高一化学气体摩尔体积知识点梳理及专项训练
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气体摩尔体积
[学习目标定位] 1.知道决定气体体积的主要因素,能叙述阿伏加德罗定律的内容。2.知道气体摩尔体积的含义,记住标准状况下的气体摩尔体积。3.能进行气体体积、物质的量、微粒数目之间的换算。
一、决定物质体积大小的因素
1.在温度和压强一定时,决定物质体积大小的主要因素:微粒的数目、微粒的大小、微粒间的距离。
2.根据表格中的数据完成下列填空:
(1)在温度和压强一定时,任何1 mol固态物质或液态物质所含微粒数目相同。微粒之间的距
离很小,但微粒的大小不同,所以1 mol固态物质或液态物质的体积往往是不同的。
(2)对气态物质来说:通常情况下微粒之间的距离要比微粒本身的直径大很多倍,因此,当微粒数相同时,气态物质体积的大小则主要取决于气体微粒间的距离。
(3)在温度和压强一定时,微粒间的距离近似相等,因此,在相同温度和压强下,任何具有相同微粒数的气体都具有大致相同的体积。
1.物质体积大小的影响因素
2.粒子数目相同物质的体积关系
1.下列四种因素:①温度和压强②所含微粒数③微粒本身大小④微粒间的距离,其中对气态物质体积有显著影响的是()
A.②③④
B.②④
C.①③④
D.①②④
答案 D
解析气态物质微粒之间的距离要比微粒本身的直径大很多倍,故微粒本身的大小对气态物质体积无显著影响。
2.同温同压下,若两种气体所占体积不同,其主要原因是()
A.气体分子的大小不同
B.气体分子间平均距离不同
C.气体的物质的量不同
D.气体的摩尔质量不同
答案 C
二、气体摩尔体积
1.气体摩尔体积是单位物质的量的气体所占的体积,符号是V m,表达式:V m=V n。
常用的单位是L·mol-1。标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1。
2.对于气体摩尔体积的理解,应注意以下几点:
(1)气体摩尔体积的适用范围是气态物质。在标准状况下,1 mol 气体所占的体积约是22.4 L。
(2)气体的体积与温度、压强有关。相同温度下,单位物质的量的气体压强越小,气体体积越大;相同压强下,单位物质的量的气体温度越高,气体体积越大。
(3)气体摩尔体积不仅适用于纯气体,也适用于混合气体。如0.3 mol H2与0.7 mol O2的混合气在标准状况下的体积约为22.4 L。
(4)1 mol气体在非标准状况下的体积,可能是22.4 L,也可能不是22.4 L。
3.标准状况下,气体摩尔体积的有关计算
①气体的物质的量n=V
22.4mol;
②气体的摩尔质量M=V m·ρ=22.4ρ g·mol-1;
③气体的分子数N=n·N A=V
22.4·N A;
④气体的质量m=n·M=V
22.4·M g。
1.标准状况下的气体摩尔体积
2.计算公式
n=m
M=N
N A=
V
22.4(标准状况)
3.下列叙述正确的是()
A.1 mol任何气体的体积都为22.4 L
B.1 mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4 L
C.只有在标准状况下,气体摩尔体积才约为22.4 L·mol-1
D.标准状况下,22.4 L任何气体的物质的量都是1 mol
答案 D
解析A中没有指明该物质所处的状况,即温度、压强,错误;B中没有指明该物质的状态,错误;C中在非标准状况下,气体的摩尔体积也可能是22.4 L·mol-1,错误;D中是对气体摩尔体积概念的应用,正确。
4.设N A表示阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是()
A.常温常压下,11.2 L CO2所含的原子数为1.5N A
B.常温常压下,48 g O3含有的氧原子数为3N A
C.标准状况下,22.4 L H2O所含分子数为N A
D.标准状况下,22.4 L H2所含原子数为N A
答案 B
解析A项,常温、常压下11.2 L CO2的物质的量不是0.5 mol,因此所含原子数不是1.5N A;
B项,n(O3)=48 g
48 g·mol-1
=1 mol,含氧原子数为3N A;C项,标准状况下H2O为液态,不能
应用22.4 L·mol-1;D项,n(H2)=22.4 L
22.4 L·mol-1
=1 mol,含氢原子数为2N A。
方法点拨气体摩尔体积使用时注意事项
(1)1个条件:必须指明条件。非标准状况下,1 mol气体的体积不一定是22.4 L。
(2)1种状态:必须为气态。如水、酒精、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体。
(3)1个单位:气体摩尔体积单位是L·mol-1,而不是L。
三、阿伏加德罗定律
1.实验探究气体的体积与物质的量的关系
(1)下图为电解水的实验装置。图中A试管中收集到的气体是H2,B试管中收集到的气体是O2,二者的体积之比是2∶1。
(2)物质的量比与气体体积比的关系
若有1.8 g H2O电解,产生H2的质量为0.2 g,物质的量为0.1 mol;产生O2的质量为1.6 g,物质的量为0.05 mol;二者物质的量之比为2∶1。
(3)实验结论
①在同温同压下,气体的物质的量之比等于体积之比。
②在同温同压下,1 mol的不同气体,其体积相同。
2.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)标准状况下,1 mol任何气体的体积都约是22.4 L()
(2)同温同压下,1 mol(含有相同的粒子数)任何气体的体积相同()
(3)同温同压下,相同体积的任何气体含有相同数目的分子数()
(4)标准状况下,16 g氧气与2 g氢气的体积比是1∶2()
答案(1)√(2)√(3)√(4)√