高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第二单元 物质的化学计量第3课时课时练习

这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第二单元 物质的化学计量第3课时课时练习，共8页。试卷主要包含了4_L·ml－1，5 ml等内容，欢迎下载使用。

第3课时 物质的聚集状态


目标与素养：1.知道物质常见的聚集状态及影响物质体积的因素。(宏观辨识与微观探析)2.知道气体摩尔体积的含义，熟记标准状况下的气体摩尔体积。(宏观辨识与微观探析)3.能进行气体体积、物质的量、微粒数目之间的换算。(证据推理与模型认知)








一、物质的聚集状态


1．对物质从宏观聚集状态、微观组成的角度分类





(1)晶体：具有规则的几何外形和固定熔点的固体，如氯化钠、纯碱、冰。


(2)非晶体：没有固定的熔点，也不具备规则几何外形的固体，如石蜡、玻璃。


2．物质的聚集状态、性质及微观解释


3.从微观粒子的角度分析，影响物质体积大小的因素





二、气体摩尔体积


1．概念：单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积，用Vm表示，常用单位为L·ml－1或m3·ml－1。


2．计算公式：Vm＝eq \f(V,n)。


3．影响气体摩尔体积的因素


(1)气体摩尔体积的数值取决于气体所处的温度和压强。


(2)标准状况下(即0_℃和101_kPa)，气体摩尔体积约为22.4_L·ml－1。


微点拨


温度越高、压强越小Vm越大；温度、压强不同时Vm不同，温度、压强相同时Vm相等，但不一定是22.4 L·ml－1。





1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)


(1)在相同条件下，1 ml任何物质的体积均相同( × )


(2)同温同压下，1 ml任何气体的体积均为22.4 L( × )


(3)标准状况下，不论是纯净气体还是混合气体，Vm均等于22.4 L·ml－1( √ )


(4)如果不是标准状况，气体摩尔体积一定不是22.4 L·ml－1( × )


2．下列有关气体体积叙述正确的是( )


A．一定温度、压强下，气体体积由其分子的大小决定


B．一定温度、压强下，气体体积由其物质的量的多少决定


C．气体摩尔体积是指1 ml任何气体所占的体积约为22.4 L


D．不同的气体，若体积不等，则它们所含的分子数一定不等


B [在温度、压强一定时，气体的体积与其物质的量成正比；当分子数目相同时，气体体积的大小主要决定于气体分子之间的距离，而不是分子本身体积的大小，所以A、D错误，B正确；非标准状况下气体摩尔体积不一定为22.4 L·ml－1，C错误。]


3．在标准状况下，4 g H2、11.2 L O2、1 ml H2O中，所含分子数最多的是________，含原子数最多的是________，质量最大的是________，体积最小的是________。


[解析] 3种物质的物质的量分别为n(H2)＝eq \f(4 g,2 g·ml－1)＝2 ml，n(O2)＝eq \f(11.2 L,22.4 L·ml－1)＝0.5 ml，n(H2O)＝1 ml。物质的量越大，所含分子数越多，故所含分子数最多的是H2；所含原子数分别为2 ml×2＝4 ml，0.5 ml×2＝1 ml,1 ml×3＝3 ml，故所含原子数最多的是H2；质量分别为4 g,0.5 ml×32 g·ml－1＝16 g,1 ml×18 g·ml－1＝18 g，故质量最大的是H2O；体积分别为V(H2)＝22.4 L·ml－1×2 ml＝44.8 L，V(O2)＝11.2 L，而水在标准状况下为液态，其体积约为18 mL，故体积最小的是H2O。


[答案] H2 H2 H2O H2O








1.使用“Vm＝22.4 L·ml－1”应注意的问题





(1)忽视外界条件是标准状况，如常温、常压下，1 ml H2的体积不是22.4 L。


(2)忽视研究对象是气体，如标准状况下，H2O、酒精等不是气体。


(3)将1 ml气体的体积与气体摩尔体积的单位混淆，前者单位为L，后者单位为L·ml－1。


2．利用公式n＝eq \f(m,M)＝eq \f(N,NA)＝eq \f(V,22.4 L·ml－1)(标准状况)进行换算


(1)气体物质的量与体积：n＝eq \f(V,22.4 L·ml－1)。


(2)气体的摩尔质量：M＝Vm·ρ＝ρ标×22.4 L·ml－1。


(3)气体的分子数与体积：N＝n·NA＝eq \f(V,22.4 L·ml－1)·NA。


(4)气体质量与体积：m＝n·M＝eq \f(V,22.4 L·ml－1)·M＝ρ标·V标。


(1)在标准状况下，CO和CO2混合气体的质量为36 g，体积为22.4 L，则CO所占的体积为________L，质量为________g，CO2的分子数为________个。


