2021届高考化学一轮复习第1章化学计量在实验中的应用第2讲气体摩尔体积阿伏加德罗定律教学案新人教版 14页

第2讲　气体摩尔体积　阿伏加德罗定律 ‎1.气体摩尔体积 ‎(1)影响物质体积的因素 ‎(2)气体摩尔体积 ‎2．阿伏加德罗定律 ‎(1)内容：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)适用范围：单一气体或相互不反应的混合气体。‎ ‎(3)阿伏加德罗定律的推论(可通过pV＝nRT及n＝、ρ＝导出)‎ 条件 结论 公式 语言叙述 T、p 相同 ＝ 同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比 - 14 -‎ T、V 相同 ＝ 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 ＝ 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 ‎1.判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”，并指明错因。‎ ‎(1)在标准状况下，1 mol O2与1 mol SO3的体积相同。(×)‎ 错因：SO3在标准状况下是固体。‎ ‎(2)在标准状况下，1 mol气体的体积约是22.4 L，在非标准状况下，1 mol气体的体积则一定不是22.4 L。(×)‎ 错因：非标准状况下，1 mol气体的体积也可能是22.4 L，如546 K、202 kPa时，1 mol气体的体积也是22.4 L。‎ ‎(3)2.24 L(标准状况)苯在O2中完全燃烧，得到0.6NA个CO2分子。(×)‎ 错因：苯在标准状况下呈非气态，2.24_L苯在标准状况下的物质的量远远大于0.1_mol，因此与O2反应生成的CO2的数目远远大于0.6_mol。‎ ‎(4)同温同压下等质量的12C18O2和16O3所含的中子数相等。(×)‎ 错因：等质量的12C18O2和16O3所含的中子数可分别表示为×(6＋20)NA和×3×8NA，数目不同。‎ ‎(5)11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA。(×)‎ 错因：没有指明温度和压强，11.2_L气体的物质的量不能确定。‎ ‎(6)常温常压下，锌与稀H2SO4反应生成11.2 L H2，反应中转移的电子数为6.02×1023。(×)‎ 错因：常温常压下，11.2_L_H2的物质的量小于0.5_mol，故反应中转移的电子数小于6.02×1023。‎ ‎2．教材改编题 ‎(据人教必修一P20T4)下列各组物质中，所含分子数相同的是(　　)‎ A．2 g H2和22.4 L O2‎ B．常温常压下，9 g H2O和0.5 mol Br2‎ - 14 -‎ C．11 g CO2和4.48 L N2(标准状况)‎ D．2.24 L CCl4(标准状况)和0.1 mol NH3(标准状况)‎ 答案　B - 14 -‎ 考点一　气体摩尔体积及微粒数目的计算 ‎ [答案]　B ‎　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ Vm＝22.4 L·mol－1使用时的注意事项：(1)一个条件：标准状况；(2)一个对象：只限气体；(3)两个数据：1 mol、约22.4 L；即只有气体(无论单一还是混合的)且在标准状况下，由体积求物质的量时，Vm才用22.4 L·mol－1；(4)物质的质量、物质的量、微粒个数不受温度、压强的影响。‎ ‎1．NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)‎ A．2 g D2O中含有质子数、中子数、电子数均为NA B．0.1 mol氯酸钾与足量浓盐酸反应生成氯气转移电子数为0.6NA C．1 L 0.1 mol·L－1 NaHSO4溶液中溶质电离出的阳离子数目为0.1NA D．