内容正文:
第8讲
物质的量 气体摩尔体积
优化探究
大单元一 化学基本概念与化学实验基础
第二章 物质的量
考点1 物质的量 摩尔质量
考点2 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
课时作业
考点1 物质的量 摩尔质量
掌握必备知识 筑牢应试根基
1.物质的量
(1)含义:表示含有一定数目粒子的集合体,是国际单位制中七个基本物理量之一。
(2)符号:n。
(3)单位:摩尔,简称摩,符号为mol,是国际单位制中七个基本单位之一。
(4)物质的量的规范表示方法
2.阿伏加德罗常数
(1)定义:________任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数。
(2)含义:1 mol任何粒子集合体都约含有____________个粒子。
(3)单位:____________。
(4)数值:__________。
(5)物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)和粒子数(N)之间的关系为
n=________。
1 mol
6.02×1023
mol-1
6.02×1023
3.摩尔质量
(1)含义:单位_____________的物质所具有的质量。
(2)符号为________。
(3)单位:________________。
(4)数值:当1 mol任何粒子或物质的质量以______为单位时,其数值都与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等。
(5)物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)之间的关系为n=________。
物质的量
M
g/mol(或g·mol-1)
克
特别提醒:摩尔质量、相对分子(或原子)质量、1 mol物质的质量三者的区别与联系:
三者是三个不同的物理量,具有不同的单位。其常用单位分别为g·mol-1、1、g。若摩尔质量、1 mol物质的质量分别以g·mol-1、g为单位时,三者在数值上是相同的。
例如:钠的摩尔质量为23 g·mol-1,钠的相对原子质量为23,1 mol钠的质量为23 g。
[正误判断]
(1)物质的量是表示微粒数目多少的物理量。( )
(2)2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍。( )
(3)1 mol O2的质量与它的相对分子质量相等。( )
(4)12 g 12C中所含碳原子的数目约为6.02×1023。( )
(5)1 mol OH-的质量为17 g·mol-1。( )
×
×
×
√
×
提升关键能力 应对命题方式
D
2.(2023·重庆模拟)2.16 g X2O5中含有0.1 mol氧原子,则X的相对原子质量为( )
A.21.6 B.28
C.14 D.31
C
考点2 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
掌握必备知识 筑牢应试根基
1.影响物质体积的因素
特别提醒:由阿伏加德罗常数的值(NA)、一个水分子的质量(m水)和一个水分子的体积(V水)计算下列物理量的方法是
(1)1摩尔水的质量m=____________;
(2)1摩尔水蒸气的质量m=____________;
(3)1摩尔水蒸气的体积V=nRT/p________(填“=”或“≠”)NAV水。
NAm水
NAm水
≠
0 ℃和101 kPa
22.4 L·mol-1
3.阿伏加德罗定律
内容:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
可概括为“三同”定“一同”。
知识拓展:气体的n(物质的量)、V(体积)、T(温度)、p(压强)之间的关系
气体状态方程:pV=nRT;pM=ρRT。
特别提醒:(1)上述两个公式只要求利用公式讨论相关物理量间的比例关系,不要求进行计算。
(2)上述公式只适用于气体(纯净气体、混合气体均可)。
[正误判断]
(1)气体的体积在任何条件下都像质量一样具有大小比较的意义。( )
(2)标准状况下,11.2 L SO3中含有的原子数为2NA。( )
(3)同温、同体积的条件下,等质量的SO2和O2的压强之比为2∶1。( )
(4)标准状况下,11.2 L O2和H2的混合气体所含分子数约为3.01×1023。( )
×
×
×
√
提升关键能力 应对命题方式
D
④0.2 mol NH3的质量为m=nM=0.2 mol×17 g/mol=3.4 g,所含氢原子的个数为N=0.2×3NA=0.6NA。a.在标准状况下,气体的体积之比等于其物质的量之比,故四种气体的体积由大到小的顺序为②>③>①>④,故a正确;b.在标准状况下,密度之比等于其相对分子质量之比,故四种气体的密度由大到小的顺序为②>③>④>①,故b正确;c.由上述分析可知,四种气体的质量由大到小的顺序为②>③>①>④,故c正确;d.由上述分析可知,四种气体的氢原子个数由大到小的顺序为①>③>④>②,故d正确;故选D。
命题方式2 阿伏加德罗定律的应用
2.等物质的量的C2H4和C3H6中:
(1)所含的分子数目之比为 ;
(2)相同条件下体积之比为 ;
(3)所含的原子总数目之比为 ;
(4)相同条件下的密度之比为 。
1∶1
1∶1
2∶3
2∶3
命题方式3 相对分子质量(或摩尔质量)的计算
3.已知在标准状况下,18 g CO和CO2的混合气体完全燃烧后测得CO2体积为11.2 L。
(1)混合气体在标准状况下的密度是 g·L-1。
1.61
(2)混合气体的平均摩尔质量是 g·mol-1。
36
4.(1)在标准状况下,1.92 g某气体的体积为672 mL,则此气体的相对分子质量为 。
64
(2)在25 ℃、101 kPa的条件下,相同质量的CH4和A气体的体积之比是15∶8,则A的摩尔质量为 。
30 g·mol-1
