03-气体摩尔体积
第三节 气体摩尔体积
本节重点
1、气体摩尔体积
1mol任何气体所占有的体积为气体摩尔体积。符号Vm,单位L/mol
状况下,1mol任何气体的体积为22.4L/mol
V2、n=(n表示物质的量,V表示体积,Vm表示气体摩尔体积) Vm
3、阿伏加德罗定律
PV=nRT(P表示压强,n表示物质的量,V表示体积,T表示温度)
二、练习
1、下列有关气体摩尔体积的说法中正确的是
A 气体摩尔体积是指标准状况下1mol气体所具有的体积
B 气体摩尔体积的单位是mol/L
C 气体摩尔体积不是固定不变的,它与温度和压强有关
D 气体摩尔体积是22.4L/mol
:C
解析:A错误,V没有指明一定是标况 m
B错误,单位是L/mol
C正确
D错误,没有说明状态,标况下V=22.4L/mol m
2、下列说法中正确的是
A 标准状况下,1molHO的体积为22.4L 2
B 0.5molO、N的混合气体在标准状况下的体积约为22.4L 22
C 22.4LH的物质的量为1mol 2
D 常温常压下,1molH含有的原子数为2N2A
答案:D
解析:A错误,标况下HO是液体,不是气体 2
B错误,气体体积与分子种类无关,0.5mol气体体积标况下应为11.2L
C错误,没有指明状态,不能求其物质的量
D正确,虽然是常温常压,但是说明了是1molH 2
备注:对于D选项这样的情况,要注意,不要一开看到不是标况下,就立即否定该选项,
要继续看条件,因为虽然气体可能不是标况下,但是其给出气体的方式可能是质量或物质的
量,而不是以气体体积为标准。
3、下列说法中,正确的是
A 1mol某气体的体积为22.4L,该气体的状况不一定是标准状况
B 在非标准状况下,1mol气体的体积一定不是22.4L
C 某物质含有阿伏加德罗常数个微粒,它在标准状况下的体积一定为22.4L
D 在标准状况下,1molO和N的混合气体的体积不一定是22.4L 22
答案:A
解析:A正确,升温可使V变大,加压可使V变小,同时改变温度和压强,不是标况Vmmm
也可能为22.4L/mol
B错误,同上
C错误,没说明物质是不是气体
D错误,气体体积与分子种类无关
4、下列说法中正确的是
A 1mol氮气和氢气的混合气体在标准状况下摩尔体积为22.4L
B 0.5mol氧气和二氧化碳混合气体在标准状况下为22.4L
C 标准状况下,1mol氧气和氮气混合气体不一定为22.4L
D 0.1mol氢气、0.2mol氧气、0.3氮气和0.4mol二氧化碳混合气体体积约为22.4L 答案:A
解析:A正确,气体体积与分子种类无关
B错误,0.5mol气体的体积为11.2L
C错误,任何气体在标准状况下的体积为22.4L
D错误,没有说明状态
5、下列各组物质中,所含分子数一定相同的是
A 1g氢气和8g氧气 B 0.1molHCl和22.4LHe
22 C 150?.101KPa,18LHO和18LCOD 常温常压下,28gCO和6.02×10个CO 22 2答案:C
解析:判断分子数是否相同,只看其物质的量是否相同即可
A错误,根据公式n=m/M=N/N A
B错误,没有说明状态,不能求出He的物质的量
C正确,150?时,HO为气体,相同条件下,体积相同,则分子数相同 222 D错误,28gCO物质的量为1mol,但6.02×10个CO物质的量为0.1mol 2
6、在标准状况下,若V L甲烷中含有的氢原子个数为n,则阿伏加德罗常数可表示为
Vn22.4nVn5.6n A B C D 22.4V5.6V答案:D
解析:根据物质的量n=N/N,可求出H的物质的量为n/N,则CH的物质的量为n/4N,根AA4A据标况下体积可求出CH物质的量为V/22.4,二者相等,即可求出N. 4A7、下列说法中正确的是
A 只有在标准状况下,气体的摩尔体积才能是22.4L/mol
B 1mol某气体的体积为22.4L,该气体的状况不一定是标准状况
C 标准状况下,1molCO和1molCO体积之比为1:2 2
D 标准状况下,20mLNH与60mLO所含原子数之比为1:3 32
答案:B
解析:A错误,改变温度和压强,不是标况V也可能为22.4L/mol m
B正确,同上
C错误,相同条件下,物质的量相同的气体其体积也相同,应为1:1
D错误,相同条件下,对于气体,物质的量之比等于体积之比,故NH与O所含分32子数之比为1:3,原子数之比为(1×4):(3×2)=2:3
8、在相同的两个密闭容器中分别充满O、O气体,当这两个容器内温度和气体密度相等时,23
下列说法中正确的是
A 两种气体的压强相等 B O比O的质量小 23
