第2课时 气体摩尔体积一、气体摩尔体积1．决定物质体积大小的因素(1)物质体积大小的影响因素(2)粒子数目相同物质的体积关系2．图解气体摩尔体积3．标准状况下气体体积的计算(1)计算关系①气体的物质的量n ＝V 22.4mol ； ②气体的摩尔质量M ＝V m ·ρ＝22.4ρ g·mol －1； ③气体的分子数N ＝n ·N A ＝V 22.4·N A； ④气体的质量m ＝n ·M ＝V 22.4·M g 。

(2)计算填空34．0 g 氨气的物质的量是________，标准状况下氨气的体积是________，所含的氨气分子数是________。

答案 2.0 mol 44.8 L 1.204×1024解析 根据气体相关计算公式n ＝m M ＝N N A ＝V 22.4(标准状况)可知：n (NH 3)＝34.0 g 17 g·mol －1＝2.0 mol 。

V (NH 3)＝n (NH 3)·V m ＝2.0 mol ×22.4 L·mol －1＝44.8 L 。

N (NH 3)＝n (NH 3)·N A ＝2.0 mol ×6.02×1023 mol －1＝1.204×1024。

(1)标准状况下的气体摩尔体积(2)计算公式n ＝m M ＝N N A ＝V 22.4(标准状况) 例1 下列叙述正确的是( )A ．1 mol 任何气体的体积都为22.4 LB ．1 mol 任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4 LC ．只有在标准状况下，气体摩尔体积才约为22.4 L·mol －1 D ．标准状况下，22.4 L 任何气体的物质的量都是1 mol答案 D解析 A 中没有指明该物质所处温度、压强；B 中没有指明该物质的状态；C 中在非标准状况下，气体的摩尔体积也可能是22.4 L·mol －1；选项D 正确。

例2 设N A 表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是( )A ．常温常压下，11.2 L CO 2所含的原子数为1.5N AB ．常温常压下，48 g O 3含有的氧原子数为3N AC ．标准状况下，22.4 L H 2O 所含分子数为N AD ．标准状况下，22.4 L H 2所含原子数为N A答案 B解析 常温、常压(非标准状况)下11.2 L CO 2的物质的量不是0.5 mol ，所含原子数不是1.5N A ；48 g O 3的物质的量为1 mol ，所含氧原子数为3N A ；标准状况下H 2O 为液态，不能应用气体摩尔体积计算其物质的量；标准状况下22.4 L H 2的物质的量为1 mol ，所含氢原子数为2N A 。

思维启迪——使用“22.4 L·mol －1”要“三看”(1)看所处条件：必须为标准状况。

非标准状况下，1 mol气体的体积不一定是22.4 L。

(2)看物质状态：必须为气态。

如标准状况下水、酒精、四氯化碳等为非气体物质。

(3)看数值单位：单位是L·mol－1，而不是L；数值“22.4”为近似值。

二、阿伏加德罗定律1．气体体积与物质的量关系的实验探究(1)实验观察电解水的实验装置如下图所示：由图可知：A试管中收集到的气体是氢气，B试管中收集到的气体是氧气，二者的体积之比是2∶1。

(2)计算推理若有1.8 g水电解，产生氢气的质量为0.2 g，物质的量为0.1 mol；产生氧气的质量为1.6 g，物质的量为0.05 mol；二者物质的量之比为2∶1。

(3)相关结论①同温同压下，气体的物质的量之比等于体积之比。

②同温同压下，1 mol的不同气体，其体积相同。

2．阿伏加德罗定律(1)定律内容：同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同的分子数。

(2)特别提示：①阿伏加德罗定律适用于任何气体，包括混合气体，不适用于非气体；②同温、同压、同体积、同分子数，共同存在，相互制约，且“三同定一同”；③标准状况下的气体摩尔体积是阿伏加德罗定律的一个特例。

(3)有关推论：①同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比；②同温同体积时，气体的压强之比等于其物质的量之比；③同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比；④同温同压下，同体积的任何气体的质量之比等于其摩尔质量之比。

例3下列叙述正确的是()A．同温同压下，相同体积的物质，其物质的量必然相等B．任何条件下，等物质的量的氧气和一氧化碳所含的分子数必然相等C．1 L一氧化碳气体一定比1 L氧气的质量小D．同温同压下，等体积的物质所含的分子数一定相等答案 B解析只有气体物质才符合阿伏加德罗定律——在同温同压下，具有相同体积的气体的物质的量相等；具有相同物质的量的两种由分子构成的物质具有相同的分子数；因温度、压强不能确定，1 L 一氧化碳和1 L 氧气的物质的量大小不能确定，二者的质量大小无法比较。

