第10讲 气体摩尔体积-【暑假学与练】2024年新高一化学暑假精品讲义+分层练习(人教版2019必修第一册)(含答案)

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第10讲 气体摩尔体积-【暑假学与练】2024年新高一化学暑假精品讲义+分层练习(人教版2019必修第一册)(含答案)

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第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第三节 物质的量
第2课时 气体摩尔体积
[模块导航] 模块一 知识网络构建 模块二 基础知识梳理 模块三 核心考点剖析(6个典例) 模块四 基础过关练(10题) 模块五 能力提升练(12题) [学习目标] 1.能从宏观和微观相结合的角度理解影响物质体积大小的因素。 2.理解气体摩尔体积的含义,运用气体摩尔体积进行简单计算。 3.能运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算,建立n、m、Vm之间的计算模型。 4.理解阿伏加德罗定律及其推论的应用。
[知识网络构建]
[基础知识梳理] 
一、物质体积大小的影响因素
1.宏观因素:温度、压强。
2.微观因素:微粒的数目、微粒的大小、微粒的平均距离。
3.决定固体或液体体积的主要因素:微粒的数目、微粒的大小。
4.决定气体体积的主要因素:微粒的平均距离、温度、压强。
二、气体摩尔体积
1.定义:单位物质的量的气体所占的体积。
2.符号:Vm
3.单位:L·mol-1或L/mol
4.表达式:Vm=
5.影响因素:气体摩尔体积的数值取决于气体所处的温度和压强。
温度越高,体积 越大 ;压强越大,体积 越小 。
6.标准状况( 0℃,101kpa )下,气体摩尔体积Vm 约为 22.4 L·mol-1,气体物质的量n= 。
【易错提醒】理解气体摩尔体积应注意的几个问题:
(1)标准状况下的气体摩尔体积Vm=22.4 L·mol-1,非标准状况时不能使用。
(2)公式n=,只适用于气态物质(单一或者混合气体),对于标准状况下的固态和液态物质(如水、酒精、碳、三氧化硫等),均不适用。
三、阿伏伽德罗定律及其应用
1.含义:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子。
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”。
4.阿伏加德罗定律的推论
相同条件 结论
公式 语言表达
T、p相同 = 即同温、同压下,气体的体积与物质的量成正比
T、V相同 = 即同温、同体积下,气体的压强与物质的量成正比
T、p相同 = 即同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量成正比
【拓展提升】求气体摩尔质量M的常用方法
(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=(适用于单一气体或混合气体)
(2)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):M=。
(3)根据标准状况下气体的密度(ρ,单位g·L-1):M=ρ×22.4 L·mol-1。
(4)根据气体的相对密度(D):=D。
[核心考点剖析]
考点一:气体摩尔体积
[典例1](23-24高一上·宁夏固原·期中)下列说法错误的是
A.标准状况下,1molO2和1molH2O的体积均约为22.4L
B.决定气体体积大小的主要因素是气体分子的数目和分子间的平均距离
C.同温同压下,O2比H2的密度大
D.因O2和O3都是由氧原子组成,所以等质量的O2和O3所含氧原子数相等
【答案】A
【详解】A. 标准状况下,标准状况下,1mol气体所占的体积均约为22.4L,1molH2O在标准状况下是液体,故A错误;
B. 决定气体体积大小的主要因素是气体分子的数目和分子间的平均距离,故B正确;
C. 同温同压下,气体的密度之比等于摩尔质量之比,O2比H2的密度大,故C正确;
D. 因O2和O3都是由氧原子组成,所以等质量的O2和O3所含氧原子数相等,等质量的O2和O3所含氧原子数之比为1∶1,故D正确;
故选A。
[典例2](23-24高一上·辽宁朝阳·月考)下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是
A.单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积
B.通常状况下的气体摩尔体积约为22.4L/mol
C.标准状况下的气体摩尔体积约为22.4L
D.标准状况下,1mol任何物质所占的体积都约是22.4L
【答案】A
