物质的量气体摩尔体积

物质的量气体摩尔体积公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]

第3讲 物质的量 气体摩尔体积

考纲要求 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 m )、物质的量浓度(c )、阿伏加德罗常数(N A )的含义。2.能根据微粒(原子、分子、离子等)数目、物质的量、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。

考点一 物质的量、气体摩尔体积

1．物质的量 (1)物质的量(n )

物质的量是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 12

C 中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数，其数值约为×1023

，单位为mol －1

。公式：N A ＝N n

。 2．摩尔质量

(1)摩尔质量是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微粒的大小(物质的本性)；②微粒间距的大小(由温度与压强共同决定)；③微粒的数目(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 ·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：同温同压下，相同体积的任何气体，含有相同数目的分子(或气体的物

质的量相同)。

(2)阿伏加德罗定律的推论 相同 条件

结论公式

语言叙述

T 、p

相同

n 1n 2＝V 1V 2 同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比

T 、V

相同

p 1p 2＝n 1n 2 温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比

T 、p

相同 ρ1ρ2＝M 1

M 2

同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比

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、气体摩尔体积概念的理解 (1)2 g 氦气所含的原子数目约为××1023

( ) (2)1 mol 任何物质都含有×1023

个分子( )

(3)在标准状况下，1 mol O 2 与1 mol SO 3的体积相同( )

(4)在标准状况下，1 mol 气体的体积约是 L ，在非标准状况下，1 mol 气体的体积则一定不是 L( )

(5)标准状况下，O 2和O 3中氧原子的摩尔质量均为16 g·mol －1

( ) (6)常温常压下，14 g N 2与7 g 乙烯(C 2H 4)所含原子数相同( ) (7)22 g CO 2与标准状况下 L HCl 所含的分子数相同( ) 答案 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)√

题组一 有关n ＝m M ＝N N A ＝V V m

的计算

1．(1)含×1023

个中子的7

3Li 的质量是________g 。

(2)4 g D 2和20 g 18

O 2的单质化合时最多能生成________________gD 218

O 。

(3)若 g Na 2X 中含有 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 ＝N N A

计算中子物质的量，7

3Li 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 18

2O 的质量；18

O 2过量。

(3)1 mol Na 2X 中含有2 mol 钠离子， mol Na 2X 中含有 mol 钠离子，则Na 2X 的摩尔质量为

M (Na 2X)＝错误!＝62 g·mol －1；X 的相对原子质量＝62－46＝16。

2．CO 和CO 2的混合气体18 g ，完全燃烧后测得CO 2体积为 L(标准状况)， (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) (3) (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 L ，故18 g CO 和CO 2的混合气体的总体积为 L ，在标准状况下，18 g CO 和CO 2的混合气体的物质的量为 mol ，设CO 的物质的量为x mol ，CO 2的物质的量为y mol ， 则错误!，解得x ＝，y ＝。

(1)混合气体中CO 的质量＝28 g·mol －1

× mol ＝7 g 。 (2)原混合气体中，CO 2的体积为 mol× L·mol －1

＝ L 。 (3)原混合气体的密度＝18 g L

≈ g·L －1

。

(4)解法一：M ＝ρ· L·mol －1

＝ g·L －1

× L·mol －1

≈36 g·mol －1

； 解法二：M ＝错误!＝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

。

3．(2017·长沙市第一中学高三检测)1个某种氯原子的质量是a g,1个12

C 原子的质量是b g ，用N A 表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是( )

①该氯原子的相对原子质量为12a /b ②m g 该氯原子的物质的量为m /(aN A ) mol ③该氯原子的摩尔质量是aN A g ④a g 该氯原子所含的电子数为17 mol A ．①③ B ．②④ C ．①② D ．②③ 答案 C

解析 ①该原子的相对原子质量为一个氯原子的质量与一个

12

C 质量的

112的比值，即a b

12

＝12a

b

，正确；②阿伏加德罗常数个氯原子的质量，即为1 mol 该氯原子的质量，因而该氯原