(3)两个相同容积的密闭容器X、Y,在25 ℃下,X中充入a g B气体,Y中充入a g CH4气体,X与Y内的压强之比是4∶11,则B的摩尔质量为 。
44 g·mol-1
课时作业8 物质的量 气体摩尔体积
2
3
4
5
6
7
1
一、选择题
1.双酚基丙烷(BPA,分子式为C15H16O2)是一种酚类有机化合物。下列有关判断不正确的是( )
A.BPA的摩尔质量是228 g·mol-1
B.1 mol BPA中约含有6.02×1023个分子
C.BPA属于有机化合物
D.1 mol BPA在标准状况下的体积约为22.4 L
D
BPA在标准状况下不是气体。
2
3
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7
1
2.偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料,燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是( )
A.偏二甲肼的摩尔质量为60 g
B.6.02×1023个偏二甲肼分子的质量约为60 g
C.1 mol偏二甲肼的质量为60 g·mol-1
D.6 g偏二甲肼含有1.2NA个偏二甲肼分子
B
2
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1
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3
4
5
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1
3.如图表示1 g O2与1 g X气体在相同容积的密闭容器中压强(p)与温度(T)的关系,则X气体可能是( )
A.C2H4 B.CH4
C.CO2 D.NO
C
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7
1
由题图可知,相同温度时,p(O2)>p(X),在同质量、同体积、同温度条件下,气体的相对分子质量与压强成反比,即相对分子质量越大,压强越小。题中四个选项中,只有CO2的相对分子质量大于O2,故C正确。
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1
D
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1
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1
5.以天然气为主要原料经由合成气(CO、H2)制化学品是目前天然气转化利用的主要技术路线。制备CH3OH的反应转化关系如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.用1 mol CH4 理论上能生产标准状况下的CH3OH 22.4 L
B.等物质的量的CH3OH和CH4,CH3OH的质子数比CH4多8NA
C.44 g CO2气体和22 g CH4与 CO的混合气体,所含C原子数一定为NA
D.用CH4制备合成气的过程中,每生成1 mol CO转移电子总数为3NA
D
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5
6
7
1
标准状况下 CH3OH是液体,而气体摩尔体积只适用于气体,A项错误;等物质的量的CH3OH和CH4,物质的量不确定,所以质子数无法计算,B项错误;44 g CO2气体是1 mol,22 g CH4与 CO的混合气体,由于平均分子量不确定,所含C原子数也不确定,C项错误;根据题图可知,每生成1 mol CO,需要0.5 mol C,制备0.5 mol C需要0.5 mol CH4分解,制备0.5 mol C转移2 mol电子,生成1 mol CO转移1 mol电子,总共转移3 mol电子,D项正确。
2
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1
6.(2024·广东广州高三月考)处于室温时,两个容积相同的烧瓶中分别盛有M和N两种气体(同温同压),取下弹簧夹A,使两烧瓶内的气体充分混合后,容器内的压强由大到小的顺序是( )
A.②④①③ B.①②③④
C.④①②③ D.①④③②
编号 ① ② ③ ④
气体M H2S H2 NH3 NO
气体N SO2 Cl2 HCl O2
A
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1
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1
22
(3)若12.4 g Na2X中含有0.4 mol钠离子,Na2X的摩尔质量是 ,
X的相对原子质量是 。
62 g·mol-1
16
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7
1
(4)标准状况下,15 g CO与CO2的混合气体的体积为11.2 L。则:
①混合气体的密度是 。
②混合气体的平均摩尔质量是 。
③CO2和CO的体积之比是 。
④CO的体积分数是 。
⑤CO2和CO的质量之比是 。
⑥CO的质量分数是 。
⑦混合气体中所含氧原子的物质的量是 。
⑧混合气体中所含碳原子的物质的量是 。
1.339 g·L-1
30 g·mol-1
1∶7
87.5%
11∶49
81.7%
0.562 5 mol
0.5 mol
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4
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1
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1
$$