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0.3.2气体体积与阿伏伽德罗定律.md

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0.3.2 气体体积与阿伏伽德罗常定律

①物质的量n 💗 气体体积m 💗 摩尔体积Vm

::: tip   标准状况下(0℃,101.3kPa)1mol 任何气体的体积均为22.4L,该气体可以是单一气体也可以是混合气体,只要其物质的量之和为 1mol,那么其体积均为22.4L。例如:标况下, 1mol CO₂的体积是22.4L;标况下,0.2mol O₂ 和 0.8mol CO₂ 混合起来的体积也为22.4L。
  因为影响气体体积的因素是气体分子数和分子间距离(分子自身的大小相较于分子间距离可以忽略不计),而影响分子间距离的因素有温度和压强。所以,当气体分子数、温度、压强确定的时候,气体的体积也是固定的。

  公式为:n=V/Vm.

【注意】:n表示物质的量,单位为mol;V表示气体体积,单位为L;Vm 表示气体摩尔体积,单位为L·mol⁻¹ ,在标况下该值为22.4,若非标况,则是其他数值.

  Attention:该公式适用情况,①标况;②标况下是气态的物质
  (例如常见的 H₂O、酒精、苯、CCl₄、CHCl₃、SO₃、HF等物质在标况下不是气态)。 :::

题组一:影响气体体积的因素

选择题1.

下列说法错误的是
A.物质的聚集状态的不同,主要是构成物质的分子的大小不同
B.相同质量的 O₂ 和 O₃ 具有相同数目的氧原子
C.决定 1mol 气体体积大小的主要因素是气体分子间的平均距离
D.25℃,1.01×10⁵Pa,64g SO₂中含有的原子数为3NA

::: details 答案 A :::

选择题2.

下列关于决定物质体积的因素的说法不正确的是
A.物质的体积取决于粒子数目、粒子大小和粒子间距
B.同温同压下,1mol 任何物质所占有的体积均相同
C.相同条件下,分子数相同的任何气体都具有相同体积
D.等质量的 H₂,压强越小、温度越高,气体所占体积越大

::: details 答案 B :::

选择题3.

能够影响16g甲烷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.气体的压强

::: details 答案 C D :::

选择题4.

将1L乙酸与1L蒸馏水充分混合后,得到的溶液体积
A.大于2L
B.小于2L
C.等于2L
D.无法确定

::: details 答案 B :::

选择题5.

下列说法不正确的是
A.标准状况下(0℃,101kPa),x 个氧气分子的体积是 aL,1个氧气分子体积为 a/x L
B.酒香不怕巷子深,说明分子不断地运动
C.水通电后生成氢气和氧气,说明在化学变化中分子可以再分
D.25m³ 的石油气可以装入 0.024m³ 的钢瓶中,说明分子之间有间隔

::: details 答案 A :::

选择题6.

决定气体体积的主要微观因素是
A.气体分子的数目和分子本身的大小
B.气体分子的质量和分子本身的大小
C.气体分子本身的大小和分子间的平均距离
D.气体分子的数目和分子间的平均距离

::: details 答案 D :::

题组二: 气体摩尔体积

选择题1.

下列物理量单位不正确的是
A.物质的量:mol
B.摩尔质量:g·mol⁻¹
C.气体摩尔体积: mol·L⁻¹
D.阿伏伽德罗常数: mol⁻¹

::: details 答案 C :::

选择题2.

标准状况下气体摩尔体积约为,对其含义表述正确的是
A.1mol N₂ 的体积约为22.4L
B.标准状况下 1mol Fe 的体积约为22.4L
C.标准状况下1mol任何气体的体积约为22.4L
D.影响气体体积的主要因素是分子本身的大小

::: details 答案 C :::

选择题3.

标准状况下,任何气体的体积都约为22.4升,“标准状况”指温度和压强分别为
A.0℃,101Pa
B.25℃,101Pa
C.0℃,101kPa
D.25℃,101kPa

::: details 答案 C :::

选择题4.

下列说法正确的是
A.1mol 固体或液体的体积主要由微粒间距离决定
B.1mol 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·mol⁻¹
D.就微粒间的距离而言,气体比固体或液体更易受温度、压强影响

::: details 答案 D :::

选择题5.

下列说法正确的是
A.在25℃,1.01×10⁵Pa时,22.4LN₂ 所含的原子数为2NA
B.1mol H₂ 和O₂ 的混合气体在标准状况下的体积约22.4L
C.非标准状况下,1mol任何气体的体积不可能为22.4L
D.NA个CO₂ 的质量为44g·mol⁻¹

::: details 答案 B :::

选择题6.

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·mol⁻¹
C.1 mol 气体体积为 22.4L,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

::: details 答案 A :::

选择题7.

下列几乎不影响气体体积的是
A.温度    B.压强   C.微粒数目    D.微粒直径

::: details 答案 A :::

选择题8.

标准状况下,11.2L O₂的质量约为

A.16g    B.32g    C.64g    D.8g

::: details 答案 A :::

选择题9.

