物质的量、气体摩尔体积
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物质的量气体摩尔体积一、物质的量1.物质的量2.阿伏加德罗常数3.摩尔质量1摩尔物质的质量,与物质的摩尔质量等同吗?提示不等同。
1摩尔物质的质量,讲的是质量,单位是g;物质的摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量,单位是g·mol-1。
物质有1摩尔的质量,也可以有0.5 摩尔的质量,还可以有0.1摩尔的质量等,数值是可变的。
而摩尔质量对于指定的物质而言,有一个固定不变的数值。
二、气体摩尔体积1.气体摩尔体积(1)概念:一定温度、压强下,单位物质的量的气体所占的体积,符号为V m。
(2)常用单位:L/mol(或L·mol-1)和m3/mol(或m3·mol-1)。
(3)数值:在标准状况下(指温度为0___℃,压强为101_kPa)约为22.4_L·mol-1。
(4)计算公式:V m=V n。
(5)影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强。
2.阿伏加德罗定律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分子。
标准状况下,1 mol气体的体积是22.4 L,如果当1 mol气体的体积是22.4 L时,一定是标准状况吗?提示不一定,因为影响气体体积的因素是温度、压强两个条件,非标准状况下 1 mol 气体的体积也可能是22.4 L。
一条规律·物质的量与摩尔、阿伏加德罗常数的关系(1)物质的量是国际单位制中的七个基本物理量之一,不能理解成物质的质量或物质的数量,其单位是摩尔。
(2)使用摩尔作单位时,应用化学式指明粒子的种类,如:1 mol H、1 mol NaCl等。
(3)1 mol任何微粒含有的微粒数都等于阿伏加德罗常数的数值。
两种方法·1.气体摩尔质量的求解方法2.气体摩尔体积的使用方法V m=22.4 L·mol-1,使用时一定注意以下几个方面:一个条件:标准状况。
一个对象:只限于气体,可以是单一气体,也可以是混合气体。
03物质的量及气体摩尔体积1.了解物质的量(n)及其单位摩尔( mol),摩尔质量(M)、气体摩尔体积(V)的含义2.了解阿伏加德罗常数(N A)的含义3.能根据微粒(原子,分子,离子等)物质的量、数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算一、重要概念1.物质的量物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,符号是n ,其单位为摩尔(符号是mol)。
使用该单位时,应指明对象,它的对象是所有微观粒子,如分子.原子、离子、质子、中子、电子等。
2.阿伏加德罗常数l mol任何粒子的粒子数叫阿伏加德罗常数,符号是N, ,单位是mol;它的数值与0.012 kg 12C含有的碳原子数相等,约等于6.02x1023。
3.摩尔质量单位物质的量的物质所具有的质量叫物质的摩尔质量,符号是M,单位是g.mol-1;它与1mol 物质的质量的区别与联系是:单位不同,当质量以克为单位时数值相等。
4.气体摩尔体积单位物质的量的气体所占的体积叫气体摩尔体积,用符号V m表示,常用单位是L·mol-1;它的大小与温度,压强有关,在标准状况下,任何气体的摩尔体积都约等于22.4 L.mol-1二.物质的量与其他量之间的关系若以M表示气体A的摩尔质量,V m表示气体A的摩尔体积,ρ为气体A 的密度,N A为阿伏加德罗常数,体积为V的气体A质量为m,物质的量为n ,每个A分子的质量和体积分别为m1和V1。
写出下列关系式:1.m、n、M的关系:n=m M2.m 、M 、N的关系:⑨M=m1·N A。
3.V 、n 、V的关系:V m=V n。
4.M 、V m、ρ之间的关系式:M=ρ·V m。
高考真题1.工业上用N2和H2合成NH3,N A代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正是A .9g 水中含有的孤电子对数为A 2NB .每产生3234gNH ,N 失去的电子数为A 6NC .11mol L -⋅氨水中,含有的32NH H O ⋅分子数少于A ND .消耗211.2LN (已折算为标况)时,产生的2O 分子数为A 0.75N3.N A 是阿伏加德罗常数的值。
