(统考版)2023版高考化学一轮复习第一章化学计量在实验中的应用第1讲物质的量气体摩尔体积学生用书.docx

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1、第1讲物质的量气体摩尔体积考纲要求1.了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、阿伏加德罗常数(NA)的含义。2能根据微粒(原子、分子、离子等)物质的量数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。考点一物质的量摩尔质量基础梳理自我排查1.物质的量、阿伏加德罗常数(1)基本概念间的关系(2)物质的量的规范表示方法：如：1 mol Fe、1 mol O2、1 mol Na或钠离子。(3)物质的量与微粒个数、阿伏加德罗常数之间的关系为：n_。2基本概念3物质的量(n)、质量(m)、摩尔质量(M)之间的关系n_或m_或M_。判断(正确的打“”，错误的打

2、“”)(1)1 mol任何物质都含有6.021023个分子()(2)1 mol水中含有2 mol氢和1 mol氧()(3)NaOH的摩尔质量为40 g()(4)1 mol O2的质量与它的相对分子质量相等()(5)1 mol OH的质量为17 gmol1()(6)氖气的摩尔质量(单位gmol1)在数值上等于它的相对原子质量()(7)2 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍()(8)106 g碳酸钠中离子总数为3NA()微点拨1阿伏加德罗常数有单位，应写为6.021023 mol1，不能仅写数值6.021023。2摩尔质量的单位是gmol1或kgmol1，相对原子(或分子

3、)质量的单位为1，不是同一个物理量。摩尔质量只有当以gmol1作单位时，在数值上才等于其相对原子(或分子)质量。考点专练层级突破练点一“n、mol、NA、M”的判断计算1下列说法中正确的是()A摩尔是可以把物质的质量与微观粒子数联系起来的一个基本物理量B0.012 kg12C中所含的碳原子数为NAC物质的摩尔质量等于其相对分子(原子)质量D1 mol任何物质都含有约6.021023个原子2在0.5 mol Na2SO4中含有的离子的个数和氧原子的质量分别是()A1.5NA2 molB1.5NA32 gC3.0110234 mol DNA64 g3(1)含6.021023个中子的37Li的质量是

4、_g。(2)4 g D2和20 g 18O2的单质化合时最多能生成_g D218O。(3)若12.4 g Na2X中含有0.4 mol钠离子，Na2X的摩尔质量是_，X的相对原子质量是_。练点二微粒数目的相关计算4(1)0.3 mol H2O分子中所含氢原子数与_个NH3分子中所含氢原子数相等。(2)12 g乙烷中所含共价键的物质的量是_。(3)分子数为0.5NA的CO2分子，质量是_。(4)9.5 g A分子的物质的量是0.25 mol，A的摩尔质量是_，N个B分子的质量是m g，则B的摩尔质量是_，24 g O3中的分子数与_g 18O2中的分子数相等。5标准状况下有0.112 L 水；0

5、.5NA个HCl分子；25.6 g SO2气体；0.2 mol氨气；2 mol氦气；6.021023个白磷分子，所含原子个数从大到小的顺序为_。6已知：1.6 g“可燃冰”(CH4xH2O)的物质的量与6.021021个水分子的物质的量相等，则该“可燃冰”的摩尔质量为_，x值为_。7最近材料科学家研究发现了首例带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。据报道，该晶体的化学式为Na0.35CoO21.3H2O。若用NA表示阿伏加德罗常数，试计算12.2 g该晶体中含氧原子数为_，氢原子的物质的量为_mol。练后归纳灵活理解下列计算关系NNAnmM(注意正确使用各个量的计算单位)考点二气体摩尔体积阿伏加

6、德罗定律基础梳理自我排查1.影响物质体积的因素2气体摩尔体积(1)含义：一定状况下，单位物质的量的气体所占的体积，符号_，标准状况下，Vm_。(2)相关计算基本表达式：Vm_。与气体质量的关系：mMVVm。与气体分子数的关系：_。(3)影响因素：_。3阿伏加德罗定律(1)阿伏加德罗定律：可总结为：“三同”定“一同”，即同温、同压下，同体积的任何气体具有相同的_。(2)阿伏加德罗定律的推论条件公式语言叙述T、p相同n1n2V1V2同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比T、V相同p1p2n1n2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12M1M2同温、同压下，气体的密度与其摩尔

