第 01 讲 物质的量 气体摩尔体积
01 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并能进行简单的计算。
02 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。
考点一 物质的量 摩尔质量
重点·夯基易错
1.物质的量
(1)定义:物质的量是七大基本物理量之一,通过它可以把物质的质量、体积等 与原子、分子或
离子等 的数量联系起来,它表示含有一定数目微粒的集合体。
(2)符号为 n,单位是 (mol)。
(3)使用范围:适用于微观粒子或微观粒子的特定组合。
2.阿伏加德罗常数
(1)概念:1 mol 任何粒子所含的微粒数,符号为 ,通常用 表示。
(2)物质的量、微粒数(N)与阿伏加德罗常数的关系为 。
【易错】阿伏加德罗常数有单位,应写为 6.02×1023 mol-1,不能仅写数值 6.02×1023。
3.摩尔质量
(1)概念:单位物质的量的物质所具有的质量,符号: ,单位: 。
(2)数值:当微粒的摩尔质量以 g·mol-1为单位时,在数值上等于该微粒的 。
(3)关系:物质的量、物质的质量与摩尔质量关系为 。
【易错】摩尔质量、相对分子质量、质量是三个不同的物理量,具有不同的单位。如 H2O 的摩尔质量为
18 g·mol-1,H2O 的相对分子质量为 18,1 mol H2O 的质量为 18 g。
1.物质的量是表示微粒数目多少的物理量( )
2.1 mol 任何物质都含有约 6.02×1023个原子。( )
3.H2O 的摩尔质量与它的相对分子质量相等。( )
4.1 mol SO 2-4 的质量为 96 g·mol-1。( )
5.4 g NaOH 的物质的量为 0.1 mol。( )
点拨·能力培养
1.按要求解答下列问题。
(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)已知 16 g A 和 20 g B 恰好完全反应生成 0.04 mol C 和 31.76 g D,则 C 的摩尔质量为________________。
(3)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____________________。
③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______________________。
方法·规律总结
1.求算气体摩尔质量的五种常用方法
(1)根据标准状况下气体的密度(ρ):M=ρ×22.4 L·mol-1。
ρ1 M1
(2)根据气体的相对密度(D= ): =D。
ρ2 M2
m
(3)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M= 。
n
m
(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· 。N
(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%+…,其中 a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
真题·明考向
1.判断下列说法正确或错误(NA为阿伏加德罗常数的值):
(1)(2023·浙江·高考真题)1.7gH2O2中含有氧原子数为 0.2NA
(2)(2023·河北·高考真题)1mol6号元素的原子一定含有6NA 个质子、6NA 个中子
(3)(2023·河北·高考真题)1mol组成为CnH2n 的烃一定含有NA 个双键
(4)(2023·广东·高考真题)NaCl和NH4Cl的混合物中含1 mol Cl- ,则混合物中质子数为 28NA
(5)(2022·全国·高考真题)0.20mol苯甲酸完全燃烧,生成CO2的数目为1.4NA
(6)(2022·浙江·高考真题)1.8g 重水(D2O)中所含质子数为 NA
(7)(2022·浙江·高考真题)32g 甲醇的分子中含有 C—H 键的数目为 4NA
(8)(2022·浙江·高考真题)12g NaHSO4中含有0.2NA 个阳离子
(9)(2022·浙江·高考真题)8g CH4 含有中子数为3NA
(10)(2021·全国·高考真题)32g 环状S8 ( )分子中含有的S-S键数为1NA
考点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
重点·夯基易错
1.气体摩尔体积
(1)定义:一定温度和压强下,单位 的气体所占的体积,符号为 。
(2)常用单位:L·mol-1(或 L/mol)。
(3)数值:在标准状况下(指温度为 ,压强为 )约为 。
(4)计算公式:Vm= 。
(5)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 和 。Vm与气体