【详解】A.单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积,表达式为Vm=,单位为L/mol,A正确;
B.标况下气体摩尔体积是22.4L mol-1,非标况下气体摩尔体积不一定为22.4L mol-1,B错误;
C.气体摩尔体积的单位是L/mol,即标准状况下的气体摩尔体积约为22.4L/mol,C错误;
D.标准状况下,1mol任何气态物质所占的体积都约是22.4L,固体或液体的体积不为22.4L,各不相同,D错误;
故答案为:A。
[典例3](23-24高一上·福建福州·期中)下列说法错误的是
A.在标准状况下,的体积是22.4L
B.在标准状况下,的物质的量是0.5mol
C.在标准状况下,的体积是33.6L
D.在标准状况下,个CO分子的体积是33.6L
【答案】A
【详解】A.标准状况下水不是气体,的体积小于22.4L,A错误;
B.标准状况下,的物质的量是0.5mol,B正确;
C.标准状况下,的体积是V=nVm=1.5mol×22,4L/mol=33.6L,C正确;
D.个CO分子物质的量为,标准状况下,体积是V=nVm=1.5mol×22,4L/mol=33.6L,D正确;
故答案为:A。
考点二:阿伏加德罗定律
[典例4](23-24高一上·河南商丘·月考)一定温度和压强下,用质量相等的四种气体吹出四个体积大小不同的气球,下列说法中不正确的是
A.气球②中装的是 B.气球①和气球③中气体分子数相等
C.气球①和气球②中原子数之比为 D.气球③和气球④中气体体积之比为
【答案】B
【分析】同温同压同质量下,气体的物质的量之比=气体分子数之比=气体体积比=其摩尔质量的反比。
【详解】A.同温同压同质量下,气体体积比与摩尔质量成反比,所以体积的大小顺序是:CH4>O2>CO2>SO2,②中装的是CO2,故A正确;
B.根据A的分析,④、③、②、①四个球中分别是CH4、O2、CO2、SO2,气球①和气球③中气体分子数之比等于体积之比,等于相对分子质量M的倒数之比,即为32:64=1:2,故B错误;
C.气球①和气球②中气体分子数之比等于体积之比,等于M的倒数之比,即为44:64=11:16,又因为两者都是三原子分子,所以原子数之比也为11:16,则故C正确;
D.气球③和气球④中气体体积比与摩尔质量成反比,即为:16:32=1:2,故D正确;
故选B。
[典例5](23-24高一上·福建·期中)在两个密闭容器中,分别充有64gSO2和48gO3,若两容器的温度和压强均相同。下列说法正确的是
A.两种气体的体积之和为44.8 L B.SO2和O3的气体密度比为4∶3
C.SO2和O3分子数之比为4∶3 D.SO2和O3的氧原子数目比为1∶1
【答案】B
【详解】A.题干未告知气体所处的状态,故无法计算两种气体的体积,A错误;
B.在同温同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比也等于相对分子质量之比,故SO2和O3的气体密度比为64:48=4∶3,B正确;
C.SO2和O3分子数之比为=1∶1,C错误;
D.SO2和O3的氧原子数目比为=2∶3,D错误;
故答案为:B。
[典例6](23-24高一上·广东汕头·期末)下列叙述正确的是
①和混合气体中含有原子数为;
②常温常压下,和的体积相同;
③的体积为;
④两种物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同;
⑤同温同体积时,气体的物质的量越大,则压强越大;
⑥同温同压下,气体的密度与气体的摩尔质量成正比
A.①③④⑥ B.②⑤⑥ C.①②⑤⑥ D.①③④⑥
【答案】C
【详解】①46 g NO2和N2O4混合气体中含有相当于含有1molNO2,原子数为3NA,正确;
②1g H2和14g N2的物质的量相同,相同条件下体积相同,正确;
③28 g CO在标准状况下的体积为22.4 L,题中没有给出状态,无法得出体积,错误;
④两种气体的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同,错误;
⑤在同温同体积时,压强比等于物质的量比,气体物质的物质的量越大,则压强越大,正确;
⑥同温同压下气体的密度比等于气体的相对分子质量比,正确;
故选C。
[基础过关练]
1.(23-24高一上·浙江金华·期中)设NA表示阿佛加德罗常数,下列叙述正确的是
A.常温常压下,48gO2含有氧原子数为3NA
B.常温常压下,11.2LCO2所含的原子数为1.5NA
C.标准状况下,22.4L氢气中所含有原子数为NA
D.标准状况下,22.4L水所含分子数为NA
【答案】A
【详解】A.常温常压下,48gO2含有48g氧原子,氧原子数为3NA,A正确;
B.常温常压下,气体摩尔体积不是22.4L/mol,无法计算物质的量,B错误;
C.标准状况下,22.4L氢气物质的量为1mol,含有原子数为2NA,C错误;
D.标准状况下水不是气体,不能依据气体摩尔体积计算其分子数,D错误;
