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考点6 气体摩尔体积【考点定位】本考点考查气体摩尔体积的理解与应用，明确外界条件对气体体积的影响及气体摩尔体积的使用条件，能准确理解物理量之间的关系：n=m/M=N/N A=V/V m。
【精确解读】1．气体摩尔体积：（1）概念：单位物质的量的气体所占的体积．（2）符号：V m ．（3）单位：L/mol(L•mol-1)．（4）计算公式：气体摩尔体积(Vm)=气体体积(V)/物质的量(n)．（5）标况下(0℃、101kPa)气体摩尔体积约为22.4L/mol，在25℃和101kPa条件下，气体摩尔体积约为24.5L/mol．2．决定物质体积大小的因素：（1）决定物质体积大小的因素：①物质粒子数的多少；②物质粒子本身的大小；③物质粒子之间距离的大小．（2）决定气体体积大小的因素：气体分子间平均距离比分子直径大得多，因此，当气体的物质的量(粒子数)一定时，决定气体体积大小的主要因素是粒子间平均距离的大小．（3）影响气体分子间平均距离大小的因素：温度和压强．温度越高，体积越大；压强越大，体积越小．当温度和压强一定时，气体分子间的平均距离大小几乎是一个定值，故粒子数一定时，其体积是一定值．总结规律：①相同条件下，相同物质的量的不同物质所占的体积：固体＜液体＜气体[水除外]．②相同条件下，相同物质的量的气体体积近似相等，而固体、液体却不相等．3．物理量之间的关系：n=m/M=N/N A=V/V m。
【精细剖析】对“1mol任何气体所占的体积都约是22.4L”的理解：1．气体分子间的平均距离比分子的直径大得多，因而气体体积主要决定于分子间的平均距离．在标准状况下，不同气体的分子间的平均距离几乎是相等的，所以任何气体在标准状况下气体摩尔体积都约是22.4L/mol．2．标准状况：指0℃、1.01×105Pa的状态．温度越高，体积越大；压强越大，体积越小．故在非标准状况下，其值不一定就是“22.4L”．但若同时增大压强，升高温度，或是降低压强和温度，1摩尔任何气体所占的体积有可能为22.4升．3．1mol气体在非标准状况下，其体积可能为22.4L，也可能不为22.4L．如在室温(20℃，一个大气压)的情况下气体的体积是24L．4．此概念应注意：①气态物质；②物质的量为1mol；③气体状态为0℃和1.01×105Pa(标准状况)；④22.4L 体积是近似值；⑤V m的单位为L/mol和m3/mol．5．适用对象：纯净气体与混合气体均可【典例剖析】下列说法正确的是( )A．1mol任何气体的摩尔体积都约是22.4LB．标准状况时，体积均为22.4 L的O2与CO2含有相同的分子数C．处于标准状况的两种气体，当体积均为22.4L时的质量完全相同D．标准状况时，2mol任何物质的体积均约为44.8L【答案】B【变式训练】下列物质中，体积为22.4L的是( )A．20℃时18 g水B．常温常压下1 mol氨C．标准状况下含6.02×1023个原子的Cl2D．标准状况下44 g二氧化碳【答案】D【解析】A.18g水的物质的量为1mol，20℃时水是液态不是气体，则体积不是22.4L，故A不选；B．常温常压不是标准状况，1mol气体的体积不是22.4L，故B不选；C．含6.02×1023个原子的Cl2的物质的量为0.5mol，标准状况下的体积为11.2L，故C不选；D.44 g二氧化碳的物质的量为=1mol，标准状况下的体积为22.4L，故D选；故答案为D。
化学气体摩尔体积知识点化学气体摩尔体积是指在一定的温度和压力下，气体的摩尔体积与气体的摩尔数之间的关系。
摩尔体积是指单位摩尔气体所占据的体积，通常用升或立方米表示。
在理想气体状态方程中，PV = nRT，其中P表示气体的压力，V表示气体的体积，n表示气体的摩尔数，R是理想气体常数，T表示气体的温度。
根据这个方程，我们可以推导出气体的摩尔体积的计算公式。
我们需要知道气体的摩尔质量。
摩尔质量是指1摩尔气体的质量，在化学中常用g/mol表示。
例如，氧气的摩尔质量是32g/mol，氮气的摩尔质量是28g/mol。
我们需要知道气体的密度。
密度是指单位体积内的质量，常用g/L 或kg/m³表示。
通过知道气体的摩尔质量和密度，我们可以计算出气体的摩尔体积。
计算公式如下：摩尔体积 = 密度 / 摩尔质量举个例子来说明。
假设我们知道氧气的密度是1.43 g/L，摩尔质量是32 g/mol。
那么，我们可以计算出氧气的摩尔体积：摩尔体积 = 1.43 g/L / 32 g/mol = 0.0447 L/mol这意味着在给定的条件下，1摩尔的氧气占据0.0447升的体积。
需要注意的是，摩尔体积受温度和压力的影响。
