(1)质量守恒定律

参加反应的各种物质的质量总和等于反应后生成的各物质的质量总和。这一定律是书写化学方程式和化学计算的依据。

例5:m molC2H2跟n molH2在密闭容器中反应,当其达到平衡时,生成p mol C2H4。将平衡混合气体完全燃烧生成CO2和H2O,所需氧气的物质量是

A、3m+n   B、5/2m+n/2-p/3   C、3m+n+2p   D、5m/2+n/2

解析:本题如果按传统的方法也能得出正确结果,但费时多,而利用质量守恒定律解题快而简洁。C~CO2~O2, 4H~2H2O~O2

因此,m molC2~2m molO2  (2m+2n)molH ~(2m+2n)/4 mol O2

总氧气量:2m+(2m+2n)/4=5m/2+n/2   答案为D。

(2)阿佛加德罗定律

在相同温度和压强下,同体积的任何气体都含有相同数目的分子。

阿佛加德罗定律的应用:

①标准状况下气体的体积(L)=22.4mol/L×物质的量(mol)

气体摩尔质量(g/mol)=22.4mol/L×标准状况下气体的密度(g/L)

②同温同压下任何气体的体积比等于其分子个数之比,也等于其物质的量之比

③同温同压下任何气体的密度比等于其相对分子质量之比,也等于同体积的质量之比。

④在温度和体积一定时,气体的压强与物质的量成正比;若温度和压强一定时,气体的体积与物质的量成正比。

⑤在温度与气体的物质的量一定时,其气体的压强与体积成反比。

例6:A容器中盛有体积百分比为80%的H2和20%的O2,试求:

(1)混合气体中H2和O2的分子数之比、质量之比各为多少?

(2)混合气体的平均分子量是多少?它在标准状况下的密度是多少?

(3)在1500C时,引燃混合气体,反应结束后恢复到1500C,则反应后混合气体的平均分子量是多少?引燃前后,,A容器内的压强有什么变化?密度是否变化?

解析:(1)分子数之比等于体积比等于物质的量比,所以

H2和O2的分子数之比为:80%:20%=4:1

质量之比为:4×2:1×32=1:4

  (2)混合气体的平均分子量M=2×80%+32×20%=8

   在标准状态下r=8/22.4=0.357(g/L)

(3)  2H2 + O2  =  2 H2O

  2mol   1mol  2mol

可见,4molH2和1molO2反应后,得到了2mol H2O和2molH2的混合气体,所以

反应后的平均分子量为:18×2/4+2×2/4=10;

在保持温度和体积不变的条件下,气体的压强之比等于物质的量之比

所以  P:P=(4+1):(2+2)=5:4。

反应后压强变小,根据质量守恒定律,反应前后的质量不变。

A容器的体积不变,所以混合气体的密度不变。

3、气体摩尔体积:在相同的温度和压强下,1摩尔任何气体所占有的体积在数值上近似相等。人们将一定的温度和强下,单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积,它的常用单位是:L/mol。

1摩尔任何气体在标准状况下(00C,1.01×105Pa)所占的体积约是22.4L,这个体积叫做标准状况下气体的摩尔体积。记作Vm,其数值为22.4mol/L。

这个概念要同时具备3个要点:①在标准状况下,②1摩尔任何气体,③体积约是22.4L。

例2:下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数的值)(    )

A.在常温常压下,11.2LN2含有的分子数为0.5NA

B.在常温常压下,1molNe含有的原子数为NA

C.71gCl2所含原子数为2NA

D.在同温同压下,相同体积的任何气体单质所含的原子数相同

答案:B、C

例3:同温同压下,某容器真空时的质量为201克,当它盛满甲烷时的质量为203·4克,而盛满气体Y时质量为205·5克,则Y气体的式量为多少?

解析:本题是考查的内容是气体的特征:即同温同压下,同体积的气体有相同的分子数

(203·4-201)/16=(203·4-201)/M

   M=32

知识延伸:混合气体平均分子量:

M=M1×n1%+M2×n2%+M3×n3%

M1、M2M3、 是每一种气体的相对分子质量;n1% 、n2% 、n3%是混合气体中每一种气体的物质的量分数。

例4:某固体A在一定的温度下分解生成气体B、C、D:2A=B+2C+3D,若测得生成气体的质量是相同体积的H2质量的15倍,则:

(1)生成的混合气体的摩尔质量为多少?

(2)固体A的摩尔质量是多少?

解析:混合气体的平均分子量:M=2×15=30

根据质量守恒定律:2MA=MB+2MC+3MD

而混合气体的平均分子量:M=(MB+2MC+3MD)×1/6=2MA×1/6=30

所以:MA=90

各物理量的相互关系

 0  442539  442547  442553  442557  442563  442565  442569  442575  442577  442583  442589  442593  442595  442599  442605  442607  442613  442617  442619  442623  442625  442629  442631  442633  442634  442635  442637  442638  442639  442641  442643  442647  442649  442653  442655  442659  442665  442667  442673  442677  442679  442683  442689  442695  442697  442703  442707  442709  442715  442719  442725  442733  447090 

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