1.2 物质的量 第2课时（导学案）化学沪科版2020必修第一册

1.2 物质的量 第2课时 摩尔质量 气体摩尔体积 一、知识目标 1．理解决定物质体积大小的因素，理解气体摩尔体积的概念。 2．掌握气体摩尔体积与物质的量之间的转换关系。 3．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。 4．了解阿伏加德罗定律及其推论，并能够运用阿伏加德罗定律解决简单问题。 二、核心素养目标 1．宏观辨识与微观探析：从宏观上认识物质的质量、体积等物理量，从微观上理解物质的量、粒子数目等概念，建立宏观与微观之间的联系。 2．证据推理与模型认知：通过对数据的分析和推理，建立气体摩尔体积、阿伏加德罗定律等模型，培养逻辑推理和归纳总结能力。 3．科学探究与创新意识：通过实验探究和问题讨论，培养科学探究精神和创新意识，提高解决实际问题的能力。 一、学习重点 1．摩尔质量、气体摩尔体积的概念及相关计算； 2．阿伏加德罗定律及其推论。 二、学习难点 1．决定物质体积大小的因素； 2．气体摩尔体积的适用条件； 3．阿伏加德罗定律及其推论的应用。 一、摩尔质量 1.概念：____________的物质所具有的质量。 2.常用的单位是 ______。 3.物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)之间关系公式：______。 4.数值：以 ______为单位时，任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的____________。 【特别提醒】（1）质量单位是______，而摩尔质量单位是______。 （2）等值性：以g·mol－1为单位时，摩尔质量在数值上与____________相等。 （3）确定性：对于指定的物质来说，其摩尔质量的值是一个______，不随物质的物质的量的______而改变。 二、气体摩尔体积 1.物质的体积 （1）影响物质体积大小的因素 ①粒子的______(物质的本性)；②粒子______的大小(由温度与压强共同决定)；③粒子的______(物质的量的大小)。 （2）固体、液体的体积由①粒子的______和③粒子的______的多少决定，忽略②粒子______不计。 （3）气体的体积由②粒子______和③粒子的______的大小决定，忽略①粒子的______不计。对于气体来说，粒子之间的距离（一般指平均距离）远远大于粒子本身的直径，所以当粒子数相同时，气体的体积主要取决于气体粒子之间的距离。 2.气体摩尔体积 （1）含义：单位____________的气体所占的体积，符号为______，单位为L·mol－1（或L/mol）； （2）特例：标准状况(即____________)下，Vm约为 ____________。 （3）基本关系式：n＝＝＝ （4）影响因素：气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它决定于气体所处的温度和压强。 三、阿伏加德罗定律 1.阿伏加德罗定律：在相同的温度和压强下，相同______的任何气体，含有______数目的粒子(或气体的物质的量相同)。 2.阿伏加德罗定律表达式：pV=nRT,其中p代表压强，V代表体积，n代表物质的量，R是气体常数，T代表开尔文温度，为273+t。 【易错提醒】①阿伏加德罗定律既适用于单一气体，也适用于____________，但对于固体和液体则不适用。 ②同温、同压、同体积和同分子数，共同存在，相互制约，只要“三同”成立，“第四同”必定______。 ③对于同一种气体，当压强相同时，密度与______成反比例关系。 （一）问题探究 1. 在化工生产中，合成氨工业工程师为什么更关注气体的体积而不是质量？测量气体体积比称量质量更方便的原因有哪些？请查找资料进行解答。 答案： （二）问题思考 1. 假如我们有的水和的铝，它们所含的粒子数一样多，它们的质量会一样吗？为什么？ 答案： 1. 展示课件表格，给出粒子符号、相对分子或原子质量、个粒子的质量、物质含有的粒子数（个），让计算物质质量，并分析计算结果能得出什么规律。 规律： 1. 展示课件中不同物质在相同条件下的体积数据，思考为什么相同条件下，不同固体和液体的体积不同，而不同气体的体积几乎相同？物质的体积与什么因素有关？ 答案： 1. 我们已经知道了在标准状况下气体的体积约为，那么在其他条件下，气体的体积和物质的量、压强等因素之间又有什么关系呢？ 答案： （三）归纳总结 1. 阅读教材相关内容，总结摩尔质量的定义、符号、常用单位、公式和数值特点。 答案： 1. 阅读教材相关内容，总结气体摩尔体积的概念、符号、单位、影响因素和标况下的数值。 答案： 1. 阅读教材相关内容，总结阿伏加德罗定律的内容、数学表达式和推论。 答案： （四）例题讲解 1．下列说法正确的是 A．1 mol N2的质量是14 g B．