第11讲 气体摩尔体积（原卷版+解析版）-【暑假自学课】2024年新高一化学暑假提升精品讲义（人教版2019必修第一册）

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一、决定物质体积大小的因素
思考与交流：在一定条件下，1 ml不同物质的体积如下表所示。观察并分析表中的数据，你能得出哪些结论？与同学讨论。
1．决定物质体积大小的因素
（1）宏观因素：
（2）微观因素：
（3）决定固体或液体体积的主要因素：
（4）决定气体体积的主要因素：
思考与交流：在同温同压下，粒子数相同的不同固态或液态物质的体积为什么不相同？
二、气体摩尔体积
1.气体摩尔体积
（1）定义：单位物质的量的物质所占的体积
（2）符号：
（3）单位：
（4） 物质的量(n)、气体摩尔体积(Vm)、气体体积(V)的关系：
①气体摩尔体积的数值与温度和压强有关
②温度和压强一定时，1ml任何气体的体积都约为一个定值
③说明了温度和压强以及气体的物质的量共同决定了气体的体积，而气体分子本身的大小对气体体积的影响很小
④气体摩尔体积比标准状况下气体摩尔体积的范围广
（5）标准状况数值：22.4 L·ml－1，即在标准状况（1.01×105Pa， 273K），1 ml任何气体体积约为22.4L。
2．理解气体摩尔体积应注意的几个问题
(1)标准状况下的气体摩尔体积Vm＝ ，非标准状况时不能使用。
(2)n＝eq \f(V,Vm)，只适用于 物质(单一或者混合气体)，对于标准状况下的固态和液态物质(如水、酒精、碳、三氧化硫等)，均不适用。
【归纳总结】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＝eq \f(V,22.4) ml；
②气体的摩尔质量M＝Vm·ρ＝22.4ρ g·ml－1；
③气体的分子数N＝n·NA＝eq \f(V,22.4)·NA；
④气体的质量m＝n·M＝eq \f(V,22.4)·M g。
三、阿伏加德罗定律及其推论
1．阿伏加德罗定律
在 的温度和压强下， 的任何 都含有 的粒子。
【易错警示】①阿伏加德罗定律适用于任何气体，包括混合气体。②同温、同压、同体积、同分子数，“四同”相互制约，即“三同定一同”。
思考与交流：在同温同压(以0 ℃，101 kPa即标准状况为例)下，完成下列问题。
①1 ml O2的体积是 ，2 ml H2的体积是 ，eq \f(VO2,VH2)＝eq \f(1,2)。
由此可推知：同温同压下，气体的体积之比等于其 之比。
②44.8 L O2的物质的量是 ，质量是 ，44.8 L H2的物质的量是 ，质量是 g，eq \f(mO2,mH2)＝eq \f(16,1)。
由此可推知：同温同压下，同体积的气体的质量之比等于其 之比。
③1 ml O2的质量是 g，体积是 ，ρ(O2)＝eq \f(m,V)＝eq \f(32,22.4) g·L－1(列式不化简，下同)。
1 ml H2的质量是 g，体积是 ，ρ(H2)＝eq \f(m,V)＝eq \f(2,22.4) g·L－1。
由此可推知：
同温同压下，气体的密度之比等于其 之比。
在标准状况下，气体的密度＝eq \f(M,22.4) g·L－1。
2．阿伏加德罗定律的推论
核心考点一：决定物质体积大小的因素
【例1】下列说法正确的是( )
A．1 ml固体或液体的体积主要由微粒间距离决定
B．1 ml气体的体积主要由微粒的大小决定
C．O2的气体摩尔体积约为22.4 L·ml－1
D．气体微粒间的距离受温度、压强影响大，固体或液态微粒间的距离受温度、压强影响小
核心考点二：气体摩尔体积
【例2】下列关于气体摩尔体积的说法正确的是( )
A．标准状况下，1 ml H2O的体积是22.4 L
B．22 g CO2的物质的量是0.5 ml，其体积为11.2 L
C．只有标准状况下的气体摩尔体积是22.4 L·ml－1，其他条件下一定不是该值
D．标准状况下，1摩尔任何气体的体积都约是22.4 L
核心考点三：阿伏加德罗定律及推论
【例3】如图所示为两瓶体积相等的气体，在同温同压时两瓶内气体( )
A．所含原子数相等 B．气体密度相等
C．所含质子数相等 D．摩尔质量相等
核心考点四：阿伏加德罗常数
【例4】设NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是( )
A．常温常压下，11.2 L CO2所含的原子数为1.5NA
B．常温常压下，48 g O3含有的氧原子数为3NA
C．标准状况下，22.4 L H2O所含分子数为NA
D．标准状况下，22.4 L H2所含原子数为NA
核心考点五：综合应用
【例5】(1)0.5 ml (NH4)2S的质量为 g。
(2)标准状况下，1.6 g某气态氧化物RO2的体积为0.56 L，该气体的物质的量为 ml，RO2的相对分子质量为 。
(3)与0.2 ml H2含有相同电子数的氦气分子的物质的量为 。
(4)标准状况下，NH3与CH4组成的混合气体的平均密度为0.75 g·L－1，该混合气体的平均摩尔质量为 ，该混合气体与氢气的相对密度为 ，NH3的体积分数为 。
(5)同温同压下，等体积的CO和CO2的物质的量之比为 。
【基础练】
1．能够影响2 g氢气体积大小的主要因素有
A．分子的数目B．分子的大小C．气体的温度D．气体的摩尔体积
2．同温同压下，1ml不同的气态物质，体积大小接近，主要原因是
