2023-2024届一轮复习人教版（2019） 第6讲 物质的量 气体摩尔体积 学案

第6讲物质的量气体摩尔体积

［复习目标］L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。2.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

■归纳整合

1.物质的量

(1)概念：表示含有一定数目粒壬的集合体。

(2)符号为，?，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。

(4)阿伏加德罗常数：指ImoI任何粒子的粒子数，符号为NA,2VΛ≈6.O2×IO23mol-'»

N"N

(5)公式："=瓦或N=n∙N*或NA=7

2.摩尔质量

「概念：单位物质的量的物质所具有的质量

*■单位：g∙moL(或g/mol)

摩尔质

-数值：当粒子的摩尔质量以时到二为单

量(M)

位时，在数值上等于该粒子的相对

分子(或原子)质量

-公式："=翟或m=n∙M或M=今

M------2

正易错辨析

1.物质的量是表示微粒数目多少的物理量()

2.2molJhO的摩尔质量是ImOlH2。的摩尔质量的2倍()

3.1mol。2的质量与它的相对分子质量相等()

4.12g∣2c中所含碳原子的数目约为6.02X1023()

5.ImOloH-的质量为17g∙moL()

答案1.×2.×3.×4.√5.×

■专项突破关键能力

质量、物质的量与微粒数目之间的换算

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∙6g“可燃

冰”(CH4∙xH2O)的物质的量与6.02XlO21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O

答案160g∙moP8

2.最近材料科学家研究发现了首例带结晶水的晶体在5K下呈现超导性。据报道，该晶体的

化学式为Na0∙35Coθ2∙l∙3H2θ°若用NA表示阿伏加德罗常数的值，试计算12.2g该晶体中含

氧原子数约为,氢原子的物质的量约为molO

答案0.33NA0.26

■练后反思

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Xi个

分子(或特定组合)中所含这种原子(电子)的个数。如：第2题中，Nao∙35Coθ2∙L3H2θ是一个整

体，计算对象氧原子、氢原子为部分,它们的关系为Na0∙35Coθ2∙L3H2θ〜3.30〜2.6H。

考点二气体摩尔体积阿伏加德罗定律

■归纳整合

1.气体摩尔体积

「概念：一定温度和压强下，单位物质的

量的气体所占的体积

气体摩尔-常用单位：L∙moL(或L∕mol)

体积亿)一

-特例：标准状况下的气体摩尔体积约为

22.4L∙moL

-公式：匕l=∙或V="Wnl或

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：Vi:VZ=NT:M

同温、同压下

气体的摩尔质量之比等于密度之比：Ml:M>=l)∣：g

同温、同体积下气体的压强之比等于物质的量之比：0：P2="

IZ易错辨析

1.22gCO2气体的体积为11.2L()

2.标准状况下，11.2LSo3中含有的原子数为2M()

3.同温、同体积的条件下，等质量的SCh和。2的压强之比为2：1()

4.标准状况下，11.2Lo2和H2的混合气体所含分子数约为3.01X1()23()

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.X

■专项突破关键能力

'"=《=令=看关系的应用

1.有以下四种物质：①标准状况下，11.2L二氧化碳②8g氢气③1.204X1024个氮气分

子④4℃时18mL水S=Ig∙c∏Γ3)°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②②③③

■练后反思■------------------------------------------------------------------------

以物质的量为中心计算的思维流程

二、相对分子质量的计算

2.按要求解答下列问题。

(1)已知标准状况下，气体A的密度为2.857g∙l∕∣,则气体A的相对分子质量为,

可能是气体。

(2)CO和CO2的混合气体18g,完全燃烧后测得CO2的体积为11.2L(标准状况)，则

①混合气体在标准状况下的密度是g∙L⅛

l

②混合气体的平均摩尔质量是g∙moΓ0

(3)在一定条件下，mgNH4HCO3完全分解生成NH3、CO2,H2O(g),若所得气体对H2的相对

密度为人则该混合气体的平均相对分子质量为，混合气体的物质的量为，

NH4HCO3的摩尔质量为(用含办d的代数式表示)。

l

答案⑴64SO2(2)①1.61②36(3)2"七mol6√g∙moΓ

解析(l)Λ√=ρX22.4L∙moΓl≈64g∙mol10

(2)2CO+O2叁=2CO2,CO的体积与生成CCh的体积相等，故18gCO和CCh的混合气体

的总体积为U.2L,在标准状况下，该混合气体的物质的量为0.5mol,设CO的物质的量为

Xmol,CO2的物质的量为ymol,

仅8x+44y=18

则,解得x=0.25,y=0.25o

IX+y=0.5

①混合气体的密度为∙j⅛^1.61g∙L^'o

②解法一：~M=p∙22AL∙moΓ*=1.61g∙L^lX22.4L∙moΓl«≈36g∙moΓl;

