第3讲 物质的量 气体摩尔体积
考点一 物质的量、气体摩尔体积
[知识梳理]
一、物质的量 1.物质的量
物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,符号为n。物质的量的单位为摩尔,简称摩,符号为mol。
2.物质的量的规范表示
x mol H2SO4
↓ ↓ ↓
数值 单位 指定微粒符号或微粒名称 3.阿伏加德罗常数
规定:以0.012kgC中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数,符号为NA,其数值约为6.02×10,单位为mol。公式:NA=。
4.概念间的关系
23
-112
Nn
二、摩尔质量
1.概念:摩尔质量指单位物质的量的物质所具有的质量,其符号为M,单位为g·mol(或g/mol)。
2.数值:以g·mol子(原子)质量。
-1
-1
为单位时,任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分
1
3.关系:摩尔质量与物质的量、物质的质量之间的关系为n=。 三、气体摩尔体积 1.影响物质体积大小的因素 (1)微粒的大小(物质的本性);
(2)微粒间距的大小(由温度与压强共同决定); (3)微粒的数目(物质的量的大小)。
2.含义:单位物质的量的气体所占的体积,符号为Vm。标准状况下,Vm约为22.4L/mol。 3.基本关系式:n===。
4.影响因素:气体摩尔体积的数值不是固定不变的,它取决于气体所处的温度和压强。 四、阿伏加德罗定律及其推论
1.阿伏加德罗定律:同温、同压下,相同体积的任何气体,含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)。
2.阿伏加德罗定律的推论
相同 条件 公式 推论 语言叙述 同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比 同温、同体积下,气体的压强与其物质的量成正比 同温、同压下,气体的密度与mMVmNVmMNA
T、p 相同 V1n1= V2n2p1n1= p2n2ρ1M1= ρ2M2T、V 相同 T、p 相同 其摩尔质量(或相对分子质量)成正比
(1)对于同一种气体,当压强相同时,密度与温度成反比。,(2)同温、同压、同体积、同分子数,这“四同”相互制约,只要其中“三同”成立,第“四同”也成立,即“三同”定“一同”。,(3)应用阿伏加德罗定律及其推论要熟记相关化学计量的定义式,并结合相互关系进行推导(可通过pV=nRT及n=\\f(m,M)、ρ=\\f(m,V)导出)。
[自主检测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
(1)(2017·高考海南卷)1mol的CO和N2混合气体中含有的质子数为14NA。( )
2
(2)2.0gH2O与D2O的混合物中所含中子数为NA。( ) (3)23gNa与足量H2O反应完全后可生成NA个H2分子。( ) (4)2g氦气所含的原子数目约为0.5×6.02×10。( ) (5)标准状况下,H2和N2的气体摩尔体积均为22.4L。( ) (6)1mol任何物质都约含有6.02×10个分子。( ) (7)标准状况下,1molO2与1molSO3的体积相同。( )
(8)标准状况下,1mol气体的体积约是22.4L,非标准状况下,1mol气体的体积则一定不是22.4L。( )
(9)标准状况下,O2和O3中氧原子的摩尔质量均为16g·mol。( ) (10)常温常压下,14gN2与7g乙烯(C2H4)所含原子数相同。( ) (11)22gCO2与标准状况下11.2LHCl所含的分子数相同。( )
答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)× (9)√ (10)× (11)√
2.填空题。
(1)含6.02×10个中子的3Li的质量是 g。 (2)4gD2和20gO2的单质化合时最多能生成 gD2O。
(3)若12.4gNa2X中含有0.4mol钠离子,则Na2X的摩尔质量是 ,X的相对原子质量是 。
解析:(1)根据n=计算中子的物质的量,3Li的中子数为7-3=4,进而计算Li的物质的量,再根据m=nM计算其质量。
(2)根据不足量的物质计算生成D2O的质量;O2过量。
(3)1molNa2X中含有2mol钠离子,0.2molNa2X中含有0.4mol钠离子,则Na2X的摩尔12.4g-1
质量为M(Na2X)==62g·mol;X的相对原子质量为62-2×23=16。
0.2mol
答案:(1)1.75 (2)22 (3)62g·mol 16
(1)物质的量只能衡量微观粒子,使用时必须指明具体粒子的种类或化学式。 (2)摩尔质量与相对原子(分子)质量是两个不同的概念,当摩尔质量以g·mol为单位时,二者在数值上相等。
(3)气体摩尔体积使用的对象是气体;标准状况是0℃、1.01×10Pa,不是常温、常压。
(4)标准状况下,气体摩尔体积约为22.4L·mol,非标准状况下,气体摩尔体积不一定是22.4L·mol。
-1
-1
5
-1
-1
18
18
18
18
23
7
-1
23
23
18
NNA
7
3