1.物质的量(1)定义:物质的量是七大基本物理量之一,通过它可以把物质的质量、体积等宏观量与原子、分子或离子等微观粒子的数量联系起来,它表示含有一定数目微粒的集合体。
(2)符号为n ,单位是摩尔(mol)。
(3)使用范围:适用于微观粒子或微观粒子的特定组合。
2.阿伏加德罗常数(1)概念:1 mol 任何粒子所含的微粒数,符号为N A ,通常用 6.02×1023 mol -1表示。
(2)物质的量、微粒数(N )与阿伏加德罗常数的关系为n =NN A 。
【易错】阿伏加德罗常数有单位,应写为6.02×1023 mol -1,不能仅写数值6.02×1023。
3.摩尔质量(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量,符号:M ,单位:g·mol -1。
(2)数值:当微粒的摩尔质量以g·mol -1为单位时,在数值上等于该微粒的相对分子(原子)质量。
(3)关系:物质的量、物质的质量与摩尔质量关系为n =mM。
【易错】摩尔质量、相对分子质量、质量是三个不同的物理量,具有不同的单位。
如H 2O 的摩尔质量为18 g·mol -1,H 2O 的相对分子质量为18,1 mol H 2O 的质量为18 g 。
1.物质的量是表示微粒数目多少的物理量( )2.1 mol 任何物质都含有约6.02×1023个原子。
( )3.H 2O 的摩尔质量与它的相对分子质量相等。
( )4.1 mol SO 2-4的质量为96 g·mol -1。
( )第01讲 物质的量 气体摩尔体积01了解物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的含义并能进行简单的计算。
5.4 g NaOH的物质的量为0.1 mol。
( )【答案】 1.× 2.× 3.× 4.× 5.√(1)已知标准状况下,气体A的密度为2.857 g·L-1,则气体A的相对分子质量为________,可能是______气体。
物质的量和气体摩尔体积之间的关系
物质的量和气体摩尔体积之间的关系可以用阿伏伽德罗定律来描述,也叫做理想气体定律。
根据理想气体定律,物质的量(以摩尔为单位)和气体摩尔体积成正比,即物质的量增加,气体的摩尔体积也会增加。
具体来说,理想气体定律可以表示为以下公式:
PV = nRT
其中,P表示气体的压强(单位为帕斯卡),V表示气体的体
积(单位为立方米),n表示气体的物质的量(单位为摩尔),R表示气体常数,T表示气体的绝对温度(单位为开尔文)。
从上述公式可以看出,物质的量n与气体的体积V成正比,
即当物质的量增加时,气体的体积也会增加。
同样地,当物质的量减少时,气体的体积也会减少。
这就是物质的量和气体摩尔体积之间的关系。
【基础知识】物质的量及计算考点三物质的量、气体摩尔体积【必备知识】一、物质的量1、物质的量(n)表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,符号为n,单位是摩尔(mol)。
适用于微观粒子或微观粒子的特定组合。
2、阿伏伽德罗常数(N A)1 mol粒子集合体所含的粒子数与0.012 kg 12C中所含的碳原子数相同,约为6.02×1023,阿伏伽德罗常数。
单位为mol-1。
3、摩尔质量(M)单位物质的量的物质所具有的质量。
常用的单位是g·mol-1。
任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分子(原子)质量。
4、气体摩尔体积单位物质的量的气体所占的体积,符号为V m。
常用单位:L/mol(或L·mol-1)。
在标准状况下(0℃,101kPa)约为22.4 L·mol-1。
使用对象必须是气体,可以是单一气体,也可以是混合气体。
【拓展】影响气体体积大小的因素℃粒子的大小(物质的本性);℃粒子间距的大小(由温度与压强共同决定);℃粒子的数目二、以物质的量为中心计算式三、阿伏伽德罗定律及其推论1、阿伏伽德罗定律:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体,含有相同数目的粒子(或气体的物质的量相同)。
(三同定一同)理想气体状态方程:pV=nRT。
2四、求气体的摩尔质量M的常用方法(1)根据标准状况下气体的密度ρ:M=ρ×22.4(g·mol-1)。