(2)在一定温度和压强下，1体积X2(g)和3体积Y2(g)化合生成2体积的一种气态化合物，则该气态化合物的分子式为________。


A．XY3 B．XY


C．X3YD．X2Y3


[解析] (1)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(nCO＋nCO2＝1 ml,28 g·ml－1×nCO＋44 g·ml－1×, nCO2＝36 g))


解得：n(CO)＝n(CO2)＝0.5 ml。V(CO)＝0.5 ml×22.4 L·ml－1＝11.2 L。m(CO)＝0.5 ml×28 g·ml－1＝14 g。N(CO2)＝0.5×6.02×1023＝3.01×1023。(2)等温等压时，气体体积之比等于其物质的量之比，也等于其分子数目之比。反应的化学方程式可表示为X2(g)＋3Y2(g)===2XaYb(g)。由原子守恒可知a＝1，b＝3，即产物的化学式为XY3。


[答案] (1)11.2 14 3.01×1023 (2)A





1．一定温度和压强下，30 L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子，这些分子由1.204×1024个原子构成。


(1)该气体的物质的量为________，该气体中每个分子含有________个原子。


(2)该温度和压强________(填“是”或“不是”)标准状况，此条件下的气体摩尔体积为________。若O2在该条件下为气态，则2 ml O2在该条件下的体积为________ L。


(3)标准状况下该纯净物若为气态，其体积约是________ L。


[解析] (1)含有6.02×1023个分子，可知气体的物质的量为1 ml；含有1.204×1024个原子，说明分子为双原子分子。 (2)在此温度和压强下，1 ml气体的体积是30 L，故其气体摩尔体积为30 L·ml－1，不是标准状况。若O2在该条件下为气态，则2 ml O2在该条件下的体积为30 L·ml－1×2 ml＝60 L。 (3)1 ml该纯净物若为气态，标准状况下其体积约是22.4 L。


[答案] (1)1 ml 2 (2)不是 30 L·ml－1 60 (3)22.4


1.阿伏加德罗定律：相同温度相同压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的粒子(分子)。


2．阿伏加德罗定律的基本推论


已知标准状况下，m1 g 气体G1与m2 g气体G2的分子数相同，则：


(1)同温同压下，G1和G2的密度比为________(用m1、m2表示)；


(2)同温同质量的G1和G2的分子数比为________(用m1、m2表示)；


(3)同温同压下，同体积G1和G2的质量比为________ (用m1、m2表示)；


(4)两密闭容器，若温度、密度相同(m1＞m2)，则其压强(p)G1________G2(填“＞”“＝”或“＜”)。


[解析] 标准状况下，m1 g气体G1与m2 g气体G2的分子数相同，所以物质的量是相等的，根据公式m＝nM，所以摩尔质量之比等于质量之比，即为m1∶m2。(1)根据公式M＝ρVm，同温同压下，气体的Vm是相等的，所以G1与G2的密度之比等于摩尔质量之比，即为m1∶m2；


(2)根据公式m＝eq \f(N,NA)M，同温同质量的G1和G2的分子数之比等于摩尔质量的倒数之比，即为m2∶m1；(3)同温同压下，二者的Vm是相等的。同体积G1和G2的物质的量是相等的，所以质量之比为摩尔质量之比，即为m1∶m2；(4)两密闭容器，若温度、密度相同(m1＞m2)，根据公式pV＝nRT⇒pM＝ρRT，则其压强(p)和摩尔质量的乘积是一个常数，M越大，压强越小，二者摩尔质量之比等于质量之比，即为m1∶m2，m1＞m2，所以压强：G1＜G2。


[答案] (1)m1∶m2 (2)m2∶m1 (3)m1∶m2 (4)＜


易错警示


1阿伏加德罗定律既适用于单一气体，也适用于混合气体。


2同温、同压、同体积和同分子数，共同存在，相互制约，只要“三同”成立，第四“同”必定成立。


3注意分析分子的组成。如Ar是单原子分子，O2是双原子分子，O3是三原子分子。


4也可以利用“pV＝nRT”公式确定有关比例。式中R为常数，T为绝对温度





2．在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体，当这两个容器内温度和气体密度相等时，下列说法正确的是( )


