2018届一轮复习鲁科版专题一物质的量考点二气体摩尔体积、阿伏加德罗定律学案

2018届一轮复习鲁科版专题一物质的量考点二气体摩尔体积、阿伏加德罗定律学案

‎1　影响物质体积的因素 ‎2　气体摩尔体积 ‎(1)定义：一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积。‎ ‎(2)符号：Vm。‎ ‎(3)单位：L/mol(或L·mol－1)。‎ ‎(4)表达式：n＝。‎ ‎(5)影响因素：气体摩尔体积的数值决定于气体所处的温度和压强。‎ ‎(6)数值：在标准状况下(指温度为 0_℃，压强为 101_kPa)约为 22.4_L·mol－1。‎ ‎3　阿伏加德罗定律 在同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子，人们将这一结论称为阿伏加德罗定律。‎ 学霸巧学卡　‎ ‎(1)使用Vm＝‎22.4 L·mol－1的注意事项 ‎①一个条件：标准状况下(‎0 ℃‎，101 kPa)。‎ ‎②一个对象：只限于气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。‎ ‎③两个数据：“1 mol”“约‎22.4 L”。‎ ‎④当1 mol气体的体积是‎22.4 L时，不一定是标准状况，非标准状况下，1 mol气体的体积也可以是‎22.4 L。‎ ‎(2)正确理解阿伏加德罗定律 ‎①阿伏加德罗定律的适用范围是气体，其适用条件是三个“同”，即在同温、同压、同体积的条件下，才有分子数相等这一结论，但所含原子数不一定相等。‎ ‎②阿伏加德罗定律既适用于单一气体，也适用于混合气体。‎ ‎1.思维辨析 ‎(1)常温常压下，‎22.4 L的NO2和CO2混合气体中含有2NA个氧原子。(　　)‎ ‎(2)标准状况下，‎22.4 L盐酸含有NA个HCl分子。(　　)‎ ‎(3)标准状况下，‎6.72 L NO2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA。(　　)‎ ‎(4)标准状况下，‎2.24 L O2参加反应时转移的电子数不一定为0.4NA。(　　)‎ ‎(5)将乙烯、CO、N2三种气体分别盛放在三个相同容器中，若三个容器的温度和质量相等，则三个容器的气体压强比为1∶1∶1。(　　)‎ ‎(6)标准状况下，‎22.4 L的CCl4中含共价键数目为4NA。(　　)‎ 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×‎ ‎2．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项正确；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、O2物质的量相等时，摩尔质量相等，其余情况摩尔质量不相等。‎ ‎　[考法综述]　气体物质是化学研究的一种重要形态物质，主要考查气体摩尔体积的有关计算及阿伏加德罗定律的应用。‎ 命题法1　与气体摩尔体积有关的计算 典例1　　设阿伏加德罗常数为NA，标准状况下，某O2和N2的混合气体m g含有b个分子，则n g该混合气体在相同状况下所占的体积(L)应是(　　)‎ A. B. C. D. ‎[解析]　m g含有b个分子，则n g该混合气体含有的分子数是，则混合气体的物质的量是，则混合气体的体积是 L，A项正确。‎ ‎[答案]　A ‎【解题法】　掌握以“n”为中心的计算公式 n＝，n＝，n＝。‎ 命题法2　阿伏加德罗定律及推论的应用 典例2　　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 ‎[解析]　比较同温同压下的1 mol两种气体：‎ 质量 体积 分子 原子 质子 中子 电子 ‎12C‎18O ‎30 g 相同 ‎1 mol ‎2 mol ‎14 mol ‎16 mol ‎14 mol ‎14N2‎ ‎28 g 相同 ‎1 mol ‎2 mol ‎14 mol ‎14 mol ‎14 mol 由此可知体积相等时，密度不相等，A错误；原子数相等时中子数不相等，B错误；质量相等时质子数不相等，D错误。