(2)根据气体的相对密度⎝⎛⎭⎫D =ρ1ρ2:M 1M 2=D 。
(3)根据物质的质量(m )和物质的量(n ):M =m n。
(4)根据一定质量(m )的物质中微粒数目(N )和阿伏加德罗常数(N A ):M =N A ·m N。
(5)对于混合气体,M =M 1×a %+M 2×b %+M 3×c %+…(a %、b %、c %指混合物中各成分的物质的量分数或体积分数)。
高中化学知识点:物质的量气体摩尔体积物质的量的单位——摩尔1.物质的量(1)基本概念(2)物质的量与粒子数、阿伏加德罗常数之间的关系:n=NN A。
2.摩尔质量(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量。
(2)符号:M,单位为g/mol或g·mol-1。
(3)物质的量与质量、摩尔质量之间的关系:n=m M。
(4)物质的摩尔质量以g/mol为单位在数值上等于该物质相对分子(或原子)质量,如O2的摩尔质量为32_g/mol。
气体摩尔体积1.固、液体体积的决定因素有粒子数目、粒子大小,粒子间距忽略不计。
2.气体体积的决定因素有粒子数目、粒子间距,粒子大小忽略不计。
气体粒子间距决定因素有温度、压强。
3.气体摩尔体积4.阿伏加德罗定律(1)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。
(2)使用范围:任何气体,包括混合气体。
1.易误诊断(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧()(2)氢氧化钠的摩尔质量是40 g()(3)2 mol水的摩尔质量是1 mol水摩尔质量的2倍()(4)CO2的摩尔质量在数值上等于CO2的相对分子质量()(5)标准状况下×1023个分子所占的体积约是22.4 L()(6)0.5 mol H2所占体积为11.2 L()(7)标准状况下,28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L()(8)气体的摩尔体积为22.4 L/mol时的状况一定为标准状况()(9)在同温同压下,体积相同的任何气体或混合气的物质的量相同()【答案】(1)×(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×(7)√(8)×(9)√2.12.4 g Na2X含有0.4 mol Na+,Na2X的摩尔质量为________,其相对式量为________,X的相对原子质量为________,该物质的化学式为________。
物质的量、气体摩尔体积1.物质的量 (1)物质的量(n )表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,单位为摩尔(mol)。
(2)物质的量的规范表示方法:(3)阿伏加德罗常数(N A )0.012 kg 12C 中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数,其数值约为6.02×1023,单位为mol -1。
公式:N A =Nn 。
2.摩尔质量(1)单位物质的量的物质所具有的质量。
常用的单位是 g·mol -1。
公式:M =m n 。
(2)数值:以 g·mol -1为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分子(原子)质量。
3.气体摩尔体积(1)影响物质体积大小的因素①粒子的大小(物质的本性);②粒子间距的大小(由温度与压强共同决定);③粒子的数目(物质的量的大小)。
(2)含义:单位物质的量的气体所占的体积,符号为V m ,标准状况下,V m 约为 22.4_L·mol -1。
(3)基本关系式:n =V V m =m M =N N A(4)影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它决定于气体所处的温度和压强。
4.阿伏加德罗定律及其推论(1)阿伏加德罗定律:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体,含有相同数目的粒子(或气体的物质的量相同)。
(2)阿伏加德罗定律的推论提醒 对于同一种气体,当压强相同时,密度与温度成反比例关系。
