1、氣體摩爾體積1。復習重點1掌握氣體摩爾體積的概念；2有關氣體摩爾體積的計算；3物質的量、氣體摩爾體積、氣體體積三者之間的關系；4阿伏加德羅定律的應用。5氣體摩爾體積的概念及有關氣體摩爾體積的計算。2難點聚焦1對于氣體摩爾體積這一概念的理解物質的體積，指一定量的物質在一定條件下所占據空間的大小。從微觀的角度去分析，物質的體積的大小決定因素有：(1)物質所含微粒數的多少。(2)物質微粒間距離的大小。(3)物質微粒本身的大小。在這三個因素中，我們先固定其一，比如我們取1mol物質，那么微粒數目固定為NA個，討論其余兩個因素對物質體積的影響。對于固體和液體來說，由于物質微粒本身大小比微粒間的距離要大得

2、多，所以固體和液體的體積主要取決于(1)、(3)兩個因素，而又由于不同的固體、液體本身的大小有較大差異，所以即使物質的微粒數相同，體積相差也較大。對于氣體體積來說，由于氣體的體積受外界條件(如溫度、壓強)的影響較大。所以討論氣體體積之前必須在一定的溫度和壓強下進行比較。而對于氣體，由于氣體分子間作用力弱，使得氣體分子間的距離較大；而且氣體分子間的距離比氣體分子本身大得多，氣體分子間的距離大約是氣體分子本身大小的10倍。所以1mol氣體的體積，內因主要決定于氣體分子間的距離，而不是分子本身體積的大??；同時氣體分子間的距離這一內因又和溫度及壓強這兩個外因有關，所以在談到氣體的摩爾體積時必須講到溫度

3、和壓強，否則沒有任何意義?；蛘哒f氣體體積在微粒數一定的情況下，主要是由微粒間距和微粒本身大小決定的，而對氣體來說微粒間距遠遠大于微粒本身大小，所以氣體體積主要是由微粒距離決定的，在外界條件一定時微粒間平均距離近似相等，所以外界條件一定時，微粒數相同的氣體體積近似相等。2阿伏加德羅定律 同溫同壓下體積相同的任何氣體都含有相同的分子數即阿伏加德羅定律。由此可見氣體的體積比在同溫同壓下必等于分子數比。由此可以導出同溫同壓下不同氣體間的關系： （1）同溫同壓下，氣體的體積比等于物質的量比。 （2）同溫同容下，氣體的壓強比等于物質的量比。 （3）同溫同壓下，氣體的摩爾質量比等于密度比。 （4）同溫同壓下

4、，同體積的氣體質量比等于摩爾質量比。 （5）同溫同壓下，同質量氣體的體積比等于摩爾質量的反比。 此外還在運用時要結合物理中的同物質的量的氣體在同溫時，其體積與壓強成反比；氣體體積與熱力學溫度在同壓條件下成正比。 3氣體摩爾體積的常見應用 標準狀況下1mol氣體為224L，即可導出其質量便是該氣體的摩爾質量。據此可求出未知化學式的氣體摩爾質量和相對分子質量，也可求出1L氣體的質量即氣體密度。反之也可由氣體密度求摩爾質量。同溫同壓下兩氣體的密度比叫氣體的相對密度，可據以由氣體的相對密度求氣體的摩爾質量，如某氣體對的相對密度為15，則其相對分子質量為。常見的有： （1）由標準狀況下氣體密度求相對分子

5、質量： （2）由相對密度求氣體的相對分子質量：若為對的相對密度則為：，若為對空氣的相對密度則為：. *（3）求混合氣體的平均相對分子質量（）：即混合氣體1mol時的質量數值。在已知各組成氣體的體積分數時見，若為質量分數見： （4）由同溫同壓下氣體反應時的體積比求分子數比，進而推分子式。 （5）直接將氣體摩爾體積代入有關化學方程式進行計算。 （6）氣體反應物的體積比即分子數比可便于找出過量氣體。4摩爾氣體常數的測定定義 1摩理想氣體在標準狀況下的P0V0/T0值，叫做摩爾體積常數，簡稱氣體常數。符號 RR=(8.3145100.000070)J/(molK)。它的計算式是原理 用已知質量的鎂條跟

6、過量的酸反應產生氫氣。把這氫氣的體積、實驗時的溫度和壓強代入理想氣體狀態方程（PV=nRT）中，就能算出摩爾氣體常數R的值。氫氣中混有水蒸氣，根據分壓定律可求得氫氣的分壓（p(H2)=p(總)-p(H2O)）,不同溫度下的p(H2O)值可以查表得到。操作 （1）精確測量鎂條的質量方法一：用分析天平稱取一段質量約10mg的表面被打亮的鎂條（精確到1mg）。方法二：取10cm長的鎂帶，稱出質量（精確到0.1g）。剪成長10mm的小段（一般10mm質量不超過10mg），再根據所稱鎂帶質量求得每10mm鎂條的質量。把精確測得質量的鎂條用細線系住。（2）取一只10 mL小量筒，配一單孔塞，孔內插入很短一

