CO2)＝＝0.75 mol， V(CO2)＝0.75 mol×22.4 L·mol－1＝16.8 L， N(CO2)＝0.75NA，N(原子)＝3×0.75NA＝2.25NA。 Cl2：V(Cl2)＝0.5 mol×22.4 L·mol－1＝11.2 L， N(Cl2)＝0.5NA，N(原子)＝NA， m(Cl2)＝0.5 mol×71 g·mol－1＝35.5 g。 答案：(1)CO2　H2　(2)CO2　CO2　(3)CO2　V(H2)∶V(CO2)∶V(Cl2)＝1∶3∶2 8．某雙原子分子構(gòu)成的氣體，其摩爾質(zhì)量為M g·mol－1，該氣體的質(zhì)量為m g，阿伏加德羅常數(shù)為NA，則： (1)該氣體在標準狀況下的體積為________L； (2)該氣體在標準狀況下的密度為________g·L－1； (3)該氣體所含的原子總數(shù)為________個； (4)該氣體的一個分子的質(zhì)量為________g。 解析：氣體的物質(zhì)的量為n＝＝ mol，在標準狀況下，Vm＝22.4 L·mol－1，V＝n·Vm＝ mol·22.4 L·mol－1＝ L；標準狀況下，ρ＝＝＝g·L－1；氣體中含有原子數(shù)為 mol×2×NA＝；一個分子的質(zhì)量為：＝ g。 答案：(1)　(2)　(3)　(4) 9．下列條件下，兩瓶氣體所含原子數(shù)一定相等的是(A) A．同質(zhì)量、不同密度的N2和CO B．同溫度、同體積的H2和N2 C．同體積、同密度的C2H4和C2H6 D．同壓強、同體積的N2O和CO2 解析：A項N2和CO摩爾質(zhì)量相同，質(zhì)量相同時，物質(zhì)的量相同，分子數(shù)相同，所含原子數(shù)也相同；B項同溫、同體積而壓強不同時，H2和N2的物質(zhì)的量不同，原子數(shù)也不同；C項同體積、同密度時兩種氣體的質(zhì)量相同，但摩爾質(zhì)量不同，分子數(shù)不同，原子數(shù)也不同；D項當同壓、同體積時，其溫度和物質(zhì)的量不一定相同，則原子個數(shù)不一定相同。 10．(1)在標準狀況下，CO和CO2混合氣體的質(zhì)量為36 g，體積為22.4 L，則CO所占的體積為________L，質(zhì)量為________g，CO2的分子數(shù)為________個。 (2)在一定溫度和壓強下，1體積X2(g)和3體積Y2(g)化合生成2體積的一種氣態(tài)化合物，則該化合物的分子式為________。 A．XY3 B．XY C．X3Y D．X2Y3 解析：(1) 解得：n(CO)＝n(CO2)＝0.5 mol。 V(CO)＝0.5 mol×22.4 L·mol－1＝11.2 L。 m(CO)＝0.5 mol×28 g·mol－1＝14 g。 N(CO2)＝0.5NA。 (2)等溫等壓時，氣體體積之比等于其物質(zhì)的量之比，也等于其分子數(shù)目之比。反應方程式可表示為X2(g)＋3Y2(g)===2XaYb(g)。由原子守恒可知a＝1，b＝3，即產(chǎn)物化學式為XY3。 答案：(1)11.2　14　0.5NA　(2)A