标准状况下，2.24 L SO2与足量氧气充分反应，生成SO3的分子数为0.1NA 答案　A 解析　一个D2O分子中含有的质子数＝核外电子数＝2＋8＝10，中子数＝(2－1)×2＋(16－8)＝10，D2O的相对分子质量为4＋16＝20，所以2 g D2O中含有的质子数、中子数、电子数均为1 mol，A正确；氯酸钾和盐酸的反应为归中反应，氯酸钾中的氯元素由＋5价变为0价，0.1 mol氯酸钾与足量浓盐酸反应生成氯气转移电子数为0.5NA，B错误；NaHSO4在溶液中能完全电离为钠离子、氢离子和硫酸根离子，1 L 0.1 mol·L－1 NaHSO4溶液中溶质电离出的阳离子数目为0.2NA，C错误；二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫是可逆反应，不能进行彻底，标准状况下，2.24 L SO2与足量氧气充分反应，生成SO3的分子数小于0.1NA，D错误。‎ ‎2．下列说法正确的是(　　)‎ A．1 mol任何气体的气体摩尔体积都约为22.4 L·mol－1 ‎ - 14 -‎ B．20 ℃、1.0×105 Pa时，同体积的O2与CO2含有相同的分子数 C．当1 mol气态物质的体积为22.4 L时，该气体一定处于标准状况 D．2 mol气体的体积约为44.8 L 答案　B 解析　没有给出气体所处的温度和压强，标准状况下气体摩尔体积才约为22.4 L·mol－1，A错误；根据阿伏加德罗定律，同温、同压下，同体积的任何气体都含有相同的分子数，B正确；1 mol气态物质在非标准状况时，体积也有可能等于22.4 L，C错误；没有给出气体所处的温度和压强，D错误。‎ - 14 -‎ 考点二　阿伏加德罗定律及其推论 ‎ [解析]　同温同压时，同体积的气体物质的量相同，摩尔质量越大，则质量越大，因此m(CO2)>m(O2)>m(H2)，A错误；同温同压下，相对分子质量越大，则密度越大，因此ρ(CO2)>ρ(O2)>ρ(H2)，B错误；同温同压下，气体体积比等于物质的量之比，由于三种气体质量相等，因此n(H2)>n(O2)>n(CO2)，所以V(H2)>V(O2)>V(CO2)，C错误；同温同密度下，气体压强与摩尔质量成反比，故p(H2)>p(O2)>p(CO2)，D正确。‎ ‎ [答案]　D ‎　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ 对阿伏加德罗定律的理解 ‎1．阿伏加德罗定律适用于任何气体(包括互不反应的混合气体)。‎ ‎2．气体体积主要受温度和压强的影响。‎ ‎3．同温、同压、同体积、同分子数，这“四同”相互制约，只要其中“三同”成立，第“四同”也成立，即“三同”定“一同”。‎ ‎4．应用阿伏加德罗定律及推论要熟记相关化学计量的定义式，并结合相互关系进行推导(可通过pV＝nRT及n＝、ρ＝导出。其中：ρ为密度，p为压强，n为物质的量，M为摩尔质量，m为质量，V为体积，T为热力学温度)。‎ ‎3．下列关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是(　　)‎ A．体积相等时密度相等 B．原子数相等时具有的中子数相等 C．体积相等时具有的电子数相等 D．质量相等时具有的质子数相等 答案　C 解析　依据阿伏加德罗定律：在同温同压下的两种气体体积相同，分子数相同，而 12C18O和 14N2分子中所含电子数相同，C正确。同温同压条件下密度之比等于其摩尔质量之比， ‎ - 14 -‎ ‎12C18O的摩尔质量为30 g·mol－1，14N2 的摩尔质量为28 g·mol－1，A错误；1个 12C18O分子中所含中子数为16,1个14N2分子中所含中子数为14，B错误； 12C18O和 14N2分子中所含质子数相同，n＝，m相同、M不同，n不同，故等质量的两种气体所具有的质子数不同，D错误。‎ ‎4．如图，同温同压下，分别用氯化氢和四种混合气体吹出体积相等的五个气球。A、B、C、D四个气球中，与充有氯化氢的气球所含原子数一定相等的是(　　)‎ 答案　C 解析　同温同压下，体积相等的气球中，气体的物质的量相等。HCl是双原子分子，因此混合气体分子的平均原子数一定等于2时才符合要求。A项中有可能等于2，B项中一定大于2，C项中一定等于2，D项中一定大于2，故选C。‎ ‎　　建议用时：40分钟　　　满分：100分 一、选择题(每题6分，共72分)‎ ‎1．