資源簡介

第三節　物質的量
第2課時　氣體摩爾體積
[核心素養發展目標]　1.能從宏觀和微觀相結合的角度理解影響物質體積大小的因素,知道氣體摩爾體積的含義,能敘述阿伏加德羅定律的內容。2.能基于物質的量認識物質的組成及變化,建立n、m、Vm之間計算的模型,熟悉阿伏加德羅定律的應用。
一、氣體摩爾體積
1.決定物質體積大小的因素
(1)物質的體積與聚集狀態的關系
思考1　在一定條件下,1 mol不同物質的體積如下表所示。觀察并分析表中的數據,你能得出哪些結論
氣體 0 ℃、101 kPa時的體積/L 液體 20 ℃時的體積/cm3 固體 20 ℃時的體積/cm3
H2 22.4 H2O 18.0 Fe 7.12
O2 22.4 H2SO4 53.6 Al 10.0
結論:同溫同壓下,1 mol不同的固態物質或液態物質的體積差別較大。同溫同壓下,1 mol氣體的體積近似相等。
(2)氣體體積與溫度、壓強的關系
思考2　已知1 mol不同氣體在不同條件下的體積:
化學式 條件 1 mol氣體體積/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
Ⅰ.從上表分析得出結論:
①1 mol任何氣體,在標準狀況下的體積都約為　　　　。
②1 mol不同的氣體,在不同的條件下,體積　　　(填“一定”“一定不”或“不一定”)相等。
Ⅱ.理論依據:相同溫度和壓強下,1 mol任何氣體的體積幾乎相等,原因是①　　　　,
②__________________________________________________________,
③_________________________________________________________。
提示?、?①22.4 L　②不一定?、?①氣體的粒子數相同?、诹Ｗ娱g的距離相同?、蹥怏w粒子的大小相對于氣體粒子間的距離可以忽略
(3)物質體積的影響因素
結論:在相同的溫度和壓強下,粒子數相同的任何氣體都具有相同的體積。
2.氣體摩爾體積
(1)氣體摩爾體積
(2)標準狀況下的氣體摩爾體積
特別提醒?、賜=,只適用于氣態物質(單一或者混合氣體),對于固態和液態物質(如水、酒精、碳、三氧化硫等)均不適用。②標準狀況下的氣體摩爾體積Vm=22.4 L·mol-1,Vm與溫度、壓強有關,但質量、物質的量不受溫度、壓強的影響。
思考3　完成下列問題。
(1)標準狀況下,某氣體的密度為1.43 g·L-1,則該氣體的摩爾質量約為　　　　。
(2)標準狀況下,0.51 g某氣體的體積為672 mL,則該氣體的摩爾質量為　　　　。
(3)在標準狀況下,CO和CO2的混合氣體共39.2 L,質量為61 g,則混合氣體的平均摩爾質量約為　　　　。
(4)在標準狀況下,H2和HCl的混合氣體密度為1.25 g·L-1,則該混合氣體的平均摩爾質量為　　　　。
答案　(1)32.03 g·mol-1　(2)17 g·mol-1
(3)34.9 g·mol-1　(4)28 g·mol-1
解析　(1)氣體的摩爾質量M=Vm·ρ,代入數據求得M≈32.03 g·mol-1。
(2)標準狀況下,0.51 g某氣體的體積為672 mL,該氣體的物質的量為=0.03 mol,摩爾質量為=17 g·mol-1。(3)混合氣體的==≈34.9 g·mol-1。
(4)=Vm·ρ=22.4 L·mol-1×1.25 g·L-1=28 g·mol-1。
標準狀況下(0 ℃,101 kPa),氣體摩爾體積的有關計算
①氣體的物質的量n= mol;
②氣體的摩爾質量M=Vm·ρ=22.4ρ g·mol-1;混合氣體的平均摩爾質量==22.4ρ混 g·mol-1。
③氣體的分子數N=n·NA=·NA。
④氣體的質量m=n·M=·M g。
1.判斷正誤
(1)一定溫度、壓強下,氣體體積由其分子的大小和數目決定 (　　)
(2)在常溫常壓下,11.2 L Cl2含有的分子數為0.5NA (　　)
(3)標準狀況下,2 mol CO2的氣體摩爾體積為44.8 L·mol-1 (　　)
(4)標準狀況下的Vm=22.4 L·mol-1,那么Vm=22.4 L·mol-1時也一定是標準狀況 (　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×
2.(1)標準狀況下,33.6 L Cl2的物質的量是　　　　,16 g O2所占體積約是　　　　。
(2)標準狀況下,含有1.5 mol H2和0.5 mol O2的混合氣體所占體積約是　　　　　　。
(3)標準狀況下,11.2 L二氧化碳和氧氣的混合氣體中含有的氧原子數是　　　　。
答案　(1)1.5 mol　11.2 L　(2)44.8 L　(3)NA
二、阿伏加德羅定律及推論
1.阿伏加德羅定律的內容
在相同的溫度和壓強下,相同體積的任何氣體都含有相同數目的粒子。
特別提醒　①阿伏加德羅定律適用于任何氣體,包括混合氣體,不適用于非氣體;②同溫、同壓、同體積、同分子數,“四同”,相互制約,即“三同定一同”。
2.阿伏加德羅定律的推論
思考　在同溫同壓(以0 ℃,101 kPa即標準狀況為例)下,完成下列問題。
(1)1 mol O2的體積是22.4 L,2 mol H2的體積是44.8 L,由此可推知:同溫同壓下,氣體的體積之比等于其物質的量之比。
(2)1 mol O2的質量是32 g,體積是22.4 L,ρ(O2)== g·L-1(列式不化簡,下同)。1 mol H2的質量是2 g,體積是22.4 L,ρ(H2)== g·L-1。由此可推知:
①同溫同壓下,氣體的密度之比等于其摩爾質量之比。
②在標準狀況下,氣體的密度為 g·L-1。
阿伏加德羅定律的推論:
語言敘述 公式
同溫同壓下,氣體體積之比等于物質的量之比,等于分子數之比 ==
同溫同體積下,氣體壓強之比等于物質的量之比,等于分子數之比 ==
同溫同壓下,氣體密度之比等于摩爾質量之比 =
1.判斷正誤
(1)同溫同壓下,同體積的物質所含的分子數一定相等 (　　)
(2)同溫同壓下,相同體積的任何氣體都含有相同數目的原子 (　　)
(3)同溫同壓下,相同體積的氧氣和氨氣,前者質量小于后者 (　　)
(4)同溫同體積下,1 mol氫氣與1 mol氧氣,它們的壓強相同 (　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√
2.質量相同的CH4和NH3比較,下列結論錯誤的是 (　　)
A.分子個數之比為17∶16
B.同溫同壓下兩種氣體的體積之比為17∶16
C.氫原子個數之比為17∶12
D.原子個數之比為17∶16
答案　D
解析　質量相同的CH4和NH3的物質的量之比為∶=17∶16。分子個數之比等于物質的量之比,為17∶16,故A正確;同溫同壓下兩種氣體的體積之比等于物質的量之比,為17∶16,故B正確;氫原子個數之比為(×4)∶(×3)=17∶12,故C正確;原子個數之比為(×5)∶(×4)=85∶64,故D錯誤。