下列叙述正确的是
A.6.02×10²³ 叫做阿伏加德罗常数
B.摩尔(mol)是物质的量的单位
C.H₂SO₄ 的摩尔质量(M)是98
D.气体摩尔体积(Vm)是指1mol任何气体所占的体积都约为 22.4L

::: details 答案 B :::

选择题10.

下列叙述正确的是
A.标准状况下,1 mol Fe 体积约为 22.4 L
B.标准状况下,1 mol SO₂ 体积约为 22.4 L
C.标准状况下,18 g H₂O 的体积约为 22.4 L
D.标准状况下,H₂ 的摩尔体积约为 22.4 L

::: details 答案 B :::

选择题11.

有一种气体的质量是14.2g,体积是4.48升(标准状况下),该气体的摩尔质量是

A.28.4    B.28.4 g·mol⁻¹   C.71   D.71 g·mol⁻¹

::: details 答案 D :::

选择题12.

某同学设计实验确定 Al(NO₃)₃·xH₂O 的结晶水数目。将Al(NO₃)₃·xH₂O加热发生反应4Al(NO₃)₃·xH₂O = 12NO₂↑ + 2O₂↑ + 2Al₂O₃ + 4H₂O,测得生成 3.24g H₂O 和336mL O₂ (标准状况)。则x等于

A.4.5   B.4   C.6   D.9

::: details 答案 D :::

题组三:计算填空

计算填空1.

回答下列问题:

(1)标准状况下33.6L H₂ 中,所含质子个数是_______。

(2)所含电子的物质的量为 4mol 的H₂,标准状况下的体积是_______。

(3)标准状况下,4.8g甲烷(CH₄)所占的体积为_______L,它与标准状况下_______L硫化氢(H₂S)含有相同数目的氢原子。

(4)标准状况下,16gO₂ 与14g N₂ 的混合气体所占的体积是_______。

(5)9.03×10²³ 个 NH₃ 含_______mol 氢原子,_______mol质子,在标准状况下的体积约为_______L。

(6)标准状况下,若6.72L O₃ 含有 m 个氧原子,则阿伏加德罗常数的值可表示为_______(用含m的式子表示)。

::: details 答案 (1)3NA   (2)44.8L   (3) 6.72 13.44  (4)22.4L   (5) 4.5 , 15 , 33.6   (6) 10m/9 :::

计算填空2.

完成下面问题

(1)同温同压下的两个容积相同的容器中分别装有O₂和 O₃ 气体,则两瓶气体中分子数之比是_________,质量之比是__________。

(2)下列所给出的几组物质中:标准状况下体积最大的是_______。(填序号)
① 1g H₂; ② 2.408×10²³ 个CH₄;③ 10.8g H₂O; ④ 标准状况下6.72L CO₂

(3)在紫外线作用下,氧气可转化为臭氧: 3O₂=2O₃,低空臭氧的浓度过高时对人体有害,因此要尽量避免在阳光强烈照射的中午前后进行户外活动。1.6g O₂ 和O₃ 的混合气体中含有氧原子的数目为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。O₂ 与 O₃ 的关系是____________。

(4)相同条件下,气体A相对与氢气的相对密度为14,则该气体的摩尔质量为_____________。

(5)在标准状况下15g CO 与 CO₂ 的混合气体,体积为 11.2 L。该混合气体中 CO 与CO₂ 的物质的量比为________________。

::: details 答案 (1)1∶1 2∶3   (2)①   (3)0.1 NA 互为同素异形体   (4)28g/mol   (5)7∶1 :::

题组四:阿伏伽德罗定量及推论

练习1.

下列叙述正确的是
①标准状况下,0.2mol 任何物质的体积均为4.48L
②若1mol 气体的体积为22.4L,则它一定处于标准状况下
③标准状况下,1L CO 和1L H₂O 的物质的量相同
④标准状况下,1g H₂ 和14g N₂ 的体积相同
⑤28g CO的体积为22.4L
⑥两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同
⑦在同温同体积时,气体物质的物质的量越大,则压强越大
⑧同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比

A.①②③④    B.②③⑥⑦⑧    C.④⑦⑧    D.⑤⑥⑦⑧

::: details 答案 C :::

练习2.

下列选项中的物质所含指定原子数目一定相等的是
A.温度和压强不同,相同质量的 N₂O 和 CO₂ 两种气体的总原子数
B.等温等压下,相同体积的 SO₂ 和 SO₃ 气体的总原子数
C.等温等压下,相同体积的 O₂ 和 O₃ 两种气体中的氧原子数
D.温度和压强不同,等体积的 NH₃ 和 PH₃ 两种气体中的氢原子数

::: details 答案 A :::

练习3.

回答下列问题:
(1)同温、同压下,同体积的氨气和硫化氢(H₂S)气体的质量比为_____。

(2)同温、同压下,同质量的氨气和 H₂S 体积比为_____,其中含有的氢原子数目比为_____。

(3)同温、同压下,若氨气和 H₂S 的氢原子数相等,则它们的体积比为_____。

::: details 答案 (1)1∶2   (2)2∶1 , 3∶1   (3)2∶3 :::