7、质量(或相对分子质量)成正比(可通过pVnRT及nmM、mV导出)判断(正确的打“”，错误的打“”)(1)标准状况下，6.021023个分子所占的体积约是22.4 L()(2)标准状况下，28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L()(3)在标准状况下，1 mol O2与1 mol SO3的体积相同()(4)在标准状况下，1 mol气体的体积约是22.4 L，在非标准状况下，1 mol气体的体积则一定不是22.4 L()(5)在相同条件下，相同物质的量的CO、N2的混合气体与O2的分子个数相同，原子个数也相同()(6)在标准状况下，1 mol氧气和1 mol氦气的体积相同，含有原子数

8、也相同()(7)同温同压下，等质量的12C18O和NO体积相同()(8)同温同体积的条件下，等质量的SO2和O2的压强比为21()(9)同温、同压、同体积的CH4和NH3含有的质子数相等()微点拨1标准状况下，Vm22.4 Lmol1，在非标准状况下，气体摩尔体积也有可能为22.4 Lmol1。2阿伏加德罗定律所叙述的“任何气体”，既包括单一气体，也包括互不反应的混合气体。考点专练层级突破练点一“V、Vm”关联计算1下列说法正确的是()A标准状况下，22.4 L任何气体都含有6.021023个分子B含1 mol氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 LC常温常压下，11.2 L Cl2含有

9、的分子数为0.5NAD标准状况下，11.2 L H2O含有的分子数为0.5NA2已知：6.72 L NH3(标准状况下)1.2041023个H2S分子5.6 g CH40.5 mol HCl，下列关系正确的是()A体积大小：B原子数目：C密度大小：D质量大小：3设NA为阿伏加德罗常数，如果a g某气态双原子分子的分子数为p，则b g该气体在标准状况下的体积V(L)是()A22.4apbNA B22.4abpNAC22.4NAba D22.4pbaNA练点二阿伏加德罗定律基本应用4在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体，当这两个容器内气体的温度和密度相等时，下列说法正确的是()A两种气

10、体的压强相等BO2比O3质量小C两种气体的分子数目相等D两种气体的氧原子数目相等5一定温度和压强下，30 L某种气态纯净物中含有6.021023个分子，这些分子由1.2041024个原子组成，下列有关说法中不正确的是()A该温度和压强可能是标准状况B标准状况下该纯净物若为气态，其体积约是22.4 LC每个该气体分子含有2个原子D若O2在该条件下为气态，则1 mol O2在该条件下的体积也为30 L方法总结有关阿伏加德罗定律及其推论题的分析思路第一步，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

11、及其推论，根据条件和要求进行判断。练点三气体相对分子质量的计算6(1)已知标准状况下，气体A的密度为2.857 gL1，则气体A的相对分子质量为_，可能是_气体。(2)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_。(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。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)。若所得混合气体的密度折合成标准状况为 gL1，则混合气体的平均摩尔质量为_(用含的代数式表示)。若在该条件下，所得NH3、CO2、H2O(

12、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)。方法总结求气体摩尔质量M的常用方法(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：Mm/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)：MNAm/N。(3)根据标准状况下气体的密度：M22.4 (gmol1)。(4)根据气体的相对密度(D12)：M1/M2D。(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：MM1a%M2b%M3c%，a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。练点四有关气体分压的计算7已知：利用测压法在刚性

13、反应器中加入2 mol SO2、1 mol O2，研究T 时，反应2SO2(g)O2(g)2SO3(g)Hn(O3)，同温同体积时，气体的压强与气体的物质的量成正比，即pO2pO3nO2nO3，故p(O2)p(O3)，A错误；气体的分子数与气体的物质的量成正比，则N(O2)N(O3)，C错误；因为O2和O3都由氧原子构成，两者质量相等，则两种气体的氧原子数目相等，D正确。答案：D5解析：若该物质为气态物质，则其在标准状况下的体积为22.4 L，故该温度和压强不可能是标准状况，A项错误，B项正确；由分子数和原子数的关系可知该分子为双原子分子，且其物质的量为1 mol，C项正确；根据题意，在此温度

