专题02 化学计量与化学计算——【全国通用】2020-2022三年高考化学真题分类汇编（原卷版+解析版）

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专题02   化学计量与化学计算 1．（2022·全国甲卷）为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（    ）A．，下，氢气中质子的数目为B．溶液中，的数目为C．苯甲酸完全燃烧，生成的数目为D．电解熔融，阴极增重，外电路中通过电子的数目为【答案】C【解析】A．25℃、101kPa不是标准状况，不能用标况下的气体摩尔体积计算氢气的物质的量，故A错误；B．Al3+在溶液中会发生水解生成Al(OH)3，因此2.0L 1.0 mol/L的AlCl3溶液中Al3+数目小于2.0NA，故B错误；C．苯甲酸燃烧的化学方程式为，1mol苯甲酸燃烧生成7molCO2，则0.2mol苯甲酸完全燃烧生成1.4molCO2，数目为1.4NA，故C正确；D．电解熔融CuCl2时，阳极反应为，阴极反应为，阴极增加的重量为Cu的质量，6.4gCu的物质的量为0.1mol，根据阴极反应可知，外电路中通过电子的物质的量为0.2mol，数目为0.2NA，故D错误；答案选C。2．（2022·浙江卷）为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．中含有个阳离子B．乙烷和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为C．含有中子数为D．和于密闭容器中充分反应后，分子总数为【答案】C【解析】A． 由钠离子和硫酸氢根离子构成，其中的阳离子只有钠离子，的物质的量为0.1mol，因此，其中只含有个阳离子，A说法不正确；B．没有指明气体的温度和压强，无法确定乙烷和丙烯的混合气体的物质的量是多少，因此，无法确定其中所含碳氢键的数目，B说法不正确； C．分子中有6个中子，的物质的量为0.5mol，因此，含有的中子数为，C说法正确；D．和发生反应生成，该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，因此，和于密闭容器中充分反应后，分子总数小于，D说法不正确。综上所述，本题选C。3．（2022·广东卷）我国科学家进行了如图所示的碳循环研究。下列说法正确的是A．淀粉是多糖，在一定条件下能水解成葡萄糖B．葡萄糖与果糖互为同分异构体，都属于烃类C．中含有个电子D．被还原生成【答案】A【解析】A．淀粉是由葡萄糖分子聚合而成的多糖，在一定条件下水解可得到葡萄糖，故A正确；B．葡萄糖与果糖的分子式均为C6H12O6，结构不同，二者互为同分异构体，但含有O元素，不是烃类，属于烃的衍生物，故B错误；C．一个CO分子含有14个电子，则1molCO中含有14×6.02×1023=8.428×1024个电子，故C错误；D．未指明气体处于标况下，不能用标况下的气体摩尔体积计算其物质的量，故D错误；答案选A。4．（2022·浙江卷）联合生产是化学综合利用资源的有效方法。煅烧石灰石反应：，石灰石分解需要的能量由焦炭燃烧提供。将石灰石与焦炭按一定比例混合于石灰窑中，连续鼓入空气，使焦炭完全燃烧生成，其热量有效利用率为50%。石灰窑中产生的富含的窑气通入氨的氯化钠饱和溶液中，40%的最终转化为纯碱。已知：焦炭的热值为(假设焦炭不含杂质)。请回答：(1)每完全分解石灰石(含，杂质不参与反应)，需要投料_______kg焦炭。(2)每生产106kg纯碱，同时可获得_______(列式计算)。【答案】(1)10.8(2)70【解析】(1)完全分解石灰石(含，杂质不参与反应)，需要吸收的热量是＝162000kJ，已知：焦炭的热值为(假设焦炭不含杂质)，其热量有效利用率为50%，所以需要投料焦炭的质量是＝10800g＝10.8kg。(2)根据（1）中计算可知消耗焦炭的物质的量是=900mol，参加反应的碳酸钙的物质的量是900mol，这说明参加反应的碳酸钙和焦炭的物质的量之比为1：1，所以根据原子守恒可知生成氧化钙的质量是＝70kg。 5．（2021·全国高考甲卷）为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是A．重水()中含有的质子数为B．的与完全反应时转移的电子数为C．环状()分子中含有的键数为D．的溶液中离子数为【答案】C【解析】A．的质子数为10，18g的物质的量为 0.9mol， 则重水()中所含质子数为，A错误；B．与反应的化学方程式为：3NO2+H2O=2HNO3+NO，该反应消耗3个NO2分子转移的电子数为2个，则有3mol的NO2参与反应时，转移的电子数为，B错误；C．一个()分子中含有的键数为8个，32gS8的物质的量为mol，则含有的键数为，C正确；D．