一、影響物質(zhì)體積的決定因素
【注意】氣體的體積不但與物質(zhì)的量有關(guān)，而且與溫度和壓強有關(guān)，描述或判斷一定物質(zhì)的量的氣體的體積時，必須指明相關(guān)的溫度和壓強。
二、氣體摩爾體積
1．氣體摩爾體積：
(1)概念：在一定的溫度和壓強下，單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積。
(2)符號：Vm。
(3)單位：L·ml－1和m3·ml－1。
(4)物質(zhì)的量、氣體的體積與氣體摩爾體積之間的關(guān)系：n＝ eq \f(V,Vm) 。
2．標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的摩爾體積：
(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況的含義：溫度為0__℃、壓強為101__kPa。
(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的摩爾體積約為22.4__L·ml－1。
三、阿伏加德羅定律
1．內(nèi)容：在同溫同壓下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子。
2．內(nèi)容總結(jié)：“三同”定“一同”
1．判斷下列說法是否正確：
(1)1ml不同的固體物質(zhì)，體積大小不相同，主要原因是粒子大小不同。( )
提示：√。固體物質(zhì)的體積主要取決于構(gòu)成粒子的大小和粒子數(shù)目的多少。
(2)通常狀況下的氣體摩爾體積約為22.4 L。( )
提示：×。氣體摩爾體積的單位為L·ml－1，且通常狀況下氣體摩爾體積也不是22.4 L·ml－1。
(3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，36 g水的體積約為44.8 L。( )
提示：×。水在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體。
(4)1 ml任何氣體所含分子數(shù)都相等，體積也都約為22.4 L。( )
提示：×。沒有給出氣體所處的條件，因此無法判斷氣體的體積。
2．教材中敘述“標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體摩爾體積約為22.4 L·ml－1”，則是不是只有在標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積才約為22.4 L·ml－1?
提示：不一定是。因為氣體的體積受溫度和壓強影響，因此可以通過改變溫度和壓強使氣體摩爾體積調(diào)整為22.4 L·ml－1。
3．足球被譽為“世界第一運動”，是全球體育界最具影響力的體育運動。
用打氣筒給足球打氣時，氣體源源不斷被打進去，而足球的體積卻不發(fā)生很大變化。氣體體積與什么因素有關(guān)？兩種氣體體積相同，含有的氣體分子數(shù)一定相同嗎？
提示：影響氣體體積大小的主要因素是氣體分子之間的距離，給足球打氣時，足球的體積不發(fā)生很大變化是因為氣體分子之間的距離在不斷縮小。兩種氣體體積相同，含有的氣體分子數(shù)不一定相同，因為氣體的體積還受溫度和壓強的影響。
氣體摩爾體積及相關(guān)計算
CO2是植物光合作用的必需原料。某研究機構(gòu)測定CO2含量如圖所示。
認識標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積
(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 ml任何物質(zhì)的體積都約為22.4 L嗎？
提示：不是。物質(zhì)的狀態(tài)有氣態(tài)、固態(tài)或液態(tài)，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 ml氣體的體積約為22.4 L，而1 ml固體或液體的體積均不是22.4 L。
(2)氣體摩爾體積的適用范圍是氣體，是否必須為純凈的氣體？
提示：不是。氣體摩爾體積的適用范圍是氣體，可以是單一氣體，也可以是混合氣體，并且混合氣體中氣體之間不能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。如標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.2 ml H2和0.8 ml O2組成的混合氣體的體積約為22.4 L。
