人教版高中化学必修第一册第二章海水中的重要元素——钠和氯第三节第2课时气体摩尔体积课件+学案

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人教版高中化学必修第一册第二章海水中的重要元素——钠和氯第三节第2课时气体摩尔体积课件+学案

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第2课时 气体摩尔体积
 
第二章 第三节 物质的量
1.能从宏、微结合的角度理解影响物质体积大小的因素;知道气体 摩尔体积的含义,能了解阿伏加德罗定律的内容。
2.能基于物质的量认识物质的组成及变化,建立n、m、Vm之间换算 的模型。
学习目标
任务一 气体摩尔体积
新知构建
1.决定物质体积大小的因素
(1)物质的体积与聚集状态的关系
在一定条件下,1 mol不同物质的体积如下表所示。观察并分析表中的数据,你能得出哪些结论?
交流研讨1
气体 0 ℃、101kPa时的体积/L 液体 20 ℃时的体积/cm3 固体 20 ℃时的体积/cm3
H2 22.4 H2O 18.0 Fe 7.12
O2 22.4 H2SO4 53.6 Al 10.0
思考导引:①同温同压下,1 mol气体的体积     ;
②同温同压下,1 mol不同的固态物质或液态物质的体积差别   ;
③同温同压下,1 mol气体的体积    1 mol非气态物质的体积。
近似相等
较大
远大于
(2)气体体积与温度、压强的关系
已知1 mol不同气体在不同条件下的体积:
交流研讨2
化学式 条件 1 mol气体体积/L
H2 0 ℃,101 kPa 22.4
O2 0 ℃,101 kPa 22.4
CO 0 ℃,101 kPa 22.4
H2 0 ℃,202 kPa 11.2
CO2 0 ℃,202 kPa 11.2
N2 273 ℃,202 kPa 22.4
NH3 273 ℃,202 kPa 22.4
思考导引:①标准状况是指     。
②在标准状况下,1 mol气体的体积都约为    。
③1 mol气体,在温度相同时压强越大,体积   。
④1 mol气体,在压强相同时温度越高,体积   。
0 ℃,101 kPa
22.4 L
越小
越大
已知影响物质体积的微观因素有三个:构成物质的微粒大小、微粒数目、微粒之间的距离。试从微观角度探究“相同温度和压强下,
1 mol任何气体体积几乎相等”的原因。
提示:①气体的粒子数相同 ②粒子间的距离相同 ③气体粒子的大小相对于气体粒子间的距离可以忽略
交流研讨3
(3)物质体积的影响因素
固体或液体
气体
相等
在相同温度和压强下,粒子数相同的任何气体其体积都几乎相同。
归纳总结
Vm
L·mol-1
22.4 L/mol
学以致用
1.正误判断
(1)一定温度、压强下,气体体积由其分子的大小和数目决定。 (  )
提示:错误。一定温度、压强下,气体体积由其分子数目决定,与分子的大小几乎无关
(2)在常温常压下,11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA。 (  )
提示:错误。常温常压是指20 ℃和101 kPa,此条件下Vm>22.4 L·mol-1,故常温常压下,11.2 L Cl2含有的分子数应小于0.5NA
(3)标准状况下的Vm=22.4 L·mol-1,那么Vm=22.4 L·mol-1时也一定是标准状况。 (  )
提示:错误。当温度高于0 ℃,压强大于101 kPa时,也存在Vm=
22.4 L·mol-1
2.(1)标准状况下,33.6 L Cl2的物质的量是    ,16 g O2所占体积约是    。
(2)标准状况下,34 g NH3的物质的量是   ,所占体积约是    ,所含的NH3分子数是   。
(3)标准状况下,含有1.5 mol H2和0.5 mol O2的混合气体所占体积约是    。
1.5 mol
11.2 L
2 mol
44.8 L
2NA
44.8 L
3.完成下列问题。
(1)标准状况下,某气体的密度为1.43 g·L-1,则该气体的摩尔质量约为
       。
(2)标准状况下,0.51 g某气体的体积为672 mL,则该气体的摩尔质量为
     。
(3)在标准状况下,CO和CO2的混合气体共39.2 L,质量为61 g,则混合气体的平均摩尔质量约为       。
(4)在标准状况下,H2和HCl的混合气体密度为1.25 g·L-1,则该混合气体的平均摩尔质量为      。
32.03 g·mol-1
17 g·mol-1
34.9 g·mol-1
28 g·mol-1
归纳总结
归纳总结
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任务二 阿伏加德罗定律及推论
新知构建
1.阿伏加德罗定律的内容
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。
1.阿伏加德罗定律适用于任何气体,包括混合气体,不适用于非气体。
2.同温、同压、同体积、同分子数,“四同”相互制约,即“三同定一同”。
特别提醒
交流研讨
物质
的量
摩尔质量