1.(2024·山師附中高一月考)在同溫同壓下,下列與氣體體積大小有關的主要因素是 (　　)
A.氣體的種類 B.分子間的平均距離
C.分子本身的大小 D.氣體的分子數
答案　D
解析　在同溫同壓下,氣體分子間的平均距離相等,與氣體的種類無關,A、B錯誤;對于氣體來說,氣體分子間的距離遠大于分子本身的大小,分子本身大小可以忽略不計,C錯誤。
2.如圖表示某條件下H2S氣體的體積與質量的關系,則該條件下的氣體摩爾體積為 (　　)
A.22.0 L·mol-1 B.22.4 L·mol-1
C.22.8 L·mol-1 D.23.2 L·mol-1
答案　C
解析　27.2 g H2S的物質的量n==0.8 mol,則Vm==22.8 L·mol-1。
3.(2024·廣西南寧十四中高一段考)在下列示意圖中,白球代表氧原子,黑球代表氦原子,方框代表容器,容器中間有一個可以上下滑動的隔板(其質量忽略不計),其中能表示等質量的氧氣與氦氣的是 (　　)
答案　B
解析　氧氣的摩爾質量為32 g·mol-1,氦氣的摩爾質量為4 g·mol-1,等質量時,氣體的物質的量與摩爾質量成反比,故氧氣和氦氣的物質的量之比為4 g·mol-1∶32 g·mol-1=1∶8,分子數之比為1∶8,故選B。
4.同溫同壓下,將1體積的CO2和2體積的CO進行比較,則CO2與CO的:
(1)物質的量之比為 　　　　。
(2)分子數之比為　　　　。
(3)原子數之比為 　　　　。
(4)質量之比為　　　　。
(5)摩爾質量之比為　　　　。
(6)密度之比為　　　　。
答案　(1)1∶2　(2)1∶2　(3)3∶4　(4)11∶14　(5)11∶7　(6)11∶7
課時對點練　
[分值:100分]
(選擇題1~8題,每小題5分,9~12題,每小題7分,共68分)
題組一　決定物質體積大小的因素
1.(2023·福建泉州七中高一期中)同溫同壓下,兩種氣體的體積不相同,其主要原因是 (　　)
A.分子大小不同 B.分子間距離不同
C.性質不同 D.分子數不同
答案　D
解析　對于氣體來說,粒子之間的距離遠遠大于粒子的直徑,同溫同壓下氣體粒子間的距離相等,同溫同壓下氣體摩爾體積相同,由V=n·Vm=·Vm知,氣體的體積取決于粒子數目的不同,故選D。
2.下列有關氣體的敘述錯誤的是 (　　)
A.不同的氣體,若體積不同,則它們所含的分子數肯定不同
B.在標準狀況下,氣體的摩爾體積約為22.4 L·mol-1
C.當分子數目相同時,氣體體積的大小主要取決于氣體分子之間的距離
D.氣態物質沒有固定的形狀,且容易被壓縮
答案　A
解析　氣體的體積受溫度、壓強、分子數多少的影響,若未說明氣體體積的條件,則無法知道它們所含有的分子數的多少,A錯誤;氣態物質由于分子之間的間隔較大,可以壓縮或擴大,因而沒有固定的形狀,且容易被壓縮,D正確。
題組二　氣體摩爾體積
3.下列關于氣體摩爾體積的說法中正確的是 (　　)
A.標準狀況下,1 mol H2O的體積是22.4 L
B.22 g CO2的物質的量是0.5 mol,其體積為11.2 L
C.只有標準狀況下的氣體摩爾體積是22.4 L·mol-1,其他條件下一定不是該值
D.標準狀況下,1摩爾任何氣體的體積都約是22.4 L
答案　D
解析　標準狀況下,水是非氣態,1 mol H2O的體積遠遠小于22.4 L,A錯誤;沒有指明氣體所處的溫度與壓強,不能確定CO2的體積,B錯誤;在273 ℃、202 kPa時,氣體摩爾體積也是22.4 L·mol-1,C錯誤。
4.(2024·西安高一月考)下列敘述正確的是 (　　)
A.標準狀況下,22.4 L的任何氣體的物質的量都是1 mol
B.1 mol任何物質在標準狀況下所占的體積都為22.4 L
C.標準狀況下,1 mol SO3所占的體積約為22.4 L
D.1 mol任何氣體的體積都為22.4 L
答案　A
解析　沒有指明物質的狀態及外界的溫度、壓強,無法計算體積,B錯誤;SO3在標準狀況下不是氣體,無法用標準狀況下的氣體摩爾體積計算,C錯誤;沒有指明氣體所處的溫度、壓強,無法計算體積,D錯誤。
5.(2024·陜西寶雞高一月考)在標準狀況下,某氣體的密度為1.5 g·L-1,則該氣體的相對分子質量是 (　　)
A.32 B.20
C.33.6 D.無法計算
答案　C
解析　在標準狀況下,Vm=22.4 L·mol-1,由ρ=可知,M=ρVm=1.5 g·L-1×22.4 L·mol-1=33.6 g·mol-1,又在以“g·mol-1”為單位時,摩爾質量與相對分子質量的數值相等,則該氣體的相對分子質量為33.6,故選C。
6.設NA為阿伏加德羅常數的值,下列說法正確的是 (　　)
A.標準狀況下,2.24 L 乙醇中含有0.1NA個分子
B.常溫常壓下,80 g氬氣含有的原子數為2NA
C.1 mol Na2O2與足量H2O反應產生11.2 L的O2
D.1 mol Cl2與足量的鐵粉反應轉移的電子數目是3NA
答案　B
解析　乙醇在標準狀況下為液體,2.24 L 乙醇的物質的量大于0.1 mol,含有分子數大于0.1NA,故A錯誤;常溫常壓下,80 g氬氣的物質的量為2 mol,氬氣是單原子構成的物質,則含有的原子數為2NA,故B正確;未指明氣體所處的溫度與壓強,不可計算體積,故C錯誤;1 mol Cl2與足量的鐵粉反應,氯元素從0價降到-1價,兩個氯原子發生價態變化,故轉移的電子數目是2NA,故D錯誤。
題組三　阿伏加德羅定律及推論
7.(2024·天津田家炳中學高一段考)科學家已發現一種新型氫分子(H3),相同條件下,等質量的H3和H2相同的是 (　　)
A.分子數 B.原子數
C.摩爾質量 D.體積
答案　B
解析　設H3和H2的質量均為a,則H3物質的量為 mol,H2物質的量為 mol,可知分子數不相同,原子數相同;H3和H2摩爾質量分別為3 g·mol-1、2 g·mol-1;根據同溫同壓下,體積之比等于物質的量之比,因此體積不相同。
8.(2024·廣東白云中學高一期末)如圖表示1 g O2與1 g X氣體在相同容積的密閉容器中壓強(p)與溫度(T)的關系,則X氣體可能是 (　　)
A.C2H4 B.H2S
C.NH3 D.NO
答案　B
解析　由阿伏加德羅定律推論可知,在溫度、體積和質量相同時,壓強之比等于摩爾質量的反比,由圖可知,溫度相同時,氧氣的壓強大于X氣體的壓強,則X氣體的摩爾質量大于氧氣的摩爾質量,C2H4、NH3、NO的摩爾質量均小于32 g·mol-1,H2S的摩爾質量大于32 g·mol-1,所以X氣體可能為H2S,故選B。
9.(2024·重慶十八中高一段考)常溫常壓下,分別向三個氣球(同一規格,忽略氣球自身的重量)中充入兩種按體積比1∶1混合的氣體,得到體積相等的①②③三個氣球(如圖)。下列判斷不正確的是 (　　)
A.三個氣球中所含氣體的分子數相等