酸性溶液中存在：，含Cr元素微粒有和，则的溶液中离子数应小于，D错误；故选C。6．（2021·广东）设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A．含有键的数目为B．的盐酸含有阴离子总数为C．与混合后的分子数目为D．与足量反应生成的分子数目为【答案】A【解析】A．1个分子中含有3个键，微粒个数与物质的量成正比，故含有3mol键，键的数目为，A正确；B．盐酸为氯化氢的水溶液，氯化氢会全部电离出阴离子Cl-，水会部分电离出阴离子OH-，水的质量及电离程度未知，故无法计算的盐酸含有阴离子总数，B错误；C．未提到具体的温度、压强（如标况下），故无法计算与混合后的分子数目，C错误；D．为1mol，钠与足量的水反应生成氢气的关系式为:，故1mol Na应对应生成0.5mol H2，分子数目应为0.5，D错误；故选A。7．（2021·河北）NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是A．22.4L(标准状况)氟气所含的质子数为18NAB．1mol碘蒸气和1mol氢气在密闭容器中充分反应，生成的碘化氢分子数小于2NAC．电解饱和食盐水时，若阴阳两极产生气体的总质量为73g，则转移电子数为NAD．1L1mol•L-1溴化铵水溶液中NH与H+离子数之和大于NA【答案】C【解析】A．在标准状况下氟气的物质的量为1mol，其质子数为1mol=，A正确；B．碘蒸气与氢气发生的反应为：，反应为可逆反应，有一定的限度，所以充分反应，生成的碘化氢分子数小于，B正确；C．电解饱和食盐水时电极总反应为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，若阴阳两极产生气体分别是氢气与氯气，且物质的量之比为1:1，若气体的总质量为，则说明反应生成的氢气与氯气的物质的量各自为1mol，根据关系式H22e-可知，转移的电子数为，C错误；D．溴化铵水溶液存在电荷守恒，即c()+c()=c(Br-)+c(OH-)，则物质的量也满足n()+n()=n(Br-)+n(OH-)，因为n(Br-)=，所以该溶液中与离子数之和大于，D正确；故选C。8．（2021·湖南）为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A．含有的中子数为B．溶液中含有的数为C．与在密闭容器中充分反应后的分子数为D．和(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为【答案】D【解析】A．的物质的量为=0.9mol，1个含0+(18-8)=10个中子，则含有的中子数为，A错误；B．未给溶液体积，无法计算，B错误；C．存在2NO+O2=2NO2，2NO2N2O4，因此与在密闭容器中充分反应后的分子数小于，C错误；D．甲烷和氯气在光照下发生取代，1mol氯气可取代1molH，同时产生1molHCl分子，标准状况下的物质的量为0.5mol，的物质的量为1mol，0.5molCH4含4molH，最多可消耗4molCl2，因此CH4过量，根据1mol氯气可取代1molH，同时产生1molHCl分子可知1molCl2完全反应可得1moHCl，根据C守恒，反应后含C物质的物质的量=甲烷的物质的量=0.5mol，因此和(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为，D正确；选D。9．（2021·浙江）设为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是A．标准状况下，中含有中子数为B．(分子结构：)中的共价键数目为C．的水溶液中含有氧原子数为D．三肽(相对分子质量：189)中的肽键数目为【答案】C【解析】A．标准状况下，的物质的量为：0.05mol，一个中含有中子数为：个，所以中含有中子数为，A正确；B．的物质的量为：0.25mol，根据白磷的分子结构可知一个白磷分子里含有六条共价键，所以共价键数目为：，B正确；C．的水溶液中含有溶质氢氧化钠和溶剂水，氧原子数目为二者氧原子数目的加和，C错误；D．三肽的物质的量为：0.1mol，三分子氨基酸脱水缩合形成三肽，三肽中含有两个肽键，所以三肽中的肽键数目为，D正确；答案为：C。10．（2021·浙江）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．1 mol NH4F晶体中含有的共价键数目为3NAB．CH4和C2H4混合气体2.24L(标准状况)完全燃烧，则消耗O2分子数目为0.25NAC．向100mL 0.10mol·L-1FeCl3溶液中加入足量Cu粉充分反应，转移电子数目为0.01NAD．