氣體物質(zhì)的量與體積的計算
(1)在該測定條件下，1立方米空氣所含氣體分子的物質(zhì)的量是多少？
提示：n＝ eq \f(V,Vm) ＝ eq \f(1 000 L,22.4 L·ml－1) ≈44.6 ml。
(2)在本次測定中，每立方米空氣所含的CO2氣體的體積是多少？
提示：V＝n·Vm＝ eq \f(m,M) ·Vm＝ eq \f(88 g,44 g·ml－1) ×22.4 L·ml－1＝44.8 L。
1．標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積：
(1)1個條件：必須為標(biāo)準(zhǔn)狀況。非標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 ml氣體的體積不一定是
22.4 L。因此在使用氣體摩爾體積時，一定要看清氣體所處的狀態(tài)。
(2)1種狀態(tài)：必須為氣體，且任何氣體均可，包括混合氣體。如水、酒精、汽油、CCl4等物質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下不是氣體。
(3)2個數(shù)據(jù)：“1 ml”，“約22.4 L”。
2．氣體摩爾體積的有關(guān)計算公式：
①氣體的物質(zhì)的量n＝ eq \f(V,Vm)
②氣體的密度ρ＝ eq \f(m,V) ＝ eq \f(m,n·Vm) ＝ eq \f(M,Vm)
③氣體的分子數(shù)N＝n·NA＝ eq \f(V,Vm) ·NA
④氣體的質(zhì)量m＝n·M＝ eq \f(V,Vm) ·M
【思考討論】
(1)(思維升華)相同體積的兩個容器，一個盛放氧氣，一個盛放氫氣，在同溫、同壓下，兩容器中氣體分子的數(shù)目有何關(guān)系？(宏觀辨識與微觀探析)
提示：同溫同壓下，同體積的不同氣體具有相同的分子數(shù)。
(2)相同溫度和壓強下，1 ml O2和1 ml空氣的體積相同嗎？為什么？(證據(jù)推理與模型認知)
提示：相同溫度和壓強下，1 ml O2和1 ml空氣的體積相同，因為當(dāng)溫度和壓強相同時，任何氣體分子的間距都近似相等，所以不管1 ml單一氣體還是混合氣體的體積都近似相等。
(3)當(dāng)1 ml氣體的體積為22.4 L時，能否說明該氣體一定處于標(biāo)準(zhǔn)狀況？
提示：不能。標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 ml氣體的體積約為22.4 L，但1 ml氣體的體積為22.4 L時，并不一定說明該氣體處于標(biāo)準(zhǔn)狀況下，比如適當(dāng)?shù)纳邷囟?氣體膨脹)、增大壓強(壓縮氣體)，也能使1 ml氣體的體積變?yōu)?2.4 L。
【典例】(2021·泰寧高一檢測)下列說法正確的是( )
A．0.5 ml H2所占的體積為11.2 L
B．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，6.02×1023個分子所占的體積約是22.4 L
C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 ml酒精的體積約為22.4 L
D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，28 g N2體積約是22.4 L
【思維建?！拷獯痍P(guān)于氣體體積的計算問題的思路如下：
【解析】選D。A項中沒有說明是否在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，故0.5 ml H2的體積不一定為11.2 L；B項中沒有說明微粒的狀態(tài)，若該微粒為固態(tài)或液態(tài)，標(biāo)準(zhǔn)狀況下
1 ml分子所占體積不是22.4 L；C項中標(biāo)準(zhǔn)狀況下酒精不是氣態(tài)；D項中N2的摩爾質(zhì)量為28 g·ml－1，28 g N2為1 ml，故標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積約為22.4 L。
(1)若0.5 ml H2所占的體積為11.2 L，則一定是標(biāo)準(zhǔn)狀況下嗎？
提示：不一定。
(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，28 g N2和CO的混合氣體的體積約是多少？
提示：22.4 L。由于N2和CO的摩爾質(zhì)量均為28 g·ml－1，因此28 g CO、N2的混合氣體的物質(zhì)的量為1 ml，故標(biāo)準(zhǔn)狀況下體積約為22.4 L。
