氣體摩爾體積的定義及公式

一、氣體摩爾體積的定義及公式

1、定義：單位物質(zhì)的量的氣體所占的體積叫做氣體摩爾體積，符號為$V_{\rm m}$

2、常用單位：L/mol（或L·mol$^{-1}$）和m$^3$/mol（或m$^3$·mol$^{-1}$）

3、公式：氣體摩爾體積=$\displaystyle{}\frac{氣體所占的體積}{氣體的物質(zhì)的量}$，即$V_{\rm m}=\displaystyle{}\frac{V}{n}$。

4、在標(biāo)準(zhǔn)狀況（0 ℃、101 kPa）下，氣體摩爾體積（$V_{\rm m}$）約為22.4 L·mol$^{-1}$

5、利用氣體摩爾體積進(jìn)行化學(xué)計(jì)算時，必須注意下列幾個問題：

（1）氣體摩爾體積的數(shù)值不是固定不變的，它取決于氣體所處的溫度和壓強(qiáng)。22.4 L是1 mol任何氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積，因此在非標(biāo)準(zhǔn)狀況時不能隨意使用22.4 L·mol$^{-1}$。但在非標(biāo)準(zhǔn)狀況下的$V_{\rm m}$也可能是22.4 L·mol$^{-1}$（比如溫度高于0 ℃，壓強(qiáng)大于101 kPa）。

（2）只適用于氣態(tài)物質(zhì)，對于固態(tài)物質(zhì)和液態(tài)物質(zhì)是不適用的。

（3）此處所指的“氣體”，可以是純凈物，也可以是混合物。如標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol氫氣和氧氣的混合氣體，所占的體積約為22.4 L。

6、阿伏加德羅定律及其推論

（1）阿伏加德羅定律

定義：在相同的溫度和壓強(qiáng)下，相同體積的任何氣體都含有相同數(shù)目的分子數(shù)。

適用范圍：任何氣體，包括單一氣體，也包括混合氣體，但不適用于非氣體物質(zhì)。

（2）阿伏加德羅定律的推論

二、氣體摩爾體積的相關(guān)例題

下列關(guān)于氣體摩爾體積的說法中正確的是___

A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol $\ce{H2O}$的體積是22.4 L

B．22 g $\ce{CO2}$的物質(zhì)的量是0.5 mol，其體積為11.2 L

C．只有標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體摩爾體積是22.4 L·mol$^{-1}$，其他條件下一定不是該值

D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1摩爾任何氣體的體積都約是22.4 L

答案：D

解析：標(biāo)準(zhǔn)狀況下，水是非氣態(tài)，1 mol $\ce{H2O}$的體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于22.4 L，A錯誤；沒有指明氣體所處的溫度與壓強(qiáng)，不能確定$\ce{CO2}$的體積，B錯誤；對于氣體來說，溫度升高，體積增大，壓強(qiáng)增大，體積縮小，如在273 ℃、202 kPa時，氣體摩爾體積也是22.4 L·mol$^{-1}$，C錯誤；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，1 mol任何氣體的體積都約為22.4 L，D正確。