资源简介

1.2.2气体摩尔体积
基础巩固
1.影响物质体积的因素
在温度和压强一定时，物质体积与物质所含微粒的数目、微粒的　　　　、微粒之间的　　　　有关。
2.1mol固态物质或液态物质的体积往往是　　　　　　的。
当温度和压强一定时，任何具有相同微粒数目的气体都具有大致　　　　的体积。
2.气体摩尔体积
概念：单位物质的量的气体所占的　　　　，符号为　　　　。
常用单位：　　　　。
应用：气体的体积(V)=　　　　×气体摩尔体积(Vm)
3.标准状况下的气体体积
标准状况是指温度为　　　　K、压强为　　　　kPa的状况。
标准状况下，气体摩尔体积约为　　　　L·mol-1。
标准状况下，气体的体积(V)≈物质的量(n)×　　　　。
4．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(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)固态物质和液态物质的体积由粒子大小和粒子数目决定(　　)
(3)同温同压下，若两种气体所占体积不同，其主要原因是气体分子间平均距离不同(　　)
(4)1 mol一氧化碳和1 mol氧气所含的分子数相同，体积也相同(　　)
(5)同温同压下，相同体积的物质所含的分子数一定相等(　　)
根基训练
1.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.②③④ B.①②④ C.①③④ D.①②③④
2.气体摩尔体积主要取决于( )
A.气体分子间的平均距离 B.气体分子微粒的大小
C.气体分子数目的多少 D.气体相对分子质量的大小
3．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.气体摩尔体积一定是
C.1 mol气体体积为22.4 L，则一定是标准状况
D.相同物质的量的气体摩尔体积也相同
4.同温同压下，相同体积的和气体，具有相同的( )
A.质量 B.原子数 C.分子数 D.摩尔质量
5.同温同压下，一定量的和所含氧原子的个数相同，则两气体的体积比是( )
A. B. C. D.
6.常温常压下，下列物质的体积与其他三项不同的是( )
A. B. C. D.
7.如图所示的恒温恒容密闭容器中间有自由滑动的隔板，将容器分成了两部分。当向左边的容器中充入，向右边的容器中充入8g由CO和组成的混合气体时，隔板处于如图所示位置，则混合气体中CO和的分子个数比( )
A.3:1 B.1:3 C.2:1 D.1:2
8.和的混合气体，在一定条件下点燃，反应后剩余气体，则原混合气体中分子个数比为( )
A.1:16 B.7:4 C.17:7 D.16:1
9.下列物质中，体积为22.4 L的是( )
A.标准状况下18 g水 B.标准状况下含个原子的
C.标准状况下1 mol氨气 D.常温常压下28 g一氧化碳
10.下列说法正确的是( )
A.1mol任何气体的气体摩尔体积都约为
B.20℃、时，同体积的与含有相同的分子数
C.当1mol气态物质的体积为22.4L时，该气体一定处于标准状况
D.2mol气体的体积约为44.8L
拔高提升
1.设表示阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是( )
A.常温常压下，中含有的分子数为
B.标准状况下，中含有的氢原子数为0.2
C.标准状况下，和组成的混合气体中含有的氧原子数为0.4
D.和的混合气体中含有的氧原子数为0.3
2.由NO和CO组成的混合气体与同温同压下空气的密度相等（空气的平均相对分子质量为29），下列关系正确的是( )
A.混合气体中，CO与NO的质量比为15:14
B.混合气体中，CO与NO的分子个数比为1:2
C.混合气体中，CO占有的体积大于NO占有的体积
D.混合气体中，CO与NO的密度比为14:15