H2SO4的摩尔质量是98 g C．H2O的摩尔质量是18 g·mol－1 D．1 mol HCl的质量是36.5 g·mol－1 2．光纤通讯是一种现代化的通讯手段，光纤通讯容量大，一对光纤上可同时传送3万门电话的信号。制造光导纤维的主要原料是SiO2，下列关于SiO2的说法正确的是 A．SiO2摩尔质量是60 B．1 mol SiO2中含有1 mol O2 C．1.5 mol SiO2中含有1.806×1024个氧原子 D．1 mol SiO2质量是60 g·mol－1 3．用NA表示阿伏德罗常数，下列叙述正确的是 A．标准状况下，22.4L H2O中含有的分子数为NA B．6.4g Cu与足量硫粉充分反应转移的电子数目为0.2NA C．常温常压下，2.24L NH3含有的原子数目为0.4NA个 D．常温常压下，2g H2含有含有的原子数目2NA个 4．标准状况下，现有 ①4.48LCH4 ②3.01×1023个HCl ③10.2gH2S ④0.2mol C2H5OH  ，则对这四种物质的关系有以下四种表述，其中不正确的是 A．体积：②>③>①>④ B．密度：④>②>③>① C．质量：②>③>④>① D．氢原子个数：④>③>①>② 1．下列叙述正确的是 A．1 mol H₂O的质量为18 g∙mol⁻¹ B．CH₄的摩尔质量为16 g C．3.01×10²³个SO₂分子的质量为32g D．标准状况下，1 mol任何物质体积均为22.4 L 2．下列物质中，与0.3 mol H₂O含有相同氢原子数的物质是 A．18.9 g HNO₃ B．3.612×10²³个HCl分子 C．0.1 mol H₃PO₄ D．0.2Nₐ个CH₄分子 3．用Nₐ代表阿伏加德罗常数的数值。下列说法中正确的是 A．常温常压下，3.2 g O₂中含有的分子数目为0.1Nₐ B．1 mol氧气和1 mol氦气都含有2Nₐ个原子 C．0.2Nₐ个H₂SO₄分子与19.6 gH₃PO₄含有相同的原子数 D．常温常压下，1.06 gNa₂CO₃含有的Na⁺离子数为0.01Nₐ 4．标准状况下，现有①4.48LCH₄ ②3.01×10²³个HCl ③10.2gH₂S ④0.2mol C₂H₅OH ，则对这四种物质的关系有以下四种表述，其中不正确的是 A．体积：②>③>①>④ B．密度：④>②>③>① C．质量：②>③>④>① D．氢原子个数：④>③>①>② 5．在体积相同两个密闭容器中分别充满C₂H₄、C₃H₆气体，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．两种气体的压强是P(C₂H₄)＜P(C₃H₆) B．C₂H₄比C₃H₆的质量小 C．两种气体的分子数目相等 D．两种气体的氢原子数目相等 一、相对分子质量、物质的量和摩尔质量的大小和单位关系 物理量 单位 数值 相对原子（分子）质量 1 相同 1mol 物质的质量 g 摩尔质量 g·mol-1 二、以物质的量为中心的计算 1．n、m、M、N、NA之间的关系： 2．计算公式：＝n＝，即n＝＝。 3．求气体摩尔质量M及相对分子质量的常用方法： （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×22.4 L·mol－1。 （4）根据气体的相对密度(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)。 三、使用气体摩尔体积四注意 1.用“22.4 L·mol－1”要“二看” 一看——物质状态，必有是气体，如标准状况下水、酒精、四氯化碳等为非气体物质； 二看——外界条件，必须为标准状况，标准状况是0 ℃、1.01×105 Pa，不是常温、常压。非标准状况下，气体摩尔体积一般不是22.4 L·mol－1，但也可能是22.4 L·mol－1。 2.气体摩尔体积的适用范围：气体摩尔体积的适用范围是气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。需要注意的是混合气体中气体之间不能发生化学反应。 四、阿伏加德罗定律的推论 利用pV=nRT、pV=(m/M)RT及pM=ρRT，可以得到如下推论（以下用到的符号：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，ρ为密度，T为热力学温度） 相同条件 结论 公式 语言叙述 T、p相同 ＝ 同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比 T、V相同 ＝ 温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比 T、p相同 ＝ 同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比 T、p、m相同 ＝ 同温同压下，相同质量的任何气体的体积与它们的摩尔质量成反比 T、V、m相同 ＝ 同温同体积时，相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量成反比 T、p、V相同 ＝＝ 同温同压下，同体积的任何气体的质量比等于它们的摩尔质量之比，也等于它们的密度之比 记忆方法 三正比、二反比、一连比 考点1 摩尔质量 1．