根据理想气体状态方程，当温度或压力发生变化时，摩尔体积也会相应改变。
在实际应用中，我们常常需要根据实验条件来计算气体的摩尔体积。
需要注意的是，摩尔体积只适用于理想气体。
理想气体是指在一定温度和压力下，气体分子间无相互作用力，体积可以忽略的气体。
在实际情况中，气体分子间会存在相互作用力，摩尔体积的计算会受到影响。
对于非理想气体，摩尔体积的计算需要考虑更多的因素。
总结起来，化学气体摩尔体积是指在一定条件下，单位摩尔气体所占据的体积。
通过摩尔质量和密度的关系，可以计算出气体的摩尔体积。
然而，摩尔体积受温度和压力影响，只适用于理想气体。
对于非理想气体，需要考虑更多的因素。
了解气体的摩尔体积有助于我们在化学实验和工业生产中的气体计量和控制。
高中化学气体的摩尔体积计算技巧解析在高中化学学习中，计算气体的摩尔体积是一个常见的考点。
掌握好摩尔体积的计算技巧，不仅可以帮助我们解题，还能加深对气体性质的理解。
本文将介绍一些常见的摩尔体积计算技巧，并通过具体例子进行说明，帮助高中学生和他们的父母更好地理解和应用。
一、摩尔体积计算的基本原理摩尔体积是指在标准状态下，1摩尔气体所占的体积。
标准状态是指气体温度为273K（0℃）和压强为101.3kPa（1atm）的状态。
根据理想气体状态方程PV=nRT，其中P为气体压强，V为气体体积，n为摩尔数，R为气体常数，T为气体的绝对温度。
可以得出摩尔体积的计算公式为 V = (nRT)/P。
二、摩尔体积计算的常见题型1. 已知气体的摩尔数、温度和压强，求气体的体积。
例题：有0.5摩尔的氧气，温度为27℃，压强为100kPa，求氧气的体积。
解析：根据摩尔体积的计算公式 V = (nRT)/P，代入已知数据得 V = (0.5mol ×8.31J/(mol·K) × (27+273)K)/(100kPa × 1000Pa/kPa) = 11.85L。
2. 已知气体的体积、温度和压强，求气体的摩尔数。
例题：某气体的体积为10L，温度为300K，压强为150kPa，求气体的摩尔数。
解析：根据摩尔体积的计算公式 V = (nRT)/P，将已知数据代入得 10L = (n ×8.31J/(mol·K) × 300K)/(150kPa × 1000Pa/kPa)。
整理得到 n = (10L × 150kPa ×1000Pa/kPa)/(8.31J/(mol·K) × 300K) ≈ 60.24mol。
3. 已知气体的体积、摩尔数和压强，求气体的温度。
例题：某气体的体积为5L，摩尔数为2mol，压强为200kPa，求气体的温度。
第二节化学计量在实验中的应用
第2课时气体摩尔体积
知识点一：气体摩尔体积的理解
1. 定义：在一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占有的体积。
2. 公式：V m =V/n
3. 单位：L/mol (L·mol-1) 和m3/mol (m3·mol-1)
4. 影响因素：温度和压强
【要点提示】
在标准状况下(0℃、 1.01×105 Pa)，1mol任何气体所占的体积都约是22.4L。
知识点二：物质体积大小的影响因素
1.固体、液体、气体体积大小的影响因素
因素1mol固、液体1mol气体
粒子个数相同相同
粒子大小物质不同，大小不同
决定性因素物质不同，大小不同（直径约0.4nm）
粒子间距很小（对体积影响很小）较大（约4nm）决定性因素结论相同条件下体积不同相同条件下体积相同
2. 影响气体分子间平均距离的因素
(1)升高温度，气体分子间平均距离增大，气体体积增大。
(2)压强增大，气体分子间平均距离减小，气体体积减小
(3)气体分子间平均距离与分子种类基本无关。
【要点提示】
同一条件下，气体分子间平均距离几乎相等
知识点三：阿伏加德罗定律及推论
1. 同温、同压下，相同体积的任何气体具有相同数目的分子数(相同物质的量)
2. 四同定律的推论：(三同定一同)
①同T、P，V1: V2 = n1 : n2 = N1 : N2
②同T、V，P1: P2 = n1 : n2 = N1 : N2
③同T、n，P1: P2 = V2 : V1 反比
④同T、P，ρ1: ρ2 = M1 : M2
3. n、V m(气体)、N、m之间的换算关系。
m【学习目标】气体摩尔体积1、理解气体摩尔体积的含义。
2、掌握气体摩尔体积的有关计算。
【要点梳理】要点一、 影响物质体积大小的因素1. 影响物质体积大小的因素： 从微观来看，影响物质体积大小的因素有三个：微粒个数、微粒大小、微粒间距离。
1 mol 任何物质中的粒子数目都是相同的，即约为 6.02×1023。
