专题2 第6讲 物质的量 气体摩尔体积(Word教参)-【精讲精练】2026年高考化学一轮复习（苏教版）

第6讲　物质的量　气体摩尔体积 [课程标准]　1.了解物质的量n及其单位摩尔mol、摩尔质量M、气体摩尔质量Vm、阿伏加德罗常数NA的含义。2.能根据标准状况下微粒原子、分子、离子等物质的量、数目、气体体积之间的相互关系进行有关计算。 考点一　物质的量、摩尔质量 1．物质的量、阿伏加德罗常数 (1)基本概念间的关系 (2)规范表示方法 2．摩尔质量 　正确的打“√”，错误的打“×”。 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(　　) 答案　1.×　2.×　3.×　4.√　5.× 题组 物质的量计算 1.“可燃冰”是由水和甲烷在一定条件下形成的类冰结晶化合物。1.6 g“可燃冰”(CH4·xH2O)的物质的量与6.02×1021个水分子的物质的量相等，则该“可燃冰”的摩尔质量为____________________，x的值为____________________。 答案　160 g·mol－1　8 2．我国科学家实现了CO2高选择性、高稳定性加氢合成甲醇(CH3OH)。设NA为阿伏加德罗常数的值。 (1)CH3OH的摩尔质量为________。 (2)________g水中所含氢原子的数目与1 mol CH3OH所含氢原子数相同。 (3)含0.1NA个O原子的CO2中所含电子数为________。 (4)16 g CH3OH完全燃烧生成CO2和H2O，消耗O2的质量为________(标准状况)。 解析　(1)CH3OH的相对分子质量为12＋3＋16＋1＝32，其摩尔质量为32 g·mol－1。(2)1 mol CH3OH所含氢原子的物质的量为4×1 mol＝4 mol，含4 mol氢原子的水的物质的量为2 mol，其质量为2 mol×18 g·mol－1＝36 g。(3)1个CO2分子含有22个电子，含0.1NA个O的CO2的物质的量为0.05 mol，则含有1.1 mol电子，故所含电子数为1.1NA。(4)根据2CH3OH＋3O2点燃,2CO2＋4H2O,16 g CH3OH为0.5 mol，完全燃烧消耗氧气0.75 mol,0.75 mol氧气在标准状况下的质量为0.75 mol×32 g·mol－1＝24 g。 答案　(1)32 g·mol－1　(2)36　(3)1.1NA　 (4)24 g 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．气体摩尔体积 2．阿伏加德罗定律 (1)定律：同温、同压下，同体积的任何气体具有相同的分子数或物质的量。 (2)推论 ①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。 ②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。 　正确的打“√”，错误的打“×”。 1．22 g CO2气体的体积为11.2 L(　　) 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(　　) 5．相同体积的CO和N2，二者含有的原子数相同(　　) 答案　1.×　2.×　3.×　4.√　5.× 题组1 n＝＝＝关系的应用 1.有以下四种物质：①标准状况下，11.2 L 二氧化碳 ②8 g氢气　③1.204×1024个氮气分子　④4 ℃时18 mL水(ρ＝1 g·cm－3)。完成下列填空： 它们所含分子数最多的是________(填序号，下同)，所含原子数最多的是________，质量最大的是________，所含电子数最多的是________。 答案　②　②　③　③ 以物质的量为中心计算的思维流程 题组2 相对分子质量的计算 2.(1)已知标准状况下，气体A的密度为2.857 g·L－1，则气体A的相对分子质量为______，可能是________气体。 (2)在一定条件下，m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g)，按要求填空。 ①若所得混合气体对H2的相对密度为d，则混合气体的物质的量为________，NH4HCO3的摩尔质量为________(用含m、d的代数式表示)。 ②若所得混合气体的密度折合成标准状况为ρ g·L－1，则混合气体的平均摩尔质量为________(用含ρ的代数式表示)。 ③若在该条件下，所得NH3、CO2、H2O(g)的体积分数分别为a%、b%、c%，则混合气体的平均相对分子质量为________(用含a、b、c的代数式表示)。 解析　(1)M＝ρ×Vm＝2.857 g·L－1×22.4 L·mol－1≈64 g·mol－1。 (2)①因为NH4HCO3(s)NH3(g)＋CO2(g)＋H2O(g)，①(混)＝2d g·mol－1⇒n(混)＝ mol⇒M(NH4HCO3)＝3×2d g·mol－1＝6d g·mol－1。