3.在一定条件下，某化合物X受热分解：，测得反应后生成的混合气体对的相对密度为11.43，在相同条件下，X的相对分子质量是( )
A.11.43 B.22.86 C.80.01 D.160.02
4.三个密闭容器中分别充入三种气体，以下各种情况下排序正确的是( )
A.当它们的温度和压强均相同时，三种气体的密度：
B.当它们的质量、温度和体积均相同时，三种气体的压强：
C.当它们的质量、温度和压强均相同时，三种气体的体积：
D.当它们的压强、体积和温度均相同时，三种气体的质量：
5.一定温度和压强下，用等质量的四种气体分别吹出如图所示四个体积大小不同的气球，下列说法正确的是( )
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③和气球④中气体密度之比为2:1
D.气球①和气球④中气体物质的量之比为4:1
6.有一容积为V的恒容密闭容器，中间有一可自由滑动的隔板（厚度不计）将容器分成两部分，当左边充入，右边充入一定量的CO时，隔板处于如图位置（保持温度不变），下列说法正确的是( )
A.右边与左边的分子数之比为4:1
B.右边CO的质量为5.6 g
C.右边气体的密度是相同条件下氢气密度的14倍
D.若改变右边CO的充入量而使隔板处于容器正中间位置，保持温度不变，则应再充入0.2 mol CO
7.（多选）室温下，在一定容积的容器中加入1.5 mol氙气（Xe）和7.5 mol氟气（），于400 ℃、2633 kPa下加热数小时，然后迅速恢复至室温，此时容器内有一种无色晶体和4.5 mol氟气。下列说法正确的是( )
A.起始时，氙气和氟气在室温下的体积之比为1:5
B.起始时，加入的氙气和氟气所含原子数之比为1:5
C.该无色晶体中含有的氙原子与氟原子的个数之比是1:4
D.起始时和恢复至室温后，容器内的气体压强之比为3:2
8.（1）在一定温度和压强下，1体积和3体积化合生成2体积Z（g），则气体Z的化学式是_______。
（2）A、B两种气体组成的混合气体的质量为8.6 g，在标准状况下的体积为8.96 L。已知A与B的物质的量之比为3:1，相对分子质量之比为14:1，由此可推断A可能是______（填化学式，下同），B是_______。
（3）在标准状况下，CO和的混合气体的质量为36 g，体积为22.4 L，则CO所占的体积是________L，质量是________。
9.我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”为世界制碱工业作出了巨大贡献，其原理为。请回答下列问题：
（1）同温同压下，等物质的量的和，前者与后者的分子数之比为_________，原子总数之比为________，密度之比为________。
（2）与标准状况下中所含的氧原子数相等的的质量为________g，与该质量的水中所含的氢原子数相等的在标准状况下的体积为_____L。
（3）将一定量和混合，测得混合气体中碳元素与氮元素的质量之比为3:7，则该混合气体中与的物质的量之比为______，该混合气体的密度是同温同压下氢气密度的______倍。
10.物质的量是高中化学常用的物理量，请完成以下有关计算：
（1）在一定温度和压强下，0.4 mol某气体的体积为9.8 L，则该条件下的气体摩尔体积为_______。
（2）6.72 L（标准状况）CO与一定量的恰好完全反应，生成Fe的质量为__________g。
（3）某气体氧化物的化学式为，在标准状况下，1.28 g该氧化物的体积为448 mL，则R的相对原子质量为________。
（4）标准状况下，与_____气体含有的氢原子数相同。
（5）标准状况下，与组成的混合气体的平均密度为，该混合气体中的体积分数为__________。
答案以及解析
基础巩固
1.
大小　距离　
不同　
相同
2.
体积　Vm　
L·mol-1或m3·mol-1
物质的量(n)
3.
