1.2 物质的量（10大题型专项训练） 化学沪科版2020必修第一册

1.2 物质的量 题型01 物质的量的概念辨析 题型02 有关阿伏伽德罗常数的计算 题型03 摩尔质量与相对原子质量 题型04 气体平均摩尔质量的计算 题型05 质量与粒子数目的换算 题型06 气体体积的影响因素 题型07 气体摩尔体积的计算 题型08 气体体积与粒子数目的换算 题型09 阿伏伽德罗定律的应用 题型10 物质的量综合题 题型01 物质的量的概念辨析 1. 物质的量：表示物质中含有一定数目微粒 的集合体。符号：n 2. 单位：摩尔 符号：mol 3. 国际单位制的 7 个基本物理量：物质的量是国际单位制的 7 个基本物理量之一。 4. 1mol的标准：与0.012 kg 碳—12 的原子数目相等。1 mol 精确包含 6.02214076×1023个基本单元，一般保留到6.02×1023。 5. 适用范围：物质的量只适用于描述微观粒子的多少，如：原子、分子、 离子、电子、其他任意微粒或微粒的特定组合；不适用于宏观物质。 【典例1】1．（双选）下列关于物质的量的说法正确的是 A．可以理解为物质的质量 B．表示一定数目微粒集合体的物理量 C．表示物质的微粒数目 D．该物理量适用于分子和原子、离子等微观粒子 【变式1-1】（双选）下列化学用语陈述不正确的是 A．0.1molAl B．0.5molK2CO3 C．0.2mol小米 D．1mol氧 【变式1-2】某溶液经分析，其中只含有，已知其中的物质的量均为，则物质的量为 A． B． C． D． 【变式1-3】下列说法正确的是 A．物质的量可以理解为物质的质量 B．物质的量就是物质的粒子数目 C．物质的量的单位——摩尔，只适用于分子 D．物质的量可用n表示，1 mol粒子的数目约为6.02×1023 题型02 有关阿伏伽德罗常数的计算 1. 阿伏伽德罗常数：1 mol 精确包含6.02214076×1023个基本单元，该数称为阿伏加德罗常数。符号：NA， 单位：mol-1，一般用6.02×1023mol-1表示。 2. 物质的量（n）、阿伏加德罗常数（NA）与微粒数（N） 之间的转化关系： 【典例2】每年10月23日上午被誉为“摩尔日”，这个时间的美式写法为，外观与阿伏加德罗常数相似。中含有b个氧原子，则阿伏加德罗常数可以表示为 。 【变式2-1】中含a个氧原子，则阿伏加德罗常数 (用含a、y的代数式表示)。 【变式2-2】O2和O3互为同素异形体，1molO3和1molO2具有相同的 A．分子数 B．原子数 C．质子数 D．电子数 【变式2-3】下列叙述中正确的是 A．摩尔是物质的量的单位，每摩尔物质约含有6.02×1023个分子 B．1molO2的分子数为1.204×1024个 C．0.5molHe约含有6.02×1023个电子 D．摩尔只适用于分子、原子和离子 题型03 摩尔质量与相对原子质量 1. 摩尔质量：每摩尔指定物种（如原子、分子或者某种微粒及其组合等）所具有的质量称为摩尔质量， 符号为 M，单位为 g·mol —1 。 2. 相对原子质量：以一个碳12原子质量的1/12作为标准，任何一个原子的真实质量与一个碳12原子质量的1/12的比值。 3. 规律：当以 g·mol —1 为单位时，物质的摩尔质量在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量。 【典例3】下列叙述正确的是 A．2molCO的质量是28g·mol-1 B．CO2的相对分子质量是44g·mol-1 C．Cl2的摩尔质量是71g·mol-1 D．硫酸根离子的摩尔质量是96g 【变式3-1】下列叙述正确的是 A．1molH2SO4的质量是98g·mol-1 B．1molC约含有6.02×1023个碳原子 C．CO2的摩尔质量等于CO2的相对分子质量 D．1mol任何物质的质量等于该物质的相对分子质量 【变式3-2】一个SO2分子的质量为ag，一个SO3分子的质量为bg，若以氧原子质量的为准，则SO2的相对分子质量为 。(用a、b表示) 【变式3-3】NA为阿伏加德罗常数，已知ag某气体中含分子数为b，则该气体的摩尔质量为 。 题型04 混合气体平均摩尔质量的计算 混合气体的平均摩尔质量： m总为混合气体总质量，单位为g。 n总为混合气体总物质的量，单位为mol。 xi代表物质的量分数、个数分数、体积分数，但不能是质量分数。 【典例4】已知CO、CO2的混合气体质量共16.0g，物质的量共0.4mol，则该混合气体的平均摩尔质量为 g/mol，CO与CO2的分子个数比为 。 【变式4-1】已知空气中和的体积比为4：1，空气的平均相对分子质量为 (精确至0.1)。 【变式4-2】某O2与NH3混合气体的平均摩尔质量是20g∙mol-1，则O2与NH3的物质的量之比为 。 【变式4-3】将质量比为的和混合，则混合气体中的和的物质的量之比为_______，该混合气体的平均摩尔质量为_______。 题型05 质量与粒子数目的换算 物质的质量（m）、摩尔质量（M）和物质的量（n）之间的关系： 【典例5】每年10月23日上午6：02到晚上6：02被誉为“摩尔日”(MoleDay)，这个时间的美式写法为6：0210/23，外观与阿伏加德罗常数相似。请回答下列问题，注意单位和书写规则。 （1）NA为阿伏加德罗常数，已知ag某气体中含分子数为b，则该气体的摩尔质量为 。 （2）室温下实验测得，胶头滴管每滴下20滴水，体积正好是 a 毫升(水的密度为1g·mL-1)则1滴水中含水分子数为 个。 （3）已知Mm+的电子数为a，M的相对原子质量为A，则2A克的M的质子数为 个。 【答案】（1） （2） （3）2(a+m)NA 【详解】（1）ag某气体中含分子数为b，则该气体为，其摩尔质量为； （2）胶头滴管每滴下20滴水，体积正好是 a 毫升(水的密度为1g·mL-1)，则1滴水质量为，含有水分子，含水分子数为； （3）已知Mm+的电子数为a，其质子数为a+m，M的相对原子质量为A，则2A克的M为2mol，M的质子数为2(a+m)NA。 