同温同压任何气体摩尔体积相等，那他们物质的量浓度不也相等？

Question

我想说的是。在一个容积一定的密闭容器里，有各种不同种类的气体，因为气体会自动充满整个容器，所以不管他们物质的量是否相等，他们的体积都相等。又根据同温同压下相同体积的气体物质的量相同，所以这个容器内各种种类的气体物质的量都相同。而根据常理，这是不可能的！有谁能解释一下这个矛盾吗？？？

Answer 1

首先你需要更正一个观念，同温同压的任何气体摩尔体积相等，这句话是没错；但是在同一个容器内，各种不同的气体虽然同温，但是并不同压。容器的总压实际上是不同种气体的分压之和，这时候应该用阿伏伽德罗定律的第二个推论，在等温等容的情况下，气体物质的量之比等于压强之比。气体物质的量不同，对容器壁产生的压强是不相等的。

希望可以帮到你。

追问

那我们老师上课的时候说，气体在容器中的体积分数就是他们的物质的量分数，既然各种气体的分压都不同，那么他们怎么能满足体积分数之比就是物质的量分数之比呢？

追答

你要注意老师说这些结论的前提，“气体在容器中的体积分数就是物质的量分数”，这是在等温等压的前提下，既然已经说到体积分数，就已经不再认为各种气体充满整个容器，应该看作每种气体体积此时各占据一块地盘，如何划分地盘呢？或者说把不同的气体分离到各个容器中，维持压强与混合时的压强相同，则容器体积的大小会有不同，那就要用“物质的量之比等于体积比”，而每个容器的气体体积之和就是原来混合气体的总体积，则体积分数就等于物质的量分数。这是阿伏伽德罗定律的第一个推论，等温等压时，体积比等于物质的量之比。
而阿伏伽德罗的第二个推论，等温等容时，压强比等于物质的量之比。这个结论实际上对于混合气体容器，就可以看做容器承受的总压强是每种气体对容器产生的分压之和。相当于把各种气体分离到相同体积的各个容器中，每个容器承受的压强之和等于原来混合气体对容器产生的压强。

如果实在理解不了，或者你可以用理想气体状态方程来理解：PV=nRT，P代表压强；V代表体积，n代表物质的量，R是一个常数，T代表温度，这里的四个变量（常数不算），如果三个变量都相同，那么第四个一定相同，如果两个变量相同，那么另外两个成比例。这就是“三同得全同；两同得比例”，至于比例是正比还是反比，自己判断变量在等式中出现的位置即可。

希望可以帮到你

追问

我的意思是，根据体积分数之比正比于物质的量分数之比，即V1/V2=n1/n2，这个公式的原理不是同温同压下气体的摩尔体积Vm为定值吗？所以根据V=Vm×n才有了上述的结论。现在你不是说各种气体的压强是不同的吗？？那他们怎么可以用这个结论？？

追答

当气体压强相同时，你才能说物质的量之比与体积之比相同；
当体积相同时，你才能说物质的量之比与压强之比相同；
你不能说物质的量之比与体积之比相同，再告诉我压强不同，这样的结论和前提是不匹配的，想要得到结论，必须明确前提。
我所说的气体压强不同的情况，是在气体体积和温度都相同的前提下，压强之比等于物质的量之比。就不再用体积比等于物质的量之比这个等式了。

追问

我举个具体的例子给你，比如有道题，一个容器里有3mol的N2，1mol的H2，那么这两个气体的压强是不同的吧， 可我们老师说物质的量分数等于体积分数，这不是少了压强相等的前提吗？

还有，你上一下百度HI，我给你发信息了

Answer 2

在一个容积一定的密闭容器里，有各种不同种类的气体——它们的体积虽然相同，但是压强不同。各种气体的分压强之和，等于总压强。

所以它们不是同温同压的气体，他们物质的量浓度之和，等于总的浓度。

追问

我们老师上课的时候说，气体在容器中的体积分数就是他们的物质的量分数，既然各种气体的分压都不同，那么他们怎么能满足体积分数之比就是物质的量分数之比呢？

追答

注意：是分数之比，不是物质的量。
1升混合气体有0.8升氮气、0.2升氧气，则体积之比=物质的量之比=4:1，即氮气与氧气的体积之比=物质量的量之比=压强之比=4:1.

追问

我有点疑惑，任何气体体积分数不应该是100％吗？因为气体会自动扩散到空间去的啊。你说1L的混合气体，氮气和氧气不应该都是充满了1L的混合气体吗？

追答

什么叫体积分数？是每种气体占总体积的百分比！
你们家3口人，你只是你们家的1/3，你可以到家里的任何地方，你能说你们家有3个家吗？
体积和压强是成反比的，体积相等了，压强就是分数，压强相等了，体积就是分数。
同温同压时，任何气体摩尔体积相等，是说都是1摩尔则体积相等。如果不是1摩尔则体积不相等

追问

我的意思是，根据体积分数之比正比于物质的量分数之比，即V1/V2=n1/n2，这个公式的原理不是同温同压下气体的摩尔体积Vm为定值吗？所以根据V=Vm×n才有了上述的结论。现在你不是说各种气体的压强是不同的吗？？那他们怎么可以用这个结论？？

追答

体积相等了，压强就不等，压强相等了，体积就不等。

V1/V2=n1/n2也没有说体积就相等，只是说体积和物质的量成比例。
只有同温、同压、同体积的气体，才能物质的量相同。

Answer 3

同温同压任何气体摩尔体积相等，它们物质的量浓度不相等。因为它们的摩尔量不相等，如1摩尔氢和1摩尔二氧化碳的物质量不等。

Answer 4

容器里面的压强是所有气体造成的，是一个整体，每一种气体他们的平均分子距离不相同的

Answer 5

还应该考虑容器的体积，因为
物质的量
浓度与容器的体积有关
在一个容积一定的密闭容器里，有各种不同种类的气体，因为气体会自动充满整个容器，所以不管他们物质的量是否相等，他们的体积都相等。又根据同温同压下相同体积的气体物质的量相同，所以这个容器内各种种类的气体物质的量都相同。
这是矛盾的说法，就算是同一容器，还应该考虑各种气体的分压，分压就是某种气体在
混合气体
中的
物质的量分数
乘以总的压强