故选A。
2.(23-24高一上·福建南平·期中)在两个容积相同的容器中,一个盛有HCl气体,另一个盛有和的混合气体。在同温同压下,两容器内的气体一定相同的是
A.相对分子质量 B.质量 C.原子数 D.密度
【答案】C
【分析】在同温同压下,气体的体积之比等于物质的量之比,两个容积相同的容器中,气体的物质的量应相同,则分子数相同,结合气体的构成解答该题。
【详解】A.相对分子质量和组成元素有关,三种气体的相对分子质量各不相同,故A错误;
B.由于氮气和氯气的物质的量关系不确定,二者的质量之和与另一容器中的HCl的质量不一定相等,故B错误;
C.在同温同压下,气体的体积比等于物质的量比,两个容积相同的容器中,气体的物质的量应相同,则分子数相同,HCl、和都是双原子分子,所以原子数也相同,故C正确;
D.由于氢气和氯气的物质的量关系不确定,二者的质量之和与另一容器中的HCl的质量不一定相等,则密度不一定相等,故D错误;
故选C。
3.用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.含有个氢原子的氢气在标准状况下的体积约为
B.在常温常压下,含有的分子数为
C.25℃中含有的原子数为
D.标准状况下,含有的分子数为
【答案】C
【详解】A.含有NA个氢原子的氢气为0.5mol,标况下的体积为11.2L,A错误;
B.在常温常压下,11.2L Cl2物质的量不是0.5mol,含有的分子数不是0.5NA,B错误;
C.64gSO2中物质的量为1mol,含有的原子为3mol,原子数为3NA,C正确;
D.标准状况下,水为液态,11.2L液态水物质的量大于0.5mol,所含有的分子数大于0.5NA,D错误;
本题选C。
4.学习物质的量的相关知识,有利于深入理解宏观物质和微观粒子之间的关系。下列说法正确的是
A.的质量等于其相对分子质量
B.影响气体摩尔体积的因素为气体分子数目和气体分子的间距
C.摩尔既是物质的数量单位又是物质的质量单位
D.任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数
【答案】D
【详解】
A.如果用g作单位,1 mol物质的质量在数值上等于该物质的相对分子质量或相对原子质量,A错误;
B.影响气体摩尔体积的因素为气体分子数目和气体分子的间距、压强和温度,B错误;
C.摩尔是物质的量的单位,C错误;
D.将阿伏加德罗常数个微粒看做一个整体,即1mol,故1mol任何粒子的粒子数称为阿伏加德罗常数,D正确;
故选D。
5.(23-24高一上·福建厦门·期中)下列叙述不正确的是
A.同温同压下,1mol N2 与1mol CO 可能具有不同的体积
B.同温同压下,CO2与笑气(N2O)具有相同密度
C.气体摩尔体积不一定只有在标准状况下才为22.4L·mol-1
D.标准状况下,0.2mol H2与0.8mol O2组成的混合气体,体积为22.4L
【答案】A
【详解】A.同温同压下相同物质的量的气体具有相同的体积,A错误;
B.,CO2与笑气(N2O)的摩尔质量相同,ρ=,同温同压下等物质的量的CO2与N2O的体积相同、质量相同,因此密度相等,B正确;
C.标准状况下气体的摩尔体积一定是22.4L·mol-1,但非标准状况下气体的摩尔体积也可能是22.4L·mol-1,C正确;
D.混合气体的物质的量=0.2mol+0.8mol=1mol,,D正确;
故选A。
6.(23-24高一上·湖南常德·期末)下列叙述错误的是
A.1 mol SO2中含有2 mol氧原子和1 mol硫原子
B.1 mol N2的质量为28g
C.0.1 mol H2O中含有的电子数目约为6.02×1023
D.3.01×1023个CO2分子所占的体积约为11.2升
【答案】D
【详解】A.1个SO2分子由1个S原子和2个O原子组成,则1 mol SO2中含有2 mol氧原子和1 mol硫原子,故A正确;
B.1 mol N2的质量为m=n M=1mol×28g/mol=28g,故B正确;
C.0.1 mol H2O中含有的电子为0.1mol×10=1mol,数目约为6.02×1023,故C正确;
D.未指明标准状况下,无法计算气体的体积,故D错误;
故选D。
7.(23-24高一上·天津·月考)常温常压下,用等质量的CH4、CO2、O2、SO2分别吹出四个气球,其中气体为CH4的是
A B C D
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】相同条件下,气体摩尔体积相等,根据V=nVm=知,相同质量时,气体体积与气体摩尔质量成反比,摩尔质量是16g/mol、44g/mol、32g/mol、64g/mol,根据摩尔质量知,CH4体积排在第一位,即D符合题意。
答案选D。
8.两个体积相等的集气瓶中分别装有N2和O2,同温同压时,两气体不相等的是
A.物质的量 B.分子数 C.密度 D.原子总数
【答案】C
