物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积-学生版

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任何气体的压强与它们的摩尔质量的反比.p1/p2=M2/M1。 (3)一连比： 同温同压下，同体积的任何气体的质量比等于它们的相对分子质量之比，也等于它们的密度之比。 m1/m2=M1/M2=ρ1/ρ2 (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，T 为温度； 上述定律及其推论仅适用于气体，不适用于固体或液体。)
[例 3](2007· 全国理综 I)在三个密闭容器中分别充入 Ne、H2、O2 三种气体，当它们的温度和密度都相同时，这三 种气体的压强(p)从大到小的顺序是( A.p(Ne)＞p(H2)＞p(O2) C.p(H2)＞p(O2)＞p(Ne) ) B.p(O2)＞p(Ne)＞p(H2) D.p(H2)＞p(Ne)＞p(O2)
[例 4]已知 NH4HCO3 密度的 A.26.3 倍。
NH3+H2O+CO2↑，则 150℃时 NH4HCO3 分解产生的混合气体 A 的密度是相同条件下 H2
B.13.2
C.19.8
D.无法计算
[解析]假设 NH4HCO3 为 1 mol，则其质量为 79 g ，完全分解产生的气体为 3 mol ，故有：M 混合气体=79g/3mol =26.3g/mol； 又由“相同条件下， 气体的密度比等于其摩尔质量比”， 故混合气体 A 的密度是相同条件下 H2 密度的 26.3/2 = 13.2 倍。
m m RT 和密度公式：ρ＝ M V
A.1mol 物质在标准状况下的体积不一定为 22.4L B.1mol 任何气体在标准状况下的体积都约为 22.4L C.气体的摩尔体积约为 22.4L· -1 mol
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D.标准状况下，体积相同的气体的分子数相同 2.标准状况下，有①6.72L 甲烷 ；②3.01x1023 个氯化氢分子；③ 13.6g 硫化氢；④0.2molNH3。下列对这四种气体 的关系，描述不正确的是（ A.体积：④＜①＜②＜③ B.密度：①＜④＜③＜② C.质量：④＜①＜③＜② D.氢原子数：②＜④＜③＜① ）
[例 2]下列有关气体体积的叙述中，正确的是（
A.一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的分子的大小决定 B.一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的分子数决定 C.不同的气体若体积不同，则它们所含的分子数也不同 D.气体摩尔体积是指 1mol 任何气体所占的体积约为 22.4L [解析]决定物质体积的因素有：①微粒数的多少②微粒本身的大小③微粒间的距离，其中微粒数的多少是决定物 质体积大小的主要因素。对于气体物质，在一定温度和压强下，其体积的大小主要由分子数的多少来决定，故 A 不 正确，B 正确；气体的体积随温度和压强的变化而变化。体积不同的气体，在不同的条件下，其分子数可能相同，也 可能不同，是无法确定的，故 C 不正确；气体摩尔体积是指 1mol 任何气体所占的体积，其大小是不确定的，会随着 温度、压强的变化而变化，22.4L/mol 是标准状况下的气体摩尔体积，故 D 不正确。 特别提醒： 气体摩尔体积的一个特例就是标准状况下的气体摩尔体积(V0)。 在标准状况下， 1mol 任何气体的体积都约等于 22.4 L。在理解标准状况下的气体摩尔体积时，不能简单地认为“22.4 L 就是气体摩尔体积”，因为这个 22.4 L 是有特定条 件的。这些条件就是： ①标准状况，即 0℃和 101.325 kPa，气体的物质的量为 1 mol，只有符合这些条件的气体的体积才约是 22.4 L。因 此，22.4 L 是 1 mol 任何气体在标准状况下的体积。 ②这里所说的标准状况指的是气体本身所处的状况，而不指其他外界条件的状况。例如，“1 mol H2O(g)在标准状 况下的体积为 22.4 L”是不正确的，因为在标准状况下，我们是无法得到气态水的。 ③1mol 任何气体的体积若为 22.4 L，它所处的状况不一定就是标准状况。根据温度、压强对气体分子间平均距离 的影响规律知，温度升高一倍或压强降低一半，分子间距将增大一倍；温度降低一半或压强增大一倍，分子间距将减 小一半。 由此可知， mol 任何气体在 0℃、 kPa 条件下的体积与 273℃、 1 101 202kPa 条件下的体积相等， 都约为 22.4L。
知识点二 气体摩尔体积 1.定义：单位物质的量的气体所占的体积，叫做气体摩尔体积。 2.表示符号：Vm 3.单位：L/mol（或 L· -1） mol 4.标准状况下，气体摩尔体积约为 22.4L/mol
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5.数学表达式：气体的摩尔体积＝ 气体所占的体积 ， 即 V V m 气体的物质的量 n ）
物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积
知识梳理 知识点一 物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量 1.物质的量 （1）物质的量是七个基本物理量之一，其意义是表示含有一定量数目的粒子的集体。 符号为：n ，单位为： 。