7、小段細玻管。在量筒里加入23mL6mol/L硫酸，然后十分仔細地向筒內緩慢加入純水，沾在量筒壁上的酸液洗下，使下層為酸，上層為水，盡量不混合，保證加滿水時上面2030mm的水是中性的。（3）把系有細線的鎂條浸如量筒上層的水里，塞上帶有玻璃管的橡皮塞，使塞子壓住細繩，不讓鎂條下沉，量筒口的水經導管口外溢。這時量筒中和玻璃導管內不應留有氣泡空隙。（4）用手指按住溢滿水的玻璃導管口，倒轉量筒，使玻璃導管口浸沒在燒杯里的水中，放開手指。這時酸液因密度大而下降，接觸到鎂帶而發生反應，生成的氫氣全部倒扣在量筒內，量筒內的液體通過玻璃導管慢慢被擠到燒杯中。（5）鎂條反應完后再靜置35分鐘，使量筒內的溫度冷卻

8、到室溫，扶直量筒，使量筒內水面跟燒杯的液面相平（使內、外壓強相同），讀出量筒內氣體的體積數。由于氣體的體積是倒置在量筒之中，實際體積要比讀數體積小約0.2mL，所以量筒內實際的氫氣體積VH2=體積讀數0.20mL(用10mL的量筒量取)（6）記錄實驗時室內溫度（t）和氣壓表的讀數（p大氣）。計算 （1）根據化學方程式和鎂條的質量算出生成氫氣的物質的量（nH2）(2) 按下列步驟計算氫氣在標準狀況下的體積。查表得到室溫下水的飽和蒸氣壓（pH20）,用下式計算氫氣的分壓（pH2） 根據下式 把, T1=273+t, p0=100Kpa, T0=273K代入上式，得到標準狀況下氫氣的體積是因此，摩爾

9、體積常數（R）是 一、 例題精講例1判斷下列敘述正確的是A標準狀況下，1mol任何物質的體積都約為22.4LB1mol任何氣體所含分子數都相同，體積也都約為22.4LC在常溫常壓下金屬從鹽酸中置換出1molH2轉移電子數為1.204×1024D在同溫同壓下，相同體積的任何氣體單質所含原子數目相同選題角度：這是一道基礎知識概念的理解題，涉及氣體摩爾體積、化學反應及物質結構的初步知識。適合中等學生。思路分析：根據標準狀況下氣體摩爾體積的定義，應注意：一是標準狀況，二是指氣體的體積而非固體或液體的體積，所以A、B兩項均錯；C項正確，物質的微粒數不受外界條件影響而變化；D項錯，氣體單質分子，

10、可以是單原子分子如He,也可以是雙原子分子如H2，還可以是多原子分子如O3，因此相同溫度壓強下相同體積的任何氣體雖然分子數相同，但所含原子數不一定相同。解答：C.啟示：抓住基礎知識和基本概念，不僅可以輕松地進行解題，而且對概念的理解更加準確和深刻。例2在一密閉氣缸中，用一不漏氣可滑動的活塞隔開，左邊充有N2，右邊充有H2和O2的混合氣體，在20時，將右邊混合氣體點燃，反應后冷卻到原來溫度，若活塞原來離氣缸左端的距離為總長的，反應后靜止于氣缸的正中（忽略水蒸氣），則原來H2和O2的體積比為（ ）（A）4：5 （B）5：4 （C）7：2 （D）2：1解析：反應前：活塞兩邊氣體均處于20，壓強也相同

11、，根據阿伏加德羅定律，右邊混合氣體的物質的量是N2的3倍。反應后：活塞兩邊氣體仍處于20，壓強也相同，根據阿伏加德羅定律，右邊剩余氣體的物質的量與N2相等。由于反應前后N2的體積雖然發生變化，但其物質的量沒有改變，所以我們若假定N2為1mol時，H2和O2共3mol，反應后剩余氣體即為1mol，那么混合氣體從3mol變為1mol是什么原因造成的呢？是由以下反應引起的：2H2O22H2O（液），這是一個氣體物質的量減少的反應。現假定參加反應的氫氣和氧氣分別為xmol和ymol，根據差量法可以確定x和y：2H2O22H2O 氣體物質的量的減少2 1 3x y 312mol顯然：x，y。xy23，說