阿伏加德罗定律的推论
归纳总结
语言叙述 公式
同温同压下,气体体积之比等于物质的量之比,等于分子数之比
同温同体积下,气体压强之比等于物质的量之比,等于分子数之比
同温同压下,气体密度之比等于摩尔质量之比
学以致用
1.正误判断
(1)同温同压下,同体积的物质所含的分子数一定相等。 (  )
提示:错误。“同体积的物质”应为“同体积的任何气体物质”
(2)同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的原子。 (  )
提示:错误。“相同数目的原子”应为“相同数目的分子”
(3)同温同体积下,1 mol氢气与1 mol氧气,它们的压强相同。 (  )
提示:正确
(4)同温同压下,氧气的密度是氢气的16倍。 (  )
提示:正确
2.在一个密闭容器中盛有11 g X气体(X的摩尔质量为44 g·mol-1)时,压强为1×104 Pa。如果在相同温度下,把更多的气体X充入容器,使容器内压强增至5×104 Pa,这时容器内气体X的分子数约为
A.3.3×1025 B.3.3×1024
C.7.5×1023 D.7.5×1022

3.同温同压下等质量的SO2气体和CO2气体,下列有关比较的叙述中,正确的是   (填序号)。
①密度比为16∶11 ②密度比为11∶16 ③体积比为16∶11 ④体积比为11∶16
①④

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随堂演练

1.目前科学家已发现一种新型氢分子,其化学式为H3,在相同条件下,等质量的H3和H2相同的是
A.原子数 B.分子数
C.体积 D.物质的量
由于H3和H2均由氢原子构成,因此等质量的H3和H2分子中具有相同的原子数,因此它们的分子数一定不同,因而体积不同,物质的量也
不同。

2.(2025·江苏苏州高一检测)与3.6 g H2O含有相同原子数的是
A.0.6 mol 氦(He)
B.标准状况下4.48 L CCl4
C.1.7 g NH3
D.1.505×1023个HCl
3.6 g H2O的物质的量为0.2 mol,0.2 mol H2O含有原子0.6 mol。氦气为单原子分子,0.6 mol氦气含有原子0.6 mol,A正确;标准状况下四氯化碳为液体,不能计算其物质的量,B错误;1.7 g NH3的物质的量为
0.1 mol,含有原子为0.4 mol,C错误;1.505×1023个HCl分子的物质的量为0.25 mol,含有原子为0.5 mol,D错误。

3.(2025·广东东莞高一检测)在一定温度和压强下,2体积X2气体与3体积Y2气体恰好完全反应,生成2体积气体化合物Z,则Z的化学式可能是
A.XY3 B.XY
C.X3Y D.X2Y3
4.在标准状况下,5.6 L氮气、33 g二氧化碳和0.5 mol甲烷。
(1)其中物质的量最大的是   。
(2)物质所含分子数目最多的是   。
(3)物质所占体积最大的是   ,这三种气体的体积比为   .
   。
CO2
CO2
CO2
V(N2)∶V(CO2)
∶V(CH4)=1∶3∶2
V(N2)=5.6 L,n(N2)=0.25 mol,N(N2)=0.25NA;m(CO2)=33 g,n(CO2)=0.75 mol,V(CO2)=16.8 L,N(CO2)=0.75NA;n(CH4)=
0.5 mol,V(CH4)=11.2 L,N(CH4)=0.5NA。
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课时测评
题点一 决定物质体积大小的因素
1.(2025·山东师大附中高一检测)在同温同压下,下列与气体体积大小有关的主要因素是
A.气体的种类 B.分子间的平均距离
C.分子本身的大小 D.气体的分子数