下列叙述中正确的是 A．摩尔是一个物理量，每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒 B．3.01×1023个SO2与6.02×1023个O2中O原子的物质的量之比为1∶2 C．氧气的相对分子质量为32，氧气的摩尔质量也为32 D．1molH2O中含有的氢原子数约为6.02×1023 2．已知3.2 g某气体中含有3.01×1022个分子，此气体的摩尔质量是 A．16 g/mol B．32 g/mol C．64 g/mol D．56 g/mol 考点2 决定物质体积的因素 3．下列说法中正确的是 A．在一定温度和压强下，各种气态物质体积大小由构成气体分子大小决定 B．在一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小由构成气体的分子数决定 C．不同的气体，若体积相同，则它们所含的分子数一定相同 D．气体摩尔体积是指1mol任何气体所占的体积约为22.4L 考点3 气体摩尔体积 4．下列各组物质中分子数相同的是 A．2L一氧化碳和2L二氧化碳 B．9g水和标准状况下11.2L二氧化碳 C．标准状况下1mol氧气和22.4L水 D．0.2mol氢气和4.48L氯化氢气体 5．下列说法错误的是 A．同温同压下，气体体积的大小取决于分子数目 B．常温常压下，22g氧气和26g臭氧所含氧原子总数为3 C．常温常压下，22.4L 和的混合气体中氧原子数目小于4 D．同温同体积时，和CO的原子数一定相等 6．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标准状况下，28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L　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，体积相同的气体所含的分子数相同 A．①③⑤ B．④⑥ C．②④⑥ D．①④⑥ 考点4 阿伏加德罗定律及其推论 7．同温同压下，a g甲气体和2a g乙气体所占体积之比为1∶2，根据阿伏加德罗定律判断，下列叙述不正确的是 A．同温同压下甲和乙的密度之比为1∶1 B．甲与乙的相对分子质量之比为1∶1 C．同温同体积下等质量的甲和乙的压强之比为1∶1 D．等质量的甲和乙中的原子数之比一定为1∶1 8．同温同压下，下列关于相同质量的氢气和氦气说法正确的是 A．体积之比为4∶1 B．密度之比为1∶4 C．物质的量之比为2∶1 D．分子数之比为1∶2 9．同温同压下，用等质量的CH4、CO2、N2、SO2四种气体分别吹出四个气球(同一种气球)，其中气体为SO2的是 A． B． C． D． 10．向三个密闭容器中分别充入H2、O2、CO2，下列有关说法错误的是 A．同温、同压、同体积时，气体的密度：(CO2)>(O2)>(H2) B．同温、同压、同质量时，气体的体积：V(H2)>V(O2)>V(CO2) C．同温、同压、同体积时，气体的分子数：N(CO2)>N(O2)>N(H2) D．同温、同压、同体积时，气体的质量：m(CO2)>m(O2)>m(H2) 11．回答下列问题： （1）同温同压下，同体积的甲烷(CH4)和二氧化碳物质的量之比为 ，原子总数之比为 ，密度之比为 。 （2）在标准状况下，CO和CO2的混合气体共8.96L，质量为14.4g，则两种混合气体中氧原子数为 NA，其中CO的体积分数为 。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 1.2 物质的量 第2课时 摩尔质量 气体摩尔体积 一、知识目标 1．理解决定物质体积大小的因素，理解气体摩尔体积的概念。 2．掌握气体摩尔体积与物质的量之间的转换关系。 3．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。 4．了解阿伏加德罗定律及其推论，并能够运用阿伏加德罗定律解决简单问题。 二、核心素养目标 1．宏观辨识与微观探析：从宏观上认识物质的质量、体积等物理量，从微观上理解物质的量、粒子数目等概念，建立宏观与微观之间的联系。 2．证据推理与模型认知：通过对数据的分析和推理，建立气体摩尔体积、阿伏加德罗定律等模型，培养逻辑推理和归纳总结能力。 3．科学探究与创新意识：通过实验探究和问题讨论，培养科学探究精神和创新意识，提高解决实际问题的能力。 一、学习重点 1．摩尔质量、气体摩尔体积的概念及相关计算； 2．阿伏加德罗定律及其推论。 