12、明有氣體剩余，那么剩余的1mol氣體是什么呢？應該是氫氣或氧氣都有可能。討論如下：若氫氣有剩余，則氧氣的物質的量為mol，氫氣的物質的量為：1mol，即體積比等于物質的量之比為7：2。若氧氣有剩余，則氫氣的物質的量為mol，氧氣的物質的量為：1mol，即體積比等于物質的量之比為4：5。所以本題應選A、C。例3如果ag某氣體中含有的分子數為b，則cg該氣體在標準狀況下的體積是 A. B. C. D.選題角度： 深刻理解物質的量、摩爾質量、質量、氣體摩爾體積和粒子數之間的關系，培養分析、思維的能力。思路分析：該氣體的分子數為b，則物質的量為mol，摩爾質量M=g/mol，cg氣體的物質的量為 n=

13、mol.cg該氣體標況下體積V=n22.4L/mol=mol×22.4L/mol=L解答：D啟示：深刻理解概念，掌握解題思路。例4按體積比為4:2:3所組成的N2、O2、CO2，混合氣體100g在標準狀況下體積為_ L。選題角度：a.學會求混合氣體平均相對分子質量。b.加深對氣體摩爾體積和阿伏加德羅定律的理解。思路分析：先根據阿伏加德羅定律求出混合氣體的平均相對分子質量，然后求出混合氣體的物質的量，最后求出在標準狀況下的體積。根據阿伏加德羅定律，三種氣體的體積比為4:2:3，物質的量之比也為4:2:3，可當作4mol,2mol,3mol.= =34.2g/mol 混合氣體總物質的量為

14、 =2.92mol體積應為 2.92 mol ×22.4 L/mol = 65.4 L解答：65.4L啟示：阿伏加德羅定律的推論之一：同溫同壓下，任何氣體的體積比等于它們的物質的量之比，即例5體積為1L干燥容器中充入HCl氣體后，測得容器中氣體對氧氣的相對密度為1.082。將此氣體倒扣在水中，進入容器中液體的體積是（ ）（A）0.25L （B）0.5L （C）0.75L （D）1L選題角度：此題主要考查氣體平均摩爾質量的求法。解析：，故該混合氣體中必混有空氣。HCl易溶于水，空氣不溶于水，故進入容器中液體的體積等于HCl氣體的體積。設HCl氣體的體積為x，則空氣的體積為（1Lx）。根

15、據氣體平均摩爾質量計算公式：，解得x0.75L。答案：C點評：本題運用到了空氣的平均相對分子質量（29），判斷空氣的存在應用到了平均值法規律。例6相同質量的鈉、鎂、鋁分別跟足量稀硫酸反應，在同溫、同壓下產生氣體的體積比為_；如果這三種金屬各取等物質的量，也分別跟足量稀硫酸反應，在同溫同壓下產生氣體的體積比為_。選題角度：此題有一定的代表性，可以通過此題找到一定的解題規律。解析：不同金屬與稀硫酸反應產生氫氣的物質的量的多少，是由金屬的物質的量與其化合價之乘積決定的。若各取1gNa、Mg、Al，三者物質的量與其化合價的乘積之比為：，同溫同壓下產生氫氣的體積比是由產生氫氣的物質的量之比決定的，所以相

16、同質量的Na、Mg、Al分別跟足量稀硫酸反應，在同溫同壓下產生氣體的體積之比為。當物質的量之比Na：Mg：Al1：1：1時，分別跟足量稀硫酸反應產生氫氣的物質的量之比為（1×1）：（1×2）：（1×3）1：2：3，所以等物質的量的Na、Mg、Al與稀硫酸反應產生氫氣的體積之比為1：2：3。答案：；1：2：3。點評：通過此題可以推廣：若Na、Mg、Al分別和足量的稀硫酸作用，產生相同狀況下相同體積的氫氣，則三種金屬的物質的量之比是6：3：2，三種金屬的質量比是23：12：9。教師可以讓學生利用多種解法得出答案，然后總結結論，以后解題可以提高準確率和速度。例7將一小塊

17、焦炭和mg氧氣，同時放入一裝有壓力表的密閉容器中，壓強為p0，容器內充分反應后，恢復至原溫，壓力表示為p1（1）若p0< p1，則焦炭質量W應滿足的關系式是什么？（2）若p0 p1，則W應滿足的關系式是什么？（3）若p1是p0的n倍，則W是多少？選題角度：本題考查氣體體積、壓強與物質的量之間的關系。解析：有關反應為CO2CO2 CO2C2CO 或2CO22CO 當C不足：只按式，在氣體體積不變，p1p0。當C過量：只按式，在氣體體積為原來2倍，p12p0。當生成CO與CO2混合氣體時，。則（1）若p0< p1時：則：W> （2）若p0 p1時：則：W（3）若p1是p0的n倍：