在同温同压下,气体分子间的平均距离相等,与气体的种类无关,A、B错误;对于气体来说,气体分子间的距离远大于分子本身的大小,分子本身大小可以忽略不计,C错误。
2.下列有关气体的叙述错误的是
A.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数肯定不同
B.在标准状况下,气体的摩尔体积约为22.4 L·mol-1
C.当分子数目相同时,气体体积的大小主要取决于气体分子之间的距离
D.气态物质没有固定的形状,且容易被压缩

气体的体积受温度、压强、分子数多少的影响,若未说明气体体积的条件,则无法知道它们所含有的分子数的多少,A错误;气态物质由于分子之间的间隔较大,可以压缩或扩大,因而没有固定的形状,且容易被压缩,D正确。
题点二 气体摩尔体积
3.有一份气体样品的质量是14.2 g,标准状况下的体积为4.48 L,该气体的摩尔质量是
A.28.4 g B.28.4 g·mol-1
C.71 g·mol-1 D.14.2 g·mol-1

该气体的物质的量为4.48 L÷22.4 L·mol-1=0.2 mol,其摩尔质量为
14.2 g÷0.2 mol=71 g·mol-1。
4.(2025·云南大理高一检测)标准状况下,下列物质中含氢原子个数最多
的是
A.3.01×1024个H2S
B.22.4 L H2
C.23 g C2H5OH
D.22.4 L NH3

5.丙烷通常被用来驱动火车、公交车、叉车和出租车,也被用来充当休旅车和露营时取暖和做饭的燃料。下列关于丙烷(C3H8)的说法中正确的是
A.1 mol C3H8的气体体积为22.4 L
B.常温常压下,11.2 L C3H8的物质的量为0.5 mol
C.5 L C3H8和5 L CO2的质量相等
D.丙烷在标准状况下的密度为1.96 g·L-1


6.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.标准状况下,11.2 L CH4和C2H4中含有的氢原子数目为2NA
B.标准状况下,2.24 L H2与足量O2在密闭容器中反应,转移电子数为0.1NA
C.64 g Cu与Cl2完全反应,转移电子数为NA
D.常温常压下,22.4 L H2O的分子个数为NA

CH4和C2H4中均含有4个氢原子,标准状况下11.2 L CH4和C2H4的物质的量为0.5 mol,含有的氢原子数为2NA,故A正确;标准状况下2.24 L H2与O2反应转移电子数为0.2NA,故B错误;Cu与Cl2反应生成CuCl2,64 g Cu的物质的量为1 mol,与Cl2完全反应,转移电子数为2NA,故C错误;常温常压下H2O不是气体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,故D错误。
题点三 阿伏加德罗定律及推论
7.同温同压下,关于等体积的N2O(气体)和CO2的叙述:①质量相同 
②所含碳原子数与氮原子数相等
③所含分子数相等。其中正确的是
A.①②③ B.②③
C.①② D.①③

同温同压下等体积的两种气体N2O和CO2,其物质的量相等,所含的分子数也相等,二者的摩尔质量均为44 g·mol-1,故二者的质量也相等;由于二者分子中所含的碳原子数与氮原子数不同,故②错误,综上所述答案为D。
8.如图所示,相同状况下,分别用氯化氢和四种混合气体吹出体积相等的五个气球。A、B、C、D四个气球中,与氯化氢所含原子数一定相等的是

相同状况下、体积相等的气球中,气体的物质的量相等。HCl是双原子分子,只要混合气体的平均原子数等于2即满足题意。A项有可能等于2,B项一定大于2,C项一定等于2,D项一定大于2。
9.将质量均为m g的O2和X气体分别充入相同体积的密闭容器中,二者压强(p)与温度(T)的关系如图所示,则X气体可能是
A.H2
B.NH3
C.CO
D.SO2