如图两瓶体积相等的气体，在同温同压时瓶内气体的关系一定正确的是(　　)‎ A．所含原子数相等 B．气体密度相等 C．气体质量相等 D．摩尔质量相等 答案　A 解析　左瓶与右瓶中气体的物质的量相等，N2、O2分子均为双原子分子，A正确；N2、O2的比例不固定，气体的质量不一定相等，密度不一定相等；当N2与O2的物质的量相等时，摩尔质量相等，其余情况摩尔质量不相等。‎ ‎2．下列两种气体的分子数一定相等的是(　　)‎ A．质量相等、密度不同的N2和C2H4‎ B．体积相等的CO和N2‎ C．等温、等体积的O2和N2‎ D．等压、等体积的N2和CH4‎ 答案　A - 14 -‎ 解析　A项，由n＝，M(N2)＝M(C2H4)＝28 g/mol，故等质量的N2和C2H4分子数相等；B项，温度压强不确定，故等体积的CO和N2物质的量不确定；由阿伏加德罗定律知，“三同”才能定“一同”，故C、D错误。‎ ‎3．下列说法正确的是(　　)‎ A．同温同压下，相同数目的分子必具有相同的体积 B．等质量的O2和H2的物质的量之比为16∶1‎ C．不同的气体若体积不等，则它们所含的分子数一定不等 D．同温同体积下，两种气体的物质的量之比等于压强之比 答案　D 解析　A项，未指明气体，错误；B项，假设质量都是1 g，n(O2)∶n(H2)＝ mol∶ mol＝1∶16，错误；C项，未限定温度与压强，无法判断。‎ ‎4．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　)‎ A．常温下，23 g NO2含有NA个氧原子 B．标准状况下，将22.4 L NO和11.2 L O2混合后，可以得到NA个NO2分子 C．常温常压下，1 L 0.1 mol·L－1 HF溶液中含有0.1NA个H＋‎ D．0.1 mol的羟基中含有电子的数目为NA 答案　A 解析　常温下，23 g NO2的物质的量是0.5 mol，含有NA个氧原子，A正确；标准状况下，将22.4 L NO和11.2 L O2混合后生成1 mol NO2，但由于存在平衡关系：2NO2N2O4，因此得到的NO2分子个数小于NA，B错误；HF是弱电解质，在水溶液中存在电离平衡，因此常温常压下，1 L 0.1 mol·L－1 HF溶液中含有的氢离子个数小于0.1 NA，C错误；0.1 mol的羟基中含有电子的数目为0.9NA，D错误。‎ ‎5．下列有关C2H2和C6H6的叙述错误的是(　　)‎ A．二者的碳元素的质量分数相同 B．在标准状况下，等体积的两种物质含有的分子数相等 C．等物质的量时，二者质量之比为＝ D．等质量时，二者完全燃烧消耗相同状况下的氧气体积相等 答案　B 解析　C2H2与C6H6的最简式均为CH，故二者的碳元素的质量分数相同，A正确；标准状况下，C6H6为非气体，等体积的两种物质的物质的量不相等，所以含有的分子数也不相等，B错误；假设二者均为1 mol，则C2H2的质量为26 g，C6H6的质量为78 g，质量之比＝‎ - 14 -‎ eq f(26 g,78 g)＝，C正确；假设二者质量均为78 g，则C2H2为3 mol，C6H6为1 mol,3 mol C2H2完全燃烧消耗7.5 mol O2，1 mol C6H6完全燃烧也消耗7.5 mol O2，D正确。‎ ‎6．室温时，两个容积相同的烧瓶中分别盛有M和N两种气体(同温同压)，取下弹簧夹A，使两烧瓶内的气体充分混合后，容器内的压强由大到小的顺序是(　　)‎ 编号 ‎①‎ ‎②‎ ‎③‎ ‎④‎ 气体M H2S H2‎ NH3‎ NO 气体N SO2‎ Cl2‎ HCl O2‎ A．②④①③ B．①②③④‎ C．④①②③ D．①④③②‎ 答案　A 解析　假设M、N均为1 mol，室温下混合时充分反应后容器中气体的物质的量为：①2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O；n(SO2)＝0.5 mol；②H2、Cl2室温时不反应；n(H2)＋n(Cl2)＝2 mol；③NH3＋HCl===NH4Cl，n(气体)＝0 mol；④2NO＋O2===2NO2,2NO2N2O4，所以1 mol