的种类无关,温度升高,Vm变大,压强增大,Vm变小。
(6)适应对象:只限于气体,单一气体或互不反应的混合气体。
【易错】①注意对象。②NO2(N2O4)、HF、SO3等在标准状况下不是气体;SiF4在标准状况下是气体。③
标准状况下气体摩尔体积约是 22.4 L·mol-1;气体摩尔体积是 22.4 L·mol-1时,气体所处的状况不一定是
标准状况。
2.阿伏加德罗定律
(1)同温、同压下,同体积的任何气体具有相同的 或 。
(2)阿伏加德罗定律的推论
气体的体积之比等于分子数之比:V1∶V2=
同温、同压下
气体的摩尔质量之比等于密度之比:M1∶M2=
同温、同体积下 气体的压强之比等于物质的量之比:p1∶p2=
【易错】①同温、同压、同体积的任何气体的分子数相等,物质的量相等,但原子数不一定相等。
②阿伏加德罗定律适用于任何气体(包括混合气体)。
③同温、同压、同体积、同分子数,这“四同”相互制约,只要有三个量相同,第四个量必定相同,
即“三同”推“一同”,“两同”定“比例”。
m ρV
上述结论均可由 pV=nRT= RT= RT 导出,不需要“机械记忆”。
M M
1.某混合气体摩尔体积为 22.4 L·mol-1,则该气体一定处于标准状况。( )
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 O 和 H 的混合气体所含分子数约为 3.01×10232 2 ( )
5.不同温度下,相同体积的 CO 和 N2密度相同,则二者含有的原子数相同。( )
点拨·能力培养
1.下列说法正确的是( )
A.32 g O2在标准状况下占有的体积约为 22.4 L
B.22.4 L N2含阿伏加德罗常数个氮分子
C.在标准状况下,22.4 L 水的质量约为 18 g
D.22 g CO2与 11.2 L HCl 含有相同的分子数
2.关于同温同压下的两种气体 12C18O 和 14N2的判断正确的是( )
A.体积相等时密度相等
B.原子数相等时具有的中子数相等
C.体积相等时具有的电子数相等
D.质量相等时具有的质子数相等
方法·规律总结
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。
2.应用气体摩尔体积的“四大误区”
(1)22.4 L·mol-1的使用“条件”一般是指标准状况(即 0 ℃、101 kPa),而不是指常温、常压。
(2)使用对象必须是气态物质,可以是单一气体,也可以是混合气体。标准状况下不是气体的而又容易
认为是气体的物质有 SO3、乙醇、水、己烷、CCl4、HF 等。
(3)22.4 L 气体在标准状况下的物质的量是 1 mol,在非标准状况下,其物质的量可能是 1 mol,也可能不
是 1 mol。
(4)如果给出的是物质的质量,则其物质的量或所含粒子数与物质所处条件无关,如常温常压下 32 g O2
的原子数目是 2NA。注意不要形成惯性思维,看到“常温常压”就排除选项。
真题·明考向
1.下列叙述是否正确( NA 为阿伏加德罗常数的值):
(1)(2023·全国·高考真题)标准状况下, 2.24LSO3中电子的数目为 4.00NA
(2)(2023·海南·高考真题)5.6g 铁粉与0.1L1mol × L-1的 HCl 的溶液充分反应,产生的气体分子数目为
0.1NA
(3)(2023·海南·高考真题)标准状况下, 2.24LSO2 与1.12LO2 充分反应,生成的SO3分子数目为0.1NA
(4)(2023·浙江·高考真题)标准状况下,11.2LCl2通入水中,溶液中氯离子数为 0.5NA
(5)(2022·全国·高考真题)25℃,101kPa 下, 28L氢气中质子的数目为 2.5NA
(6)(2022·浙江·高考真题)11.2L乙烷和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为3NA
(7)(2021·湖北·高考真题)标准状况下,11.2LCO 和 H2的混合气体中分子数为 0.5NA
(8 18)(2021·浙江·高考真题)标准状况下,1.12L O2 中含有中子数为NA
演练·提能力
1.(23-24 高三上·甘肃金昌·期中)下列有关物质的量和阿伏加德罗常数的说法正确的是
A.物质的量的单位是g × mol-1
B.物质的量可以表示微粒的数量
C.阿伏加德罗常数的单位是 mol
D.阿伏加德罗常数的值约为 6.02
2.(2023 高三上·全国·专题练习)下列关于摩尔质量的说法,正确的是
A.氢的摩尔质量是 1 g·mol-1
B.1mol N2摩尔质量是 28 g
C.水的摩尔质量是 18 g
D.NO 的摩尔质量是 30 g·mol-1
3.(23-24 高三上·重庆渝北·阶段练习)下列说法正确的是
A.同温同压下的两种气体,只要所含微粒数目相等,则所占体积一定相等
B.质量相等,密度不相等的 N2和 C2H4分子数目一定相等