10.(2025·四川内江六中高一检测)相同状况下,等质量的O2和CO2相比较,下列叙述正确的是
A.体积比为8∶11
B.密度之比为1∶1
C.物质的量之比为11∶8
D.原子个数之比为12∶11


12.(2025·福建泉州高一检测)如图是利用“手持”技术测定阳光照射不同气体温度变化曲线,其中四
个容器均密闭、体积相等且
初始压强均为101 kPa。
下列说法错误的是
A.实验开始时,四种气体密度最大的是CO2
B.若容器的容积为22.4 L,13:00时N2原子个数等于2NA
C.12:30-13:30时间范围内CO2压强最大
D.CO2是四种气体中温室效应最显著的

依据阿伏加德罗定律的推
论,同温同压下,气体的
密度之比等于其摩尔质量
之比,四种气体中,CO2
的摩尔质量最大,则实验开始时,密度最大的是CO2,A正确;初始压强为101 kPa、体积为22.4 L,温度不为0 ℃,所以气体的物质的量小于1 mol,则N2原子个数小于2NA,B错误;12:30-13:30时间范围内,CO2的温度最高,四个容器中n、V相同,由pV=nRT知,CO2压强最大,C正确;图中信息显示,CO2的温度最高,则CO2是四种气体中温室效应最显著的,D正确。
672
观察反应方程式,可知反应前后气体体积不变,故V(O2)=672 mL。
(2)化合物XY2的摩尔质量是      。
76 g·mol-1
(3)若XY2分子中X、Y两元素质量比是3∶16,则X、Y两元素分别为  .
和  (填元素符号)。
C
S
14.(12分)现有16.0 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下其体积为
8.96 L。请回答下列问题:
(1)该混合气体的平均摩尔质量为      。
(2)混合气体中碳原子的个数为    (用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
40 g·mol-1
0.4NA
(3)将混合气体依次通过如图所示装置,最后收集在气球中(体积在标准状况下测定)。
①气球中收集到的气体中,电子总数为    (用NA表示,假设气体全部进入气球中)。
②若将混合气体通入足量的 Na2O2中,转移的电子数为    (用NA表示)。
1.4NA
0.3NA
返回第2课时 气体摩尔体积
[学习目标] 1.能从宏、微结合的角度理解影响物质体积大小的因素;知道气体摩尔体积的含义,能了解阿伏加德罗定律的内容。 2.能基于物质的量认识物质的组成及变化,建立n、m、Vm之间换算的模型。
任务一 气体摩尔体积
1.决定物质体积大小的因素
(1)物质的体积与聚集状态的关系
[交流研讨1] 在一定条件下,1 mol不同物质的体积如下表所示。观察并分析表中的数据,你能得出哪些结论?
气体 0 ℃、101kPa时的体积/L 液体 20 ℃时的体积/cm3 固体 20 ℃时的体积/cm3
H2 22.4 H2O 18.0 Fe 7.12
O2 22.4 H2SO4 53.6 Al 10.0
思考导引:①同温同压下,1 mol气体的体积    ;
②同温同压下,1 mol不同的固态物质或液态物质的体积差别    ;
③同温同压下,1 mol气体的体积    1 mol非气态物质的体积。
提示:①近似相等  ②较大 ③远大于
(2)气体体积与温度、压强的关系
[交流研讨2] 已知1 mol不同气体在不同条件下的体积:
化学式 条件 1 mol气体体积/L
H2 0 ℃,101 kPa 22.4
O2 0 ℃,101 kPa 22.4
CO 0 ℃,101 kPa 22.4
H2 0 ℃,202 kPa 11.2
续表
化学式 条件 1 mol气体体积/L
CO2 0 ℃,202 kPa 11.2
N2 273 ℃,202 kPa 22.4
NH3 273 ℃,202 kPa 22.4
思考导引:①标准状况是指    。
②在标准状况下,1 mol气体的体积都约为    。
③1 mol气体,在温度相同时压强越大,体积    。
④1 mol气体,在压强相同时温度越高,体积    。