14、和压强条件下，Vm30 Lmol1，D项正确。答案：A6解析：(1)M22.4 gmol164 gmol1。(2)M1.92 g0.672 L22.4 Lmol164 gmol1。(3)因为NH4HCO3(s)NH3(g)CO2(g)H2O(g)M(混)2dn(混)m2d mol，M(NH4HCO3)2d3 gmol16d gmol1。M(混)22.4 gmol1。n(NH3)n(CO2)n(H2O)a%b%c%，M(混)17a%44b%18c%。答案：(1)64SO2(2)64(3)m2d mol6d gmol122.4 gmol117a%44b%18c%7解析：由表格数据可知15 min时

15、达到平衡，利用三段式 2SO2(g)O2(g)2SO3(g)初始量(mol) 2 1 0变化量(mol) 2x x 2x平衡量(mol) 22x 1x 2x根据压强之比等于物质的量之比：20.0/16.03/(3x)，解得x0.6 mol，达到平衡时：SO2的物质的量为0.8 mol，O2的物质的量为0.4 mol，SO3的物质的量为1.2 mol(1)SO2的物质的量分数为33.3%，O2的物质的量分数为16.7%，SO3物质的量分数为50%(2)SO2的平衡分压为5.33 kPa，O2的平衡分压为2.67 kPa，SO3的平衡分压为8 kPa(3)Kpp2(SO3)/p2(SO2)p(O2

16、)(16.01.2/2.4)2/(16.00.8/2.4)2(16.00.4/2.4)0.8 kPa1。答案：(1)33.3%16.7%50%(2)5.33 kPa2.67 kPa8 kPa(3)0.8真题演练素养通关1解析：D2O的摩尔质量为20 gmol1，每个D2O分子中含10个质子，18 g D2O的物质的量为18 g20 gmol10.9 mol，其所含质子数为9NA，A项错误；NO2与H2O的反应为3NO2H2O=2HNO3NO，结合反应中氮元素化合价变化可知，3 mol NO2完全反应时，转移电子数为2NA，B项错误；环状S8的摩尔质量为256 gmol1，1个S8分子中含8个S

17、S键，32 g环状S8的物质的量为0.125 mol，含SS键数目为0.1258NA1NA，C项正确；溶液呈酸性，说明存在水解平衡Cr2O72+H2O2CrO422H，故1 L 0.1 molL1K2Cr2O7溶液中Cr2O72数目少于0.1NA，D项错误。答案：C2解析：A项，1个氮原子中含有7个中子，22.4 L(标准状况)氮气中含氮原子数为2NA，所含中子数应为14NA，错误；B项，1个重水分子与1个水分子中所含的质子数相同，故1 mol重水与1 mol水中含有的质子数相同，错误；C项，石墨烯与金刚石都是碳的单质，二者质量相同时所含的原子数也相同，正确；D项，1 L 1 molL1 Na

18、Cl溶液中的NaCl含有的电子数为28NA，但溶液中的水分子中也含有电子，所以1 L 1 molL1 NaCl溶液含有的电子数大于28NA，错误。答案：C3解析：1个18O原子含有10个中子，H原子不含中子，所以每个H218O分子中含有10个中子，H218O的相对分子质量为20 gmol1，故18 g H218O的物质的量为0.9 mol，则18 g H218O中含有的中子数为9NA，A错误；HClO4为强酸，在溶液中完全电离，则0.1 molL1 HClO4溶液中H的物质的量浓度为0.1 molL1，由于题中未给出溶液体积，所以无法计算H的数目，B错误；2 mol NO与1 mol O2恰好