二、学习难点 1．决定物质体积大小的因素； 2．气体摩尔体积的适用条件； 3．阿伏加德罗定律及其推论的应用。 一、摩尔质量 1.概念：单位物质的量的物质所具有的质量。 2.常用的单位是 g·mol－1。 3.物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)之间关系公式：M＝。 4.数值：以 g·mol－1为单位时，任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分子(原子)质量。 【特别提醒】（1）质量单位是g，而摩尔质量单位是g·mol－1。 （2）等值性：以g·mol－1为单位时，摩尔质量在数值上与相对原子或分子质量相等。 （3）确定性：对于指定的物质来说，其摩尔质量的值是一个定值，不随物质的物质的量的多少而改变。 二、气体摩尔体积 1.物质的体积 （1）影响物质体积大小的因素 ①粒子的大小(物质的本性)；②粒子间距的大小(由温度与压强共同决定)；③粒子的数目(物质的量的大小)。 （2）固体、液体的体积由①粒子的大小和③粒子的数目的多少决定，忽略②粒子间距不计。 （3）气体的体积由②粒子间距和③粒子的数目的大小决定，忽略①粒子的大小不计。对于气体来说，粒子之间的距离（一般指平均距离）远远大于粒子本身的直径，所以当粒子数相同时，气体的体积主要取决于气体粒子之间的距离。 2.气体摩尔体积 （1）含义：单位物质的量的气体所占的体积，符号为Vm，单位为L·mol－1（或L/mol）； （2）特例：标准状况(即0 ℃和101 kPa)下，Vm约为 22.4_L·mol－1。 （3）基本关系式：n＝＝＝ （4）影响因素：气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它决定于气体所处的温度和压强。 三、阿伏加德罗定律 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，含有相同数目的粒子(或气体的物质的量相同)。 2.阿伏加德罗定律表达式：pV=nRT,其中p代表压强，V代表体积，n代表物质的量，R是气体常数，T代表开尔文温度，为273+t。 【易错提醒】①阿伏加德罗定律既适用于单一气体，也适用于混合气体，但对于固体和液体则不适用。 ②同温、同压、同体积和同分子数，共同存在，相互制约，只要“三同”成立，“第四同”必定成立。 ③对于同一种气体，当压强相同时，密度与温度成反比例关系。 （一）问题探究 1. 在化工生产中，合成氨工业工程师为什么更关注气体的体积而不是质量？测量气体体积比称量质量更方便的原因有哪些？请查找资料进行解答。 答案：在化工生产中，气体通常处于流动状态，测量体积相对容易操作，例如可以使用流量计等设备直接测量气体的体积。而称量质量需要将气体收集并进行精确称量，操作相对复杂。此外，气体的质量受温度、压强等因素影响较大，测量时需要进行复杂的校正，而体积测量在一定条件下相对稳定。 （二）问题思考 1. 假如我们有的水和的铝，它们所含的粒子数一样多，它们的质量会一样吗？为什么？ 答案：它们的质量不一样。因为不同物质的摩尔质量不同，物质的质量等于其摩尔质量，水的摩尔质量约为，水的质量约为；铝的摩尔质量约为，铝的质量约为。 1. 展示课件表格，给出粒子符号、相对分子或原子质量、个粒子的质量、物质含有的粒子数（个），让计算物质质量，并分析计算结果能得出什么规律。 规律：任何原子的质量（以克为单位）在数值上等于这种原子的相对原子质量；任何分子的质量（以克为单位）在数值上等于这种分子的相对分子质量；任何离子的质量（以克为单位）在数值上等于这种离子的式量。 1. 展示课件中不同物质在相同条件下的体积数据，思考为什么相同条件下，不同固体和液体的体积不同，而不同气体的体积几乎相同？物质的体积与什么因素有关？ 答案：固体、液体物质粒子间间隔很小，在微粒数目相同的情况下，固体、液体的体积主要由粒子本身大小决定。气体物质分子间间隔远大于分子本身大小，在微粒数目相同的情况下，气体的体积主要由微粒间的距离大小决定，而分子间的平均距离受温度和压强的影响。所以相同条件下，不同固体和液体的体积不同，而不同气体的体积几乎相同。决定物质体积大小的三个主要因素是粒子的数目、粒子的大小和粒子间的距离。 1. 我们已经知道了在标准状况下气体的体积约为，那么在其他条件下，气体的体积和物质的量、压强等因素之间又有什么关系呢？ 答案：根据阿伏加德罗定律，相同的温度和压强下，粒子数相同的任何气体都具有相同的体积。其数学表达式为（其中为气体压强，单位：；为气体的体积，单位：；为气体分子的物质的量，单位：；为温度，单位：；为常数）。由此可以推导出一些推论，如同温同压：；同温同体积：；同温同压：；同温同压同体积：。 （三）归纳总结 1. 阅读教材相关内容，总结摩尔质量的定义、符号、常用单位、公式和数值特点。 答案：定义：单位物质的量（即）的物质所具有的质量叫做该物质的摩尔质量。 