0.1 mol CH3COOH与足量CH3CH2OH充分反应生成的CH3COOCH2CH3分子数目为0.1NA【答案】C【解析】A．NH4F结构中只有铵根中含有4个共价键，则l mol NH4F晶体中含有的共价键数目为4NA，A错误；B．CH4和C2H4混合气体2.24L(标准状况)的物质的量是0.1mol，由于1mol CH4和C2H4分别完全燃烧消耗氧气的物质的量分别是2mol、3mol，则0.1mol混合气体完全燃烧消耗氧气的分子数目应该介于0.2NA和0.3NA之间，B错误；C．l00 mL0.10 mol/L FeCl3溶液中铁离子的物质的量是0.01mol，加入足量Cu粉充分反应，铁离子被还原为亚铁离子，则转移电子数目为0.01NA，C正确；D．乙酸和乙醇的酯化反应是可逆反应，则0.1 mol CH3COOH与足量CH3CH2OH充分反应生成的CH3COOCH2CH3分子数目小于0.1NA，D错误；答案选C。11.（2021福建） 设为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是A. 所含极性共价键的数目为B. 晶体中阴、阳离子总数为C. 与足量反应生成的分子数为D. 电解熔融制，电路中通过的电子数为【答案】B【解析】A．没有标明气体的存在状态，的物质的量不一定为0.5mol，故A错误；B．硫酸氢钠晶体中存在钠离子和硫酸氢根离子，硫酸氢钠的摩尔质量为120g/mol，所以12g硫酸氢钠晶体的物质的量为0.1mol，阴、阳离子总数为，故B正确；C．甲烷与足量氯气反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢，因此与足量反应生成的分子数小于，故C错误；D．电解熔融氯化镁生成金属镁，镁由+2价降低到0价，因此1mol氯化镁完全电解生成金属镁，转移2mol电子，电解熔融制（物质的量为0.1mol），电路中通过的电子数为，故D错误；故选B。 12.（2021海南） 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A. 中含有的电子数为1.3B. 中含有的共价键的数目为0.1C. 肼含有的孤电子对数为0.2D. ，生成乙烷时断裂的共价键总数为【答案】C【解析】A．1个的电子数为10，故中含有的电子数为1.0，故A错误；B．的电子式为，含有1个共价键，的物质的量为=0.05mol，故中含有的共价键的数目为0.05，故B错误；C．肼中每个N原子上各有1个孤电子对，故肼含有的孤电子对数为0.2，故C正确；D．发生反应时，C=C中的一个键和H-H键都断裂，故生成乙烷时断裂的共价键总数为2，故D错误；故选C。13.（2021湖北） NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是A. 23gCH3CH2OH中sp3杂化的原子数为NAB. 0.5molXeF4中氙的价层电子对数为3NAC. 1mol[Cu(H2O)4]2+中配位键的个数为4NAD. 标准状况下，11.2LCO和H2的混合气体中分子数为0.5NA【答案】A【解析】A．中C和O均为杂化，23g乙醇为0.5mol，杂化的原子数为，选项A错误；B．中氙的孤电子对数为，价层电子对数为，则中氙的价层电子对数为，选项B正确；C．1个中含有4个配位键，1mol含配位键的个数为，选项C正确；D．标准状况下。11.2LCO和的混合气体为0.5mol，分子数为，选项D正确。答案选A。14.（2021天津）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是A. 1mol/LHCl溶液中，HCl分子的数目为NAB. 22.4L氢气中，H2分子的数目为NAC. 180g葡萄糖中，C原子的数目为6NAD. 1molN2中，σ键的数目为3NA【答案】C【解析】A．体积未知，HCl分子的数目不能计算，故A错误；B．没有标准状态，不能计算H2分子的数目，故B错误；C．葡萄糖的分子式为C6H12O6，故180g葡萄糖的分子的物质的量为1mol，C原子的数目为6NA，故C正确；D．1molN2中有1molσ键，故σ键的数目为NA，故D错误；故选C。 15．[2020新课标Ⅲ]NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A．22.4 L(标准状况)氮气中含有7NA个中子B．1 mol重水比1 mol水多NA个质子C．12 g石墨烯和12 g金刚石均含有NA个碳原子D．1 L 1 mol·L−1 NaCl溶液含有28NA个电子【答案】C【解析】A．标准状况下22.4L氮气的物质的量为1mol，若该氮气分子中的氮原子全部为14N，则每个N2分子含有(14-7)×2=14个中子，1mol该氮气含有14NA个中子，不是7NA，且构成该氮气的氮原子种类并不确定，故A错误；B．