②(混)＝22.4ρ g·mol－1。 ③n(NH3)∶n(CO2)∶n(H2O)＝a%∶b%∶c%，(混)＝17a%＋44b%＋18c%。 答案　(1)64　SO2 (2)① mol　6d g·mol－1　②22.4ρ g·mol－1 ③17a%＋44b%＋18c% 求气体摩尔质量M的常用方法 (1)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M＝。 (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＝。 (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＝。 (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)。　 题组3 阿伏加德罗定律及其应用 3.(2024·衡水模拟)下列说法不正确的是(　　) A．温度相同、体积相同的O2(g)和N2(g)分子数相同 B．等温等压下，SO2气体与CO2气体的密度之比等于16∶11 C．温度和容积相同的两气罐中分别盛有5 mol O2(g) 和2 mol N2(g)，两容器中的压强之比等于5∶2 D．等温等压条件下，5 mol O2(g)和2 mol H2(g)的体积之比等于5∶2 解析　A项压强没有确定，错误；B项等温等压下，SO2气体与CO2气体的密度之比等于其相对分子质量之比为64∶44＝16∶11，正确；C项温度和容积相同的两气罐中的压强之比等于其物质的量之比，即5∶2，正确；D项等温等压条件下，两气体的体积之比等于其物质的量之比，即5∶2，正确。 答案　A 4．三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为M(X)<M(Y)＝0.5M(Z)。按要求回答下列问题。 (1)当三种气体的分子数相同时，质量最大的是________。 (2)同温同压下，同质量的三种气体，气体密度最小的是________。 (3)同温下，体积相同的两容器分别充入2 g Y气体和1 g Z气体，则压强p(Y)∶p(Z)＝________。 解析　(1)当物质的量相同时，相对分子质量越大，质量越大。(2)相对分子质量越小，密度越小。 (3)＝＝×＝。 答案　(1)Z　(2)X　(3)4∶1 应用阿伏加德罗定律解题的一般思路 第一步，分析“条件”：分析题干中的条件，找出相同与不同。 第二步，明确“要求”：分析题目要求，明确所要求的比例关系。 第三步，利用“规律”：利用阿伏加德罗定律及其推论，根据条件和要求进行判断。　 突破阿伏加德罗常数的五大陷阱 1．抓“两看”，突破气体与状况陷阱 一看“气体”是否处在“标准状况”。 二看“标准状况”下，物质是否为“气体”[如CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注：CH3Cl为气体)、H2O、溴、SO3、己烷、苯、HF等在标准状况下均不为气体]。 2．排“干扰”，突破质量(或物质的量)与状况无关陷阱 给出非标准状况下气体的物质的量或质量，干扰正确判断，误以为无法求解物质所含的粒子数，实际上，此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。 3．记“组成和结构”，突破陷阱 (1)记特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目，如Ne、D2O、18O2、—OH、OH－等。 (2)记最简式相同的物质，如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。 (3)记物质中所含化学键的数目，如1分子H2O2、CnH2n＋2中化学键的数目分别为3、3n＋1。1 mol SiO2中含4NA个Si—O键，1 mol Si中含Si—Si键数目为2NA,1 mol P4(白磷)中含P—P键数目为6NA。 4．理解反应原理，突破“隐含”陷阱 (1)可逆反应不能进行到底，反应物不能全部转化为产物。 (2)常温下，不能共存的气体间的反应，如HCl＋NH3、NO＋O2等。 (3)“隐含”浓度变化 如Cu与浓硫酸的反应中，随着反应的进行，浓硫酸逐渐变为稀硫酸，Cu与稀硫酸不反应。 (4)难电离、易水解的粒子数目的判断。 5．突破氧化还原反应中电子转移的陷阱 (1)Na2O2与水(或CO2)的反应，转移电子的物质的量即为参加反应的Na2O2的物质的量，或生成的O2物质的量的2倍。 (2)Cl2与碱的反应，转移电子的物质的量即为参加反应的Cl2的物质的量。 1．(2023·三明期末)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．