符号：。 常用单位：。 公式：（其中为质量，为物质的量，为摩尔质量）。 数值：等于物质的相对原子（分子）质量。 1. 阅读教材相关内容，总结气体摩尔体积的概念、符号、单位、影响因素和标况下的数值。 答案：概念：单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。 符号：。 单位：（）和。 影响因素：温度和压强。 标况下的数值：标准状况下（、），任何气体的体积都约是，即标况下的气体摩尔体积是，记作：。 1. 阅读教材相关内容，总结阿伏加德罗定律的内容、数学表达式和推论。 答案：内容：相同温度和压强下，粒子数相同的任何气体都具有相同体积。 数学表达式：。 推论： - 同温同压： - 同温同体积： - 同温同压： - 同温同压同体积： （四）例题讲解 1．下列说法正确的是 A．1 mol N2的质量是14 g B．H2SO4的摩尔质量是98 g C．H2O的摩尔质量是18 g·mol－1 D．1 mol HCl的质量是36.5 g·mol－1 【答案】C 2．光纤通讯是一种现代化的通讯手段，光纤通讯容量大，一对光纤上可同时传送3万门电话的信号。制造光导纤维的主要原料是SiO2，下列关于SiO2的说法正确的是 A．SiO2摩尔质量是60 B．1 mol SiO2中含有1 mol O2 C．1.5 mol SiO2中含有1.806×1024个氧原子 D．1 mol SiO2质量是60 g·mol－1 【答案】C 3．用NA表示阿伏德罗常数，下列叙述正确的是 A．标准状况下，22.4L H2O中含有的分子数为NA B．6.4g Cu与足量硫粉充分反应转移的电子数目为0.2NA C．常温常压下，2.24L NH3含有的原子数目为0.4NA个 D．常温常压下，2g H2含有含有的原子数目2NA个 【答案】D 4．标准状况下，现有 ①4.48LCH4 ②3.01×1023个HCl ③10.2gH2S ④0.2mol C2H5OH  ，则对这四种物质的关系有以下四种表述，其中不正确的是 A．体积：②>③>①>④ B．密度：④>②>③>① C．质量：②>③>④>① D．氢原子个数：④>③>①>② 【答案】D 1．下列叙述正确的是 A．1 mol H₂O的质量为18 g∙mol⁻¹ B．CH₄的摩尔质量为16 g C．3.01×10²³个SO₂分子的质量为32g D．标准状况下，1 mol任何物质体积均为22.4 L 【答案】C 【解析】A．质量的单位是g，1 mol H₂O的质量为18 g，而g∙mol⁻¹是摩尔质量的单位，A选项错误；B．摩尔质量的单位是g∙mol⁻¹，CH₄的摩尔质量为16 g∙mol⁻¹，B选项错误；C．3.01×10²³个SO₂分子的物质的量为(n= 0.5mol)，其质量(m = nM=0.5mol×64g/mol = 32g)，C选项正确；D．标准状况下，1 mol任何气体的体积约为22.4 L，固体和液体不适用该规律，D选项错误。答案选C。 2．下列物质中，与0.3 mol H₂O含有相同氢原子数的物质是 A．18.9 g HNO₃ B．3.612×10²³个HCl分子 C．0.1 mol H₃PO₄ D．0.2Nₐ个CH₄分子 【答案】B 【解析】0.3 mol H₂O中氢原子的物质的量为(0.3mol×2 = 0.6mol)。A．18.9 g HNO₃的物质的量为(n=0.3mol)，其中氢原子的物质的量为0.3mol，A选项错误；B．3.612×10²³个HCl分子的物质的量为(n= 0.6mol)，氢原子的物质的量为0.6mol，B选项正确；C．0.1 mol H₃PO₄中氢原子的物质的量为(0.1mol×3 = 0.3mol)，C选项错误；D．0.2Nₐ个CH₄分子的物质的量为0.2mol，其中氢原子的物质的量为(0.2mol×4 = 0.8mol)，D选项错误。答案选B。 3．用Nₐ代表阿伏加德罗常数的数值。下列说法中正确的是 A．常温常压下，3.2 g O₂中含有的分子数目为0.1Nₐ B．1 mol氧气和1 mol氦气都含有2Nₐ个原子 C．0.2Nₐ个H₂SO₄分子与19.6 gH₃PO₄含有相同的原子数 D．常温常压下，1.06 gNa₂CO₃含有的Na⁺离子数为0.01Nₐ 【答案】A 【解析】A．3.2 g O₂的物质的量为(n===0.1mol)，含有的分子数目为0.1Nₐ，A选项正确；B．氧气是双原子分子，1 mol氧气含有2Nₐ个原子，氦气是单原子分子，1 mol氦气含有Nₐ个原子，B选项错误；C．0.2Nₐ个H₂SO₄分子的物质的量为0.2mol，含有的原子数为(0.2mol×7 = 1.4mol)；19.6 gH₃PO₄的物质的量为(n=0.2mol)，含有的原子数为(0.2mol×8 = 1.6mol)，二者原子数不同，C选项错误；D．1.06 gNa₂CO₃的物质的量为(n=0.01mol)，含有的Na⁺离子数为(0.01mol×2 = 0.02Nₐ)，D选项错误。