第2章 第1讲 物质的量 气体摩尔体积(教用Word)-【金榜题名】2026年高考化学一轮总复习

第二章　物质的量 第一讲　物质的量　气体摩尔体积 高考目标定位　1.了解物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的含义和应用。2.理解阿伏加德罗定律并能进行有关气体体积、压强与物质的量关系的判断。3.能基于物质的量认识物质组成及其化学变化，并运用物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积之间的相互关系进行简单计算。 金榜题名　创新高考总复习　化学(这是双页眉，请据需要手工删加) 第二章　物质的量(这是单页眉，请据需要手工删加) 考点一　物质的量　摩尔质量 1．物质的量 (1)概念：表示含有一定数目粒子的集合体。 (2)符号为n，单位是摩尔(mol)。 (3)使用范围：适用于微观粒子或微观粒子的特定组合。 (4)阿伏加德罗常数：指1 mol任何粒子的粒子数，符号为NA，NA≈6.02×1023 mol-1。 (5)公式：n＝或N＝n·NA或NA＝。 思考1　 (1)1 mol氢和1 mol大米的说法是否正确？说出原因。 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (2)6.02×1023和阿伏加德罗常数(NA)有怎样的关系？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 提示　(1)摩尔后面应为确切的微粒名称，1 mol氢的说法不确切，大米为宏观物质，不是微粒。 (2)6.02×1023是个纯数值，没有任何物理意义，而阿伏加德罗常数(NA)是指1 mol任何微粒所含的粒子数，国际上规定，1 mol粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023。 2．摩尔质量 (1)概念：单位物质的量的物质所具有的质量。 (2)符号为M，单位是g/mol。 (3)数值：1 mol任何粒子或物质以克为单位时，在数值上等于该微粒的相对分子（原子）质量。 (4)公式 ：M＝。 思考2 (1)2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍吗？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (2)a个X分子的总质量为b g，则X的摩尔质量为　　　　（用NA表示阿伏加德罗常数的值）。 提示　(1)对具体的物质，其摩尔质量是确定的，不随物质的量的多少而变化，也不随物质的聚集状态而变化。 (2) g/mol 练一　物质的量及其相关概念 1．下列对摩尔(mol)的有关说法中错误的是(　　) A．摩尔是一个单位而非物理量 B．摩尔既能用来计量纯净物，又能用来计量混合物 C．1 mol任何气体所含气体的分子数目都相等 D．0.5 mol氦气约含有1.204×1024个电子 答案　D 解析　A．摩尔是物质的量的单位，正确；B.摩尔用来计量微粒的量，可以是纯净物的微粒，也可以是混合物的微粒，正确；C.气体物质的量相等，则气体的分子数目相等，正确；D.氦气为单原子分子，0.5 mol氦气含有0.5 mol He原子，1个He原子含有2个电子，所以0.5 mol氦气约含有6.02×1023个电子，错误；故选D。 练二　质量、物质的量与微粒数目之间的换算 2．(1)某氯原子的质量是a g，12C原子的质量是b g，用NA表示阿伏加德罗常数的值。 ①该氯原子的相对原子质量为　　　　； ②该氯原子的摩尔质量是　　　　； ③m g该氯原子的物质的量为　　　　； ④n g该氯原子所含的电子数为　　　　。 (2)12.4 g Na2R含Na＋ 0.4 mol，则Na2R的摩尔质量为　　　，R的相对原子质量为　　　。含R的质量为1.6 g的Na2R，其物质的量为　　　　。 答案　(1)①　②aNA g·mol-1　 ③ mol　④ (2)62 g/mol　16　0.1 mol 解析 (1)①某氯原子的质量为a g，12C原子的质量是b g，则该氯原子的相对原子质量为A＝＝；②原子的摩尔质量是以g/mol为单位，数值上等于NA个该原子的质量。某氯原子的质量是a g，故该氯原子的摩尔质量是为aNA g/mol；③m g该Cl原子的物质的量为n＝＝＝mol；④Cl是17号元素，原子核外有17个电子，n g该氯原子的物质的量是n＝＝mol，则其中含有的电子数目N＝17××NA＝；(2)据电离方程式Na2R===2Na＋＋R2-，得1 mol Na2R电离生成2 mol Na＋，题目中有Na＋ 0.4 mol，则有0.2 mol Na2R。