阿伏加德罗定律及其应用

阿伏伽德罗定律和理想气体方程1. 引言阿伏伽德罗定律和理想气体方程是热力学中两个重要的定律和方程。

它们对于描述气体的行为和性质起着至关重要的作用。

本文将从这两个方面进行详细的介绍和解释。

2. 阿伏伽德罗定律阿伏伽德罗定律是描述气体状态的定律之一。

它规定了在给定温度和压力下，不同气体的相同体积中含有相等的粒子数。

也即相等体积的气体在相同温度和压力下所含的分子数是相等的。

这个定律的表达式可以写为：PV = nRT其中，P表示气体的压强，V表示气体的体积，n表示气体的摩尔数，R表示气体常数，T表示气体的温度。

这个定律的应用范围很广泛，可以用来描述气体的行为和性质，也可以用来解释气体的状态变化和化学反应等现象。

3. 理想气体方程理想气体方程是描述理想气体状态的方程之一。

理想气体是一个理想化的气体模型，它具有一定的简化假设，但在许多情况下仍然可以很好地描述实际气体的行为。

理想气体方程的表达式为：PV = nRT其中，P表示气体的压强，V表示气体的体积，n表示气体的摩尔数，R表示气体常数，T表示气体的温度。

这个方程可以很好地描述理想气体的状态，对于低密度和高温度的气体或者在较大的容器中，理想气体方程的适用性非常好。

4. 阿伏伽德罗定律和理想气体方程的关系阿伏伽德罗定律和理想气体方程之间存在着密切的联系。

阿伏伽德罗定律可以看作是理想气体方程的一个特例，当气体为理想气体时，阿伏伽德罗定律成立。

反之，理想气体方程则可以从阿伏伽德罗定律推导而来。

这两个定律和方程在描述气体的状态和行为时具有很高的一致性和相关性。

5. 应用举例以上介绍了阿伏伽德罗定律和理想气体方程的基本原理和定义，下面将通过一些应用举例来说明它们的具体应用。

举例一：气球的充气当我们用气球充气时，根据阿伏伽德罗定律和理想气体方程，可以很好地描述气球内气体的状态变化。

随着气球内气体的增加，气体的压强和体积都会增加，而温度保持不变。

这个过程可以用理想气体方程来描述，从而帮助我们更好地理解气球充气的原理和规律。

专题02阿伏伽德罗常数及定律【知识框架】物质的量泡度【基础回顾】1、 阿伏伽德罗常数（1 ）定义：把1mol 任何粒子的粒子数叫做阿伏伽德罗常数，通常用6.02x 1023来 表示。

（2） 符号：N A 。

（3）单位：mol -1。

2、 阿伏伽德罗定律在同温同压下，同体积的气体含有相同的分子数。

同温、同压、同体积、同分 子数，这“四同”相互制约，只要其中“三同”成立，第“四同”也成立，即“三同”定“一 同”。

即叮二％二21V 2 蜩 口 口【技能方法】1、阿伏伽德罗常数考查易错点：（1）温度和压强：22.4L/mol 是在标准状况（0 C ，1.01x105Pa ）下的气体摩尔体 积。

