阿伏加德罗定律及其应用

阿伏加德罗定律及其应用决定物质体积大小的主要因素（一定条件下）粒子数粒子本身大小粒子间距固体、液体气体任何气体相同条件分子间平均距离若气体分子数相同气体所占体积近似相等近似相等条件相同：同温、同压下，相同体积的任何气体含有相同数目的分子。2、数学表达式1、含义相同条件下：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。一、阿伏加德罗定律气体状态方程：PV=nRT·······(1)PV=(m/M)RT·······(2)公式变形：PM=mRT/V=ρRT即：M=ρRT/P········(3)推论：1、同温、同压：2、同温、同体积：3、同温、同压、等质量：4、同温、同压、同体积：V1/V2=n1/n2，ρ1/ρ2=M1/M2P1/P2=n1/n2V1/V2=M2/M1m1/m2=M1/M2=ρ1/ρ2二、阿伏加德罗定律的几个推论1、已知气体反应物的体积比，求生成物的分子式。2、式量的确定。3、判断混合气体的组成。4、结合化学方程式的计算。三、阿伏加德罗定律的应用1、求生成物的分子式例题1、在一定温度和压强下，1体积X2（气）跟3体积Y2（气）化合生成2体积气态化合物A，则化合物A的化学式是（）A、XY3B、XYC、X3YD、X2Y3分析：（1）由阿伏加德罗定律的推论：同温、同压下，V1/V2=n1/n2，得：n(X2):n（Y2）:n(A)=1:3:2（2）由物质的量之比=化学方程式各物质前的系数比，反应的化学方程式可表示为：X2+3Y2=2A。（3）根据质量守恒定律，可知A的分子式为XY3。A小结：一般思路：（1）微粒个数比=物质的量之比=化学方程式中各物质的系数比；（2）写出化学反应方程式；（3）由质量守恒定律确定生成物的分子式。2、式量的确定例题2、有一真空瓶的质量为m1g,该瓶充入氧气后总质量为m2g；在相同状况下，若改充某气体A后，总质量为m3g。则A的分子量为。分析：（1）m(O2)=m2–m1(g)则：n(O2)=(m2–m1)g/32g·mol-1=(m2–m1)/32mol（2）m(A)=m3–m1(g)，设气体A的摩尔质量为M，则：n(A)=(m3–m1)/Mmol（3）因气体A与氧气的体积相等，由推论：V1/V2=n1/n2得：(m2–m1)/32mol=(m3–m1)/Mmol则：M=32(m3–m1)/(m2–m1)(g/mol)32(m3–m1)/(m2–m1)小结：求式量的几种方法：（1）应用阿伏加德罗定律求解。（如，例题2）（2）已知标准状况下气体的密度（ρ）求解：M=22.4ρ（3）已知非标准状况下气体的压强（P）、温度（T）、密度（ρ）求解：M=ρRT/P（4）由摩尔质量公式求解：M=m/n（5）混合气体的平均式量：M（混）=m（总）/n（总）（6）由气体的相对密度求解（略）3、判断混合气体的组成例题3、常温下，在密闭容器里分别充入两种气体各0.1mol,在一定条件下充分反应后，恢复到原温度时，压强降低为开始时的1/4。则原混合气体可能是（）。A、H2和O2B、HCl和NH3C、H2和Cl2D、CO和O2分析：由题意，反应前后温度相同、体积相同，由推论：同温、同体积时：P2/P1=n2/n1，逐一分析。A项：2H2+O2=2H2O（液）2mol1mol0.1mol0.05mol由计算知：余0.05molO2,因此P反应后/P反应前=n反应后/n反应前=0.05mol/(0.1+0.1)mol=1/4。符合题意。B项：HCl+NH3=NH4Cl（固体）1mol1mol0.1mol0.1mol无气体剩余，反应后体系压强降为0，不合题意C项：H2+Cl2=2HCl1mol1mol2mol0.1mol0.1mol0.2mol反应前后气体的物质的量不变，则体系压强不变。不合题意。D项：2CO+O2=2CO22mol1mol2mol0.1mol0.05mol0.1mol据反应方程式知：O2过量，余0.05mol；生成CO20.1mol,故P反应后/P反应前=n反应后/n反应前=（0.1+0.05)mol/（0.1+0.1)mol=3/4（不合题意）A小结：T、V不变时，有气体参加的化学反应，反应前后体系压强的变化关系（1）若反应前后气体的总物质的量不变，则反应前后体系压强不变。如：H2+Cl2=2HCl（点燃），则n1=n2,有P1=P2（2）若为气体物质的量减少的化学反应，则反应后体系压强减小。如：2CO+O2=2CO2（点燃）则n2n1,有P2P1（3）若为气体物质的量增加的化学反应，则反应后体系压强增加。如：2C（S）+O2（g）=2CO2（g）（点燃）则n2n1,有P2P14、结合化学方程式的计算例题4、在一定体积的密闭容器中放入3L气体R和气5L气体Q，在一定条件下发生反应：2R(g)+5Q(g)=4X（g）+ny（g）。反应完全后，容器温度不变，混合气体的压强是原来的87.5%,则n值是（）。A、2B、3C、4D、5解法一：可假设充入3mol气体R和5mol气体Q，由反应方程式：2R（g）+5Q（g）=4X（g）+ny（g）2mol5mol4molnmol3mol5molR过量，余1molR，生成4molX气体和nmolY气体，则：反应后气体物质的量为：n反应后=（4+n+1）mol由P反应后/P反应前=n反应后/n反应前，而P反应后/P反应前=87.5%，有：（4+n+1)/(3+5)=87.5%，所以：n=2.巧解：因反应完成后，压强变小，故该反应是气体分子数减小的反应，即：2+54+n，得：n3，只能选A。A分析：由题意：反应前后体积不变、温度不变，则可由推论P2/P1=n2/n1来解答。相对密度两种气体的密度之比称为相对密度。如A气体对B气体的相对密度用DB表示为：由某气体对H2的相对密度，可知。由某气体对空气的相对密度，可以知道。DMMBABABDMMHHH222某某M2DH2某D空M29D某空本节小结：巩固练习：1、在100°C时，碳酸氢铵分解：NH4HCO3(s)=NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)，求所得混合气体的平均式量为多少？1、分析：取1molNH4HCO3考虑。由化学反应方程式：NH4HCO3(s)=NH3(g)+CO2(g)+H2O(g)，79g1mol1mol1mol则1molNH4HCO3受热分解生成3mol气体。1molNH4HCO3质量为79g，由质量守恒知，生成的3mol气体质量也为79g。得：M=m（总）/n（总）=79（g)/3=26.3g/mol2、同温、同压、同质量的下列气体，产生压强最大的是（）A、H2B、SO2C、O2D、CH42、分析：同温、同压、同质量时：V1/V2=M2/M1。而在同温、同压下：V1/V2=n1/n2，所以有：n1/n2=P1/P2=M2/M1。显然，M越小，P越大。选A。A