答案选A。 4．标准状况下，现有①4.48LCH₄ ②3.01×10²³个HCl ③10.2gH₂S ④0.2mol C₂H₅OH ，则对这四种物质的关系有以下四种表述，其中不正确的是 A．体积：②>③>①>④ B．密度：④>②>③>① C．质量：②>③>④>① D．氢原子个数：④>③>①>② 【答案】D 【解析】①标准状况下，4.48LCH₄的物质的量为(n===0.2mol)，质量为(m = nM=0.2mol×16g/mol = 3.2g)，氢原子物质的量为(0.2mol×4 = 0.8mol)；②3.01×10²³个HCl的物质的量为(n== = 0.5mol)，标准状况下体积为(V = nV_{m}=0.5mol×22.4L/mol = 11.2L)，质量为(m = nM=0.5mol×36.5g/mol = 18.25g)，氢原子物质的量为0.5mol；③10.2gH₂S的物质的量为(n===0.3mol)，标准状况下体积为(V = nV_{m}=0.3mol×22.4L/mol = 6.72L)，氢原子物质的量为(0.3mol×2 = 0.6mol)；④C₂H₅OH在标准状况下为液体，体积最小。A．体积大小顺序为②>③>①>④，A选项正确；B．气体密度与摩尔质量成正比，液体密度大于气体，所以密度顺序为④>②>③>①，B选项正确；C．质量大小顺序为②>③>④>①，C选项正确；D．氢原子个数顺序为①>③>④>②，D选项错误。答案选D。 5．在体积相同两个密闭容器中分别充满C₂H₄、C₃H₆气体，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．两种气体的压强是P(C₂H₄)＜P(C₃H₆) B．C₂H₄比C₃H₆的质量小 C．两种气体的分子数目相等 D．两种气体的氢原子数目相等 【答案】D 【解析】体积相同、密度相等，则质量相等。A．根据(PV = nRT)，(n=)，可得(P=)，温度、体积、质量相同，(M(C₂H₄)＜M(C₃H₆))，则(P(C₂H₄)＞P(C₃H₆))，A选项错误；B．由前面分析可知二者质量相等，B选项错误；C．物质的量(n=)，质量相等，(M(C₂H₄)＜M(C₃H₆))，则(n(C₂H₄)＞n(C₃H₆))，分子数(N = nN_{A})，所以分子数目(N(C₂H₄)＞N(C₃H₆))，C选项错误；D．C₂H₄和C₃H₆的最简式均为CH₂，质量相等，则氢原子数目相等，D选项正确。答案选D。 一、相对分子质量、物质的量和摩尔质量的大小和单位关系 物理量 单位 数值 相对原子（分子）质量 1 相同 1mol 物质的质量 g 摩尔质量 g·mol-1 二、以物质的量为中心的计算 1．n、m、M、N、NA之间的关系： 2．计算公式：＝n＝，即n＝＝。 3．求气体摩尔质量M及相对分子质量的常用方法： （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×22.4 L·mol－1。 （4）根据气体的相对密度(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)。 三、使用气体摩尔体积四注意 1.用“22.4 L·mol－1”要“二看” 一看——物质状态，必有是气体，如标准状况下水、酒精、四氯化碳等为非气体物质； 二看——外界条件，必须为标准状况，标准状况是0 ℃、1.01×105 Pa，不是常温、常压。非标准状况下，气体摩尔体积一般不是22.4 L·mol－1，但也可能是22.4 L·mol－1。 2.气体摩尔体积的适用范围：气体摩尔体积的适用范围是气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。需要注意的是混合气体中气体之间不能发生化学反应。 四、阿伏加德罗定律的推论 利用pV=nRT、pV=(m/M)RT及pM=ρRT，可以得到如下推论（以下用到的符号：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，ρ为密度，T为热力学温度） 相同条件 结论 公式 语言叙述 T、p相同 ＝ 同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比 T、V相同 ＝ 温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比 T、p相同 ＝ 同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比 T、p、m相同 ＝ 同温同压下，相同质量的任何气体的体积与它们的摩尔质量成反比 T、V、m相同 ＝ 同温同体积时，相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量成反比 T、p、V相同 ＝＝ 同温同压下，同体积的任何气体的质量比等于它们的摩尔质量之比，也等于它们的密度之比 记忆方法 三正比、二反比、一连比 考点1 摩尔质量 1．