C.标准状况下 11.2L 甲烷和氨气混合物中氢原子数目为 2NA
D.两个体积相同的容器,若气体物质的量相等,则两容器的压强一定相等
4.(23-24 高三上·河南平顶山·阶段练习)关于 1.5molH2O2,下列说法正确的是
A.摩尔质量是 34g B.含有 3molH
C.含氧原子数目约为1.806 10 个 D.含有 15mol 电子
5.(23-24 高三上·宁夏石嘴山·开学考试)在一个容积固定的恒温容器中,有两个可左右滑动的密封隔板
(如图)。在 A、B、C 内分别充入等质量的 X、H2和 Y 三种气体,当隔板静止时,A 中气体密度比 C 中气
体密度大。下列说法不正确的是
A.压强:p(X)=p(H2)=p(Y) B.气体的体积:V(X)<V(Y)
C.摩尔质量:M(X)>M(Y) D.分子数目:N(X)>N(Y)
6.(23-24 高三上·江西·期中)阿伏加德罗常数的值为 NA,下列叙述中正确的是
A.标准状况下,2.24L 水中含有 0.1NA个水分子
B.常温常压下,32gSO2含有的分子数约为 3.01×1023
C.2molNaOH 的摩尔质量为 80g/mol
D.H2的气体摩尔体积约为 22.4L/mol
7.(2024·安徽·三模)NA 为阿伏伽德罗常数,下列说法正确的是
A.标准状况下,11.2LCH3Cl中所含C - H键数目为1.5NA
B.1mol重水比1mol水多2NA 个质子
C.0.1mol24Mg2+ 中含有的电子数为1.2NA
D.1molCaH2和1molCaO2 晶体中所含离子数目均为3NA
8.(23-24 高三上·海南·期末)在两个密闭容器中,分别充有质量相等的甲、乙两种气体,它们的温度和密
度均相同。试根据甲、乙的摩尔质量(M)的关系,判断下列说法中正确的是
A.若 M(甲)>M(乙),则分子数:甲>乙
B.若 M(甲)乙
C.若 M(甲)乙
D.若 M(甲)>M(乙),则气体体积:甲<乙
9.(2024·河北沧州·二模)制备S4N4 (S 呈+2 价)的化学方程式为6S2Cl2 +16NH3 = S4N4 + S8 +12NH4Cl。下
列说法正确的是
A.40.5gS2Cl2 参与反应,转移电子的数目为0.5NA
B.25℃、101kPa 条件下,33.6LNH3 的分子数为1.5NA
C.由32gS8 ( )与 S6 ( )组成的混合物中所含共价键的数目为NA
D -9.常温下,1LpH 为 5 的NH +4Cl溶液中,由水电离出的H 数目为10 NA
10.(23-24 高三上·安徽·阶段练习)如图,在一个容积固定的恒温容器中,有两个可左右滑动的密封隔板,
在 A、B、C 内分别充入等质量的 X、Y、Z 三种气体,当隔板静止时,A、B、C 内的气体体积比为 1:2:
3.下列说法正确的是
A.气体压强:3P(X)=P(Z) B.气体物质的量:n(X)=n(Z)
C.摩尔质量:M(X)=3M(Z) D.气体的密度:p(X)=p(Y)
11.(2024 高三·全国·专题练习)回答下列问题:
(1)标准状况下,1.92 g 某气体的体积为 672 mL,则此气体的相对分子质量为 。
(2)在 25 ℃、101 kPa 的条件下,同质量的 CH4和 A 气体的体积之比是 15∶8,则 A 的摩尔质量为 。
(3)两个相同容积的密闭容器 X、Y,在 25 ℃下,X 中充入 a g A 气体,Y 中充入 a g CH4气体,X 与 Y 内
的压强之比是 4∶11,则 A 的摩尔质量为 。
(4)相同条件下,体积比为 a∶b 和质量比为 a∶b 的 H2和 O2的混合气体,其平均相对分子质量分别是
和 。第 01 讲 物质的量 气体摩尔体积
01 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并能进行简单的计算。
02 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。
考点一 物质的量 摩尔质量
重点·夯基易错
1.物质的量
(1)定义:物质的量是七大基本物理量之一,通过它可以把物质的质量、体积等宏观量与原子、分子或
离子等微观粒子的数量联系起来,它表示含有一定数目微粒的集合体。
(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。
2.阿伏加德罗常数
(1)概念:1 mol 任何粒子所含的微粒数,符号为 NA,通常用 6.02×1023 mol-1表示。
N
(2)物质的量、微粒数(N)与阿伏加德罗常数的关系为 n= 。
NA
【易错】阿伏加德罗常数有单位,应写为 6.02×1023 mol-1,不能仅写数值 6.02×1023。
3.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,单位:g·mol-1。
(2)数值:当微粒的摩尔质量以 g·mol-1为单位时,在数值上等于该微粒的相对分子(原子)质量。