因此，1 mol 物质的体积大小主要取决于构成物质的粒子的大小和粒子之间的距离。
2. 影响固体（或液体）物质体积大小的主要因素有两个：微粒个数和微粒自身大小 要点诠释：固态或液态物质，粒子之间的距离是非常小的，故 1 mol 固态或液态物质的体积主要取决于粒子的大小，不同的固态或液态物质，粒子的大小是不相同的，因此，1 mol 不同的固态或液态物质的体积是不相同的（见下图）。
固体液体 气体3. 影响气体物质体积大小的主要因素有两个：微粒个数和微粒间距离 。
要点诠释：对于气体来说，粒子之间的距离远大于粒子本身的直径，气体体积与微粒间的距离有关，与粒子本身的直径大小关系不大。
当压强和温度一定时，气体微粒间距离一定，所以当气体分子数一定，则气体体积一定；反之，在压强和温度一定时，相同体积的任何气体分子数相等，这就是常说的阿伏加德罗定律。
如果气体的物质的量为 1 mol ，则其体积主要取决于气体粒子之间的距离。
而在同温同压下，任何气体粒子之间的平均距离可以看成是相等的，1 mol 任何气体都具有相同的体积 （见上图）。
要点二、气体摩尔体积1、气体摩尔体积的含义：在一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积，符号是 V m ，它的常用单位是 L·mol －1 和 m 3·mol －1。
关于物质的量（n ）、气体的体积（V ）和气体摩尔体积（V m ）之间的计算公式为 VV V m = n 。
可变形为 V=n·V m 与 n = V 。
2、标准状况下气体摩尔体积：在标准状况（指 0℃、101 kPa ，记作：STP ）下，气体A 摩尔体积约为 22.4 L·mol －1。
第二节 气体摩尔体积知识归纳知识归纳学法建议1．“有比较才会有鉴别”，比较物质在气、液、固三种不同物态下的体积影响因素中的主要矛盾，主要影响因素有三条：(1)粒子数的多少；(2)粒子本身的大小；(3)粒子与粒子之间的平均距离。
2．固体或液体粒子之间的距离相对于粒子本身的大小小到可以忽略；气体粒子间距离在通常情况下为其本身直径的10倍，气体体积主要取决于气体粒子间平均距离，而气体粒子间平均距离取决于其所在温度、压强。
3．气体摩尔体积为温度与压强的函数。
温度、压强一定，气体摩尔体积的数值即定。
例如在0℃、1．01×105Pa 下，V m ＝22．4 L/mol 。
4．阿伏加德罗定律的核心为分子间距离与粒子数或分子数、温度、压强的关系；阿伏加德罗定律还表现为不同的数学表达式，这不过是不同的数学转换而已，如下式：21212121ρρ===M M n n V V （T 、P 不变） 潜能开发[例1]下列叙述中，不正确的是 ( )A.在标准状况下，1 molH 2O 体积约是22．4 LB.在标准状况下，0．5mol H 2、0．5 mol N 2组成的混合气体的体积约为22．41。
C.在非标准状况下，1mol 任何气体的体积不可能约为22．4LD.在同温同压下，气体分子间平均距离几乎相等思路分析气体体积大小相关量为气体物质的量(粒子个数)、粒子间平均距离(温度、压强)，相对来说，粒子本身的大小则是影响气体体积的次要因素。
气体摩尔体积址个严密定义，必须明确其内容才能正确无误地运用。
气体摩尔体积：(1)气体、非液体、非固体但可以是混合气体；(2)标准状况(STP)；(3)气体体积标况近似值；(4)约22．4L/mol 。
在此基础上涉及有关气体体积的计算则显得有据可依。
[答案] AC思维诊断学生因对气体摩尔体积概念的理解不全面而错选。
气体摩尔体积是个从属于物质的量、阿伏加德罗常数的概念。
但又是一个相对独立而完整的概念。
高一化学气体摩尔体积【本讲主要内容】气体摩尔体积【知识掌握】 【知识点精析】一. 决定物质体积的因素：1. 物质体积取决于三个因素⎪⎩⎪⎨⎧微粒间的平均距离微粒本身大小微粒数目2. 影响物质体积的因素：温度、压强（改变微粒的平均间距）3. 液体、固体的体积：主要由微粒本身大小决定4. 气体的体积：主要由微粒间的平均距离决定（分子间距>>分子直径）二. 摩尔体积：1. 摩尔体积：单位物质的量的物质占有的体积。
即每摩尔物质占有的体积。
2. 决定摩尔体积的因素⎩⎨⎧微粒间的平均距离微粒本身大小影响因素：温度和压强（改变分子间距）3. 固态和液态物质的摩尔体积：主要由微粒本身大小决定。
因此不同的固体或液体物质在同一条件下摩尔体积不同。
4. 气体的摩尔体积：单位物质的量的气体所占有的体积，即每摩尔气体物质占有的体积。
用V m 表示单位：()131--⋅⋅molmmolL①由于气体分子间距远大于分子直径，气体摩尔体积主要由气体分子间距决定。
②分子间距受温度和压强影响，因此必须说明所处的条件。