物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积概念 (1)1 mol 任何物质都含有6.02×1023个分子(×) (2)硫酸的摩尔质量为98 g(×)(3)标准状况下,H 2和N 2的气体摩尔体积均为22.4 L(×) (4)在标准状况下,1 mol O 2 与1 mol SO 3的体积相同(×) (5)2 mol H 2O 是1 mol H 2O 摩尔质量的2倍(×) (6)摩尔是物质的量的单位(√)(1)含6.02×1023个中子的73Li 的质量是________g 。
(2)4 g D 2和20 g 18O 2的单质化合时最多能生成______________________________g D 218O 。
(3)若12.4 g Na 2X 中含有0.4 mol 钠离子,Na 2X 的摩尔质量是________,X 的相对原子质量是________。
答案 (1)74(2)22 (3)62 g·mol -1 16解析 (1)根据n =NN A 计算中子物质的量,73Li 的中子数为7-3=4,进而计算Li 的物质的量,再根据m =nM 计算。
(2)根据不足量的物质计算生成D 218O 的质量;18O 2过量。
(3)1 mol Na 2X 中含有2 mol 钠离子,0.2 mol Na 2X 中含有0.4 mol 钠离子,则Na 2X 的摩尔质量为M (Na 2X)=12.4 g 0.2 mol=62 g·mol -1;X 的相对原子质量=62-46=16。
1.物质的量只能衡量微观粒子,必须指明具体粒子的种类或化学式。
2.摩尔质量与相对原子(分子)质量是两个不同的概念,当摩尔质量以g·mol -1为单位时,二者在数值上相等。
3.气体摩尔体积使用的对象是气体;标准状况是0 ℃、1.01×105 Pa ,不是常温、常压。
4.在标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol -1,非标准状况下,气体摩尔体积一般不是22.4 L·mol -1。
题组一 突破宏观量(质量、体积)与粒子数的换算1.已知:①6.72 L NH 3(标准状况下) ②1.204×1023个H 2S 分子 ③5.6 g CH 4 ④0.5 mol HCl ,下列关系正确的是( ) A.体积大小:④>③>②>① B.原子数目:③>①>④>② C.密度大小:④>②>③>① D.质量大小:④>③>②>① 答案 B解析 ①标准状况下,6.72 L NH 3的物质的量为 6.72 L 22.4 L·mol -1=0.3 mol ;②1.204×1023个H 2S 分子的物质的量为 1.204×10236.02×1023mol -1=0.2 mol ;③5.6 g CH 4的物质的量为 5.6 g16 g·mol -1=0.35 mol ;④HCl 物质的量为0.5 mol 。
由上述计算可知物质的量④>③>①>②,相同条件下,气体的体积之比等于物质的量之比,所以体积大小为④>③>①>②,A 项错误;①标准状况下6.72 L NH 3所含原子的物质的量为0.3 mol ×4=1.2 mol ,②1.204×1023个H 2S 分子所含原子的物质的量为0.2 mol ×3=0.6 mol ,③5.6 g CH 4所含原子的物质的量为0.35 mol ×5=1.75 mol ,④0.5 mol HCl 所含原子的物质的量为0.5 mol ×2=1 mol ,原子数目之比等于所含原子的物质的量之比,所以原子数目③>①>④>②,B 项正确;同温同压下,气体密度之比等于其相对分子质量之比,①NH 3相对分子质量为17,②H 2S 相对分子质量为34,③CH 4相对分子质量为16,④HCl 相对分子质量为36.5,故密度大小④>②>①>③,C 项错误;①NH 3的质量为17 g·mol -1×0.3 mol=5.1 g ,②H 2S 的质量为34 g·mol -1×0.2 mol =6.8 g ,③CH 4质量为5.6 g ,④HCl 质量为36.5 g·mol -1×0.5 mol =18.25 g ,故质量大小④>②>③>①,D 项错误。
