阿伏伽德罗定律及其推论
NH3所含原子数相等,则两个容器的体积之比为
________。
(2)若改为H2与NH3质量相等,则两容器的体
积之比为_____________________________。
提示: (1)当原子总数相等时,n(H2)∶n(NH3)=2∶1, 根据T、p相同时,V与n成正比,则V(A)∶V(B)=2∶1。 (2)H2与NH3质量相等时, n(H2)∶n(NH3)= M(NH3)∶M(H2)=17∶2, 根据T、p相同时,V与n成正比,则V(A)∶V(B)=17∶2。
在标准状况下,1mol任何气体的体积都约是22.4升
1、有关气体体积的计算
请列出标准状况下求算气体体积可能的方法:
1、V=m/ ρ 2、V=n×Vm (V=m/M×Vm V=N/NA×Vm)
标准状况下,Vm =22.4L/mol
2.有关气体摩尔体积的计算 :
请大家以物质的量(n)为中心,总结一下 有关气体的体积(V)、质量(m)以及分 子个数(N)之间的关系:
气体摩尔体积(二)
阿伏加德罗定律及其推论
气体摩尔体积
定义:单位物质的量的 气体所占的体积 Vm=V/n 单位:L/mol
[注意]
★ 气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它与 温度和压强有关
★ 气体摩尔体积只适用于气态物质,对于固态 物质和液态物质来讲,都是不适用的。
★ 标准状况下气体摩尔体积约为22.4L/mol (标准状况:T=0 ℃,P=101KPa)
[例2] 在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3 气体,当这两个容器内气体的温度和密度相等时,下列说
法正确的是
()
A.两种气体的压强相等
B.O2比O3质量小 C.两种气体的分子数目相等
D.两种气体的氧原子数目相等
[解析] 两容器内的气体体积、密度相同,由 m=ρV 可 知 m(O2)=m(O3),根据 n=Mm可知 n(O2)>n(O3),同温同体积 时,气体的压强与气体的物质的量成正比,即pO2=nO2,
5. 气体的相对分子质量(M)的计算
(1)已知标准状况下气体密度ρ标
M= ρ标 . 22.4
(2)已知两种气体的相对密度D
M(A)=D . M(B)
(3)混合气体的平均相对分子质量(M)
M=
m总 n总
=
n1. MA+ n2. MB n1+n2
M = MA . a% + MB . b%
(a%, b%为混合气体组分A, B的体积分数或 物质的量分数)
A.质量 B.原子总数 C.密度D.分子数
气体状态方程:PV=nRT 由:n=m/M 及 m=ρV
推论:PM=ρRT
另外 m 与 V、M 与 Vm 的关系为:
÷ρ
质量(m)
体积(V)
×ρ
÷ρ 摩尔质量(M) × ρ
摩尔体积(Vm)
即: M = Vm × ρ m=V×ρ
例题一:
在标准状况下,测得1.92g 的某气体的体积 为672ml。计算该气体在此条件下的相对分子质 量。
例题讲析
已知氮气和氨气的混合气体在标准状况 下的密度为1g/L,求混合气体的平均相 对分子质量。
解析:混合气体的平均摩尔质量为: 1g/L×22.4L/mol=22.4g/mol
故混合气体的平均相对分子质量为22.4。
【练习4】 标准状况下CO和CO2的混和气
体 5g 所占体积为 3. 36L。求CO的质量、CO2 的体积及混和气体的平均式量。 解:可设 CO 的物质的量为 x mol,CO2 的物质 的量为 y mol,则有:
A.3∶2
Bபைடு நூலகம்1∶3
C.2∶3
D.1∶2
【规范解答】选A。1 mol H2含氢原子2 mol,1 mol NH3 含氢原子3 mol,若H2和NH3所含氢原子数相等,则H2和 NH3的物质的量之比为3∶2,同温同压下气体的体积比等 于其物质的量之比,两个容器的体积比是3∶2。
【互动探究】(1)若改为A容器中H2与B容器中
解法一:在标况下,该气体的密度为
ρ= m / V = 1.92g / 0.672 L
=2.86 g/L
则有:M = ρVm = 2.86 g/L × 22.4 L/mol
= 64.1 g/mol
例题一:
解法二
在标准状况下,测得1.92g 的某气体的体积 为672ml。计算该气体在此条件下的相对分子质 量。 解法二:在标况下,该气体的物质的量为
本节小结:
1. 在标准状况下,1 mol 任何气体的体积都约为
22.4L,此体积称为气体摩尔体积 。用Vm表示
单位: 升/摩
符号:L/mol
2. 物质的量(摩) =
标准状况下气体体积(升) 气体摩尔体积(升/摩)
符号表示: n = V / Vm 3.阿伏加德罗定律及推论
同温同压下,相同体积的任何气体都含有相 同数目的分子数。
同温、同压下,气体的体积与物 质的量成正比 温度、体积相同的气体,压强与 物质的量成正比
相同 条件 n、T 相同
T、p 相同 T、p、V
相同
公式 pp12=VV21 ρρ12=MM12 MM12=mm12
结论 语言叙述
物质的量相等、温度相同的气体, 其压强与体积成反比 同温、同压下,气体的密度与其摩 尔质量成正比 同温、同压下,体积相同的气体, 其摩尔质量与质量成正比
n = V / Vm = 0.672 L / 22.4 L/mol =0.03 mol
故它的摩尔质量为:
M = m / n = 1.92 g / 0.03 mol
=64.1 g/mol 答:略
4、阿伏加德罗定律的推论
相同条件 T、p 相同 T、V 相同
公式 nn12=VV12 pp12=nn12
结论 语言叙述
pO3 nO3 故 p(O2)>p(O3),A、B 错误;气体的分子数与气体的物质的 量成正比,则 N(O2)>N(O3),C 错误;因为 O2 和 O3 都由氧 原子组成,二者质量相等,则两种气体的氧原子数目相同,D 正确。
[答案] D
例3 同温同压下,A容器中H2和B容器中NH3所含 氢原子数相等,则两个容器的体积比是
气体体积 (V) (标准状况)
÷M
质量(m)
×M
物质的量 (n)
微粒数 ( N )
讨论:
1、从n=N/NA,得到 微观粒子数与物质的量成正比
2、那么从n=V/Vm,我们也可以得出: 相同条件下,气体的体积与其物质的量成正比,
相同条件下,相同体积的任何气体都含有 相同的物质的量
3、综合两式,得到:
相同条件下,相同体积的任何气体都 含有相同数目的分子数.
3、阿伏加德罗定律:
1定义、在相同条件(同温同压)下,相同体 积的任何气体含有相同的分子数。
2、数学表达式
相同条件下: V1/V2 = N1/N2
注意: (1)“三同”定“一同”。 (2)适用于气态物质。既适用于单 一气体,又适用于混合气体。
例1.标准状况下两个容积相等的贮气瓶,一个
装的有(DO)2,另一个装有CH4,两瓶气体具有相同
V1 / V2 = N1 / N2 = n1 / n2
(28 g/mol) x + (44 g/mol) y = 5 g …… ①
( x + y) × 22.4L/mol = 3.36L …… ②
由两个方程有:x = 0.1mol ,y = 0.05mol
所以:m(co) = nM = (0.1 × 28) = 2.8 g V(co2) = nVm= (0.05 × 22.4) L= 1.12 L M(平均)= 5 g/(0.1+0.05)mol = 33.3 g/ mol