M(Na2R)＝＝＝62 g/mol。由Mr(Na2R)＝62，求得Mr(R)＝62－2×23＝16，已知m(R)＝1.6 g，根据n＝，得n(R)＝0.1 mol，则n(Na2R)＝0.1 mol。 3．硫酸钠可用来制硫化钠、纸浆、玻璃、水玻璃、瓷釉，也用作缓泻剂和钡盐中毒的解毒剂等，已知硫酸钠晶体(Na2SO4·10H2O)为1 mol，请计算填空： (1)钠离子的物质的量是　　　　。 (2)所含硫酸根离子的物质的量是　　　　　，硫酸根离子的数目是　　　　。 (3)所含结晶水的物质的量是　　　　，所含氧原子的物质的量是　　　　。 答案　(1)2 mol　(2)1 mol　NA (3)10 mol　14 mol 解析　(1)已知Na2SO4·10H2O的物质的量为1 mol，则钠离子的物质的量为2 mol。(2)Na2SO4·10H2O的物质的量为1 mol，则含有硫酸根离子的物质的量为1 mol，硫酸根离子的数目为1 mol×NA/mol＝NA。(3)Na2SO4·10H2O的物质的量为1 mol，则含有结晶水的物质的量为10 mol，含有氧原子的物质的量为(4＋10)×1 mol＝14 mol。 【题后归纳】 计算判断物质中所含指定微粒数目的技巧 弄清楚微粒与所给物质的关系：原子（电子）的物质的量＝分子（或特定组合）的物质的量×1个分子（或特定组合）中所含这种原子（电子）的个数 考点二　气体摩尔体积　阿伏加德罗定律 1．影响物质体积大小的因素 2．气体摩尔体积 (1)概念：一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积，符号为Vm。 (2)常用单位：L/mol（或L·mol-1）。 (3)数值：在标准状况下（指温度为0 ℃，压强为101 kPa）约为22.4 L·mol-1。 (4)计算公式：Vm＝。 思考1　 (1)标准状况(0 ℃，101 kPa)下，不是气体而又常在题中出现的物质有：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 慎用22.4 L·mol-1。 (2)标准状况下的Vm＝22.4 L/mol，那么Vm＝22.4 L/mol时也一定是标准状况吗？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 提示　(1)水、苯、SO3、HF、CCl4、己烷、CS2、CHCl3、Br2、乙醇等 (2)在标准状况下的Vm＝22.4 L/mol，若在非标准状况下，气体摩尔体积也可能是22.4 L/mol，因此Vm＝22.4 L/mol时不一定是标准状况。 3．阿伏加德罗定律及推论 (1)阿伏加德罗定律 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。 (2)适用范围：单一气体或相互不反应的混合气体。 (3)阿伏加德罗定律的推论 同温、 同压下 气体的体积之比等于分子数之比：V1∶V2＝N1∶N2 气体的摩尔质量之比等于密度之比：M1∶M2＝ρ1∶ρ2 同温、同 体积下 气体的压强之比等于物质的量之比：p1∶p2＝n1∶n2 思考2 应用阿伏加德罗定律推论时可通过pV＝nRT及n＝、ρ＝导出。（ρ为密度，p为压强，n为物质的量，M为摩尔质量，m为质量，V为体积，T为热力学温度） (1)同温、同压下，同体积的氨气和硫化氢(H2S)气体的质量比为　　　　。 (2)同温、同压下，同质量的氨气和H2S体积比为　　　　，其中含有的氢原子数目比为　　　　。 (3)同温、同压下，若氨气和H2S的氢原子数相等，则它们的体积比为　　　　。 提示　(1)1∶2　(2)2∶1　3∶1　(3)2∶3 练一　n＝＝＝关系的应用 1．按要求计算： (1)4 g H2物质的量是　　　　mol，在标准状况下的体积是　　　　L。 (2)1.204×1024个CO2分子的摩尔质量是　　　　g·mol-1。 (3)用NA表示阿伏加德罗常数的值，则0.3 mol HF中所含质子数与　　　　　个CH4中所含质子数相等。 (4)瓦斯爆炸即为甲烷燃烧的放热反应，瓦斯中甲烷与氧气的质量比为1∶4时极易爆炸，此时甲烷与氧气的体积之比为　　　　　。 (5)在标准状况下，2.24 L CO与CO2的质量为3.7 g，则混合气体中CO与CO2的分子数之比为　　　　　。 (6)两个同容积的密闭容器A、B，在25 ℃下，A中充入a g A气体，B中充入a g CH4气体，A与B内的压强之比是1∶3，A的相对分子质量为　　　　　。 答案　(1)2　44.8　(2)44　(3)0.3NA　 (4)1∶2　(5)7∶9　(6)48 解析　(1)根据公式n＝＝＝2 mol；在标准状况下的体积是2×22.4＝44.8 L；(2)CO2分子的摩尔质量数值上等于相对分子，所以为44 g·mol-1；(3)0.3 mol HF中所含质子数为3NA，所以与0.3NA个CH4中所含质子数相等；(4)甲烷与氧气的体积之比等于物质的量之比，所以为∶＝1∶2；(5)设CO的物质的量为x，CO2的物质的量y，x＋y＝＝0.1，28x＋44y＝3.7，解得x＝，y＝，混合气体中CO与CO2的分子数之比等于物质的量比7∶9；(6)根据阿伏伽德罗定律，同温同容下，压强之比等于物质的量之比是1∶3，∶＝1∶3，解得M＝48，所以A的相对分子质量为48。 练二　气体摩尔质量的计算 2．在日常生活、生产和科学研究中，人们常常根据不同需要使用不同的计量单位，回答下列问题： (1)现有16.4 g O2和CO2的混合气体，在标准状况下其体积为8.96 L。 ①该混合气体的平均摩尔质量为　　　。 ②混合气体中氧原子的物质的量为　　　　mol。 ③混合气体中碳原子的个数为　　　（用NA表示阿伏加德罗常数的值）。 (2)在体积相同的两个密闭容器中分别充入O2、O3气体。 ①当这两个容器内温度和气体密度相等时，下列说法正确的是　　　。 A．两种气体的压强相等 B．两种气体的氧原子数目相等 C．两种气体的分子数目相等 D．O2比O3的质量小 ②当这两个容器内温度和气体压强相等时，下列说法正确的是　　　。 A．两种气体的密度相等 B．两种气体的氧原子数目相等 C．两种气体的分子数目相等 D．O2比O3的质量小 (3)气体化合物A的化学式可表示为OxFy，已知同温同压下10 mL A受热分解生成15 mL O2和10 mL F2，则A的化学式为　　　，推断的依据是　　　。 答案　(1) ①41g/mol　②0.8　③0.3NA　 (2)①B　②CD　 (3)O3F2　阿伏加德罗定律、质量守恒定律 解析　(1)①标准状况下气体的体积为8.96 L，则物质的量＝8.96 L÷22.4 L/mol＝0.4 mol，平均摩尔质量＝16.4 g÷0.4 mol＝41 g/mol；②根据分子式，每个分子中含有2个氧原子，则氧原子的物质的量为分子的2倍，即0.8 mol；③根据十字相交法，，氧气与二氧化碳的物质的量之比为3∶9，即1∶3，总物质的量为0.4 mol，则二氧化碳的物质的量为0.3 mol，一个二氧化碳中含有一个碳原子，则C原子的物质的量为0.3 mol，即0.3NA；(2)①ρ＝m/V，两个容器内温度、气体密度和体积相等，即O2、O3的质量相等，气体的物质的量之比等于分子个数之比等于摩尔质量的反比，即3∶2；A.两种气体的压强不相等，A说法错误；B.两种气体的质量相等，则氧原子数目相等，B说法正确；C.两种气体的分子数目之比等于气体的物质的量之比，则分子数目不相等，C说法错误；D.O2与O3的质量相等，D说法错误；答案为B；②两个容器内温度、体积和气体压强相等时，则O2、O3的物质的量相等；A.两种气体的物质的量相等，而摩尔质量不相等，则密度不相等，A说法错误；B.两种气体的物质的量相等，分子中含有的氧原子数目不相等，则氧原子数目不相等，B说法错误；C.两种气体的物质的量相等，则分子数目相等，C说法正确；D.两种气体的物质的量相等，O2比O3的摩尔质量小，则O2比O3的质量小，D说法正确；答案为CD；(3) 根据阿伏加德罗定律，同温同压下体积之比等于物质的量之比，即2 mol A受热分解生成3 mol O2和2 mol F2，根据原子守恒，则A的化学式为O3F2。 【题后归纳】　计算气体摩尔质量“五”方法 (1)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M＝m/n。 (2)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA)：M＝NA·m/N。 (3)根据标准状况下气体的密度ρ：M＝ρ(g·L-1)×22.4(L·mol-1)。 (4)根据同温同压下气体的相对密度(D＝ρ1/ρ2)：M1/M2＝D。 (5)对于混合气体，求其平均摩尔质量，上述计算式仍然成立；还可以用下式计算：M＝M1×a%＋M2×b%＋M3×c%……（a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数或体积分数）。 