新教材2023年高中化学第1章认识化学科学第3节化学中常用的物理量__物质的量第2课时气体摩尔体积导学案鲁科版必修第一册

第2课时　气体摩尔体积

1．气体摩尔体积：一定的温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积；符号为Vm；常用单位为L·mol－1或m3·mol－1；标准状况(温度为0 ℃、压强为101 kPa)下，气体摩尔体积约为22.4_L·mol－1。

2．物质的量、气体摩尔体积和气体体积之间的关系：n＝或V＝n×Vm或Vm＝。

3．阿伏加德罗定律

同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。

1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)标准状况下，1 mol任何物质的体积都约为22.4 L。(　　)

(2)11.2 L N2的物质的量为0.5 mol。(　　)

(3)在标准状况下，H2的气体摩尔体积约为22.4 L。(　　)

(4)1 mol O2和1 mol N2所占的体积都约为22.4 L。(　　)

(5)同温同压下，相同物质的量的气体的体积相同。(　　)

(6)标准状况下，18 g H2O所占的体积为22.4 L。(　　)

答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×

解析　(1)标准状况下，1 mol固(或液)体所占的体积不是22.4 L。

(2)没有指明标准状况。

(3)气体摩尔体积的单位是L/mol，不是L。

(4)没有指明状况。

(6)水在标准状况下为非气态，18 g水的体积约是18 mL。

2．下列关于气体摩尔体积的说法不正确的是(　　)

A．指单位物质的量的气体所占的体积

B．常用单位为L·mol－1或m3·mol－1

C．常温常压下，1 mol任何气体的体积均约为22.4 L

D．其数值不是固定不变的，受温度和压强影响

答案　C

解析　A项，即为气体摩尔体积的概念。B项，给出的是气体摩尔体积的常用单位。C项，应为标准状况下。D项，气体摩尔体积受温度和压强的影响。

3．现有下列四种因素：①温度和压强、②所含微粒数、③微粒本身大小、④微粒间的距离，其中对气体体积有显著影响的是(　　)

A．①②③  B．①②④

C．①③④  D．①②③④

答案　B

解析　对于气体来说，温度和压强不同，气体分子之间的距离不同；微粒本身大小远小于微粒间的距离，所以微粒本身大小可以忽略不计；相同条件下，对同一种气体而言，微粒数目越多，则气体体积越大，所以影响气体体积的因素主要有：温度和压强、所含微粒数以及微粒间的距离。

4．体积相同的甲、乙两容器，同温同压下，一个充满CO气体，另一个充满C2H4气体。两容器内气体一定具有相同的(　　)

A．原子总数  B．分子总数

C．电子总数  D．质子总数

答案　B

解析　体积相同的甲、乙两容器，同温同压下，两容器内气体的物质的量相等，所以分子总数相等。1 mol CO中含有2 mol原子、14 mol电子和14 mol质子。1 mol C2H4中含有6 mol原子、16 mol电子和16 mol质子。综上所述，B正确。

5．下列叙述正确的是(　　)

A．1.5 mol O2的体积是33.6 L

B．在标准状况下，2 mol H2的体积是44.8 L

C．等质量的CO和N2的体积相等

D．32 g O2的物质的量是1 mol，其体积是22.4 L

答案　B

解析　未明确是否为标准状况，不能用22.4 L/mol来计算气体的体积，A错误；在标准状况下，2 mol H2的体积＝22.4 L/mol×2 mol＝44.8 L，B正确；因为CO和N2的摩尔质量相等，所以等质量的CO和N2的物质的量相等，但题目中没有明确两气体所处的温度和压强是否相同，所以无法判断二者的体积是否相等，C错误；未明确是否为标准状况，不能用22.4 L/mol来计算气体的体积，D错误。

6．1 mol Cl2和1 mol HCl气体相比较，二者的体积关系为(　　)

A．前者大  B．后者大

C．相等  D．无法确定

答案　D

解析　因为气体体积受外界温度和压强的影响较大，所以即使Cl2和HCl的物质的量相等，二者的体积也不一定相等。

探究一　气体的体积、气体的摩尔体积与物质的量间的关系

1．在相同条件(温度、压强)下，1 mol不同物质的体积在数值上有什么特点？

提示：在相同的温度和压强下，物质的量均为1 mol的不同的固体和液体，其体积的数值不相同；对于气体，只要温度和压强相同，1 mol任何气体的体积都大致相同，即气体摩尔体积仅与温度和压强有关。