一般常用的是标准状况下的气体摩尔体积：标况下，任何气体的摩尔体积都约为22.4L/mol 。
注意：①0℃，1个标准大气压（1atm ，含101325Pa ）为标准状况，若条件改变，气体摩尔体积相应也改变。
②只适用于气态物质。
③适用于纯净物气体，也适用于互不反应的气态混合物。
原因：在标准状况下，不同气体分子间距是相等的。
三. 阿伏加德罗定律：（“四同”定律）1. 内容：在相同的温度下和压强下，相同体积的气体中含有相同数目的分子。
*注意：（1）只适用于气体物质，因为在相同的温度和压强下，不同气体的分子平均间距是相等的，而分子本身直径因远小于分子的平均间距而忽略不计。
固体和液体中分子的直径大于分子间距，体积大小主要由分子本身大小决定。
（2）阿伏加德罗定律适用于任何温度和压强条件下，而标况下气体的摩尔体积22.4L/mol 只适用于0℃，1atm 时，只是阿伏加德罗定律的一个特定情况。
第二节气体摩尔体积新课指南1.在了解气体的体积与温度和压强有密切关系的基础上，理解气体摩尔体积的概念.2.掌握有关气体摩尔体积的计算.3.通过气体摩尔体积和有关计算的学习，培养分析、推理、归纳、总结的能力.本节重点：气体摩尔体积的概念和有关气体摩尔体积的计算.本节难点：气体摩尔体积的概念及其推论的应用.教材解读精华要义1.物质的体积、密度和质量之间的关系物质的质量跟它的体积的比叫做这种物质的密度，即物质在单位体积中所含的质量，叫做该物质的密度.2.计算1mol不同固态物质和液态物质的体积(见下表)物质 1 mol该物质的质量密度 1 mol的物质所具有的体积Fe 56g 7.8g/cm3(20℃) 7.2cm3Al 27g 2.7g/cm3(20℃) 10cm3Pb 207g 11.3g/cm3(20℃) 18.3cm3H2O 18g 1g/cm3(4℃) 18cm3H2SO498g 1.83g/cm3(20℃) 53.6cm33.归纳1mol不同固态物质和液态物质体积的特点并分析其形成差异的主要原因Ⅰ对于固态物质和液态物质来说，1 mol不同物质的体积一般是不同的(如图3-2所示).Ⅱ决定物质的体积大小有三大因素.(1)物质粒子数的多少.(2)物质粒子之间距离的大小.(3)物质粒子的大小(直径为d).Ⅲ形成差异的主要原因.构成液态、固态物质的粒子间的距离是很小的，在粒子数相同的条件下，固态、液态物质的体积主要决定于原子、分子或离子本身的大小；由于构成不同，物质的原子、分子或离子的大小也是不同的，所以它们1 mol的体积也就有所不同(如图 3-3所示).知识详解知识点1 气体摩尔体积(重点、难点)Ⅰ决定气体体积大小的主要因素(1)决定气体所含有的分子数（或气体的物质的量）.在一定温度，一定压强下，气体中所含的分子数目（或物质的量）越多，气体的体积就越大.(2)分子的直径和分子之间的距离.一般来说，气体分子的直径约为0.4 nm，而分子之间的距离则约为4 nm，即分子之间的距离约是分子直径的10倍.因此，当分子数目相同时，气体体积的大小主要决定于气体分子之间的距离，而不是分子本身体积的大小(如图3-4所示).思维拓展如图3-5与图3-6所示，讨论气体分子之间的距离受哪些因素的影响?是怎样影响的?点拨受温度和压强的影响。
一定质量的气体，当温度升高时，气体分子之间的距离增大，体积变大，当温度降低时，气体分子之间的距离减小，体积变小；当压强增大时，气体分子之间的距离减小，体积变小，当压强减小时，气体分子之间的距离增大，体积变大；当温度和压强一定时，气体分子之间的平均距离大小几乎是一定值，故粒子数是一定值，其体积是一定值.【注意】要比较一定质量气体的体积，就必须要在相同的温度和压强下进行才有意义. Ⅱ1 mol 不同气体在标准状况下的体积(见下表) 1 mol 不同气体在标准状况下的体积物质 1 mol 该物质的质量密度1 mol 该物质所具有的H 2 2.016g 0.0899g/L(标准状况) 22.4L O 2 32.00g 1.429g/L(标准状况) 22.4L CO 244.01g1.977g/L(标准状况)22.3L结论：在标准状况下，1 mol 任何气体所占的体积都约为22.4 L. Ⅲ气体摩尔体积(1)概念：单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积. (2)符号：V m . (3)计算关系式：V m ＝nV .(4)单位：L/mol 或m 3/mol.(5)特定条件（标准状况）下的数值22.4 L/mol 或2.24×10-2m 3/mol(如图3-7所示).(6)对象：气体中任何一种单一组分的气体或不相互反应的混合气体.