C 两种气体的分子数目相等 D 两种气体的氧原子数目相等
答案:D
解析:体积相同,密度相同,则两气体质量相同,故B错误;
根据n=m/M,可得出两气体物质的量不同,则分子数不同,故C错误;
但可得出O原子的物质的量相同,则氧原子数目相等,故D正确;
由PV=nRT,体积温度相同,物质的量不同,则压强不同,故A错误。 9、在两个容积相同的容器中,一个盛有HCl气体,另一个盛有H和Cl的混合气体。在同22温同压下,两容器内的气体一定具有相同的
A 原子数 B 密度 C 质量 D 质子数 答案:A
解析:同温同压同体积的气体,则HCl与H和Cl的混合气体物质的量相同,而HCl或者22
是H和Cl混合气体,一个分子中都是含有2个原子,故分子数相等,原子数也相等,A22
正确;物质的量相同,但是质量不一定相同,因此密度也不一定相同,质子数也不一定相同。 10、在标准状况下有m g气体A与n g气体B的分子数相同,下列说法不正确的是
A 两种气体A、B的摩尔质量之比为m:n
B 同质量气体A与B的分子数之比为n:m
C 同温同压下,A、B两气体的密度之比为n:m
D 相同状况下,体积相同时,A、B两气体的质量之比为m:n 答案:C
解析:分子数相同,则A与B的物质的量相同
A正确,根据物质的量n=m/M可得
B正确,分子数之比等于物质的量之比
C错误,根据pV=nRT,n=m/M,m=ρV,可得出pM=ρRT,则同温同压密度比为M之比m:n
D正确,相同状况,体积相同则物质的量相同
11、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N和CH 224
B 相同体积、相同密度的CO和CH 24
C 相同温度、相同压强、相同体积的O和N 22
D 相同压强、相同体积、相同质量的O和N 22
答案:D
解析:判断分子数想否相同只需看其物质的量是否相同
A相同,根据n=m/M,N和CH的摩尔质量均为28g/mol 224
B相同,体积相同,密度相同,则质量相同,CO和CH的摩尔质量均为28g/mol 24
C相同,同温同压同体积的气体物质的量相同
D不同,O和N的摩尔质量不同,故相同质量其物质的量不同,分子数不同 22
12、同温同压下,某容器充满氧气时质量为116g,充满二氧化碳是质量为122g,若充满某气体是其质量为114g,则该气体的相对分子质量为
A 28 B 34 C 32 D 44
答案:A
解析:方法一、常规法:设瓶重mg,某气体的相对分子质量为M,由同温同压时,V:V=n:n,1212
116-m122-m122-100114-100,,因为体积不变,所以,得出m=100g,同理可由得324444M出M=28.
mmmOCO22方法二、差量法:由阿伏加德罗定律得,同温同压同体积,n相等,则,,,MMMOCO22
122-116116-114可得出,得出M=28. ,44-3232-M
方法三、估算法:由阿伏加德罗定律得,同温同压同体积,n相等,n=m/M,m与M成反比,故M,M(O),M(CO),选项中只有A28,32,故A正确。 22513、273K、1.01×10Pa时,氢气和氧气的混合气体a ml,点火爆炸后恢复到原温度和压强时,气体变为b ml,则原混合气体中氧气为
ab,2ba, A (a,b)ml B ml C b ml Dml 33答案:BD
解析:273K下水为液态,故余下的bml气体有可能是氧气也有可能是氢气。 1)若为余下的气体为氢气,则氧气反应完全:
2H(g)+ O (g)= 2HO(l) 2 22
2 1
2x x
3x+b=a
ab,可得出x=ml。 3
2)若余下的气体是氧气,则氢气反应完全
2H(g)+ O (g)= 2HO(l) 2 22
2 1
2x x
3x+b=a
ab,2ba,可得出x=ml。 故总的氧气量为x+b= 33
故答案BD
14、设阿伏加德罗常数为N,标准状况下,某种O和N的混合气体mg含有b个分子,A22
则ng该混合气体在相同条件下所占的体积(L)应是
22.4nNnbN22.4nb22.4mbAA A B C D mbmNnN22.4mAA
答案:A
解析:根据公式n=N/N=m/M=V/Vm,设混合气体平均相对分子质量为M,所求体积为V,A
把数据带进去可得出b/N=m/M,n/M=V/Vm。 A
15、标准状况下,CO和CO的混合气体共39.2L,质量61g。则两种气体的物质的量之和2
为 mol,其中CO为 mol,CO占总体积的 。 2
4答案:1.75 0.75 7-1解析:n=V/V=39.2L/22.4L?mol=1.75mol m