2.下列说法正确的是( ) A.1 mol H 2所占体积约为22.4 LB.22 g CO 2中含有的分子数约为6.02×1023C.100 mL 0.5 mol·L -1 NaOH 溶液中含溶质的质量为0.05 gD.标准状况下,11.2 L O 2和H 2的混合气体所含分子数约为3.01×1023 答案 D解析 温度、压强会影响气体摩尔体积,未说明温度和压强,气体摩尔体积不一定是22.4 L·mol -1,故A 项错误;22 g 二氧化碳的物质的量为22 g44 g·mol -1=0.5 mol ,二氧化碳分子数目为0.5 mol ×6.02×1023 mol -1=3.01×1023,故B 项错误;氢氧化钠的物质的量为0.1 L ×0.5 mol·L-1=0.05 mol ,NaOH 的质量为0.05 mol ×40 g·mol -1=2 g ,故C 项错误;混合气体总物质的量为11.2 L 22.4 L·mol-1=0.5 mol ,分子总数目为0.5 mol ×6.02×1023 mol -1=3.01×1023,故D 项正确。
3.设N A 为阿伏加德罗常数,如果 a g 某气态双原子分子的分子数为p ,则b g 该气体在标准状况下的体积V (L)是( )A.22.4ap bN AB.22.4ab pN AC.22.4N A b aD.22.4pb aN A答案 D解析 解法一 公式法: a g 双原子分子的物质的量=pN Amol , 双原子分子的摩尔质量=a gp N Amol =aN A p g·mol -1, 所以b g 气体在标准状况下的体积为b g aN A pg·mol -1×22.4 L·mol -1=22.4pbaN AL 。
解法二 比例法:同种气体的分子数与质量成正比,设b g 气体的分子数为N a g ~ p b g ~ N则:N =bp a ,双原子分子的物质的量为pb aN A ,所以b g 该气体在标准状况下的体积为22.4pbaN A L 。
4.CO 和CO 2的混合气体18 g ,完全燃烧后测得CO 2体积为11.2 L(标准状况),则 (1)混合气体中CO 的质量是________g 。
(2)混合气体中CO 2在标准状况下的体积是________L 。
(3)混合气体在标准状况下的密度是________g·L -1。
(4)混合气体的平均摩尔质量是________g·mol -1。
答案 (1)7 (2)5.6 (3)1.61 (4)36解析 CO 燃烧发生反应:2CO +O 2=====点燃2CO 2,CO 的体积与生成CO 2的体积相等,燃烧后CO 2的总体积为11.2 L ,故18 g CO 和CO 2的混合气体的总体积为11.2 L ,在标准状况下,18 g CO 和CO 2的混合气体的物质的量为0.5 mol ,设CO 的物质的量为x mol ,CO 2的物质的量为y mol ,则⎩⎪⎨⎪⎧28x +44y =18x +y =11.222.4,解得x =0.25,y =0.25。
(1)混合气体中CO 的质量=28 g·mol -1×0.25 mol =7 g 。
(2)原混合气体中,CO 2的体积为0.25 mol ×22.4 L·mol -1=5.6 L 。
(3)原混合气体的密度=18 g 11.2 L≈1.61 g·L -1。
(4)解法一:M=ρ·22.4 L·mol-1=1.61 g·L-1×22.4 L·mol-1≈36 g·mol-1;解法二:M=18 g11.222.4mol=36 g·mol-1;解法三:M=28 g·mol-1×50%+44 g·mol-1×50%=36 g·mol-1;故平均摩尔质量为36 g·mol-1。
以物质的量(n)为核心的思维模板N÷N AN A×n×MM÷mV(g)注V m与温度、压强有关,标准状况下V m=22.4 L·mol-1。
题组二阿伏加德罗定律及应用5.一定温度和压强下,30 L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子,这些分子由1.204×1024个原子组成,下列有关说法中不正确的是()A.该温度和压强可能是标准状况B.标准状况下该纯净物若为气态,其体积约是22.4 LC.每个该气体分子含有2个原子D.若O2在该条件下为气态,则1 mol O2在该条件下的体积也为30 L答案 A解析若该物质为气态物质,则其在标准状况下的体积为22.4 L,故该温度和压强不可能是标准状况,A项错误,B项正确;由分子数和原子数的关系可知该分子为双原子分子,且其物质的量为1 mol,C项正确;根据题意,在此温度和压强条件下,V m=30 L·mol-1,D项正确。