【详解】A.根据阿伏加德罗定律的推论可知,同温同压时,气体的体积与物质的量成正比,体积相等时两容器中气体的物质的量相同,故A正确;
B.根据阿伏加德罗定律可知,同温同压时,气体的体积与其分子数成正比,因此两个容器中的分子数相同,故B正确;
C.根据阿伏加德罗定律的推论可知,同温同压时,气体密度之比等于相对分子质量之比,氮气和氧气的相对分子质量不等,因此两容器内气体的密度不相等,故C错误;
D.根据阿伏加德罗定律可知,同温同压时,气体的体积与其分子数成正比,因此两个容器中的分子数相同,N2和O2均是双原子分子,当两个容器中的分子数相等时,原子数也相等,故D正确;
故答案为:C。
9.SO2和SO3是常见的硫的氧化物。两份质量相同的SO2和SO3比较,下列说法正确的是
A.硫原子个数比为1:1 B.标准状况下气体的体积之比是5:4
C.分子个数比为5:4 D.原子个数比为16:15
【答案】C
【详解】A.设SO2和SO3的质量都为m,则SO2和SO3都物质的量分别为:、,则分子个数比即物质的量之比为:=5:4,则硫原子个数比为5:4,A错误;
B.标准状况下,三氧化硫为固体,无法用阿伏伽德罗定律,B错误;
C.根据A选项,C正确;
D.由于分子个数比为5:4,则原子个数比为15:16,D错误;
故选C。
10.(23-24高一上·海南海口·期中)如图体积为22.4L的密闭立方体中含有某气体分子数为6.02×1023,则立方体内的条件可能为
A.0℃,101Pa B.0℃,101kPa C.25℃,101kPa D.0K,101kPa
【答案】B
【详解】气体分子数为6.02×1023,对应的物质的量为1mol,若气体体积为22.4L,说明此时气体处于标准状况,0℃,101kPa,答案选B。
[能力提升练]
1.下列有关气体摩尔体积说法中正确的是
A.在非标准状况下不可能为
B.物质的量相同的两种不同气体只有在标准状况下体积才相等
C.任何气体在标准状况下的体积均为
D.一定温度和压强下,气体体积的大小由气体分子间距决定
【答案】C
【详解】A.气体摩尔体积Vm取决于温度和压强的大小,如不在标准状况下,也可能为22.4L/mol,A错误;
B.气体的体积取决于温度和压强的大小,同温同压下,气体分子之间的距离相等,则气体摩尔体积相等,在同温同压下物质的量相同的两种不同气体体积也可以相等,B错误;
C.气体的摩尔体积在标准状况下Vm=22.4L/mol,任何气体在标准状况下的体积均为22.4L,C正确;
D.一定温度和压强下,气体分子间距一定,气体体积的大小由气体的分子数目决定,D错误;
答案选C。
2.在一个密闭容器中,中间有一可自由滑动的隔板,将容器分成两部分。当左边充入,右边充入和的混合气体时,隔板处于如图所示位置(两侧温度相同)。则混合气体的平均相对子质量为
A.32 B.28 C.30 D.36
【答案】A
【详解】根据阿伏加德罗定律可知相同条件下气体的体积之比是物质的量之比,根据示意图可知氮气和混合气体的体积之比是4:1,28g氮气是1mol,所以混合气体的物质的量是0.25mol,混合气体质量为8g,平均摩尔质量为,故混合气体平均相对分子质量为32;
答案选A。
3.(23-24高一上·内蒙古赤峰·期中)下列说法正确的是
A.的摩尔质量为24
B.标准状况任何气体的物质的量均为
C.和所含的分子数相等
D.气体摩尔体积为时一定是标准状况
【答案】B
【详解】A.的摩尔质量为24g/mol,A错误;
B.标准状况任何气体的物质的量均为,B正确;
C.未指明气体是否处于标准状况,不能用气体摩尔体积计算,C错误;
D.气体体积受温度、压强等外界因素影响,气体摩尔体积为时不一定是标准状况,D错误;
答案选B。
4.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.在标准状况下,22.4LCO和的混合气体所含碳原子数约为NA
B.常温常压下,与标准状况下11.2L氮气含有相同的原子数
C.氨气的摩尔质量等于个氨分子的质量之和
D.标准状况下,2NA个H2O的体积约为44.8L
【答案】A
【详解】A.在标准状况下,22.4LCO和的混合气体分子的物质的量为,所含碳原子数约为,故A正确;
B.常温常压下,的物质的量为,则所含原子数为,标准状况下11.2L氮气的物质的量为,则氮气分子中含有的原子数为,故B错误;
C.氨气的摩尔质量单位为时,在数值上等于个氨分子的质量之和,故C错误;
D.标准状况下, H2O为非气态物质,2NA个H2O 为2mol,在标准状况下的体积不是44.8L ,故D错误;
故答案为:A。
5.如图为一定量理想气体压强与气体摩尔体积的关系,关于下列图像分析,错误的是
A.微粒间距:B<A
B.需实现A→B:恒温加压
C.需实现B→C:恒压降温
D.一定量的理想气体,决定气体摩尔体积的主要因素是微粒间距
【答案】C
【详解】A.恒温条件下,随压强增大,气体摩尔体积减小,微粒间距离减小,微粒间距:,故A正确;
B.A、B两点的温度相同,压强,所以恒温加压可实现,故B正确;