命题者有意在题目中设置非标准状况下的气体体积，让考生与22.4L/mol 进行 转换，从而误入陷阱。

I卮量 体积是否是鼬气体（2） 物质状态：22.4L/mol 使用的对象是气体（包括混合气体）。

命题者常把一些 容易忽视的液态或固态物质作为气体来命题，让考生落入陷阱。

如SO 3 :常温下是 固态；水：常温下是液态。

戊烷，辛烷常温下是液态等。

（3） 物质变化：一些物质间的变化具有一定的隐蔽性，有时需要借助方程式分析才 能挖掘出隐含的变化情况。

考生若不注意挖掘隐含变化往往会误入陷阱。

如NO 2 : 存在与N 2O 4的平衡。

（4）单质组成：气体单质的组成除常见的双原子分子外，还有单原子分子（如稀有 气体Ne :单原子分子）、三原子分子（如03）、四原子分子（如P 4）等。

考生如 不注意这点，极容易误入陷阱。

（5） 粒子数目：粒子种类一般有分子、原子、离子、质子、中子、电子等。

1mol 微粒的数目即为阿伏加德罗常数，由此可计算分子、原子、离子、质子、中子、电 子等微粒的数目。

命题者往往通过N A 与粒子数目的转换，巧设陷阱。

2、阿伏加德罗定律的应用阿伏伽德罗定律及推论的复习不在于死记硬背，要熟记相关化学计量的定义 式，并结合相互关系进行推导，灵活运用。

阿伏伽德罗定律推论口诀（原创版）目录一、阿伏伽德罗定律概述二、阿伏伽德罗定律推论内容1.同温同压下，气体体积与物质的量的关系2.同温同体积下，气体压强与物质的量的关系3.同温同压下，气体密度与相对分子质量的关系4.同温同压同体积下，气体质量与密度的关系三、阿伏伽德罗定律推论的应用四、总结正文一、阿伏伽德罗定律概述阿伏伽德罗定律，由意大利化学家阿伏伽德罗于 1811 年提出，是指在同温同压下，相同体积的任何气体含有相同的分子数。

这一定律经过科学家们的验证，成为了分子化学研究的基础。

二、阿伏伽德罗定律推论内容1.同温同压下，气体体积与物质的量的关系在同温同压下，不同气体的体积之比等于它们的物质的量（或分子数）之比。

换句话说，如果你有两个气体，它们的体积之比是 1:2，那么它们的物质的量之比也是 1:2。

2.同温同体积下，气体压强与物质的量的关系在同温同体积下，不同气体的压强之比等于它们的物质的量之比。

也就是说，如果两个气体在同温同体积下，它们的压强之比是 1:2，那么它们的物质的量之比也是 1:2。

3.同温同压下，气体密度与相对分子质量的关系在同温同压下，不同气体的密度之比等于它们的相对分子质量之比。

这意味着，如果两个气体的密度之比是 1:2，那么它们的相对分子质量之比也是 1:2。

4.同温同压同体积下，气体质量与密度的关系在同温同压同体积下，不同气体的质量之比等于它们的密度之比。

也就是说，如果两个气体在同温同压同体积下，它们的质量之比是 1:2，那么它们的密度之比也是 1:2。

三、阿伏伽德罗定律推论的应用阿伏伽德罗定律推论在化学研究和实践中有着广泛的应用，例如在计算气体的物质的量、质量、压强和体积等方面。

这些推论可以帮助我们更好地理解气体的性质和行为，从而更好地进行化学实验和研究。

四、总结阿伏伽德罗定律推论是分子化学研究的基础，它们帮助我们理解和描述气体的性质和行为。

一．能综合应用质量守恒定律的涵义及其实质，注意将质量守恒、元素守恒与有关物质的量的计算相结合。

二．能综合应用物质的量（n ）与阿伏加德罗常数（N A ）的关系。

要明确：N A ＝N/n ，N A 的近似值采用6.02×1023个/mol 。

三．正确使用摩尔（mol ）与摩尔质量（M ）。

要注意：摩尔质量以g/mol 为单位时，在数值上都与该粒子的相对原子质量（符号A r ）或相对分子质量（M r ）相等，即M ＝A r g/mol 或M ＝M r g/mol 。

四．必需注意气体摩尔体积V m ＝22.4 L/mol 的适用条件。

在标准状况（0℃和1.01×105 Pa 的状况，可表示为STP ）下，1 mol 任何气体（包括混合气体）所占的体积都约是22.4 L ，即V m ＝V/n ＝22.4 L/mol(STP)。

五．能综合应用物质的量跟微粒、质量和气体体积之间的关系，深刻理解与之有关的物质组成、结构、性质、变化的细节。

质量（m ）M M ⨯÷ 物质的量（n ）m m V V ÷⨯ 气体体积（V ） A A N N ⨯÷微粒数（N ）审题时需注意如下细节：（1）某些物质中分子中的原子个数，如氦气（He ）、白磷（P 4）等。