（2）物质的量的基准（NA） ：以 0.012kg12C 所含的碳原子数即阿伏加德罗常数作为物质的量的基准。阿伏加德罗 常数可以表示为 NA，其近似值为 2.摩尔质量（M） 1 摩尔物质的质量，就是该物质的摩尔质量，单位是 。1mol 任何物质均含有阿伏加德罗常数个粒子，
[解析]根据阿伏加德罗定律，当它们的温度和密度相同时，摩尔质量与压强成反比，摩尔质量由小到大的顺序为 H2＜Ne＜O2
知识点四 混合气体的平均摩尔质量 1.已知混合物质的总质量 m(混)和总物质的量 n(混)：M(混)＝ m (混 ) n (混） 2.已知混合物各成分的摩尔质量和在混合体系内的物质的量分数或体积分数。 M(混)＝M1× 1%＋M2× 2%＋……＝M1× 1%＋M2× 2%＋…… n n V V 3.已知标准状况下混合气体的密度：M(混)＝22.4ρ(混) 4.已知同温同压下与单一气体 A 的相对密度： M (混) ＝ (混 ) M ( A） ( A)
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）
）
②1 mol 气体。 这里所说的气体， 是指物质在标准状况时本身的状态， 而不指其他外界条件的状况。 如“1 mol H2O(g) 在标准状况下的体积为 22.4 L”是不正确的，因为在标准状况下，我们是无法得到气态水的。 【练习】1.下列说法正确的是（ A.气体摩尔体积就是 22.4L/mol B.非标准状况下，1mol 任何气体的体积不可能为 22.4L C.标准状况下 22.4L 任何分子的物质的量都是 1mol D.1molH2 和 O2 的混合气体在标准状况下的体积约 22.4L 2.标准状况下 CO2 和 CO 的混合气体共 72g，体积为 44.8L，则此混合气体中 CO2 和 CO 的物质的量各是多少？ ）
3 阿伏加德罗定律及其推论 1、下列各组中两种气体的分子数一定相等的是( A.同质量、同体积的 O2 和 N2 C.同体积、同密度的 CO 和 C2H4 )
B.同质量、密度不等的 N2 和 C2H4 D.同压、同体积的 O2 和 N2
[解析]虽然 O2 和 N2 的 同质量相同，但因它们的摩尔质量不同，所以其分子数目也就不同，故 A 不正确；由 pV ＝nRT 易知，在同压、同体积条件下，O2 和 N2 的物质的量之比与温度成反比，因其温度不定，所以它们的分子数目 也就无法确定。
12
mol-1
但由于不同粒子的质量不同，因此，1 mol 不同物质的质量也不同；12C 的相对原子质量为 12，而 12 g 原子为阿伏加德罗常数，即 1 mol 12C 的质量为 12g。同理可推出 1 mol 其他物质的质量。 3.关系式：n ＝ N ；n ＝ m
NA
M
C 所含的碳
[例 1]下列关于物质的量的叙述中，正确的是（ A.1mol 食盐含有 6.02× 23 个分子 10 C.1mol 水中含有 2mol 氢和 1mol 氧
知识点五 物质的量应用于化学方程式的初步计算 [例 5]完全中和 0.1molNaOH 需要硫酸的物质的量是多少？所需硫酸的质量是多少？
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[例 6]要制得标准状况下 33.6L O2
需要高锰酸钾的物质的量是多少？
专题训练 1 阿伏加德罗常数 1、设阿伏加德罗常数（NA）的数值为 nA,下列说法正确的是（ A.1molCl2 与足量 Fe 反应，转移的电子数为 3nA B.1.5 mol NO2 与足量 H2O 反应，转移的电子数为 nA C.常温常压下，46 g 的 NO2 和 N2O4 混合气体含有的原子数为 3nA .10mol Fe 粉与足量水蒸气反应生成的 H2 分子数为 0.10nA [解析]Fe 过量可使 Fe3+还原为 Fe2+，故 A 不正确；3NO2+H2O==2HNO3+NO，易知 B 正确；C 中， 可把 N2O4 看 作 2NO2，则有 1moLNO2，所以有 3mol 原子；也可以用极端方法，看作全部 NO2 或全部 N2O4 考虑，也可得出结果。 由方程式 3Fe+4H2O===Fe3O4+4H2↑可知 D 不正确。 2 气体摩尔体积 1、NA 表示阿伏加德罗常数，以下说法正确的是（ A.常温常压下，16g 氧气中含有氧原子的数目为 NA B.25℃，压强为 1.01× 5 Pa 时,11.2L 氮气所含的原子数目为 NA 10 C.标准状况下，11.2L 四氯化碳所含的分子数为 0.5NA D.标准状况下，11.2L SO3 中含有 1.5NA 个氧原子 [解析]B 中的气体体积是非标准状况下的气体体积，不可用标准状况（0 ℃，1.01× 5Pa）下的气体摩尔体积 10 （22.4L/mol）来换算，故 B 叙述不正确；C 中的四氯化碳在标准状况下为液体，D 中的 SO3 在标准状况下为固体， 与标准状况下的气体摩尔体积的定义不符。故 C、D 都不正确。 特别提醒： 22.4L/mol 是标准状况下的气体摩尔体积，运用时要注意其特定条件： ①标准状况，即 0℃、101.325 kPa 或 0℃、1atm
小结： 1.公式、定律的使用切忌死记硬背，胡乱套用。运用时宜根据题目的需要去进行合理的推导。阿伏加德罗定律的 推论很多， 如靠记忆去答题， 难免会出错， 但如能根据题目的需要用理想气体状态方程去推导求解， 则就会准确得多。 2.阿伏加德罗定律及其重要推论的推导： 利用气态方程：pV＝nRT＝ 【课堂练习】 1. 下列说法中错误的是（ ）