1 mol K3配合物中含σ键数目为24NA B．30 g质量分数为10%的甲醛水溶液中含氢原子数为3.2NA C．5.6 g铁粉与足量的高温水蒸气反应，转移的电子数为0.3NA D．1 L 0.1 mol L－1的Na2CO3溶液中，阴离子总数小于0.1NA 解析　CN－含有一个σ键和2个π键，其中Fe与CN－以σ键连接，所以1 mol K3[Fe(CN)6]配合物中含σ键数目为12NA，A错误；30 g质量分数为10%的甲醛水溶液中，HCHO质量为3 g，物质的量为＝0.1 mol；水的质量为27 g，物质的量为1.5 mol，总的H原子的物质的量为0.1×2＋1.5×2＝3.2 mol，B正确；5.6 g铁粉的物质的量为0.1 mol，铁与水蒸气反应生成Fe3O4和氢气，即3 mol Fe转移8 mol电子，所以0.1 mol铁粉完全反应转移 mol电子，C错误；CO的水解导致阴离子个数增多：CO＋H2OHCO＋OH－，故阴离子个数多于0.1NA个，D错误。 答案　B 2．(2023·福州模拟)中国承诺2030年前，CO2的排放不再增长，达到峰值之后逐步降低。其中由CO2和CH4制备合成气(CO、H2)，再由合成气制备CH3OH的反应转化关系如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是(　　) A．标准状况下，11.2 LCH4所含的极性键为2NA B．等物质的量的CH3OH和CH4，CH3OH的质子数比CH4多8NA C．制备合成气的反应中，若生成1 mol CO，理论上反应Ⅰ和Ⅱ共转移电子数为3NA D．反应Ⅲ的化学方程式为CO＋2H2一定条件下,CH3OH，原子利用率为100%，符合绿色化学理念 解析　1 mol甲烷中含4 mol C—H键，均为极性键，标准状况下，11.2 L CH4为0.5 mol，含极性键2NA，A正确；没有确定的物质的量的数值，不能计算质子数多少，B错误；反应Ⅱ为：C＋CO2===2CO，生成2 mol CO，需消耗1 mol C，反应中转移电子数为2NA；反应Ⅰ为CH4===C＋2H2，生成1 mol C转移4NA电子，若生成2 mol CO，两反应总共转移电子数6NA，则生成1 mol CO，理论上反应Ⅰ和Ⅱ共转移电子数为3NA，C正确；由反应可知该反应为化合反应，反应物全部转化为生成物，原子利用率为100%，符合绿色化学理念，D正确。 答案　B 3．(2024·1月九省联考贵州卷)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，2.24 L 18O2含有的中子数为2.00NA B．常温下，1.7 g H2S中含有的孤电子对数为0.20NA C．1.0 L 0.1 mol·L－1 CuSO4溶液中含有的Cu2＋数为0.1NA D．0.2 mol SO2和足量O2充分反应转移的电子数为0.4NA 解析　18O的中子数为18－8＝10，n＝＝＝0.1 mol,18O2中子数为2NA，故A正确；n＝＝＝0.05 mol,1个H2S中，以S为中心原子，孤电子对数为＝2，则1.7 g H2S中孤电子对数为0.1NA，故B错误；0.1 mol/L CuSO4溶液中Cu2＋的浓度为0.1 mol/L，但是Cu2＋会发生水解，在1 L溶液中，Cu2＋的数目少于0.1NA，故C错误；2SO2＋O22SO3，该反应有限度，故转移电子数小于0.4NA，故D错误。 答案　A 4．(2023·浙江6月卷)NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．4.4 g C2H4O中含有σ键数目最多为0.7NA B．1.7 g H2O2中含有氧原子数为0.2NA C．向1 L 0.1 mol/L CH3COOH溶液通氨气至中性，铵根离子数为0.1NA D．标准状况下，11.2 L Cl2通入水中，溶液中氯离子数为0.5NA 解析　1个C2H4O中含有6个σ键和1个π键(乙醛)或7个σ键(环氧乙烷)，4.4 g C2H4O的物质的量为0.1 mol，则含有σ键数目最多为0.7NA，A正确；1.7 g H2O2的物质的量为＝0.05 mol，则含有氧原子数为0.1NA，B不正确；向1 L 0.1 mol/L CH3COOH溶液通氨气至中性，溶液中存在电荷守恒关系：c(CH3COO－)＋c(OH－)＝c(NH)＋c(H＋)，中性溶液c(OH－)＝c(H＋)，则c(CH3COO－)＝c(NH)，再根据物料守恒：n(CH3COO－)＋n(CH3COOH)＝0.1 mol，得出铵根离子数小于0.1NA，C不正确；标准状况下，11.2 L Cl2的物质的量为0.5 mol，通入水中后只有一部分Cl2与水反应生成H＋、Cl－和HClO，所以溶液中氯离子数小于0.5NA，D不正确。 答案　A 5．