C.B、C两点压强相同,气体摩尔体积与温度成正比,所以,温度,恒压升温可实现,故C错误;
D.一定量的理想气体,分子数相同,决定气体摩尔体积的主要因素是微粒间距,故D正确;
选C。
6.下列说法错误的是
A.同温同压下,气体体积的大小取决于分子数目
B.常温常压下,22g氧气和26g臭氧所含氧原子总数为3
C.常温常压下,22.4L 和的混合气体中氧原子数目小于4
D.同温同体积时,和CO的原子数一定相等
【答案】D
【详解】A.影响气体体积的因素有粒子的大小,粒子间的距离以及数目多少,同温同压下气体的分子间距离相等,而分子间距离远大于分子的大小,则决定气体体积大小的因素为分子数目的多少,A正确;
B.氧气和臭氧均只含有氧原子,常温常压下,22g氧气和26g臭氧中氧原子共48g,所含的氧原子总数为=3NA,B正确;
C.常温常压下,气体摩尔体积大于22.4L/mol,22.4L 和的混合气体物质的量小于1mol,故氧原子数目小于4,C正确;
D.同温度、同体积下,影响气体分子数目的因素有压强,若二者所处压强相同,则含有相同的分子数目,都是双原子分子,含有相同的原子数目,若所处压强不同,含有的原子数目一定不相同,D错误;
故选D。
7.(23-24高一上·福建福州·期中)现有下列四种因素:①温度和压强,②所含微粒数③微粒本身大小④微粒间的距离,其中对气体物质体积有显著影响的是
A.只②③④ B.只①②④ C.只③④ D.①②③④全部
【答案】B
【详解】对于气体,气体分子间间隔对体积的影响远大于粒子本身大小对气体体积的影响,而影响气体分子间隔的外界因素有温度和压强,所以对气体物质体积有显著影响的是:温度和压强、所含微粒数和微粒间的距离,答案选B。
8.(23-24高一上·上海浦东新·期中)下列有关气体摩尔体积的描述正确的是
A.1摩尔的物质所占的体积就是气体摩尔体积
B.通常状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol
C.标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol
D.标准状况下,1摩尔H2O的体积约为22.4 L
【答案】C
【详解】A.气体摩尔体积只适用于气体,且受温度和压强的影响,则一定温度、压强下,1摩尔的气体所占的体积就是气体摩尔体积,A不正确;
B.标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol,通常情况下,气体摩尔体积不是22.4 L·mol,B不正确;
C.标准状况下(273K、101kPa),气体摩尔体积约为22.4 L·mol,气体摩尔体积只适用于气体,C正确;
D.标准状况下,H2O呈液态,1摩尔H2O的体积远小于22.4 L,D不正确;
故选C。
9.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.H2O的摩尔质量为18g
B.1.7gNH3所含有的电子数为NA
C.标准状况下,22.4L氢气中含有原子数为NA
D.常温常压下,22.4LC2H5OH中含有氧原子数为NA
【答案】B
【详解】A.H2O的摩尔质量为18g/mol,故A错误;
B.1.7gNH3的物质的量为=0.1mol,故1.7g氨气中含NA个电子,故B正确;
C.标准状况下,22.4L氢气的物质的量为1mol,其中含有原子数为2NA,故C错误;
D.乙醇在标况下为非气体,无法计算其物质的量,故D错误,
故选B。
10.(23-24高一上·辽宁沈阳·期中)已知同温同压下﹐气体的物质的量之比=气体分子数之比=气体体积之比,一定温度和压强下,用质量相等的、、、四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球,下列说法中错误的是
A.气球②中装的是 B.气球①和气球③中气体分子数相等
C.气球①和气球②中原子数之比为11∶16 D.气球③和气球④中气体体积之比为1∶2
【答案】B
【分析】质量相等的四种气体,相对分子质量越大,物质的量越小,则对应气球的体积越小。四种气体的物质的量大小顺序为n(CH4)>c(O2)>c(CO2)>n(SO2)。
【详解】A.气球②体积仅大于气球①,其中装的是CO2,A正确;
B.气球①和气球③体积不同,气球③体积更大,气体的物质的量更大,分子数更多,B错误;
C.气球①装的是SO2,气球②装的是CO2,质量相等的情况下,两者的物质的量之比为44:64=11:16,两者分子中都含有3个原子,则原子数之比为11:16,C正确;
D.气球③中为O2,气球④中为CH4,质量相同的情况下,两者气体的物质的量之比为16:32=1:2,则气体体积之比为1:2,D正确;
故答案选B。
11.(23-24高一上·广东广州·期中)填写下列空白:
(1)含有个的,则的物质的量为 。
(2) 中含有的氧原子数与标准状况下中含有的氧原子数相等。
(3)同温同压下,和体积比为3:2,它们的质量之比为 。