‎ ‎[答案]　C ‎【解题法】　总结阿伏加德罗定律的重要推论 说明：以上所有推论均可由理想气体状态方程：pV＝nRT⇒pV＝RT⇒pM＝RT⇒pM＝ρRT来推出，因此，对以上推论应重理解、重推导，不必“死记”。‎ 注：以上用到的符号：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，R为常数，T为热力学温度，上述定律及其推论仅适用于气体，不适用于固体或液体，仅用于定性推导，不用于定量计算。‎ 命题法3　气体摩尔质量的计算 典例3　　在一定条件下，m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g)，按要求填空。‎ ‎(1)若所得混合气体对H2的相对密度为d，则混合气体的物质的量为________。NH4HCO3的摩尔质量为________(用含m、d的代数式表示)。‎ ‎(2)所得混合气体的密度折合成标准状况为ρ g·L－1，则混合气体的平均摩尔质量为________。‎ ‎(3)在该条件下，所得NH3、CO2、H2O(g)的体积分数分别为a%、b%、c%，则混合气体的平均相对分子质量为________。‎ ‎[解析]　(1)由相对密度公式d＝＝可得：(混)＝d·M(H2)＝2d g·mol－1，据公式n(混)＝代入即得n(混)＝ mol；NH4HCO3的分解方程式为NH4HCO3NH3↑＋H2O↑＋CO2↑，依据质量守恒定律，设NH4HCO3的摩尔质量为M，则M×1＝(混)×3得M＝3×2d＝6d g·mol－1。‎ ‎(2)已知标准状况下气体的密度为ρ g·L－1，即M＝22.4ρ g·mol－1。‎ ‎(3)已知混合气体中各组分的体积分数，依据公式＝M1×a%＋M2×b%＋M3×c%＋……代入数据可得：＝‎17a%＋44b%＋‎18c%。‎ ‎[答案]　(1) mol　6d g·mol－1‎ ‎(2)22.4ρ g·mol－1‎ ‎(3)‎17a%＋44b%＋‎18c%‎ ‎【解题法】　求气体的摩尔质量M的常用方法 ‎(1)根据标准状况下气体的密度ρ：M＝22.4ρ；‎ ‎(2)根据气体的相对密度(D＝ρ1/ρ2)：M1/M2＝D；‎ ‎(3)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M＝m/n；‎ ‎(4)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA)：M＝NA·m/N；‎ ‎(5)对于混合气体，求其平均摩尔质量，上述计算式仍然成立；还可以用下式计算：＝×a%＋×b%＋×c%……，a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。‎ ‎1．工业上将氨气和空气的混合气体通过铂－铑合金网发生氨氧化反应，若有标准状况下V L氨气完全反应，并转移n个电子，则阿伏加德罗常数(NA)可表示为(　　)‎ A. B. C. D. 答案　D 解析　根据反应4NH3＋5O24NO＋6H2O，当有标准状况下V L NH3完全反应时，NH3的物质的量为 mol，转移电子的物质的量为 mol，已知在此反应中转移电子数为n，则n＝×NA，所以，NA＝，故选D。‎ ‎2．三个密闭容器中分别充入N2、H2、O2三种气体，以下各种情况下排序正确的是(　　)‎ A．当它们的体积和温度、压强均相同时，三种气体的密度：ρ(H2)>ρ(N2)>ρ(O2)‎ B．当它们的温度和密度都相同时，三种气体的压强：p(H2)>p(N2)>p(O2)‎ C．当它们的质量和温度、压强均相同时，三种气体的体积：V(O2)>V(N2)>V(H2)‎ D．当它们的压强和体积、温度均相同时，三种气体的质量：m(H2)>m(N2)>m(O2)‎ 答案　B 解析　由pV＝nRT得p＝RT(m、T、V、p、R相等)，ρ与M成正比，故ρ(O2)>ρ(N2)>ρ(H2)，A项错误；pV＝nRT⇒p＝RT，p与M成反比，故p(H2)>p(N2)>p(O2)，B项正确；pV＝nRT⇒pV＝RT，V与M成反比，故V(H2)>V(N2)>V(O2)，C项错误；pV＝nRT⇒pV＝RT，m与M成正比，故m(O2)>m(N2)>m(H2)，D项错误。‎