气体平均摩尔质量

答案 C
3． (2008· 海南， 3)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 ( B )
答案 A
考点三
以物质的量为核心的计算
1．物质的量与其他物理量的关系 m Vg N 熟练掌握下列恒等式：n＝M＝ ＝ ＝c· V(aq)。 Vm NA 2．依据化学方程式的计算 N2＋3H22NH3 物质的量之比 气体体积之比 物质的质量之比 1∶3 1∶3 28∶ 6 ∶ ∶ ∶ ∶ 2 2 2 34
解析
O2 为双原子分子，1 mol O2 含有 12.04×1023
个氧原子， 1 mol O2 在标准状况下占有体积为 22.4 L， A 正确；臭氧为 O3，因此 B 正确；由于 H3PO4 为弱 电解质，不能完全电离，因此 C 错误；干冰和葡萄糖 的分子式分别为 CO2、C6H12O6，因此 D 正确。
答案
(1)108 g/mol 62 16 Na2O
(2)62 g/mol
物质的量、气体摩尔体积 )
源自文库
2．(2008· 四川理综，6)下列说法中不正确的是( 准状况下占有体积 22.4 L
A．1 mol 氧气中含有 12.04×1023 个氧原子，在标 B． 1 mol 臭氧和 1.5 mol 氧气含有相同的氧原子数 C．等体积、浓度均为 1 mol/L 的磷酸和盐酸，电 离出的氢离子数之比为 3∶1 D．等物质的量的干冰和葡萄糖中所含碳原子数之 比为 1∶6，氧原子数之比为 1∶3
解析 利用克拉伯龙方程 pV＝nRT 变形为 pM＝ρRT，
O2 MO ， H2 M H＝ 因为 ρRT 对应相等，所以 pNe MNe＝ 2
2
代入式量而得出选项 D 正确。
6． 20 g A 物质和 14 g B 物质完全反应，生成 8.8 g C 物质、3.6 g D 物质和 0.2 mol E 物质，则 E 物质的摩 尔质量为____________。 (2)12.4 g Na2X 含有 0.4 mol Na＋， Na2X 的摩尔质量为 __________，其相对分子质量为________，X 的相对 原 子 质 量 为 __________ ， 该 物 质 的 化 学 式 为 ______________。
(×)
(2010· 福建理综－7B) (18)分子数为 NA 的 CO、C2H4 混合气体体积约为 22.4 L， 质量约为 28 g (×) (2009· 上海－12C) (20)乙烯和环丙烷(C3H6 )组成的 28g 混合气体中含有 3NA 个氢原子 (× ) (2009· 广东－6B)
题组二
物质的分子数之比 1 ∶ 3
实验探究
气体体积、质量的测定方法 探究点一
提示
下列气体中：H2、N2、O2、NO2、NH3、HCl，
哪些可以用排水法测量气体的体积？为什么？
H2，N2，O2。因为这三种气体既不溶于水，也不与
实验室在做 H2 还原 CuO 的实验时，如何测得
水发生化学反应。
探究点二
参加反应的 H2 的质量？ 提示 可以用盛浓 H2SO4 的洗气瓶(或其他吸收水的装置)吸
＝3n(H2O)，则 n(CO)＝3n(H2)。据阿伏加德罗定律： 相同的条件下，气体的体积之比等于物质的量之比， 所以 H2 与 CO 的体积之比为 1∶3，则 40 mL 混合气 体中 H2 占 10 mL，CO 占 30 mL。则原混合气体中 1 H2 所占的体积分数为 10 mL/60 mL＝ 。 6
例 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 ( B )
解析
V甲 ρ乙 由公式 m＝ρV 得出， ρ 甲 V 甲＝ρ 乙 V 乙， 则 ＝ ， V乙 ρ甲
58.5 g 的 NaCl 固体中含有 NA 个氯化钠分子
(5)24 g 镁的原子最外层电子数为 NA 考查物质的物理性质 (6)标准状况下，22.4 L 乙醇的分子数为 NA
(×) (2009· 福建理综－8A) (×)
(2009· 福建理综－8D)
(17)标准状况下，22.4 L 空气含有 NA 个单质分子
解析
由公式 m＝ρV 得出，ρ 甲 V 甲＝ρ 乙 V 乙，即
V甲 ρ乙 ＝ ，因为 ρ 甲>ρ 乙，则 V 甲<V 乙，同温同压下，n 乙>n 甲。 V乙 ρ甲 m m M 甲＝ ，M 乙＝ 得 M 乙<M 甲，因此 B 正确。 n甲 n乙