解法二：M=1]-=36g∙moΓl:

224m01

,,

解法三：M=28g∙mol^×50%÷44g∙moΓ'×50%=36g∙mol^o

(3)根据密度之比等于相对分子质量之比，NH3、CO2、％O(g)的平均相对分子质量为2d,由

〃得将n超=劣mol,根据化学方程式NH4HCO3=^=NH3t+CO2↑+H2Ot,NH4HCO3

jγι1vιγjγι

的物质的量为方XQmolmol,所以NH4HCO3的摩尔质量为—g∙mol_1=6Jg∙mol^1

3∕zzo

6d

•归纳总结

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(〃)：M=当

(2)根据一定质量(加)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA)：M=需。

l

(3)根据标准状况下气体的密度"：M=p×22.4L∙moΓo

(4)根据气体的相对密度(£>=%：TT=D.

"2/W2

(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：例=Λ7ιXα%

00

+M2×h∕0+Mi×c%……，"％、b%,c∕0……指混合气体中各成分的物质的量分数(或体积分

数)。

三、阿伏加德罗定律的应用

3.一个密闭容器，中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)，将容器分成两部分，当左侧充入

ImolN2,右侧充入一定量的Ce)时，隔板处于如图位置(保持温度不变)。

41

55

按要求回答问题。

(1)N2与CO的分子数之比为O

(2)右侧通入的CO的物质的量为。

(3)若改变右侧Co的充入量而使隔板处于容器正中间，保持温度不变，应再充入CO的物质

的量为。

答案(1)4：1(2)0.25moɪ(3)0.75mol

解析(3)隔板处于正中间位置，此时"(CO)=〃(N2),所以再充入Co的物质的量为ImOl一

0.25mol=0.75mol。

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。

⑶同温下，体积相同的两容器分别充入2gY气体和1gZ气体，则压强P(Y)：p(Z)=

答案(I)Z(2)X(3)4：1

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

2S

jo(3)p(z)~is~M(Y)xIg-lo

M(Z)

■方法技巧

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。

课时精练

1.中国药学家屠呦呦因发现青蒿素荣获了诺贝尔奖。青蒿素的分子式为C15H22O5O下列说

法正确的是()

A.青蒿素的摩尔质量为282g∙mo□

B.青蒿素中C、H、O的质量之比为15：22：5

C.1mol青蒿素的体积为22.4L

D.Imol青蒿素中含IlmolH2

答案A

2.下列物质中，与0.3molHzO含有相同氢原子数的物质是()

A.18.9gHNO3

B.0.1molNH4HSO4

C.3.612X1()23个HCl分子

D.4.48LCH4(标准状况)