應(yīng)用氣體摩爾體積解題時應(yīng)正確理解——四個注意
。
(1)條件：標(biāo)準(zhǔn)狀況，即0 ℃、101 kPa；
(2)標(biāo)準(zhǔn)：1 ml，即分子數(shù)為6.02×1023；
(3)對象：氣體，可為單一氣體，也可為混合氣體；
(4)數(shù)值：約為22.4 L，非精確值。
【備選例題】
(2021·臨夏高一檢測)下列說法正確的是( )
A．32 g O2的體積為22.4 L
B．22.4 L N2含有阿伏加德羅常數(shù)個氮氣分子
C．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L水的物質(zhì)的量為1 ml
D．在0 ℃、1.01×105 Pa下，22 g CO2和16 g O2混合后的體積約為22.4 L
【解析】選D。32 g O2的物質(zhì)的量為1 ml，但1 ml氣體的體積不一定是
22.4 L，同樣22.4 L氣體的物質(zhì)的量也不一定為1 ml，即22.4 L N2不一定含有阿伏加德羅常數(shù)個氮氣分子，故A、B均不正確；在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，水為液態(tài)，
22.4 L水的物質(zhì)的量不是1 ml，故C不正確；0 ℃、1.01×105 Pa就是標(biāo)準(zhǔn)狀況下對應(yīng)的溫度和壓強，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 ml任何氣體(包括混合氣體)的體積都約為22.4 L。
1．(2021·濰坊高一檢測)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，相同質(zhì)量的下列氣體體積最大的是( )
A．CO2 B．O2 C．N2 D．CH4
【解析】選D。根據(jù)n＝ eq \f(m,M) 和V＝n·Vm可知，質(zhì)量相同時，氣體的摩爾質(zhì)量越小，對應(yīng)的物質(zhì)的量越大，氣體體積也就越大。選項中CH4的摩爾質(zhì)量最小，則其對應(yīng)的氣體體積最大。
2．(2021·溫州高一檢測)下列說法正確的是( )
A．0 ℃、101 kPa時，氣體摩爾體積約為22.4 L
B．20 ℃、1.01×105 Pa時，同體積的O2與CO2含有相同的分子數(shù)
C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，16 g O2與24 g Mg所占的體積相同
D．當(dāng)1 ml氣態(tài)物質(zhì)的體積為22.4 L時，該氣體一定處于標(biāo)準(zhǔn)狀況
【解析】選B。標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積為22.4 L·ml－1，故A錯誤；同溫同壓下，氣體的物質(zhì)的量和氣體體積成正比，20 ℃、1.01×105 Pa時，同體積的O2與CO2的物質(zhì)的量相同，故分子數(shù)也相同，故B正確；標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣為氣體，而鎂為固體，故所占的體積不可能相同，故C錯誤；在非標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體摩爾體積也可能為22.4 L·ml－1，故當(dāng)1 ml氣態(tài)物質(zhì)的體積為22.4 L時，該氣體不一定處于標(biāo)準(zhǔn)狀況，故D錯誤。
【拔高題組】
1．(2021·揭陽高一檢測)下列說法中正確的是( )
A．1 ml O2和1 ml N2所占的體積約為22.4 L
B．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，H2的氣體摩爾體積約為22.4 L
C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 ml H2和1 ml H2O所占的體積都約為22.4 L
D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L由N2、N2O組成的混合氣體中所含有的氮原子的物質(zhì)的量約為2 ml