（7）标准状况下的气体摩尔体积，与常温、常压下固、液体摩尔体积的比较与分析（见下表）. 标准状况下，气体摩尔体积(L/mol)常温、常压下，固、液体摩尔体积(cm 3/mo体积比较 体积近似，约为22.4 L/mol 体积各异分析特点 气体粒子大小<粒子间平均距离固、液体粒子大小>粒子间平均距离影响体积的因素粒子间的平均距离标准状况下，各种气体的粒子间平均距离近似，故体积近似粒子的大小 常温、常压下，各固、液态的粒子的大小各异积各异思维误区 气体摩尔体积的特定值约是22.4L/mol ，该数值与气体物质的量、温度和压强三者的任意一项都有直接的关系，观察下表中的数值并思考整理，正确理解“22.4 L/mol ”的含义. 气体物质的量 气体温度 气体压强 气体体积 1 mol 0℃ 101 kPa 22.4L 1 mol40℃101 kPa25.7L>22.4L点拨 在标准状况下，1 mol 任何气体的体积都(约)为22.4 L ，在标准状况下的气体摩尔体积(约)为22.4 L/mol ；在非标准状况下，1 mol 任何气体的体积不一定为22.4 L ，但也有可能为22.4 L 的气体摩尔体积(约)为22.4 L/mol ；在非标准状况下，1 mol 任何气体的体积不一定为22.4L ，但也有可能为22.4 L.[说明]在回答有关概念性的问题时，“22.4L ”或“22.4L/mol ”之前要加一个“约”字，在解答有关计算的问题时，这个“约”字可以略去.气体摩尔体积描述的对象，可以是任何一种单一组分的气体或不相互反应的混合气体.例如：下列说法中，正确的是 ( )A.1 mol O 2和1 mol N 2所占的体积都约为22.4 LB.H 2的气体摩尔体积约为22.4 LC.在标准状况下，1 mol H 2和1 mol H 2O 所占的体积都约为22.4LD.在标准状况下，22.4L 由N 2和N 2O 组成的混合气体中所含有的N 的物质的量约为2 mol 〔分析〕 本题主要考查对气体摩尔体积的理解和应用能力.A 项中没有明确温度和压强，无法比较，无法确定气体的体积；B 项中气体摩尔体积的单位不是“L ”，而是“L/mol ”或“m 3/mol ”；C 项中在标准状况下H 2O 为冰状，1 mol 冰的体积远远小于22.4 L ；D 项中该气体的物质的量约为1 mol ，再结合N 2、N 2O 的分子组成可知，N 的物质的量约为2 mol. 答案：D又如：下列叙述中，不正确的是 ( ) A.1 mol 任何气体所占的体积，都约为22.4L. B.在标准状况下，任何气体的摩尔体积都约为22.4 L C.在标准状况下，1 L 任何气体所含该气体的粒子数约为4.221×6.02×1023D.0.1 mol CO ，0.2mol CO 2，0.3 molO 2，0.4 mol N 2组成的混合气体，在标准状况下，占有的体积约为22.4 L〔分析〕 A 项没指明“标准状况”；B 项中气体摩尔体积的单位应是L/mol. 答案：AB再如：0.17g 某气体在标准状况下的体积是100 mL ，这种气体的相对分子质量是_____.〔分析〕 在标准状况下，设22.4 L 某气体的质量为x ，得0.17 g:0.1 L=x:22.4L,x ＝38.08g ，即标准状况下，22.4L 某气体的质量为38.08g ，该气体的摩尔质量为38.08g/mol ，它的相对分子质量是38.08. 答案：38.08还如：下列数量的各物质中所含的原子数按由大到小的顺序排列，正确的是 ( ) ①0.5mol 氨气；②标准状况下22.4L 氦；③4℃时9mL 水；④0.2mol 磷酸钠 A.①④③② B.④③②① C.②③④① D.①④②③〔分析〕 本题把气体摩尔体积、物质的量、物质的质量等物理量融合在一起考查，解题步骤是：①把所有物理量换算戍物质的量；②计算每摩尔物质所含的原子数；③求出题中每种物质所含的原子数. ①0.5 molNH 3中所含的原子的物质的量：0.5mol ×4＝2 mol ； ②22.4L 氦中所含的原子的物质的量：1·4.224.22 mol L L×1=1 mol ；③9 mL 水中所含的原于的物质的量：9 mL ×1 g/ml ÷18 g/mol ×3=1.5 mol ； ④0.2 mol 磷酸钠(Na 3PO 4)中所舍的原子的物质的量：0.2 mol ×8＝1.6 mol.比较①②③④的计算结果可得答案. 答案：A[说明] 物质的量是计算中心，解题比较关键的一步是先把微粒数、气体的体积、物质的质量等有关数据转换成物质的量，然后再进行比较. Ⅳ阿伏加德罗定律(难点)通过学习气体摩尔体积的概念可知，气体的体积主要决定于组成气体的分子数目和分子之间的平均距离，而分子之间的平均距离又受气体的温度和压强的直接影响.所含分子数日相同的气体，在同温、同压下，分子之间的平均距离基本相等，因此，在相同温度和相同压强下，所含分子数目相同的任意气体的体积相同.同理，在相同 温度和相同压强下，相同体积的任意气体都含有相同数目的分子，这个规律叫做阿伏加德罗定律. [说明] 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、同体积和问分子数。