m
(3)关系:物质的量、物质的质量与摩尔质量关系为 n= 。
M
【易错】摩尔质量、相对分子质量、质量是三个不同的物理量,具有不同的单位。如 H2O 的摩尔质量为
18 g·mol-1,H2O 的相对分子质量为 18,1 mol H2O 的质量为 18 g。
1.物质的量是表示微粒数目多少的物理量( )
2.1 mol 任何物质都含有约 6.02×1023个原子。( )
3.H2O 的摩尔质量与它的相对分子质量相等。( )
4.1 mol SO 2-4 的质量为 96 g·mol-1。( )
5.4 g NaOH 的物质的量为 0.1 mol。( )
【答案】 1.× 2.× 3.× 4.× 5.√
点拨·能力培养
1.按要求解答下列问题。
(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)已知 16 g A 和 20 g B 恰好完全反应生成 0.04 mol C 和 31.76 g D,则 C 的摩尔质量为________________。
(3)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____________________。
③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______________________。
m
【答案】 (1)64 SO2 (2)106 g·mol-1 (3)① mol 6d g·mol-1 ②22.4ρ g·mol-1③17a%+44b%+18c%2d
【解析】 (1)M=ρ×22.4 L·mol-1≈64 g·mol-1。
4.24 g
(2)根据质量守恒定律,0.04 mol C 的质量为 16 g+20 g-31.76 g=4.24 g,则 M(C)= =106 g·mol-1。
0.04 mol
(3)①混合气体对 H2的相对密度为 d,则混合气体平均相对分子质量等于 2d,混合气体总质量为 m g,则混
m
合气体的物质的量为 mol。
2d
由分解方程式 NH4HCO3===NH3+CO2+H2O
1 1 1 1
m m
NH4HCO3 与生成气体的物质的量之比为 1∶3,则 n(NH4HCO3)= mol,M(NH4HCO3)= g·mol-1=6d 6d m
6d
m ρ g·L-1 × Vm
g·mol-1。②混合气体的平均摩尔质量M(混合气体)= = =22.4ρ g·mol-1。③混合气体的平均
n Vm
22.4 L·mol-1
相对分子质量等于各气体的摩尔质量乘以各成分的体积分数之和M(混合气体 )=M(NH3)×a%+
M(CO2)×b%+M(H2O)×c%=17a%+44b%+18c%。
方法·规律总结
1.求算气体摩尔质量的五种常用方法
(1)根据标准状况下气体的密度(ρ):M=ρ×22.4 L·mol-1。
(2)根据气体的相对密度( ρ1) M1D= : =D。
ρ2 M2
m
(3)根据物质的质量(m)和物质的量(n):M= 。
n
m
(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· 。N
(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%+…,其中 a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
真题·明考向
1.判断下列说法正确或错误(NA为阿伏加德罗常数的值):
(1)(2023·浙江·高考真题)1.7gH2O2中含有氧原子数为 0.2NA
(2)(2023·河北·高考真题)1mol6号元素的原子一定含有6NA 个质子、6NA 个中子
(3)(2023·河北·高考真题)1mol组成为CnH2n 的烃一定含有NA 个双键
(4)(2023·广东·高考真题)NaCl和NH4Cl的混合物中含1 mol Cl- ,则混合物中质子数为 28NA
(5)(2022·全国·高考真题)0.20mol苯甲酸完全燃烧,生成CO2的数目为1.4NA
(6)(2022·浙江·高考真题)1.8g 重水(D2O)中所含质子数为 NA
(7)(2022·浙江·高考真题)32g 甲醇的分子中含有 C—H 键的数目为 4NA
(8)(2022·浙江·高考真题)12g NaHSO4中含有0.2NA 个阳离子
(9)(2022·浙江·高考真题)8g CH4 含有中子数为3NA
(10)(2021·全国·高考真题)32g 环状S8 ( )分子中含有的S-S键数为1NA
1.7g
【解析】(1)1.7gH2O2的物质的量为 34g/mol =0.05mol,则含有氧原子数为 0.1NA,B 不正确;
(2)6 号元素为碳元素,碳定含有的质子数为 6,但中子数却不一定为 6,故1mol6号元素的原子一定含
有6NA 个质子、中子数不一定为6NA ,C 错误;
