（全国通用版）2019版高考化学大一轮复习 第1讲 物质的量 气体摩尔体积优选学案.doc

第1讲物质的量气体摩尔体积考纲要求考情分析命题趋势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)的物质的量、数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。2017，全国卷，8t2016，全国卷乙，8t2016，全国卷丙，11t2016，天津卷，7t2016，四川卷，4t物质的量、气体摩尔体积是高考必考的知识点，命题主要方式为“已知na为阿伏加德罗常数的值，判断和计算一定量的物质所含粒子数的多少”。题目在注重对计算关系考查的同时，又隐含对物质状态、物质结构、氧化还原反应、电离、水解、分散系等知识的考查。分值：36分考点一物质的量摩尔质量1物质的量及其单位(1)定义：表示含有！_一定数目微观粒子_#的集合体的物理量。符号为！_n_#。(2)单位：！_摩尔_#，简称摩，符号为！_mol_#。(3)物质的量的规范表示方法：2阿伏加德罗常数(1)定义：！_0.012_kg_12c所含的原子数_#为阿伏加德罗常数，其数值约为！_6.021023_#，单位为！_mol1_#，符号为！_na_#。(2)计算公式：物质的量n、阿伏加德罗常数na与粒子数n之间的关系为！_n_#。3摩尔质量(1)定义：！_单位物质的量_#的物质所具有的质量。符号为！_m_#，单位为！_g/mol(或gmol1)_#。(2)数值：当摩尔质量以！_gmol1_#为单位时，在数值上等于该物质的！_相对原子质量(或相对分子质量)_#。(3)计算公式：物质的量n、质量m和摩尔质量m之间的关系为！_n_#。关于物质的量、摩尔质量的易混点(1)物质的量是国际单位制中的七个基本物理量之一，不能理解成物质的质量或物质的数量，其单位是摩尔。物质的量的描述对象是微观粒子，如电子、质子、中子、原子、分子、离子、原子团等，不能用于描述宏观物体。(2)摩尔质量与相对原子(或分子)质量的易混点：摩尔质量的单位是gmol1或kgmol1，相对原子(或分子)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。熟记几组摩尔质量相同的物质，如h2so4和h3po4(98 gmol1)；mg3n2、khco3和caco3(100 gmol1)；co、n2、c2h4(28 gmol1)。1判断正误，正确的划“”，错误的划“”。(1)(2016四川卷)2.4 g mg在足量o2中燃烧，转移的电子数为0.1na。()(2)同温、同压、同体积的co和no含有相同数目的质子数。()(3)naoh的摩尔质量为40 g。()(4)23 g na与足量h2o反应完全后可生成na个h2分子。()(5)氖气的摩尔质量(单位：gmol1)在数值上等于它的相对原子质量。()(6)2 mol h2o的摩尔质量是1 mol h2o的摩尔质量的2倍。()(7)1 mol任何物质都含有6.021023个分子。()2(1)1 mol h2so4中含有！_6.021023(或na) _#个硫原子，所含氧原子与！_72_#g水所含氧原子数相同。(2)含0.4 mol al2(so4)3的溶液中，含！_1.2_# mol so，al3的物质的量！_#。标准状况下，22.4 l ch4；1.5 mol nh3；1.8061024个h2o；标准状况下，73 g hcl。质量、物质的量与微粒数目之间的换算例1(1)1.2041024个氯化氢分子的物质的量为！_2_mol_#；(2)6 g h2的物质的量为！_3_mol_#；(3)0.3 mol nh3的质量为！_5.1_g_#；(4)4 下的27 ml水的物质的量为！_1.5_mol_#；(5)已知16 ga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！_106_gmol1_#。例1设na为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()a78 g苯含有c=c双键的数目为nab常温常压下，100 g 17% h2o2水溶液中含氧原子的总数为nac14.9 g kcl与naclo的混合物中含氯元素的质量为7.1 gd1 mol硝基(no2)与na个二氧化氮(no2)分子所含的电子数目相等答题送检来自阅卷名师报告错误致错原因扣分a误认为苯()含碳碳双键2b忽视了h2o2水溶液中水所含有的氧原子2解析 苯分子中不含c=c双键，a项错误；100 g 17% h2o2水溶液中n(h2o2)0.5 mol，h2o2分子中含有的氧原子的数目为0.52nana，溶液中的水还含有一部分氧原子，其总数大于na，b项错误。