【变式5-1】下列说法正确的是 A．58.5g中约含有6.02×1023的个分子 B．摩尔是一个物理量，表示含有一定数目粒子的集合体 C．1任何粒子的质量数值上与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等 D．2的摩尔质量为34 g/mol 【变式5-2】设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．转变为，失电子数为 B．个分子与含有相同的O原子数 C．4g氦气所含的原子数为 D．个分子与个分子的质量之比为 【变式5-3】铅笔芯的主要成分是石墨和黏土(主要成分为含硅和铝的盐，作黏结剂)，将其按一定比例混合、压制可制成铅笔芯。不同型号的铅笔含碳量也不相同，如HB铅笔中石墨的含量约为，且用HB铅笔写一个字平均消耗铅笔的质量约为。那么一个HB铅笔字平均含有的碳原子数约为 A． B． C． D． 题型06 气体体积的影响因素 物质的体积主要影响因素：构成物质的微粒数目、微粒大小和微粒之间的平均距离。 固体和液体微粒间的距离很小，体积主要取决于微粒大小；气体分子间距远大于分子的直径，本身的体积可忽略，其体积主要取决于气体分子之间的平均距离。 气体体积受温度和压强的影响：升温，分子间距增大，体积增大，分子间作用力减小； 降温，分子间距减小，体积减小，分子间作用力增大。 加压，分子间距减小，体积减小，分子间作用力增大； 减压，分子间距增大，体积增大，分子间作用力减小。 【典例6】实验发现同温同压1mol任何气体的体积均近似相等。该条件下，气体体积的主要决定因素是 。 A． 气体分子间距 B． 气体分子自身大小 C． 气体分子数目 【变式6-1】在一定温度和压强下，一定量气体所占体积大小 A．取决于分子数目的多少 B．取决于分子间平均距离的大小 C．取决于分子直径的大小 D．是一个定值 【变式6-2】一般情况下，气象气球是由氯丁橡胶制成的，在升空前，气球壁厚度约为0.051mm，升空后，由于高度变高、外界气压变低，气球会发生 ，氯丁橡胶的厚度会 。 A．膨胀 B．收缩 C．变厚 D．变薄 【答案】 A D 【变式6-3】在一定条件下，1mol不同物质的体积如表所示： 化学式 H2 O2 CO2 体积 0℃、101kPa 22.4L 22.4L 22.3L 20℃、101kPa 24.0L 24.0L 23.9L 0℃、102kPa 11.2L 11.2L 11.2L 分析表中数据，可得出的结论是 (写出两条即可)。 题型07 气体摩尔体积的计算 气体摩尔体积：每摩尔气体所具有的体积叫做气体摩尔体积， 符号 Vm，常用单位 L·mol—1 。 注意：1. 标况下（0℃，101kPa），气体的摩尔体积Vm=22.4 L·mol—1 。 2. 常温常压下（25℃，101kPa），气体的摩尔体积Vm=24.5 L·mol—1 。 3. 气体摩尔体积受温度、压强影响。其他条件不变时，升温，Vm增大；加压，Vm减小。 【典例7】实验室通过镁条和稀硫酸的反应测定的体积，某次测得镁带的质量为0.024g，镁的摩尔质量为，量气管中氢气的体积初读数为1.50mL，终读数为21.25mL，则气体摩尔体积的测量值为 。(保留2位小数) 【变式7-1】利用镁和稀硫酸产生氢气的反应可以测定在一定条件下的气体摩尔体积，某次实验时，称取0.0185g的镁带与5mL1mol·L-1的硫酸反应，反应前后量气管中的读数分别为0.06mL和18.88mL，则本实验测定出的该条件下的气体摩尔体积约为 A．22.4 B．24.4 C．25.6 D．23.8 【变式7-2】下列有关于丁烷的说法正确的是 A．液化过程中丁烷分子数增加 B．分子间作用力：气态丁烷液态丁烷 C．气态丁烷所占体积约为 D．压缩过程中丁烷分子间距离减小 【变式7-3】下列说法正确的是 A．1 mol任何气体所含分子数都相同，体积都约为22.4 L B．同温同压下，相同体积的任何气体单质所含原子数目相同 C．在非标准状况下，气体摩尔体积也可能为22.4 L D．在常温常压下，1 mol氧气和氢气的混合气体的体积一定大于22.4 L 题型08 气体体积与粒子数目的换算 物质的量与气体体积的关系： 气体摩尔质量与密度的关系：M = ρ·Vm M单位：g/mol，ρ单位：g/L，Vm单位：L/mol 【典例8】已知：在2个大气压、40℃的条件下，气体摩尔体积约为12.84 L· mol-1。汽车行驶过程中，能保护司机不受伤害的气囊需要提供65 L N2，则在2个大气压、40℃的条件下，这些N2含有 个氮原子(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。 【变式8-1】标准状况下，气体的体积为 L，它与相同状况下 含有相同数目的氢原子。 【变式8-2】下列关于气体摩尔体积的说法中，正确的是 A．由、组成的混合气体的体积约为 B．若气体摩尔体积为，则该气体一定处于标准状况 C．常温常压下，所占的体积约为 D．在标准状况下，中含有氮原子 【变式8-3】下列说法正确的是 ①标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L ②0.5 mol H2所占体积为11.2 L ③标准状况下，1 mol H2O的体积为22.4 L ④常温常压下，28 g CO与N2的混合气体所含的原子数为2NA ⑤各种气体的气体摩尔体积都约为22.4 L·mol−1 ⑥标准状况下，体积相同的气体的分子数相同 A．①③⑤ B．④⑥ C．③④⑥ D．①④⑥ 题型09 阿伏伽德罗定律的应用 阿伏伽德罗定律：在相同温度和压强条件下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。 阿伏伽德罗定律的推论： 1.在相同温度和压强下，气体的体积与其物质的量成正比。 2.