【解析】選D。氣體體積受溫度、壓強影響，A項未指明溫度、壓強；B項氣體摩爾體積的單位是L·ml－1；C項標(biāo)準(zhǔn)狀況下，水為非氣態(tài)，不適用于氣體摩爾體積；D項標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L混合氣體中分子總數(shù)為NA，N2和N2O每個分子都含有兩個氮原子，則混合氣體中所含有的氮原子的數(shù)目為2NA，物質(zhì)的量為
2 ml。
2．(2021·威武高一檢測)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，與32 g O2的體積相等的N2，其( )
A．質(zhì)量為14 g
B．分子數(shù)為6.02×1023
C．體積為11.2 L
D．物質(zhì)的量為2 mlＫ
【解析】選B。V(O2)＝ eq \f(32 g,32 g·ml－1) ×22.4 L·ml－1＝22.4 L，C項錯誤；同溫、同壓、同體積的N2和O2的分子數(shù)相等，32 g O2中所含分子數(shù)為NA，B項正確；所含分子數(shù)相同，則n(N2)＝n(O2)＝1 ml，D項錯誤；1 ml N2的質(zhì)量為28 g，A項錯誤。
隨著人們生活水平的提高，家用轎車已成為每個家庭的常用交通工具。汽車尾氣的排放會給環(huán)境帶來一定的影響，汽車尾氣的主要成分是CO、NO、NO2等有毒氣體，因此汽車尾氣是否達標(biāo)成為衡量汽車性能的重要指標(biāo)之一。
(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 000 L汽車尾氣的物質(zhì)的量約為多少？
提示：n＝ eq \f(V,Vm) ＝ eq \f(1 000 L,22.4 L·ml－1) ≈44.6 ml。
(2)與4.6 g NO2中氧原子個數(shù)相等的CO氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是多少？
提示：4.6 g NO2中氧原子的物質(zhì)的量為 eq \f(4.6 g,46 g·ml－1) ×2＝0.2 ml，因此CO的物質(zhì)的量為0.2 ml，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為0.2 ml×22.4 L·ml－1＝4.48 L。
阿伏加德羅定律
1811年，意大利化學(xué)家阿伏加德羅提出阿伏加德羅定律。
阿伏加德羅定律
(1)同溫同壓下，氣體的體積大小與什么有關(guān)？
提示：同溫同壓下，氣體分子之間的距離相同，所以分子數(shù)越多，氣體體積越大，即同溫同壓下，氣體的體積大小與其物質(zhì)的量的多少有關(guān)。
(2)同溫同壓下，相同體積的任何氣體都具有相同的質(zhì)量嗎？為什么？
提示：不一定。同溫同壓下，相同體積的任何氣體都具有相同的物質(zhì)的量，氣體的摩爾質(zhì)量不同時，相同物質(zhì)的量的氣體的質(zhì)量也不相同。
阿伏加德羅定律的推論
(1)同溫同壓下，不同氣體的密度相同嗎？為什么？
提示：不一定相同。因為 eq \f(ρ1,ρ2) ＝ eq \f(\f(M1,Vm),\f(M2,Vm)) ＝ eq \f(M1,M2) ，不同氣體的摩爾質(zhì)量不一定相同，故密度也不一定相同。
(2)相同體積的甲、乙兩個容器，甲中盛放1 ml氮氣，乙中盛放2 ml氮氣，則在相同溫度下，甲、乙兩容器中壓強相同嗎？
提示：不相同。同溫同體積時，氣體的物質(zhì)的量越大，壓強越大。
1．阿伏加德羅定律和氣體摩爾體積的關(guān)系：
2．阿伏加德羅定律的常用推論：
(1)同溫、同壓→氣體的體積與物質(zhì)的量成正比→ eq \f(V1,V2) ＝ eq \f(n1,n2) ；
(2)同溫、同壓→氣體的密度與摩爾質(zhì)量成正比→ eq \f(ρ1,ρ2) ＝ eq \f(M1,M2) ；
(3)同溫、同體積→氣體的壓強之比與其物質(zhì)的量成正比→ eq \f(p1,p2) ＝ eq \f(n1,n2) ；
(4)同溫、同壓、同體積→氣體的質(zhì)量與摩爾質(zhì)量成正比→ eq \f(m1,m2) ＝ eq \f(M1,M2) 。
【特別提醒】
正確理解阿伏加德羅定律的應(yīng)用
(1)阿伏加德羅定律的適用對象是氣體(單一氣體或混合氣體)，不適用于液體或固體。
(2)“三同”定“一同”。同溫、同壓、同體積和同分子數(shù)，四“同”共同存在，相互制約，只要有三“同”成立，則另一“同”就必定成立。
(3)“二同”定比例。溫度、壓強、氣體體積、氣體物質(zhì)的量，若兩個量相同，則另兩個量成正比或反比。
(4)氣體摩爾體積是阿伏加德羅定律的一個特例。
【思考討論】
