气体摩尔体积

单位物质的量的气体所占的体积

单位物质的量的气体所占的体积，这个体积叫做该气体摩尔体积，单位是L/mol（升/摩尔），在标准状况下（STP，0℃，101.325kPa）1摩尔任何理想气体所占的体积都约为22.4升，气体摩尔体积为22.4 L/mol。在25℃，1.01×105Pa时气体摩尔体积约为24.5L/mol。

定义阐述

摩尔体积是指单位物质的量的某种物质的体积，也就是一摩尔物质的体积。

摩尔体积，其中V为物质体积；n为物质的量（单位mol）

气体摩尔体积：理想中一摩尔气体在标准大气压下的体积为22.4L，较精确的是：Vm=22.41410L/mol。

单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积，相同气体摩尔体积的气体其含有的粒子数也相同。气体摩尔体积不是固定不变的，它决定于气体所处的温度和压强，如在25 °C，101千帕时气体摩尔体积为24.5升/摩尔。在外界条件相同的情况下，气体的摩尔体积相同。

气体摩尔体积Vm与T、P、n等之间关系：

1、同温度、同压强下，V相同，则n相同。

2、同温度、同压强下，

3、。

定义：在相同的温度和压强下，1mol任何气体所占的体积在数值上近似相等。人们将一定的温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。

公式：

使用时应注意：

①必须是标准状况（0℃，101.325kPa）。此时气体摩尔体积约为22.4 L/mol。

②“任何理想气体”既包括纯净物又包括气体混合物。

③22.4升是个近似数值。

④单位是L/mol，而不是L。

⑤决定气体摩尔体积大小的因素是气体分子间的平均距离；而影响气体分子间的平均距离的因素是温度和压强。

⑥在标准状况下，1mol H2O的体积不是22.4 L，因为，标准状况下的H2O是冰水混合物，不是气体。

⑦气体摩尔体积通常用Vm表示，计算公式n=V/Vm，Vm表示气体摩尔体积，V表示体积，n表示物质的量。

⑧标况下，1mol的任何气体的体积约是22.4 L，达到气体摩尔体积的气体物质的量一定为1mol。

关系定律

粒子关系

（1）总结规律：①相同条件下，相同物质的量的不同物质所占的体积：固体<液体<气体[水除外]。②相同条件下，相同物质的量的气体体积近似相等，而固体、液体却不相等。

（2）决定物质体积大小的因素：①物质粒子数的多少；②物质粒子本身的大小；③物质粒子之间距离的大小。

（3）决定气体体积大小的因素：气体分子间平均距离比分子直径大得多，因此，当气体的物质的量（粒子数）一定时，决定气体体积大小的主要因素是粒子间平均距离的大小。

（4）影响气体分子间平均距离大小的因素：温度和压强。温度越高，体积越大；压强越大，体积越小。当温度和压强一定时，气体分子间的平均距离大小几乎是一个定值，故粒子数一定时，其体积是一定值。

标准体积

对1mol任何气体所占的体积都约是22.4 L的理解：

（1）标准状况（简称标况）：指气体在0℃、101.325kPa下的状态。温度越高，体积越大；压强越大，体积越小。故在非标况下，其值不一定就是“22.4 L”。但若同时增大压强，升高温度，或是降低压强和温度，1摩尔任何气体所占的体积有可能为22.4升。

（2）1mol气体在非标准状况下，其体积可能为22.4 L，也可能不为22.4 L。如在室温（20℃，一个大气压）的情况下气体的体积是24L。

（3）气体分子间的平均距离比分子的直径大得多，因而气体体积主要决定于分子间的平均距离。在标准状况下，不同气体的分子间的平均距离几乎是相等的，所以任何气体在标准状况下气体摩尔体积都约是22.4 L/mol.

（4）此概念应注意：①气态物质；②物质的量为1mol；③气体状态为0℃和101.325kPa（标况）；④22.4 L体积是近似值；⑤Vm的单位为L/mol和m3/mol。

（5）适用对象：纯净气体与混合气体均可。

阿伏加德罗定律

同温同压下体积相同的任何气体都含有相同的分子数即阿伏加德罗定律。由此可见气体的体积比在同温同压下必等于分子数比。由此可以导出同温同压下不同气体间的关系：

（1）同温同压下，气体的体积比等于物质的量比。 V1/V2=n1/n2

（2）同温同体积下，气体的压强比等于物质的量比。 p1：p2=n1：n2

（3）同温同压下，气体的摩尔质量比等于密度比。 M1：M2=ρ1：ρ2

（4）同温同压下，同体积的气体质量比等于摩尔质量比。 m1：m2=M1：M2

（5）同温同压下，同质量气体的体积比等于摩尔质量的反比。 V1：V2=M2：M1

此外还在运用时要结合物理中的同物质的量的气体在同温时，其体积与压强成反比；气体体积与热力学温度在同压条件下成正比（可参考理想气体状态方程理解：pV=nRT 其中p是压强，V是体积，n是物质的量，R是气体常数，T是热力学温度）

主要应用

标准状况下1mol气体为22.4 L，即可导出其质量便是该气体的摩尔质量。据此可求出未知化学式的气体摩尔质量和相对分子质量，也可求出1L气体的质量即气体密度。反之也可由气体密度求摩尔质量。同温同压下两气体的密度比叫气体的相对密度，可据以由气体的相对密度求气体的摩尔质量，如某气体对氢气（H2）的相对密度为15，则其相对分子质量为30。常见的有：

（1）由标准状况下气体密度求相对分子质量；

（2）由相对密度求气体的相对分子质量； .

（3）求混合气体的平均相对分子质量：即混合气体1mol时的质量数值。已知各组成气体的体积分数及质量分数；

（4）由同温同压下气体反应时的体积比求分子数比，进而推分子式；

（5）直接将气体摩尔体积代入有关化学方程式进行计算；

（6）气体反应物的体积比即分子数比可便于找出过量气体。

定律推论

阿伏加德罗定律及推论都可由理想气体状态方程及其变形推出（压强、体积、绝对温度、物质的量、气体常数、密度）。由定律可导出：“一连比、三正比、二反比”的规律。

一连比

指在同温同压下，同体积的任何气体的质量比等于摩尔质量（相对分子质量）之比，等于密度比。

三正比

（1）同温同压下，两气体的体积之比等于其物质的量之比，等于其分子数之比。