(2022·海南卷)在2.8 g Fe中加入100 mL 3 mol/L HCl，Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　) A．反应转移电子为0.1 mol B．HCl溶液中Cl－数为3NA C．2.8 g 56Fe含有的中子数为1.3NA D．反应生成标准状况下气体3.36 L 解析　2.8 g Fe的物质的量为0.05 mol；100 mL 3 mol·L－1 HCl中H＋和Cl－的物质的量均为0.3 mol，两者发生反应后，Fe完全溶解，而盐酸过量。Cl－数为0.3NA，B不正确；56Fe的质子数为26、中子数为30,2.8 g 56Fe的物质的量为0.05 mol，因此，2.8 g 56Fe含有的中子数为1.5NA，C不正确；反应生成0.05 mol H2，在标准状况下的体积为1.12 L，D不正确；故选A。 答案　A 1．(2023·全国甲卷)NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(　　) A．0.50 mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA B．标准状况下，2.24 L SO3中电子的数目为 4.00NA C．1.0 L pH＝2的H2SO4溶液中H＋的数目为0.02NA D．1.0 L 1.0 mol·L－1的Na2CO3溶液中CO的数目为1.0NA 解析　异丁烷的结构式为，1 mol 异丁烷分子含有13NA共价键，所以0.50 mol异丁烷分子中共价键的数目为6.5NA，A正确；标准状况下，SO3为固态，不能计算出2.24 L SO3的物质的量，故无法求出其电子数目，B错误；pH＝2的硫酸溶液中氢离子浓度为c(H＋)＝0.01 mol/L，则1.0 L pH＝2的硫酸溶液中氢离子数目为0.01NA，C错误；Na2CO3属于强碱弱酸盐，在水溶液中CO会发生水解，所以1.0 L 1.0 mol/L的Na2CO3溶液中CO的数目小于1.0NA，D错误。 答案　A 2．(2023·辽宁卷)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－1K2S溶液中含S2－数目为0.1NA 解析　CO2分子含有2个π键，题中没有指明CO2所处状况，气体摩尔体积未知，无法计算π键个数，A项错误；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0.1 mol N2转移的电子数为1.2NA，B项错误；0.1 mol KNO3晶体含有离子为0.1 mol K＋、0.1 mol NO，含有离子数目为0.2NA，C项正确；因为S2－水解使溶液中S2－的数目小于0.1NA，D项错误。 答案　C 3．(2023·上海卷)常温常压下，下列物质的物理量中前者是后者两倍的是(　　) A．28 g 28Si和28 g 14N中所含的中子数 B．2.24 L SO2和2.24 L N2的原子数 C．1 mol SO2和2 mol O2的密度 D．0.1 mol·L－1H2SO4和0.1 mol·L－1 CH3COOH的c 解析　28 g 28Si是1 mol 28Si，质子数为14NA，中子数为14NA,28 g 14N是2 mol 14N，质子数为2×7NA＝14NA，中子数为2×7NA＝14NA，A不符合题意；常温常压下2.24 L SO2和2.24 L N2分子数为1∶1，原子数之比为3∶2，B不符合题意；1 mol SO2和2 mol O2的密度之比等于分子的摩尔质量之比，与物质的量无关，密度之比等于64∶32＝2∶1，C符合题意；硫酸能完全电离，醋酸为弱电解质，不能完全电离，故0.1 mol·L－1H2SO4和0.1 mol·L－1 CH3COOH的c(H＋)之比大于2∶1，D不符合题意。 答案　C 4．(2023·重庆卷)已知反应：2F2＋2NaOH===OF2＋2NaF＋H2O，NA为阿伏加德罗常数的值，若消耗44.8 L(标准状况)F2，下列叙述错误的是(　　) A．转移的电子数为4NA B．生成的NaF质量为84 g C．生成的氧化产物分子数为2NA D．生成的H2O含有孤电子对数为2NA 解析　反应2F2＋2NaOH===OF2＋2NaF＋H2O中F的化合价由0价变为－1价，O的化合价由－2价变为＋2价，转移电子数为4e－，若消耗44.8 L(标准状况)F2即＝2 mol，故转移的电子数为4NA，A正确；根据反应方程式，每消耗2 mol F2生成的NaF质量为2 mol×42 g·mol－1＝84 g，B正确；根据反应方程式可知反应生成的氧化产物为OF2，每消耗2 mol F2生成的氧化产物OF2分子数为NA，C错误；根据反应方程式可知，每消耗2 mol F2生成H2O的物质的量为1 mol，又知1个H2O中含有2对孤电子对，即生成的H2O含有孤电子对数为2NA，D正确。 答案　C 学科网（北京）股份有限公司 $$