1.273　101　
2.22.4　
3.22.4L·mol-1
4.(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×
根基训练
1.答案：B
解析：决定物质体积大小的因素有微粒数目、微粒的大小、微粒之间的距离。①温度和压强对微粒间的距离影响较大，①正确；②所含微粒数越多，气体体积越大，②正确；③气体微粒本身大小远小于气体微粒间的距离，微粒本身大小对体积几乎无影响，③错误；④微粒间的距离越远，气体体积越大，④正确。B正确。
2.答案：A
解析：单位物质的量的气体体积主要取决于气体分子间的平均距离，A项正确；气体分子微粒的大小与气体分子间的距离相比可忽略不计，不是影响单位物质的量的气体体积大小的主要因素，B项错误；气体摩尔体积中气体分子数目为1 mol气体所含分子数，C项错误；气体分子的相对分子质量与单位物质的量的气体的体积无关，D项错误。
3．答案：A
解析：气体体积受温度、压强的影响，随着条件的不同，气体摩尔体积对应的数值有无数种，不一定是，B错误；非标准状况通过调节温度和压强也可以使1mol气体体积达到22.4L，C错误；气体摩尔体积与物质的量无关，当条件不同时气体的摩尔体积不一定相同，D错误。
4.答案：C
解析：同温同压下，相同体积的和气体，具有相同的物质的量，相同的分子数。答案选C。
5.答案：B
解析：同温同压下，一定量的和所含氧原子的个数相同，则两气体的体积比等于物质的量之比，物质的量之比为。
故选B。
6.答案：C
解析：常温常压下，均为气体，而Cu为固体，故相同物质的量的物质体积不同的为Cu。
故选C。
7.答案：A
解析：的物质的量为1mol。同温同压，气体的体积比等于物质的量之比。容器左右两侧的体积比为4:1，所以右侧CO和的总物质的量为0.25mol；设CO和的物质的量分别为xmol、ymol，，解得、，所以CO和的分子个数比3:1，故选A。
8.答案：C
解析：，剩余3mL说明反应的气体体积为24mL-3mL=21mL，根据反应的系数比可知，反应的和的体积分别是14mL和7mL，分子个数比等于气体的体积之比，若剩余的3mL为，则原气体和的分子个数比为17:7，若剩余的3mL为，则原气体和的分子个数比为14:10=7:5，故选C。
9.答案：C
解析：标准状况下水不是气体，18 g水的体积不是22.4 L，A项错误；，则的物质的量为0.5 mol，标准状况下其体积为11.2 L，B项错误；标准状况下，1 mol氨气的体积为22.4 L，C项正确；，常温常压下气体摩尔体积不是，1 mol CO的体积不是22.4 L，D项错误。
10.答案：B
解析：A.没有给出气体所处的温度和压强，标准状况下气体摩尔体积约为，错误；
B.根据阿伏加德罗定律，同温、同压下，同体积的任何气体都含有相同的分子数，正确；
C.1mol气态物质在非标准状况时，体积也有可能等于22.4L，错误；
D.没有给出气体所处的温度和压强，错误。
答案选项B。
拔高提升
1.答案：B
解析：常温常压下，的物质的量，其含有的分子数为，A正确；标准状况下水不是气体，的物质的量不是0.1 mol，B错误；标准状况下，和组成的混合气体的物质的量，由于1个和1个分子中都含有2个O原子，因此和组成的混合气体中含有的氧原子数为，C正确；分子和分子都是由O原子构成的，和的混合气体中含有的氧原子的物质的量，其中所含的O原子数目是，D正确。
2.答案：D
解析：由NO和CO组成的混合气体与同温同压下空气的密度相等（空气的平均相对分子质量为29），结合阿伏加德罗定律可知，混合气体的平均相对分子质量是29，根据十字交叉法得出NO和CO的物质的量之比是1:1，则二者物质的量相等。混合气体中，CO与NO的质量比为14:15，A错误；相同条件下，气体的物质的量之比等于分子个数之比，即混合气体中CO与NO的分子个数比为1:1，B错误；相同条件下，气体的物质的量之比等于体积之比，即混合气体中CO占有的体积等于NO占有的体积，C错误；同温同压下，气体的密度之比等于其相对分子质量之比，即混合气体中CO与NO的密度比为14:15，D正确。
3.答案：C
解析：由反应知，若有2 mol X分解，则生成的气体A、B、C的物质的量分别为1 mol、2 mol、4 mol，混合气体平均摩尔质量为氢气摩尔质量的11.43倍，故为，总质量为。由质量守恒定律可得，2 mol X的质量为，则X的相对分子质量为80.01，故选C。
