新高考化学一轮复习重难点训练第01讲 物质的量　气体摩尔体积（2份，原卷版+解析版）

这是一份新高考化学一轮复习重难点训练第01讲 物质的量　气体摩尔体积（2份，原卷版+解析版），共9页。
重点·夯基易错
1．物质的量
(1)定义：物质的量是七大基本物理量之一，通过它可以把物质的质量、体积等宏观量与原子、分子或离子等微观粒子的数量联系起来，它表示含有一定数目微粒的集合体。
(2)符号为n，单位是摩尔(ml)。
(3)使用范围：适用于微观粒子或微观粒子的特定组合。
2．阿伏加德罗常数
(1)概念：1 ml任何粒子所含的微粒数，符号为NA，通常用 6.02×1023 ml－1表示。
(2)物质的量、微粒数(N)与阿伏加德罗常数的关系为n＝eq \f(N,NA)。
【易错】阿伏加德罗常数有单位，应写为6.02×1023 ml－1，不能仅写数值6.02×1023。
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：M，单位：g·ml－1。
(2)数值：当微粒的摩尔质量以g·ml－1为单位时，在数值上等于该微粒的相对分子(原子)质量。
(3)关系：物质的量、物质的质量与摩尔质量关系为n＝eq \f(m,M)。
【易错】摩尔质量、相对分子质量、质量是三个不同的物理量，具有不同的单位。如H2O的摩尔质量为18 g·ml－1，H2O的相对分子质量为18,1 ml H2O的质量为18 g。
1．物质的量是表示微粒数目多少的物理量( )
2．1 ml任何物质都含有约6.02×1023个原子。( )
3．H2O的摩尔质量与它的相对分子质量相等。( )
4．1 ml SOeq \\al(2－,4)的质量为96 g·ml－1。( )
5．4 g NaOH的物质的量为0.1 ml。( )
【答案】 1.× 2.× 3.× 4.× 5.√
点拨·能力培养
1．按要求解答下列问题。
(1)已知标准状况下，气体A的密度为2.857 g·L－1，则气体A的相对分子质量为________，可能是______气体。
(2)已知16 g A和20 g B 恰好完全反应生成0.04 ml C和31.76 g D，则C的摩尔质量为________________。
(3)在一定条件下，m g NH4HCO3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________，NH4HCO3的摩尔质量为________(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ρ g·L－1，则混合气体的平均摩尔质量为____________________。
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______________________。
【答案】 (1)64 SO2 (2)106 g·ml－1 (3)①eq \f(m,2d) ml 6d g·ml－1 ②22.4ρ g·ml－1③17a%＋44b%＋18c%
【解析】 (1)M＝ρ×22.4 L·ml－1≈64 g·ml－1。
(2)根据质量守恒定律，0.04 ml C的质量为16 g＋20 g－31.76 g＝4.24 g，则M(C)＝eq \f(4.24 g,0.04 ml)＝106 g·ml－1。
(3)①混合气体对H2的相对密度为d，则混合气体平均相对分子质量等于2d，混合气体总质量为m g，则混合气体的物质的量为 eq \f(m,2d) ml。
由分解方程式NH4HCO3===NH3＋CO2＋H2O
1 1 1 1
NH4HCO3与生成气体的物质的量之比为1∶3，则 n(NH4HCO3)＝eq \f(m,6d) ml，M(NH4HCO3)＝eq \f(m,\f(m,6d)) g·ml－1＝6d g·ml－1。②混合气体的平均摩尔质量eq \x\t(M)(混合气体)＝eq \f(m,n)＝eq \f(\a\vs4\al(ρ g·L－1×Vm),\f(Vm,22.4 L·ml－1))＝22.4ρ g·ml－1。③混合气体的平均相对分子质量等于各气体的摩尔质量乘以各成分的体积分数之和eq \x\t(M)(混合气体)＝M(NH3)×a%＋M(CO2)×b%＋M(H2O)×c%＝17a%＋44b%＋18c%。
方法·规律总结
1．求算气体摩尔质量的五种常用方法