下列叙述中正确的是 A．摩尔是一个物理量，每摩尔物质含有阿伏加德罗常数个微粒 B．3.01×1023个SO2与6.02×1023个O2中O原子的物质的量之比为1∶2 C．氧气的相对分子质量为32，氧气的摩尔质量也为32 D．1molH2O中含有的氢原子数约为6.02×1023 【答案】B 【解析】A．物质的量是一个物理量，摩尔是物质的量的单位，A错误； B．3.01×1023个SO2中O原子的物质的量约为1mol，6.02×1023个O2中O原子的物质的量约为2mol，其物质的量之比为1:2，B正确； C．摩尔质量的单位为g/mol，摩尔质量的数值与相对分子质量相同，氧气的摩尔质量应为32g/mol，C错误； D．1mol水分子的分子为一阿伏加德罗常数个，一个水分子中含有两个氢原子，则1mol水含有的氢原子数为两阿伏加德罗常数。阿伏加德罗常数约等于6.02×1023，故氢原子数约为1.204×1024，D错误； 故选B。 2．已知3.2 g某气体中含有3.01×1022个分子，此气体的摩尔质量是 A．16 g/mol B．32 g/mol C．64 g/mol D．56 g/mol 【答案】C 【解析】根据n＝N/NA求出该气体的物质的量：＝0.05 mol；再根据M＝求出该气体的摩尔质量：＝64 g·mol－1，故C项正确。 考点2 决定物质体积的因素 3．下列说法中正确的是 A．在一定温度和压强下，各种气态物质体积大小由构成气体分子大小决定 B．在一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小由构成气体的分子数决定 C．不同的气体，若体积相同，则它们所含的分子数一定相同 D．气体摩尔体积是指1mol任何气体所占的体积约为22.4L 【答案】B 【解析】A．相同条件下，气体的体积由气体的分子数决定，故A错误； B．一定温度和压强下，各种气态物质体积的大小，由构成气体的分子数决定，故B正确； C．气体的体积相同时，由于不知温度和压强，所以无法确定所含的分子数是否相同，故C错误； D．气体的摩尔体积的单位是L/mol，且在标注状况下气体体积为22.4L/mol，其数值随温度和压强的改变而改变，故D错误。 故选B。 考点3 气体摩尔体积 4．下列各组物质中分子数相同的是 A．2L一氧化碳和2L二氧化碳 B．9g水和标准状况下11.2L二氧化碳 C．标准状况下1mol氧气和22.4L水 D．0.2mol氢气和4.48L氯化氢气体 【答案】B 【解析】A．由于温度和压强不清楚，因此2L一氧化碳和2L二氧化碳的物质的量不一定相等，因此两者分子数不相同，故A不符合题意； B．9g水物质的量为0.5mol，标准状况下11.2L二氧化碳物质的量为0.5mol，两者分子数相同，故B符合题意； C．标准状况下22.4L水的物质的量不是1mol，准状况下1mol氧气和22.4L水，两者分子数不相同没反应C不符合题意； D．由于不清楚是否为标准状况，因此4.48L氯化氢气体物质的量不一定是0.2mol，0.2mol氢气和4.48L氯化氢气体，两者分子数不一定相同，故D不符合题意。 综上所述，答案为B。 5．下列说法错误的是 A．同温同压下，气体体积的大小取决于分子数目 B．常温常压下，22g氧气和26g臭氧所含氧原子总数为3 C．常温常压下，22.4L 和的混合气体中氧原子数目小于4 D．同温同体积时，和CO的原子数一定相等 【答案】D 【解析】A．影响气体体积的因素有粒子的大小，粒子间的距离以及数目多少，同温同压下气体的分子间距离相等，而分子间距离远大于分子的大小，则决定气体体积大小的因素为分子数目的多少，A正确； B．氧气和臭氧均只含有氧原子，常温常压下，22g氧气和26g臭氧中氧原子共48g，所含的氧原子总数为=3NA，B正确； C．常温常压下，气体摩尔体积大于22.4L/mol，22.4L 和的混合气体物质的量小于1mol，故氧原子数目小于4，C正确； D．同温度、同体积下，影响气体分子数目的因素有压强，若二者所处压强相同，则含有相同的分子数目，都是双原子分子，含有相同的原子数目，若所处压强不同，含有的原子数目一定不相同，D错误； 故选D。 6．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标准状况下，28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L　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，体积相同的气体所含的分子数相同 A．①③⑤ B．④⑥ C．②④⑥ D．