2．结合下图，具体说明物质的量是如何把一定量的物质的宏观量与其所含微粒的数量联系起来的。

提示：物质的宏观量如质量(或标准状况下气体的体积)可以测出来，用N＝n·NA＝·NA＝·NA。m(或V)是测出来的，M是已知的。NA＝6.02×1023 mol－1，气体在标准状况下的Vm＝22.4 L·mol－1。这样就可以由测出的宏观量通过物质的量求出微粒的数量。

1．影响物质体积的因素

决定物质体积大小的因素有粒子数目、粒子大小、粒子间距。

(1)固体物质、液体物质

固体物质、液体物质取决于1 mol不同固体或液体物质的体积不同

(2)气体物质

气体物质取决于

同温同压下1 mol不同气体物质的体积大致相等

2．气体摩尔体积使用时注意的问题

(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 L·mol－1。

(2)使用22.4 L·mol－1时应该注意的问题

①条件必须是标准状况(0 ℃，101 kPa)。

②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也可能相同，如改变温度和压强，在非标准状况下气体摩尔体积也可能是22.4 L·mol－1。

1．下列有关气体体积的叙述正确的是(　　)

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 mol任何气体所占的体积为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

答案　B

解析　气体的体积在温度、压强一定时，体积与物质的量成正比；气体的体积受温度和压强的影响，体积不等的气体，若温度、压强相同，分子数一定不同，若温度、压强不同，则分子数不确定是否相等，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·mol－1，C错误。

2．下列说法正确的是(　　)

①标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约为22.4 L

②0.5 mol H2的体积为11.2 L

③标准状况下，1 mol H2O的体积为22.4 L

④标准状况下，28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L

⑤任何气体的气体摩尔体积都约为22.4 L·mol－1

⑥标准状况下，气体的体积相同，则所含分子数也相同

A．①③⑤  B．④⑥

C．③④⑥  D．①④⑥

答案　B

解析　①含6.02×1023个分子的物质的物质的量是1 mol，但未指明物质的状态，所以1 mol该分子所占的体积不一定是22.4 L。②没有指明气体所处的条件，故0.5 mol H2的体积不一定是11.2 L。③水在标准状况下不是气体，该状态下1 mol水的体积不等于22.4 L。④N2和CO的摩尔质量相等，二者以任意比例混合，其平均摩尔质量不变，故28 g N2与CO的混合气体的物质的量为1 mol，在标准状况下的体积约为22.4 L。⑤标准状况下，气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1。⑥标准状况下，气体体积相同，则气体的物质的量相同，即含有的分子数相同。综上分析，④⑥正确。

1．气体摩尔体积不仅适用于单一、纯净的气体，也适用于混合气体。

2．只有气体且在标准状况时，计算时才用Vm＝22.4 L·mol－1，在标准状况下的非气态物质或气体在非标准状况下，都不能用22.4 L·mol－1进行计算。

探究二　阿伏加德罗定律及推论

温度、压强相同时，任何气体分子间的距离都几乎相等，那么相同数目的气体分子所占的体积相同吗？

提示：相同，因为气体分子间的距离比分子的直径大得多，气体分子所占有的体积取决于分子数目和分子间距离，与分子的种类无关。

正确地理解阿伏加德罗定律

(1)阿伏加德罗定律适合于任何气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。

(2)阿伏加德罗定律的内容可归纳为“三同定一同”，即T、p、V、N中任意三个量相同，另一个量一定相同。

(3)阿伏加德罗定律中的“分子数”相同，原子数不一定相同。

阿伏加德罗定律的推论

(1)同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比：＝。

(2)同温同压同体积下，气体的质量之比等于其摩尔质量之比：＝。

(3)同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比，等于相对分子质量之比：＝。

(4)同温同体积下，气体的压强之比等于其物质的量之比：＝。

3．下列叙述正确的是(　　)

A．同温同压下，相同体积的物质，其物质的量必然相等

B．任何条件下，等物质的量的乙烯(C2H4)和一氧化碳所含的分子数必然相等

C．1 L一氧化碳气体一定比1 L氧气的质量小

D．同温同压下，等体积的物质所含的分子数一定相等

答案　B

解析　只有气态物质才符合阿伏加德罗定律——在同温同压下，具有相同体积的气体的分子数相等；具有相同物质的量的两种由分子构成的物质具有相同的分子数；因温度、压强不能确定，1 L CO和1 L O2的物质的量大小也不能确定，即二者的质量大小无法确定。