设CO物质的量为x,CO物质的量为y,可得方程组:x+y=1.75,44x+28y=61,求得:x=0.75mol,2
4y=1mol,则CO所占体积含量为1/1.75= 7
【课后练习】
1、下列有关气体摩尔体积的描述正确的是
A 气体摩尔体积的数值是固定不变的,都约是22.4L
B 通常状况下的气体摩尔体积约为22.4L
C 标准状况下的气体摩尔体积约为22.4L/mol
D 相同物质的量的气体摩尔体积也相同
答案:C
解析:A错误,气体的摩尔体积不是固定不变的,和温度压强有关
B错误,标准状况(0?,101kPa)下,V约为22.4L/mol m
C正确
D错误,气体摩尔体积只与温度压强有关
2、下列说法正确的是
A 1molO和1molH所占的体积相同,约为22.4L 22
B 1molH和1molHO所含分子数相同,在标准状况下体积都约为22.4L 22
C 在标准状况下,1molSO所占体积等于22.4L 3
D 在通常状况下,1molCO和O的混合气体的体积大于22.4L 22
答案:D
解析:A错误,没有说明状态
B错误,所含分子数相同正确,但是标况下HO为液体 2
C错误,标况下SO为固体,熔点16.83?,沸点44.8? 3
D正确,通常状况为常温(25?左右)101kPa,温度高于0?,气体摩尔体积大于22.4L
3、对1mol HO的说法正确的是 22323 A 含有6.02×10个氢分子 B 含有6.02×2×10个氢元素
C 质量为18g D 氢原子与氧原子的物质的量之比为2:1
答案:CD
解析:A错误,水中含有的是H原子,没有氢分子
B错误,元素不能说个数
C正确,m=n×M
D正确,1mol水中有2molH原子和1molO原子 4、跟2.8g N含有相同分子数的下列物质是 222 A 16g氧气 B 0.1mol甲烷分子 C 1.8g水 D 3.01×10个碳酸分子 答案:BC
解析:分子数相同,则物质的量相同,根据n=m/M,可得2.8gN物质的量为0.1mol 2
A错误,16g氧气物质的量为0.5mol
B正确
C正确,1.8g水物质的量为0.1mol
22 D错误,根据n=N/N,得3.01×10个碳酸分子物质的量为0.05mol A
5、下列数量的物质中,含原子数最多的是
A 标准状况下11.2LCO B 0.2mol NH 2323 C 13.5g水 D 6.02×10个Ar原子 答案:C
解析:比较个数,只需比较相应的微粒的物质的量
A中根据n=V/V得出CO的物质的量为0.5mol,含有原子的物质的量为1.5mol m2
B中所含原子的物质的量为0.8mol
C中根据n=m/M得水的物质的量为0.75mol,含有原子的物质的量为0.75×3=2.25mol
D中根据n=N/N得Ar原子物质的量为1mol A
故C正确。
6、同温同压下,下列气体的密度最大的是
A F B Cl C HCl D CO 222答案:B
解析:根据PV=nRT,n=m/M,m=ρV,得出PM=ρRT,因此只需比较它们的相对分子质量即可。
7、下列叙述正确的是
A 1mol任何气体的体积都约为22.4L B 48g O和1.5mol O所含氧原子数相等 32- + C 17g OH和19g HO所含电子数相等 D 28g氮气所含原子数为阿伏加德罗常数 3
答案:BC
解析:A错误,没有指明状态
B正确,O原子物质的量均为3mol
- C正确,1个OH和1个HO均含有10个电子,题目中均含有10mol电子 3
D错误,28gN为1mol,含原子数为2mol 2
8、在标准状况下,下列物质占体积最大的是
23 A 98g HSO B 6.02×10个氮分子 B 44.8L HCl D 6g氢气 24
答案:D
解析:对于气体,相同条件下,比较体积,只需比较其物质的量即可
A为液体,体积最小
B中氮气的物质的量为1mol
C中HCl的物质的量为2mol
D中氢气的物质的量为3mol
故D正确。
9、在标准状况下, 如果2.8L氧气含有n个氧分子,则阿伏加德罗常数为
nn A B C 16n D 8n 816
答案:D
解析:根据物质的量n=N/N=V/V即可求出NAmA
10、在标准状况下,1L某气体的质量为1.25g, 则该气体可能是
A H B N C CO D CO 222答案:BC
解析:根据n=m/M=V/V可求出该气体摩尔质量M=28g/mol。 m
11、两个体积相同的容器,一个盛NO,另一个盛N和O,在同温同压下,两容器内的气22
体一定具有相同的
A 原子总数 B 质子总数 C 分子总数 D 质量 答案:AB