在相同温度和体积下，体系的压强与气体的物质的量成正比。 3.在相同温度和压强下，气体的密度与摩尔质量成正比。 D表示相对密度，利用相对密度可计算摩尔质量。例如：某气体相对于氢气的密度为22，则该气体的摩尔质量为M某 = D×M氢气 = 22×2 = 44g/mol。 理想气体状态方程：PV=nRT P代表气体的压强；V是气体的体积；n是气体的物质的量；R是理想气体常数，约等于8.314；T是气体的热力学温度（绝对温度）。 【典例9】（双选）如图是利用“手持”技术测定阳光照射不同气体温度变化曲线，其中四个容器均密闭、体积相等且初始压强均为101KPa。 下列说法错误的是 A．实验开始时，四种气体密度最大的是CO2 B．若容器的容积为22.4L，13:00时N2原子个数等于2NA C．12:30-13:30时间范围内CO2压强最大 D． CO2是四种气体中温室效应最显著的 【变式9-1】下列说法正确的是 A．常温下，气体摩尔体积一定大于 B．任何条件下，与的密度之比均为7：11 C．同温同压下，相同体积的和所含的原子个数之比为1：1 D．某种气态碳氢化合物在标准状况下的密度约为，则该化合物可能是 【变式9-2】同温同压下，两个密闭容器中充有质量相等的甲、乙两种气体，若甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是 A．甲的分子数比乙多 B．甲的物质的量比乙少 C．甲的摩尔体积比乙小 D．甲的相对分子质量比乙小 【变式9-3】(双选）一定温度下，向某容器中容积相同的左、右两室中各充入一定量的和，恰好使两边气体密度相同，打开活塞使两边气体充分混合，下列分析正确的是 A．混合前两室压强：左>右 B．混合前两室中的氧原子数：左＜右 C．混合前后容器中气体密度增大 D．混合后容器中气体平均摩尔质量约为 题型10 物质的量综合题 物质的量n与物质的微粒数N、物质的质量m、气体的体积V的关系 【典例10】为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．常温下，11.2L氯气所含的原子数小于 B．1mol Fe与足量氯气完全反应转移的电子数约为 C．标准状况下，3.36L HCl含有电子数目为1.2 D．标准状况下，11.2L H2O分子数目大于 【变式10-1】用表示阿伏加德罗常数的值，下列有关微粒数目正确的是 A．标准状况下，含有的分子数为 B．个氧分子与个氢分子的质量比为8：1 C．常温常压下，和分子个数比为1：1 D．标准状况下，22.4LHe和混合气体中含有分子的数目为 【变式10-2】下列有关、摩尔质量、摩尔体积的说法错误的是 A．从概念的内涵上看，固体和液体也有对应的摩尔体积，只是实际用途不大 B．若阿伏加德罗常数的标准发生变化，气体、固体和液体的摩尔体积都随之改变 C．相同条件下，气体摩尔体积可以看成是相同的，其实是忽略了气体分子的直径 D．摩尔体积和摩尔质量一样，是物质粒子固有的性质，不随外界条件变化而变化 【变式10-3】“物质的量”是联系宏观物质与微观粒子的“桥梁”。试回答下列问题： (1)在一定温度和压强下，0.4 mol某气体的体积为9.8 L，则该条件下的气体摩尔体积为 。 (2)0.1 mol NH3中所含质子数与 个H2O中所含电子数相等。 (3)标准状况下6.72 L CO与一定量的Fe2O3恰好完全反应，生成Fe的质量为 g。 (4)某气体氧化物的化学式为RO2，在标准状况下，1.28 g该氧化物的体积为448 mL，则R的相对原子质量为 。 (5)标准状况下，1.7 g NH3与 L H2S气体含有的氢原子数相同。 (6)等物质的量的SO2和SO3的质量之比为 ，所含氧原子个数之比为 。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 1.2 物质的量 题型01 物质的量的概念辨析 题型02 有关阿伏伽德罗常数的计算 题型03 摩尔质量与相对原子质量 题型04 气体平均摩尔质量的计算 题型05 质量与粒子数目的换算 题型06 气体体积的影响因素 题型07 气体摩尔体积的计算 题型08 气体体积与粒子数目的换算 题型09 阿伏伽德罗定律的应用 题型10 物质的量综合题 题型01 物质的量的概念辨析 1. 物质的量：表示物质中含有一定数目微粒 的集合体。符号：n 2. 单位：摩尔 符号：mol 3. 国际单位制的 7 个基本物理量：物质的量是国际单位制的 7 个基本物理量之一。 4. 1mol的标准：与0.012 kg 碳—12 的原子数目相等。1 mol 精确包含 6.02214076×1023个基本单元，一般保留到6.02×1023。 5. 适用范围：物质的量只适用于描述微观粒子的多少，如：原子、分子、 离子、电子、其他任意微粒或微粒的特定组合；不适用于宏观物质。 【典例1】1．（双选）下列关于物质的量的说法正确的是 A．可以理解为物质的质量 B．表示一定数目微粒集合体的物理量 C．表示物质的微粒数目 D．该物理量适用于分子和原子、离子等微观粒子 【答案】BD 【详解】A．物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体，不可以理解为物质的质量，故A错误； B．物质的量表示一定数目微粒集合体的物理量，故B正确； C．物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体，不是物质的粒子数目，故C错误； D．这一物理量适用于分子、原子和离子、电子、质子等微观粒子的计量，故D正确； 故选：BD。 【变式1-1】（双选）下列化学用语陈述不正确的是 A．0.1molAl B．0.5molK2CO3 C．0.2mol小米 D．1mol氧 【答案】CD 【详解】A．Al代表铝原子，物质的量用来表示粒子的集合体，0.1molAl正确，A正确； B．根据A可知0.5molK2CO3正确，B正确； C．