(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，對于相同質(zhì)量的N2O和CO2，體積之比是多少？密度之比是多少？
提示：N2O和CO2的摩爾質(zhì)量相等，都是44 g·ml－1，質(zhì)量相等的兩種氣體物質(zhì)的量相等，標(biāo)準(zhǔn)狀況下，體積之比是1∶1，根據(jù)阿伏加德羅定律的推論：同溫同壓下，密度比等于摩爾質(zhì)量之比，則密度之比是1∶1。
(2)兩個完全相同的集氣瓶，一個盛放1 ml氧氣，另外一個盛放2 ml氫氣，則在相同溫度下，兩個集氣瓶中氣體壓強是什么關(guān)系？
提示：根據(jù)阿伏加德羅定律的推論，同溫同體積時，氣體的壓強與其物質(zhì)的量成正比，兩個集氣瓶中氣體氧氣和氫氣壓強之比是1∶2。
(3)隨著畜牧業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模的不斷擴大和集約化程度的不斷提高，生產(chǎn)出大量畜禽產(chǎn)品的同時也排放出大量的惡臭物，如硫化氫(H2S)、氨氣(NH3)、揮發(fā)性脂肪酸等。嚴(yán)重危害畜禽的健康，降低畜禽的抗病力，阻礙生產(chǎn)性能的發(fā)揮，還會危害到人尤其是飼養(yǎng)人員的健康。

為了研究氨氣和硫化氫的危害，某研究小組收集了同溫同壓下，同體積的氨氣(NH3)和硫化氫(H2S)氣體。
①兩種氣體的質(zhì)量比為_______________________________________________。
②同溫同壓下，氨氣和硫化氫氣體的密度比為___________________________________________________________________。
③同時收集某養(yǎng)殖場內(nèi)的氣體，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，0.01 ml該氣體的質(zhì)量為0.44 g，則該氣體的密度為________g·L－1(保留兩位小數(shù))。
【解析】根據(jù)阿伏加德羅定律，同溫、同壓、同體積的氣體，物質(zhì)的量相同，m＝nM，故質(zhì)量之比等于摩爾質(zhì)量之比，即 eq \f(17,34) ＝ eq \f(1,2) ；同溫同壓下， eq \f(ρ1,ρ2) ＝ eq \f(M1,M2) ，故密度之比等于摩爾質(zhì)量之比，即 eq \f(17,34) ＝ eq \f(1,2) ；0.01 ml某氣體的體積為0.01 ml×
22.4 L·ml－1＝0.224 L，ρ＝ eq \f(m,V) ＝ eq \f(0.44 g,0.224 L) ＝1.96 g·L－1。
答案：①1∶2 ②1∶2 ③1.96
【典例】(2021·西城區(qū)高一檢測)下列兩種氣體的分子數(shù)一定相等的是( )
A．質(zhì)量相等、密度不等的N2和C2H4
B．等壓等體積的N2和CO2
C．等溫等體積的O2和N2
D．不同體積等密度的CO和C2H4
【思維建?！坷冒⒎拥铝_定律解題的思路如下：
【解析】選A。N2和C2H4的摩爾質(zhì)量相等，在質(zhì)量相等時二者的物質(zhì)的量相等，即分子數(shù)相等，故A正確；等壓條件下，由于溫度不一定相同，等體積的N2和CO2的物質(zhì)的量不一定相等，所以其分子數(shù)不一定相等，故B錯誤；由于壓強未知，等溫等體積的O2和N2物質(zhì)的量不一定相等，所以其分子數(shù)不一定相等，故C錯誤；不同體積等密度的CO和C2H4的質(zhì)量不相等，CO和C2H4的摩爾質(zhì)量相等，則兩種氣體的物質(zhì)的量不相等，分子數(shù)目一定不相等，故D錯誤。
(1)阿伏加德羅定律及推論適用于任意氣體，可以是單一氣體，也可以是混合氣體。
(2)阿伏加德羅定律的適用范圍是氣體，可概括為三“同”定一“同”，即在同溫、同壓、同體積的條件下，才有分子數(shù)相等這一結(jié)論，但所含原子數(shù)不一定相等。
(3)阿伏加德羅定律及其所有推論不必死記硬背，用時可以通過理想氣體狀態(tài)方程pV＝nRT(式中R為常數(shù))以及n＝ eq \f(m,M) ＝ eq \f(N,NA) 、ρ＝ eq \f(m,V) 進行簡單地推導(dǎo)而得到。
【備選例題】
在體積相同的兩個密閉容器中分別充滿O2、O3氣體，當(dāng)這兩個容器內(nèi)氣體的溫度和密度相等時，下列說法正確的是( )
A．兩種氣體的壓強相等
B．O2比O3質(zhì)量小
C．兩種氣體的分子數(shù)目相等
D．兩種氣體的氧原子數(shù)目相等