练三　阿伏加德罗定律的应用 3．如图Ⅰ，将质量均为m g的O2和SO2气体分别充入两个相同体积的密闭容器甲、乙中，下列说法正确的是(　　) 图Ⅰ　　　　　　　　图Ⅱ A．甲、乙中所含的氧原子物质的量之比为1∶2 B．两者压强(p)与温度(T)的关系如图Ⅱ所示 C．甲、乙中气体质子数之比为1∶2 D．甲、乙中气体密度比为1∶2 答案　B 解析　A．根据n＝，质量均为m g的O2和SO2物质的量之比与摩尔质量成反比，即n(O2)∶n(SO2)＝64∶32＝2∶1，甲、乙中所含的氧原子物质的量之比为2∶1，故A错误；B.由pV＝nRT，体积相等的甲和乙，压强与温度成正比，且n(O2)∶n(SO2)＝2∶1即代表氧气的曲线较高，故B正确；C.n(O2)∶n(SO2)＝2∶1，质子数之比为2×16∶1×32＝1∶1，故C错误；D.根据ρ＝，甲、乙容器体积相等，两个气体的质量相等，则密度也相等，即甲、乙中气体密度比为1∶1，故D错误；故选B。 4．一定条件下，在乙室中充入1.2 mol HCl，甲室中充入NH3、H2的混合气体，静止时活塞a、b的位置如图所示，已知甲室中气体的质量比乙室中气体的质量少33.8 g。下列说法不正确的是(　　) A．甲室中气体的物质的量为1 mol B．甲室中气体的质量为10 g C．甲室中NH3和H2的物质的量之比为1∶4 D．如果将活塞a去掉，HCl和NH3完全反应后活塞b静止于刻度“6”处 答案　 A 解析　同温同压下，气体的体积之比等于物质的量之比，由题图可知甲、乙两室气体的体积之比为5∶3，故其物质的量之比也为5∶3，所以甲室中气体的物质的量为2 mol，A错误；HCl气体的质量为1.2 mol×36.5 g·mol-1＝43.8 g，则甲室中气体的质量为43.8 g－33.8 g＝10 g，B正确；设氨气的物质的量为x mol，氢气的物质的量为y mol，根据其物质的量、质量的关系列方程组：x mol＋y mol＝2 mol，17 g·mol-1×x mol＋2 g·mol-1×y mol＝10 g，解得x＝0.4，y＝1.6，所以氨气和氢气的物质的量之比为0.4 mol∶1.6 mol＝1∶4，C正确；甲室中NH3的物质的量为0.4 mol，能与0.4 mol HCl反应，剩余0.8 mol HCl和1.6 mol H2，共2.4 mol，相同条件下，气体的体积之比等于其物质的量之比，所以活塞b会移至刻度“6”处，D正确。 1．（2023·广东高考）设NA为阿伏加德罗常数的值。侯氏制碱法涉及NaCl、NH4Cl和NaHCO3等物质。下列叙述正确的是(　　) A．1 mol NH4Cl含有的共价键数目为5NA B．1 mol NaHCO3完全分解，得到的CO2分子数目为2NA C．体积为1 L的1 mol·L-1 NaHCO3溶液中，HCO数目为NA D．NaCl和NH4Cl的混合物中含1 mol Cl－，则混合物中质子数为28NA 答案　D 解析　A．铵根中存在4个N－H共价键，1 mol NH4Cl 含有的共价键数目为4NA，A错误；B.碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，1 mol NaHCO3完全分解，得到0.5 mol CO2分子，B错误；C.NaHCO3===Na＋＋HCO，HCO会发生水解和电离，则1 mol NaHCO3溶液中HCO数目小于NA，C错误；D.NaCl 和NH4Cl的混合物中含1 mol Cl－，则混合物总的物质的量为1 mol，质子数为28NA，D正确。 2．（2023·海南高考）NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．2.4 g镁条在空气中充分燃烧，转移的电子数目为0.2NA B．5.6 g铁粉与0.1 L 1 mol·L-1的HCl的溶液充分反应，产生的气体分子数目为0.1NA C．标准状况下，2.24 L SO2与1.12 L O2充分反应，生成的SO3分子数目为0.1NA D．1.7 g NH3完全溶于1 L H2O所得溶液，NH3·H2O微粒数目为0.1NA 答案　A 解析　A.2.4 g镁条在空气中充分燃烧，镁被氧化为＋2价，故转移的电子数目为0.2NA，故A正确；B.5.6 g铁粉与0.1 L 1 mol·L-1的HCl的溶液充分反应，产生的氢气的分子数目为0.05NA，故B错误；C.