四“同”共同存在，相互制约，只要有三个“同”成立，第四个“同”必定成立，称作“三同定一同”.③标准状况下的气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例.(明确规定了温度为0℃和压强为101 kPa) Ⅴ阿伏加德罗定律的推论(难点)根据阿伏加德罗定律，限定不同的条件。
便可得到阿伏加德罗定律的多种形式(推论)，熟练地掌握它们，在解答有关问题时，可达到事中功倍的效果.(1)推论Ⅰ：同温、同压下，气体体积与物质的量成正比；或气体密度与式量成正比. 数学表达式：21212121M Mn n V V ==ρρ或.物理模型：同温、同压下，两个体积不同且装有两种不同气体的集气瓶(如图3-8所示).例如：关于a g H 2和b g He ，下列说法中，正确的是 ( ) A.同温、同压下。
H 2与He 的体积比为a:2bB.同温、同压下，若a ＝b ，则H 2与He 的物质的量之比为2:1C.体积相同时，He 的质量一定大于H 2的质量D.同温、同压下，若二者的物质的量相同，其体积也相同 〔分析〕 A 项中两种气体的体积比等于它们的物质的量之比，即11·4:·2--mol g bgmol g ag ＝2a:b ，B 项正确；C 项中如果仅知道两种气体的体积相同，无法判断出二者的物质的量的多少，也就很难判断出质量的大小，因为两种气体所处的温度、压强不一定相等，因而体积相同时，物质的量不一定相同；D 项中相同温度、相同压强、相同物质的量的气体，体积一定相同. 答案：BD又如：在相同温度和压强下，1体积氯化氢和9体积水蒸气组成的混合气体，完全冷凝后所得盐酸中HCl 的质量分数是 ( )A.10％B.18.4％C.4.9×10-4％ D.80.2％〔分析〕 根据阿伏加德罗定律的推论可知，同温、同压下气体体积比等于其物质的量之比，设HCl 、H 2O(气)的物质的量分别为1 mol ，9 mol ，然后将物质的量换算成质量，则可求出盐酸中HCl 的质量分数. W(HCl)=%1009·181·5.361/5.3611⨯⨯+⨯⨯--molmol g mol mol g molmol g%.4.18%1005.1985.36=⨯=gg答案：B[说明] 阿伏加德罗定律及其推论在解答有关气体的化学计算题日寸特别有用，不过千万要注意使用的条件.（1） 推论Ⅱ：同温、同体积时，气体压强与物质的量成比. 数学表达式：.2121n n p p = 物理模型：给足球打气，进气越多.足球内压强越大(如图3-9所示).例如：一定温度下，在两个大小相同的密闭容器中分别盛放16 g X 气体和56g N 2，测得两个容器内的压强分别为1.01×105Pa 和4.04×105Pa ，则X 可能是什么气体?解：因为两个容器的温度、体积分别相同，由阿伏加德罗定律的推论可知：,56)(28161004.41001.1,)()?()()?()()()()(552222⨯⨯=⨯⨯==X M N m X M N M X m N n X n N p X p 即 M(X)＝32.X 可能为O 2，或某混合气体.答：X 气体可能为O 2或平均式量为32的混合气体.又如：适量的氯气与氨气先后通入一真空的密闭容器里，在一定温度下完全反应后.容器中只有氮气和氯化铵，则容器里反应前后的压强之比为 ( ) A.1:2 B.11:1 C.1:7 D.2:1〔分析〕 本题涉及反应的化学方程式为：3Cl 2+8NH 3=N 2+6NH 4Cl.根据题意，假设3 mol Cl 2与8 mol NH 3反应，那么反应后生成的气体物质只有N 2，且为 1 mol ，由阿伏加德罗定律推论可知，同温、同体积时，气体压强与物质的量成正比，即.111183)()(=+=mol mol mol p p 后前答案：B（3）推论Ⅲ：同温、同压、同体积时，气体的质量与式量成正比. 数学表达式：.2211112121n M mM m n M M m m ====或 物理模型：同温、同压下两个体积相同的集气瓶中装有不同的气体(如图3-10所示). 例如；某恒容容器的质量为50.0 g ，当它充满CO 2气体时，质量为58.8g ，如果改装甲烷，在相同条件下，当充满甲烷时，质量为_____g.