内容正文:
专题1
物质的性质与转化
第1讲 描述运动的基本概念
03 以物质的量为中心的相关计算
易混易错
第1讲 描述运动的基本概念
1.物质的量、阿伏加德罗常数
(1)物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量,用符号n表示,单位:摩尔(mol)。
(2)阿伏加德罗常数:1 mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数,符号为NA,通常用6.02×1023 mol-1表
示。
(3)物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与粒子数(N)之间的关系:n= 。
第1讲 描述运动的基本概念
2.摩尔质量
(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量。符号:M,常用单位:g·mol-1。当粒子的摩尔质量以g·mol-1为
单位时,在数值上等于该粒子的相对分子(或相对原子)质量。
(2)物质的量(n)、质量(m)与摩尔质量(M)之间的关系:n= 。
第1讲 描述运动的基本概念
3.气体摩尔体积
(1)概念:单位物质的量的气体所占的体积,符号为Vm。常用单位为L/mol(或L·mol-1)和m3/mol(或m3·mol-1)。
(2)物质的量(n)、体积(V)与气体摩尔体积(Vm)之间的关系:Vm=V/n。
(3)影响因素:气体摩尔体积的数值取决于气体所处的温度和压强。在标准状况(0 ℃、101 kPa)下,Vm≈
22.4 L·mol-1。
注意:①标准状况下,气态物质才可以应用22.4 L·mol-1计算其物质的量。②气体摩尔体积的适用范围是
气态物质,可以是单一气体,也可以是混合气体,即与气体的种类无关。
第1讲 描述运动的基本概念
特别提醒
1.“物质的量”是一个物理量的全称,是一个专有名词。物质的量不能计量宏观物质;表示物质的量时
应在“mol”后指明微观粒子的种类,不能用汉字笼统表示,如1 mol H2,不能表示为1 mol氢。
2.物质的摩尔质量是物质的固有属性,不随物质的状态及物质的量的多少而变化,取决于物质的组成。
第1讲 描述运动的基本概念
易错警示
1.标准状况下任何气体的气体摩尔体积均约为22.4 L·mol-1,非标准状况下气体摩尔体积也可能是22.4 L
·mol-1,即1 mol气体的体积若为22.4 L,它所处的状况不一定是标准状况。
2.若题中给出非标准状况下的气体,切勿直接判断为错误说法,气体的物质的量和质量与温度、压强无
关,可直接计算。
第1讲 描述运动的基本概念
1.阿伏加德罗定律及其推论
(1)定律:同温、同压下,相同体积的任何气体都含有相同的分子数。
第1讲 描述运动的基本概念
推论 公式
同温、同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比 =
同温、同体积下,气体的压强之比等于其物质的量之比 =
同温、同压下,相同体积的任何气体的质量之比等于其摩尔质量之比 =
同温、同压下,任何气体的密度之比等于其摩尔质量之比 =
同温、同物质的量的气体,压强与体积成反比 =
(2)有关推论
第1讲 描述运动的基本概念
2.气体摩尔质量的5种计算方法
(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M=m/n。
(2)根据标准状况下气体的密度(ρ g·L-1):M=22.4ρ g/mol。
(3)根据气体的相对密度(D=ρ1/ρ2):M1/M2=D。
(4)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· 。
(5)对于混合气体,求其平均摩尔质量,上述算式仍然成立;还可以用下式计算: =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)。
第1讲 描述运动的基本概念
3.以物质的量为“桥梁”的化学计算
第1讲 描述运动的基本概念
勘破疑难
阿伏加德罗定律及其推论可以利用理想气体状态方程进行推导,如:
pV=nRT= RT= RT= RT(R表示理想气体常数)→pM=ρRT。
利用下面公式计算同一气体在不同条件下的关系:
=
第1讲 描述运动的基本概念
归纳总结
(1)已知一个分子的质量时:M=m(分子)×NA。
(2)已知一个分子的质量和一个12C原子的质量时:M= ×12 g·mol-1。
第1讲 描述运动的基本概念
方法技巧
要紧紧抓住“物质的量”这个计算的桥梁。牢固建立“把其他物理量转化为物质的量”这一思
维模式,充分利用“n= = = =c·V”及其变形,进行各量的相互求算。
第1讲 描述运动的基本概念
典例 常温下,如图所示,抽去玻璃片,使两种气体充分反应后(整个过程中认为装置气密性良好),恢复
至原来的温度。已知:NH3+HCl NH4Cl(固体)。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中错误的是
( )
A.反应后瓶内压强是反应前的
B.装置中氢元素的总质量为0.42 g
C.抽出玻璃片之前,上下两个瓶中气体密度之比为73∶34
D.反应结束后,两个集气瓶不容易分开
A
第1讲 描述运动的基本概念
思路点拨 首先要明确核心反应与气体物质的量的关系,然后结合阿伏加德罗定律分析选项。
第1讲 描述运动的基本概念
解析 反应前气体总物质的量为0.12 mol+0.1 mol=0.22 mol,0.1 mol NH3与0.1 mol HCl反应生成0.1 mol
NH4Cl固体,剩余HCl的物质的量为0.12 mol-0.1 mol=0.02 mol,剩余气体只有0.02 mol HCl,根据同温同
容条件下, = = = ,A错误;氢元素来自NH3和HCl,0.1 mol NH3中含0.3 mol H,0.12 mol HCl中
含0.12 mol H,氢元素的总质量为(0.3 mol+0.12 mol)×1 g/mol=0.42 g,B正确;同温同压下,气体密度之比
等于其摩尔质量之比,即 = = = ,C正确;该反应中气体体积减小,恢复至原来的温度,瓶内压
强减小,反应结束后,两个集气瓶不容易分开,D正确。
第1讲 描述运动的基本概念
勘破疑难
该题目中NH3与HCl两种气体反应后生成NH4Cl固体,气体的量减少,恢复至原来的温度瓶内压强减
小。
第1讲 描述运动的基本概念
方法技巧
阿伏加德罗定律及其推论类试题解题步骤:
1.找“相同”
找出题干中有哪些相同的条件,再分析选项中的要求,明确需要用到哪些量。
2.用“规律”
利用阿伏加德罗定律及其推论得出不同物理量之间的关系,进行对比判断,从而顺利解题。
第1讲 描述运动的基本概念
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