A．粒子大小相同B．粒子质量相同
C．粒子间的平均距离相同D．粒子间的引力相同
3．当外界温度、压强一定时，决定气体体积的主要因素是
A．分子半径B．分子间距C．相对分子质量D．分子数目
4．标准状况下，的体积约为
A．5.6LB．11.2LC．22.4LD．33.6L
5．影响同温同压下N2体积的主要因素是
A．氮气物质的量B．氮气的摩尔质量
C．分子直径D．分子间平均距离
6．下列说法中，正确的是
A．若气体摩尔体积为22.4L/ml，则所处条件为标准状况
B．标准状况下，1mlH2O的体积是22.4L
C．1mlN2和CO的混合气体中含有的分子总数是2×6.02×1023
D．32gO2和O3组成的混合气体中含有的氧原子数为2NA
7．用代表阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是
A．水中含有的氧原子数目为B．氯气所含的原子数目为
C．碳酸钠中含有的钠离子为D．钠由原子变成离子时，失去的电子数为
8．下列叙述中，正确的是
A．标准状况下，22.4 L水所含的原子数目为3NA
B．一定条件下，等物质的量的CH4和CO所含的分子数可能不相等
C．1 L一氧化碳气体一定比1 L氧气的质量小
D．标准状况下，17 g氨气(NH3)的体积约为22.4 L
9．下列说法正确的是
①标准状况下，11.2L氢气和4g氦气所含原子数相同
②同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的原子
③两种不同粒子的摩尔质量可能相同
④的NaOH水溶液中含有氧原子数为
A．①③B．①④C．②③D．①②
10．同温同压下，一定量的H2和NH3所含氢原子的个数相同，则两气体的体积比是
A．1:3B．2:3C．3:2D．1:2
【提升练】
11．下列说法正确的是
①标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L ②0.5 ml H2所占体积为11.2 L ③标准状况下，1 ml H2O的体积为22.4 L ④标准状况下，28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L ⑤各种气体的气体摩尔体积都约为22.4 L·ml－1 ⑥标准状况下，体积相同的气体所含的分子数相同
A．①③⑤B．④⑥
C．②④⑥D．①④⑥
设为阿伏加德罗常数的值，如果a g某气体的分子数为p，则b g该气在标准状况下的体积V（L）约为
A．B．C．D．
13．下列有关气体摩尔体积的描述中，正确的是
A．在一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积
B．气体摩尔体积一定是22.4 L·ml-1
C．1 ml气体体积为22.4 L，则一定是标准状况
D．相同物质的量的气体的气体摩尔体积也相同
14．下列说法正确的是
A．同温同压下，相同质量的、两种气体，密度之比为3:2
B．同温同压下，相同质量的和两种气体，其原子数目一定相等
C．同温同压下，相同原子数目的和两种气体，其质量一定相等
D．同温同压下，相同体积的气体A和气体B，其物质的量一定相等
15．SO2和SO3是常见的硫的氧化物。两份质量相同的SO2和SO3比较，下列说法正确的是
A．硫原子个数比为1：1B．标准状况下气体的体积之比是5：4
C．分子个数比为5：4D．原子个数比为16：15
16.同温、同压下，A、B两容器分别充满O2和O3。
(1)若两容器所含O2和O3分子总数相等，则A容器和B容器的容积之比是 。
(2)若两容器中所含原子总数相等，则A容器和B容器的容积比是 。
(3)若两容器的体积比为3∶2，则O2和O3物质的量之比为 ，质量之比为 。
模块一 思维导图串知识
模块二 基础知识全梳理（吃透教材）
模块三 教材习题学解题
模块四 核心考点精准练（5大考点）
模块五 小试牛刀过关测
（基础练10题）
（提升练6题）
1.能从宏观和微观相结合的角度理解影响物质体积大小的因素。
2.知道气体摩尔体积的含义，运用气体摩尔体积进行有关计算。
3.能基于物质的量认识物质的组成及变化，建立n、m、Vm之间的计算模型。
4.熟悉阿伏加德罗定律及其推论的应用。
气体
0 ℃、101 kPa时的体积/L
液体
20 ℃时的体积/cm3
固体
20 ℃时的体积/cm3
H2
22.4
H2O
18.0
Fe
7.12
O2
22.4
H2SO4
53.6
Al
10.0
相同条件
结论
语言叙述
公式
同温同压
同温同压下，气体体积之比等于 之比，等于 之比
eq \f(V1,V2)＝eq \f(n1,n2)＝eq \f(N1,N2)
同温同体积
同温同体积下，气体压强之比等于 之比，等于 之比
eq \f(p1,p2)＝eq \f(n1,n2)＝eq \f(N1,N2)
同温同压
同温同压下，气体密度之比等于 之比
eq \f(ρ1,ρ2)＝eq \f(M1,M2)
教材习题01
现有下列四种因素：①温度 ②压强 ③气体微粒数 ④气体微粒大小，只改变一种因素时对气体摩尔体积(Vm)有显著影响的是( )
A．③④ B．①②③
C．①② D．全部
解题思路
教材习题02
在两个容积相同的容器中，一个盛装氯化氢气体，另一个盛装氢气和氯气的混合气体。在同温同压下，两容器内的气体一定具有相同的( )
原子数
B．密度
C．质量
D．相对分子质量
解题思路