阿伏加德羅定律的推論及其應用

葛紅艷

推論1 同溫同壓下，不同體積的任何氣體，它們的體積之比等于分子個數之比。

應用此推論可以確定氣體分子的組成。

例1 在適當的溫度和壓力下，4體積某氣態化合物完全分解后產生1體積磷蒸氣和6體積氫氣，由此可推斷該氣態化合物的分子式為

例3 引燃密閉容器中的己烷和氧氣的混合物，使之發生不完全燃燒反應。在120℃時，測得反應前后氣體的壓強分別為270 mmHg和390 mmHg。根據實驗數據判斷己烷的燃燒反應是按下列哪個化學方程式進行的，并寫出判斷的根據。

①C6H14+9O2CO+5CO2+7H2O

②C6H14+7O25CO+CO2+7H2O

③C6H14+8O23CO+3CO2+7H2O

④2C6H14+15O28CO+4CO2+14H2O

解 因為溫度、體積相同，故可依推論3知：n1/n2=p1/p2=270/390=9/13，即反應物系數之和與生成物系數之和的比為9∶ 13，符合此比例的化學方程式為③式。

推論4 同溫同壓下，等質量的任何氣體，它們的體積與其相對分子質量成反比，即V1/V2=M2/M1。也就是說，在相同溫度和壓強下，等質量的任何氣體，其相對分子質量愈大，則其體積就愈小；其相對分子質量愈小，則其體積就愈大。

應用此推論可以比較相同狀態下等質量的不同氣體的體積的大小或求它們的體積之比。

例4 下列幾種氣體中，在同溫、同壓、等質量時所占體積最大的是（ ）。

A.一氧化碳 B.氯化氫

C.二氧化碳 D.氖氣

解 比較這五種氣體的相對分子質量可知，氖氣的分子質量最小，所以氖氣的體積最大。此題的正確答案應選D。

推論5 同溫同壓下，不同氣體的密度之比等于其相對分子質量之比，即D1/D2=M1/M2（其中，D1/D2叫做一種氣體對另一種氣體的相對密度）。

應用此推論可以從已知氣體的相對密度求氣體的相對分子質量，或從已知氣體的相對分子質量求其密度之比。

例5 甲烷和丙烷混合氣體的密度與同溫同壓下乙烷的密度相同，混合氣中甲烷和丙烷的體積比是（ ）。

A.2∶ 1 B.3∶ 1 C.1∶ 3 D.1∶ 1

解 設混合氣體的密度為D1，平均相對分子質量為M，乙烷的密度為D2，相對分子質量為M2，則依推論5和題意知D1=D2，故M1=M2。

又設混合氣體中有x mol甲烷，有y mol丙烷，則M1=16x+44yx+y M2=30

故 16x+44yx+y=30

解之得：x∶ y=1∶ 1

依推論2知，混合氣中甲烷和丙烷的體積比為1∶ 1。此題的正確答案應為D。

由以上幾例可知，正確、靈活地運用阿伏加德羅定律的推論，能使我們迅速而準確地進行某些氣體的計算。

（收稿日期：2015-01-26）