(3)通式CnH2n 的有机物可能是单烯烃,也可能是环烷烃,为环烷烃时不含双键,D 错误;
(4)NaCl 和 NH4Cl 的混合物中含 1molCl-,则混合物为 1mol,质子数为 28NA,D 正确;
点燃
(5)苯甲酸燃烧的化学方程式为C6H5COOH+
15 O2 7CO2 +3H2O,1mol 苯甲酸燃烧生成 7molCO2,2
则 0.2mol 苯甲酸完全燃烧生成 1.4molCO2,数目为 1.4NA,故 C 正确;
(6)1.8g 重水(D2O)的物质的量为:0.09mol,所含质子数为 0.9NA,B 错误;
(7)甲醇的结构简式为:CH3OH,32g (1mol)的分子中含有 C—H 键的数目为 3NA,D 错误;
(8) NaHSO4 由钠离子和硫酸氢根离子构成,其中的阳离子只有钠离子,12g NaHSO4的物质的量为
0.1mol,因此,其中只含有0.1NA 个阳离子,A 说法不正确;
(9)CH4 分子中有 6 个中子,8g CH4 的物质的量为 0.5mol,因此,8g CH4 含有的中子数为3NA ,C 说法
正确;
32g
(10)一个S
1
8 ( )分子中含有的S-S键数为 8 个,32gS8的物质的量为 =8 32g/mol mol,则含8
有的S-S
1
键数为 8 NA =NA ,C 正确;8
考点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
重点·夯基易错
1.气体摩尔体积
(1)定义: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-1(或 L/mol)。
(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 。
V
(4)计算公式:Vm= 。n
(5)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 。Vm与气
体的种类无关,温度升高,Vm变大,压强增大,Vm变小。
(6)适应对象:只限于气体,单一气体或互不反应的混合气体。
【易错】①注意对象。②NO2(N2O4)、HF、SO3等在标准状况下不是气体;SiF4在标准状况下是气体。③
标准状况下气体摩尔体积约是 22.4 L·mol-1;气体摩尔体积是 22.4 L·mol-1时,气体所处的状况不一定是
标准状况。
2.阿伏加德罗定律
(1)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)阿伏加德罗定律的推论
气体的体积之比等于分子数之比:V1∶V2=N1∶N2
同温、同压下
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
【易错】①同温、同压、同体积的任何气体的分子数相等,物质的量相等,但原子数不一定相等。
②阿伏加德罗定律适用于任何气体(包括混合气体)。
③同温、同压、同体积、同分子数,这“四同”相互制约,只要有三个量相同,第四个量必定相同,
即“三同”推“一同”,“两同”定“比例”。
m ρV
上述结论均可由 pV=nRT= RT= RT 导出,不需要“机械记忆”。
M M
1.某混合气体摩尔体积为 22.4 L·mol-1,则该气体一定处于标准状况。( )
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.不同温度下,相同体积的 CO 和 N2密度相同,则二者含有的原子数相同。( )
【答案】 1.× 2.× 3.× 4.√ 5.√
点拨·能力培养
1.下列说法正确的是( )
A.32 g O2在标准状况下占有的体积约为 22.4 L
B.22.4 L N2含阿伏加德罗常数个氮分子
C.在标准状况下,22.4 L 水的质量约为 18 g
D.22 g CO2与 11.2 L HCl 含有相同的分子数
【解析】 32 g O2的物质的量为 1 mol,在标准状况下的体积约为 22.4 L,故 A 项正确;22.4 L N2的物质
的量不一定是 1 mol,故 B 项错误;标准状况下,水不是气体,故 C 项错误;22 g CO2的物质的量是 0.5
mol,11.2 L HCl,没有指明是否为标准状况,物质的量不确定是 0.5 mol,D 项错误。
2.关于同温同压下的两种气体 12C18O 和 14N2的判断正确的是( )
A.体积相等时密度相等
B.原子数相等时具有的中子数相等
C.体积相等时具有的电子数相等
D.质量相等时具有的质子数相等
【解析】 根据阿伏加德罗定律,同温同压下体积相等的两种气体物质的量相等,但因为二者摩尔质量不
相等,故质量不等,则密度不相等,A 项错误;两者都是双原子分子,原子数相等,则二者物质的量相等,
中子数不等,故 B 项错误;根据阿伏加德罗定律,两种气体物质的量相等,由于两种气体分子所含电子数
相等,故 C 项正确;由于两种物质的摩尔质量不等,故质量相等时二者物质的量不相等,质子数不相等,
