第一节 物质的量 气体摩尔体积（考点考法剖析）-【高考引领教学】高考化学一轮针对性复习方案（全国通用）

第一节　物质的量　气体摩尔体积

【必备知识要求】

【关键能力及高考要求】

【学科核心素养解析】

必备知识点1 物质的量　摩尔质量

1．物质的量

(1)含义：物质的量是一个物理量，表示含有一定数目粒子的集合体，符号为n，单位为。

(2)描述对象：微观粒子及特定组合，微观粒子如分子、原子、离子、原子团、电子、质子、中子等。

(3)标准：1 mol粒子集合体所含的粒子数与0.012 kg 12C中所含的C原子个数相同，即含有6.02×1023个粒子的任何粒子集合体称为1 mol。

(4)物质的量的规范表示方法：

2．阿伏加德罗常数

(1)概念：1 mol任何粒子的粒子数，符号为NA。

(2)表示：NA＝6.02×1023_mol－1。

(3)关系：物质的量、粒子数(N)与阿伏加德罗常数之间的关系为n＝。

3．摩尔质量

(1)概念：单位物质的量的物质所具有的质量，符号为，单位为。

(2)数值：以 g·mol－1为单位时，任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的相对分子(原子)质量。

(3)关系：物质的量、质量与摩尔质量之间的关系为n＝。

【知识理解提点】

1.物质的量只能衡量微观粒子，必须指明具体粒子的种类或化学式，故摩尔后面应为确切的微粒名称；如1 mol氢(不确切)和1 mol大米(宏观物质)皆为错误说法。

2.物质的量是物理量，摩尔是物质的量的单位，不是物理量。

3.6.02×1023是个纯数值，没有任何物理意义，而阿伏加德罗常数(NA)是指1 mol任何微粒所含的粒子数，它与0.012 kg12C所含的碳原子数相同，数值约为6.02×1023。NA的单位：mol-1

4.物质的量是计量微观粒子“集体”的物理量，只适用于微观粒子(即分子、原子、离子、质子、中子、电子等)，不适用于宏观物质。

5.摩尔质量、相对原子(或分子)质量的含义不同，不是同一个物理量。二者单位也不同，摩尔质量的单位是g·mol－1或kg·mol－1，相对原子(或分子)质量的单位为1，当摩尔质量以g·mol－1为单位时，二者在数值上相等。

6.对具体的物质，其摩尔质量是确定的，不随物质的量的多少而变化，也不随物质的聚集状态而变化。

【惑点辨析】判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。

1.1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子。(　　)

2.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一,表示含有一定数目粒子的集合体。(　　)

3.1 mol CH4中含有1 mol碳和4 mol氢。(　　)

4.氦气的摩尔质量(单位g·mol-1)在数值上等于它的相对原子质量。(　　)

5.2 mol CO2的摩尔质量为44 g。(　　)

6.18 g D2O和18 g H2O中含有的分子数均为NA。(　　)

【夯基例析·跟踪演练】

【基础例析】  已知质量和摩尔质量计算（比较）物质的量或微粒数，已知物质的量比较微粒数　

例1、(2018·全国卷Ⅲ)下列叙述正确的是(　　)

A．24 g镁与27 g铝含有相同的质子数

B．等质量的氧气和臭氧，电子数相同

C．1 mol重水与1 mol水中，中子数比为2∶1

D．1 mol乙烷和1 mol乙烯，化学键数目相同

【跟踪演练】

1.下列有关叙述正确的是（）

A．1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子

B．硫酸的摩尔质量为98 g

C．2 mol H2O是1 mol H2O摩尔质量的2倍

D．摩尔是物质的量的单位

必备知识点2 气体摩尔体积　阿伏加德罗定律及推论

1．影响物质体积的因素

2．气体摩尔体积

(1)概念：同温同压下，单位物质的量的气体所占的体积，符号为Vm，单位为 L/mol(或L·mol－1)。

(2)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。

(3)数值：标准状况下(0 ℃，101 kPa)，Vm＝22.4_L·mol－1。常温常压下，Vm＝24.5_L·mol－1

(4)关系：同温同压下，物质的量、气体体积(V)与气体摩尔体积之间的关系为n＝。

3．阿伏加德罗定律及其推论

(1)阿伏加德罗定律

即“三同”(T、p、V) “一同”(N)。

(2)阿伏加德罗定律的推论

4.气体摩尔质量(M)的求算方法

①根据标准状况下气体的密度ρ：M＝ρ×22.4(g·mol－1)；

②根据气体的相对密度(D=）：D=＝，M1=D×M2；

③根据气体的质量(m)和物质的量(n)：M＝；

④根据一定质量(m)的物质中粒子数目(N)和阿伏加德罗常数(NA)：M＝·m；

⑤对于混合气体，求其平均摩尔质量，①～④中的计算式仍然适用；还可以用式子：＝M1×a%＋M2×b%＋M3×c%……计算，a%、b%、c%……指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)；