4．向三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，下列有关这三种气体的叙述正确的是(　　)

A．同温、同压、同体积时，三种气体的密度关系：ρ(H2)>ρ(Ne)>ρ(O2)

B．温度、密度相同时，三种气体的压强关系：p(H2)>p(Ne)>p(O2)

C．质量、温度、压强均相同时，三种气体的体积关系：V(O2)>V(Ne)>V(H2)

D．温度、压强、体积均相同时，三种气体的质量关系：m(H2)>m(Ne)>m(O2)

答案　B

解析　根据阿伏加德罗定律的推论，同温、同压时，气体的密度与摩尔质量成正比，A错误；温度、密度相同时，气体的压强与摩尔质量成反比，B正确；质量、温度、压强均相同时，气体的体积与摩尔质量成反比，C错误；温度、压强、体积均相同时，气体的质量与摩尔质量成正比，D错误。

标准状况下气体的m、N、V之间的换算关系：

n＝＝＝。

1．下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是(　　)

A．单位物质的量的气体所占的体积就是气体摩尔体积

B．通常状况下，1 mol气体的体积约为22.4 L

C．标准状况下，气体摩尔体积约为22.4 L

D．相同物质的量的气体的气体摩尔体积相同

答案　A

解析　气体摩尔体积是单位物质的量的气体所占的体积，A正确；标准状况下，1 mol气体所占的体积约为22.4 L，B错误；气体摩尔体积的单位是L·mol－1，C错误；气体摩尔体积与温度和压强有关，与物质的量无关，D错误。

2．下列说法正确的是(　　)

A．1 mol固体或液体的体积主要由微粒间距离决定

B．1 mol气体的体积主要由微粒的大小决定

C．O2的气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1

D．气体微粒间的距离受温度、压强影响大，固体或液体微粒间的距离受温度、压强影响小

答案　D

解析　固体或液体中粒子间隔非常小，1 mol固体或液体的体积主要由粒子的大小决定，A错误；1 mol气体的体积主要由粒子间距离决定，B错误；气体所处状况未知，气体的摩尔体积不确定，在标准状况下，O2的气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1，C错误；气体微粒间的距离受温度、压强影响大，固体或液体微粒间的距离受温度、压强影响小，D正确。

3．下列有关气体摩尔体积的说法中，正确的是(　　)

A．1 mol O2和1 mol N2所占的体积都约为22.4 L

B．若1 mol CH4的体积约为22.4 L，则一定处于标准状况

C．在标准状况下，1 mol H2O的体积约为22.4 L

D．在标准状况下，11.2 L N2中含有1 mol N原子

答案　D

解析　没有指明气体所处的温度和压强，所以1 mol气体的体积不一定为22.4 L，A错误；1 mol气体的体积是22.4 L时，所处的状态不一定是标准状况，如温度高于0 ℃，压强大于101 kPa时，1 mol气体的体积也可能是22.4 L，B错误；标准状况下，H2O不是气体，不适用于气体摩尔体积的计算，C错误；标准状况下，11.2 L N2的物质的量为0.5 mol，所以含有1 mol N原子，D正确。

4．某气体的质量为9.2 g，在标准状况下的体积为4.48 L，则该气体的摩尔质量为(　　)

A．18.4  B．18.4 g·mol－1

C．46  D．46 g·mol－1

答案　D

解析　n＝＝0.2 mol，M＝＝46 g·mol－1。

5．下列关于同温、同压下等体积的CO2和CO的叙述正确的是(　　)

①质量相等　②密度相等　③所含分子个数相等　④所含碳原子个数相等

A．①②③④  B．②③④

C．只有③④  D．只有④

答案　C

解析　根据阿伏加德罗定律可知：同温同压下，等体积的CO2和CO的物质的量相等。①根据m＝nM可知，二者的质量之比为44 g∶28 g＝11∶7；②同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比，所以二者的密度之比为44 g/mol∶28 g/mol＝11∶7；③二者的物质的量相等，所含分子数相等；④二者含有的分子数相等，且每个分子中均含有1个C原子，故二者含有的碳原子数相等。综上所述，C正确。

6．常温常压下，用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个气球，其中由CH4吹出的气球是(　　)