【解析】選D。兩容器內(nèi)的氣體體積、密度相同，由m＝ρV可知m(O2)＝m(O3)，根據(jù)n＝ eq \f(m,M) 可知n(O2)＞n(O3)，同溫同體積時，氣體的壓強與氣體的物質(zhì)的量成正比，即 eq \f(p（O2）,p（O3）) ＝ eq \f(n（O2）,n（O3）) ，故p(O2)＞p(O3)，A、B錯誤；氣體的分子數(shù)與氣體的物質(zhì)的量成正比，則N(O2)＞N(O3)，C錯誤；因為O2和O3都由氧原子組成，二者質(zhì)量相等，則兩種氣體的氧原子數(shù)目相等，D正確。
1．(2021·龍巖高一檢測)下列敘述不正確的是( )
A．常溫常壓下，兩種氣體的密度之比等于摩爾質(zhì)量之比
B．在同溫同體積下，兩種氣體的物質(zhì)的量之比等于壓強之比
C．在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，兩種氣體的體積之比等于摩爾質(zhì)量之比
D．在同溫同壓下，相同體積的兩種氣體的質(zhì)量之比等于摩爾質(zhì)量之比
【解析】選C。常溫常壓下，由ρ＝ eq \f(m,V) ＝ eq \f(M,Vm) 可知，密度與摩爾質(zhì)量成正比，即氣體的密度之比等于摩爾質(zhì)量之比，故A正確；由阿伏加德羅定律的推論可知，同溫同體積時，兩種氣體的物質(zhì)的量之比等于壓強之比，故B正確；如質(zhì)量相等，由 eq \f(m,M) ＝ eq \f(V,Vm) 可知，氣體的體積與摩爾質(zhì)量成反比，如質(zhì)量未知，則不能比較體積和摩爾質(zhì)量的關(guān)系，故C錯誤；根據(jù)阿伏加德羅定律，在同溫同壓下，相同體積的兩種氣體含有的分子數(shù)相同，根據(jù)n＝ eq \f(N,NA) 可知氣體的物質(zhì)的量相等，再根據(jù)m＝nM可知，氣體的質(zhì)量之比等于摩爾質(zhì)量之比，故D正確。
2．(2021·南寧高一檢測)同溫同壓下，等質(zhì)量的SO2氣體和SO3氣體相比較，下列敘述中正確的是( )
A．密度之比為4∶5 B．物質(zhì)的量之比為4∶5
C．體積之比為1∶1 D．原子數(shù)之比為3∶4
【解析】選A。根據(jù) eq \f(ρ1,ρ2) ＝ eq \f(M1,M2) ＝ eq \f(64,80) ＝ eq \f(4,5) ，A正確； eq \f(n1,n2) ＝ eq \f(\f(m,M1),\f(m,M2)) ＝ eq \f(M2,M1) ＝ eq \f(80,64) ＝ eq \f(5,4) ，B錯誤； eq \f(V1,V2) ＝ eq \f(n1,n2) ＝ eq \f(5,4) ，C錯誤；原子數(shù)之比為 eq \f(3n1,4n2) ＝ eq \f(15,16) ，D錯誤。
【拔高題組】
1．(2021·泰安高一檢測)在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，a g氣體A與b g氣體B的分子數(shù)相同。則與此有關(guān)的下列說法中不正確的是( )
A．氣體A與氣體B的摩爾質(zhì)量之比為a∶b
B．同溫同壓下，氣體A與氣體B的密度之比為b∶a
C．質(zhì)量相同的氣體A與氣體B的分子數(shù)之比為b∶a
D．相同狀況下，同體積的氣體A與氣體B的質(zhì)量之比為a∶b
【解析】選B。對于分子數(shù)相同的氣體，其摩爾質(zhì)量之比等于質(zhì)量之比，A項、D項對；同溫同壓下，A與B的密度之比應(yīng)等于其摩爾質(zhì)量之比a∶b，B項錯；質(zhì)量相同的氣體的分子數(shù)之比等于摩爾質(zhì)量的反比，C項對。
2．(2021·西安高一檢測)向三個密閉容器中分別充入Ne、H2、O2三種氣體，下列有關(guān)這三種氣體的敘述正確的是( )
A．同溫、同壓、同體積時，三種氣體的密度關(guān)系：ρ(H2)>ρ(Ne)>ρ(O2)
B．溫度、密度相同時，三種氣體的壓強關(guān)系：p(H2)>p(Ne)>p(O2)
C．質(zhì)量、溫度、壓強均相同時，三種氣體的體積關(guān)系：V(O2)>V(Ne)>V(H2)
D．溫度、壓強、體積均相同時，三種氣體的質(zhì)量關(guān)系：m(H2)>m(Ne)>m(O2)
【解析】選B。根據(jù)阿伏加德羅定律的推論，同溫、同壓時，氣體的密度與摩爾質(zhì)量成正比，A項錯誤；溫度、密度相同時，氣體的壓強與摩爾質(zhì)量成反比，B項正確；質(zhì)量、溫度、壓強均相同時，氣體的體積與摩爾質(zhì)量成反比，C項錯誤；溫度、壓強、體積均相同時，氣體的質(zhì)量與摩爾質(zhì)量成正比，D項錯誤。