19、完全反应生成2 mol NO2，由于存在平衡2NO2N2O4，所以充分反应后容器中的分子数小于2NA，C错误；甲烷与氯气发生取代反应，反应前后反应物与生成物的物质的量之和不变，则反应后的分子数为11.2 L+22.4 L22.4 Lmol1NA mol11.5NA ，D正确。答案：D4解析：CHCl3的结构式为，故1 mol CHCl3中含有CCl键的数目为3NA，A正确；1 L 1.0 molL1的盐酸中含有Cl的数目为NA，还有少量的OH，所以阴离子总数小于2NA，B错误；没有指明在标准状况下，无法进行计算，C错误；23 g Na的物质的量为1 mol，其与足量的水发生反应2Na2H2O=

20、2NaOHH2，生成H2的物质的量为0.5 mol，即分子数目为0.5NA，D错误。答案：A5解析：本题考查阿伏加德罗常数，考查的化学学科核心素养是宏观辨识与微观探析。MnO4中Mn为7价，MnO4Mn2转移5个电子，4 mol MnO4完全转化为Mn2转移20 mol电子，A项正确；粗铜中含有Zn、Fe、Ag等杂质，电解时比铜活泼的金属先放电，Cu可能没有反应，B项错误；不知道溶液的体积，H数无法求出，C项错误；碳酸根离子水解，阴离子数大于0.100NA，D项错误。答案：A6解析：本题涉及阿伏加德罗常数的应用，从原子结构、盐类的水解、氧化还原反应中电子转移、化学键角度考查考生分析和解决化学问

21、题的能力，体现了宏观辨识与微观探析的学科核心素养。A项，3 g 3He的物质的量为1 mol，其中含有1 mol 中子，即NA个中子；B项，由于PO在溶液中发生水解反应，故1 L 0.1 molL1的Na3PO4溶液中含有的PO的物质的量小于0.1 mol，即PO数目小于0.1 NA；C项，据关系式可知1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3转移的电子数目为6NA；D项，正丁烷和异丁烷互为同分异构体，每个正丁烷或异丁烷分子中含有13个共价键，58 g正丁烷和异丁烷的混合物的物质的量为1 mol，则含有共价键的物质的量为13 mol，即含有13 NA个共价键。答案：B7解析：本题涉及弱电解质的电

22、离平衡及其影响因素，通过阿伏加德罗常数的应用，考查了学生分析和解决问题的能力，对H3PO4溶液中存在的电离平衡的分析，体现了变化观念与平衡思想的学科核心素养。A项，由常温下溶液的pH2可知c（H）102 molL1，则每升溶液中H数目为0.01NA，错误；B项，依据电荷守恒可知正确；C项，加水稀释，溶液中的c（H）减小，pH增大，错误；D项，由于H3PO4HH2PO，增加H2PO浓度，电离平衡逆向移动，c（H）减小，酸性减弱，错误。答案：B8解析：16.25 g FeCl3的物质的量n（FeCl3）0.1 mol，如果氯化铁完全水解，则生成0.1 mol Fe（OH）3，而氢氧化铁胶体粒子由许

23、多氢氧化铁聚集而成，故氢氧化铁胶体粒子数远小于0.1NA，A项错误；氩气是单原子分子，1 mol Ar含18 mol质子，B项正确；甘油（丙三醇）的分子式为C3H8O3，相对分子质量为92，1 mol（92.0 g）甘油含3 mol羟基，C项错误；甲烷与氯气在光照下反应会生成四种有机产物，即1.0 mol甲烷反应后生成的CH3Cl、CH2Cl2、CHCl3、CCl4共为1 mol，D项错误。答案：B9解析：每个P4分子中含6个PP键，124 g P4的物质的量为1 mol，含6 mol PP键，A项错误；该溶液中虽然含0.1 mol FeCl3，但由于Fe3部分水解，即溶液中Fe3数目小于0.1NA，B项错误；标准状况下，11.2 L甲烷和乙烯的混合气体为0.5 mol，根据1 mol CH4和1 mol C2H4均含4 mol H原子可知，0.5 mol混合气体中含2 mol H原子，C项正确；SO2和O2的反应为可逆反应，即反应后容器中同时含有SO2、O2和SO3，分子总数大于2NA，D项错误。答案：C