18、1n2 則n1時：Wn2時：即：W 則：答案：（1）W>；（2）W；（3）點評：此題具有一定的難度和綜合性，解題時要注意考慮完全。例如：本題中反應時可以只是生成CO；只是生成CO2；生成CO和與CO2的混合氣體三種情況。4實戰演練一、選擇題1.關于m g H2和n g He的下列說法中，正確的是A.同溫同壓下，H2與He的體積比為m2nB.同溫同壓下，若m=n，則H2與He的分子數之比為21C.同溫同壓下，同體積時，H2與He的質量比1 D.同溫同壓下，H2與He的密度比為122.標準狀況下有0.112 L水 3.01×1023個氯化氫分子13.6 g H2S氣體 0.2 mo

19、l氨氣，下列對這四種物質的關系由小到大排列正確的是A.體積：B.密度：C.質量：D.氫原子數：3.8.4 g A與3.65 g B完全反應，生成5.85 g C和1.8 g D及一種氣體，其體積于標準狀況下為2.24 L，則此氣體的密度為相同條件下H2密度的A.22倍B.24倍C.2.2倍D.44倍4.通常狀況下，將CO和O2的混合氣體200 mL置于密閉容器內點燃，再恢復到原狀況，氣體的體積變為150 mL，則原混合氣體中CO的體積可能是A.100 mLB.150 mLC.50 mLD.75 mL5.空氣和CO2按體積比51混合，將混合氣體與足量的紅熱焦炭充分反應，設空氣中N2和O2的體積比

20、為41，不計其他成分，且體積均在同溫、同壓下設定，則反應后的氣體中CO的體積分數是A.50%B.29%C.43%D.100%6.將標準狀況下a L HCl氣體溶于1000 g水中，得到的鹽酸密度為b ·cm3，則該鹽酸的物質的量濃度為A. mol·L1B. mol·L1C. mol·L1 D. mol·L17.某混合氣體中各氣體的質量分數為O232，N228，CO222，CH416，H22，則此混合氣體對氫氣的相對密度為A.32.00B.11.11C.22.22D.30.008.1 mol某烴在1.01×105 a，273時和適量氧氣

21、完全反應，得混合氣體mL，冷卻至0時測得氣體的體積為nL，則該烴的分子式為A.CnH2（）B.CH2C.CnH24D.CnH29.由A、B兩種氣體組成的混合氣體（A、B的相對分子質量分別為MA、MB），若A的質量分數為w%，則混合氣體的平均相對分子質量是 A. B. C.MA·w%×MB(1w%) D.無法確定二、非選擇題（共55分）10.通常情況下CO和O2的混合氣體mL，用電火花引燃反應后體積變為nL(前后條件相同)。(1)試確定混合氣體中CO和O2的體積用V(CO)和V(O2)表示。(2)若反應后氣體的密度在相同條件下為H2密度的15倍，試確定氣體成分。11.由兩種氣

22、態烴組成的混合烴的總物質的量與該混合烴充分燃燒后所得氣體產物（CO2和H2O蒸氣）的物質的量之變化關系如圖所示。以下對混合烴組成的判斷正確的是 。 混烴燃燒有關量變A.一定有乙烯B.一定有甲烷C.一定有丙炔D.一定沒有乙烷12.一定量的液態化合物2，在一定量的O2中恰好完全燃燒，反應方程式為：XY2(l)3O2（）O2（）2O2（）冷卻后，在標準狀況下測得生成物質的體積是672 mL，密度是2.56 g·L1，則：(1)反應前O2的體積是 。(2)化合物2的摩爾質量是 。13.常溫下，A和B兩種物質組成的混合氣體(A的式量大于B)，經分析，混合氣體中只有氮和氧兩種元素，而且不論A、B

23、以何種比例混合，氮和氧的質量比總大于，小于，由此可知A為 ，B為 (寫化學式)，若上述混合氣體中氮和氧的質量比為2120，則該混合氣體中A和B的物質的量之比為 。14.計算以下兩小題時，除必須應用所有給出的數據外，還缺少一個數據，指出該數據的名稱，并分別以a和b表示，列出計算式。(1)在溫度為和壓強為p a時，19.5 g A與11 g B恰好完全反應，生成固體C和3.00 L氣體D，計算生成C的質量()。缺少的數據是 ，計算式為m= 。(2)0.48 g金屬鎂與10 mL鹽酸反應，計算生成的H2在標準狀況下的體積V（H2）。缺少的數據是 ，計算式為 。15.使一定量的磷化氫和氫氣的混合氣體，依次通過兩支加熱的硬質玻璃管，第一支玻璃管中裝有銅屑，第二支玻璃管中裝有氧化銅，第一支試管中由于發生如下反應：2PH3CuCu3P2（s）3H2，玻璃管中物質的質量增加4.96 g，第二支玻璃管中物質的質量減少了5.76 g。（1）