〔分析〕 因为是同一恒容容器，所以体积不变，又已知两次操作是在相同条件下进行，故可理解为同温、同压、同体积，由阿伏加德罗定律的推论知：,2.3)(,16)(440.508.58,)()()()(444422g CH m CH m g CH M CH m CO M CO m ==-=即总质量：50.0 g+3.2 g=53.2 g. 答案：53.2同类变式 在同温同压下，某瓶充满O 2质量为116 g ，充满CO 2质量为122 g ，充满气体X 质量为114 g ，则X 的相对分子质量为 ( ) A.28 B.60 C.32 D.44〔分析〕 解法1：设瓶的质量为m ，根据阿伏加德罗定律，同温同压同体积的容器所盛气体的物质的量相等，可得：(116 g-m)/32 g ·mol -1＝(122 g-m)/44 g ·mol -1， m=100 g.则所盛气体的物质的量(按CO 2算)： (122 g-100 g)/44 g ·mol -1＝0.5 mol. 再设气体X 的相对分子质量为M ，则有(114g-100g)/Mg ·mol -1＝0.5 mol ，解得 M ＝28.解法2：因1 mol CO2与1 mol O 2的质量之差为44 g-32 g ＝12 g ， 所以瓶中O 2的物质的量为：(122 g-116 g)/12 g ·mol -1＝0.5 mol. 即：CO 2～O 2 △m -1 mol 12 g n 122 g-116 g n(O 2)＝0.5 mol.根据阿伏加德罗定律，气体X 的物质的量也为0.5 mol. O 2～X △m -1 (32-M)g 0.5 (116-114)g M ＝28.解法3：因同温同压下，同体积的容器中所盛气体的物质的量相等，所以气体的质量越小，其相对分子质量就越小.由题意知气体X 的质量小于O 2的质量，故气体X 的相对分子质量也应小于O 2的相对分子质量，故不必计算可知答案为A. 答案：A又如：相同条件下，由H 2、N 2、CO 2等体积混合得到的混合气体中，CO 2的质量为W g ，这种混合气体的质量为 ( ) A.Wg 2237 B. Wg 2215 C. Wg 1120 D. Wg 974〔分析〕 由阿伏加德罗定律的推论可知，同温、同压、同体积时，气体质量与式量成正比，即=)()(22CO m N m 4428，故m(N 2)=Wg ；4428同理，m(H 2)= W 442g,所以总质量为：.223744744424428Wg Wg Wg Wg Wg ==++答案：A(4)推论Ⅳ：同温、同压、同质量时，气体的体积与式量成反比. 数字表达式：.1221M M V V = 物理模型：同温、同压下，两个装有相同质量的不同气体的集气瓶(如图3-11所示).例如：1体积SO 2和3体积空气混合后，在450℃以上通过催化剂V 2O 5，发生如下反应：)(2)()(234502252g SO g O g SO O V ℃=+ 若同温、同压下测得反应前后混合气体的密度之比为0.9:1，则反应消耗的 SO 2是原有SO 2的______. 〔分析〕 对纯气相反应来说，反应前后的总质量是相同的，故此题为同温、同压、同质量的情况，由阿伏加德罗定律的推论应有：.)()(）（）（M ）（M ）V （V 后前后前前后ρρ==--设反应消耗的SO 2的体积为x ，则)(2)()(234502252g SO g O g SO O V ℃=+ ΔV 2 1 2 3-2=1 Xx 2 x 2x,19.0424=-xx=0.8. 故⨯18.0 100%=80%.答案：80％又如：O 2和O 3的混合气体2 L ，若在同温、同压下，O 3全部转化为O 2后体积变为2.2 L ，则原混合气体的平均式量为 ( )A.40B.36.7C.35.2D.43.7〔分析〕 由阿伏加德罗定律的推论可知，同温、同压、同质量时，气体的体积与式量成反比..2.35)(,3222.2)()(22===---混混混M M L L ，）M （（）（M V O V答案：C[说明] 以上阿伏加德罗定律的推论完全不必死记硬背，都可以从理想气体状态方程(pV ＝nRT ＝NmRT)推导，将化学和物理知识综合运用，不过此方程目前可只作了解，待高二物理讲完再用.知识点2 关于气体摩尔体积的计算(重点)重要公式及解析 Ⅰ单一公式 mV V n=)1(该公式表达了任意状况下，任意种类的气体的体积、物质的量、摩尔体积三者之间的换算关系，但在应用时，V 和V m 必须是在同温、同压下的值，且气体体积的单位要相同.