摩尔概念只适用于微观微粒，不适用宏观物质，小米属于宏观物质不能用摩尔表示，C错误； D．氧是元素，应该准确表达是何种微观粒子，D错误； 故选CD。 【变式1-2】某溶液经分析，其中只含有，已知其中的物质的量均为，则物质的量为 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】溶液呈电中性，阴、阳离子所带电荷总数相等，，。故选B。 【变式1-3】下列说法正确的是 A．物质的量可以理解为物质的质量 B．物质的量就是物质的粒子数目 C．物质的量的单位——摩尔，只适用于分子 D．物质的量可用n表示，1 mol粒子的数目约为6.02×1023 【答案】D 【详解】A．物质的量是表示粒子数量的物理量，而物质的质量是另一个独立概念，两者不可混淆，A错误； B．物质的量是粒子数量的“计量单位”，而非数目本身，例如，1 mol粒子的数目约为阿伏伽德罗常数（6.02×1023），B错误； C．摩尔不仅适用于分子，还适用于原子、离子、电子等其他微观粒子，C错误； D．物质的量符号为n，且1 mol粒子的数目约为6.02×1023（阿伏伽德罗常数的近似值），符合中学阶段的表述规范，D正确； 故选D。 题型02 有关阿伏伽德罗常数的计算 1. 阿伏伽德罗常数：1 mol 精确包含6.02214076×1023个基本单元，该数称为阿伏加德罗常数。符号：NA， 单位：mol-1，一般用6.02×1023mol-1表示。 2. 物质的量（n）、阿伏加德罗常数（NA）与微粒数（N） 之间的转化关系： 【典例2】每年10月23日上午被誉为“摩尔日”，这个时间的美式写法为，外观与阿伏加德罗常数相似。中含有b个氧原子，则阿伏加德罗常数可以表示为 。 【答案】 【详解】根据微粒个数之比等于物质的量之比可知，中含有氧原子为4amol，则=b，解得； 故答案为：。 【变式2-1】中含a个氧原子，则阿伏加德罗常数 (用含a、y的代数式表示)。 【答案】 【详解】一个H2SO4分子中有4个O原子，ymol硫酸的分子数为y×NA个，含有O原子数为4yNA个，则4yNA=a，NA=。 【变式2-2】O2和O3互为同素异形体，1molO3和1molO2具有相同的 A．分子数 B．原子数 C．质子数 D．电子数 【答案】A 【详解】两种气体的物质的量，根据N=nNA知，两种气体的分子数相同，每个氧气分子和臭氧分子中所含原子数不同，所以氧气和臭氧原子个数不同，质子数，中子数不同，故选A。 【变式2-3】下列叙述中正确的是 A．摩尔是物质的量的单位，每摩尔物质约含有6.02×1023个分子 B．1molO2的分子数为1.204×1024个 C．0.5molHe约含有6.02×1023个电子 D．摩尔只适用于分子、原子和离子 【答案】C 【详解】A．摩尔是物质的量的单位，每摩尔物质约含有6.02×1023个微粒，A错误； B．1mol氧气分子的数目为6.02×1023个，B错误； C．He是单原子分子，1个He分子含有2个电子，0.5molHe约含有0.5mol×2×6.02×1023mol=6.02×1023个电子，C正确； D．摩尔适用于分子、原子、离子以及它们的组合等，D错误； 答案选C。 题型03 摩尔质量与相对原子质量 1. 摩尔质量：每摩尔指定物种（如原子、分子或者某种微粒及其组合等）所具有的质量称为摩尔质量， 符号为 M，单位为 g·mol —1 。 2. 相对原子质量：以一个碳12原子质量的1/12作为标准，任何一个原子的真实质量与一个碳12原子质量的1/12的比值。 3. 规律：当以 g·mol —1 为单位时，物质的摩尔质量在数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量。 【典例3】下列叙述正确的是 A．2molCO的质量是28g·mol-1 B．CO2的相对分子质量是44g·mol-1 C．Cl2的摩尔质量是71g·mol-1 D．硫酸根离子的摩尔质量是96g 【答案】C 【详解】A．2molCO的质量是2mol×28g·mol-1=56g，A错误； B．CO2的相对分子质量是44，B错误； C．摩尔质量单位为g/mol，Cl2的摩尔质量是71g·mol-1，C正确； D．硫酸根离子的摩尔质量是96g/mol，D错误； 故选C。 【变式3-1】下列叙述正确的是 A．1molH2SO4的质量是98g·mol-1 B．1molC约含有6.02×1023个碳原子 C．CO2的摩尔质量等于CO2的相对分子质量 D．1mol任何物质的质量等于该物质的相对分子质量 【答案】B 【详解】A．1molH2SO4的质量是98g，A错误； B．1molC约含有6.02×1023个碳原子，B正确； C．CO2的摩尔质量在数值上等于CO2的相对分子质量，C错误； D．1mol任何物质的质量以g为单位时，数值上等于该物质的相对分子质量或相对原子质量，D错误； 故选B。 【变式3-2】一个SO2分子的质量为ag，一个SO3分子的质量为bg，若以氧原子质量的为准，则SO2的相对分子质量为 。(用a、b表示) 【答案】 【详解】一个SO2分子的质量为ag，一个SO3分子的质量为bg，则一个氧原子质量为(b-a)g，若以氧原子质量的为准，则SO2的相对分子质量为。 【变式3-3】NA为阿伏加德罗常数，已知ag某气体中含分子数为b，则该气体的摩尔质量为 。 【答案】 【详解】ag某气体中含分子数为b，则该气体为，其摩尔质量为 题型04 混合气体平均摩尔质量的计算 混合气体的平均摩尔质量： m总为混合气体总质量，单位为g。 n总为混合气体总物质的量，单位为mol。 xi代表物质的量分数、个数分数、体积分数，但不能是质量分数。 【典例4】已知CO、CO2的混合气体质量共16.0g，物质的量共0.4mol，则该混合气体的平均摩尔质量为 g/mol，CO与CO2的分子个数比为 。 