B.三個氣球中所含氣體的物質的量相等
C.三個氣球中氣體分子間的平均距離相等
D.將三個氣球放在空氣中,只有一個往下沉
答案　D
解析　相同的溫度和壓強下,相同體積的任何氣體都含有相同數目的分子,則氣體的物質的量也相同,A、B正確;相同的溫度和壓強下,任何氣體粒子之間的距離都可以看成是相等的,C正確;三個等體積的氣球含有的是兩種按體積比1∶1混合的氣體,②和③的平均摩爾質量分別是30 g·mol-1和54 g·mol-1,都大于空氣的29 g·mol-1,故三個氣球放在空氣中,有兩個往下沉,D錯誤。
10.已知a g氣體XY3含有b個原子,設阿伏加德羅常數的值為NA,氣體摩爾體積為c L·mol-1,則該條件下11.2 L該氣體的質量為 (　　)
A. g B. g
C. g D. g
答案　A
解析　a g該氣體的物質的量n= mol,該氣體摩爾質量M=== g·mol-1,11.2 L該氣體的物質的量n=== mol,對應質量m=n·M= mol× g·mol-1= g。
11.在甲、乙兩個體積不同的密閉容器中,分別充入質量相等的CO、CO2氣體時,兩容器的溫度和壓強均相同,則下列說法正確的是 (　　)
A.充入的CO分子數比CO2分子數少
B.甲容器的體積比乙容器的體積小
C.CO的摩爾體積比CO2的摩爾體積小
D.若將壓強相同改為體積相同,則甲容器的壓強比乙容器的壓強大
答案　D
解析　由于M(CO)n(CO2),則充入的CO分子數比CO2分子數多,A不正確;兩容器的溫度和壓強相同,則兩容器內氣體的體積與氣體的總物質的量成正比,由于n(CO)>n(CO2),所以甲容器的體積比乙容器的體積大,B不正確;溫度、壓強相同時,氣體的摩爾體積相同,C不正確;根據阿伏加德羅定律及推論可知,同溫同體積的條件下,壓強與氣體的總物質的量成正比,由于n(CO)>n(CO2),所以甲容器的壓強比乙容器的壓強大,D正確。
12.(2023·深圳中學高一期中)同溫同壓下,1 g X氣體和2 g Y氣體的體積之比為1∶2,根據阿伏加德羅定律及推論,下列敘述不正確的是 (　　)
A.常溫常壓下,X和Y的密度之比為1∶1
B.X與Y的相對分子質量之比為1∶1
C.同溫同體積下,等質量的X和Y氣體的壓強之比為2∶1
D.等質量的X和Y的物質的量之比為1∶1
答案　C
13.(6分)回答下列問題:
(1)含有6.02×1023個氧原子的H2SO4的物質的量是　　　　　mol。
(2)在一定的溫度和壓強下,1體積氣體X2跟3體積氣體Y2化合生成2體積化合物,則該化合物的化學式是　　　　　。
(3)等質量的NH3和N2物質的量之比為　　　　。
答案　(1)0.25　(2)XY3　(3)28∶17
解析　(1)6.02×1023個氧原子的物質的量為1 mol,一個H2SO4分子中含有4個O原子,則H2SO4的物質的量是0.25 mol。(2)設該化合物為R,根據信息可得化學方程式為X2+3Y22R,則R為XY3。(3)設NH3和N2的質量均為m g,則物質的量分別為n(NH3)= mol、n(N2)= mol,兩者物質的量之比為。
14.(12分)現有16.0 g CO 和 CO2 的混合氣體,在標準狀況下其體積為 8.96 L。請回答下列問題:
(1)該混合氣體的平均摩爾質量為　　　　　　　。
(2)混合氣體中碳原子的個數為　　　　　　　　(用NA 表示阿伏加德羅常數的值)。
(3)將混合氣體依次通過如圖所示裝置,最后收集在氣球中(體積在標準狀況下測定)。
①氣球中收集到的氣體的質量為　　　　　　　。
②氣球中收集到的氣體中,電子總數為　　　　(用NA 表示,假設氣體全部進入氣球中)。
③氣球的體積為　　　　　　　　L(忽略氣球彈性的影響)。
④若將混合氣體通入足量的 Na2O2 中,轉移的電子數為　　　　　　　　 (用NA 表示)。
答案　(1)40 g·mol-1　(2)0.4NA　(3)①2.8 g　②1.4NA　③2.24　④0.3NA
解析　16.0 g CO和CO2的混合氣體,在標準狀況下其體積為8.96 L,則混合氣體的總物質的量是=0.4 mol,設混合氣體中CO和CO2的物質的量分別為x mol、y mol,根據C原子守恒可知x+y=0.4,根據質量守恒可得28x+44y=16,聯立解得x=0.1、y=0.3。
(1)該混合氣體的平均摩爾質量為=40 g·mol-1。(2)CO和CO2分子中都只含1個碳原子,混合氣體的總物質的量是0.4 mol,所以混合氣體中碳原子的個數為0.4NA。(3)①二氧化碳被氫氧化鈉吸收,氣球中收集到的氣體是CO,CO的摩爾質量為28 g·mol-1,其質量m=0.1 mol×28 g·mol-1=2.8 g。②1個CO分子中有14個電子,氣球中收集到的氣體是0.1 mol CO,電子總數為1.4NA。③氣球中收集到的氣體是0.1 mol CO,標準狀況下,氣球的體積為0.1 mol×22.4 L·mol-1=2.24 L。④若將混合氣體通入足量的 Na2O2中,發生反應:2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2,0.3 mol CO2參與反應,生成0.15 mol氧氣,轉移0.3NA個電子。
15.(14分)(2023·河北邢臺高一期末)我國化學家侯德榜發明的“聯合制堿法”為世界制堿工業做出了巨大貢獻,該法利用的原理為NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3↓+NH4Cl。根據要求回答下列問題:
(1)同溫同壓下,等物質的量的CO2和NH3,前者與后者的分子數之比為　　　　　　,原子總數之比為　　　　　　,密度之比為　　　　　　。
(2)與標準狀況下6.72 L CO2中所含的氧原子數相等的H2O的質量為　　　　　　g,與該質量的水中所含的氫原子數相等的NH3在標準狀況下的體積為　　　　　　L。
(3)將一定量CO2和NH3混合測得混合氣體中碳元素與氮元素的質量之比為3∶7,則該混合氣體中CO2與NH3物質的量之比為　　　　　　,該混合氣體的密度是同溫同壓下氫氣密度的　　　　倍。
答案　(1)1∶1　3∶4　44∶17　(2)10.8　8.96　(3)1∶2　13
解析　(1)同溫同壓下,等物質的量的CO2和NH3,分子數之比等于物質的量之比,前者與后者的分子數之比為1∶1,原子總數之比為3∶4,密度之比等于摩爾質量之比為44∶17。
(2)標準狀況下6.72 L CO2的物質的量是=0.3 mol,所含的氧原子的物質的量是0.6 mol,則H2O的物質的量是0.6 mol,質量為0.6 mol×18 g·mol-1=10.8 g,該質量的水中含1.2 mol氫原子,則NH3物質的量為0.4 mol,在標準狀況下的體積為0.4 mol×22.4 L·mol-1=8.96 L。