(4)含,则的摩尔质量为 ;含的质量为的,其物质的量为 。
(5)已知和恰好完全反应生成和,则C的摩尔质量为 。
【答案】(1)0.25mol
(2)3
(3)1:1
(4) 62g/mol 0.1mol
(5)
【详解】(1)3.01×1023个Cl的物质的量是n(Cl)=,由于在1个Cl2分子中含有2个Cl原子,则含有这些Cl原子的Cl2的物质的量为n(Cl2)=n(Cl)=0.25mol;
(2)标准状况下33.6LCO2气体的物质的量n(CO2)=,由于在1个CO2分子中含有2个O原子,则1.5molCO2气体中含有O原子的物质的量是n(O)=2n(CO2)=3mol,在H2O分子中含有1个O原子,因此若含有3molO原子,则水的物质的量是3mol;
(3)根据阿伏伽德罗定律可知:在同温同压下,气体的体积比等于气体的物质的量的比。同温同压下,O2和O3体积比为3:2,它们的物质的量之比为3:2;根据m=n·M可知:它们的质量比为m(O2):m(O3)=(3mol×32g/mol):(2mol×48g/mol)=1:1。
(4)1个Na2R中含有2个Na+和1个R2-,12.4gNa2R含0.4molNa+,则Na2R的物质的量是0.2mol,因此Na2R的摩尔质量为M=,Na2R的式量是62,由于Na的式量是23,则R的式量是62-2×23=16,若Na2R中含R的质量为1.6g,则R的物质的量是0.1mol,根据盐的组成可知Na2R的物质的量为0.1mol;
(5)已知agA和bgB恰好完全反应生成0.2molC和dgD,则根据质量守恒定律,可知反应生成的0.2molC的质量是m(C)=(a+b-d)g,故物质C摩尔质量为M(C)=。
12.(23-24高一上·湖南常德·期中)完成下面问题。
(1)等质量的和,物质的量之比为 ,在相同条件下的体积之比为 。
(2)同温同压下,相同体积的和的物质的量之比为 ,质量比为 。
(3)标准状况下,33.6L的物质的量为 mol,其分子数为 。
(4)0.4mol某气体的体积为9.8L,则该气体摩尔体积为 ,气体所处的条件 (填“是”或“不是”)标准状况。
【答案】(1) 2∶1 2∶1
(2) 1∶1 11∶8
(3) 1.5
(4) 24.5L/mol 不是
【详解】(1)根据n=可知,质量一定时,物质的量与摩尔质量成反比关系,即等质量的和,物质的量之比为2:1;根据阿伏伽德罗定律可知,在相同条件下气体的体积之比等于物质的量之比,在相同条件下的体积之比为2:1;
(2)根据阿伏伽德罗定律,同温同压下,相同体积的和的物质的量相同,根据n=可知质量比等于摩尔质量之比,为11∶8;
(3)标准状况下,33.6L的物质的量为=1.5 mol,其分子数为;
(4)0.4mol某气体的体积为9.8L,则该气体摩尔体积为=24.5L/mol;可知气体所处的条件不是标准状况。
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第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第三节 物质的量
第2课时 气体摩尔体积
[模块导航] 模块一 知识网络构建 模块二 基础知识梳理 模块三 核心考点剖析(6个典例) 模块四 基础过关练(10题) 模块五 能力提升练(12题) [学习目标] 1.能从宏观和微观相结合的角度理解影响物质体积大小的因素。 2.理解气体摩尔体积的含义,运用气体摩尔体积进行简单计算。 3.能运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算,建立n、m、Vm之间的计算模型。 4.理解阿伏加德罗定律及其推论的应用。
[知识网络构建]
[基础知识梳理] 
一、物质体积大小的影响因素
1.宏观因素: 。
2.微观因素: 。
3.决定固体或液体体积的主要因素: 。
4.决定气体体积的主要因素: 。
二、气体摩尔体积
1.定义: 。
2.符号:
3.单位:
4.表达式:Vm=
5.影响因素:气体摩尔体积的数值取决于气体所处的 。
温度越高,体积 ;压强越大,体积 。
6.标准状况( )下,气体摩尔体积Vm 约为 L·mol-1,气体物质的量n= 。
【易错提醒】理解气体摩尔体积应注意的几个问题:
(1)标准状况下的气体摩尔体积Vm= ,非标准状况时不能使用。
(2)公式n=,只适用于 物质(单一或者混合气体),对于标准状况下的 物质(如水、酒精、碳、三氧化硫等),均不适用。
三、阿伏伽德罗定律及其应用
1.含义:在 的温度和压强下, 体积的任何气体都含有 数目的粒子。
2.适用范围:任何 ,可以是 ,也可以是 。
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”。
4.阿伏加德罗
定律的推论
相同条件 结论
公式 语言表达
T、p相同 = 即同温、同压下,气体的体积与物质的量成正比
T、V相同 = 即同温、同体积下,气体的压强与物质的量成正比