【答案】40 1:3 【详解】平均摩尔质量为混合气体质量和物质的量的比值，得16.0g÷0.4mol=40 g/mol，个数比即物质的量之比，设CO物质的量为xmol，得二氧化碳为(0.4-x)mol，得28x+44(0.4-x)=16，解得x=0.1，二氧化碳为0.3mol，所以个数比为1:3。 【变式4-1】已知空气中和的体积比为4：1，空气的平均相对分子质量为 (精确至0.1)。 【答案】28.8 【详解】已知空气中和的体积比为4：1，可以求出氮气和氧气的体积分数分别为80%、20%，所以空气的平均相对分子质量=28×80%+32×20%=28.8。 【变式4-2】某O2与NH3混合气体的平均摩尔质量是20g∙mol-1，则O2与NH3的物质的量之比为 。 【答案】1:4 【详解】设O2的物质的量为x，NH3的物质的量为y，依据质量守恒可建立等式：32g∙mol-1∙x+17g∙mol-1∙y=20g∙mol-1 (x+y)，解方程得x:y=1:4。 【变式4-3】将质量比为的和混合，则混合气体中的和的物质的量之比为_______，该混合气体的平均摩尔质量为_______。 【答案】1:1 29g/mol 【详解】根据，将质量比为的和混合，则混合气体中的和的物质的量之比为，该混合气体是1:1混合，则平均摩尔质量为 题型05 质量与粒子数目的换算 物质的质量（m）、摩尔质量（M）和物质的量（n）之间的关系： 【典例5】每年10月23日上午6：02到晚上6：02被誉为“摩尔日”(MoleDay)，这个时间的美式写法为6：0210/23，外观与阿伏加德罗常数相似。请回答下列问题，注意单位和书写规则。 （1）NA为阿伏加德罗常数，已知ag某气体中含分子数为b，则该气体的摩尔质量为 。 （2）室温下实验测得，胶头滴管每滴下20滴水，体积正好是 a 毫升(水的密度为1g·mL-1)则1滴水中含水分子数为 个。 （3）已知Mm+的电子数为a，M的相对原子质量为A，则2A克的M的质子数为 个。 【答案】（1） （2） （3）2(a+m)NA 【详解】（1）ag某气体中含分子数为b，则该气体为，其摩尔质量为； （2）胶头滴管每滴下20滴水，体积正好是 a 毫升(水的密度为1g·mL-1)，则1滴水质量为，含有水分子，含水分子数为； （3）已知Mm+的电子数为a，其质子数为a+m，M的相对原子质量为A，则2A克的M为2mol，M的质子数为2(a+m)NA。 【变式5-1】下列说法正确的是 A．58.5g中约含有6.02×1023的个分子 B．摩尔是一个物理量，表示含有一定数目粒子的集合体 C．1任何粒子的质量数值上与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等 D．2的摩尔质量为34 g/mol 【答案】C 【详解】A．氯化钠中不存在氯化钠分子，只存在钠离子和氯离子，故A错误； B．物质的量是七个基本物理量之一，摩尔是物质的量的单位，故B错误； C．1mol任何粒子的质量数值上与该粒子的相对原子质量或相对分子质量相等，故C正确； D．氨气的摩尔质量为定值，与氨气的物质的量无关，故D错误； 故选C。 【变式5-2】设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是 A．转变为，失电子数为 B．个分子与含有相同的O原子数 C．4g氦气所含的原子数为 D．个分子与个分子的质量之比为 【答案】B 【详解】D．的物质的量为0.1mol，故转变为，失电子数为，A错误； D．个分子含有O原子数为0.8NA，的物质的量为0.2mol，含有相同的O原子数为0.8NA，B正确； D． 4g氦气的物质的量为1mol，故含有的原子数应为，C错误； D．个分子的质量为32g，个分子的质量为2g，则二者质量之比为，D错误。 故选B。 【变式5-3】铅笔芯的主要成分是石墨和黏土(主要成分为含硅和铝的盐，作黏结剂)，将其按一定比例混合、压制可制成铅笔芯。不同型号的铅笔含碳量也不相同，如HB铅笔中石墨的含量约为，且用HB铅笔写一个字平均消耗铅笔的质量约为。那么一个HB铅笔字平均含有的碳原子数约为 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】HB铅笔中石墨的含量约为80%，且用HB铅笔写一个字平均消耗的质量约为1 mg，写一个铅笔字平均消耗的碳原子的质量为1 mg×80%，则一个铅笔字平均含有的碳原子数约为 × 6.02 ×1023 ≈ 4×1019；故选A。 题型06 气体体积的影响因素 物质的体积主要影响因素：构成物质的微粒数目、微粒大小和微粒之间的平均距离。 固体和液体微粒间的距离很小，体积主要取决于微粒大小；气体分子间距远大于分子的直径，本身的体积可忽略，其体积主要取决于气体分子之间的平均距离。 气体体积受温度和压强的影响：升温，分子间距增大，体积增大，分子间作用力减小； 降温，分子间距减小，体积减小，分子间作用力增大。 加压，分子间距减小，体积减小，分子间作用力增大； 减压，分子间距增大，体积增大，分子间作用力减小。 【典例6】实验发现同温同压1mol任何气体的体积均近似相等。该条件下，气体体积的主要决定因素是 。 A． 气体分子间距 B． 气体分子自身大小 C． 气体分子数目 【答案】C 【详解】气体的分子间距离远大于分子本身大小，决定气体体积的因素主要是气体的分子数目以及分子间距离，而同温同压下，气体分子间的平均距离一定时，则该条件下，气体体积的主要决定因素是气体物质的量的多少即气体的分子数目，而与气体分子自身大小无关，答案为C。 【变式6-1】在一定温度和压强下，一定量气体所占体积大小 A．取决于分子数目的多少 B．取决于分子间平均距离的大小 C．取决于分子直径的大小 D．是一个定值 【答案】A 【详解】影响气体体积的因素有分子间距离、分子数；温度、压强决定分子间距离；在一定温度和压强下，分子间距离相等，所以气体所占体积大小取决于分子数目的多少，选A。 【变式6-2】一般情况下，气象气球是由氯丁橡胶制成的，在升空前，气球壁厚度约为0.051mm，升空后，由于高度变高、外界气压变低，气球会发生 ，氯丁橡胶的厚度会 。 