第二章 第5讲 物质的量 气体摩尔体积（原卷版）

第二章化学计量与简单计算第5讲物质的量气体摩尔体积【高考考向预测】近三年高考物质的量与气体摩尔体积为化学必考基础考点，选填题型高频考查，核心围绕物质的量基本计算、微粒数目判断、气体摩尔体积适用条件、阿伏伽德罗定律及推论应用，常结合物质结构、氧化还原反应、电解质电离综合设题；预测2027年依旧稳定考查，命题更侧重限定状态与反应情境下的数值判断，强化非标况气体判断、可逆反应与盐类水解带来的微粒数目偏差考查，侧重公式灵活换算与常见易错陷阱辨析，注重运算严谨性与概念精准把控。【核心梳理●明考点】考点一物质的量摩尔质量1.物质的量(1)概念：表示含有一定数目粒子的集合体的物理量。(2)单位：摩尔(mol)。(3)阿伏加德罗常数：指1mol任何粒子的粒子数，符号为NA，通常用6.02×1023mol-1表示。(4)公式：n=NN2.摩尔质量(1)概念：单位物质的量的物质所具有的质量。(2)单位：g·mol-1(或g/mol)。(3)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(或原子)质量。(4)公式：M=mn1.1mol任何物质都含有约6.02×1023个原子()2.H2O的摩尔质量与它的相对分子质量相等()3.1molSO42−的质量为96g·mol-1(4.2mol水的摩尔质量是1mol水的摩尔质量的2倍()5.17g—OH与17gOH-所含电子数均为10NA()6.相同质量的CO与N2所含分子数、原子数均相同()质量、物质的量与微粒数目之间的换算1.CO2的减排已经引起国际社会的广泛关注,我国科学家实现了CO2高选择性、高稳定性加氢合成甲醇(CH3OH)。设NA为阿伏加德罗常数的值。(1)CH3OH的摩尔质量为g·mol-1。

(2)0.2molH2O中所含原子的数目为,所含质子数为。

(3)g水中所含氢原子的数目与1molCH3OH所含氢原子数相同。

(4)含0.1NA个O原子的CO2中所含电子数为。

2.顺铂[化学名称为顺二氯二氨合铂(Ⅱ),化学式为PtCl2(NH3)2,相对分子质量为300]一片顺铂药片所含顺铂的质量为0.3mg,那么:(1)一片顺铂药片中顺铂的物质的量是。