(1)根据标准状况下气体的密度(ρ)：M＝ρ×22.4 L·ml－1。
(2)根据气体的相对密度eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(D＝\f(ρ1,ρ2)))：eq \f(M1,M2)＝D。
(3)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M＝eq \f(m,n)。
(4)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· eq \f(m,N)。
(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 ＝eq \x\t(M1)×a%＋eq \x\t(M2)×b%＋eq \x\t(M3)×c%＋…，其中a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
真题·明考向
1．判断下列说法正确或错误（NA为阿伏加德罗常数的值）：
（1）（2023·浙江·高考真题）1.7gH2O2中含有氧原子数为0.2NA
（2）（2023·河北·高考真题）号元素的原子一定含有个质子、个中子
（3）（2023·河北·高考真题）组成为的烃一定含有个双键
（4）（2023·广东·高考真题）和的混合物中含，则混合物中质子数为
（5）（2022·全国·高考真题）苯甲酸完全燃烧，生成的数目为
（6）（2022·浙江·高考真题）1.8g重水(D2O)中所含质子数为NA
（7）（2022·浙江·高考真题）32g甲醇的分子中含有C—H键的数目为4NA
（8）（2022·浙江·高考真题）中含有个阳离子
（9）（2022·浙江·高考真题）含有中子数为
（10）（2021·全国·高考真题）环状( )分子中含有的键数为
【解析】（1）1.7gH2O2的物质的量为=0.05ml，则含有氧原子数为0.1NA，B不正确；
（2）6号元素为碳元素，碳定含有的质子数为6，但中子数却不一定为6，故号元素的原子一定含有个质子、中子数不一定为，C错误；
（3）通式的有机物可能是单烯烃，也可能是环烷烃，为环烷烃时不含双键，D错误；
（4）NaCl 和NH4Cl的混合物中含1mlCl-，则混合物为1ml，质子数为28NA，D正确；
（5）苯甲酸燃烧的化学方程式为，1ml苯甲酸燃烧生成7mlCO2，则0.2ml苯甲酸完全燃烧生成1.4mlCO2，数目为1.4NA，故C正确；
（6）1.8g重水(D2O)的物质的量为：0.09ml，所含质子数为0.9NA，B错误；
（7）甲醇的结构简式为：CH3OH，32g (1ml)的分子中含有C—H键的数目为3NA，D错误；
（8） 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0.1ml，因此，其中只含有个阳离子，A说法不正确；
（9）分子中有6个中子，的物质的量为0.5ml，因此，含有的中子数为，C说法正确；
（10）一个( )分子中含有的键数为8个，32gS8的物质的量为ml，则含有的键数为，C正确；
考点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
重点·夯基易错
1．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 。
(2)常用单位：L·ml－1(或L/ml)。
(3)数值：在标准状况下(指温度为 0 ℃ ，压强为 101 kPa )约为 22.4 L·ml－1 。
(4)计算公式：Vm＝ eq \f(V,n) 。
(5)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 。Vm与气体的种类无关，温度升高，Vm变大，压强增大，Vm变小。
(6)适应对象：只限于气体，单一气体或互不反应的混合气体。
【易错】①注意对象。②NO2(N2O4)、HF、SO3等在标准状况下不是气体；SiF4在标准状况下是气体。③标准状况下气体摩尔体积约是22.4 L·ml－1；气体摩尔体积是22.4 L·ml－1时，气体所处的状况不一定是标准状况。
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
【易错】①同温、同压、同体积的任何气体的分子数相等，物质的量相等，但原子数不一定相等。
