空气平均摩尔质量
相对密度与混合气体摩尔质量的关系
相对密度与混合气体摩尔质量的关系相对密度与混合气体摩尔质量的关系相对密度是指某种气体相对于空气的密度，它是气体密度与空气密度的比值。
相对密度是气体的一种重要物理量，它可以用来描述气体的性质和特征。
相对密度与混合气体摩尔质量之间存在着一定的关系。
混合气体的摩尔质量是指混合气体中各种气体分子的摩尔质量之和。
混合气体的摩尔质量越大，相对密度就越大。
这是因为相对密度是气体密度与空气密度的比值，而气体密度与摩尔质量成正比，空气密度与温度和压力有关。
因此，混合气体的摩尔质量越大，气体密度就越大，相对密度也就越大。
相对密度与混合气体摩尔质量之间的关系可以用下面的公式来表示：相对密度 = 混合气体摩尔质量 / 空气摩尔质量其中，空气摩尔质量为28.96 g/mol，是空气中各种气体分子的摩尔质量之和。
举个例子，假设有一个混合气体，其中包含氧气和氮气，摩尔分数分别为0.2和0.8。
氧气的摩尔质量为32 g/mol，氮气的摩尔质量为28 g/mol。
混合气体的摩尔质量可以通过下面的公式来计算：混合气体摩尔质量= 0.2 × 32 + 0.8 × 28 = 28.8 g/mol因此，这个混合气体的相对密度可以通过下面的公式来计算：相对密度= 28.8 / 28.96 ≈ 0.994这个结果表明，这个混合气体的相对密度略小于1，说明它比空气轻一些。
总之，相对密度与混合气体摩尔质量之间存在着一定的关系。
混合气体的摩尔质量越大，相对密度就越大。
相对密度是气体的一种重要物理量，它可以用来描述气体的性质和特征。
在实际应用中，人们可以通过测量相对密度来确定混合气体的成分和性质，这对于工业生产和科学研究都具有重要的意义。
不同压力下气体的计算
方法一用气体方程：pV=nRT式中p为压强，V为体积，n为摩尔数，R为常量，T为绝对温度。
而n=M/Mmol，M为质量，Mmol为摩尔质量。
所以pV=MRT/Mmol而密度ρ=M/V所以ρ=pMmol/RT方法二温度在1~1000之间时，可以近似认为是理想气体，可以根据理想气体的状态方程：PV=mRgT式中p为压力，V为体积，m为质量，Rg为气体常数，T为绝对温度空气的气体常数Rg=0.287 J/g.k=287 J/kg.k（标准适用）摩尔气体常数R=8.314411 J/mol.k摩尔体积Vm=22.41383*10-3m3/mol空气的摩尔质量Mmol=28.97g/ mol空气的标准密度ρ= 1.294kg/m3空气的标准比体积V= 0.7737 m3/kg1.物质的量=微粒数/阿伏伽德罗常数(n=N/NA)2.物质的量=物质的质量/物质的摩尔质量（n=m/M)3.物质的量=气体的体积/气体的摩尔体积（n=V/Vm)4.c=1000mL/Lρ(密度) w / M注：n（mol）：物质的量；N：微粒数；V(L)：物质的体积；M(g/mol）：摩尔质量；w%：溶液中溶质的质量分数质量百分浓度=溶质质量/溶液质量*100%物质的量浓度计算公式密度单位编辑g/cm^3物质的量浓度计算公式物质的量浓度单位编辑mol/L6.c(浓溶液)·V(浓溶液)=c(稀溶液)·V(稀溶液) 用浓溶液配制稀溶液时使用在稀释溶液时，溶液的体积发生了变化，但溶液中溶质的物质的量不变，即在溶液稀释前后，溶液的物质的量相等。