T、p相同 = 即同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量成正比
【拓展提升】求气体摩尔质量M的常用方法
(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=(适用于单一气体或混合气体)
(2)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):M=。
(3)根据标准状况下气体的密度(ρ,单位g·L-1):M=ρ×22.4 L·mol-1。
(4)根据气体的相对密度(D):=D。
[核心考点剖析]
考点一:气体摩尔体积
[典例1](23-24高一上·宁夏固原·期中)下列说法错误的是
A.标准状况下,1molO2和1molH2O的体积均约为22.4L
B.决定气体体积大小的主要因素是气体分子的数目和分子间的平均距离
C.同温同压下,O2比H2的密度大
D.因O2和O3都是由氧原子组成,所以等质量的O2和O3所含氧原子数相等
[典例2](23-24高一上·辽宁朝阳·月考)下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是
A.单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积
B.通常状况下的气体摩尔体积约为22.4L/mol
C.标准状况下的气体摩尔体积约为22.4L
D.标准状况下,1mol任何物质所占的体积都约是22.4L
[典例3](23-24高一上·福建福州·期中)下列说法错误的是
A.在标准状况下,的体积是22.4L
B.在标准状况下,的物质的量是0.5mol
C.在标准状况下,的体积是33.6L
D.在标准状况下,个CO分子的体积是33.6L
考点二:阿伏加德罗定律
[典例4](23-24高一上·河南商丘·月考)一定温度和压强下,用质量相等的四种气体吹出四个体积大小不同的气球,下列说法中不正确的是
A.气球②中装的是 B.气球①和气球③中气体分子数相等
C.气球①和气球②中原子数之比为 D.气球③和气球④中气体体积之比为
[典例5](23-24高一上·福建·期中)在两个密闭容器中,分别充有64gSO2和48gO3,若两容器的温度和压强均相同。下列说法正确的是
A.两种气体的体积之和为44.8 L B.SO2和O3的气体密度比为4∶3
C.SO2和O3分子数之比为4∶3 D.SO2和O3的氧原子数目比为1∶1
[典例6](23-24高一上·广东汕头·期末)下列叙述正确的是
①和混合气体中含有原子数为;
②常温常压下,和的体积相同;
③的体积为;
④两种物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同;
⑤同温同体积时,气体的物质的量越大,则压强越大;
⑥同温同压下,气体的密度与气体的摩尔质量成正比
A.①③④⑥ B.②⑤⑥ C.①②⑤⑥ D.①③④⑥
[基础过关练]
1.(23-24高一上·浙江金华·期中)设NA表示阿佛加德罗常数,下列叙述正确的是
A.常温常压下,48gO2含有氧原子数为3NA
B.常温常压下,11.2LCO2所含的原子数为1.5NA
C.标准状况下,22.4L氢气中所含有原子数为NA
D.标准状况下,22.4L水所含分子数为NA
2.(23-24高一上·福建南平·期中)在两个容积相同的容器中,一个盛有HCl气体,另一个盛有和的混合气体。在同温同压下,两容器内的气体一定相同的是
A.相对分子质量 B.质量 C.原子数 D.密度
3.用表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.含有个氢原子的氢气在标准状况下的体积约为
B.在常温常压下,含有的分子数为
C.25℃中含有的原子数为
D.标准状况下,含有的分子数为
4.学习物质的量的相关知识,有利于深入理解宏观物质和微观粒子之间的关系。下列说法正确的是
A.的质量等于其相对分子质量
B.影响气体摩尔体积的因素为气体分子数目和气体分子的间距
C.摩尔既是物质的数量单位又是物质的质量单位
D.任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数
5.(23-24高一上·福建厦门·期中)下列叙述不正确的是
A.同温同压下,1mol N2 与1mol CO 可能具有不同的体积
B.同温同压下,CO2与笑气(N2O)具有相同密度
C.气体摩尔体积不一定只有在标准状况下才为22.4L·mol-1
D.标准状况下,0.2mol H2与0.8mol O2组成的混合气体,体积为22.4L
6.(23-24高一上·湖南常德·期末)下列叙述错误的是
A.1 mol SO2中含有2 mol氧原子和1 mol硫原子
B.1 mol N2的质量为28g
C.0.1 mol H2O中含有的电子数目约为6.02×1023
D.3.01×1023个CO2分子所占的体积约为11.2升