故 D 项错误。
方法·规律总结
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。
2.应用气体摩尔体积的“四大误区”
(1)22.4 L·mol-1的使用“条件”一般是指标准状况(即 0 ℃、101 kPa),而不是指常温、常压。
(2)使用对象必须是气态物质,可以是单一气体,也可以是混合气体。标准状况下不是气体的而又容易
认为是气体的物质有 SO3、乙醇、水、己烷、CCl4、HF 等。
(3)22.4 L 气体在标准状况下的物质的量是 1 mol,在非标准状况下,其物质的量可能是 1 mol,也可能不
是 1 mol。
(4)如果给出的是物质的质量,则其物质的量或所含粒子数与物质所处条件无关,如常温常压下 32 g O2
的原子数目是 2NA。注意不要形成惯性思维,看到“常温常压”就排除选项。
真题·明考向
1.下列叙述是否正确( NA 为阿伏加德罗常数的值):
(1)(2023·全国·高考真题)标准状况下, 2.24LSO3中电子的数目为 4.00NA
(2)(2023·海南·高考真题)5.6g 铁粉与0.1L1mol × L-1的 HCl 的溶液充分反应,产生的气体分子数目为
0.1NA
(3)(2023·海南·高考真题)标准状况下, 2.24LSO2 与1.12LO2 充分反应,生成的SO3分子数目为0.1NA
(4)(2023·浙江·高考真题)标准状况下,11.2LCl2通入水中,溶液中氯离子数为 0.5NA
(5)(2022·全国·高考真题)25℃,101kPa 下, 28L氢气中质子的数目为 2.5NA
(6)(2022·浙江·高考真题)11.2L乙烷和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为3NA
(7)(2021·湖北·高考真题)标准状况下,11.2LCO 和 H2的混合气体中分子数为 0.5NA
(8)(2021·浙江· 18高考真题)标准状况下,1.12L O2 中含有中子数为NA
【解析】(1)在标准状况下,SO3状态为固态,不能计算出 2.24L SO3物质的量,故无法求出其电子数目,
B 错误
(2)5.6g 铁粉与0.1L1mol × 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;
(3)标准状况下, 2.24LSO2 与1.12LO2 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;
(4)标准状况下,11.2LCl2的物质的量为 0.5mol,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;
(5)25℃、101kPa 不是标准状况,不能用标况下的气体摩尔体积计算氢气的物质的量,故 A 错误;
(6)没有指明气体的温度和压强,无法确定11.2L乙烷和丙烯的混合气体的物质的量是多少,因此,无法
确定其中所含碳氢键的数目,B 说法不正确;
(7)标准状况下。11.2LCO 和H2 的混合气体为 0.5mol,分子数为0.5NA ,选项 D 正确。
(8 18)标准状况下,1.12L O2 的物质的量为:0.05mol,一个 18O 中含有中子数为:18-8=10个,所以
1.12L18O2 中含有中子数为 NA,A 正确;26.(2021·福建·高考真题)设NA 为阿伏加德罗常数的值.下列说
法正确的是
演练·提能力
1.(23-24 高三上·甘肃金昌·期中)下列有关物质的量和阿伏加德罗常数的说法正确的是
A.物质的量的单位是g × mol-1
B.物质的量可以表示微粒的数量
C.阿伏加德罗常数的单位是 mol
D.阿伏加德罗常数的值约为 6.02
【答案】B
【解析】A.物质的量的单位是 mol,A 错误;
B.物质的量是表示物质所含微粒多少的物理量,B 正确;
C.阿伏加德罗常数的单位是mol-1 ,C 错误;
D.阿伏加德罗常数的值约为6.02 1023 ,D 错误;
故选 B。
2.(2023 高三上·全国·专题练习)下列关于摩尔质量的说法,正确的是
A.氢的摩尔质量是 1 g·mol-1
B.1mol N2摩尔质量是 28 g
C.水的摩尔质量是 18 g
D.NO 的摩尔质量是 30 g·mol-1
【答案】D
【解析】A.氢没明确表示是氢原子还是氢气分子,故 A 错误;
B.摩尔质量的单位不正确,1mol N2摩尔质量应是 28 g/mol,故 B 错误;
C.摩尔质量的单位不正确,水的摩尔质量是 18 g/mol,故 C 错误;
D.NO 的摩尔质量是 30 g·mol-1,故 D 正确。
答案为:D。
3.(23-24 高三上·重庆渝北·阶段练习)下列说法正确的是
A.同温同压下的两种气体,只要所含微粒数目相等,则所占体积一定相等
B.质量相等,密度不相等的 N2和 C2H4分子数目一定相等
