计算类IB化学题目分析 牢牢掌握摩尔体积知识点

很多同学都觉得气体摩尔体积类的IB化学题目上手有点困难，那本文就结合真题，来聊聊这类大题的解答思路，顺便复习一些基本概念。

一些关于气体摩尔体积的基本概念

标准大气压为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。
气体摩尔体积的使用方法：

• 在非标准状况下，不能用气体摩尔体积22.4mol/L进行计算。

• 标准状况下，非气体（即固、液体）不能用气体摩尔体积22.4mol/L进行计算。

• 气体可以是纯净气体，也可以是混合气体。

标准状况下，气体摩尔体积有5个“关键”需要注意：

关键字——气体：研究对象是气体，非气体不研究摩尔体积。

关键字——任何：任何气体，只要是气体，不管纯净物还是混合物，只要状态相同，物质的量相同，体积就相同。

关键字——标况：标况下气体摩尔体积一定是Vm=22.4L/mol，非标准状况下的气体不一定等于22.4L/mol。

关键字——约为：22.4只是个约数，不是准确值，因为对于气体，忽略了粒子的大小对体积的影响，所以在相同的条件下。气体的摩尔体积近似相等。

关键字——1mol：气体在标况下的体积约为22.4L所对应的物质的量为1mol。

• 粒子数目的多少

• 粒子本身的大小

• 粒子之间的平均距离

相关IB化学题目练习

【题目】

The sample was completely burned in 200cm3 of oxygen (an excess). The final volume, measured under the same conditions as the gaseous sample, was 250 cm3
Under these conditionsall water present is vaporised.Removal of the water vapour from the gaseous mixture decreased the volume to 170cm3
Treating the remaining gaseous mixture with concentrated alkali, to absorb carbon dioxide, decreased the volume to 110cm3.
The equation for the complete combustion of T can be represented as shown.

(i) Use the data given to calculate the value of x.
(ii) Use the data given to calculate the value of y.

【IB化学题目解析】

题目告诉我们alcohol CxHyO只有C、H、O三种元素，完全燃烧（completely burned）后只能产生CO2和H2O，O2过量（oxygen in excess）的结果肯定是燃烧后的气体混合物中仍含有氧气。

计算x和y，我们只需要water vapor (H2O)和CO2的体积。因为根据题目所给的chemical reaction equation，所有 CxHyO中的C原子在完全燃烧后都变成了CO2中的C，所有H原子都变成了H2O中的H。

同时，由于实验一直在120°C、100kPa的条件下进行，此条件下的CO2和H2O均是气体；且在相同条件下，气体的体积比等于气体的摩尔比，所以我们得到CxHyO：CO2：H2O的摩尔比是20:60:80，即1:3:4。也就是1摩尔的CxHyO在完全燃烧后，可产生3摩尔的CO2和4摩尔的H2O，所以，配平系数为：1CxHyO + zO2 → 3CO2 + 4H2O，所以x=3， y/2=4， y=8。

【附IB化学题目配平小知识】

配平化学方程式是IB化学章的第一个实际内容。在教材中所占篇幅虽然不多，但在以后的章节学习和考试中会有大量应用。正确的化学方程式是计算的前提，而书写正确的化学方程式的关键是配平，因此具有快速、正确配平化学方程式的能力对于IB化学的成绩进阶有显著的帮助。

幸运的是，所有的化学方程式都可以用所谓的“待定系数法”来配平，即先设出化学方程式中某些物质的化学计量数(coefficient)，然后根据原子守恒可求出未知数的值，最后根据题目要求标注物质状态(state symbol)。

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