第10講氣體摩爾體積

1.在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上理解氣體摩爾體積的概念及相關(guān)計(jì)算。

2.理解決定物質(zhì)體積的因素及其體積差異的原因。

3.通過(guò)氣體摩爾體積的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)探究反應(yīng)或問(wèn)題實(shí)質(zhì)的意識(shí)。

4.通過(guò)分析物質(zhì)體積大小的影響因素，加強(qiáng)對(duì)宏觀與微觀的聯(lián)系，培養(yǎng)對(duì)抽

象問(wèn)題的分析、歸納、推理和總結(jié)的能力。

一、決定物質(zhì)體積大小的因素

1．物質(zhì)體積大小的影響因素

（1）影響物質(zhì)體積的因素

（2）粒子數(shù)目相同時(shí)不同物質(zhì)的體積關(guān)系

1mol不同的固態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)含有的粒子數(shù)相同，而__________是非常

小的，這就使得固態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)的體積主要取決于__________。但因?yàn)?/p>

不同物質(zhì)的粒子大小是不相同的，所以，1mol不同的固態(tài)物質(zhì)或液態(tài)物質(zhì)

的體積是__________。

對(duì)于氣體來(lái)說(shuō)，__________（一般指平均距離）遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于粒子本身的直徑，

所以，當(dāng)粒子數(shù)相同時(shí)，氣體的體積主要取決于__________。而在相同的溫

度和壓強(qiáng)下，任何氣體粒子之間的距離可以看成是相等的，因此，粒子數(shù)相

同的任何氣體都具有相同的體積。

二、氣體摩爾體積

氣0℃、101kPa時(shí)液體20℃時(shí)的體固體20℃時(shí)的體

體的體積/L積/cm3積/cm3

H222.4H2O18.0Fe7.12

O222.4H2SO453.6Al10.0

1.定義：一定溫度和壓強(qiáng)下，單位__________的氣體所占有的__________，

叫做氣體的摩爾體積

2.符號(hào)：__________

3.單位：__________(或L/mol)

4.計(jì)算公式：__________

5.數(shù)值：在標(biāo)準(zhǔn)狀況(溫度為0℃，壓強(qiáng)為101KPa)下，氣體摩爾體積為

__________L·mol－1

6.影響氣體摩爾體積的因素：氣體摩爾體積的數(shù)值取決于氣體所處的

__________和__________。①升高溫度：氣體摩爾體積__________；②增大

壓強(qiáng)：氣體摩爾體積__________。

【溫馨提示】對(duì)氣體摩爾體積的理解

(1)1個(gè)條件：必須為__________。非標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol氣體的體積不一定

是22.4L。

(2)1種狀態(tài)：物質(zhì)的聚集狀態(tài)必須是__________。如水、酒精、SO3、CCl4

等物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體。

(3)2個(gè)數(shù)據(jù)：“1mol”，“約為22.4L”。

(4)對(duì)象：標(biāo)準(zhǔn)狀況下（0℃和101kPa）時(shí)，氣體摩爾體積約等于22.4L/mol

（“約”字很重要）

(5)注意：①標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1mol任何氣體的體積都約為__________

②標(biāo)準(zhǔn)狀況：溫度0℃，壓強(qiáng)為101kPa

③標(biāo)準(zhǔn)狀況下Vm＝__________

④物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為氣體，若不是或均不能用22.4L·mol－1進(jìn)行計(jì)算。

(6)比較

單位使用條件使用范圍物質(zhì)種類

摩爾質(zhì)量（M）g/mol任何條件所有物質(zhì)__________

氣體摩爾體積L/mol__________所有氣態(tài)物質(zhì)不須注明物質(zhì)種類

（Vm）

備注M的大小只和物質(zhì)的種類有關(guān)，Vm的大小只和壓強(qiáng)和溫度有關(guān)

三、阿伏加德羅定律

在相同的溫度和壓強(qiáng)下，任何氣體粒子之間的距離可以看成是相等的，這是

理解氣體體積的理論基礎(chǔ)。

1.定律：同溫同壓下，相同體積的任何氣體具有相同的__________(即物質(zhì)