答案C

3.某硫原子的质量是“gMc原子的质量是bg,若NA表示阿伏加德罗常数的值，则下列说

法正确的是（）

①该硫原子的相对原子质量为牛②，"g该硫原子的物质的量为嘉-mol③该硫原子的摩

UCIIVA

尔质量是HVAg④ag该硫原子所含的电子数为16NA

A.①③B.②④C.①②D.②③

答案C

解析该硫原子的相对原子质量为产=①对；该硫原子的摩尔质量M（S）="gXMmoir

之g

_Vfiatγj

1

=aN∖g∙mol-,③错；相g该硫原子的物质的量以S）=-^----1-ι=^77^mol,②对；Qg硫

CILN∖g∙moι々VA

原子即1个硫原子，其所含电子数为16个，④错。

4.设NA为阿伏加德罗常数的值，如果ag某气态双原子分子的分子数为p,则bg该气体在

标准状况下的体积ML）是（）

22.4即22.4即

ʌ-WVAB∙pNA

22ANAb22.4Pb

c∙aΥ∙“NA

答案D

解析ag气态双原子分子的物质的量为9mol,摩尔质量为=¥4g∙moll,所以。g

ʌ"P

气体在标准状况下的体积为Zbg-X22.4L∙mol-∣=a⅛也Lo

QNZ-QZVA

丁g∙mol11

5.据央视新闻报道，在政府工作报告中指出，建设一批光网城市，推进5万个行政村通光纤,

让更多城乡居民享受数字化生活。光缆的主要成分为SiO2。下列叙述正确的是（）

A.6g光缆由0.1molSiCh分子构成

B.标准状况下，15gSiCh的体积为5.6L

C.SiO2中Si与O的质量之比为7:8

D.相同质量的SiCh和CCh中含有的氧原子数相同

答案C

解析光缆中的二氧化硅是由原子直接构成的，不含分子，A项错误；标准状况下SiCh为固

体，B项错误；SiCh中Si与O的质量之比为28：32=7：8,C项正确：SiCh和CCh的摩尔

质量不同，D项错误。

6.在150°C时碳酸铉受热可完全分解，则其完全分解后所产生的气态混合物的密度是相同条

件下氢气密度的（）

A.96倍B.48倍C.12倍D.32倍

答案C

1ς∩4C

解析150℃时碳酸铁受热完全分解的化学方程式为(NH。2CO3-2NH3t+H2Ot+

CO2tO根据质量守恒定律，反应前1mol即96g碳酸铁受热完全分解，则反应后所生成混

合气体的质量应为96g。所以，反应后生成的混合气体的摩尔质量M(混)=彳需=黑去=

24g-moΓ',根据同温同压下，气体密度之比等于摩尔质量之比，则有喏I=整察=M=I2。

7.如图表示IgO2与IgX气体在相同容积的密闭容器中压强(P)与温度(T)的关系，则X气体

可能是()

C.CO2D.NO

答案C

解析由图可知，相同温度时，P(O2)>p(X),在同质量、同体积条件下，气体相对分子质量

与压强成反比，即相对分子质量越大，压强越小，题给选项只有CCh的相对分子质量大于

O2,故C正确。

8.一定温度和压强下，用〃7g的CH4、CO2、。2、SO?四种气体分别吹出四个体积大小不同

的气球。下列说法正确的是()