（2）某些分散系中的分散质微粒数目，如HAc 、HCl 、+4NH 、胶体粒子等。

（3）某些物质结构中的化学键数目，如金刚石、Si 、SiO 2、P 4、CH 4等。

（4）容易算错的电子转移数目，如Na 2O 2＋H 2O 、Cu ＋S 、电解食盐水等。

（5）不显眼的气体非标准状况，如常温常压下用22.4 L/mol 来换算物质的量。

（6）某些标准状况下非气态的物质，如SO 3、C 5以上的烃等。

（7）某些混合气体所含的分子数或原子数，如NO ＋O 2、NO 2＋N 2O 4等。

（8）特殊物质的式量，如D 2O 、T 2O 等。

高考化学真题专题解析—阿伏伽德罗常数及应用【母题来源】2022年全国甲卷【母题题文】A N 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A ．25℃，101kPa 下，28L 氢气中质子的数目为A 2.5NB ．-132.0L 1.0mol L AlCl ⋅溶液中，3+Al 的数目为A 2.0NC ．0.20mol 苯甲酸完全燃烧，生成2CO 的数目为A 1.4ND ．电解熔融2CuCl ，阴极增重6.4g ，外电路中通过电子的数目为A 0.10N【答案】C【试题解析】A ．25℃、101kPa 不是标准状况，不能用标况下的气体摩尔体积计算氢气的物质的量，故A 错误；B ．Al 3+在溶液中会发生水解生成Al(OH)3，因此2.0L 1.0 mol/L 的AlCl 3溶液中Al 3+数目小于2.0N A ，故B 错误；C ．苯甲酸燃烧的化学方程式为6522215C H COOH+O 7CO +3H O 2点燃，1mol 苯甲酸燃烧生成7molCO 2，则0.2mol 苯甲酸完全燃烧生成1.4molCO 2，数目为1.4N A ，故C 正确；D ．电解熔融CuCl 2时，阳极反应为--22Cl -2e =Cl ↑，阴极反应为2+-Cu +2e =Cu ，阴极增加的重量为Cu 的质量，6.4gCu 的物质的量为0.1mol ，根据阴极反应可知，外电路中通过电子的物质的量为0.2mol ，数目为0.2N A ，故D 错误；答案选C 。

【命题意图】本题主要是考查阿伏加德罗常数的有关计算，涉及微粒(原子、分子、离子等)物质的量、数目、气体体积(标准状况下)、化学键等之间的相互关系及计算。

【命题方向】阿伏加德罗常数是历年高考的“热点”问题。

多年来全国高考化学试题重现率几乎为100％。

考查阿伏加德罗常数的应用的题目，为高考必考题目，这是由于它既考查了学生对物质的量、粒子数、质量、体积等与阿伏加德罗常数关系的理解，又可以涵盖多角度的化学知识内容。

阿伏加德罗定律
•阿伏伽德罗定律：
同温同压下，相同体积的任何气体含有相同的分子数。

•
•阿伏伽德罗定律的使用范围：
阿伏伽德罗定律只对气体起作用，使用于任何气体，包括混合气体。

•方法与技巧：
1.“三同”定“一同”（温度、压强、气体体积、气体分子数）；“两同”定“比
例”。

2.阿伏伽德罗定律及其推论的数学表达式可由理想气体状态方程（PV=nRT）或其变
形形式(PM=ρRT)推出，不用死记硬背。

•理想气体状态方程:
理想气体状态方程的表达式：PV= nRT
P表示压强，V 表示体积，T表示温度，R是常数，n是气体的物质的量。

可根据此方程来推断阿伏伽德罗定律的相关推论：。

阿伏加德罗定律阿伏加德罗定律，也称作阿伏伽德罗定律或阿伏伽德罗数定律，是化学中的一个基本定律，它描述了在相同条件下，一定量单质或化合物的质量与其中含有的原子数之间的比例关系。