②阿伏加德罗定律适用于任何气体(包括混合气体)。
③同温、同压、同体积、同分子数，这“四同”相互制约，只要有三个量相同，第四个量必定相同，即“三同”推“一同”，“两同”定“比例”。
上述结论均可由pV＝nRT＝eq \f(m,M)RT＝eq \f(ρV,M)RT导出，不需要“机械记忆”。
1．某混合气体摩尔体积为22.4 L·ml－1，则该气体一定处于标准状况。( )
2．标准状况下，11.2 L SO3中含有的原子数为2NA( )
3．同温、同体积的条件下，等质量的SO2和O2的压强之比为2∶1( )
4．标准状况下，11.2 L O2和H2的混合气体所含分子数约为3.01×1023( )
5．不同温度下，相同体积的CO和N2密度相同，则二者含有的原子数相同。( )
【答案】 1.× 2.× 3.× 4.√ 5.√
点拨·能力培养
1．下列说法正确的是( )
A．32 g O2在标准状况下占有的体积约为22.4 L
B．22.4 L N2含阿伏加德罗常数个氮分子
C．在标准状况下，22.4 L水的质量约为18 g
D．22 g CO2与11.2 L HCl含有相同的分子数
【解析】 32 g O2的物质的量为1 ml，在标准状况下的体积约为22.4 L，故A项正确；22.4 L N2的物质的量不一定是1 ml，故B项错误；标准状况下，水不是气体，故C项错误；22 g CO2的物质的量是0.5 ml,11.2 L HCl，没有指明是否为标准状况，物质的量不确定是0.5 ml，D项错误。
2．关于同温同压下的两种气体12C18O和14N2的判断正确的是( )
A．体积相等时密度相等
B．原子数相等时具有的中子数相等
C．体积相等时具有的电子数相等
D．质量相等时具有的质子数相等
【解析】 根据阿伏加德罗定律，同温同压下体积相等的两种气体物质的量相等，但因为二者摩尔质量不相等，故质量不等，则密度不相等，A项错误；两者都是双原子分子，原子数相等，则二者物质的量相等，中子数不等，故B项错误；根据阿伏加德罗定律，两种气体物质的量相等，由于两种气体分子所含电子数相等，故C项正确；由于两种物质的摩尔质量不等，故质量相等时二者物质的量不相等，质子数不相等，故D项错误。
方法·规律总结
1．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。
2．应用气体摩尔体积的“四大误区”
（1）22.4 L·ml－1的使用“条件”一般是指标准状况(即0 ℃、101 kPa)，而不是指常温、常压。
（2）使用对象必须是气态物质，可以是单一气体，也可以是混合气体。标准状况下不是气体的而又容易认为是气体的物质有SO3、乙醇、水、己烷、CCl4、HF等。
（3）22.4 L气体在标准状况下的物质的量是1 ml，在非标准状况下，其物质的量可能是1 ml，也可能不是1 ml。
（4）如果给出的是物质的质量，则其物质的量或所含粒子数与物质所处条件无关，如常温常压下32 g O2的原子数目是2NA。注意不要形成惯性思维，看到“常温常压”就排除选项。
真题·明考向
1．下列叙述是否正确（为阿伏加德罗常数的值）：
（1）（2023·全国·高考真题）标准状况下，中电子的数目为
（2）（2023·海南·高考真题）5.6g铁粉与的HCl的溶液充分反应，产生的气体分子数目为
（3）（2023·海南·高考真题）标准状况下，与充分反应，生成的分子数目为
（4）（2023·浙江·高考真题）标准状况下，11.2LCl2通入水中，溶液中氯离子数为0.5NA
（5）（2022·全国·高考真题）25℃，下，氢气中质子的数目为
（6）（2022·浙江·高考真题）乙烷和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为
（7）（2021·湖北·高考真题）标准状况下，11.2LCO和H2的混合气体中分子数为0.5NA
（8）（2021·浙江·高考真题）标准状况下，中含有中子数为
【解析】（1）在标准状况下，SO3状态为固态，不能计算出2.24L SO3物质的量，故无法求出其电子数目，B错误
（2）5.6g铁粉与的HCl的溶液充分反应，产生的氢气的分子数目为，故B错误；
（3）标准状况下，与充分反应，该反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，故生成的分子数目无法计算，故C错误；