7.c混·V混=c1·V1+c2·V2+……+cn·Vn（有多少种溶液混合n就为几）8.同温同压时V1/V2=n1/n2=N1/N2 正比同温同体积P1/P2=N1/N2=n1/n2 正比同压同物质的量V1/V2=T1/T2 正比同温同物质的量V1/V2=P2/P1 反比同体积同物质的量P1/P2=T1/T2 正比同温同压同体积m1/m2=Mr1/Mr2=M1/M2 正比同温同压同质量V1/V2=p1/p2=M2/M1 反比同温同体积同质量p1/p2=Mr1/Mr2=M2/M1 反比同温同压密度1/密度2=Mr1/Mr2=M1/M2 正比9.n、V、Vm、N、NA、m、M、c的关系n=m/M=N/NA=V/Vm=cVPS：V----体积p------压强T-----温度n ------物质的量N ----分子数Mr----相对分子质量M------摩尔质量m-----质量c------物质的量浓度9.关于物质的量浓度与质量分数的转化（推导和演化）C=ρ·ω·1000/M其中，C：物质的量浓度（单位mol/L)ω：溶液的密度，（形式为质量分数，<1)ρ：密度，（单位g/mL）M：物质的摩尔质量，（单位g/mol）c=n/Vn（溶质的物质的量）=ω*m（溶液质量）/Mm（溶液质量）=ρ· Vm(溶液溶质的质量)=ω（质量分数）·ρ（密度）·V 故，n（溶质的物质的量）=ω·ρ·V / Mc= n/V=（ω·ρ· V /M) / V=ω·ρ· V /M V=ω·ρ/M若密度ρ单位为1000kg/m^3（国际单位）=1 g/cm^3.2、有关溶液稀释和浓缩的计算V1ρ1×ω1= V2ρ2×ω2 (溶质的质量守恒)C1V1=C2V2 (溶质的物质的量守恒)3、有关两种不同浓度溶液混合的计算C3V3 =C1V1+C2V2 （混合前后溶质的物质的量总和不变）。
湿空气的摩尔质量
湿空气的摩尔质量湿空气是指空气中含有水分子的气体混合物。
水分子作为主要组成部分之一，对湿空气的性质和特性有着重要的影响。
湿空气的摩尔质量是指单位摩尔湿空气的质量，它不仅取决于空气中的气体成分，还与空气中的水分子含量有关。
空气是由氮气、氧气、氩气等多种气体组成的混合物。
这些气体分子的质量可以通过查阅相关数据得到。
例如，氮气的摩尔质量为28.0134 g/mol，氧气的摩尔质量为31.9988 g/mol，氩气的摩尔质量为39.948 g/mol。
将这些气体的质量按照其在空气中的比例加权求和，即可得到单位摩尔空气的质量。
然而，湿空气中含有水分子，而水分子的摩尔质量为18.0153 g/mol。
因此，在计算湿空气的摩尔质量时，还需要考虑水分子的质量。
水分子的含量可以通过湿度来表示，湿度是指空气中水分子的质量与单位体积空气的质量之比。
根据湿度的不同，湿空气的摩尔质量也会有所变化。
举个例子来说，假设空气中的氮气、氧气和氩气的摩尔比分别为78.08%、20.95%和0.93%，湿度为50%。
根据这些数据，可以计算出单位摩尔湿空气的质量。
首先，将氮气、氧气和氩气的摩尔质量分别乘以其摩尔比，然后相加，得到非水分子的质量。
再将水分子的摩尔质量乘以湿度，得到水分子的质量。
最后，将非水分子的质量和水分子的质量相加，即可得到单位摩尔湿空气的质量。
需要注意的是，湿空气的摩尔质量在不同的湿度条件下会有所变化。
湿度越高，水分子的含量越多，单位摩尔湿空气的质量也越大。
因此，在实际应用中，需要根据具体的湿度值来计算湿空气的摩尔质量。
湿空气的摩尔质量在许多领域都有着重要的应用。
例如，在气象学中，湿空气的摩尔质量对气象参数的计算和预测具有重要意义。
在工程领域，湿空气的摩尔质量对于空气流动的模拟和计算也具有重要作用。
因此，深入了解湿空气的摩尔质量对于理解和应用相关知识具有重要意义。
湿空气的摩尔质量是指单位摩尔湿空气的质量，它不仅受到空气中其他气体成分的影响，还与水分子的含量有关。
平均摩尔质量和十字交叉法(课堂PPT)
2
8
4
20
28
18 9
例2：已知CO、CO2 混合气的平均式量是32，求混 合气中CO 的体积百分数。（75%）
16
二、用组分的气体密度与混合气的密度作十字交叉，求组 分的体积比或体积分数。
例4：标况下，氮气的密度为1.25 g·L-1，C2H6的 密度为1.34 g·L-1，两种气体混合后，其密度为 1.30 g·L-1，求混合气中氮气和乙烷的体积比
1 2
=
M1 M2
例、在标准状况下，空气的平均式量为29，相同条 件下的下列气体密度比空气密度大的是（ ①③④）