它是化学研究的基础，广泛应用于化学反应的计算、质量分析、元素定量和化合物配制等方面。

阿伏加德罗定律的提出是由意大利化学家阿伏加德罗（Amedeo Avogadro）于1811年提出的，他基于以下两个假设得出了这个定律：1. 在相同条件下，相同体积的气体中含有相同数目的分子；2. 在化学反应中，分子数目的变化相对更容易发生，而不是原子数目的变化。

基于这两个假设，阿伏加德罗提出了以下的观点：在相同条件下，相同体积的气体中包含着相同数目的分子，而分子又是由原子组成的，因此可以说在相同条件下，相同体积的气体中含有相同数目的原子。

这意味着，不仅不同元素的原子数量不同，同一元素中不同分子中的原子数量也可以不同。

以氢气和氧气反应生成水为例，反应式为：2H2 + O2 → 2H2O（所有物质的状态均为气体）在此反应中，氢气和氧气中的分子数分别为2和1，反应后生成的水中的分子数为2，因此，可得到以下两个比例关系：1. 在同样体积下，氢气中每个分子的质量与氧气中每个分子的质量之比为1:16；2. 在同样体积下，氢气中每1g的质量中含有的氢原子数与氧气中每1g的质量中含有的氧原子数之比为1:8。

可以发现，阿伏加德罗定律所描述的比例关系，在化学反应中的应用非常广泛。

在化学反应中，每种元素的反应摩尔数与它们在分子中的数量有关，因此，阿伏加德罗定律也可以用来计算化学反应中的摩尔数，并求出化学反应中各种物质的比例。

当我们将同样体积的气体在相同温度和压力下进行分析，其中气体的摩尔数是相等的，阿伏加德罗定律可以用来求出每种气体中原子的数量，进而计算出它们的分子式和分子量。

此外，在实验中，测量反应物质的质量通常比测量它们的体积更为方便，因此阿伏加德罗定律也可以用来计算反应物质的质量、元素的质量百分比和化合物的化学量等。

第六讲阿伏伽德罗定律知识概要：一．阿伏加德罗定律及推论(1)阿伏加德罗定律的内容同温同压下相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。

①适用范围：任何气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。

②“四同”定律：同温、同压、同体积、同分子数中只要有“三同”则必有第“四同”。

即“三同定一同”。

(2)阿伏加德罗定律的推论：①同温、同压：气体的体积与物质的量成正比②同温、同压：气体的密度与摩尔质量成正比③同温、同压、同体积：气体的质量与摩尔质量成正比特别提醒①标准状况下的气体摩尔体积是22.4 L·mol-1，是阿伏加德罗定律的一个特例。

②以上推论只适用于气体(包括混合气体)，公式不能死记硬背，要在理解的基础上加以运用。

二．求气体摩尔质量的常用方法(1)根据标准状况下气体密度(ρ)M=ρ×22.4(2)根据气体的相对密度(D=ρ1/ρ2)M1/M2=D说明气体的相对密度是指在同温同压下两种气体的密度之比即。

m(3)根据物质的量(n)与物质的质量(m)M=n(4)根据一定质量(m)物质中的微粒数(N)和阿伏加德罗常数(N A)M= N A.m/N(5)根据化学方程式结合质量守恒定律m(6)混合气体平均摩尔质量M=n还可以用下式计算：M=M1×a%+M2×b%+M3×c%…M1、M2、M3……分别表示混合气体中各组成成分的摩尔质量，a%、b%、c%……分别表示各组成成分所占混合气体的体积分数(即物质的量分数)。