标准状况下，2.24 L SO2与1.12 L O2充分反应，该反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，故生成的SO3分子数目无法计算，故C错误；D.1.7 g NH3完全溶于1 L H2O所得溶液，发生反应：NH3＋H2O⥫⥬NH3·H2O，生成的NH3·H2O微粒数目小于0.1NA，故D错误。 3．（2023·辽宁高考）我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为：S＋2KNO3＋3C===K2S＋N2↑＋3CO2↑。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．11.2 L CO2含π键数目为NA B．每生成2.8 g N2转移电子数目为NA C．0.1 mol KNO3晶体中含离子数目为0.2NA D．1 L 0.1 mol·L-1 K2S溶液中含S2-数目为0.1NA 答案　C 解析　A．1个CO2分子含有2个π键，题中没有说是标况条件下，气体摩尔体积未知，无法计算π键个数，A项错误；B.2.8 g N2的物质的量n＝＝ mol＝0.1 mol，生成1 mol N2转移的电子数为12NA，则生成0.1 mol N2转移的电子数为1.2NA，B项错误；C.0.1 mol KNO3晶体含有离子为0.1 mol K＋、0.1 mol NO，故含有离子数目为0.2NA，C项正确；D.因为S2-水解使溶液中S2-的数目小于0.1NA，D项错误。 4．（2024·黑吉辽高考）硫及其化合物部分转化关系如图。设NA 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．标准状况下，11.2 L SO2中原子总数为0.5NA B．100 mL 0.1 mol·L-1Na2SO3溶液中，SO数目为0.01NA C．反应①每消耗3.4 g H2S，生成物中硫原子数目为0.1NA D．反应②每生成1 mol还原产物，转移电子数目为2NA 答案　D 解析　A．标况下SO2为气体，11.2 L SO2为0.5 mol，其含有1.5 mol原子，原子数为1.5NA，A错误；B.SO为弱酸阴离子，其在水中易发生水解，因此，100 mL 0.1 mol L-1 Na2SO3溶液中SO数目小于0.01NA，B错误；C.反应①的方程式为SO2＋2H2S===3S↓＋2H2O，反应中每生成3 mol S消耗2 mol H2S，3.4 g H2S为0.1 mol，故可以生成0.15 mol S，生成的原子数目为0.15NA，C错误；D.反应②的离子方程式为3S＋6OH－===SO＋2S2-＋3H2O，反应的还原产物为S2-，每生成2 mol S2-共转移4 mol电子，因此，每生成1 mol S2-，转移2 mol电子，数目为2NA，D正确；故答案选D。 5．（2024·安徽高考）地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质，转化关系之一如下图所示（X、Y均为氮氧化物），羟胺(NH2OH)以中间产物的形式参与循环。常温常压下，羟胺易潮解，水溶液呈碱性，与盐酸反应的产物盐酸羟胺([NH3OH]Cl) 广泛用于药品、香料等的合成。 已知25 ℃时，Ka(HNO2)＝7.2×10-4，Kb(NH3·H2O)＝1.8×10-5，Kb(NH2OH)＝8.7×10-9。 NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(　　) A．标准状况下，2.24 L X和Y混合气体中氧原子数为0.1NA B．1 L 0.1 mol·L-1NaNO2溶液中Na＋和NO数均为0.1NA C．3.3 g NH2OH 完全转化为NO时，转移的电子数为0.6NA D．2.8 g N2中含有的价电子总数为0.6NA 答案　A 解析　NO在亚硝酸盐还原酶的作用下转化为X，X在X还原酶的作用下转化为Y，X、Y均为氮氧化物，即X为NO，Y为N2O。A.标准状况下，2.24 L NO和N2O混合气体物质的量为0.1 mol，氧原子数为0.1NA，故A正确；B.HNO2为弱酸，因此NO能够水解为HNO2，1 L 0.1 mol·L-1 NaNO2溶液中NO数目小于0.1NA，故B错误；C.NH2OH 完全转化为NO时，N的化合价由－1上升到＋3，3.3 g NH2OH物质的量为0.1 mol，转移的电子数为0.4NA，故C错误；D.2.8 g N2物质的量为0.1 mol，N的价电子数等于最外层电子数为5，2.8 g N2含有的价电子总数为NA，故D错误；故选A。 学科网（北京）股份有限公司 $$