Question

【題目】對一定量氣體體積的探究。已知1 mol不同氣體在不同條件下的體積：

化學式	條件	1mol氣體體積/L
H2	0℃，101kPa	22.4
O2	0℃，101kPa	22.4
CO	0℃，101kPa	22.4
H2	0℃，202kPa	11.2
CO2	0℃，202kPa	11.2
N2	273℃，202kPa	22.4
NH3	273℃，202kPa	22.4

（1）從表分析得出的結論：

①1mol任何氣體，在標準狀況下的體積都約為____。

②1mol不同的氣體，在不同的條件下，體積____(填“一定”、“一定不”或“不一定”)相等。

（2）理論依據：相同條件下，1mol任何氣體的體積幾乎相等，原因是：①____，②___。

（3）應用：在標準狀況下，4gO2的體積為____。

（4）等溫、等壓下，等體積的O2和O3所含分子個數比___，質量比為__。

（5）已知16gA和20gB恰好完全反應生成0.04molC和31.76gD，則C的摩爾質量為___。

（6）在三個密閉容器中分別充入Ne、H2、O2三種氣體，當它們的溫度和密度都相同時，這三種氣體的壓強(p)分別用p(Ne)、p(H2)、p(O2)表示，由大到小的順序是__。

Answer 1

【答案】22.4L 不一定 氣體分子數目相等 相同條件下，氣體分子間的平均距離幾乎相等 2.8L 1∶1 2∶3 106g·mol1 p(H2)＞p(Ne)＞p(O2)

【解析】

(1)根據圖表信息進行分析；

(2)根據克拉伯龍方程：PV=nRT進行分析；

(3)根據n=m/M=V/Vm進行分析；

(4)根據阿伏加德羅定律及其推論進行分析；

(5)根據質量守恒定律及n=m/M進行分析；

(6)根據PM=ρRT進行分析。

(1)①從表中的H2、O2、CO在標準狀況下體積可以看出：1mol任何氣體在標準狀況下，體積都約為22.4L；

故答案是：22.4L；

②根據克拉伯龍方程:PV=nRT可知，1mol不同的氣體，物質的量n相同，在不同的條件下，如溫度相等，壓強不相等時，體積則不相等；或在溫度不相等，壓強也不相等時，體積可能相等；因此1mol不同的氣體，在不同的條件下，體積不一定相等；

故答案是：不一定；

(2) 因為在相同的溫度和壓強下，任何氣體分子間的平均距離幾乎相同且1mol氣體的分子數目也相同，所以在相同條件下，1mol任何氣體的體積幾乎相等；

故答案是：氣體分子數目相等；相同條件下，氣體分子間的平均距離幾乎相等；

(3)O2的摩爾質量是32g/mol，4gO2的物質的量是4g/32g·mol-1=1/8mol；在標準狀況下，4gO2的體積為22.4L·mol-1×1/8mol=2.8L；

故答案是： 2.8L；

(4)等溫等壓下，氣體摩爾體積相等，相同體積的氧氣和臭氧其物質的量相等，根據N=nNA知，分子數之比等于物質的量之比=1：1；根據m=nM知，相同物質的量時其質量之比等于摩爾質量之比=32g/mol:48g/mol=2:3；

故答案為：1：1 2：3；

(5)根據質量守恒定律知，C的質量=(16+20-31.76)g=4.24g，C的摩爾質量=4.24g/0.04mol=106g/mol；

故答案為：106g/mol；

(6)Ne的摩爾質量是4g/mol，氫氣的摩爾質量是2g/mol，氧氣的摩爾質量是32g/mol，在溫度和密度都相同條件下，壓強與摩爾質量成反比，所以其壓強大小順序是P(H2)＞P(Ne)＞P(O2)；

故答案為：P(H2)＞P(Ne)＞P(O2)。