①CO2 ②H2 ③Cl2 ④HCl ⑤N2
3
平均摩尔质量：
例、某混合气体含2摩尔氧气和8摩尔 氮气，求其平均式量。 解：
答：混合气体的平均式量为28.8 。
4
在平时的学习中，我们经常提到空气的平均 相对分子质量为29，而空气的体积组成为：N2：78%， O2：21%，Ar：0.94%，CO2：0.04%，H2：0.02%。请大 家讨论如何根据各成分的体积分数求得空气的平均相 对分子质量？ 分析：对于混合气体而言，其平均相对分子质量在数值 上应该等于混合气体的平均摩尔质量，由M=m/n可知：
1.由8gO2和28gN2组成的混合气体的平均相对分子质量 是多少？
28.8
2.相同条件下，氮气和氧气以1:3体积比混合，求混合 气体的平均相对分子质量。
31
3.已知二氧化碳和氧气的混合气体其平均相对分子质 量为36，求二氧化碳和氧气的体积比。
1:2
7
4、 碳酸铵受热分解产生气体分别是氨气，二氧化碳 和水蒸气。求： （1）碳酸铵完全分解后所得的混合气体的平均相对 分子质量。 （2）所得的混合气体的密度是相同条件下氢气密度 的多少倍？
标况下空气的摩尔质量
标况下空气的摩尔质量空气的摩尔质量，这听起来像是科学课上老师最爱说的一个名词，像个穿着白大褂的“牛人”，其实它就藏在我们生活的每个角落。
大家想想，呼吸的每一口空气，里面都有小小的分子在忙碌着，它们就像一群小蚂蚁，穿梭在我们身边，真是让人感到神奇！空气主要是氮和氧，这两个家伙占了空气的绝大部分。
氮占了大约78%，氧气才大约21%，剩下的少得可怜，像是个小配角，充其量就只占1%多一点。
说到摩尔质量，它其实是指1摩尔的气体所拥有的质量。
用个简单的比喻，假如你想把1摩尔的空气装进一个气球，那这个气球大约会有28.97克，听起来是不是很轻？就像咱们手里的一包糖，虽然看似不重，但里头的内容可真不少呢！我们呼吸的每一口，都是这28.97克的摩尔质量在发挥着大作用，帮助我们保持生命。
想象一下，如果空气的摩尔质量大了，我们的肺会不会有点吃不消呢？有趣的是，这个摩尔质量在不同的环境下也会变得不同。
就好像你在海边和高山上呼吸的感觉完全不同。
在高山上，空气稀薄，氧气含量低，你得费点力气才能吸到“饱满”的空气。
这就像你在商场里追打打折商品，满心期待，结果发现只有几件能买到，心里那个失落啊！摩尔质量的变化也在提醒我们，科学真的是无处不在，呼吸之间也藏着大智慧。
空气的摩尔质量对气象、环境都有着重要影响。
你想想，气候变化，全球变暖，这些都跟大气中的成分有着千丝万缕的关系。
就像一盘大杂烩，里面的每种配料都影响着最后的味道。
气象学家们可不简单，天天琢磨这些摩尔质量的变化，试图预测未来的天气，就好像在破解一个巨大的密码，每一次研究都是一次新发现。
不仅如此，空气的摩尔质量还跟我们日常生活息息相关。
车子在路上飞驰，飞机在空中翱翔，都是跟摩尔质量脱不了干系。
你在开车时，发动机工作时需要的空气量也是根据摩尔质量来调整的。
就像厨师在做菜时，得精确控制食材的分量，才能保证味道正宗。
科学家们甚至可以利用这些数据来改善空气质量，减少污染，让我们呼吸得更舒畅，真是太贴心了。
测量空气摩尔质量的一种新方法
第33卷第5期2020年10月Vol.33No.5Oct.2020大学物理实验PHYSICAL EXPERIMENT OF COLLEGE文章编号:1007-2934（2020）05-0020-04测量空气摩尔质量的一种新方法高月科，刘艳峰,刘兴龙（延安大学物理与电子信息学院，陕西延安716000）摘要：介绍了一种测量空气摩尔质量的新方法,以声速测量仪测量某一温度下的声速值为基础，通过推导声速与空气摩尔质量之间的关系，间接测量出了空气摩尔质量。
此方法测量原理简单，操作方便，测量结果与标准值相比,相对误差较小，说明该方法确实可行。