的量相同)。

【說(shuō)明】同溫、同壓、同體積、同分子數(shù)，共同存在，相互制約，“三同”

定“一同”。

2.推論

①同溫、同壓：氣體的體積與物質(zhì)的量成__________；

②同溫、同壓：氣體的密度與摩爾質(zhì)量成__________；

③同溫、同體積：氣體的壓強(qiáng)之比與其物質(zhì)的量成__________；

④同溫、同壓、同體積：氣體的質(zhì)量與摩爾質(zhì)量成__________。

3.適用范圍：適用于__________物質(zhì)，即不但適用于__________氣體（如

N2），也適用于__________氣體（如N2和O2的混合氣體）。

【拓展提升】（1）理想氣體狀態(tài)方程——阿伏伽德羅定律推論

pV＝nRT

說(shuō)明：p為壓強(qiáng)，V為體積，n為物質(zhì)的量，R為常數(shù)，T為溫度

條件結(jié)論(等式)語(yǔ)言敘述

同溫同壓下，體積之比等于__________之比，等

V1n1N1

T、p相同＝＝

V2n2N2于分子數(shù)之比

同溫同體積下，壓強(qiáng)之比等于__________之比，

p1n1N1

T、V相同＝＝

p2n2N2等于分子數(shù)之比

ρ1M1

T、p相同＝同溫同壓下，密度之比等于__________

ρ2M2

【技巧點(diǎn)撥】可通過(guò)理想氣體狀態(tài)方程：pV=nRT進(jìn)行推導(dǎo)。

注意：當(dāng)題目出現(xiàn)“體積”、“L”等字樣時(shí)(除溶液)，按以下步驟：

①看條件：標(biāo)準(zhǔn)狀況/0℃，101kPa/273K，101kPa

非標(biāo)準(zhǔn)狀況/常溫常壓/25℃，101kPa/298K，101kPa

②看對(duì)象：只限于氣體，可以是單一氣體，也可以是不反應(yīng)的混合氣體。

標(biāo)況下非氣體的無(wú)機(jī)物：H2O

③看數(shù)據(jù)：“1mol”約為“22.4L”。

(2)阿伏加德羅定律推論的理解

①氣體的體積與__________有關(guān)。相同溫度下，單位物質(zhì)的量的氣體壓強(qiáng)越

小，氣體體積越大；相同壓強(qiáng)下，單位物質(zhì)的量的氣體溫度越高，氣體體積

越大。

②氣體的壓強(qiáng)與__________有關(guān)。相同分子數(shù)時(shí)，相同體積的氣體溫度越高，

氣體壓強(qiáng)越大；相同溫度下，相同體積的氣體分子數(shù)越多，氣體壓強(qiáng)越大。

四、求氣體摩爾質(zhì)量M的常用方法

m

1.根據(jù)物質(zhì)的質(zhì)量(m)和__________：M＝。

n

NA·m

2.根據(jù)一定質(zhì)量(m)的物質(zhì)中微粒數(shù)目(N)和阿伏加德羅常數(shù)(NA)：M＝。

N

3.根據(jù)__________ρ：M＝ρ×22.4L·mol－1。

ρ1M1

4.根據(jù)__________(D＝)：＝D。

ρ2M2

5.對(duì)于混合氣體，求其平均摩爾質(zhì)量，上述計(jì)算式仍然成立；還可以用下式

計(jì)算：

M＝M1×a%＋M2×b%＋M3×c%……，a%、b%、c%……指混合物中各成分的

物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(或體積分?jǐn)?shù))。

考點(diǎn)一：氣體摩爾體積

【例1】下列有關(guān)氣體摩爾體積的描述中，正確的是()

A.在一定溫度和壓強(qiáng)下，單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積就是氣體摩爾體積