答案 cd1设na为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(a)a1.6 g由氧气和臭氧组成的混合物中含有氧原子的数目为0.1nab0.1 mol 丙烯酸中含有双键的数目为0.1nac标准状况下，11.2 l苯中含有分子的数目为0.5nad在过氧化钠与水的反应中，每生成0.1 mol 氧气，转移电子的数目为0.4na解析 1.6 g o2和o3的混合物中氧原子质量为1.6 g，物质的量是0.1 mol，a项正确；丙烯酸(ch2=chcooh)中含有0.1 mol丙烯酸含有0.2 mol双键，b项错误；标准状况下，苯不是气体，c项错误；2na2o22h2o=4naoho2，反应中过氧化钠既是氧化剂又是还原剂，每生成1 mol氧气，转移2 mol电子，d项错误。最简式相同的物质组成的混合物计算原子总数时，不用考虑各混合物的占比，n(最简式)na。如甲醛和冰醋酸的最简式都为ch2o，常温常压下，3.0 g甲醛和冰醋酸的混合物中含有的n(ch2o)为0.1na，含有的原子总数为0.4na。类似的例子还有计算一定质量的o2和o3、乙烯和环丙烷、no2和n2o4的原子数目等。1判断正误，正确的划“”，错误的划“”。(1)(2016全国卷乙)14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2na。()(2)18 g d2o和18 g h2o中含有的质子数均为10na。()(3)60 g丙醇中存在的共价键总数为10na。()考点二气体摩尔体积阿伏加德罗定律1影响物质体积的因素2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_#，单位为！_l/mol(或lmol1)_#。(2)标准状况下的气体摩尔体积：在标准状况(指温度为！_0_#，压强为！_101_kpa_#)下约为！_22.4_lmol1_#。(3)计算公式：气体摩尔体积vm、气体体积v和物质的量n之间的关系：！_vm_#。(4)影响因素：气体摩尔体积的数值决定于气体所处的！_温度_#和！_压强_#。3阿伏加德罗定律及推论(1)内容即“三同”(t、p、v)“一同”(n)。(2)适用范围：单一气体或相互不反应的！_混合气体_#。(3)阿伏加德罗定律的推论以下用到的符号：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，t为热力学温度。前提条件结论公式语言叙述t、p相同同温同压下，气体的！_体积之比_#等于其物质的量之比t、p相同同温同压下，两气体的！_密度之比_#等于其摩尔质量(或相对分子质量)之比t、v相同同温同体积下，两气体的！_压强之比_#等于其物质的量之比(1)气体的体积受温度和压强影响，和分子微粒的大小无关。(2)使用vm22.4 lmol1时，需注意以下三个方面：一个条件：标准状况(0 ，101 kpa)。一个对象：只限于气体，可以是单一气体，也可以是相互不反应的混合气体。水、苯、so3、hf、ccl4、己烷、cs2、chcl3、br2、乙醇等物质在标准状况下不是气体。两个数据：“1 mol ”“约22.4 l”。1判断正误，正确的划“”，错误的划“”。(1)(2017全国卷)2.24 l (标准状况)苯在o2中完全燃烧，得到0.6na个co2分子。()(2)(2016四川卷)标准状况下，5.6 l co2气体中含有的氧原子数为0.5na。()(3)标准状况下，22.4 l n2和h2的混合气体中含有na个原子。()(4)标准状况下，11.2 l苯中含有的分子的数目为0.5na。()(5)常温常压下，22.4 l氯气与足量镁粉充分反应，转移的电子数为2na。()(6)常温常压下，2.24 l co和co2的混合气体中含有的碳原子的数目为0.1na。()2设阿伏加德罗常数的值为na，标准状况下，m g o2和n2的混合气体中含有b个分子，则n g该混合气体在相同状况下所占的体积(l)应是(a)abcd一阿伏加德罗定律及其推论的应用1求物质的摩尔质量(相对分子质量)：同温同压下，气体a的密度 (a)与气体b的密度 (b)之比称为气体a对气体b的相对密度，即d(a)/(b)mr(a)/mr(b)。根据气体的相对密度求：m2dm1。2确定气体的分子组成：根据阿伏加德罗定律，由气体的体积比推导出气体的分子个数比，再根据质量守恒定律确定化学式。对于混合气体，在运用阿伏加德罗定律及其推论进行压强或体积等的大小比较时，需注意以下三个问题：(1)气体混合后是否发生了化学反应。 (2)反应后物质的状态是否均为气态。(3)反应前后气体的总物质的量是否变化。例如：一氧化氮与氧气混合，迅速化合成二氧化氮(2noo2=2no2)，反应后气体的总物质的量小于no与o2两种气体的物质的量之和；氨气与氯化氢等体积混合，恰好生成固体氯化铵，反应后气体的物质的量为0。例1常温常压下，两个容积相同的烧瓶中分别盛满x和y两种气体，打开开关a，使两烧瓶内的气体相通，最后容器内的压强由大到小的顺序排列正确的是(c)编号气体xhinh3h2no气体ycl2hclcl2o2abcd解析 同温同体积下，气体的压强之比等于物质的量之比。