4.答案：B
解析：当温度和压强相同时，气体摩尔体积相同，根据知，气体密度与摩尔质量成正比，则三种气体的密度大小顺序是，故A错误；质量、温度和体积均相同时，气体的摩尔质量越大，对应的气体压强越小，则三种气体的压强大小顺序是，故B正确；质量、温度和压强均相同时，气体的摩尔质量越大，对应的物质气体体积越小，则这三种气体体积大小顺序是，故C错误；压强、体积和温度均相同时，气体的物质的量相同，则气体质量与摩尔质量成正比，所以三种气体的质量大小顺序是，故D错误。
5.答案：C
解析：同温同压下，相等，根据可知，等质量的不同气体的体积与其摩尔质量成反比，四种气体的摩尔质量的大小关系为，所以气球①、②、③、④中装的气体分别为，A项错误；根据可知，等质量的不同气体的分子数与其摩尔质量成反比，故气球①和气球③中气体分子数不相等，B项错误；同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比，则气球③和气球④中气体密度之比为32:16=2:1，C项正确；同温同压下，等质量的不同气体的物质的量与其摩尔质量成反比，故气球①和气球④中气体物质的量之比为16:64=1:4，D项错误。
6.答案：C
解析：相同条件下，体积之比等于物质的量之比，左右两边体积之比为4:1，所以右边气体的物质的量为。A项，相同条件下，气体的分子数与体积成正比，则右边与左边的分子数之比为1:4，错误；B项，右边CO的质量为，错误；C项，相同条件下，气体的密度之比等于摩尔质量之比，CO与的摩尔质量之比为，故右边气体的密度是相同条件下氢气的密度的14倍，正确；D项，相同条件下，气体体积与物质的量成正比，隔板处于容器正中间位置时，左右两边气体的物质的量相等，则需要充入的CO的物质的量为，错误。
7.答案：AC
解析：同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，A项正确；起始时，加入的氙气和氟气所含原子数之比为，B项错误；由题意知，该无色晶体由1.5 mol Xe和反应所得，其中含有的氙原子与氟原子的个数之比是，C项正确；同温、同体积时，气体压强之比等于其物质的量之比，起始时和恢复至室温后，容器内的气体压强之比为，D项错误。
8.答案：（1）（或）
（2）（答案合理即可）；
(3）11.2;14 g
解析：（1）根据质量守恒定律知，故Z的化学式为或。
（2）由题意知，则
解得，故A可能为、CO等，B为。
（3）设的物质的量分别为。
解得，则，。
9.答案：（1）1:1；3:4；44:17
(2)10.8;8.96
(3)1:2;13
解析：（1）同温同压下，气体分子数之比等于物质的量之比，等物质的量的和，前者与后者的分子数之比为1:1，原子总数之比为3:4，密度之比等于摩尔质量之比，密度之比为44:17。
（2）标准状况下的物质的量是，所含的氧原子的物质的量是0.6 mol，则与所含氧原子数相等的的物质的量是0.6 mol，质量为；10.8 g水含有氢原子，含有1.2 mol氢原子的的物质的量为0.4 mol，在标准状况下的体积为。
（3）将一定量和混合，测得混合气体中碳元素与氮元素的质量之比为3:7，碳元素与氮元素的物质的量之比为，则该混合气体中与物质的量之比为1:2，该混合气体的平均摩尔质量是，密度是同温同压下氢气密度的倍。
10.答案：（1）
(2)11.2
(3)32
(4)3.36
(5)80%
解析：（1）该状况下气体摩尔体积为。
（2）标准状况下6.72 L CO的物质的量为，0.3 mol CO完全反应生成二氧化碳失去的电子的物质的量为，根据得失电子守恒，反应生成铁的物质的量为，质量为。
（3）标准状况下，1.28 g该气体氧化物的体积为448 mL，其物质的量为，该气体氧化物的摩尔质量为，R的相对原子质量为。
（4）的物质的量为0.1 mol，含有氢原子的物质的量为0.3 mol；标准状况下，气体的物质的量为，含有的氢原子的物质的量为，二者氢原子数相等，则有。
（5）标准状况下，密度为的与组成的混合气体，该混合气体的平均摩尔质量为，设与的物质的量分别为，则，计算得出，同温同压下，物质的量之比等于气体体积之比，则的体积分数为。

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