A．两种气体的压强相等


B．O2比O3质量小


C．两种气体的分子数目相等


D．两种气体的氧原子数目相等


D [容器体积相同、密度相同，则质量相同，根据阿伏加德罗定律的推论，同温、同容时气体压强之比等于物质的量之比，n(O2)∶n(O3)＝1/32∶1/48＝3∶2，故A、B、C错误； D项由于气体质量相等，O2、O3均由O原子组成，即氧原子物质的量相等，故正确。]





1．下列关于决定物质体积的因素的说法不正确的是( )


A．物质的体积取决于粒子数目、粒子大小和粒子间距


B．相同条件下，粒子数相同的任何气体都具有相同体积


C．同温同压下，1 ml任何物质所占有的体积均相同


D．等质量的H2，压强越小、温度越高，气体所占体积越大


C [从微观角度来说，物质的体积由粒子数目、粒子大小和粒子间距决定， A正确；粒子数相同的气体的物质的量相同，相同条件下体积也相同， B正确；C项结论只适用于气态物质， C错误；等质量的H2，物质的量一样，压强越小、温度越高，气体体积越大， D正确。]


2．常温常压下，下列选项中两种物质的体积基本相同的是( )


A．2 g H2和32 g O2


B．1 ml H2O和1 ml CO2


C．3 ml O2和2 ml O3


D．1 ml Fe和1 ml Br2


A [在相同的温度和压强下，1 ml不同气体的体积基本相同，1 ml状态不同的物质，体积往往不同，A项正确，B、D项错误。]


3．设NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )


A．0.5 ml O3与11.2 L O2所含的分子数一定相等


B．标准状况下，11.2 L由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA


C．标准状况下，22.4 L的CCl4中含有的CCl4分子数为NA


D．常温常压下，22.4 L的NO2和CO2混合气体含有2NA个氧原子


B [A项，未指明标准状况，11.2 L O2的物质的量不确定；C项，CCl4在标准状况下不是气体；D项，常温常压下，22.4 L的NO2和CO2混合气体的物质的量不是1 ml。]


4．下列说法正确的是( )


A．32 g O2占有的体积约为22.4 L


B．22.4 L N2含有阿伏加德罗常数个氮气分子


C．在标准状况下，22.4 L水的质量约为18 g


D．22 g二氧化碳与标准状况下11.2 L HCl含有相同的分子数


D [A、B没有指明是标准状况，错误；C项，标准状况下水不呈气态，所以22.4 L水不是1 ml，故其质量不是18 g；D项中22 g CO2的物质的量为0.5 ml，标准状况下11.2 L HCl的物质的量也是0.5 ml，两种气体的物质的量相同，所以含有的分子数也相同，选项D符合题意。]


5．现有m g某气体，它由双原子分子构成，它的摩尔质量为M g·ml－1。若阿伏加德罗常数的值用NA表示，则：


(1)该气体的物质的量为________ ml。


(2)该气体所含原子总数为________个。


(3)该气体在标准状况下的体积为________ L。


(4)该气体在标准状况下的密度为________ g·L－1。


(5)该气体一个分子的质量为________ g。


[解析] (1)由n＝eq \f(m,M)可求。(2)由物质的量可求得该气体的分子数，进一步可求得原子数。(3)由V＝nVm可求得该气体在标准状况下的体积。(4)由质量和已求得的标准状况下的体积可求得密度，也可以由M＝Vm·ρ求得密度。(5)由摩尔质量为M g·ml－1，知每一个分子的质量为eq \f(M,NA) g。


[答案] (1)eq \f(m,M) (2)eq \f(2mNA,M) (3)eq \f(22.4m,M) (4)eq \f(M,22.4) (5)eq \f(M,NA)物质的聚


集状态
微观结构
微粒的运


动方式
宏观性质
固态
微粒排列紧密，微粒间空隙小
在固定的位置上振动
有固定的形状，几乎不能被压缩
液态
微粒间排列较紧密，微粒间空隙较小
可以自由移动
没有固定的形状，但不易被压缩
气态
微粒间距离较大
可以自由移动
没有固定的形状，容易被压缩
“Vm＝22.4 L·ml－1”的使用条件及其应用
阿伏加德罗定律及其推论
推论
公式
同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比
eq \f(V1,V2)＝eq \f(n1,n2)
同温同体积时，气体的压强之比等于其物质的量之比
eq \f(p1,p2)＝eq \f(n1,n2)
同温同压下，任何气体的密度之比等于其摩尔质量之比
eq \f(ρ1,ρ2)＝eq \f(M1,M2)