设起始状态下，每个烧瓶中气体的物质的量为a mol。中cl22hi=2hcli2，常温下，碘呈固态，充分反应后，气体的物质的量为1.5a mol；中nh3hcl=nh4cl，反应后无气体；中不反应(光照或点燃条件下才反应)；中发生反应2noo2=2no2，2no2n2o4，反应后气体的物质的量介于a mol与1.5a mol之间，故c项正确。二求气体的摩尔质量的六种方法1定义法：mr。2阿伏加德罗常数法：mm(一个原子或分子)na。3摩尔质量法：m。4标准状况下密度法：已知标准状况下气体的密度为，则m22.4 lmol1。5相对密度法：已知在同t、p下气体a对气体b的相对密度为d，由d，得m(a)m(b)d。6体积分数法：混合气体的平均摩尔质量m(a)x(a)m(b)x(b)m(a)(a)m(b)(b)。式中，x(a)、x(b)为气体a、b的物质的量分数，(a)、(b)为气体a、b的体积分数。如：(空气)m(n2)(n2)m(o2)(o2)m(co2)(co2)2878%3221%441%29(视空气中除n2、o2外的成分为co2)。例2在一定条件下，mgnh4hco3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！_ mol_#。nh4hco3的摩尔质量为！_6d_gmol1_#(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 gl1，则混合气体的平均摩尔质量为！_22.4_gmol1_#。(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！_17a%44b%18c%_#。解析 (1)nh4hco3nh3h2oco2，。依题意有d，则2d，所以m(nh4hco3)6d gmol1。混合气体的n(混)3 mol。(2)标v标22.4 gmol1。(3)m(nh3)(nh3)m(co2)(co2)m(h2o)(h2o)17a%44b%18c%。例1设na为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()a2.0 g ho与d2o的混合物中所含中子数为nab常温常压下，4.4 g乙醛所含键的数目为0.7nac标准状况下，5.6 l co2与足量na2o2反应转移的电子数为0.5nad50 ml 12 mol/l盐酸与足量mno2共热，转移的电子数为0.3na答题送检来自阅卷名师报告错误致错原因扣分b不熟悉乙醛(ch3cho)分子中的化学键类型6c不清楚co2与na2o2反应转移的电子的数目6d不知浓盐酸与mno2的反应不彻底6解析 a项，ho与d2o的相对分子质量都为20，所含中子数为10，故2.0 g ho与d2o都为0.1 mol ，所含中子数为na；b项，常温常压下，4.4 g乙醛即0.1 mol ，所含键的数目为0.6na；c项，co21/2o2e，0.25 mol co2参与反应时转移的电子数为0.25na；d项，随反应进行浓盐酸变成稀盐酸，不再与mno2反应。答案 a1设na为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(b)a标准状况下，33.6 l氟化氢中含有氟原子的数目为1.5nab常温常压下，7.0 g乙烯与丙烯的混合物中含有氢原子的数目为nac50 ml 18.4 mol/l浓硫酸与足量铜微热反应，生成so2分子的数目为0.46nad某密闭容器中盛有0.1 mol n2和0.3 mol h2，在一定条件下充分反应，转移的电子数目为0.6na解析 氟化氢在标准状况下呈液态，a项错误；乙烯和丙烯的最简式均为ch2, 7.0 g ch2的物质的量为0.5 mol，所含氢原子的数目为na，b项正确；结合化学方程式：cu2h2so4(浓)cuso4so22h2o,50 ml 18.4 mol/l硫酸(含0.92 mol h2so4)全部参与反应时生成0.46 mol so2，但实际上随着反应的进行，浓硫酸逐渐变稀，反应停止，h2so4未全部反应，c项错误；n2和h2的反应属于可逆反应，0.1 mol n2未反应完，转移的电子数目小于0.6na，d项错误。1(2017全国卷)阿伏加德罗常数的值为na。