(3)將一定量CO2和NH3混合測得混合氣體中碳元素與氮元素的質量之比為3∶7,碳元素與氮元素的物質的量之比為∶=1∶2,則該混合氣體中CO2與NH3物質的量之比為1∶2,該混合氣體的平均摩爾質量是g·mol-1=26 g·mol-1,同溫同壓下,密度之比等于摩爾質量之比,密度是同溫同壓下氫氣密度的=13倍。第三節　物質的量
第2課時　氣體摩爾體積
[核心素養發展目標]　1.能從宏觀和微觀相結合的角度理解影響物質體積大小的因素,知道氣體摩爾體積的含義,能敘述阿伏加德羅定律的內容。2.能基于物質的量認識物質的組成及變化,建立n、m、Vm之間計算的模型,熟悉阿伏加德羅定律的應用。
一、氣體摩爾體積
1.決定物質體積大小的因素
(1)物質的體積與聚集狀態的關系
思考1　在一定條件下,1 mol不同物質的體積如下表所示。觀察并分析表中的數據,你能得出哪些結論
氣體 0 ℃、101 kPa時的體積/L 液體 20 ℃時的體積/cm3 固體 20 ℃時的體積/cm3
H2 22.4 H2O 18.0 Fe 7.12
O2 22.4 H2SO4 53.6 Al 10.0
結論:同溫同壓下,1 mol不同的固態物質或液態物質的體積差別__________。同溫同壓下,1 mol氣體的體積__________。
(2)氣體體積與溫度、壓強的關系
思考2　已知1 mol不同氣體在不同條件下的體積:
化學式 條件 1 mol氣體體積/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
Ⅰ.從上表分析得出結論:
①1 mol任何氣體,在標準狀況下的體積都約為__________。
②1 mol不同的氣體,在不同的條件下,體積__________(填“一定”“一定不”或“不一定”)相等。
Ⅱ.理論依據:相同溫度和壓強下,1 mol任何氣體的體積幾乎相等,原因是①__________,
②__________________________________________________________,
③_________________________________________________________。
(3)物質體積的影響因素
結論:在相同的__________和__________下,粒子數相同的任何氣體都具有__________。
2.氣體摩爾體積
(1)氣體摩爾體積
(2)標準狀況下的氣體摩爾體積
特別提醒　①n=,只適用于氣態物質(單一或者混合氣體),對于固態和液態物質(如水、酒精、碳、三氧化硫等)均不適用。②標準狀況下的氣體摩爾體積Vm=22.4 L·mol-1,Vm與溫度、壓強有關,但質量、物質的量不受溫度、壓強的影響。
思考3　完成下列問題。
(1)標準狀況下,某氣體的密度為1.43 g·L-1,則該氣體的摩爾質量約為__________。
(2)標準狀況下,0.51 g某氣體的體積為672 mL,則該氣體的摩爾質量為__________。
(3)在標準狀況下,CO和CO2的混合氣體共39.2 L,質量為61 g,則混合氣體的平均摩爾質量約為__________。
(4)在標準狀況下,H2和HCl的混合氣體密度為1.25 g·L-1,則該混合氣體的平均摩爾質量為__________。
標準狀況下(0 ℃,101 kPa),氣體摩爾體積的有關計算
①氣體的物質的量n= mol;
②氣體的摩爾質量M=Vm·ρ=22.4ρ g·mol-1;混合氣體的平均摩爾質量==22.4ρ混 g·mol-1。
③氣體的分子數N=n·NA=·NA。
④氣體的質量m=n·M=·M g。
1.判斷正誤
(1)一定溫度、壓強下,氣體體積由其分子的大小和數目決定 (　　)
(2)在常溫常壓下,11.2 L Cl2含有的分子數為0.5NA (　　)
(3)標準狀況下,2 mol CO2的氣體摩爾體積為44.8 L·mol-1 (　　)
(4)標準狀況下的Vm=22.4 L·mol-1,那么Vm=22.4 L·mol-1時也一定是標準狀況 (　　)
2.(1)標準狀況下,33.6 L Cl2的物質的量是__________,16 g O2所占體積約是__________。
(2)標準狀況下,含有1.5 mol H2和0.5 mol O2的混合氣體所占體積約是__________。
(3)標準狀況下,11.2 L二氧化碳和氧氣的混合氣體中含有的氧原子數是__________。
二、阿伏加德羅定律及推論
1.阿伏加德羅定律的內容
在相同的溫度和壓強下,相同體積的任何氣體都含有相同數目的粒子。
特別提醒?、侔⒎拥铝_定律適用于任何氣體,包括混合氣體,不適用于非氣體;②同溫、同壓、同體積、同分子數,“四同”,相互制約,即“三同定一同”。
2.阿伏加德羅定律的推論
思考　在同溫同壓(以0 ℃,101 kPa即標準狀況為例)下,完成下列問題。
(1)1 mol O2的體積是__________,2 mol H2的體積是__________,由此可推知:同溫同壓下,氣體的體積之比等于其__________之比。
(2)1 mol O2的質量是__________,體積是__________,ρ(O2)== g·L-1(列式不化簡,下同)。1 mol H2的質量是__________,體積是__________,ρ(H2)== g·L-1。由此可推知:
①同溫同壓下,氣體的密度之比等于其__________之比。
②在標準狀況下,氣體的密度為 g·L-1。
阿伏加德羅定律的推論:
語言敘述 公式
同溫同壓下,氣體體積之比等于物質的量之比,等于分子數之比 ==
同溫同體積下,氣體壓強之比等于物質的量之比,等于分子數之比 ==
同溫同壓下,氣體密度之比等于摩爾質量之比 =
1.判斷正誤
(1)同溫同壓下,同體積的物質所含的分子數一定相等 (　　)
(2)同溫同壓下,相同體積的任何氣體都含有相同數目的原子 (　　)
(3)同溫同壓下,相同體積的氧氣和氨氣,前者質量小于后者 (　　)
(4)同溫同體積下,1 mol氫氣與1 mol氧氣,它們的壓強相同 (　　)
2.質量相同的CH4和NH3比較,下列結論錯誤的是 (　　)
A.分子個數之比為17∶16
B.同溫同壓下兩種氣體的體積之比為17∶16
C.氫原子個數之比為17∶12
D.原子個數之比為17∶16
1.(2024·山師附中高一月考)在同溫同壓下,下列與氣體體積大小有關的主要因素是 (　　)
A.氣體的種類 B.分子間的平均距離
C.分子本身的大小 D.氣體的分子數
2.如圖表示某條件下H2S氣體的體積與質量的關系,則該條件下的氣體摩爾體積為 (　　)
A.22.0 L·mol-1 B.22.4 L·mol-1
C.22.8 L·mol-1 D.23.2 L·mol-1
3.(2024·廣西南寧十四中高一段考)在下列示意圖中,白球代表氧原子,黑球代表氦原子,方框代表容器,容器中間有一個可以上下滑動的隔板(其質量忽略不計),其中能表示等質量的氧氣與氦氣的是 (　　)
4.同溫同壓下,將1體積的CO2和2體積的CO進行比較,則CO2與CO的:
(1)物質的量之比為 __________。
(2)分子數之比為__________。
(3)原子數之比為 __________。
(4)質量之比為__________。
(5)摩爾質量之比為__________。
(6)密度之比為__________。
答案精析
一、
1.思考1　較大　近似相等
思考2　Ⅰ.①22.4 L?、诓灰欢ā、?①氣體的粒子數相同
②粒子間的距離相同　③氣體粒子的大小相對于氣體粒子間的距離可以忽略
(3)大小　數目　距離　相等　溫度　壓強　相同的體積
2.(1)單位物質的量的氣體　Vm　L·mol-1　m3·mol-1　Vm=　溫度　壓強
思考3　(1)32.03 g·mol-1　(2)17 g·mol-1
(3)34.9 g·mol-1　(4)28 g·mol-1
應用體驗
1.(1)×　(2)×　(3)×　(4)×
2.(1)1.5 mol　11.2 L　(2)44.8 L　(3)NA
二、
2.思考　(1)22.4 L　44.8 L　物質的量　(2)32 g　22.4 L　　2 g　22.4 L　?、倌栙|量?、?br/>應用體驗
1.(1)×　(2)×　(3)×　(4)√
2.D
隨堂演練　知識落實
1.D　2.C
3.B　[氧氣的摩爾質量為32 g·mol-1，氦氣的摩爾質量為4 g·mol-1，等質量時，氣體的物質的量與摩爾質量成反比，故氧氣和氦氣的物質的量之比為4 g·mol-1∶32 g·mol-1=1∶8，分子數之比為1∶8，故選B。]
4.(1)1∶2　(2)1∶2　(3)3∶4　(4)11∶14　(5)11∶7
(6)11∶7(共69張PPT)
氣體摩爾體積
第2課時
第二章　第三節
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核心素養
發展目標
1.能從宏觀和微觀相結合的角度理解影響物質體積大小的因素,知道氣體摩爾體積的含義,能敘述阿伏加德羅定律的內容。
2.能基于物質的量認識物質的組成及變化,建立n、m、Vm之間計算的模型,熟悉阿伏加德羅定律的應用。
內容索引
一、氣體摩爾體積
二、阿伏加德羅定律及推論
課時對點練
隨堂演練　知識落實
氣體摩爾體積
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一
1.決定物質體積大小的因素
(1)物質的體積與聚集狀態的關系
一、氣體摩爾體積
結論:同溫同壓下,1 mol不同的固態物質或液態物質的體積差別 。同溫同壓下,1 mol氣體的體積 。
思考1　在一定條件下,1 mol不同物質的體積如下表所示。觀察并分析表中的數據,你能得出哪些結論
較大
氣體 0 ℃、101 kPa時的體積/L 液體 20 ℃時的體積/cm3 固體 20 ℃時的體積/cm3
H2 22.4 H2O 18.0 Fe 7.12
O2 22.4 H2SO4 53.6 Al 10.0
近似相等
(2)氣體體積與溫度、壓強的關系
思考2　已知1 mol不同氣體在不同條件下的體積:
化學式 條件 1 mol氣體體積/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
Ⅰ.從上表分析得出結論:
①1 mol任何氣體,在標準狀況下的體積都約為　　　　。
②1 mol不同的氣體,在不同的條件下,體積　　 　(填“一定”“一定不”或“不一定”)相等。
Ⅱ.理論依據:相同溫度和壓強下,1 mol任何氣體的體積幾乎相等,原因是①　　 　 　,
②_________________,
③_____________________________________________。
22.4 L
不一定
氣體的粒子數相同
粒子間的距離相同
氣體粒子的大小相對于氣體粒子間的距離可以忽略
(3)物質體積的影響因素
大小
結論:在相同的 和 下,粒子數相同的任何氣體都具有______
。
數目
距離
溫度
壓強
相同的
體積
相等
2.氣體摩爾體積
(1)氣體摩爾體積
單位物質的量的氣體
Vm
L·mol-1
m3·mol-1
Vm=
溫度
壓強
(2)標準狀況下的氣體摩爾體積
特別提醒?、賜=,只適用于氣態物質(單一或者混合氣體),對于固態和液態物質(如水、酒精、碳、三氧化硫等)均不適用。②標準狀況下的氣體摩爾體積Vm=22.4 L·mol-1,Vm與溫度、壓強有關,但質量、物質的量不受溫度、壓強的影響。
思考3　完成下列問題。
(1)標準狀況下,某氣體的密度為1.43 g·L-1,則該氣體的摩爾質量約為
　　 　　。
32.03 g·mol-1
氣體的摩爾質量M=Vm·ρ,代入數據求得M≈32.03 g·mol-1。
(2)標準狀況下,0.51 g某氣體的體積為672 mL,則該氣體的摩爾質量為　　 　　。
17 g·mol-1
標準狀況下,0.51 g某氣體的體積為672 mL,該氣體的物質的量為
=0.03 mol,摩爾質量為=17 g·mol-1。
(3)在標準狀況下,CO和CO2的混合氣體共39.2 L,質量為61 g,則混合氣體的平均摩爾質量約為　 　　　。
34.9 g·mol-1
混合氣體的==≈34.9 g·mol-1。
(4)在標準狀況下,H2和HCl的混合氣體密度為1.25 g·L-1,則該混合氣體的平均摩爾質量為　　　 　。
28 g·mol-1
=Vm·ρ=22.4 L·mol-1×1.25 g·L-1=28 g·mol-1。
歸納總結
標準狀況下(0 ℃,101 kPa),氣體摩爾體積的有關計算
歸納總結
①氣體的物質的量n= mol;
②氣體的摩爾質量M=Vm·ρ=22.4ρ g·mol-1;混合氣體的平均摩爾質量
==22.4ρ混 g·mol-1。
③氣體的分子數N=n·NA=·NA。
④氣體的質量m=n·M=·M g。
1.判斷正誤
(1)一定溫度、壓強下,氣體體積由其分子的大小和數目決定
(2)在常溫常壓下,11.2 L Cl2含有的分子數為0.5NA
(3)標準狀況下,2 mol CO2的氣體摩爾體積為44.8 L·mol-1
(4)標準狀況下的Vm=22.4 L·mol-1,那么Vm=22.4 L·mol-1時也一定是標準狀況
×
×
×
×
2.(1)標準狀況下,33.6 L Cl2的物質的量是　　　　,16 g O2所占體積約是　　　　。
(2)標準狀況下,含有1.5 mol H2和0.5 mol O2的混合氣體所占體積約是　　　　。
(3)標準狀況下,11.2 L二氧化碳和氧氣的混合氣體中含有的氧原子數是　　　。
返回
1.5 mol
11.2 L
44.8 L
NA
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二
阿伏加德羅定律及推論
1.阿伏加德羅定律的內容
在相同的溫度和壓強下,相同體積的任何氣體都含有相同數目的粒子。