C.标准状况下 11.2L 甲烷和氨气混合物中氢原子数目为 2NA
D.两个体积相同的容器,若气体物质的量相等,则两容器的压强一定相等
【答案】B
【解析】A.同温同压下,分子数相等则体积相等,而微粒包括分子、原子、质子、电子等,A 错误;
B.N2和 C2H4的摩尔质量相等,由于质量相等,所以物质的量相等,所以分子数相等,B 正确;
C.标准状况下 11.2L 混合气体的物质的量为 0.5mol,甲烷中含有 4 个 H 原子,而氨中含有 3 个 H 原子,
所以氢原子数目不一定为 2NA,C 错误;
D.若两个容器的温度不同,压强不一定相同,D 错误;
故选 B。
4.(23-24 高三上·河南平顶山·阶段练习)关于 1.5molH2O2,下列说法正确的是
A.摩尔质量是 34g B.含有 3molH
C.含氧原子数目约为1.806 10 个 D.含有 15mol 电子
【答案】B
【解析】A.摩尔质量以 g/mol 为单位时,数值等于相对分子质量,H2O 12的摩尔质量为 34 g mol ,单位有
误,故 A 错误;
B.1.5molH2O2含有 H 原子物质的量为 1.5mol ×2=3mol,故 B 正确;
C.1.5molH2O2含有 O 原子物质的量为 1.5mol ×2=3mol,数目约为 N=n NA=3mol×6.02×1023mol-
1=1.806×1024,故 C 错误;
D.1 个 H2O2含 18 个电子,则 1.5molH2O2含电子为 1.5mol×18=27mol,故 D 错误;
答案为 B。
5.(23-24 高三上·宁夏石嘴山·开学考试)在一个容积固定的恒温容器中,有两个可左右滑动的密封隔板
(如图)。在 A、B、C 内分别充入等质量的 X、H2和 Y 三种气体,当隔板静止时,A 中气体密度比 C 中气
体密度大。下列说法不正确的是
A.压强:p(X)=p(H2)=p(Y) B.气体的体积:V(X)<V(Y)
C.摩尔质量:M(X)>M(Y) D.分子数目:N(X)>N(Y)
【答案】D
【解析】A.隔板可移动,ABC 三室压强相等,A 正确;
B. ABC 内气体质量相等,A 中气体密度大于 C,A 的体积比 C 小,即 V(X)C.恒温恒压下,体积越大,气体的分子数越多。A 的体积小,A 中气体分子数小于 C,AC 中气体质量相
等,所以 A 中气体摩尔质量更大,即 M(X)>M(Y),C 正确;
D.恒温恒压下,体积越大,气体的分子数越多。A 的体积小,气体分子数小,即 N(X)故选 D。
6.(23-24 高三上·江西·期中)阿伏加德罗常数的值为 NA,下列叙述中正确的是
A.标准状况下,2.24L 水中含有 0.1NA个水分子
B.常温常压下,32gSO2含有的分子数约为 3.01×1023
C.2molNaOH 的摩尔质量为 80g/mol
D.H2的气体摩尔体积约为 22.4L/mol
【答案】B
【解析】A.标准状况下水为液体,故不能根据气体摩尔体积来计算其物质的量,A 错误;
B.32gSO2的物质的量为 0.5mol,故分子数 N=nNA=0.5NA=3.01 1023,B 正确;
C.一种物质的摩尔质量在数值上等于该物质的相对分子质量,故氢氧化钠的摩尔质量为 40g/mol,与其物
质的量无关,C 错误;
D.气体摩尔体积受温度和压强的影响,和气体种类无关,在标况下的气体摩尔体积为 22.4L/mol,D 错误;
故选 B。
7.(2024·安徽·三模)NA 为阿伏伽德罗常数,下列说法正确的是
A.标准状况下,11.2LCH3Cl中所含C - H键数目为1.5NA
B.1mol重水比1mol水多2NA 个质子
C.0.1mol24Mg2+ 中含有的电子数为1.2NA
D.1molCaH2和1molCaO2 晶体中所含离子数目均为3NA
【答案】A
【解析】A.CH3Cl中含有 3 个C - H键,标准状况下,11.2LCH3Cl的物质的量为 0.5mol,所含C - H键数
目为1.5NA ,A 正确;
B.重水和水的质子数相等,B 错误;
C.Mg2+ 中含有 10 个电子,0.1mol24Mg2+ 中含有的电子数为NA ,C 错误;
D.CaH2 中含有 1 个 Ca2+和 2 个 H+,1molCaH 2-2所含离子数目均为3NA ,CaO2 中含有 1 个 Ca2+和 1 个O2 ,
1molCaO2 晶体中所含离子数目均为 2NA,D 错误;
故选 A。
8.(23-24 高三上·海南·期末)在两个密闭容器中,分别充有质量相等的甲、乙两种气体,它们的温度和密
度均相同。试根据甲、乙的摩尔质量(M)的关系,判断下列说法中正确的是
A.若 M(甲)>M(乙),则分子数:甲>乙
B.若 M(甲)乙
C.若 M(甲)乙
D.若 M(甲)>M(乙),则气体体积:甲<乙
【答案】C
m
【解析】A.根据 n= ,若 M(甲)>M(乙),则 n(甲)<n(乙),则气体的分子数:甲<乙,A 错误;
M
m
