下列说法正确的是
A.同温同压下甲烷和氧气的密度之比为2∶1
B.1 g甲烷和1 g氧气的原子数之比为5∶1
C.等物质的量的甲烷和氧气的质量之比为2∶1
D.在标准状况下等质量的甲烷和氧气的体积之比为1∶2
B
【分析】
A.同温同压下气体的密度之比等于摩尔质量之比;
B.根据N=nNA=NAm/M来计算;
C.根据m=nM来计算;
D.根据公式V=nVm=mVm/M来计算。
【详解】
A.同温同压下,甲烷和氧气的密度之比等于摩尔质量之比即等于16:32=1:2,故A错误;
B.根据N=nNA=mNA/M可知,1g甲烷和1g氧气的原子数之比为(1/16×5NA):(1/32×2)=5:1,故B正确;
C.根据m=nM可知,等物质的量的甲烷和氧气的质量之比为16:32=1:2,故C错误;
D.根据公式V=nVm=mVm/M可知,在标准状况下等质量的甲烷和氧气的体积之比=(mVm/16):(mVm/32)=2:1,故D错误;
故答案选B。
【点睛】
根据气态方程:PV==nRT及n=m/M、m=ρV可知,P×M==m/VRT= P×M=ρRT ,当P、T一定时,M与ρ成正比。
气体摩尔体积:
单位物质的量的气体所占的体积。
符号:Vm
单位:L/mol(L·mol-1)、m/mol(m·mol-1)
计算公式: 气体摩尔体积(Vm)=气体体积(V)/物质的量(n)
标况下(0℃ 101kPa)气体摩尔体积约为22.4L/mol,在25℃和101kPa条件下,气体摩尔体积约为24.5L/mol。
气体摩尔体积的使用方法:
决定物质体积大小的因素:
决定固体、液体物质的体积大小的因素主要是粒子数目的多少和粒子本身的大小;而气体的体积大小的决定因素是粒子数目的多少和分子间的平均距离。
标准状况下,气体摩尔体积的5个“关键”:
标准状况:
在0℃和101kPa的条件下,1mol任何气体的体积都约为22.4L。温度为0℃、压强为101kPa时的状况,我们通常称为“标准状况”。
在标准状况下,气体的摩尔体积约为22.4L/mol。
问题探究:
标准状况下,1mol气体的体积是22.4L,如果当1mol气体的体积是22.4L时,一定是标准状况吗?
答:不一定,因为影响气体体积的因素是温度、压强两个条件,非标准状况下1mol气体的体积也可能是22.4L。
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