答案　D

解析　V＝Vm·n＝，由此可知相同质量、相同温度压强下，气体体积与摩尔质量成反比。该四种气体中CH4摩尔质量最小，故体积最大。

7．(1)标准状况下，33.6 L N2的物质的量为________mol，其分子数为________。

(2)0.4 mol某气体的体积为9.8 L，则该气体的气体摩尔体积为________，气体所处的条件________(填“是”或“不是”)标准状况。

(3)等质量的O2和SO2，物质的量之比为________，在相同条件下的体积之比为________，原子数之比为________。

(4)同温同压下，相同体积的CO2和O2的质量之比为________。

答案　(1)1.5　9.03×1023　

(2)24.5 L·mol－1　不是　

(3)2∶1　2∶1　4∶3　(4)11∶8

解析　(1)n＝＝1.5 mol，N＝1.5 mol×6.02×1023 mol－1＝9.03×1023。

(2)根据Vm＝可得，Vm＝＝24.5 L·mol－1。由于标准状况下的气体摩尔体积Vm为22.4 L·mol－1，故该气体所处的条件不是标准状况。

(3)设二者质量均为m g，物质的量之比为∶＝2∶1，在相同条件下的体积之比等于物质的量之比，原子个数之比为(2×2)∶(1×3)＝4∶3。

(4)在该条件下，气体的分子数相同，即物质的量相同，则质量之比等于摩尔质量之比，即为44∶32＝11∶8。

课时作业

一、选择题(本题共8小题，每小题只有1个选项符合题意)

1．下列关于气体摩尔体积的说法不正确的是(　　)

A．指单位物质的量的气体所占的体积

B．常用单位为L·mol－1或m3·mol－1

C．常温常压下，1 mol任何气体的体积均约为22.4 L

D．其数值不是固定不变的，受温度和压强影响

答案　C

解析　C项，应为标准状况下1 mol任何气体的体积约为22.4 L。

2．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 mol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

答案　C

解析　A项，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。B项，粒子数相同的气体的物质的量相同，则相同条件下体积也相同。C项，该结论只适用于气态物质。

3．下列说法不正确的是(　　)

A．物质的量是用来衡量微观粒子多少的一种物理量

B．在相同的温度和压强下，所有气体的气体摩尔体积相等

C．阿伏加德罗常数的值是0.012 kg 12C所含的碳原子个数

D．若气体摩尔体积为22.4 L·mol－1，则所处条件必为标准状况

答案　D

解析　物质的量是用来衡量微观粒子多少的一种物理量，A正确；气体摩尔体积与温度和压强有关，在相同的温度和压强下，所有气体的气体摩尔体积相同，B正确；阿伏加德罗常数的值是0.012 kg 12C所含的碳原子个数，C正确；气体摩尔体积为22.4 L·mol－1时不一定是在标准状况下，D错误。

4．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是(　　)

A．含有NA个氮原子的氮气的体积约为11.2 L

B．标准状况下，11.2 L H2O中含有的分子数为0.5NA

C．常温常压下，11.2 L Cl2中含有的分子数为0.5NA

D．常温常压下，64 g SO2中含有的原子数为3NA

答案　D

解析　A项，N2为0.5 mol，但没有给出气体所处的条件，无法确定气体的体积。B项，水在标准状况下不是气体。C项，该条件下11.2 L Cl2的物质的量不是0.5 mol。D项，64 g SO2为1 mol，含有3 mol原子，即原子数为3NA。

5．标准状况下，与32 g O2的体积相等的N2，其(　　)

A．质量为14 g  B．分子数为6.02×1023

C．体积为11.2 L  D．物质的量为2 mol

答案　B

解析　V(O2)＝32 g÷32 g·mol－1×22.4 L·mol－1＝22.4 L，C错误；同温、同压、同体积的N2和O2的分子数相等，32 g O2中所含分子数为NA，B正确；所含分子数相同，则n(N2)＝n(O2)＝32 g÷32 g·mol－1＝1 mol，D错误；1 mol N2的质量为28 g，A错误。

6．下列两种气体的分子数一定相等的是(　　)