4．(2007· 全国理综Ⅰ，9)在三个密闭容器中分别充入 Ne、H2、O2 三种气体，当它们的温度和密度都相同 时，这三种气体的压强(p)从大到小的顺序是( D ) A．p(Ne)>p(H2)>p(O2) B．p(O2)>p(Ne)>p(H2) C．p(H2)>p(O2)>p(Ne) D．p(H2)>p(Ne)>p(O2)
解析
(1)依据质量守恒定律，
m(E)＝(20 g＋14 g)－(8.8 g＋3.6 g)＝21.6 g mE 21.6 g 则 M(E)＝ ＝ ＝108 g/mol nE 0.2 mol (2)Na2X ～ 2Na
＋
～
X2
－
[46＋Ar(X)] g
2 mol
12．4 g 0.4 mol [46＋ArX] g 2 mol 则 ＝ 12.4 g 0.4 mol 则 Ar(X)＝16，X 为 O 元素，其它各项由此而求出。
即时巩固 1 标准状况下，m g A 气体和 n g B 气体的 分子数相同。下列说法不正确的是 A.同体积气体 A 和气体 B 的质量比为 m∶n B.25℃时，1 kg 气体 A 和 1 kg 气体 B 的分子数之 比为 n∶m C.同温同压下， 气体 A 和气体 B 的密度之比为 n∶m D.标准状况下， 等质量的气体 A 和气体 B 的体积之 比为 n∶m ( )
因为 ρ 甲>ρ 乙，则 V 甲<V 乙，同温同压下，n 乙>n 甲。由 m m M 甲＝ ，M 乙＝ 得 M 乙<M 甲，因此 B 正确。 n甲 n乙
思维提升 若充入的是体积相同的甲、乙两种气体，则 甲、乙两种气体的物质的量及相对分子质量大小关系 如何呢？
提示 根据阿伏加德罗定律，同温、同压、同体积的 甲、 乙两种气体， 其物质的量一定相同； 由于 ρ 甲＞ρ 乙， 因此 m 甲＞m 乙，M 甲＞M 乙，所以甲的相对分子质量比 乙大。
解析
在相同温度、压强下，相同体积的任何气体都
具有相同数目的分子。由题意可知，m g A 气体和 n g B 气体的物质的量相同。同温同压下，气体的密度与 其相对分子质量(或摩尔质量)成正比，气体 A 和气体 B 的密度之比为 m∶n，C 错误。
答案 C
即时巩固 2 由 CO、H2 和 O2 组成的混合气体 60 mL，在 一定条件下恰好完全反应， 测得生成物在 101 kPa、 120℃ 下对空气的相对密度为 1.293，则原混合气体中 H2 所占 的体积分数为 ( ) 1 2 1 1 A. B. C. D. 6 3 4 3 解析 由反应方程式 2H2＋O2 2H2O,2CO＋O2 2CO2 可推知 CO 和 H2 与 O2 反应时，体积之比皆为 2∶1， 在一定条件下恰好完全反应时，则混合气体中 CO 和 H2 的体积之和为 40 mL，O2 的体积为 20 mL。生成物的平均 摩尔质量为 1.293×29 g/mol＝37.5 g/mol， 反应后的混合气 体为 CO2 和 H2O (g)，则 44 g/mol×n(CO2)＋18 g/mol ×n(H2O)＝37.5 g/mol×[n(CO2)＋n(H2O)]，求得 n(CO2)
收生成的 H2O。称量吸水前后洗气瓶(或装置)的质量，求 出质量差即可得到 H2O 的质量，再换算成 H2 的质量。
高考集训
题组一 对阿伏加德罗常数的考查 1．NA 表示阿伏加德罗常数，判断下列各项是否正确。 考查物质的结构 1 mol 羟基中电子数为 10 NA 1.7 g H2O2 中含有电子数为 0.9 NA ( )× (2010· 江苏－5B) )√ (2010· 上海－7B) ) × (2009· 浙江理综－8C) ( (
考点二
阿伏加德罗定律的应用及气体摩 尔质量的求解方法 1．阿伏加德罗定律推论 V1 N1 n1 阿伏加德罗定律可表示为同温同压下 ＝ ＝ ，据此 V2 N2 n2 可以推论： (1)同温同压下， 气体的体积之比等于其物质的量之比， V1 n1 即 ＝ 。 V2 n2 (2)同温同体积下，气体的压强之比等于其物质的量之 p1 n1 比，即 ＝ 。 p2 n2 (3)同温同压下， 相同体积的任何气体的质量之比等于其 m 1 M1 ρ 1 摩尔质量或密度之比，即 ＝ ＝ 。 m 2 M2 ρ 2
(4)同温同压下，同质量的气体的体积与其摩尔质量 V1 M2 成反比，即 ＝ 。 V2 M1 2．气体摩尔质量的求解方法 (1)标况密度法：M＝22.4(L/mol)×ρ(g/L)。 (2)相对密度法：A 气体对 B 气体的相对密度 D(B) ρA MA ＝ ＝ ，如对空气：M＝D(空气)×29。 ρB MB (3) 体 积 分 数 法 ： M ＝ M1×V1% ＋ M2×V2% ＋……(V1%、V2%……表示各组分的体积分数，也 等于各组分的物质的量分数)。