例4同温同压下，1 mol氢气与1 mol氧气，它们的()A．质量相同，体积不同B．分子数相同，质量不同C．体积相同，分子数不同D．体积相同，原子数不同答案 B解析同温同压下，物质的量相同的氢气和氧气，其分子数和体积都相同；它们都是双原子分子，含有的原子数也相同；它们的摩尔质量不同，其质量一定不同。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)标准状况下，气体摩尔体积为22.4 L()(2)标准状况下，阿伏加德罗常数个四氯化碳分子的体积约为22.4 L()(3) 1 mol某气体的体积若为22.4 L，该气体必定处于标准状况下()(4)标准状况下，1 mol氢气和氮气的混合气体的体积约为22.4 L()(5) 1 mol一氧化碳和1 mol氧气所含的分子数相同，体积也相同()(6)同温同压下，同体积的物质所含的分子数一定相等()(7)同温同压下，1 mol(或分子数相同的)任何气体的体积相同()(8)相同体积的密闭容器中，1 mol氮气比2 mol氧气产生的压强小()(9)标准状况下，16 g氧气与2 g氢气的体积比是1∶2()(10)标准状况下，1 g氢气的体积大于10 g氧气的体积()答案(1)×(2)×(3)×(4)√(5)×(6)×(7)√(8)×(9)√(10)√2．同温同压下，若两种气体所占体积不同，其主要原因是()A．气体分子的大小不同B．气体分子间平均距离不同C．气体的物质的量不同D．气体的摩尔质量不同答案 C解析同温同压下，气体分子间的平均距离相同，其体积大小取决于气体物质的量的大小。

3．下列说法正确的是()A ．22.4 L 氧气中含有N A 个氧气分子B ．标准状况下，0.5 mol 水的体积约为11.2 LC ．44 g 二氧化碳的体积约是22.4 LD ．标准状况下，2 mol 氮气的体积约为44.8 L答案 D解析 A 、C 中都没有指明为标准状况；B 中水为液态，其体积不可能为11.2 L 。

4．下列说法正确的是( )A ．20 ℃、1.01×105 Pa 时，同体积的氧气和氮气含有相同数目的分子数B ．1 mol 气态物质，当体积为22.4 L 时，该气体一定处于标准状况C ．同温同压下，相同体积的氧气和氨气，前者质量小于后者D ．同温同压下，相同体积的任何气体单质所含分子数和原子数都相同答案 A解析 同温同压下，同体积的任何气体含有的分子数相同，所含的原子数不一定相同，选项A 正确， 选项D 错误；在非标准状况时1 mol 气态物质的体积也有可能为22.4 L ，选项B 错误； C 中氧气和氨气的物质的量相同，摩尔质量前者大于后者，质量前者大于后者，选项C 错误。

5．有一份气体样品的质量是14.2 g ，标准状况下的体积为4.48 L ，该气体的摩尔质量是( )A ．28.4 gB ．28.4 g·mol －1C ．71 g·mol －1D ．14.2 g·mol －1 答案 C解析 该气体的物质的量＝4.48 L÷22.4 L·mol －1＝0.2 mol ，其摩尔质量＝14.2 g÷0.2 mol ＝71 g·mol －1。

6.如果a g 某气体中含有的分子数为b ，则c g 该气体在标准状况下的体积是(式中N A 为阿伏加德罗常数的值)( )A.22.4ab cN A LB.22.4bc aN A LC.22.4ac bN A LD.22.4b acN AL 答案 B解析 设该气体的摩尔质量为M ，则a g·N A mol －1M ＝b ，所以M ＝aN A bg·mol －1。

c g 该气体在标准状况下的体积为c g aN A bg·mol －1×22.4 L·mol －1＝22.4bc aN A L 。

7．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 同温同压下，等体积的氮气、氧气的混合气体和一氧化氮，其物质的量和所含的分子数相等，所含的原子数相等(气体分子均为双原子分子)；其质量和密度不一定相等，摩尔质量不一定相等(左瓶中氮气与氧气的物质的量之比不一定为1∶1)。

8．同温同压下，等质量的氧气和二氧化碳相比较，下列叙述正确的是( )A ．质子数之比为1∶1B ．密度比为11∶8C ．物质的量之比为8∶11D ．原子个数比为1∶1答案 A解析 同温同压下，等质量的氧气和二氧化碳，其物质的量之比与相对分子质量成反比(44∶32)，密度比等于相对分子质量之比(32∶44)，质子数之比为(44×16)∶(32×22)，原子个数比为(44×2)∶(32×3)。

9．下列说法正确的是( )A ．11.2L 甲烷中含有的原子数目为2.5N AB ．2gCa 2+离子含有1.8 N A 个电子C ．含有N A 个氢分子的氢气，其体积为22.4LD ．在标准状况下，11.2LN 2的质量是14 g 答案 D10．在同温同压下，某气体与氧气质量相同，体积之比为2：1，则该气体的式量为( )A ．64B ．44C ．28D ．16答案 D11．现有m g 某气体，它由双原子分子构成，它的摩尔质量为M g·mol －1。

若阿伏加德罗常数的值用N A 表示，则：(1)该气体的物质的量为________。

(2)该气体所含原子总数为________。