提示:①0 ℃,101 kPa  ②22.4 L  ③越小 ④越大
[交流研讨3] 已知影响物质体积的微观因素有三个:构成物质的微粒大小、微粒数目、微粒之间的距离。试从微观角度探究“相同温度和压强下,1 mol任何气体体积几乎相等”的原因。
提示:①气体的粒子数相同 ②粒子间的距离相同 ③气体粒子的大小相对于气体粒子间的距离可以忽略
(3)物质体积的影响因素
在相同温度和压强下,粒子数相同的任何气体其体积都几乎相同。
2.气体摩尔体积
(1)概念:单位物质的量的气体所占的体积,符号为Vm。
(2)表达式:Vm=。
(3)单位:L·mol-1或L/mol。
(4)数值:在标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L/mol。
1.正误判断
(1)一定温度、压强下,气体体积由其分子的大小和数目决定。(  )
(2)在常温常压下,11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA。(  )
(3)标准状况下的Vm=22.4 L·mol-1,那么Vm=22.4 L·mol-1时也一定是标准状况。(  )
提示:(1)错误。一定温度、压强下,气体体积由其分子数目决定,与分子的大小几乎无关
(2)错误。常温常压是指20 ℃和101 kPa,此条件下Vm>22.4 L·mol-1,故常温常压下,11.2 L Cl2含有的分子数应小于0.5NA
(3)错误。当温度高于0 ℃,压强大于101 kPa时,也存在Vm=22.4 L·mol-1
2.(1)标准状况下,33.6 L Cl2的物质的量是   ,16 g O2所占体积约是    。
(2)标准状况下,34 g NH3的物质的量是    ,所占体积约是    ,所含的NH3分子数是      。
(3)标准状况下,含有1.5 mol H2和0.5 mol O2的混合气体所占体积约是    。
答案:(1)1.5 mol 11.2 L
(2)2 mol 44.8 L 2NA (3)44.8 L
3.完成下列问题。
(1)标准状况下,某气体的密度为1.43 g·L-1,则该气体的摩尔质量约为      。
(2)标准状况下,0.51 g某气体的体积为672 mL,则该气体的摩尔质量为      。
(3)在标准状况下,CO和CO2的混合气体共39.2 L,质量为61 g,则混合气体的平均摩尔质量约为      。
(4)在标准状况下,H2和HCl的混合气体密度为1.25 g·L-1,则该混合气体的平均摩尔质量为      。
答案:(1)32.03 g·mol-1 (2)17 g·mol-1
(3)34.9 g·mol-1 (4)28 g·mol-1
标准状况下,气体摩尔体积的有关计算
1.气体的物质的量n= mol。
2.气体的质量m=n·M=·M g。
3.气体的分子数N=n·NA=·NA。
4.气体的摩尔质量M=Vm·ρ=22.4ρ g·mol-1。
5.混合气体的平均摩尔质量==22.4ρ混 g·mol-1。
任务二 阿伏加德罗定律及推论
1.阿伏加德罗定律的内容
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。
1.阿伏加德罗定律适用于任何气体,包括混合气体,不适用于非气体。
2.同温、同压、同体积、同分子数,“四同”相互制约,即“三同定一同”。
2.阿伏加德罗定律的推论
[交流研讨] (1)由Vm=可推知,同温同压下,气体的体积之比等于其    之比。
(2)请推导用气体的摩尔质量、气体的摩尔体积计算气体密度的公式:      。进一步推导:
①同温同压下,气体的密度之比等于其    之比。
②在标准状况下,气体的密度为     g·L-1。
提示:(1)物质的量 (2)由ρ=可推知,ρ= ①摩尔质量 ②
阿伏加德罗定律的推论
语言叙述 公式
同温同压下,气体体积之比等于物质的量之比,等于分子数之比 ==
同温同体积下,气体压强之比等于物质的量之比,等于分子数之比 ==
同温同压下,气体密度之比等于摩尔质量之比 =
1.正误判断
(1)同温同压下,同体积的物质所含的分子数一定相等。(  )