A．膨胀 B．收缩 C．变厚 D．变薄 【答案】 A D 【详解】升空后，由于高度变高、外界气压变低，内部压强大于外面压强，气球会发生膨胀，体积变大，氯丁橡胶的厚度会变薄。 【变式6-3】在一定条件下，1mol不同物质的体积如表所示： 化学式 H2 O2 CO2 体积 0℃、101kPa 22.4L 22.4L 22.3L 20℃、101kPa 24.0L 24.0L 23.9L 0℃、102kPa 11.2L 11.2L 11.2L 分析表中数据，可得出的结论是 (写出两条即可)。 【答案】压强相同时，温度越高气体的体积越大或温度相同时，压强越大气体的体积越小；温度和压强相同时，相同物质的量的气体所占体积相同 【详解】由表格数据可知，压强为101kPa时，温度为0℃条件下气体体积小于20℃，说明压强相同时，温度越高气体的体积越大；温度为0℃时，压强为101kPa条件下气体体积小于102kPa，说明温度相同时，压强越大气体的体积越小；0℃、101kPa时，气体体积都约为22.4L，说明温度和压强相同时，相同物质的量的气体所占体积相同，故答案为：压强相同时，温度越高气体的体积越大或温度相同时，压强越大气体的体积越小；温度和压强相同时，相同物质的量的气体所占体积相同。 题型07 气体摩尔体积的计算 气体摩尔体积：每摩尔气体所具有的体积叫做气体摩尔体积， 符号 Vm，常用单位 L·mol—1 。 注意：1. 标况下（0℃，101kPa），气体的摩尔体积Vm=22.4 L·mol—1 。 2. 常温常压下（25℃，101kPa），气体的摩尔体积Vm=24.5 L·mol—1 。 3. 气体摩尔体积受温度、压强影响。其他条件不变时，升温，Vm增大；加压，Vm减小。 【典例7】实验室通过镁条和稀硫酸的反应测定的体积，某次测得镁带的质量为0.024g，镁的摩尔质量为，量气管中氢气的体积初读数为1.50mL，终读数为21.25mL，则气体摩尔体积的测量值为 。(保留2位小数) 【答案】19.75 【详解】量气管中氢气的体积初读数为1.50mL，终读数为21.25mL，则H2的体积为19.75mL，消耗的Mg的质量为=0.001mol，根据关系式：，H2的物质的量也为0.001mol，该条件下气体摩尔体积为==19.75。 【变式7-1】利用镁和稀硫酸产生氢气的反应可以测定在一定条件下的气体摩尔体积，某次实验时，称取0.0185g的镁带与5mL1mol·L-1的硫酸反应，反应前后量气管中的读数分别为0.06mL和18.88mL，则本实验测定出的该条件下的气体摩尔体积约为 A．22.4 B．24.4 C．25.6 D．23.8 【答案】B 【详解】0.0185g镁的物质的量为，5mL1mol·L-1的硫酸中硫酸的物质的量为0.005L×1mol·L-1=0.005mol，由此可知硫酸过量，生成氢气的物质的量为0.00077mol，生成氢气的体积为18.82mL，由气体摩尔体积的定义可知，B正确。 故选B。 【变式7-2】下列有关于丁烷的说法正确的是 A．液化过程中丁烷分子数增加 B．分子间作用力：气态丁烷液态丁烷 C．气态丁烷所占体积约为 D．压缩过程中丁烷分子间距离减小 【答案】D 【详解】A．液化过程中丁烷分子间距离缩小、分子数不变，A错误； B． 气态丁烷比液态丁烷分子间距离大，分子间作用力：气态丁烷<液态丁烷，B错误； C．未指明标准状况，1mol气态丁烷所占体积不一定约为22.4L，C错误； D．压缩使气态丁烷转变为液态丁烷，压缩过程中丁烷分子间距离减小，D正确； 答案选D。 【变式7-3】下列说法正确的是 A．1 mol任何气体所含分子数都相同，体积都约为22.4 L B．同温同压下，相同体积的任何气体单质所含原子数目相同 C．在非标准状况下，气体摩尔体积也可能为22.4 L D．在常温常压下，1 mol氧气和氢气的混合气体的体积一定大于22.4 L 【答案】D 【详解】A．在标准状况下，1 mol任何气体所含分子数都相同，体积都约为22.4 L，题中未说明是否为标准状况，A错误； B．根据在同温同压下，相同体积的任何气体所含分子数相同，分子分单原子分子、双原子分子以及多原子分子，所以原子数不一定相同，B错误； C．在标准状况下，1 mol气体的体积都是22.4 L，但在其它条件下，只要满足一定的温度和压强，1 mol任何气体也可能占有22.4 L体积，即在非标准状况下，气体摩尔体积也可能为22.4L/mol，C错误； D．在常温常压下，‌由于温度不是0 °C，‌气体的分子运动更为活跃，‌导致气体分子间的距离增大，‌从而使得相同物质的量的气体所占的体积大于标准状况下的体积。‌因此，‌1 mol氧气和氢气的混合气体在常温常压下的体积一定会大于22.4 L，D正确； 故选D。 题型08 气体体积与粒子数目的换算 物质的量与气体体积的关系： 气体摩尔质量与密度的关系：M = ρ·Vm M单位：g/mol，ρ单位：g/L，Vm单位：L/mol 【典例8】已知：在2个大气压、40℃的条件下，气体摩尔体积约为12.84 L· mol-1。汽车行驶过程中，能保护司机不受伤害的气囊需要提供65 L N2，则在2个大气压、40℃的条件下，这些N2含有 个氮原子(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。 【答案】10.12NA 【详解】在2个大气压、40℃的条件下，气体摩尔体积约为12.84 L· mol-1；在2个大气压、40℃的条件下，65LN2的物质的量是 ，含有氮原子数为。 【变式8-1】标准状况下，气体的体积为 L，它与相同状况下 含有相同数目的氢原子。 【答案】 2.24 1.12 【详解】标准状况下，气体摩尔体积，则气体的物质的量为：，则在标准状况下的体积为：；同时得到中有H原子的物质的量为：，则含有相同数目的氢原子的的物质的量为：，得到标准状况下，的体积为：。 【变式8-2】下列关于气体摩尔体积的说法中，正确的是 A．由、组成的混合气体的体积约为 B．