某同學(xué)在元旦晚會上表演的化學(xué)節(jié)目為猜氣球——他先在實驗室中用等質(zhì)量的CH4、CO2、O2、SO2分別吹出四個氣球，然后在晚會的現(xiàn)場讓同學(xué)猜測氣球是用哪種氣體吹起的。
如果你在晚會現(xiàn)場，你會怎樣猜出呢？
提示：等質(zhì)量的CH4、CO2、O2、SO2的物質(zhì)的量之比為 eq \f(1,16) ∶ eq \f(1,44) ∶ eq \f(1,32) ∶ eq \f(1,64) ，因此在相同的條件下，它們的體積比為 eq \f(1,16) ∶ eq \f(1,44) ∶ eq \f(1,32) ∶ eq \f(1,64) 。因此A、B、C、D四個氣球中的氣體分別為SO2、CO2、O2、CH4。
1．(水平1)36.5 g HCl氣體的體積是( )
A．11.2 L B．22.4 L
C．5.6 L D．無法確定
【解析】選D。36.5 g HCl氣體，物質(zhì)的量是1 ml，由于不知道氣體的摩爾體積，無法計算出1 ml氯化氫氣體的體積。
2．(水平1)在室溫時，2 ml H2的體積大小主要取決于( )
A．氫氣所含分子數(shù) B．氫氣所處環(huán)境的壓強
C．氫氣的質(zhì)量 D．氫氣的密度
【解析】選B。氣體體積取決于物質(zhì)的量和其所處的溫度、壓強，H2的物質(zhì)的量為2 ml，又知溫度為室溫，故體積大小主要取決于壓強。
3．(水平1)氯氣是一種大氣污染物，為檢驗輸送氯氣的管道是否漏氣常用濃氨水來檢驗，其反應(yīng)的原理為3Cl2＋8NH3===6NH4Cl＋N2。下列敘述正確的是( )
A．1 ml N2的體積為22.4 L
B．Cl2的摩爾質(zhì)量為71 g·ml－1
C．1 ml NH3的質(zhì)量為17 g·ml－1
D．22.4 L NH3物質(zhì)的量為1 ml
【解析】選B。溫度壓強不知，不是標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 ml N2的體積不一定為
22.4 L，故A錯誤；Cl2的相對分子質(zhì)量為71，摩爾質(zhì)量為71 g·ml－1，故B正確；氨氣的摩爾質(zhì)量為17 g·ml－1，1 ml NH3的質(zhì)量為17 g，故C錯誤；溫度壓強不知，不一定是標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L NH3物質(zhì)的量不一定為1 ml，故D錯誤。
4．(水平2)在同溫同壓條件下，分子數(shù)相同的任意兩種氣體，它們的( )
A．體積都是22.4 L B．密度相同
C．所占體積相同 D．原子數(shù)目相同
【解析】選C。在同溫同壓條件下，分子數(shù)相同的任意兩種氣體，其體積相同(但不一定是22.4 L)、分子的物質(zhì)的量相同；因為分子的組成情況不確定，故原子數(shù)是否相同不能確定；在同溫同壓下，氣體的密度與摩爾質(zhì)量成正比。故只有C正確。
【補償訓(xùn)練】
下列數(shù)量的物質(zhì)中含原子個數(shù)最多的是( )
A．0.4 ml氧氣
B．4 ℃時，5.4 mL H2O
C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.6 L二氧化碳
D．10 g氖
【解析】選B。A項，N(O)＝0.8 ml；B項，n(H2O)＝ eq \f(5.4 g,18 g·ml－1) ＝0.3 ml，含0.9 ml原子；C項，n(CO2)＝ eq \f(5.6 L,22.4 L·ml－1) ＝0.25 ml，含0.75 ml原子；D項，n(Ne)＝ eq \f(10 g,20 g·ml－1) ＝0.5 ml。
5．(水平2)同溫同壓下，下列有關(guān)等質(zhì)量SO2和CO2的敘述中正確的是( )
A．分子數(shù)之比1∶1
B．密度之比16∶11
C．密度之比11∶16
D．體積之比16∶11
【解析】選B。同溫同壓下，等質(zhì)量的SO2和CO2存在如下關(guān)系：
eq \f(n（SO2）,n（CO2）) ＝ eq \f(N（SO2）,N（CO2）) ＝ eq \f(V（SO2）,V（CO2）) ，
eq \f(ρ（SO2）,ρ（CO2）) ＝ eq \f(M（SO2）,M（CO2）) 。
由 eq \f(n（SO2）,n（CO2）) ＝ eq \f(M（CO2）,M（SO2）) ＝ eq \f(11,16) ，
故 eq \f(N（SO2）,N（CO2）) ＝ eq \f(V（SO2）,V（CO2）) ＝ eq \f(11,16) ；
eq \f(ρ（SO2）,ρ（CO2）) ＝ eq \f(M（SO2）,M（CO2）) ＝ eq \f(16,11) 。