①④⑥ 【答案】B 【解析】①该物质在标准状况下不一定是气体，错误； ②没有限定处于标准状况下，0.5 mol H2所占体积不一定为11.2 L，错误； ③标准状况下，H2O不是气体，错误； ④CO和N2的摩尔质量都为28g/mol，28gCO与N2的混合气体中气体总物质的量为=1mol，标准状况下的体积约为22.4L，正确； ⑤各种气体的摩尔体积在标准状况下都约为22.4 L/mol，不在标准状况下不一定为22.4L/mol，错误； ⑥标准状况下，体积相同的气体所含分子物质的量相等、所含分子数相同，正确； 正确的有④⑥；答案选B。 考点4 阿伏加德罗定律及其推论 7．同温同压下，a g甲气体和2a g乙气体所占体积之比为1∶2，根据阿伏加德罗定律判断，下列叙述不正确的是 A．同温同压下甲和乙的密度之比为1∶1 B．甲与乙的相对分子质量之比为1∶1 C．同温同体积下等质量的甲和乙的压强之比为1∶1 D．等质量的甲和乙中的原子数之比一定为1∶1 【答案】D 【分析】ag甲气体和2ag乙气体相同条件下体积比为1:2，即二者的物质的量之比为1:2，由M=可知，甲和乙的摩尔质量相同，即相对分子质量相同。 【解析】A．a g甲气体和2a g乙气体的质量之比为1:2，体积之比为1:2，由 ρ= 可知，同温同压下甲和乙的密度之比为 1:1，故A正确； B．a g甲气体和2a g乙气体的质量之比为1:2，体积之比为1:2，由阿伏伽德罗定律可知，二者物质的量之比为1:2，由M=可知，甲和乙相对分子质量相同，故B正确； C．由分析可知，甲和乙相对分子质量相同，同温同体积下等质量的甲乙物质的量相同，同温同体积下，压强之比为 1:1，故C正确； D．据分析，甲和乙的摩尔质量相同，等质量的甲和乙的物质的量相同，即分子数相同，但原子数不一定相同，故D错误； 故选D。 8．同温同压下，下列关于相同质量的氢气和氦气说法正确的是 A．体积之比为4∶1 B．密度之比为1∶4 C．物质的量之比为2∶1 D．分子数之比为1∶2 【答案】C 【分析】相同质量的氢气和氦气，设质量都是1g，则物质的量分别为 、。 【解析】A．同温同压，体积之比等于物质的量之比，体积比为2∶1，故A错误；     B．同温同压，密度比等于摩尔质量之比，密度之比为2∶4=1:2，故B错误； C．物质的量之比为，故C正确； D．分子数比等于物质的量之比，分子数之比为，故D错误； 选C。 9．同温同压下，用等质量的CH4、CO2、N2、SO2四种气体分别吹出四个气球(同一种气球)，其中气体为SO2的是 A． B． C． D． 【答案】A 【解析】同温同压下，气体的物质的量之比等于气体的体积之比，根据可知，等质量气体的摩尔质量越小，气体的物质的量越大，气体的体积越大，，因此SO2的体积最小，故答案为A。 10．向三个密闭容器中分别充入H2、O2、CO2，下列有关说法错误的是 A．同温、同压、同体积时，气体的密度：(CO2)>(O2)>(H2) B．同温、同压、同质量时，气体的体积：V(H2)>V(O2)>V(CO2) C．同温、同压、同体积时，气体的分子数：N(CO2)>N(O2)>N(H2) D．同温、同压、同体积时，气体的质量：m(CO2)>m(O2)>m(H2) 【答案】C 【解析】A．根据阿伏加德罗定律可知，同温、同压、同体积时，三种气体的密度比为相对分子质量比，则 (CO2)>(O2)>(H2)，A正确； B．同温、同压、同质量时，三种气体的物质的量为n(CO2)<n(O2)<n(H2)，则体积关系：V(H2)>V(O2)>V(CO2)，B正确； C．同温、同压、同体积时，三种气体的物质的量相同，则分子数关系：N(CO2)=N(O2)=N(H2)，C错误； D．同温、同压、同体积时，三种气体的物质的量相同，三种摩尔质量关系为M(CO2)>M(O2)>M(H2)，则三种气体的质量关系：m(CO2)>m(O2)>m(H2)，D正确； 故选C。 11．回答下列问题： （1）同温同压下，同体积的甲烷(CH4)和二氧化碳物质的量之比为 ，原子总数之比为 ，密度之比为 。 （2）在标准状况下，CO和CO2的混合气体共8.96L，质量为14.4g，则两种混合气体中氧原子数为 NA，其中CO的体积分数为 。 【答案】（1）1∶1 5∶3 4∶11 （2）0.6 50% 【解析】（1）根据阿伏伽德罗定律可知，同温同压下，同体积的甲烷(CH4)和二氧化碳物质的量相同，则物质的量之比为1:1；1分子甲烷和1分子二氧化碳分别含有5个原子、3个原子，故原子总数之比为5:3；同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比，故为16:44=4:11； （2）两种气体的物质的量之和为，设混合气体中CO的物质的量为a，CO2的物质的量为b，则有a+b=0.4，28a+44b=14.4，解得a=0.2mol，b=0.12mol；则两种混合气体中氧原子为0.2mol+0.2mol×2=0.36mol，数目为0.6NA，其中CO的体积分数为。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$