7.(23-24高一上·天津·月考)常温常压下,用等质量的CH4、CO2、O2、SO2分别吹出四个气球,其中气体为CH4的是
A B C D
A.A B.B C.C D.D
8.两个体积相等的集气瓶中分别装有N2和O2,同温同压时,两气体不相等的是
A.物质的量 B.分子数 C.密度 D.原子总数
9.SO2和SO3是常见的硫的氧化物。两份质量相同的SO2和SO3比较,下列说法正确的是
A.硫原子个数比为1:1 B.标准状况下气体的体积之比是5:4
C.分子个数比为5:4 D.原子个数比为16:15
10.(23-24高一上·海南海口·期中)如图体积为22.4L的密闭立方体中含有某气体分子数为6.02×1023,则立方体内的条件可能为
A.0℃,101Pa B.0℃,101kPa C.25℃,101kPa D.0K,101kPa
[能力提升练]
1.下列有关气体摩尔体积说法中正确的是
A.在非标准状况下不可能为
B.物质的量相同的两种不同气体只有在标准状况下体积才相等
C.任何气体在标准状况下的体积均为
D.一定温度和压强下,气体体积的大小由气体分子间距决定
2.在一个密闭容器中,中间有一可自由滑动的隔板,将容器分成两部分。当左边充入,右边充入和的混合气体时,隔板处于如图所示位置(两侧温度相同)。则混合气体的平均相对子质量为
A.32 B.28 C.30 D.36
3.(23-24高一上·内蒙古赤峰·期中)下列说法正确的是
A.的摩尔质量为24
B.标准状况任何气体的物质的量均为
C.和所含的分子数相等
D.气体摩尔体积为时一定是标准状况
4.设为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.在标准状况下,22.4LCO和的混合气体所含碳原子数约为NA
B.常温常压下,与标准状况下11.2L氮气含有相同的原子数
C.氨气的摩尔质量等于个氨分子的质量之和
D.标准状况下,2NA个H2O的体积约为44.8L
5.如图为一定量理想气体压强与气体摩尔体积的关系,关于下列图像分析,错误的是
A.微粒间距:B<A
B.需实现A→B:恒温加压
C.需实现B→C:恒压降温
D.一定量的理想气体,决定气体摩尔体积的主要因素是微粒间距
6.下列说法错误的是
A.同温同压下,气体体积的大小取决于分子数目
B.常温常压下,22g氧气和26g臭氧所含氧原子总数为3
C.常温常压下,22.4L 和的混合气体中氧原子数目小于4
D.同温同体积时,和CO的原子数一定相等
7.(23-24高一上·福建福州·期中)现有下列四种因素:①温度和压强,②所含微粒数③微粒本身大小④微粒间的距离,其中对气体物质体积有显著影响的是
A.只②③④ B.只①②④ C.只③④ D.①②③④全部
8.(23-24高一上·上海浦东新·期中)下列有关气体摩尔体积的描述正确的是
A.1摩尔的物质所占的体积就是气体摩尔体积
B.通常状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol
C.标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol
D.标准状况下,1摩尔H2O的体积约为22.4 L
9.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是
A.H2O的摩尔质量为18g
B.1.7gNH3所含有的电子数为NA
C.标准状况下,22.4L氢气中含有原子数为NA
D.常温常压下,22.4LC2H5OH中含有氧原子数为NA
10.(23-24高一上·辽宁沈阳·期中)已知同温同压下﹐气体的物质的量之比=气体分子数之比=气体体积之比,一定温度和压强下,用质量相等的、、、四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球,下列说法中错误的是
A.气球②中装的是 B.气球①和气球③中气体分子数相等
C.气球①和气球②中原子数之比为11∶16 D.气球③和气球④中气体体积之比为1∶2
11.(23-24高一上·广东广州·期中)填写下列空白:
(1)含有个的,则的物质的量为 。
(2) 中含有的氧原子数与标准状况下中含有的氧原子数相等。
(3)同温同压下,和体积比为3:2,它们的质量之比为 。
(4)含,则的摩尔质量为 ;含的质量为的,其物质的量为 。
(5)已知和恰好完全反应生成和,则C的摩尔质量为 。
12.(23-24高一上·湖南常德·期中)完成下面问题。
(1)等质量的和,物质的量之比为 ,在相同条件下的体积之比为 。
(2)同温同压下,相同体积的和的物质的量之比为 ,质量比为 。
(3)标准状况下,33.6L的物质的量为 mol,其分子数为 。
(4)0.4mol某气体的体积为9.8L,则该气体摩尔体积为 ,气体所处的条件 (填“是”或“不是”)标准状况。
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