6．(水平2)在兩個相同體積的剛性容器中分別充入28 g CO和N2氣體，設(shè)NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法不正確的是( )
A．兩容器的壓強一定相等
B．兩容器的密度一定相等
C．兩容器所含的氣體分子數(shù)均為NA
D．若保持常溫常壓下，則氣體的體積大于22.4 L
【解析】選A。兩個容器的體積相同，氣體的物質(zhì)的量相同，氣體的壓強還與溫度有關(guān)，由于溫度不知道，無法判斷壓強大小，故A錯誤；兩個容器的體積相同，氣體的質(zhì)量相同，由ρ＝ eq \f(m,V) 可知，密度相同，故B正確；兩種氣體的物質(zhì)的量相同，均為1 ml，則所含的氣體分子數(shù)均為NA，故C正確；溫度越高，氣體的體積越大，所以若保持常溫常壓下，則氣體的體積大于22.4 L，故D正確。
7．(水平2)(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，33.6 L氧氣的物質(zhì)的量為________ml；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2 ml氫氣的體積為________L。
(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，6 g氫氣的體積為________L；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，體積為11.2 L的CO2的質(zhì)量為________g。
(3)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2 L氯氣的分子數(shù)目是________；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1.204×1023個氧氣分子的體積是________L。
(4)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，某氣體的密度為1.25 g·L－1，則其摩爾質(zhì)量為________g·ml－1。
【解析】(1)n＝ eq \f(V,Vm) ＝ eq \f(33.6 L,22.4 L·ml－1) ＝1.5 ml；V＝nVm＝2 ml×22.4 L·ml－1＝44.8 L。(2)V＝nVm＝ eq \f(m,M) Vm＝ eq \f(6 g,2 g·ml－1) ×22.4 L·ml－1＝67.2 L；m＝nM＝ eq \f(V,Vm) M＝ eq \f(11.2 L,22.4 L·ml－1) ×44 g·ml－1＝22 g。(3)N＝nNA
＝ eq \f(V,Vm) ·NA＝ eq \f(11.2 L,22.4 L·ml－1) ×6.02×1023ml－1＝3.01×1023；V＝nVm＝ eq \f(N,NA) Vm＝ eq \f(1.204×1023,6.02×1023 ml－1) ×22.4 L·ml－1＝4.48 L。(4)M＝ρVm＝1.25 g·L－1×22.4 L·ml－1＝28 g·ml－1。
答案：(1)1.5 44.8 (2)67.2 22 (3)3.01×1023
4．48 (4)28
8. (水平2)最近新能源汽車領(lǐng)域發(fā)生了一件驚天動地的大事，一則《水氫發(fā)動機在南陽下線，市委書記點贊》的虛假報道橫空出世。文中提到，水氫發(fā)動機在河南南陽正式下線，具備水氫發(fā)動機的車輛只需要加水就可以實時制取氫氣，加水就能跑。
現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)狀況下，①4 g氫氣、②33.6 L甲烷(CH4)、③9.03×1023個水分子中，含分子數(shù)最多的是(填寫序號，下同)________，含原子數(shù)最多的是________，質(zhì)量最大的是________，體積最小的是________。
【解析】n(H2)＝2 ml，n(CH4)＝1.5 ml，n(H2O)＝1.5 ml，故分子數(shù)最多的是氫氣；①n(H)＝4 ml，②n(原子)＝7.5 ml，③n(原子)＝4.5 ml；m(H2)＝4 g、m(CH4)＝24 g、m(H2O)＝27 g；V(H2)＝44.8 L，V(CH4)＝33.6 L，V(H2O)＝27 mL。
答案：① ② ③ ③

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