关键词：声速;测量;空气摩尔质量中图分类号：O4-33文献标志码：A D0l：10.14139/22-1228.2020.05.005摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量⑴。
空气属于混合气体，主要由氧气、氮气、二氧化碳等气体组成。
所以通常所说的空气的摩尔质量指的是组成空气的各种气体分子的摩尔质量的平均值（取平均时,按其丰度,计及权重进行平均）［2］。
干燥空气的摩尔质量在数值上约为28.9634g/mol,是一个平均数值。
在科研和实验中通常利用化学实验的方法来测量空气摩尔质量,而测量空气摩尔质量的物理实验方法较少。
声波是在介质中传播的一种机械波，其振动状态的传播是通过介质各点间的弹性力来实现的，因此波速决定于介质的状态和性质。
对于声波特性的测量（如频率、波速、波长、声压衰减、相位等）是声学应用技术中的主要内容;特别对声速的测量，了解被测介质特性或状态的变化具有重要意义。
在物理实验中，进行声速测量一般采用超声波,这是因为超声波具有定向好、波长短的特点。
采用的方法一般为干涉法和相位法［3］。
本文首先利用声速测量实验仪对空气中的声速进行了测量,分别利用了共振干涉法与相位比较法，然后依据声速与比热容比、摩尔气体常量之间的关系，间接得出空气的摩尔质量，并且与标准值进行比较。
下面主要介绍实验仪器、测量原理、测量方法以及最终的测量结果。
摩尔质量的 5种求法
则混合气体的平均摩尔质量是
。
M混＝M1×a%＋M2×b% =28 ×
2 3
+ 44 ×
1 3
=33.33
有关混合气体平均摩尔质量的计算
例3：将（NH4)2CO3固体加热，完全分解后计算在 1500C时所得混合
气体的平均摩尔质量 24 g·m。ol-1
（NH4)2CO3==2NH3 + CO2 +H2O
XCl2的摩尔质量为 13.5 g÷0.1 mol＝135 g·mol－1
X的相对原子质量为 135－35.5×2＝64
摩尔质量的 5种求法
3.根据标准状况下气体的密度(ρ)：M＝22.4×ρ （g/moL）
4.根据气体的相对密度 D＝ρ1 ， D＝
=
ρ2
56 g·mol－1 例2：标况下，某气体的密度为2.5g/L，则该气体的摩尔质量为______。
例：有CO和CO2混合气体，若混合气体的平均摩尔质量为40，则CO
和CO2的物质的量之比是
设X:Y
。
M混＝M1×a%＋M2×b% =28 ×X+XY + 44 ×X+YY =32 解得 X:Y= 1:3
十字交叉法: （对角相差的差值之比 ）
CO 28
4
40
得 X:Y= 4 : 12 =1:3
CO2 44
解： M＝22.4×ρ =22.4 L/mol×2.5g/L=56 g/mol
例3：同温同压时，某气体与H2的气体密度之比是22：1，则该气体 的摩尔质量是 44 g·mol－1 。
解：该气体与H2的相对分子质量之比也为22：1
摩尔质量的5种求法
5. 对于混合物，求其平均摩尔质量，
混合物平均摩尔质量的计算方法及典型实例(18级)
28x+44(0.5-x)=20.4 x=0.1mol,0.5-x=0.4mol n(CO)/n(CO2)=1/4 m(CO)/m(CO2)=0.1 × 28/0.4 ×44=7/44
单位为gmol12mol32gmol8mol28gmol2mol288gmol既混合气体的平均式量为288计算在150碳酸铵分解后的混合气体的平均相对分子质量
混合物平均摩尔质量
1. 概念法：
单位物质的量的混合物所具有的质量叫做平
均摩尔质量。单位为g·mol-1。
M
(混)
m(混) n(混)
例1.某混合气体中含2mol氧气和8mol氮气，求其平均
式量。
M=
2mol×32g/mol+8mol×28g/mol 2mol + 8mol
= 28.8g/mol 既混合气体的平均式量为28.8 。
练习： (1) 计算在150℃，碳酸铵分解后的混合气体的平均 相对分子质量?