⑥1个分子的质量是bg，M=b×NA

5.混合气体中各组分的分压：各组分的分压=总压×物质的量分数（物质的量分数=体积分类=）。

【知识理解提点】

气体摩尔体积(22.4 L·mol－1)应用的“五大误区”

(1)使用“条件”是标准状况，即0 ℃、101 kPa，而不是常温、常压。

(2)使用对象必须是气体物质，可以是单一气体，也可以是混合气体。标准状况下不是气体而又常在题中出现的物质有：水、苯、SO3、HF、CCl4、己烷、CS2、CHCl3、Br2、乙醇等。

(3)标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1，其他条件下Vm一般不是22.4 L·mol－1。

(4)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，可能是1 mol，也可能不是1 mol。

(5)物质的质量、物质的量一定时，所含微粒数与物质处于何种条件无关。如常温常压下32 g O2所含的原子数目是2NA。注意不要形成定势思维，看到“常温常压”就排除选项。

【惑点辨析】

判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。

1.标准状况下,1 mol任何物质的体积均为22.4 L。(　　)

2.标准状况下,1 mol CO2与80 g SO3的体积相同。(　　)

3.同温同体积条件下,等质量的SO2和O2对应的压强之比为1∶2。(　　)

4.标准状况下,11.2 L辛烷中含有的共价键数目为12.5NA。(　　)

5.同温同压同体积的12C18O和14N2具有相同的电子数。(　　)

6.同温同压下,等质量的CO2和CO的体积之比等于其摩尔质量之比。(　　)

【夯基例析·跟踪演练】

【基础例析】 气体摩尔质量及相对分子质量的计算

例2、按要求解答问题

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

①混合气体在标准状况下的密度是_______g·L-1。

②混合气体的平均摩尔质量是_______ g·mol-1。

【跟踪演练】

2.同温同压下，相同体积的两种气体A、B的质量比为22：17，若A气体为CO2，则B气体可能是

A．NH3 B．H2S C．SO2 D．O2

【基础例析】  阿伏加德罗定律及应用

例3.在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体，当这两个容器内温度和气体密度相等时，下列说法正确的是(　　)

A．两种气体的压强相等

B．O2比O3的质量小

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

【跟踪演练】

3.一定温度和压强下，30 L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子，这些分子由1.204×1024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 L

C.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

【高考应用】

高频考点1以物质的量（n）和阿伏加德罗常数（NA）为中心的计算

1.已知物质的质量或物质的量，微粒数的计算：（1NA=1mol）原子数、离子数、质子数、中子数、电子数

记住特殊物质中1mol物质所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目，如Ne、D2O、18O2、—OH、OH－等。

2.气体体积和微粒数的计算

关键是抓“两看”：

一看“气体”是否处在“标准状况”。

二看“标准状况”下，物质是否为“气体”[如CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注：CH3Cl为气体)、H2O、溴、SO3、己烷、苯、HF等在标准状况下均不为气体]。

3.混合物微粒数的计算

已知最简式相同的混合物的质量，计算微粒数：

最简式是CxHyOz，最简式的式量为M，已知A的分子式为（CxHyOz)q，B的分子式为（CxHyOz)p,混合物的质量为m,计算氢原子数：设混合物的分子组成为（CxHyOz)n，则相对分子质量为M×n，氢原子数=·y·n·NA=·y·NA

