气体反应定律

Gay-Lussac's Law of Combining Volumes

气体反应定律说：在相同温度和压强下，气体反应时体积比是简单整数比。例如2升氢与1升氧反应生成2升水蒸气，体积比为2:1:2。根据阿伏伽德罗定律，同体积含有相同数目的分子，所以体积比等于分子数比，也等于反应式系数比。在本页可以改变反应种类和体积，观察气体体积比如何对应。

气体反应的体积比

🎈 直觉 — 气球合并

①气体之间反应时体积比是简单整数比

②H₂ 2L + O₂ 1L → 水蒸气 2L (2:1:2)

③盖-吕萨克定律: 气体反应体积比 = 简单整数比

反应选择0

📝 各反应解读

①第0个: H₂ + Cl₂ → 2HCl (1:1:2)

②第1个: 2H₂ + O₂ → 2H₂O (2:1:2)

③第2个: N₂ + 3H₂ → 2NH₃ (1:3:2)

阿伏伽德罗定律

🔬 同体积 = 同分子数

①在相同温度·压力下

②与气体种类无关

③相同体积内含有相同数目的分子

④这就是阿伏伽德罗定律！

体积22.4 L

体积比 = 分子数比

💡 关键联系

①因阿伏伽德罗定律

②气体反应体积比 = 分子数比

③在 H₂ + Cl₂ → 2HCl 中

④体积 1:1:2 = 分子数 1:1:2

⑤化学方程式系数 = 体积比 = 分子数比

总结

气体反应定律

气体反应体积比 = 简单整数比

在同温同压下反应前后的体积比

阿伏伽德罗定律

同 T, P → 同 V = 同分子数

0°C、1atm 下 1 mol 气体 = 22.4 L

核心关系

体积比 = 摩尔比 = 系数比

气体反应中体积比、分子数比、系数比都相同

🎯 考试要点

①气体反应定律: 体积比 = 简单整数比

②阿伏伽德罗: 同 T,P → 同 V = 同 N

③气体反应中体积比 = 系数比 = 摩尔比

④0°C 1atm 下 1mol = 22.4L

⑤反应前后原子的种类和数目不变

例题与单元测验

例题 1

在相同温度和压强下，氢气和氧气反应生成水蒸气（2H₂ + O₂ → 2H₂O）。要使20 mL氢气完全反应，需要多少mL氧气？生成多少mL水蒸气？

由气体反应定律，体积比＝系数比，所以 H₂ : O₂ : H₂O = 2 : 1 : 2。

氢气20 mL时，氧气 = 20 ×（1/2）= 10 mL，水蒸气 = 20 ×（2/2）= 20 mL。

▸ 需氧气10 mL / 生成水蒸气20 mL

气体反应中，体积比等于化学方程式的系数比。

例题 2

在相同温度和压强下，比较等体积的氢气和氧气，分子数如何？这一事实与体积比有何联系？

阿伏伽德罗定律: 相同温度和压强下，等体积内含有相同数目的分子，与气体种类无关。

因此气体反应中体积比＝分子数比＝系数比，三者相同。

▸ 等体积＝等分子数（阿伏伽德罗）→ 体积比＝分子数比＝系数比

凭借阿伏伽德罗定律，数体积就等于数分子数。

单元测验

关于气体反应定律和阿伏伽德罗定律的说法，正确的是？

①气体反应的体积比总是复杂的小数比

②等体积的气体随种类不同分子数也不同

③气体反应的体积比等于化学方程式的系数比

④阿伏伽德罗定律只在固体中成立

⑤0°C、1个大气压下，1摩尔气体的体积是11.2 L

▸ ③ 气体反应的体积比等于化学方程式的系数比

气体反应的体积比是简单整数比（①错），等体积气体不论种类都含相同数目的分子（②错，阿伏伽德罗）。

阿伏伽德罗定律在气体中成立（④错），0°C、1个大气压下1摩尔气体 = 22.4 L（⑤错）。气体反应中体积比＝系数比（③对）。