下列说法正确的是(d)a1 l 0.1 moll1 nh4cl溶液中，nh的数量为0.1nab2.4 g mg与h2so4完全反应，转移的电子数为0.1nac标准状况下，2.24 l n2和o2的混合气体中分子数为0.2nad0.1 mol h2和0.1 mol i2于密闭容器中充分反应后，其分子总数为0.2na解析 1 l 0.1 moll1的nh4cl溶液中含有溶质nh4cl的物质的量为0.1 mol，由于nh部分水解，溶液中含有的nh的物质的量小于0.1 mol，则nh的数量小于0.1na，a项错误；2.4 g mg的物质的量为0.1 mol，与h2so4反应生成mgso4和h2，转移的电子数为0.2na，b项错误；标准状况下，氮气与氧气不反应，所以2.24 l n2和o2的混合气体的物质的量为0.1 mol，所含分子数为0.1na，c项错误；碘与氢气反应的化学方程式为h2(g)i2(g)2hi(g)，由化学方程式可知，反应前后混合气体的总物质的量不变，反应前混合气体的总物质的量为0.2 mol，所以反应后混合气体的总物质的量还是0.2 mol，其分子总数为0.2na，d项正确。2(2016海南卷)利用太阳能分解制氢，若光解0.02 mol 水，下列说法正确的是(d)a可生成h2的质量为0.02 gb可生成氢的原子数为2.4081023个c可生成h2的体积为0.224 l(标准状况)d生成h2的量理论上等于0.04 mol na与水反应产生h2的量解析 根据方程式：2h2o=2h2o2，光解0.02 mol水，可产生0.02 mol h2和0.01 mol o2，生成氢的原子数为2.4081022个，a、b项错误；生成标准状况下h2的体积为0.448 l，c项错误；0.04 mol na与水反应产生0.02 mol h2，d项正确。3(2016上海卷节选)(1)co2通入氨水生成nh4hco3，nh4hco3很容易分解。2.00 mol nh4hco3完全分解，分解产物经干燥后的体积为！_89.6_#l(标准状况)。(2)半水煤气是工业合成氨的原料气，其主要成分是h2、co、co2、n2和h2o(g)。半水煤气经过下列步骤转化为合成氨的原料。半水煤气在铜催化下实现co变换：coh2oco2h2。若半水煤气中v(h2)：v(co)：v(n2)38：28：22，经co变换后的气体中：v(h2)：v(n2)！_31_#。解析 (1)碳酸氢铵分解产生氨气、水、二氧化碳，干燥后只有氨气和二氧化碳，则2 mol碳酸氢铵分解可得2 mol氨气、2 mol二氧化碳，故在标准状况下体积为4 mol22.4 l/mol89.6 l。(2)根据反应的方程式可知28 mol co反应可得氢气为28 mol，则氢气与氮气的体积比为(3828)2231。课时达标第1讲1下列两种气体的分子数一定相等的是(a)a质量相等、密度不同的n2和c2h4b体积相等的co和n2c等温、等体积的o2和n2d等压、等体积的n2和ch42下列叙述正确的是(d)a氢氧化钠的摩尔质量是40 gb1 mol naoh的质量是40 g/molc1 g h2和1 g n2所含分子数相等d阿伏加德罗常数个钠原子的质量是23 g3(2018海口月考)物质的量相等的a、b两种气体，下列说法中错误的是(b)a分子数目一定相等b体积一定相等c质量不一定相等d分子中的原子数目可能相等4下列各组物质中，分子数相同的是(b)a2 l so2和2 l co2b9 g水和标准状况下11.2 l co2c标准状况下1 mol o2和22.4 l水d0.1 mol h2和2.24 l hcl解析 a项，未注明温度和压强是否相同，无法判断，错误；b项，两种物质均为0.5 mol，分子数均为3.011023个，正确；c项，水在标准状况下为非气体，错误；d项，未注明标准状况，错误。5标准状况下有：6.72 l ch4、3.011023个hcl、10.8 g h2o、0.7 mol nh3。下列对这四种气体的大小关系表示不正确的是(a)a体积：b分子数：c氢原子数：d质量：解析 标准状况下，6.72 l甲烷的物质的量是0.3 mol，质量是4.8 g，其中氢原子的物质的量是1.2 mol；标准状况下，3.011023个hcl的物质的量是0.5 mol，质量是18.25 g，其中氢原子的物质的量是0.5 mol；10.8 g h2o的物质的量是0.6 mol，其中氢原子的物质的量是1.2 mol；0.7 mol nh3的质量是11.9 g，其中氢原子的物质的量是2.1 mol。标准状况下，水是液态，则根据阿伏加德罗定律可知，体积是，故a项不正确。6如图所示装置，密闭容器内分别充入空气和h2、o2的混合气体在可移动的活塞两边，在标准状况下若将h2、o2的混合气体点燃引爆，活塞先左弹，恢复原温度后，活塞右滑停留于容器的中央，则原来h2、o2的体积比最接近于(a)a72b54c35d27解析 设空气含1 mol气体，混合气体为3 mol。恢复原温度后，活塞右滑停留于容器的中央，说明左右两侧气体的物质的量相等，都是1 mol。如果最后是h2剩余1 mol，则根据反应2h2o22h2o可知，反应比例是21，所以另外2 mol里面h2占了2/3，则氢气是4/3 mol，o2是2/3 mol，因此h2总的物质的量是7/3 mol，所以h2、o2的体积比是72；如果是o2剩余，则o2总的物质的量是1 mol2/3 mol5/3 mol，h2是4/3 mol，所以h2、o