特別提醒?、侔⒎拥铝_定律適用于任何氣體,包括混合氣體,不適用于非氣體;②同溫、同壓、同體積、同分子數,“四同”,相互制約,即“三同定一同”。
二、阿伏加德羅定律及推論
2.阿伏加德羅定律的推論
思考　在同溫同壓(以0 ℃,101 kPa即標準狀況為例)下,完成下列問題。
(1)1 mol O2的體積是 ,2 mol H2的體積是 ,由此可推知:同溫同壓下,氣體的體積之比等于其 之比。
(2)1 mol O2的質量是 ,體積是 ,ρ(O2)==______ g·L-1(列式不化簡,下
同)。1 mol H2的質量是 ,體積是 ,ρ(H2)==_____ g·L-1。由此可推知:
①同溫同壓下,氣體的密度之比等于其 之比。
②在標準狀況下,氣體的密度為______ g·L-1。
22.4 L
44.8 L
物質的量
32 g
22.4 L
2 g
22.4 L
摩爾質量
阿伏加德羅定律的推論:
語言敘述 公式
同溫同壓下,氣體體積之比等于物質的量之比,等于分子數之比 ==
同溫同體積下,氣體壓強之比等于物質的量之比,等于分子數之比 ==
同溫同壓下,氣體密度之比等于摩爾質量之比 =
1.判斷正誤
(1)同溫同壓下,同體積的物質所含的分子數一定相等
(2)同溫同壓下,相同體積的任何氣體都含有相同數目的原子
(3)同溫同壓下,相同體積的氧氣和氨氣,前者質量小于后者
(4)同溫同體積下,1 mol氫氣與1 mol氧氣,它們的壓強相同
×
×
√
×
2.質量相同的CH4和NH3比較,下列結論錯誤的是
A.分子個數之比為17∶16
B.同溫同壓下兩種氣體的體積之比為17∶16
C.氫原子個數之比為17∶12
D.原子個數之比為17∶16
√
質量相同的CH4和NH3的物質的量之比為∶=17∶16。分子個數之比等于物質的量之比,為17∶16,故A正確;
同溫同壓下兩種氣體的體積之比等于物質的量之比,為17∶16,故B正確;
氫原子個數之比為(×4)∶(×3)=17∶12,故C正確;
原子個數之比為(×5)∶(×4)=85∶64,故D錯誤。
返回
隨堂演練　知識落實
1.(2024·山師附中高一月考)在同溫同壓下,下列與氣體體積大小有關的主要因素是
A.氣體的種類 B.分子間的平均距離
C.分子本身的大小 D.氣體的分子數
√
1
2
3
4
在同溫同壓下,氣體分子間的平均距離相等,與氣體的種類無關,A、B錯誤;
對于氣體來說,氣體分子間的距離遠大于分子本身的大小,分子本身大小可以忽略不計,C錯誤。
1
2
3
4
2.如圖表示某條件下H2S氣體的體積與質量的
關系,則該條件下的氣體摩爾體積為
A.22.0 L·mol-1 B.22.4 L·mol-1
C.22.8 L·mol-1 D.23.2 L·mol-1
√
27.2 g H2S的物質的量n==0.8 mol,則Vm==22.8 L·mol-1。
3.(2024·廣西南寧十四中高一段考)在下列示意圖中,白球代表氧原子,黑球代表氦原子,方框代表容器,容器中間有一個可以上下滑動的隔板(其質量忽略不計),其中能表示等質量的氧氣與氦氣的是
1
2
3
4
√
1
2
3
4
氧氣的摩爾質量為32 g·mol-1,氦氣的摩爾質量為4 g·mol-1,等質量時,氣體的物質的量與摩爾質量成反比,故氧氣和氦氣的物質的量之比為4 g·mol-1∶32 g·mol-1=1∶8,分子數之比為1∶8,故選B。
4.同溫同壓下,將1體積的CO2和2體積的CO進行比較,則CO2與CO的:
(1)物質的量之比為　　　　。
(2)分子數之比為　　　　。
(3)原子數之比為　　　　。
(4)質量之比為　　　　。
(5)摩爾質量之比為　　　　。
(6)密度之比為　　　　。
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3
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1∶2
1∶2
3∶4
11∶14
11∶7
11∶7
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課時對點練
題組一　決定物質體積大小的因素
1.(2023·福建泉州七中高一期中)同溫同壓下,兩種氣體的體積不相同,其主要原因是
A.分子大小不同 B.分子間距離不同
C.性質不同 D.分子數不同
√
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對于氣體來說,粒子之間的距離遠遠大于粒子的直徑,同溫同壓下氣體粒子間的距離相等,同溫同壓下氣體摩爾體積相同,由V=n·Vm=·Vm知,氣體的體積取決于粒子數目的不同,故選D。
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2.下列有關氣體的敘述錯誤的是
A.不同的氣體,若體積不同,則它們所含的分子數肯定不同
B.在標準狀況下,氣體的摩爾體積約為22.4 L·mol-1
C.當分子數目相同時,氣體體積的大小主要取決于氣體分子之間的距離
D.氣態物質沒有固定的形狀,且容易被壓縮
√
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氣體的體積受溫度、壓強、分子數多少的影響,若未說明氣體體積的條件,則無法知道它們所含有的分子數的多少,A錯誤;
氣態物質由于分子之間的間隔較大,可以壓縮或擴大,因而沒有固定的形狀,且容易被壓縮,D正確。
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題組二　氣體摩爾體積
3.下列關于氣體摩爾體積的說法中正確的是
A.標準狀況下,1 mol H2O的體積是22.4 L
B.22 g CO2的物質的量是0.5 mol,其體積為11.2 L
C.只有標準狀況下的氣體摩爾體積是22.4 L·mol-1,其他條件下一定不是
該值
D.標準狀況下,1摩爾任何氣體的體積都約是22.4 L
√
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標準狀況下,水是非氣態,1 mol H2O的體積遠遠小于22.4 L,A錯誤;
沒有指明氣體所處的溫度與壓強,不能確定CO2的體積,B錯誤;
在273 ℃、202 kPa時,氣體摩爾體積也是22.4 L·mol-1,C錯誤。
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4.(2024·西安高一月考)下列敘述正確的是
A.標準狀況下,22.4 L的任何氣體的物質的量都是1 mol
B.1 mol任何物質在標準狀況下所占的體積都為22.4 L
C.標準狀況下,1 mol SO3所占的體積約為22.4 L
D.1 mol任何氣體的體積都為22.4 L
√
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沒有指明物質的狀態及外界的溫度、壓強,無法計算體積,B錯誤;