A．质量相等、密度不等的N2和CO

B．等压等体积的N2和CO2

C．等体积等密度的CO2和CO

D．等温等体积的O2和N2

答案　A

解析　N2和CO的摩尔质量均为28 g/mol，故两者质量相等时，物质的量相等，则分子数相等，故A正确；只是体积和压强相等，温度是否相等不明确，则气体摩尔体积的数值是否相等不明确，故物质的量是否相等、分子数是否相等无法确定，故B错误；等体积等密度的CO2和CO的质量相等，但由于CO2和CO的摩尔质量不相等，故两者的物质的量不相等，分子个数不相等，故C错误；只是温度和体积相等，压强是否相等不明确，则气体摩尔体积的数值是否相等不明确，故物质的量是否相等、分子数是否相等无法确定，故D错误。

7．在同温同压下，A容器中H2和B容器中NH3所含氢原子数相等，则两个容器的体积比是(　　)

A．3∶2  B．1∶3

C．2∶3  D．1∶2

答案　A

解析　1 mol H2含氢原子2 mol,1 mol NH3含氢原子3 mol，若H2和NH3所含氢原子数相等，则H2和NH3的物质的量之比为3∶2，同温同压下气体的体积比等于其物质的量之比，两个容器的体积比是3∶2。

8．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自由滑动的隔板(其质量忽略不计)。其中能表示等质量的氢气与氦气的是(　　)

答案　A

解析　氢气与氦气质量之比为1∶1，则二者的物质的量之比为2∶1，则同温同压下体积之比为2∶1。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；因为氦气是单原子构成的分子，故B错误；C项中氢气与氦气的体积之比为1∶2，物质的量之比为2∶1，物质的量和体积的关系错误，故C错误；D项中氢气与氦气的物质的量之比为1∶1，体积之比为2∶1，物质的量和体积关系错误，故D错误。

二、选择题(本题共4小题，每小题有1个或2个选项符合题意)

9．两个容积相同的容器，一个盛有NO，另一个盛有N2和O2，在同温同压下两容器内的气体一定具有相同的 (　　)

A．原子总数  B．质子总数

C．分子总数  D．质量

答案　AC

解析　同温同压下，容积相同的两个容器内气体的物质的量相等，根据N＝nNA可知两个容器所含分子数相等，1个NO分子、1个N2分子和1个O2分子均含有2个原子，所以两个容器所含原子总数相等，A、C正确。1个NO分子、1个N2分子和1个O2分子中含有的质子数不等，所以总质子数不一定相等，气体的摩尔质量不等，其总质量不一定相等，B、D错误。

10．同温、同压下，质量忽略不计的两气球A和B，分别充入X气体和Y气体，且充气后两气球的体积相同。若相同条件下，A气球放在CO中静止不动，B气球放在O2中上浮。则下列叙述正确的是(　　)

A．X气体的摩尔质量比Y气体的摩尔质量大

B．X可能是N2，Y可能是CH4

C．X气体的密度小于Y气体的密度

D．充气后A气球的质量比B气球的质量大

答案　B

解析　同温、同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比。A气球放在CO中静止不动，说明X气体与CO的密度相等，摩尔质量也相等，B气球放在O2中上浮，说明Y气体的密度小于O2的，摩尔质量也小于O2的。X气体与Y气体的摩尔质量无法比较，A错误。X可能是N2，Y可能是CH4，B正确。X气体与Y气体的密度无法比较，C错误。充气后A气球的质量与B气球的质量无法比较，D错误。

11．下列说法正确的是(　　)

A．标准状况下，22 g CO和CH4的混合气体中所含的分子数约为6.02×1023

B．标准状况下，a L氧气和氮气的混合物含有的分子数约为×6.02×1023

C．常温常压下，48 g O3和O2的混合气体含有的氧原子数约为1.806×1024

D．2.24 L CO2中含有的原子数为0.3×6.02×1023

答案　BC

解析　22 g CO的物质的量为 mol,22 g CH4的物质的量为 mol，所以22 g CO和CH4的混合气体的物质的量在～ mol之间，不一定为1 mol，A错误；气体的摩尔体积不仅适用于单一气体，还适用于混合气体，所以标准状况下，a L氧气和氮气的混合物含有的分子数约为×6.02×1023，B正确；48 g O3和O2的混合气体中所含氧原子的物质的量为48 g÷16 g·mol－1＝3 mol，即48 g O3和O2的混合气体含有的氧原子数为3×6.02×1023，C正确；没有指明气体所处的状态，所以2.24 L CO2的物质的量不确定，故原子数不确定，D错误。

12．用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述中正确的是(　　)