B.根据 n= ,若 M(甲) n(乙),气体的密度、质量相等,甲、乙两种气体的体积相等,
M
V
气体摩尔体积 Vm= ,则气体摩尔体积:甲<乙,B 错误;n
m
C.根据 n= ,若 M(甲) n(乙),气体的密度、质量相等,甲、乙两种气体的体积相等,
M
温度相同,由 PV=nRT 可知,气体的压强:甲>乙,C 正确;
D.气体的密度、质量相等,甲、乙两种气体的体积相等,D 错误;
故选 C。
9.(2024·河北沧州·二模)制备S4N4 (S 呈+2 价)的化学方程式为6S2Cl2 +16NH3 = S4N4 + S8 +12NH4Cl。下
列说法正确的是
A.40.5gS2Cl2 参与反应,转移电子的数目为0.5NA
B.25℃、101kPa 条件下,33.6LNH3 的分子数为1.5NA
C.由32gS8 ( )与 S6 ( )组成的混合物中所含共价键的数目为NA
D -9.常温下,1LpH 为 5 的NH4Cl溶液中,由水电离出的H+数目为10 NA
【答案】C
【解析】A.根据化学方程式可知,6molS2Cl2 得到的电子数为 8mol,所以40.5gS2Cl2 即 0.3molS2Cl2 参与
反应转移的电子数为0.4NA ,故 A 错误;
B.不是标准状况,25℃、101kPa 条件下,33.6LNH3 的分子数小于1.5NA ,故 B 错误;
C.S8 ( )与 S6 ( )中每个 S 原子平均形成一个共价键,32g 该混合物中所含共价键数目
为NA ,故 C 正确;
D.铵根水解促进水的电离,常温下,1LpH 为 5 的NH4Cl溶液中,由水电离出的H+ 10-5数目为 NA ,故 D
错误;
故选 C。
10.(23-24 高三上·安徽·阶段练习)如图,在一个容积固定的恒温容器中,有两个可左右滑动的密封隔板,
在 A、B、C 内分别充入等质量的 X、Y、Z 三种气体,当隔板静止时,A、B、C 内的气体体积比为 1:2:
3.下列说法正确的是
A.气体压强:3P(X)=P(Z) B.气体物质的量:n(X)=n(Z)
C.摩尔质量:M(X)=3M(Z) D.气体的密度:p(X)=p(Y)
【答案】C
【解析】A.当隔板静止时,表示隔板两侧气体的压强相等,即 P(X)=P(Z),A 错误;
B.容器恒温,所以处于同温同压的环境,同温同压下,气体的物质的量之比等于气体体积比,即
3n(X)=n(Z),B 错误;
C.由于的质量相等,X、Z 的摩尔质量之比等于物质的量的反比,即摩尔质量:M(X)=3M(Z),C 正确;
D.同温同压下,气体的密度之比等于摩尔质量之比,由于的质量相等,X、Y 的摩尔质量之比等于物质的
量的反比,则气体的密度:ρ(X)=2ρ(Y),D 错误;
故选 C。
11.(2024 高三·全国·专题练习)回答下列问题:
(1)标准状况下,1.92 g 某气体的体积为 672 mL,则此气体的相对分子质量为 。
(2)在 25 ℃、101 kPa 的条件下,同质量的 CH4和 A 气体的体积之比是 15∶8,则 A 的摩尔质量为 。
(3)两个相同容积的密闭容器 X、Y,在 25 ℃下,X 中充入 a g A 气体,Y 中充入 a g CH4气体,X 与 Y 内
的压强之比是 4∶11,则 A 的摩尔质量为 。
(4)相同条件下,体积比为 a∶b 和质量比为 a∶b 的 H2和 O2的混合气体,其平均相对分子质量分别是
和 。
【答案】(1)64
(2)30g/mol
(3) 44g/mol
2 a+16b 32
(4) g/mol a+b g/mol
a+b 16a+b
【分析】在非标准状况下,计算某物质的相对分子质量或摩尔质量时,可利用阿伏加德罗定律及其推论进
行分析,即同温同压下,气体的体积之比等于其物质的量之比;同温同容下,气体的压强之比等于其物质
的量之比。
(1)
n 0.672L= = 0.03mol,M A 1.92g= = 64g / mol,则其相对分子质量为 64,故答案为:64;
22.4L / mol 0.03mol
(2)
mg mg
温度、压强相同时,气体体积之比等于其物质的量之比,则15 :8 = :16g/mol M B ,M B = 30g / mol,故
答案为:30g/mol;
(3)
ag ag
温度、体积相同时,气体压强之比等于其物质的量之比,则 4 :11 = :M C 16g/mol ,M C = 44g / mol,故
答案为: 44g/mol ;
(4)
V H V O
体积比为 a:b 的 H2和 O2的混合气体的平均摩尔质量M 21=M H2 +M O
2
V 2
V
2 a+16b
= 2g/mol a +32g/mol b = g/mol ;质量比为 a:b的 H2和 O2的混合气体的平均摩尔质量a+b a+b a+b
a+b g 32 a+bM2 = =
g/mol 2 a+16b 32 a+b
a + b mol 16a+b ,故答案为: g/mol ; g/mol。 2 32 ÷ a+b 16a+bè