第2课时 气体摩尔体积 【新课探究】 学习任务一 课前自主预习 1.(1)大小 数目 相等 (2)①6.02×1023 大小 距离 ②粒子之间的距离 ③相等 2.(1)物质的量 (3)标准状况 22.4 L·mol-1 (4)温度 压强 情境问题思考 问题一:提示:温度和压强。其他条件相同,温度升高,气体体积增大;压强增大,气体体积减小。 问题二:提示:不一定;若CO2处于0 ℃、101 kPa下,11.2 L CO2为0.5 mol;若CO2处于0 ℃、202 kPa下,11.2 L CO2为1.0 mol。 问题三:提示:n(H2)==1 mol,n(O2)==0.5 mol,n(总)=n(H2)+n(CO2)=1 mol+0.5 mol=1.5 mol;V(总)=n(总)×Vm=1.5 mol×22.4 L·mol-1=33.6 L。 知识迁移应用 例1 A [解析] 在标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 L·mol-1,1 mol混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L,A正确;若气体摩尔体积为22.4 L·mol-1,不一定处于标准状况,B错误;常温常压下,气体摩尔体积大于22.4 L·mol-1,C错误;在标准状况下,11.2 L N2的物质的量为0.5 mol,0.5 mol N2含有1 mol氮原子,D错误。 例2 A [解析] 某O2和N2的混合气体,m g中含有b个分子,则n g 该混合气体含有气体分子数为,其总物质的量为 mol,故在标准状况下的体积为22.4 L·mol-1× mol= L。 学习任务二 课前自主预习 1.相同数目的粒子 情境问题思考 问题:提示:甲:H2;乙:N2;丙:O2;丁:CO2;摩尔质量:CO2>O2>N2>H2,则等质量时,四种气体的物质的量:H2>N2>O2>CO2,同温同压(即常温常压)下,气体的物质的量越大,气球的体积越大。 知识迁移应用 例3 D [解析] 由题意可知,Mr(X)最小,故相同质量时,X的物质的量最大,A错误;Mr(Z)最大,根据“同温同压下,气体的密度之比等于其摩尔质量之比”,故气体密度最大的是Z,B错误;三种气体不一定处于标准状况下,Vm不一定为22.4 L·mol-1,故它们的物质的量不一定均为0.1 mol,C错误;由于Mr(Y)=0.5Mr(Z),则2 g Y和1 g Z的物质的量之比为4∶1,根据“同温同容时,气体的压强之比等于其物质的量之比”,则Y、Z的压强比为4∶1,D正确。 例4 B [解析] He、CH4、CO2的摩尔质量分别为4 g·mol-1、16 g·mol-1、44 g·mol-1,则等质量时,三者的物质的量:n(He)>n(CH4)>n(CO2),分子数目:N(He)>N(CH4)>N(CO2),D正确。根据阿伏伽德罗定律的推论,相同温度和压强下,气体的体积与其物质的量成正比,故气球体积:V(He)>V(CH4)>V(CO2),A正确。根据阿伏伽德罗定律的推论,同温同压下,气体的密度与其摩尔质量成正比,故气体密度:ρ(CO2)>ρ(CH4)>ρ(He),C正确。等质量时,n(He)∶n(CH4)=4∶1,结合分子中原子的构成,则原子数:N(CH4)>N(He),B错误。 【课堂评价】 1.(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)√ 2.D [解析] 若1 mol气体的体积为22.4 L,不一定处于标准状况下,①错误;标准状况下,0.2 mol任何气体物质的体积均为4.48 L,②错误;设NA为阿伏伽德罗常数的值,标准状况下,22 g CO的原子数为×2×NA mol-1=NA,22 g N2的原子数为×2×NA mol-1=NA,③正确;标准状况下水不是气态,18 g H2O的体积不是22.4 L,④错误;根据阿伏伽德罗定律,同温同压下,同体积的气体物质的量一定相等,标准状况下,1 L CH4和1 L He的物质的量之比为1∶1,⑤正确。 3.C [解析] 1个NH3中含有4个原子,1个CH4中含有5个原子,则原子数相同的NH3和CH4的分子数不同,A错误;3.2 g O2为0.1 mol,与0.2 mol HCl气体所含分子数不同,B错误;3.01×1023个N2约为0.5 mol,标准状况下11.2 L CO气体的物质的量为0.5 mol,分子数近似相同,C正确;标准状况下,水不是气体,则22.4 L H2O的物质的量不是1 mol,D错误。 4.A [解析] 温度相同、体积相同,氧气和氮气分子数与压强相关,A错误;根据阿伏伽德罗定律的推论可知,等温等压下,==,B正确;根据阿伏伽德罗定律的推论可知,等温等体积下,压强之比等于物质的量之比,则5 mol O2和2 mol N2的压 ... ...
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