A．常温常压下，14 g由N2与CO组成的混合气体含有的原子数目为NA

B．标准状况下，22.4 L N2和H2混合气体中含NA个原子

C．标准状况下，22.4 L盐酸含有NA个HCl分子

D．23 g Na与足量H2O反应完全后可生成NA个H2分子

答案　A

解析　可设N2的质量为x g，则CO的质量为(14－x) g，则混合气体含原子的物质的量为×2＋×2＝1 mol，原子数目为NA，A正确；标准状况下，22.4 L N2和H2混合气中含有2NA个原子，B错误；盐酸在标准状况下是液态，C错误；由化学方程式2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑知，23 g Na与足量H2O反应生成0.5NA个H2分子，D错误。

三、非选择题(本题共3小题)

13．某双原子分子构成的气体，其摩尔质量为M g·mol－1，该气体质量为m g，阿伏加德罗常数为NA，则：

(1)该气体的物质的量为________mol。

(2)该气体在标准状况下的体积为________L。

(3)该气体在标准状况下的密度为________g·L－1。

(4)该气体所含原子总数为________个。

(5)该气体的一个分子的质量为________g。

答案　(1)　(2)　(3)　(4)　(5)

14．请回答下列问题：

(1)5.4 g H2O中含有________mol H。

(2)3.01×1024个OH－与________mol NH3的质量相同。

(3)15.6 g Na2X中含有0.4 mol Na＋，则X的相对原子质量为________。

(4)一定温度和压强下，3 L气体A2与9 L气体B2完全化合生成6 L气体C，则气体C的化学式为__________________(用A、B表示)。

答案　(1)0.6　(2)5　(3)32　(4)AB3(或B3A)

解析　(1)n(H2O)＝＝＝0.3 mol，则5.4 g H2O中含有0.6 mol H。

(2)n(OH－)＝＝5 mol，因M(OH－)＝M(NH3)＝17 g·mol－1，则当m(OH－)＝m(NH3)时，n(OH－)＝n(NH3)＝5 mol。

(3)n(Na2X)＝n(Na＋)＝0.2 mol，则M(X)＝－2×23 g·mol－1＝32 g·mol－1，即X的相对原子质量为32。

(4)相同条件下，参加反应的气体体积之比等于其化学计量数之比，则A2、B2、C的化学计量数之比为3 L∶9 L∶6 L＝1∶3∶2，该反应的化学方程式为A2＋3B2===2C，根据原子守恒可知，C的化学式为AB3或B3A。

15．如图所示，一密闭容器被无摩擦、可自由滑动的两隔板a、b分成甲、乙两室；标准状况下，在乙室中充入NH3 0.4 mol，甲室中充入HCl、N2的混合气体，静止时隔板位置如图所示。已知甲、乙两室中气体的质量差为17.3 g。

(1)甲室中HCl、N2的质量之比为________。

(2)将隔板a去掉，当HCl与NH3充分反应生成NH4Cl固体后(仅发生此反应)，隔板b将位于刻度“________”处(填数字，不考虑固体物质产生的压强)，此时体系的平均相对分子质量为________。

答案　(1)73∶168　(2)4　25.25

解析　(1)相同条件下，气体的物质的量之比等于其体积之比，看图可知甲、乙两室气体的体积比为2∶1，故其物质的量之比为2∶1，在乙室中充入0.4 mol NH3，所以甲室中气体的物质的量为0.8 mol，因为乙室气体质量为0.4 mol×17 g·mol－1＝6.8 g，且甲、乙两室中气体质量差为17.3 g，所以甲室中气体的质量为24.1 g，设HCl的物质的量为x，N2的物质的量为y，根据其物质的量、质量列方程组：x＋y＝0.8 mol，36.5 g·mol－1×x＋28 g·mol－1×y＝24.1 g，解得x＝0.2 mol，y＝0.6 mol，因此HCl、N2的质量之比为(0.2 mol×36.5 g·mol－1)∶(0.6 mol×28 g·mol－1)＝73∶168。

(2)乙室中NH3的物质的量为0.4 mol，甲中HCl的物质的量为0.2 mol，所以反应生成0.2 mol NH4Cl固体，剩余NH3的物质的量为0.2 mol，剩余的气体总物质的量为0.8 mol，相同条件下，气体的体积之比等于其物质的量之比，开始时气体总物质的量为1.2 mol，其活塞b在“6”处，现在气体总物质的量为0.8 mol，所以活塞b将会左移至“4”处；体系的平均摩尔质量M＝＝＝25.25 g·mol－1。