SO3在標準狀況下不是氣體,無法用標準狀況下的氣體摩爾體積計算,C錯誤;
沒有指明氣體所處的溫度、壓強,無法計算體積,D錯誤。
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5.(2024·陜西寶雞高一月考)在標準狀況下,某氣體的密度為1.5 g·L-1,則該氣體的相對分子質量是
A.32 B.20
C.33.6 D.無法計算
√
在標準狀況下,Vm=22.4 L·mol-1,由ρ=可知,M=ρVm=1.5 g·L-1×22.4 L·
mol-1=33.6 g·mol-1,又在以“g·mol-1”為單位時,摩爾質量與相對分子質量的數值相等,則該氣體的相對分子質量為33.6,故選C。
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6.設NA為阿伏加德羅常數的值,下列說法正確的是
A.標準狀況下,2.24 L 乙醇中含有0.1NA個分子
B.常溫常壓下,80 g氬氣含有的原子數為2NA
C.1 mol Na2O2與足量H2O反應產生11.2 L的O2
D.1 mol Cl2與足量的鐵粉反應轉移的電子數目是3NA
√
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乙醇在標準狀況下為液體,2.24 L 乙醇的物質的量大于0.1 mol,含有分子數大于0.1NA,故A錯誤;
常溫常壓下,80 g氬氣的物質的量為2 mol,氬氣是單原子構成的物質,則含有的原子數為2NA,故B正確;
未指明氣體所處的溫度與壓強,不可計算體積,故C錯誤;
1 mol Cl2與足量的鐵粉反應,氯元素從0價降到-1價,兩個氯原子發生價態變化,故轉移的電子數目是2NA,故D錯誤。
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題組三　阿伏加德羅定律及推論
7.(2024·天津田家炳中學高一段考)科學家已發現一種新型氫分子(H3),相同條件下,等質量的H3和H2相同的是
A.分子數 B.原子數
C.摩爾質量 D.體積
√
設H3和H2的質量均為a,則H3物質的量為 mol,H2物質的量為 mol,可知分子數不相同,原子數相同;H3和H2摩爾質量分別為3 g·mol-1、2 g·mol-1;根據同溫同壓下,體積之比等于物質的量之比,因此體積不相同。
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8.(2024·廣東白云中學高一期末)如圖表示1 g O2與1 g X氣體在相同容積的密閉容器中壓強(p)與溫度(T)的關系,則X氣體
可能是
A.C2H4 B.H2S
C.NH3 D.NO
√
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由阿伏加德羅定律推論可知,在溫度、體積和
質量相同時,壓強之比等于摩爾質量的反比,由
圖可知,溫度相同時,氧氣的壓強大于X氣體的
壓強,則X氣體的摩爾質量大于氧氣的摩爾質量,
C2H4、NH3、NO的摩爾質量均小于32 g·mol-1,H2S的摩爾質量大于32 g·
mol-1,所以X氣體可能為H2S,故選B。
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9.(2024·重慶十八中高一段考)常溫常壓下,分別向三個氣球(同一規格,忽略氣球自身的重量)中充入兩種按體積比1∶1混合的氣體,得到體積相等的①②③三個氣球(如圖)。下列判斷不正確的是
A.三個氣球中所含氣體的分子數相等
B.三個氣球中所含氣體的物質的量相等
C.三個氣球中氣體分子間的平均距離相等
D.將三個氣球放在空氣中,只有一個往下沉
√
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相同的溫度和壓強下,相同體積的任何氣體
都含有相同數目的分子,則氣體的物質的量
也相同,A、B正確;
相同的溫度和壓強下,任何氣體粒子之間的距離都可以看成是相等的,C正確;
三個等體積的氣球含有的是兩種按體積比1∶1混合的氣體,②和③的平均摩爾質量分別是30 g·mol-1和54 g·mol-1,都大于空氣的29 g·mol-1,故三個氣球放在空氣中,有兩個往下沉,D錯誤。
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14
10.已知a g氣體XY3含有b個原子,設阿伏加德羅常數的值為NA,氣體摩爾體積為c L·mol-1,則該條件下11.2 L該氣體的質量為
A. g B. g
C. g D. g
√
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a g該氣體的物質的量n= mol,該氣體摩爾質量M=== g·
mol-1,11.2 L該氣體的物質的量n=== mol,對應質量m=n·M
= mol× g·mol-1= g。
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11.在甲、乙兩個體積不同的密閉容器中,分別充入質量相等的CO、CO2氣體時,兩容器的溫度和壓強均相同,則下列說法正確的是
A.充入的CO分子數比CO2分子數少
B.甲容器的體積比乙容器的體積小
C.CO的摩爾體積比CO2的摩爾體積小
D.若將壓強相同改為體積相同,則甲容器的壓強比乙容器的壓強大
√
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由于M(CO)n(CO2),則充入的CO分子數比CO2分子數多,A不正確;
兩容器的溫度和壓強相同,則兩容器內氣體的體積與氣體的總物質的量成正比,由于n(CO)>n(CO2),所以甲容器的體積比乙容器的體積大,B不正確;
溫度、壓強相同時,氣體的摩爾體積相同,C不正確;
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根據阿伏加德羅定律及推論可知,同溫同體積的條件下,壓強與氣體的總物質的量成正比,由于n(CO)>n(CO2),所以甲容器的壓強比乙容器的壓強大,D正確。
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12.(2023·深圳中學高一期中)同溫同壓下,1 g X氣體和2 g Y氣體的體積之比為1∶2,根據阿伏加德羅定律及推論,下列敘述不正確的是
A.常溫常壓下,X和Y的密度之比為1∶1
B.X與Y的相對分子質量之比為1∶1
C.同溫同體積下,等質量的X和Y氣體的壓強之比為2∶1
D.等質量的X和Y的物質的量之比為1∶1
√
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13.回答下列問題:
