氣體摩爾體積 阿伏加德羅定律及推論

2022-01-30 高中學習幫

聚焦與凝萃

1.掌握物質的量、氣體摩爾體積在化學反應和計算中的應用;

2.掌握物質的量與微粒(原子、分子、離子等)數目、氣體體積(標準狀況下)之間的相互關係。

解讀與打通

常規考點

4.氣體摩爾體積

(1)定義:單位物質的量的物質所佔的體積

(2)符號:Vm 

(3)單位:L·mol-1、m3·mol-1

(4) 物質的量(n)、氣體摩爾體積(Vm)、氣體體積(V)的關係:V=n·Vm

(5)標準狀況數值:22.4 L·mol-1

即在標準狀況(1.01×Pa, 273K),1 mol任何氣體體積約為22.4L。

5.阿伏加德羅定律

(1)阿伏加德羅定律:同溫同壓下相同體積的任何氣體都具有相同的分子數。

(2)克拉珀瓏方程:又稱為理想氣體的狀態方程,它同樣忽略了氣體分子本身的大小。

變形:

克拉珀瓏方程比阿伏加得羅定律更準確的描述了氣體的壓強、體積、物質的量和溫度之間的關係,其應用範圍更廣:可以做單一氣體的計算;可以做不同氣體的比較計算;計算以及比較計算的條件還可以不同。

(3)阿伏加德羅定律的重要的四個推論

①壓強之比

A.算式推導:

B.語言表達:同溫同體積時,任何氣體的壓強之比都等於其物質的量之比,也等於其分子數之比

②體積之比

A.算式推導:

B.語言表達:同溫同壓時,任何氣體的體積之比都等於其物質的量之比,也等於其分子數之比

③質量之比

A.算式推導:

B.語言表達:同溫同壓同體積時,任何氣體的質量之比都等於其摩爾質量之比,也就是其式量之比

④密度之比

A.算式推導:

相同質量的任何氣體的密度之比都等於其體積的反比;

同溫同壓下等質量的任何氣體的密度之比都等於其物質的量的反比,也就是其分子個數之比。

同體積的任何氣體的密度之比都等於其質量之比;

同溫同壓同體積時,任何氣體的密度之比都等於其摩爾質量之比,也就是其式量之比。

隱性考點

1.構成物質的微粒間的距離的特點

(1)固體或液體構成它們的微粒間的距離是很小的,這些微粒只在平衡位置振動或在一定範圍內流動,它們的體積是由構成它們的微粒的多少決定的。

(2)氣體構成氣體的分子在做無規則的熱運動。分子自身的大小與分子間的距離甚至可以忽略不計(一般氣體的分子直徑約是4×m,而分子間的平均距離約是4×m)。氣體的體積主要決定於微粒的多少和分子間的平均距離。在相同的溫度和壓強下氣體分子間的平均距離是相同的,一定數目氣體分子的體積也是相同的。)

2.氣體摩爾體積

①氣體摩爾體積的數值與溫度和壓強有關;

②溫度和壓強一定時,1mol任何氣體的體積都約為一個定值;

③說明了溫度和壓強以及氣體的物質的量共同決定了氣體的體積,而氣體分子本身的大小對氣體體積的影響很小;

④氣體摩爾體積比標準狀況下氣體摩爾體積的範圍廣;

3.標準狀況下的氣體摩爾體積

①該物質必須是氣態的,而不是固態或液態的;

②不論是純淨氣體,還是混合氣體;

③「約是」由於氣體分子間的作用力即使是在相同條件下也有所不同,分子間的平均距離就會有所不同,1mol氣體在相同狀況下的體積當然會有所不同;

④標準狀況下任何氣體的氣體摩爾體積為22.4 L·mol-1;

⑤非標準狀況下氣體摩爾體積可能是22.4 L·mol-1,也可能不是22.4 L·mol-1。1 mol氣體的體積若為22.4 L,它所處的狀況不一定是標準狀況,如氣體在273℃和202 kPa時,Vm為22.4 L·mol-1。

4.阿伏加德羅定律

①阿伏加德羅定律依然是忽略了氣體分子本身的大小;

②阿伏加德羅定律比氣體摩爾體積的關係:氣體摩爾體積是阿佛加德羅定律的一種特殊情況;主要是應用於不同氣體之間的比較,也可以同一種氣體的比較;被比較的氣體既可以是純淨氣體又可以是混合氣體。

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