在標(biāo)準(zhǔn)狀況(STP)0℃( 273K)、1.01×10^5Pa下,1摩爾任何理想氣體所占的體積都約為22.4升,這個體積叫做該氣體的摩爾體積,單位是L/ mol(升/摩爾) ,即標(biāo)準(zhǔn)狀況下(STP)氣體摩爾體積為 22.4L/mol。
使用時應(yīng)注意:
①必須是標(biāo)準(zhǔn)狀況。在高中化學(xué)學(xué)習(xí)中取22.4L/Mol ②“任何理想氣體”既包括純凈物又包括氣體混合物。 ③22.4升是個近似數(shù)值。 ④單位是L/mol,而不是L。 ⑤在標(biāo)況下,1mol H2O的體積也不是22.4L。因?yàn)椋瑯?biāo)況下的H2O是冰水混合物,不是氣體。 單位物質(zhì)的量的理想氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積,相同氣體摩爾體積的氣體其含有的粒子數(shù)也相同. 氣體摩爾體積不是固定不變的,它決定于氣體所處的溫度和壓強(qiáng)如在25度101KPa時氣體摩爾體積為24.5升/摩物質(zhì)的體積與組成物質(zhì)粒子的關(guān)系 (1)總結(jié)規(guī)律:①相同條件下,相同物質(zhì)的量的不同物質(zhì)所占的體積:固體<液體<?xì)怏w[水除外]。②相同條件下,相同物質(zhì)的量的氣體體積近似相等,而固體、液體卻不相等。 (2)決定物質(zhì)體積大小的因素:①物質(zhì)粒子數(shù)的多少;②物質(zhì)粒子本身的大小;③物質(zhì)粒子之間距離的大小。 (3)決定氣體體積大小的因素:氣體分子間平均距離比分子直徑大得多,因此,當(dāng)氣體的物質(zhì)的量(粒子數(shù))一定時,決定氣體體積大小的主要因素是粒子間平均距離的大小。 (4)影響氣體分子間平均距離大小的因素:溫度和壓強(qiáng)。溫度越高,體積越大;壓強(qiáng)越大,體積越小。當(dāng)溫度和壓強(qiáng)一定時,氣體分子間的平均距離大小幾乎是一個定值,故粒子數(shù)一定時,其體積是一定值。
對在標(biāo)準(zhǔn)狀況下
1mol任何氣體所占的體積都約是22.4L的理解 (1)標(biāo)準(zhǔn)狀況:指0℃、1.01×10^5Pa的狀態(tài)。溫度越高,體積越大;壓強(qiáng)越大,體積越小。故在非標(biāo)準(zhǔn)狀況下,其值不一定就是“22.4L”.。但若同時增大壓強(qiáng),升高溫度,或是降低壓強(qiáng)和溫度,1摩爾任何氣體所占的體積有可能為22.4升。 (2)1mol氣體在非標(biāo)準(zhǔn)狀況下,其體積可能為22.4L,也可能不為22.4L。如在室溫(20℃,一個大氣壓)的情況下氣體的體積是24L。 (3)氣體分子間的平均距離比分子的直徑大得多,因而氣體體積主要決定于分子間的平均距離。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,不同氣體的分子間的平均距離幾乎是相等的,所以任何氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積都約是22.4L/mol. (4)此概念應(yīng)注意:①氣態(tài)物質(zhì);②物質(zhì)的量為1mol;③氣體狀態(tài)為0℃和1.01×10^5Pa(標(biāo)準(zhǔn)狀況);④22.4L體積是近似值;⑤Vm的單位為L/mol和m^3/mol。 (5)適用對象:純凈氣體與混合氣體均可。 本節(jié)是歷屆高考的熱點(diǎn),對于氣體摩爾體積的概念及阿伏加德羅定律、推論的多方位多角度考查,注意相關(guān)計(jì)算、換算。題型以選擇題為主。
阿伏加德羅定律
同溫同壓下體積相同的任何氣體都含有相同的分子數(shù)即阿伏加德羅定律。由此可見氣體的體積比在同溫同壓下必等于分子數(shù)比。由此可以導(dǎo)出同溫同壓下不同氣體間的關(guān)系: (1)同溫同壓下,氣體的體積比等于物質(zhì)的量比。 (2)同溫同體積下,氣體的壓強(qiáng)比等于物質(zhì)的量比。 (3)同溫同壓下,氣體的摩爾質(zhì)量比等于密度比。 (4)同溫同壓下,同體積的氣體質(zhì)量比等于摩爾質(zhì)量比。 (5)同溫同壓下,同質(zhì)量氣體的體積比等于摩爾質(zhì)量的反比。 此外還在運(yùn)用時要結(jié)合物理中的同物質(zhì)的量的氣體在同溫時,其體積與壓強(qiáng)成反比;氣體體積與熱力學(xué)溫度在同壓條件下成正比。
氣體摩爾體積的常見應(yīng)用
標(biāo)準(zhǔn)狀況下1mol氣體為22.4L,即可導(dǎo)出其質(zhì)量便是該氣體的摩爾質(zhì)量。據(jù)此可求出未知化學(xué)式的氣體摩爾質(zhì)量和相對分子質(zhì)量,也可求出1L氣體的質(zhì)量即氣體密度。反之也可由氣體密度求摩爾質(zhì)量。同溫同壓下兩氣體的密度比叫氣體的相對密度,可據(jù)以由氣體的相對密度求氣體的摩爾質(zhì)量,如某氣體對H2的相對密度為15,則其相對分子質(zhì)量為15。常見的有: (1)由標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體密度求相對分子質(zhì)量: (2)由相對密度求氣體的相對分子質(zhì)量; . (3)求混合氣體的平均相對分子質(zhì)量:即混合氣體1mol時的質(zhì)量數(shù)值。已知各組成氣體的體積分?jǐn)?shù)及質(zhì)量分?jǐn)?shù); (4)由同溫同壓下氣體反應(yīng)時的體積比求分子數(shù)比,進(jìn)而推分子式; (5)直接將氣體摩爾體積代入有關(guān)化學(xué)方程式進(jìn)行計(jì)算; (6)氣體反應(yīng)物的體積比即分子數(shù)比可便于找出過量氣體。
關(guān)鍵詞:天然氣報(bào)警器 可燃?xì)怏w報(bào)警器
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