记最简式相同的物质，如NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。

4.物质结构中的化学键的数

记物质中所含化学键的数目：如1分子H2O2、CnH2n＋2中化学键的数目分别为3、3n＋1。

1 mol SiO2中含4 NA个Si—O键，

1 mol Si中含Si—Si键数目为2NA，

1 mol P4(白磷)中含P—P键数目为6NA。

5.氧化还原反应中的转移电子数目

1．同一种物质在不同反应中做氧化剂、还原剂的判断，熟记常考氧化还原反应转移的电子数，同时要注意同一种物质在不同反应中电子转移数目可能不同。

2．反应物量不同，生成物所表现的化合价不同，如Fe和HNO3反应，Fe不足时生成Fe3＋，Fe过量时生成Fe2＋。

3．氧化剂或还原剂不同，生成物所表现的化合价不同，如Cu和Cl2反应生成CuCl2，而Cu和S反应生成Cu2S。

4．注意氧化还原反应的顺序，如向FeI2溶液中通入Cl2，Cl2先氧化I－，再氧化Fe2＋。

6.化学平衡中不可能完全反应

可逆反应不能进行到底，反应物不能全部转化为产物。

常见的可逆反应：①2NO2N2O4；

②Cl2＋H2OHCl＋HClO；

③NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－；

④2SO2＋O2 2SO3；

⑤N2＋3H2  2NH3。

I2（g）+H2（g）2HI（g）

 CH3CH2OH + CH3COOHCH3COOCH2CH3 + H2O

【高考实例】

例1.（2019·全国卷Ⅱ，8）已知NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是(　　)

A.3 g 3He含有的中子数为1NA

B.1 L 0.1 mol·L－1磷酸钠溶液含有的数目为0.1 NA

C.1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3＋转移的电子数为6NA

D.48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA

 【考点演练】

1.下列说法正确的是（   ）

A.常温常压下,22.4 L CH3CI中含有的分子数为NA。(　　)

B.标准状况下,5.6 L CO2气体中含有的氧原子数为 0.5NA。(　　)

C.标准状况下,22.4 L HF的混合气体中有NA个原子。(　　)

D.标准状况下,80 g SO3中含3NA个氧原子,体积约为22.4 L。(　　)

2.下列叙述正确的是(　　)

A．含NA个氦原子的氦气在标准状况下的体积约为22.4 L

B．通常情况下，80g SO3的体积大于22.4 L

C．在常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA

D．标准状况下，11.2 L H2O含有的分子数为0.5NA

3.7.8g苯和环丁四烯中含电子数是_______NA。

4.下列说法错误的是（   ）

A.28g的乙烯和环己烷混合气体中所含原子总数为6NA            

B.1.6g O2 和O3 的混合物含有的分子数目为0.1NA                 

C.标准状况下，11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA

D.4.6 g由NO2和N2O4组成的混合气体中含有的原子总数为0.3NA                     

5.（2022届高三湖北十一校第二次联考）NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（     ）。

    A．60gNaHSO4固体中含有H+的数目为0.5NA

    B．12g金刚石中含有碳碳单键的数目为2NA

    C．1.0molCl2与1.0molCH4在光照下反应，生成CH3Cl的分子数为NA

    D．0.1mol环氧乙烷（）中含有σ键的数目为0.3NA

6.（吉林省松原市2022年高三5月模拟）设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法不正确的是（     ）。

    A．常温常压下，1mol甲基（－CH3）所含电子数为9NA

    B．11.2LCl2通入足量氢氧化钠溶液中充分反应，转移的电子数等于0.5NA

    C．1mol丙烯和1mol环丙烷中所含共价键数目相同

    D．0.1molC2H2分子中含键数目为0.3NA

高频考点2 有关气体分压的计算

1.必须知道平衡时的总压P平或起始时的压强P始，据下式进行计算P平。

平衡前后的压强之比：＝。

2.计算平衡时，各组分的物质的量。再按如下公式计算：

某气体组分的体积分数＝某气体组分的物质的量分数＝×100%。

3.计算平衡时，各组分的分压：

某气体的分压＝气体总压强×该气体的体积分数(或物质的量分数)；

然后，用各组分的分压，代替平衡浓度，按Kc计算式进行计算。

【高考实例】

例2.F．Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了时分解反应：

其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强p随时间t的变化如表所示（t=时，完全分解）：

研究表明，分解的反应速率v=。时，测得体系中，则此时的___________________，v= ___________________。

【考点演练】：

7.已知N2(g)+3H2(g)2NH3(g) △H<0，平衡时NH3的体积分数φ(NH3)与氢氮比x(H2与N2的物质的量比)的关系如图：

a点总压为50MPa，T2时Kp=_______(MPa)－2(用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数)