1、物质的量的相关概念物质的量与气体的体积1.以下说法中,正确的是()A.在标准状况下1 mol N2的体积是22.4 Lmol-1B.在标准状况下SO3的摩尔体积约是22.4 Lmol-1C.同温同压下的两种气体,只要所含微粒数目相同,则所占体积一定相同D.一定状况下,N2的摩尔体积可能恰好为22.4 Lmol-1【解析】选D。标准状况下,1 mol N2的体积是22.4 L,A错。标准状况下,SO3是固态,摩尔体积远小于22.4 Lmol-1,B错。同温同压下,分子数相等则体积相等,而微粒包括分子、原子、质子、电子等,C错。在非标准状况下,可能存在Vm=22.4 Lmol-1,D对。2.室温下
2、,抽去如图所示装置中的玻璃片,使两种纯净气体充分反应。下列说法正确的是(设NA表示阿伏加德罗常数的值)()A.气体反应物的总体积为0.448 LB.装置中氢元素的总质量为0.04 gC.生成物中含有0.01NA个分子D.生成物完全溶于水后所得溶液含有0.01NA个N【解析】选B。等物质的量的氯化氢和氨气恰好完全反应生成固体氯化铵。因不是标准状况,所以反应物体积不能计算,A错;氯化铵为离子化合物,不存在分子,C错;氯化铵是强酸弱碱盐,会发生水解,N个数小于0.01NA,D错。【加固训练】标准状况下,4.48 L的C2H4和C2H6混合气体充分燃烧得到CO和CO2混合气体的密度为1.429 gL-
3、1,则其中CO的体积为()A.1.12 LB.2.24 LC.4.48 LD.6.72 L 【解析】选D。设燃烧产物中CO和CO2的物质的量分别为x、y,标准状况下4.48 L C2H4和C2H6混合气体的物质的量为0.2 mol,根据碳原子守恒可知CO和CO2的总物质的量为x+y=0.2 mol2=0.4 mol,混合气体充分燃烧得到CO和CO2混合气体的密度为1.429 gL-1,则CO和CO2的平均摩尔质量为22.4 Lmol-11.429 gL-1=32 gmol-1,=32,整理可得xy=31,则混合气体中CO的物质的量为0.3 mol,标准状况下0.3 mol CO的体积为22.4
4、 Lmol-10.3 mol=6.72 L。【归纳提升】气体体积与气体摩尔体积(1)气体体积与气体摩尔体积是两个不同的概念,使用时要避免混淆。如标准状况下,1 mol O2的体积是22.4 L,O2的气体摩尔体积是22.4 Lmol-1。(2)使用22.4 Lmol-1时应该注意的问题:条件必须是标准状况(0 ,101 kPa)。物质必须是气体,可以是单一气体也可以是混合气体。(3)条件对气体摩尔体积的影响温度与压强都影响气体的体积,不同温度和压强下,气体摩尔体积的数值可能不同。改变温度和压强,在非标准状况下气体摩尔体积也可能是22.4 Lmol-1。阿伏加德罗定律的应用3.(2023年衡水模
5、拟) 下列说法不正确的是()A.温度相同、体积相同的O2(g)和N2(g)分子数相同B.等温等压下,SO2气体与CO2气体的密度之比等于1611C.温度和容积相同的两气罐中分别盛有5 mol O2(g)和2 mol N2(g),两容器中的压强之比等于52D.等温等压条件下, 5 mol O2(g)和2 mol H2(g)的体积之比等于52【解析】选A。A项压强没有确定,错误;B项等温等压下,SO2气体与CO2气体的密度之比等于其相对分子质量之比为6444=1611,正确;C项温度和容积相同的两气罐中的压强之比等于其物质的量之比,即52,正确;D项等温等压条件下,两气体的体积之比等于其物质的量之
6、比,即52,正确。4.(双选)(2023年宜昌模拟改编)下列叙述正确的是()A. 常温常压下,4.6 g NO2和N2O4的混合气体中约含有1.8061023个原子B.在标准状况下,80 g SO3所占的体积约为22.4 LC.常温下,0.1 molL-1 醋酸溶液的pH大于1D.16 g CH4与18 g N所含质子数相等【解析】选A、C。二氧化氮能转化为四氧化二氮,四氧化二氮的相对分子质量、原子个数是二氧化氮的2倍,把气体当作二氧化氮计算即可,二氧化氮分子个数N=nNA=mMNA=4.646NA=0.1NA,每个分子中含有3个原子,所以原子总数为1.8061023,故A正确;标准状况下,三
7、氧化硫是固体,气体摩尔体积对其不适用,所以无法计算三氧化硫体积,故B错误;醋酸是弱电解质,在水溶液中存在电离平衡,所以常温下,0.1 molL-1醋酸溶液的pH大于1,故C正确;16 g CH4与18 g N所含物质的量相等,但质子数不相等,故D错误。【加固训练】1.下列叙述正确的是()A.同温同压下,相同体积的物质,其物质的量一定相等B.任何条件下,等物质的量的甲烷和一氧化碳所含的分子数一定相等C.1 L一氧化碳气体一定比1 L氧气的质量小D.相同条件下的一氧化碳气体和氮气,若物质的量相等则体积相等,但质量不相等【解析】选B。同温同压下,相同体积的气体物质的量相等,A错误;等物质的量的甲烷和
8、一氧化碳分子数相等,B正确;没有告诉在相同条件下,无法判断二者的物质的量大小,C错误;等温等压等物质的量,气体体积相同,一氧化碳和氮气摩尔质量相同,等物质的量时质量相等,D错误。2.(2023年哈尔滨模拟)在甲、乙两个体积不同的密闭容器中,分别充入质量相同的CO、CO2气体时,两容器的温度和压强均相同,则下列说法正确的是()A.充入的CO分子数比CO2分子数少B.甲容器的体积比乙容器的体积小C.CO的摩尔体积比CO2的摩尔体积小D.甲中CO的密度比乙中CO2的密度小【解析】选D。质量相同的CO和CO2的物质的量之比为117,在温度和压强相同时体积比为117,但气体摩尔体积相同。3.一定温度压强
9、下,用m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球,下列说法中正确的是()A.气球B中装的是O2B.气球A和气球C中气体分子数相等C.气球A和气球D中气体物质的量之比为41D.气球C和气球D中气体密度之比为21【解析】选D。一定温度压强下,气体的Vm是相等的,用m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球,则根据V=nVm=得到体积和相对分子质量成反比,所以体积的大小顺序是CH4O2CO2SO2,C中装的是氧气,A错误;根据A的分析,D、C、B、A四个球中分别是CH4、O2、CO2、SO2,气球A和气球C中气体分子数之比等于体积之比,等于摩尔质量M的倒数之比,即为3264=12,B错误;气球A和气球D中气体物质的量之比等于体积之比,等于M的倒数之比,即为14,C错误;气球C和气球D中气体密度之比等于摩尔质量之比,即为3216=21,D正确。【归纳提升】阿伏加德罗定律的“三同”定“一同”可总结为“三同”定“一同”,即同温、同压、同体积的气体,具有相同的分子数。 - 4 -