(1)含有6.02×1023個氧原子的H2SO4的物質的量是　　　mol。
6.02×1023個氧原子的物質的量為1 mol,一個H2SO4分子中含有4個O原子,則H2SO4的物質的量是0.25 mol。
0.25
15
(2)在一定的溫度和壓強下,1體積氣體X2跟3體積氣體Y2化合生成2體積化合物,則該化合物的化學式是　　　。
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設該化合物為R,根據信息可得化學方程式為X2+3Y2===2R,則R為XY3。
XY3
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(3)等質量的NH3和N2物質的量之比為　　　　。
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設NH3和N2的質量均為m g,則物質的量分別為n(NH3)= mol、n(N2)=
mol,兩者物質的量之比為。
28∶17
15
14.現有16.0 g CO 和 CO2 的混合氣體,在標準狀況下其體積為 8.96 L。請回答下列問題:
(1)該混合氣體的平均摩爾質量為　 　　　　。
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40 g·mol-1
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16.0 g CO和CO2的混合氣體,在標準狀況下其體積為8.96 L,則混合氣體的總物質的量是=0.4 mol,設混合氣體中CO和CO2的物質的量分別為x mol、y mol,根據C原子守恒可知x+y=0.4,根據質量守恒可得28x+44y=16,聯立解得x=0.1、y=0.3。
該混合氣體的平均摩爾質量為=40 g·mol-1。
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(2)混合氣體中碳原子的個數為 (用NA 表示阿伏加德羅常數的值)。
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CO和CO2分子中都只含1個碳原子,混合氣體的總物質的量是0.4 mol,所以混合氣體中碳原子的個數為0.4NA。
0.4NA
15
(3)將混合氣體依次通過如圖所示裝置,最后收集在氣球中(體積在標準狀況下測定)。
①氣球中收集到的氣體的質量為　　　。
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二氧化碳被氫氧化鈉吸收,氣球中收集到的氣體是CO,CO的摩爾質量為28 g·mol-1,其質量m=0.1 mol×28 g·mol-1=2.8 g。
2.8 g
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②氣球中收集到的氣體中,電子總數為_______
(用NA 表示,假設氣體全部進入氣球中)。
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1個CO分子中有14個電子,氣球中收集到的氣體是0.1 mol CO,電子總數為1.4NA。
1.4NA
15
③氣球的體積為　　　L(忽略氣球彈性的
影響)。
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氣球中收集到的氣體是0.1 mol CO,標準狀況下,氣球的體積為0.1 mol×
22.4 L·mol-1=2.24 L。
2.24
15
④若將混合氣體通入足量的 Na2O2 中,轉移的
電子數為________(用NA 表示)。
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若將混合氣體通入足量的 Na2O2中,發生反應:2CO2+2Na2O2===2Na2CO3
+O2,0.3 mol CO2參與反應,生成0.15 mol氧氣,轉移0.3NA個電子。
0.3NA
15
15.(2023·河北邢臺高一期末)我國化學家侯德榜發明的“聯合制堿法”為世界制堿工業做出了巨大貢獻,該法利用的原理為NaCl+CO2+NH3+H2O
===NaHCO3↓+NH4Cl。根據要求回答下列問題:
(1)同溫同壓下,等物質的量的CO2和NH3,前者與后者的分子數之比為　　 　,原子總數之比為　　　,密度之比為　　　　。
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1∶1
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3∶4
44∶17
同溫同壓下,等物質的量的CO2和NH3,分子數之比等于物質的量之比,前者與后者的分子數之比為1∶1,原子總數之比為3∶4,密度之比等于摩爾質量之比為44∶17。
(2)與標準狀況下6.72 L CO2中所含的氧原子數相等的H2O的質量為　　g,與該質量的水中所含的氫原子數相等的NH3在標準狀況下的體積為____L。
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10.8
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8.96
標準狀況下6.72 L CO2的物質的量是=0.3 mol,所含的氧原子的物質的量是0.6 mol,則H2O的物質的量是0.6 mol,質量為0.6 mol×18 g·
mol-1=10.8 g,該質量的水中含1.2 mol氫原子,則NH3物質的量為0.4 mol,在標準狀況下的體積為0.4 mol×22.4 L·mol-1=8.96 L。
(3)將一定量CO2和NH3混合測得混合氣體中碳元素與氮元素的質量之比為3∶7,則該混合氣體中CO2與NH3物質的量之比為　　　,該混合氣體的密度是同溫同壓下氫氣密度的　　　倍。
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1∶2
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15
將一定量CO2和NH3混合測得混合氣體中碳元素與氮元素的質量之比為3∶7,碳元素與氮元素的物質的量之比為∶=1∶2,則該混合氣體中CO2與NH3物質的量之比為1∶2,該混合氣體的平均摩爾質量是g·mol-1=26 g·mol-1,同溫同壓下,密度之比等于摩爾質量之比,密度是同溫同壓下氫氣密度的=13倍。
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