解析:同温同压同体积的气体,其分子数相同,而不管是NO还是N和O的混合气体,都22是1个分子中含有2个原子,所以原子总数也相同,质子数和质量不一定相同 12、同温同压下,气体A与氧气的质量比为1:2,体积比为1:4,则气体A的相对分子质量是
A 16 B 17 C 44 D 64
答案:D
解析:同温同压,对于气体,物质的量之比等于体积比,根据M=m/n,可计算摩尔质量之比为2:1,故该气体相对分子质量为2×32=64. 13、在两个密闭容器中,分别充有质量相同的甲、乙两种气体,若两容器中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少
C 甲的摩尔体积比乙的摩尔体积小
D 甲的相对分子质量比乙的相对分子质量小
答案:B
解析:甲的密度大于乙的密度,质量相同,则甲的体积小于乙的体积,同温同压,物质的量之比等于体积比,故甲的分子数比乙少,A错误,B正确;
故C错误,摩尔体积只和温度压强有关,同温同压时,摩尔体积相同
D错误,根据M=m/n,所以甲的摩尔质量大于乙
14、下列说法不正确的是
23 A 1mol氧气含有12.04×10个氧原子,在标准状况下占有体积22.4L
B 1mol臭氧和1.5mol氧气含有相同的氧原子数
C 在标准状况下,1mol任何物质的体积都为22.4L
D 体积为6L的O,其质量可能是8g 2
答案:C
解析:A正确
B正确,均含3mol的O原子
C错误,物质应为气体
D正确,根据n=V/V=m/M,可求出V=24L/mol,题中没有说状态,所以摩尔体积mm
可能为24L/mol。
15、同温同压下,将xL CO和yL CH分别在氧气中完全燃烧,耗O体积相同,则x与y42的比值为
A 4?1 B 2?1 C 1?2 D 1?4 答案:A
解析:2CO~O,CH~2O,要是耗O相同,则4CO~CH,所以A正确。 24224
16、下列条件下,两瓶气体所含原子数一定相等的是
A 同质量、不同密度的N和CO B 同温度、同体积的H和N 222
C 同体积、同密度的CH和CH D 同压强、同体积的NO和CO 243622答案:AC
解析:判断原子数是否相同,只需看其含原子的物质的量是否相同即可
A相同,根据n=m/M,质量相同,N和CO的摩尔质量相同,所以物质的量相同,2
含原子数也相同
B不一定相同,根据PV=nRT,只是温度和体积相同,不能判断物质的量是否相同
C相同,体积和密度相同,则两气体质量相同,而他们最简式都为CH,所以含原子2数相同
D不一定相同,同B
17、下列有关物理量相应的单位表达错误的是
A 摩尔质量:g/mol B 气体摩尔体积:L/mol
3 C 溶解度:g/100g D 密度:g/cm
答案:C
解析:溶解度单位是g
18、在同温同压下,下列因素与气体体积的大小有关的是
A 气体的种类 B 气体的分子数 C 分子本身的大小 D 分子间的平均距离 答案:BD
19、常温下,四个容积为20L的容器中分别装有下列气体,产生压强最大的是
A 5g H B 24gHCl C 48gSO D 55gCO222 答案:A
解析:根据pV=nRT,温度和体积相同,压强最大则物质的量最大,根据n=m/M
A中物质的量为2.5mol
B中物质的量约为0.66mol
C中物质的量为0.75mol
D物质的量为1.25mol
故A正确。
20、在三个密闭容器中分别充入Ne、H、O三种气体,当它们的温度和密度都相同时,这22
三种氧化的压强(p)从大到小的顺序是
A p(Ne),p(H),p(O) B p(O),p(Ne),p(H) 2222
C p(H),p(O),p(Ne) D p(H),p(Ne),p(O) 2222答案:D
解析:根据pV=nRT,n=m/M,m=ρV,得出pM=ρRT,所以温度和密度相同时,压强和摩尔质量成反比,故D正确。
21、用N代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是 A
A 0.5mol Al与足量盐酸反应转移电子数为1N A
B 标准状况下,11.2L SO所含的分子数为0.5N 3A
C 0.1mol CH所含的电子数为1N 4A
D 46g NO和NO的混合物含有的分子数为1N 224A
答案:C
解析:A错误,1个Al与盐酸反应转移3个电子,所以0.5molAl转移1.5mol电子
B错误,标况下SO为固体,熔点16.83?,沸点44.8? 3
C正确,1个CH含有10个电子,所以0.1mol含有1mol电子 4
D错误,根据n=m/M,全为NO时,含分子数为0.5mol,全为NO时,含分子数为2421mol,所以混合物含分子数为0.5~1mol之间。