若气体摩尔体积为，则该气体一定处于标准状况 C．常温常压下，所占的体积约为 D．在标准状况下，中含有氮原子 【答案】D 【详解】A．在标准状况下，气体摩尔体积约为，混合气体在标准状况下的体积约为，但题干条件未知，故A项错误； B．若气体摩尔体积为，不能确定一定处于标准状况，如可通过升温减压或者降温增压实现，B项错误； C．常温常压下，气体摩尔体积大于，因此1mol气体的体积大于22.4L，C项错误； D．在标准状况下，的物质的量为，含有氮原子，D项正确； 综上所述，正确的是D项。 【变式8-3】下列说法正确的是 ①标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L ②0.5 mol H2所占体积为11.2 L ③标准状况下，1 mol H2O的体积为22.4 L ④常温常压下，28 g CO与N2的混合气体所含的原子数为2NA ⑤各种气体的气体摩尔体积都约为22.4 L·mol−1 ⑥标准状况下，体积相同的气体的分子数相同 A．①③⑤ B．④⑥ C．③④⑥ D．①④⑥ 【答案】B 【详解】①标准状况下，6.02×1023个分子为1mol，但该物质不一定是气体，故占有的体积不一定是22.4L，故①错误； ②氢气所处的状态不一定是标准化状况，气体摩尔体积不一定是22.4L/mol，0.5mol H2所占体积不一定为11.2L，故②错误； ③标准化状况下，水是液体，1mol水的体积不是22.4L，故③错误； ④28g CO与N2的混合气体为1mol，二者都是双原子分子，所含的原子数为2NA，故④正确； ⑤影响气体摩尔体积的因素有温度、压强，气体所处的状态不确定，各气体的气体摩尔体积不一定是22.4L/mol，故⑤错误； ⑥同温同压下，体积相同，含有的分子数目相同，故⑥正确； 故选B。 题型09 阿伏伽德罗定律的应用 阿伏伽德罗定律：在相同温度和压强条件下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。 阿伏伽德罗定律的推论： 1.在相同温度和压强下，气体的体积与其物质的量成正比。 2.在相同温度和体积下，体系的压强与气体的物质的量成正比。 3.在相同温度和压强下，气体的密度与摩尔质量成正比。 D表示相对密度，利用相对密度可计算摩尔质量。例如：某气体相对于氢气的密度为22，则该气体的摩尔质量为M某 = D×M氢气 = 22×2 = 44g/mol。 理想气体状态方程：PV=nRT P代表气体的压强；V是气体的体积；n是气体的物质的量；R是理想气体常数，约等于8.314；T是气体的热力学温度（绝对温度）。 【典例9】（双选）如图是利用“手持”技术测定阳光照射不同气体温度变化曲线，其中四个容器均密闭、体积相等且初始压强均为101KPa。 下列说法错误的是 A．实验开始时，四种气体密度最大的是CO2 B．若容器的容积为22.4L，13:00时N2原子个数等于2NA C．12:30-13:30时间范围内CO2压强最大 D． CO2是四种气体中温室效应最显著的 【答案】B 【详解】A．依据阿伏加德罗定律的推论，同温同压下，气体的密度之比等于相对分子质量之比，四种气体中，CO2的相对分子质量最大，则实验开始时，密度最大的是CO2，A正确； B．若容器的容积为22.4L，13:00时温度大约为40℃，气体摩尔体积大于22.4L/mol，则22.4LN2的物质的量小于1mol，N2原子个数小于2NA，B错误； C．12:30-13:30时间范围内，CO2的温度最高，四个容器中n、V相同，由pV=nRT知，CO2压强最大，C正确； D．图中信息显示，CO2的温度最高，则CO2是四种气体中温室效应最显著的，D正确； 故选B。 【变式9-1】下列说法正确的是 A．常温下，气体摩尔体积一定大于 B．任何条件下，与的密度之比均为7：11 C．同温同压下，相同体积的和所含的原子个数之比为1：1 D．某种气态碳氢化合物在标准状况下的密度约为，则该化合物可能是 【答案】D 【详解】A．气体摩尔体积受温度和压强影响，升高温度，气体摩尔体积增大，增大压强，气体摩尔体积减小，标准状况下，气体摩尔体积为，所以常温下，气体摩尔体积不一定大于，A错误； B．同温同压下，气体的密度之比等于其摩尔质量之比，与的摩尔质量分别为28g/mol和44g/mol，所以与的密度之比为7：11，B错误； C．同温同压下，气体物质的体积之比等于其物质的量之比，和的物质的量相等，一个含有5个原子，一个含有3个原子，所以二者的原子个数之比为5：3，C错误； D．标准状况下，气体摩尔质量为×22.4L/mol=42g/mol，的摩尔质量为42g/mol，D正确； 答案选D。 【变式9-2】同温同压下，两个密闭容器中充有质量相等的甲、乙两种气体，若甲的密度大于乙的密度，则下列说法正确的是 A．甲的分子数比乙多 B．甲的物质的量比乙少 C．甲的摩尔体积比乙小 D．甲的相对分子质量比乙小 【答案】B 【分析】质量相同的甲、乙两种气体，甲的密度大于乙的密度，说明甲的容器体积小于乙的容器体积，PV=nRT同温同压下，体积与物质的量成正比，因此甲的物质的量比乙少。 【详解】A．根据前述分析可知，气体乙的物质的量大于气体甲的物质的量，则甲的分子数比乙少，A错误； B．根据分析可知，甲的物质的量比乙少，B正确； C．同温同压下，不同气体的摩尔体积相同，C错误； D．两种气体质量相同，但是甲的物质的量更小，说明甲的相对分子质量更大，D错误； 故答案选B。 【变式9-3】(双选）一定温度下，向某容器中容积相同的左、右两室中各充入一定量的和，恰好使两边气体密度相同，打开活塞使两边气体充分混合，下列分析正确的是 A．混合前两室压强：左>右 B．混合前两室中的氧原子数：左＜右 C．混合前后容器中气体密度增大 D．混合后容器中气体平均摩尔质量约为 【答案】BD 【详解】A．两容器中气体的体积相同，当两容器气体密度相同时，两气体的质量相同，气体的物质的量n=，摩尔质量M(SO2)>M(CO2)，物质的量n(SO2)<n(CO2)，由pV=nRT可知，p(CO2)>p(SO2)，A错误； B．