(2)同温同压下,相同体积的任何气体都含有相同数目的原子。(  )
(3)同温同体积下,1 mol氢气与1 mol氧气,它们的压强相同。(  )
(4)同温同压下,氧气的密度是氢气的16倍。(  )
提示:(1)错误。“同体积的物质”应为“同体积的任何气体物质”
(2)错误。“相同数目的原子”应为“相同数目的分子”
(3)正确 (4)正确
2.在一个密闭容器中盛有11 g X气体(X的摩尔质量为44 g·mol-1)时,压强为1×104 Pa。如果在相同温度下,把更多的气体X充入容器,使容器内压强增至5×104 Pa,这时容器内气体X的分子数约为(  )
A.3.3×1025 B.3.3×1024
C.7.5×1023 D.7.5×1022
答案:C
解析:11 g X气体的物质的量n1==0.25 mol,由==,n2=1.25 mol,N=1.25 mol×6.02×1023 mol-1≈7.5×1023。
3.同温同压下等质量的SO2气体和CO2气体,下列有关比较的叙述中,正确的是    (填序号)。
①密度比为16∶11 ②密度比为11∶16 ③体积比为16∶11 ④体积比为11∶16
答案:①④
解析:同温同压下,====,故①正确;==,因==,故④正确。
1.目前科学家已发现一种新型氢分子,其化学式为H3,在相同条件下,等质量的H3和H2相同的是(  )
A.原子数 B.分子数
C.体积 D.物质的量
答案:A
解析:由于H3和H2均由氢原子构成,因此等质量的H3和H2分子中具有相同的原子数,因此它们的分子数一定不同,因而体积不同,物质的量也不同。
2.(2025·江苏苏州高一检测)与3.6 g H2O含有相同原子数的是(  )
A.0.6 mol 氦(He)
B.标准状况下4.48 L CCl4
C.1.7 g NH3
D.1.505×1023个HCl
答案:A
解析:3.6 g H2O的物质的量为0.2 mol,0.2 mol H2O含有原子0.6 mol。氦气为单原子分子,0.6 mol氦气含有原子0.6 mol,A正确;标准状况下四氯化碳为液体,不能计算其物质的量,B错误;1.7 g NH3的物质的量为0.1 mol,含有原子为0.4 mol,C错误;1.505×1023个HCl分子的物质的量为0.25 mol,含有原子为0.5 mol,D错误。
3.(2025·广东东莞高一检测)在一定温度和压强下,2体积X2气体与3体积Y2气体恰好完全反应,生成2体积气体化合物Z,则Z的化学式可能是(  )
A.XY3 B.XY
C.X3Y D.X2Y3
答案:D
解析:由体积之比等于物质的量之比,可知化学方程式为2X2+3Y22Z,再由原子守恒可知Z的化学式为X2Y3。
4.在标准状况下,5.6 L氮气、33 g二氧化碳和0.5 mol甲烷。
(1)其中物质的量最大的是    。
(2)物质所含分子数目最多的是    。
(3)物质所占体积最大的是    ,这三种气体的体积比为    。
答案:(1)CO2 (2)CO2
(3)CO2 V(N2)∶V(CO2)∶V(CH4)=1∶3∶2
解析:V(N2)=5.6 L,n(N2)=0.25 mol,N(N2)=0.25NA;m(CO2)=33 g,n(CO2)=0.75 mol,V(CO2)=16.8 L,N(CO2)=0.75NA;n(CH4)=0.5 mol,V(CH4)=11.2 L,N(CH4)=0.5NA。
课时测评15 气体摩尔体积
(时间:40分钟 满分:60分)
(1-12题,每小题3分,共36分)
题点一 决定物质体积大小的因素
1.(2025·山东师大附中高一检测)在同温同压下,下列与气体体积大小有关的主要因素是(  )
A.气体的种类 B.分子间的平均距离
C.分子本身的大小 D.气体的分子数
答案:D
解析:在同温同压下,气体分子间的平均距离相等,与气体的种类无关,A、B错误;对于气体来说,气体分子间的距离远大于分子本身的大小,分子本身大小可以忽略不计,C错误。
2.下列有关气体的叙述错误的是(  )
A.不同的气体,若体积不同,则它们所含的分子数肯定不同
B.在标准状况下,气体的摩尔体积约为22.4 L·mol-1