ðoO6

①②③④

A.气球②中装的是

B.气球①和气球③中气体分子数相等

C.气球①和气球④中气体物质的量之比为4：1

D.气球③和气球④中气体密度之比为2：I

答案D

解析根据阿伏加德罗定律的推论：同温同压下，同质量气体的体积与其摩尔质量成反比。

四种气体的摩尔质量的大小关系为Λ∕(SO2)>Λ√(CO2)>M(O2)>M(CH4),所以气球①②③④中的

气体分别为SO2、CO2、O2SCH4,A错误；同质量的气体，分子数之比等于其物质的量之比，

也等于其摩尔质量的反比，气球①和气球③中气体分子数不相等，气球①和气球④中气体物

质的量之比为1：4,B、C错误；同温同压下，气体的密度与其摩尔质量成正比，气球③和

气球④中气体密度之比为2：1,D正确。

9.（2023•青岛质检）下列判断正确的是（）

A.同温、同压下，相同体积的氮气和氯气所含的原子数相等

B.标准状况下，5.6L以任意比例混合的氯气和氧气所含的原子数为0.5NA

C.1mol氯气和足量NaOH溶液反应转移的电子数为2NA

D.常温、常压下，22.4L的NO2和CO2混合气体含有2必个O原子

答案B

解析同温、同压下，相同体积的氮气和氮气的物质的量相同，而鼠气分子为双原子分子，

稀有气体分子为单原子分子，所以二者含有的原子数不相等，A错误；标准状况下5.6L任

意气体的物质的量为六IfL25mol,氯气分子和氧气分子都是双原子分子，所以以

22.4Lmol

任意比例混合的氯气和氧气所含的原子的物质的量为0.5mol,含有的原子数为0.5NA,B正

确；1mol氯气与足量氢氧化钠溶液反应生成1mol氯化钠和1mol次氯酸钠，转移1mol电

子，转移的电子数为NA,C错误：不是标准状况，不能使用22.4L∙moir计算混合气体的物

质的量，D错误。

10∙（2022∙台州模拟）下列有关C2H2和C6H6的叙述错误的是（）

A.二者碳元素的质量分数相同

B.在标准状况下，等体积的两种物质含有的分子数相等

C.等物质的量时，二者质量之比为空普=；

D.等质量时，二者完全燃烧消耗相同状况下的氧气的体积相等

答案B

解析C2H2与C6H6的最简式均为CH,故二者碳元素的质量分数相同，A正确；标准状况下，

C6也为非气体，等体积的两种物质的物质的量不相等，所以含有的分子数也不相等，B错误；

等物质的量时，二者质量之比为吟割=然黑=；，C正确；二者的最简式相同，则等质

量的两种物质完全燃烧消耗相同状况下的氧气的体积相等，D正确。

11.在甲、乙两个体积不同的密闭容器中，分别充入质量相等的co、CO2气体时，两容器的

温度和压强均相同，则下列说法正确的是（）

A.充入的Co分子数比CCh分子数少

B.甲容器的体积比乙容器的体积小

C.CO的摩尔体积比CO2的摩尔体积小

D.甲中CO的密度比乙中CCh的密度小

答案D

解析质量相等的CO和CO2的物质的量之比为11：7,在温度和压强相同时体积之比为

11：7,但摩尔体积相同，气体的摩尔质量之比等于密度之比。

12.现有14.4gCo和Co2的混合气体，在标准状况下所占的体积约为8.96L。将混合气体

依次通过如图装置，最后收集在气球中。下列结论错误的是()

CO和COz

NaoH溶液浓硫酸

A.原混合气体所含碳原子总数为0.8NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)

B.标准状况下，气球中收集到的气体体积为4.48L

C.NaOH溶液增重8.8g

D.原混合气体中Co和CO2的体积比为1：1

答案A

13.I.现有巾g某气体(双原子分子)，其摩尔质量为Mg∙mol-,若阿伏加德罗常数的值用

NA表示,则：

⑴该气体的物质的量为molo

(2)该气体所含原子总数为o

(3)该气体在标准状况下的体积为L0

【臭氧层是地球生命的保护层，臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放

电管来制取臭氧：302=203,将8L氧气通过放电管后，恢复到原状况，得到气体6.5L,

其中臭氧为L»

答案I.⑴京⑵瞥⑶皆II.3

14.如图所示，一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a和b分成甲、乙两室。标准状况下,

在乙室中充入0.6molHCl,甲室中充入NH3、氏的混合气体，静止时隔板位置如图。已知甲、

乙两室中气体的质量之差为10.9go

NH31H2

2345678

(1)甲室中气体的物质的量为moL

(2)甲室中气体的质量为go

⑶甲室中NH3、出的平均相对分子质量为。

⑷经过查资料知道HCl+NH3=NH4CKNH4CI常温下是固体)，如果将隔板a去掉，当HCl

与NH3完全反应后，隔板b将静置于刻度“”处(填数字)。

答案(1)1(2)11(3)11(4)2

解析(1)同温同压下，气体的物质的量之比等于其体积之比，由图可知甲室中气体的物质的

C,5×0.6mol、口.，，，，Y田，.

量为----z------=1molo(2)乙室中HCl气体的质量为0.6molX36.5g∙mol∣=21.9g,则甲第

中气体的质量为21.9g—10.9g=llg。(3)甲室中气体的物质的量为ImO1,质量为Ilg,平

均摩尔质量为下得=11g∙moΓl,则甲室中NH3、H2的平均相对分子质量为11。(4)设甲室中

氨气的物质的量为X,氢气的物质的量为y,根据其物质的量、质量列方程组为x+y=1mol,

17g∙moΓ'×x÷2g∙moΓ'Xy=11g,可得X=O.6mol、y=0.4mol;如果将隔板a去掉，0.6mol

HCI与0.6molNH3恰好完全反应生成氯化铁固体，剩余H2的物质的量为0.4mol,同温同压

下，气体的体积之比等于其物质的量之比，所以隔板b将会左移至刻度“2”处。

15.某中学有甲、乙两个探究性学习小组，他们拟用小颗粒的铝铜合金与足量的稀硫酸反应

测定通常状况(约20℃,1.01XIO5Pa)下的气体摩尔体积(%)。

I.甲组同学拟设计如图1所示