由A可知，气体的物质的量n(SO2)<n(CO2)，则氧原子的物质的量n(SO2)<n(CO2)，B正确； C．根据密度，混合后，质量加和，体积加和，气体质量不变，气体体积不变，则密度不变，C错误； D．设气体体积为VL，密度为，混合气体的摩尔质量，D正确； 答案选BD。 题型10 物质的量综合题 物质的量n与物质的微粒数N、物质的质量m、气体的体积V的关系 【典例10】为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是 A．常温下，11.2L氯气所含的原子数小于 B．1mol Fe与足量氯气完全反应转移的电子数约为 C．标准状况下，3.36L HCl含有电子数目为1.2 D．标准状况下，11.2L H2O分子数目大于 【答案】C 【详解】A．常温下（25℃），气体摩尔体积大于22.4 L/mol，11.2L氯气的物质的量小于0.5mol，原子数小于NA，A正确； B．铁与氯气反应生成氯化铁，所以1molFe失去电子数约为，B正确； C．标况下，3.36L HCl为0.15mol，每个HCl分子含18个电子，总电子数为（0.15×18）NA =2.7NA，C错误； D．标准状况下，H2O不是气体，11.2 L水的质量约为11200 g，对应物质的量约为622.2 mol，分子数远大于NA，D正确； 故选C。 【变式10-1】用表示阿伏加德罗常数的值，下列有关微粒数目正确的是 A．标准状况下，含有的分子数为 B．个氧分子与个氢分子的质量比为8：1 C．常温常压下，和分子个数比为1：1 D．标准状况下，22.4LHe和混合气体中含有分子的数目为 【答案】C 【详解】A．标准状况下，H2O为液体，不能用气体摩尔体积计算其物质的量及分子数，A错误； B．NA个氧气分子和NA个氢气分子的物质的量均为1mol，而当物质的量相同时，质量之比等于摩尔质量之比，故两者的质量之比为16：1，故D错误； B错误； C．氧气和硫化氢的摩尔质量分别为32g/mol和34g/mol，32gO2和34gH2S的物质的量均为1mol，分子个数比为1:1，C正确； D．标准状况下，22.4LHe和Cl2混合气体总物质的量为1mol，故混合气体中分子的数目为NA，D错误。 故答案为：C。 【变式10-2】下列有关、摩尔质量、摩尔体积的说法错误的是 A．从概念的内涵上看，固体和液体也有对应的摩尔体积，只是实际用途不大 B．若阿伏加德罗常数的标准发生变化，气体、固体和液体的摩尔体积都随之改变 C．相同条件下，气体摩尔体积可以看成是相同的，其实是忽略了气体分子的直径 D．摩尔体积和摩尔质量一样，是物质粒子固有的性质，不随外界条件变化而变化 【答案】D 【详解】A．从概念的内涵上看，摩尔体积的实质就是单位物质的量的物质粒子所具有的体积，概念本身与物质的存在状态无关，只是因为固体、液体的摩尔体积随粒子种类(直径)的不同可能差别很大，为人们的学习和研究提供不了太多的方便，而不同种类的气体摩尔体积在、相同的条件下，可以认为是相同的，为了方便，只保留了气体摩尔体积的概念，A正确； B．若阿伏加德罗常数()的标准发生变化，即每粒子的数目发生变化，则其他条件相同时，固体、液体和气体的摩尔体积的数值都会随之改变，B正确； C．不同种类气体分子的直径也是有差别的，则相同温度和压强下，气体摩尔体积也不一定是完全相同的，如果忽略了气体分子的直径，则可以看成是相同的，C正确； D．固体、液体的摩尔体积和摩尔质量一样，是物质粒子固有的性质，不随外界条件的变化而变化，但气体摩尔体积随温度、压强等外界条件的变化明显，D错误； 答案选D。 【变式10-3】“物质的量”是联系宏观物质与微观粒子的“桥梁”。试回答下列问题： (1)在一定温度和压强下，0.4 mol某气体的体积为9.8 L，则该条件下的气体摩尔体积为 。 (2)0.1 mol NH3中所含质子数与 个H2O中所含电子数相等。 (3)标准状况下6.72 L CO与一定量的Fe2O3恰好完全反应，生成Fe的质量为 g。 (4)某气体氧化物的化学式为RO2，在标准状况下，1.28 g该氧化物的体积为448 mL，则R的相对原子质量为 。 (5)标准状况下，1.7 g NH3与 L H2S气体含有的氢原子数相同。 (6)等物质的量的SO2和SO3的质量之比为 ，所含氧原子个数之比为 。 答案】(1)24.5 L·mol-1 (2)6.02×1022 (3)11.2 (4)32 (5)3.36 (6) 4∶5 2∶3 【详解】（1）气体摩尔体积指一定温度和压强下1mol气体的体积，故该条件下，气体摩尔体积为=24.5 L·mol-1； （2）1个NH3中有10个质子，0.1 mol NH3中所含质子数为0.1NA，H2O中有10个电子，则0.1NA个H2O中含电子数也是1NA，故答案为0.1NA或6.02×1022； （3）标准状况下6.72 L CO物质的量为0.3mol，与Fe2O3发生反应3CO+Fe2O3=2Fe+3CO2，根据化学方程式完全反应生成0.2molFe，质量为0.2mol×56g/mol=11.2g； （4）标准状况下，448mLRO2的物质的量为0.02mol，则该氧化物的摩尔质量为=64g·mol-1；RO2的摩尔质量在数值上与相对分子质量相等，则R的相对原子质量为(64-32)=32； （5）氨分子含有3个氢原子，硫化氢分子含有2个氢原子，1.7 g NH3物质的量为0.1mol，则氢原子为0.3mol，故H2S为0.15mol，H2S在标准状况下的体积为3.36L； （6）SO2和SO3的摩尔质量分别为64g/mol和80g/mol，故等物质的量的SO2和SO3的质量之比为64:80=4:5，含有的氧原子物质的量之比为2:3，即所含氧原子的个数比为2:3。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$