(2)相同条件下，氮气和氧气以1：3体积比混合，求 混合气体的平均相对分子质量。
若有两种气体A、B，将ρ(A)与ρ(B)的比值称为A对 B的相对密度，记作D。即：
DB＝
( A) (B)
由气态方程式推出： Mr( A)＝ ( A) Mr(B) (B)
即：Mr(A)＝DB·Mr(B)
例，若以空气为基准，则Mr(A)＝29D（空气）； 若以氢气为基准，则Mr(A)＝2D（H2 ）。
④已知混合物中各组分的物质的量分数(或体积 分数)。
M (混) M ( A) a% M (B) b% M (C) c%
混合气体平均摩尔质量的求算
混合气体摩尔质量（或相对分子质量）的计算（1）物质的量定义法： 总总n m M =（混合总质量除以混合总物质的量）（2）密度法：M 平均＝ρ平均·V m （适用于所有物质，不受物质状态限制），标准状况下气体M ＝ρ平均·22.4L/mol（3）相对密度法：若有两种气体A 、B 将ρ(A)与ρ(B)的比值称为A 对B 的相对密度，记作D ，即 D ＝)()(B A ρρ，由阿伏加德罗定律及推论)()()()(B A B Mr A Mr ρρ＝＝D 得：M(A)＝D ·M(B)。
注意：1、利用相对密度可求气态物质的相对分子质量：M r (A)＝D ·M r (B)。
若以空气为基准，则 M r (A)＝29D （空气）；若以氢气为基准，则M r (A)＝2D （H 2 ）。
2、条件：同温同压下两种气体，即适用于纯净气体，也适用于混合气体。
（4）平均量法：已知混和气体中各组分的物质的量分数（或体积分数），求混和气体的平均相对分子质量。
M 平均＝M(A)·n(A)％＋M(B)n(B)％＋……M 平均＝M(A)·V(A)％＋M(B)·V(B)％＋……例 等物质的量的CO 、H 2的混和气，气体的平均相对分子质量Mr.解：平均相对分子质量在数值上等于平均摩尔质量，按照摩尔质量的定义，设CO 、H 2的物质的量均为1mol M 平均 ＝ mol g molmol g mol mol g mol n m /152/21/281＝＝总总⨯+⨯ 由此例推广可得到求M 的一般公式：设有A 、B 、C …诸种气体M 平均＝＋＋＋＋＝总总)()()()()()(B n A n B n B M A n A M n m ⋅⋅ [推论一] M 平均＝M(A)·n(A)％＋M(B)n(B)％＋……[推论二] M 平均 ＝M(A)·V(A)％＋M(B)·V(B)％＋……例：空气的成分N 2约占总体积的79％，O 2约占21％，求空气的平均相对分子质量.解：由上面计算平均摩尔质量的方法可得M (空气)＝M(N 2)·V(N 2)％＋M(O 2)·V(O 2)％＝28g/mol ×79％＋32g/mol ×21％＝28.8g/mol 答：空气的平均相对分子质量为28.8.。
湿空气的摩尔质量
湿空气的摩尔质量
湿空气的摩尔质量是指在空气中含有水蒸气的情况下，每摩尔湿空气的质量。
由于水蒸气具有一定的质量，所以湿空气的摩尔质量会比干空气的摩尔质量大。
湿空气的摩尔质量与空气中水蒸气的含量有关，通常使用相对湿度来描述空气中水蒸气的含量。
当相对湿度为100%时，空气中含有最大的水蒸气量，此时湿空气的摩尔质量最大。
湿空气的摩尔质量可以通过以下公式计算：
M = (M_d + M_w * r) / (1 + r)
其中，M为湿空气的摩尔质量，M_d为干空气的摩尔质量，M_w 为水蒸气的摩尔质量，r为水蒸气的质量比，即水蒸气质量与干空气质量的比值。
一般来说，湿空气的摩尔质量约为28.97 + 18 * r，其中28.97为干空气的摩尔质量，18为水蒸气的摩尔质量。
了解湿空气的摩尔质量对于空气质量监测、气象预报等方面具有重要意义。
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空气平均摩尔质量
空气平均摩尔质量是指空气中各种气体成分的摩尔质量按照其摩尔比例加权平均后得到的结果。
空气中主要成分为氮气和氧气，其摩尔比例约为78%和21%，而其他气体成分如二氧化碳、氩气等则摩尔比例较小。
为了计算空气的平均摩尔质量，需要先求出每个气体成分的摩尔质量，然后根据摩尔比例进行加权平均。
例如，氮气的摩尔质量为28.01 g/mol，氧气的摩尔质量为32 g/mol，那么空气的平均摩尔质量计算如下：
空气平均摩尔质量 = (0.78 × 28.01 g/mol) + (0.21 × 32 g/mol) + (其他气体成分的摩尔质量×其摩尔比例)
通过计算可得，空气的平均摩尔质量约为28.96 g/mol。
空气平均摩尔质量在化学和物理学中有着广泛的应用，例如在气体的理论研究、气体的物理性质计算、空气中污染物的排放和控制等方面都有着重要的作用。
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