B.氣體摩爾體積一定是22.4L·mol－1

C.1mol氣體體積為22.4L，則一定是標(biāo)準(zhǔn)狀況

D.相同物質(zhì)的量的氣體的氣體摩爾體積也相同

【歸納總結(jié)】標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積

例2．（2023秋·云南·高一云南省昆明市第十二中學(xué)校聯(lián)考期末）下列敘述

正確的是

①標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.2mol任何物質(zhì)的體積均為4.48L

②若1mol氣體的體積為22.4L，則它一定處于標(biāo)準(zhǔn)狀況下

③標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1LCO和1LH2O的物質(zhì)的量相同

④標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1gH2和14gN2的體積相同

⑤28gCO的體積為22.4L

⑥兩種物質(zhì)的物質(zhì)的量相同，則它們?cè)跇?biāo)準(zhǔn)狀況下的體積也相同

⑦在同溫同體積時(shí)，氣體物質(zhì)的物質(zhì)的量越大，則壓強(qiáng)越大

⑧同溫同壓下，氣體的密度與氣體的相對(duì)分子質(zhì)量成正比

A．①②③④B．②③⑥⑦⑧C．④⑦⑧

D．⑤⑥⑦⑧

考點(diǎn)二：阿伏加德羅定律的應(yīng)用

【例3】同溫同壓下，在兩個(gè)容積相同的容器中，一個(gè)盛有C2H4氣

體，另一個(gè)盛有N2和CO的混合氣體。兩容器內(nèi)的氣體一定具有相同的

（）

①分子數(shù)②密度③質(zhì)量④質(zhì)子數(shù)⑤原子數(shù)⑥電子數(shù)

A．①④⑥B．①②⑤C．③④⑥

D．①②③

考點(diǎn)三：有關(guān)氣體摩爾體積的計(jì)算

【例4】34.0g氨氣的物質(zhì)的量是________，標(biāo)準(zhǔn)狀況下氨氣的體積

是________，所含的氨氣分子數(shù)是________。

【歸納總結(jié)】計(jì)算關(guān)系

V

①氣體的物質(zhì)的量n＝mol；

22.4

－1

②氣體的摩爾質(zhì)量M＝Vm·ρ＝22.4ρg·mol；

V

③氣體的分子數(shù)N＝n·NA＝·NA；

22.4

V

④氣體的質(zhì)量m＝n·M＝·Mg。

22.4

1．（2023秋·上海浦東新·高一?？计谀┫铝姓f(shuō)法正確的是

A．1mol固體或液體的體積主要由微粒間距離決定

B．1mol氣體的體積主要由微粒的大小決定

1

C．O2的氣體摩爾體積約為22.4Lmol

D．就微粒間的距離而言，氣體比固體或液體更易受溫度、壓強(qiáng)影響

2．（2023秋·浙江杭州·高一杭十四中校考期末）2021年，中國(guó)科學(xué)院天津

工業(yè)生物技術(shù)研究所研究員馬延和帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，在實(shí)驗(yàn)室中首次實(shí)現(xiàn)從二氧化

碳到淀粉分子的全合成。下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．該研究成果有利于實(shí)現(xiàn)“碳中和”，減輕溫室效應(yīng)

23

B．22g二氧化碳中約含3.0110個(gè)CO2分子

C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，二氧化碳的摩爾體積約為22.4L

．淀粉中約含23個(gè)碳原子

D16.2g[C6H10O5n]3.61210

3．（2022秋·黑龍江牡丹江·高一牡丹江市第三高級(jí)中學(xué)?？计谥校┰趦蓚€(gè)

密閉容器中，分別充有32gSO2和48gO3，若兩容器的溫度和壓強(qiáng)均相同。

下列說(shuō)法正確的是

A．SO2和O3的氣體密度比為4∶3B．SO2和O3的氧原子數(shù)目比

為2∶3

C．O3的體積為22.4LD．SO2和O3物質(zhì)的量之比為

3∶2

4．（2023秋·內(nèi)蒙古包頭·高一統(tǒng)考期末）2021年9月，中科院天津生物所

首次在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)以二氧化碳(CO2)為原料人工合成淀粉[(C6H10O5)n]。下列