由于V m 的值不确定，该公式用处不大.1·4.22)2(-=mol L V n该公式是公式(1)的特定情况，它适用于标准状况下的任意种类的气体的体积和物质的量之间的换算，在应用时，V 和V m 必须是标准状况下的值，且气体体积的单位要相同.Vm =ρ)3( 该公式适用于任意状况下任何种类的物质的质量、体积和密度三者之间的换算，在中学化学中，主要用于气体和液体的相关计算.1·4.22)4(-=mol L M ρ该公式是公式(3)的一种特定情况，它适用于标准状况下的任意种类的气体的摩尔质量和密度二者之间的换算.)()5(2121为气体的相对密度D M M D ==ρρ 该公式表达的是任意状况万的任意种类的两种气体的密度之比.混合气体本来无相对分子质量可言，但对组成一定的混合气体来说，可以根据各组分的摩尔质量来计算平均摩尔质量；混合气体的平均相对分子质量在数值上等于混合气体的平均摩尔质量(g/mol). 例如：某常见气体在标准状况下的密度为1.25g/L ，填写下列空白： (1)该气体的相对分子质量为________.(2)若气体的化学式为A 2，其名称为________；若该气体的化学式为AB ，其名称为______. 〔分析〕 根据式ρ＝1·4.22-mol L M ，得M ＝28 g/mol ，对应的常见气体有 N 2和CO.答案：(1)28 (2)氮气；一氧化碳又如：1 mol 氧气(O 2)在放电后有30％转化为臭氧(O 3)，则放电后的混合气体对氢气的相对密度是 ( ) A.16.0 B.17.8 C.18.4 D.35.6〔分析〕 根据阿伏加德罗定律可以推出：相对密度D ＝2121M M =ρρ，若能把放电后混合气体的平均相对分子质量求出，则此题就迎刃而解了. 32O 2O 3放电=3 2 1 mol ×30% n(O 3),2.032%301)(3mol mol O n =⨯⨯=未反应的n(O 2)=1 mol-1 mol ×30%=0.7 mol,反应后，混合气体的物质的量n(混)=0.2mol+0.7mol=0.9mol, 所以-M (混)==⨯=molmolmol g n m 9.01/32)()(混混35.6g/mol,.8.17·2/6.351==-molg molg D 答案：B再如：空气中各成分的体积分数是：N 2为78%，O 2为21%，CO 2为1%，求空气在标准状况下的密度.〔分析〕可先计算出空气的平均摩尔质量，在特定条件——标准状况下，1 mol 混合气体的体积为22.4L ，则可计算混合气体的密度.解：-M （空气）=28g/mol ×78%+32g/mol ×21%+44g/mol ×1%=29g/mol. 标准状况下，ρ(空)=./29.1·4.22/29·4.2211L g molL molg mol L M ==-- 答：空气在标准状况下的密度为1.29g/L.[说明]在标准状况下空气的密度，这实际隐含了两层意思：一是空气的体积为22.4L ；二是要求1 mol 空气（22.4L ）的平均摩尔质量.求气体平均摩尔质量的公式为-M =M 1×V 1%+M 2×V 2%+…+M i ×V i %. Ⅱ复合公式1·4.22)1(-==mol L Vn M m n 和的复合：,/4.22/4.22V n m molL molL MM=======⨯÷÷⨯常用于标准状况下的气体的质量和体积之间的换算.1·4.22)2(-==mol L Vn N N n A 和的复合：,/4.22/4.22V n N molL molL N N AA=======⨯÷÷⨯常用于标准状况下的气体的分子数和体积之间的换算.例如：在标准状况下，测得1.92g 某气体的体积为672mL ，计算此气体的相对分子质量. 〔分析〕本题在课本中是应用公式V m =ρ和1·4.22-=mol L Mρ求解的，实际上，该题还可以应用复合公式./4.22求解V n m molL M −−−−←−−←÷⨯解：标准状况下672mL 气体的物质的量为：,0300.0·4.22672.01mol molL L V V n m ===- 该气体的摩尔质量为：M=molg n m 0300.092.1==64.0g/mol, 即该气体的相对分子质量为64.0.答：此气体的相对分子质量为64.0.【注意】该题的计算结果应保留3位有效数字.又如：含分子数是3.01×1024的氧气，在标准状况下的体积是多少? 解：3.01×1024个O 2的物质的量为 ,00.51002.61001.3)()(1232422mol molN O N O n A =⨯⨯==-5.00mol O 2在标准状况下的体积为V(O 2)=n(O 2)×V m =5.00 mol ×22.4 L/mol=112 L.答：在标准状况下，含分子数是3.01×1024的氧气的体积为112 L.。
