《气体摩尔体积》典型例题

1/4第二节化学计量在实验中的应用第2课时气体摩尔体积例1：下列说法正确的是()A.32gO2占有的体积约为22.4LB.22.4LN2含有阿伏加德罗常数个N2C.在标准状况下，22.4L水的质量约为18gD．22gCO2和16gO2，在同温、同压下占有的体积相同【分析解答】A、没说明是标准状况下，不能使用气体摩尔体积22.4L/mol，无法计算体积，故A错误；B、没说明是标准状况下，不能使用气体摩尔体积22.4L/mol，故B错误；C、水在标准状况下是液体，不能使用气体摩尔体积22.4L/mol，故C错误；22gCO2的物质的量为22g/(44g﹒mol-1)=0.5mol，16gO2的物质的量为16g/(32g﹒mol-1)=0.5mol，二者物质的量相等，同温、同压下，体积之比等于物质的量之比，所以体积相等，故D正确．答案：D。【思路点拨】气体摩尔体积的使用方法：(1)在非标准状况下，不能用气体摩尔体积22.4mol/L进行计算。(2)标准状况下，非气体（即固、液体）不能用气体摩尔体积22.4mol/L进行计算。(3)气体可以是纯净气体，也可以是混合气体。例2：同温同压下，两种气体的体积如果不相同，其主要原因是()A．气体的分子大小不同B．气体分子间平均距离不同C．气体的性质不同D．气体的物质的量不同【分析解答】对于气体来说，粒子之间的距离远远大于粒子的直径、粒子的质量，同温同压下气体粒子间的距离相等，同温同压下气体摩尔体积相同，由V=nVm可知，气体的体积取决于气体的物质的量不同，故选D．答案：D。【思路点拨】同温同压下气体摩尔体积相同，根据V=nVm判断体积不同的原因。例3：下列叙述中，错误的是（）A．在标准状况下，气体的摩尔体积约为22.4L•mol-1B．在标准状况下，0.3molH2与0.7molN2组成的混合气体的体积约为22.4L2/4C．在非标准状况下，lmolCO的体积不可能约为22.4LD．在同温同压下，不同气体分子间的距离几乎相等【分析解答】A、在标准状况下，1mol任何气体的体积都约为22.4L，则气体的摩尔体积约为22.4L•mol-1，故A正确；B、在标准状况下，1mol任何气体的体积都约为22.4L，0.3molH2与0.7molN2组成的混合气体的物质的量为1mol，故B正确；C、由pV=nRT可知，非标准状况下，lmolCO的体积也可能约为22.4L，故C错误；D、同温同压下，气体的体积与物质的量成正比，则不同气体分子间的距离几乎相等，故D正确；答案：C．【思路点拨】(1)气体：研究对象是气体，非气体不研究摩尔体积。(2)任何气体，只要是气体，不管纯净物还是混合物，只要状态相同，物质的量相同，体积就相同。(3)标况下气体摩尔体积一定是Vm=22.4L/mol，非标准状况下的气体不一定等于22.4L/mol。(4)22.4只是个约数，不是准确值，因为对于气体，忽略了粒子的大小对体积的影响，所以在相同的条件下。气体的摩尔体积近似相等。(5)1mol：气体在标况下的体积约为22.4L所对应的物质的量为1mol。例4：下列说法正确的是()A．在标准状况下，1mol水的体积是22.4LB．1molH2所占的体积一定是22.4LC．在标准状况下，NA个任何分子所占的体积约为22.4LD．在标准状况下，总质量为28g的N2和CO混合气体所占的体积约为22.4L【分析解答】A、标准状况下，水不是气体，因此1mol水的体积不是22.4L，故A错误；B、气体所处状态不明确，因此所占体积不一定是22.4L，故B错误；C、标准状况下，只有NA个气体分子的体积才是22.4L，故C错误；D、28g的N2和CO混合气体，N2和CO的摩尔质量相同，物质的量为1mol，标准状况下，混合气体体积约为22.4L，故D正确；答案：D。【思路点拨】(1)在非标准状况下，不能用气体摩尔体积22.4mol/L进行计算。3/4(2)标准状况下，非气体（即固、液体）不能用气体摩尔体积22.4mol/L进行计算。(3)气体可以是纯净气体，也可以是混合气体。例5：用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．常温常压下，48gO2和O3含有的氧原子数均为3NAB．常温常压下，11.2L乙烯（C2H4）含有2NA个碳原子C．1.7g氨气所含有的电子数目为10NAD．2.7g铝与足量氢氧化钠溶液反应转移的电子数NA【分析解答】氧气和臭氧都是氧元素形成的不同单质，所以48g混合物中含有3mol氧原子，A正确；常温常压下，11.2L气体不是0.5mol，B不正确；氨气是10电子的，1.7g氨气是0.1mol，含有1mol电子，C不正确；2.7g铝是0.1mol，失去0.3mol电子，D不正确，答案：A。【思路点拨】考察阿伏加德罗定律以及阿伏加德罗常数的相关计算。同温同压下，相同体积的任何气体含有相同的分子数。n=m/M；n=V/VM；n=N/NA例6：下列示意图中，白球代表氢原子，黑球代表氦原子，方框代表容器，容器中间有一个可以上下滑动的隔板(其质量忽略不计)。其中能表示等质量的氢气与氦气的是（）【分析解答】设氢气与氦气都为mg，则二者的物质的量之比为[mg/(2g﹒mol-1)]:[mg/(4g﹒mol-1)]=2:1，则体积之比为2:1；A、白球代表氢原子，黑球代表氦原子，符合物质的量之比为2:1，体积之比为2:1，故A正确；B、白球代表氢原子，黑球代表氦原子，物质的量之比为2:1，体积之比为2:1，但氦气是单原子构成的分子，故B错误；C、白球代表氢原子，黑球代表氦原子，物质的量之比为2:1，但体积之比为1:2，故C错误；D、白球代表氢原子，黑球代表4/4氦原子，物质的量之比为1:1，体积之比为2:1，故D错误；答案：A．【思路点拨】根据阿伏加德罗定律的推论，同温同压下，分子数之比等于气体体积之比。例7：由CO2、H2和CO组成的混合气体在同温同压下与氮气的密度相同。则该混合气体中CO2、H2和CO的体积比为（）A．29∶8∶13B．22∶1∶14C．13∶8∶29D．26∶16∶57【分析解答】同温同压下气体密度相同，则气体的摩尔质量应相等。二氧化碳、氢气、一氧化碳组成的混合气体在同温、同压下与氮气的密度相同，可知混合气体的平均相对分子质量等于氮气的相对分子质量，即为28，而一氧化碳的相对分子质量为28，则二氧化碳与氢气的平均相对分子质量为28即可，一氧化碳的体积为任意体积．利用十字相乘法得二氧化碳和氢气的体积之比：二氧化碳和氢气的体积之比为26：16=13：8，一氧化碳的体积为任意体积．答案：CD【思路点拨】根据阿伏加德罗定律的推论，根据相同条件下气体的密度之比等于相对分子质量之比计算即可．