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【知识梳理】 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 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。 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Vm，它的常用单位是L·mol－1和m3·mol－1。 关于物质的量（n）、气体的体积（V）和气体摩尔体积（Vm）之间的计算公式为。可变形为V=n·Vm与。 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，气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1。 3、气体体积（V）、气体摩尔体积（Vm）、气体的物质的量（n）之间关系为： 4、标准状况下的相关计算。 三、阿伏加德罗定律及其推论 1、定律内容：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分子数。这一规律称为阿伏加德罗定律。 要点诠释： （1）阿伏加德罗定律只适用气体，对固体、液体物质不适用。 （2）只有温度、压强、体积都相同的气体，其分子数才相同。 （3）气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的特殊情况和具体体现。 2、几个重要的推论： 气体的温度、压强、体积、质量、摩尔质量之间存在以下关系：，由此可推知以下重要推论： （1）同温同压下，同体积的任何气体的质量比等于它们的相对分子质量之比。即。 （2）同温同压下，任何气体的体积比等于它们的物质的量之比。即。 （3）同温同压下，相同质量的任何气体的体积比等于它们的相对分子质量的反比。即：。 （4）同温同压下，任何气体的密度比等于它们的相对分子质量之比。即。 （5）同温同容下，气体的压强比等于它们的物质的量之比。即。 规律总结： ①凡涉及物质的体积，要首先分辨出该物质是不是气体，看清条件是否为标准状况。 ②同温同压下，相同体积的气体所含的分子数相同，但原子数不一定相同。 【典型例题】 一、气体摩尔体积 A．标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L B．0.5 mol H2所占的体积是11.2 L C．标准状况下，1 mol H2O的体积为22.4 L D．标准状况下，28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L 【答案】D 【解析】6.02×1023个分子的物质的量是1 mol，但此分子不一定是气体，故在标准状况下的体积不一定是22.4 L，A项错误；B项中未指明气体所处的状况，所以此气体体积不一定是11.2 L，B项错误；H2O在标准状况下不是气体，所以1 mol H2O的体积不是22.4 L，C项错误；N2和CO的摩尔质量都是28 g·mol－1，所以28 g N2和CO的混合气体的物质的量是1 mol，在标准状况下的体积约为22.4 L，D项正确。 【练习】 1.下列说法中不正确的是() A．HCl的相对分子质量与6.02×1023个HCl分子的质量(以g为单位)在数值上相等 B．6.02×1023个氮分子和6.02×1023个氢分子的质量比等于14∶1 C．32 g氧气所含的原子数目为2×6.02×1023 D．常温常压下，0.5×6.02×1023个一氧化碳分子所占体积是11.2 L 【答案】D 【解析】摩尔质量在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量，也等于该物质所含6.02×1023个粒子的质量，A正确；相同数目的两种分子的质量比应等于其相对分子质量比，B正确；O2是双原子分子，32 g O2所含原子数是分子数的2倍，C正确；0.5×6.02×1023个CO分子即0.5 mol，所占体积在标准状况时才是11.2 L，D选项不正确。 二、阿伏加德罗定律及其推论 A．质量相等、密度不等的N2和CO B．等体积、等密度的CO和NO C．等温、等体积的O2和N2 D．等压、等体积的N2和CO2 【答案】A 【解析】B中，由m=ρV可知二者质量相等，但M (CO)≠M (NO)，故二者物质的量n (CO)≠n (NO)，其分子数不相等；C中，压强不确定，则分子数不确定；D中，温度不确定，分子数也无法确定；而A中，由于二者摩尔质量相等，质量相等，则n (N2)=n (CO)。 【练习】 1.下列条件下，两种气体的分子数一定不相等的是() A．相同质量、不同密度的N2和C2H4 B．相同体积、相同密度的CO和C2H4 C．相同温度、相同压强、相同体积的O2和N2 D．相同压强、相同体积、相同质量的O2和N2 【答案】D 【解析】A项N2和C2H4的摩尔质量相同，相同质量的N2和C2H4，物质的量相同，分子数也相同；B项相同体积、相同密度的CO和C2H4，具有相同的质量，同时也具有相同的分子数；C项同温同压下同体积的任何气体具有相同的分子数；D项同质量的O2和N2，摩尔质量不同，物质的量不同，从而分子数不相等，故选D。 2.在两个密闭容器中，分别充有质量相同的甲、乙两种气体，若两容器的温度和压强均相同，且甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是 A．甲的分子数比乙的分子数多 B．甲的物质的量比乙的物质的量小 C．甲的气体摩尔体积比乙的气体摩尔体积小 D．甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小 【答案】B 【解析】A、若两容器的温度和压强均相同，且甲的密度大于乙的密度，说明甲的摩尔质量大于乙的摩尔质量，质量相同的甲、乙两种气体，则甲的物质的量比乙的物质的量小，甲的分子数比乙的分子数少，错误；B、根据A项分析，甲的物质的量比乙的物质的量小，正确；C、同温同压下，气体的摩尔体积相等，错误；D、根据A项分析，甲的相对分子质量比乙的相对分子质量大，错误。 考点:考查化学计量 例3．由CH4和O2组成的混合气体，标准状况下的密度为1g?L﹣1，则该混合气体中CH4和O2的体积比为（ ） A．2：1B．3：2C．2：3D．1：2 【答案】B 【解析】根据M=ρVm计算混合气体的平均摩尔质量，根据十字交叉法计算混合气体中CH4和O2的体积比。 解：混合气体在标准状况下的密度为1g/L， 则混合气体的平均摩尔质量为1g/L×22.4L/mol=22.4g/mol． 根据十字交叉法计算混合气体中CH4和O2的体积比： 所以混合气体中CH4和O2的体积比为9.6：6.4=3：2，故选B． 【练习】 1.同温、同压下，某容器充满O2重116 g，充满CO2重122 g，现充满某气体重114 g，则该气体的相对分子质量为（ ） A．28 B．60 C．32 D．44 【答案】A 【解析】 方法一：（巧解）充满O2重116 g，充满某气体重114 g，114g＜116g，故该气体相对分子质量小于O2，仅A符合题意。 方法二：按常规思路，设容器重m g。某气体的相对分子质量为M1，由，因为容器体积不变，所以有，得m=100，然后由，得M1=28g·mol－1，即相对分子质量为28，选A。 方法三：差量法。由阿伏伽德罗定律可知同温、同压下，气体质量之差和相对分子质量之间存在着正比关系，因此可以不计算容器的质量，直接由气体质量差和相对分子质量差的正比关系求得。即： M1=28 g·mol－1，Mr=28。 高中化学园编辑整理~ 高中化学学习交流群：421410356 |
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