C.当分子数目相同时,气体体积的大小主要取决于气体分子之间的距离
D.气态物质没有固定的形状,且容易被压缩
答案:A
解析:气体的体积受温度、压强、分子数多少的影响,若未说明气体体积的条件,则无法知道它们所含有的分子数的多少,A错误;气态物质由于分子之间的间隔较大,可以压缩或扩大,因而没有固定的形状,且容易被压缩,D正确。
题点二 气体摩尔体积
3.有一份气体样品的质量是14.2 g,标准状况下的体积为4.48 L,该气体的摩尔质量是(  )
A.28.4 g B.28.4 g·mol-1
C.71 g·mol-1 D.14.2 g·mol-1
答案:C
解析:该气体的物质的量为4.48 L÷22.4 L·mol-1=0.2 mol,其摩尔质量为14.2 g÷0.2 mol=71 g·mol-1。
4.(2025·云南大理高一检测)标准状况下,下列物质中含氢原子个数最多的是(  )
A.3.01×1024个H2S
B.22.4 L H2
C.23 g C2H5OH
D.22.4 L NH3
答案:A
解析:3.01×1024个H2S中含氢原子个数为6.02×1024;22.4 L H2物质的量为1 mol,含有的氢原子个数为1 mol×2×6.02×1023 mol-1= 1.204×1024;23 g C2H5OH中氢原子个数为×6.02×1023 mol-1 ×6=1.806×1024;22.4 L NH3含氢原子个数为×6.02×1023 mol-1 ×3=1.806×1024。
5.丙烷通常被用来驱动火车、公交车、叉车和出租车,也被用来充当休旅车和露营时取暖和做饭的燃料。下列关于丙烷(C3H8)的说法中正确的是(  )
A.1 mol C3H8的气体体积为22.4 L
B.常温常压下,11.2 L C3H8的物质的量为0.5 mol
C.5 L C3H8和5 L CO2的质量相等
D.丙烷在标准状况下的密度为1.96 g·L-1
答案:D
解析:A项未指明状况,无法计算;B项缺常温常压下Vm的值,无法计算;C项未指明状况,无法计算,故无法比较其质量;D项由M=ρVm得ρ==≈1.96 g·L-1,正确。
6.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(  )
A.标准状况下,11.2 L CH4和C2H4中含有的氢原子数目为2NA
B.标准状况下,2.24 L H2与足量O2在密闭容器中反应,转移电子数为0.1NA
C.64 g Cu与Cl2完全反应,转移电子数为NA
D.常温常压下,22.4 L H2O的分子个数为NA
答案:A
解析:CH4和C2H4中均含有4个氢原子,标准状况下11.2 L CH4和C2H4的物质的量为0.5 mol,含有的氢原子数为2NA,故A正确;标准状况下2.24 L H2与O2反应转移电子数为0.2NA,故B错误;Cu与Cl2反应生成CuCl2,64 g Cu的物质的量为1 mol,与Cl2完全反应,转移电子数为2NA,故C错误;常温常压下H2O不是气体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,故D错误。
题点三 阿伏加德罗定律及推论
7.同温同压下,关于等体积的N2O(气体)和CO2的叙述:①质量相同 ②所含碳原子数与氮原子数相等
③所含分子数相等。其中正确的是(  )
A.①②③ B.②③
C.①② D.①③
答案:D
解析:同温同压下等体积的两种气体N2O和CO2,其物质的量相等,所含的分子数也相等,二者的摩尔质量均为44 g·mol-1,故二者的质量也相等;由于二者分子中所含的碳原子数与氮原子数不同,故②错误,综上所述答案为D。
8.如图所示,相同状况下,分别用氯化氢和四种混合气体吹出体积相等的五个气球。A、B、C、D四个气球中,与氯化氢所含原子数一定相等的是(  )
答案:C
解析:相同状况下、体积相等的气球中,气体的物质的量相等。HCl是双原子分子,只要混合气体的平均原子数等于2即满足题意。A项有可能等于2,B项一定大于2,C项一定等于2,D项一定大于2。
9.将质量均为m g的O2和X气体分别充入相同体积的密闭容器中,二者压强(p)与温度(T)的关系如图所示,则X气体可能是(  )