(2)一片顺铂药片中顺铂所含氮原子的物质的量和个数各是多少、。

3.12.4gNa2R含Na+0.4mol,则Na2R的摩尔质量为,R的相对原子质量为。含R的质量为1.6g的Na2R,其物质的量为。

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(或电子)的物质的量=分子(或特定组合)的物质的量×1个分子(或特定组合)中所含这种原子(或电子)的个数。如：第3题中，Na0.35CoO2·1.3H2O是一个整体，计算对象氧原子、氢原子为部分，它们的关系为Na0.35CoO2·1.3H2O~3.3O~2.6H。考点二气体摩尔体积阿伏加德罗定律1.气体摩尔体积(1)概念：单位物质的量的气体所占的体积。(2)常用单位：L·mol-1(或L/mol)和m3·mol-1(或m3/mol)。(3)特例：标准状况下的气体摩尔体积约为22.4L·mol-1。(4)公式：Vm=Vn2.阿伏加德罗定律(1)阿伏加德罗定律：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同温、同压下气体的体积之比等于分子数之比：V1∶V2=N1∶N2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∶n21.标准状况下，11.2LSO3中含有的原子数为2NA()2.22gCO2气体的体积为11.2L()3.同温同压下，ρ(H2)<ρ(O2)()4.同温、同体积的条件下，等质量的SO2和O2的压强之比为2∶1()5.标准状况下，11.2LO2和H2的混合气体所含分子数约为3.01×1023()一、n=NNA=mM1.(1)标准状况下，16gO2与14gN2的混合气体所占的体积是。(2)标准状况下，4.8g甲烷(CH4)所占的体积为L，它与标准状况下L硫化氢(H2S)含有相同数目的氢原子。(3)9.03×1023个NH3含mol氢原子，mol质子，在标准状况下的体积约为L。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.同温同压下，mgNH4HCO3(s)完全分解生成NH3(g)、CO2(g)、H2O(g)。按要求填空。(1)若所得混合气体的密度是H2的d倍，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)若所得混合气体的密度折合成标准状况为ρg·L-1，则混合气体的平均摩尔质量为。(3)在该条件下，所得NH3(g)、CO2(g)、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。3.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-1，则气体A的相对分子质量为，可能是________(填化学式)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·L-1(结果保留小数点后2位)。②混合气体的平均摩尔质量是g·mol-1。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)：M=mn(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)：M=NA(3)根据标准状况下气体的密度ρ：M=ρ×22.4L·mol-1。(4)根据气体的相对密度(D=ρ1ρ2)：M(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%……，a%、b%、c%……指混合气体中各成分的物质的量分数(或体积分数)。三、阿伏加德罗定律应用4.向三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体。(1)同温、同压、同体积时，三种气体的密度ρ(Ne)、ρ(H2)、ρ(O2)由大到小依次是。(2)温度、密度相同时，三种气体的压强p(Ne)、p(H2)、p(O2)由大到小依次是。(3)质量、温度、压强均相同时，三种气体的体积V(Ne)、V(H2)、V(O2)由大到小依次是。(4)温度、压强、体积均相同时，三种气体的质量m(Ne)、m(H2)、m(O2)由大到小依次是。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。【限时训练】（45分钟）(1~8题，每小题4分)1.“物质的量”是国际单位制中的一个基本物理量，下列有关说法正确的是()A.2gH2含有1mol氢分子B.2mol氧气的摩尔质量为64g·mol-1C.1mol任何物质都含有6.02×1023个分子D.质量相等的CO和CO2的物质的量之比为2∶32.下列物质中，与0.3molH2O含有相同氢原子数的物质是()A.18.9gHNO3B.0.1molNH4HSO4C.3.612×1023个HCl分子D.4.48LCH4(标准状况)3.已知标准状况下：①6.72LNH3；②1.204×1023个H2S分子；③5.6gCH4；④0.5molHCl。下列关系正确的是()A.体积大小：④>③>①>②B.原子数目：③>①>②>④C.密度大小：④>②>③>①D.质量大小：④>③>②>①4.(2025·黄山一模)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是()A.标准状况下，2.24L三氧化硫中所含原子数目为0.4NAB.100g溶质质量分数为17%的H2O2溶液中极性键数目为NAC.常温常压下，8.4g碳酸氢钠中所含离子数目为0.3NAD.标准状况下，20gD2O中所含质子数目和中子数目均为10NA5.某硫原子的质量是ag，12C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12ab②mg该硫原子的物质的量为maNAmol③该硫原子的摩尔质量是aNAgA.①③ B.②④ C.①② D.②③6.在同温同压下的两个容积相同的容器中，一个盛有HCl气体，另一个盛有H2和Cl2的混合气体，两容器内的气体一定具有相同的()A.原子数 B.密度C.质量 D.摩尔质量7.下列说法正确的是()A.同温同压下质量相同的O2和O3的原子数之比是2∶3B.5.6gCO和22.4LCO2含有的碳原子数一定相等C.20℃，1×105Pa时，相同体积的O2和CO2具有相同的分子数D.当1mol气态物质的体积为22.4L时，该气体一定处于标准状况8.室温下某容积固定的密闭容器由可移动的活塞隔成甲、乙两室，向甲中充入一定量的H2、Cl2混合气体，乙中充入16gCH4气体，此时活塞位置如图。下列有关说法正确的是()A.该图表明，甲室的压强是乙室的2倍，气体分子数量也是乙室的2倍B.甲室中H2、Cl2的总质量不能确定，但总的物质的量一定是2molC.将甲室的混合气体充分反应，恢复至室温，最终活塞停留的位置应是刻度3处D.若甲室混合气体密度是同温同压时H2密度的30倍，则甲室通入的气体是32g9.(12分)C、N、O、S、H、Al都是中学化学中常见的元素。按要求完成下列填空。(1)0.5molH2SO4分子的质量为；0.1NA个Al2(SO4)3所含SO42−的物质的量为(2)等物质的量的NH3和N2两种气体，所含原子数之比为，等质量的NH3和N2物质的量之比为。