有關(guān)二氧化碳和淀粉的說(shuō)法正確的是

A．常溫常壓下，1molCO2的體積約為22.4L

B．同溫同壓下，相同體積的CO和CO2的分子數(shù)之比為3：2

C．淀粉中C、H、O的質(zhì)量之比為6：10：5

D．22gCO2所含原子的數(shù)目與標(biāo)準(zhǔn)狀況下6.72LCH4所含原子數(shù)目相同

5．（2023秋·四川廣安·高一統(tǒng)考期末）關(guān)于等物質(zhì)的量的NO和NO2，則

下列說(shuō)法不正確的是

A．氧原子數(shù)目比為1:2

B．摩爾質(zhì)量之比為15:23

C．同溫同壓下，密度之比為23:15

D．常溫常壓下，所占體積比為1:1

6．（2023秋·廣東·高一統(tǒng)考期末）瓦斯(CH4)與O2的質(zhì)量比為1：4時(shí)易發(fā)

生爆炸，此時(shí)CH4與O2的體積比為

A．1：1B．1：2C．1：4D．2：

1

7．（2023秋·山東淄博·高一校考期末）最近，全國(guó)的霧霾天氣對(duì)環(huán)境造成

了嚴(yán)重影響，蕪湖市開展了臭氧的監(jiān)測(cè)。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

A．臭氧的摩爾質(zhì)量是48g

B．同溫同壓條件下，等質(zhì)量的氧氣和臭氧體積比為2∶3

C．20g氖氣中含有6.02×1023個(gè)原子

D．1.00mol臭氧中含有電子總數(shù)為18×6.02×1023

8．（2023秋·浙江嘉興·高一統(tǒng)考期末）同溫同壓下，向兩個(gè)密閉容器中分

、

別充入等質(zhì)量的O2O3氣體，下列說(shuō)法正確的是

A．兩種氣體的體積之比為2∶3B．兩種氣體的物質(zhì)的量之比

為3∶2

C．兩種氣體的分子數(shù)之比為1∶1D．兩種氣體的密度之比是

3∶2

9．（2023秋·遼寧鞍山·高一統(tǒng)考期末）常溫下，向帶有可移動(dòng)活塞的密閉

容器中分別充入H2和O2的混合氣體和CO2，停止充氣后，活塞恰好停在容

器的1/5處。向H2和O2混合氣體一側(cè)加入足量Na2O2(固體體積可忽略)并持

續(xù)電火花引燃，充分反應(yīng)恢復(fù)至起始溫度，活塞兩側(cè)體積相同。下列說(shuō)法正

確的是

A．反應(yīng)前CO2和混合氣體原子個(gè)數(shù)比為3:4

B．CO2與混合氣體的密度可能相等

C．恢復(fù)至起始溫度Na2O2固體增重量等于氫氣的質(zhì)量

D．反應(yīng)前容器中H2與O2的物質(zhì)的量之比為1:3

10．（2021秋·四川遂寧·高一校考期中）標(biāo)準(zhǔn)狀況下，等質(zhì)量的NH3和H2S

兩種氣體，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．所含原子數(shù)目之比為4:3B．體積之比為2:1

C．所含氫原子的物質(zhì)的量之比為3:1D．密度之比為1:2

一、單選題

1．（2023秋·重慶北碚·高一西南大學(xué)附中?？计谀┰趦蓚€(gè)密閉容器中，

分別充有質(zhì)量相同的甲、乙兩種氣體，若兩容器的溫度和壓強(qiáng)均相同，且甲

的密度大于乙的密度，則下列說(shuō)法正確的是

A．分子數(shù)：N(甲)>N(乙)B．物質(zhì)的量：n(甲)<n(乙)

甲乙

C．摩爾體積：Vm()<Vm()D．相對(duì)分子質(zhì)量：

Mr(甲)<Mr(乙)