A.H2 B.NH3
C.CO D.SO2
答案:D
10.(2025·四川内江六中高一检测)相同状况下,等质量的O2和CO2相比较,下列叙述正确的是(  )
A.体积比为8∶11
B.密度之比为1∶1
C.物质的量之比为11∶8
D.原子个数之比为12∶11
答案:C
解析:根据阿伏加德罗定律及推论,相同状况下,气体体积之比等于其物质的量之比,即 mol∶ mol=11∶8,A项错误;相同状况下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比,故为32∶44=8∶11,B项错误;相同状况下,气体的物质的量之比等于其体积之比,为11∶8,C项正确;原子个数之比为(11×2)∶(8×3)=11∶12,D项错误。
11.(2025·安徽巢湖高一检测)如果标准状况下11.2 L的CH4气体中含有x个氢原子,则阿伏加德罗常数的值可表示为(  )
A.2x B.x
C. D.
答案:C
解析:n===0.5 mol,N(H)=nNA=4×0.5×NA=x,NA=。
12.(2025·福建泉州高一检测)如图是利用“手持”技术测定阳光照射不同气体温度变化曲线,其中四个容器均密闭、体积相等且初始压强均为101 kPa。
下列说法错误的是(  )
A.实验开始时,四种气体密度最大的是CO2
B.若容器的容积为22.4 L,13:00时N2原子个数等于2NA
C.12:30-13:30时间范围内CO2压强最大
D.CO2是四种气体中温室效应最显著的
答案:B
解析:依据阿伏加德罗定律的推论,同温同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比,四种气体中,CO2的摩尔质量最大,则实验开始时,密度最大的是CO2,A正确;初始压强为101 kPa、体积为22.4 L,温度不为0 ℃,所以气体的物质的量小于1 mol,则N2原子个数小于2NA,B错误;12:30-13:30时间范围内,CO2的温度最高,四个容器中n、V相同,由pV=nRT知,CO2压强最大,C正确;图中信息显示,CO2的温度最高,则CO2是四种气体中温室效应最显著的,D正确。
13.(12分)一定量的液态化合物XY2,在一定量的O2中恰好完全燃烧,反应方程式为
XY2(液)+3O2(气)XO2(气)+2YO2(气)
冷却后,在标准状况下测得生成物的体积是672 mL,密度是2.56 g·L-1。
(1)反应前O2的体积是    mL(标准状况下)。
(2)化合物XY2的摩尔质量是       。
(3)若XY2分子中X、Y两元素质量比是3∶16,则X、Y两元素分别为     和     (填元素符号)。
答案:(1)672 (2)76 g·mol-1 (3)C S
解析:(1)观察反应方程式,可知反应前后气体体积不变,故V(O2)=672 mL。(2)根据质量守恒定律,有m(XY2)=0.672 L×2.56 g·L-1-32 g·mol-1×≈0.76 g,n(XY2)为×n(O2)=0.01 mol,故M(XY2)==76 g·mol-1。(3)由=及Ar(X)+2Ar(Y)=76,解得:Ar(X)=12,Ar(Y)=32,故X为碳元素,Y为硫元素。
14.(12分)现有16.0 g CO和CO2的混合气体,在标准状况下其体积为8.96 L。请回答下列问题:
(1)该混合气体的平均摩尔质量为      。
(2)混合气体中碳原子的个数为    (用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(3)将混合气体依次通过如图所示装置,最后收集在气球中(体积在标准状况下测定)。
①气球中收集到的气体中,电子总数为    (用NA表示,假设气体全部进入气球中)。
②若将混合气体通入足量的 Na2O2中,转移的电子数为      (用NA表示)。
答案:(1)40 g·mol-1 (2)0.4NA 
(3)①1.4NA ②0.3NA
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