重水分子和水分子都是两个氢原子和一个氧原子构成的，所含质子数相同，故B错误；C．石墨烯和金刚石均为碳单质，12g石墨烯和12g金刚石均相当于12g碳原子，即=1molC原子，所含碳原子数目为NA个，故C正确；D．1molNaCl中含有28NA个电子，但该溶液中除NaCl外，水分子中也含有电子，故D错误；故答案为C。16．[2020浙江7月选考]为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(    )A．，完全反应转移的电子数为B．用电解粗铜的方法精炼铜，当电路中通过的电子数为时，阳极应有转化为C．常温下，的溶液中，水电离出的数为D．浓度为的溶液中，阴离子数为【答案】A【解析】A． Mn元素的化合价由+7价降至+2价，则4mol完全反应转移电子物质的量为4mol×[(+7)-(+2)]=20mol，即转移电子数为20NA，A正确；B．电解精炼铜时，阳极为粗铜，阳极发生的电极反应有：比铜活泼的杂质金属失电子发生氧化反应以及Cu失电子的氧化反应：Cu-2e-=Cu2+，当电路中通过的电子数为NA时，即电路中通过1mol电子，Cu失去的电子应小于1mol，阳极反应的Cu的物质的量小于0.5mol，则阳极反应的Cu的质量小于0.5mol×64g/mol=32g，B错误；C．溶液的体积未知，不能求出溶液中水电离出的H+数，C错误；D．n（Na2CO3）=0.100mol/L×1L=0.100mol，由于发生水解：+H2O⇌+OH-、+H2O⇌H2CO3+OH-，故阴离子物质的量大于0.100mol，阴离子数大于0.100NA，D错误；答案选A。17.（2020·浙江卷）溶液与锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为，反应后最高温度为。已知：反应前后，溶液的比热容均近似为、溶液的密度均近似为，忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算：（1）反应放出的热量_____J。（2）反应的______(列式计算)。【答案】（1）.     （2）. 【解析】（1）100mL 0.200mol/L CuSO4溶液与1.95g锌粉发生反应的化学方程式为：CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu，忽略溶液体积、质量变化可知，溶液的质量m==1.00g/cm3×100mL(cm3)=100g，忽略金属吸收的热量可知，反应放出的热量Q=cm=4.18×100g×(30.1-20.1)= 4.18×103J；（2）上述反应中硫酸铜的物质的量n(CuSO4)= 0.200mol/L×0.100L=0.020mol，锌粉的物质的量n(Zn)==0.030mol，由此可知，锌粉过量。根据题干与第（1）问可知，转化0.020mol硫酸铜所放出的热量为4.18×103J，又因为该反应中焓变代表反应1mol硫酸铜参加反应放出的热量，单位为kJ/mol，则可列出计算式为：（答案符合要求且合理即可）。18．[2020江苏卷]溶液与锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为，反应后最高温度为。已知：反应前后，溶液的比热容均近似为、溶液的密度均近似为，忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算：（1）反应放出的热量_____J。（2）反应的______(列式计算)。【答案】（1）    （2）    【解析】 （1）100mL 0.200mol/L CuSO4溶液与1.95g锌粉发生反应的化学方程式为：CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu，忽略溶液体积、质量变化可知，溶液的质量m==1.00g/cm3×100mL(cm3)=100g，忽略金属吸收的热量可知，反应放出的热量Q=cm=4.18×100g×(30.1-20.1)= 4.18×103J，故答案为：4.18×103；（2）上述反应中硫酸铜的物质的量n(CuSO4)= 0.200mol/L×0.100L=0.020mol，锌粉的物质的量n(Zn)==0.030mol，由此可知，锌粉过量。根据题干与第（1）问可知，转化0.020mol硫酸铜所放出的热量为4.18×103J，又因为该反应中焓变代表反应1mol硫酸铜参加反应放出的热量，单位为kJ/mol，则可列出计算式为：，故答案为：（答案符合要求且合理即可）。【点睛】该题的难点是第（2）问，要求学生对反应焓变有充分的理解，抓住锌粉过量这个条件是解题的突破口，题目计算量虽不大，但要求学生有较好的思维与辨析能力。