2．（2022秋·上海寶山·高一?？计谥校┫铝惺疽鈭D中，白球代表氫原了，

黑球代表氦原子，方框代表容器，容器中間有一個(gè)可以上下滑動(dòng)的輕質(zhì)隔板。

將等質(zhì)量的氫氣與氦氣同時(shí)充入容器，符合實(shí)際情況的是

A．B．C．

D．

3．（2023秋·遼寧·高一校聯(lián)考期末）如圖是利用“手持”技術(shù)測(cè)定陽(yáng)光照射

不同氣體溫度變化曲線，其中四個(gè)容器均密閉、體積相等且初始?jí)簭?qiáng)均為

101kPa。

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是

A．CO2是四種氣體中溫室效應(yīng)最顯著的

B．若容器的容積為22.4L，13：00時(shí)N2原子個(gè)數(shù)少于2NA

C．12：30-13：30時(shí)間范圍內(nèi)CO2壓強(qiáng)最大

D．實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，四種氣體密度相同

4．（2023秋·上海浦東新·高一上海市實(shí)驗(yàn)學(xué)校?？计谀┰谌莘e相同的兩

個(gè)容器里分別充入兩種氣體：①氫氣②二氧化碳，并保持兩個(gè)容器內(nèi)氣體的

溫度和密度均相等，下列說(shuō)法正確的是

A．分子數(shù)目：①=②B．質(zhì)量關(guān)系：①＜②

C．原子數(shù)目：②>①D．壓強(qiáng)關(guān)系：①>②

5．（2022秋·上海寶山·高一上海市吳淞中學(xué)?？计谥校┫铝嘘P(guān)于決定物質(zhì)

體積大小的因素的說(shuō)法不正確的是

A．物質(zhì)的體積大小取決于粒子數(shù)目、粒子大小和粒子之間的距離

B．相同條件下，分子數(shù)相同的任何氣體的體積基本相同

C．同溫同壓下，1mo1任何物質(zhì)所占有的體積均相同

D．等質(zhì)量的H2，壓強(qiáng)越小、溫度越高，氣體所占體積越大

6．（2023秋·云南昆明·高一云南師大附中?？计谀┤鐖D為一定量理想氣

體壓強(qiáng)與氣體摩爾體積的關(guān)系，關(guān)于下列圖像分析，錯(cuò)誤的是

A．微粒間距：B＜A

B．需實(shí)現(xiàn)A→B：恒溫加壓

C．需實(shí)現(xiàn)B→C：恒壓降溫

D．一定量的理想氣體，決定氣體摩爾體積的主要因素是微粒間距

二、計(jì)算題

7．（2022秋·新疆烏魯木齊·高一烏市八中?？计谥校┰跇?biāo)準(zhǔn)狀況下，由CO

和CO2組成的混合氣體8.96L，質(zhì)量是12.8g。此混合物中：

(1)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量是_______。

(2)CO的體積分?jǐn)?shù)是_______。

(3)CO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_______。

(4)C和O的原子個(gè)數(shù)比_______。

(5)CO和CO2的物質(zhì)的量比是_______。

(6)碳原子的物質(zhì)的量是_______。

(7)混合氣體的密度_______g/L(保留小數(shù)點(diǎn)后兩位)。

8．（2023秋·湖南長(zhǎng)沙·高一統(tǒng)考期末）在紫外線作用下，氧氣可轉(zhuǎn)化為臭

氧：3O22O3，低空臭氧的濃度過(guò)高時(shí)對(duì)人體有害，因此要盡量避免在陽(yáng)

光強(qiáng)烈照射的中午前后進(jìn)行戶外活動(dòng)。

(1)O2轉(zhuǎn)化為O3屬于________(填“化學(xué)”或“物理)變化。

(2)同溫同壓下，等體積的O2(g)和O3(g)的分子數(shù)之比為________。

(3)1.6gO2和O3的混合氣體中含有氧原子的數(shù)目為________(用NA表示阿伏

加德羅常數(shù)的值)。

9．（2020秋·云南昆明·高