课堂练习一、选择题1、设NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（）A 2.3g金属钠全部变成钠离子时失去的电子数目为0.2N AB 2g氢气所含原子数目为N AC 17gNH3所含的电子数为10N AD NA个氧分子和NA个氢分子的质量比等于16 ：12、设一个12C原子的质量为ag，一个R原子的质量为bg，阿伏加德罗常数为N A，则R的相对原子质量可以表示为（）A B C bN A D aN A3、判断下列叙述正确的是（）A.标准状况下，1mol任何物质的体积都约为22.4LB.1mol任何气体所含分子数都相同，体积也都约为22.4LC.在常温常压下金属从盐酸中置换出1molH2转移电子数为1.204×1024D.在同温同压下，相同体积的任何气体单质所含原子数目相同4、两个体积相同的密闭容器一个盛有氯化氢，另一个盛有H2和Cl2的混合气体，在同温同压下，两个容器内的气体一定具有相同的（）A.质量B.密度C.分子总数D.原子总数5、如果ag某气体中含有的分子数为b，则cg该气体在标准状况下的体积是（）A. B. C D.8．同温同压下，下列有关比较等质量的二氧化硫和二氧化碳气体的叙述正确的是（）A.体积比为1∶1B.体积比为11∶16C.密度比为16∶11D.密度比为11∶169．与8g SO3中氧原子数相同的是（）A．9.6g H2SO4 B．6.6g CO2C．6.4g SO4 D．6.72L CO(常温、常压) 10．3.6g碳在一定量的氧气中燃烧，反应后生成的气体质量为9.2g。

阿伏伽德罗定律的公式有多种形式，具体如下：
在同温同压下，V1/V2=n1/n2；同温同体积时，p1/p2=n1/n2=N1/N2；同温同压等质量时，V1/V2=M2/M1；同温同压同体积时，M1/M2=ρ1/ρ2。

阿伏伽德罗定律的运用也有一定的注意事项：
1. 要用到2
2.4L·mol－1时，必须注意气体是否处于标准状况下，否则不能用此概念。

2. 某些原子或原子团在水溶液中能发生水解反应，使其数目减少。

3. 注意常见的的可逆反应：如NO2中存在着NO2与N2O4的平衡。

4. 不要把原子序数当成相对原子质量，也不能把相对原子质量当相对分子质量。

5. 较复杂的化学反应中，电子转移数的求算一定要细心。

如
Na2O2+H2O；Cl2+NaOH；电解AgNO3溶液等。

以上信息仅供参考，如需了解准确信息，建议查阅相关书籍或咨
询专业人士。

物质的量阿伏伽德罗定律都是双原子分子和氨的化学式的主要依据是( )①阿伏加德罗定律；②质量守恒定律；③原子或分子数只能为整数；④化合价规则A. ①③B. ①②③C. ①②④D. ①②③④10．将空气与CO2按5:1体积比混合，跟足量的赤热的焦炭充分反应，若反应前后温度相同，则在所得气体中，CO的体积百分含量为(假设空气中氮、氧体积比为4:1，其它成分可忽略不计) ( )A. 29%B. 43%C. 50%D. 100%11．在一密闭容器中盛有H2、O2、Cl2组成的混合气体，通过电火花引爆后，三种气体恰好完全反应。

经充分反应后，测得所得溶液的质量分数为33.4%，则原混合气中三种气体的体积比是________。

12．已知A、B两种气体在一定条件下可发生反应：2A+B==C+3D+4E。

现将相对分子质量为M的A气体m g和足量B气体充入一密闭容器中恰好完全反应后，有少量液滴生成；在相同温度下测得反应前后压强分别为6.06×105Pa 和1.01×105Pa，又测得反应共放出Q kJ热量。

试根据上述实验数据写出该反应的热化学方程式。

________________________________________________________________13．化合物A 是一种不稳定的物质，它的分子组成可用O x F y表示。

10mLA气体能分解生成15mLO2和10mLF2(同温同压)。

⑴A的化学式是___________，推断理由是____________________________________________________________________________________。

⑵已知A分子中x个氧原子呈…O—O—O…链状排列，则A分子的电子式是______________，A分子的结构式是______________。

14．A、B两种金属元素的相对原子质量之比是8:9。