（4）标准状况下，11.2LCl2的物质的量为0.5ml，通入水中后只有一部分Cl2与水反应生成H+、Cl-和HClO，所以溶液中氯离子数小于0.5NA，D不正确；
（5）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；
（6）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；
（7）标准状况下。11.2LCO和的混合气体为0.5ml，分子数为，选项D正确。
（8）标准状况下，的物质的量为：0.05ml，一个中含有中子数为：个，所以中含有中子数为，A正确；26．（2021·福建·高考真题）设为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是
演练·提能力
1．（23-24高三上·甘肃金昌·期中）下列有关物质的量和阿伏加德罗常数的说法正确的是
A．物质的量的单位是
B．物质的量可以表示微粒的数量
C．阿伏加德罗常数的单位是ml
D．阿伏加德罗常数的值约为6.02
【答案】B
【解析】A．物质的量的单位是ml，A错误；
B．物质的量是表示物质所含微粒多少的物理量，B正确；
C．阿伏加德罗常数的单位是，C错误；
D．阿伏加德罗常数的值约为，D错误；
故选B。
2．（2023高三上·全国·专题练习）下列关于摩尔质量的说法，正确的是
A．氢的摩尔质量是 1 g·ml-1
B．1ml N2摩尔质量是28 g
C．水的摩尔质量是18 g
D．NO的摩尔质量是30 g·ml-1
【答案】D
【解析】A．氢没明确表示是氢原子还是氢气分子，故A错误；
B．摩尔质量的单位不正确，1ml N2摩尔质量应是28 g/ml，故B错误；
C．摩尔质量的单位不正确，水的摩尔质量是18 g/ml，故C错误；
D．NO的摩尔质量是30 g·ml-1，故D正确。
答案为：D。
3．（23-24高三上·重庆渝北·阶段练习）下列说法正确的是
A．同温同压下的两种气体，只要所含微粒数目相等，则所占体积一定相等
B．质量相等，密度不相等的N2和C2H4分子数目一定相等
C．标准状况下11.2L甲烷和氨气混合物中氢原子数目为2NA
D．两个体积相同的容器，若气体物质的量相等，则两容器的压强一定相等
【答案】B
【解析】A．同温同压下，分子数相等则体积相等，而微粒包括分子、原子、质子、电子等，A错误；
B．N2和C2H4的摩尔质量相等，由于质量相等，所以物质的量相等，所以分子数相等，B正确；
C．标准状况下11.2L混合气体的物质的量为0.5ml，甲烷中含有4个H原子，而氨中含有3个H原子，所以氢原子数目不一定为2NA，C错误；
D．若两个容器的温度不同，压强不一定相同，D错误；
故选B。
4．（23-24高三上·河南平顶山·阶段练习）关于1.5mlH2O2，下列说法正确的是
A．摩尔质量是34gB．含有3mlH
C．含氧原子数目约为个D．含有15ml电子
【答案】B
【解析】A．摩尔质量以g/ml为单位时，数值等于相对分子质量，H2O2的摩尔质量为34 g∙ml−1，单位有误，故A错误；
B．1.5mlH2O2含有H原子物质的量为1.5ml ×2=3ml，故B正确；
C．1.5mlH2O2含有O原子物质的量为1.5ml ×2=3ml，数目约为N=n∙NA=3ml×6.02×1023ml-1=1.806×1024，故C错误；
D．1个H2O2含18个电子，则1.5mlH2O2含电子为1.5ml×18=27ml，故D错误；
答案为B。
5．（23-24高三上·宁夏石嘴山·开学考试）在一个容积固定的恒温容器中，有两个可左右滑动的密封隔板(如图)。在A、B、C内分别充入等质量的X、H2和Y三种气体，当隔板静止时，A中气体密度比C中气体密度大。下列说法不正确的是
A．压强：p(X)=p(H2)=p(Y)B．气体的体积：V(X)＜V(Y)
C．摩尔质量：M(X)＞M(Y)D．分子数目：N(X)＞N(Y)
【答案】D
【解析】A．隔板可移动，ABC三室压强相等，A正确；
B． ABC内气体质量相等，A中气体密度大于C，A的体积比C小，即V(X)M(Y)，C正确；
D．恒温恒压下，体积越大，气体的分子数越多。A的体积小，气体分子数小，即N(X)M(乙)，则分子数：甲>乙
B．若M(甲)乙
C．若M(甲)乙
D．若M(甲)>M(乙)，则气体体积：甲M(乙)，则n(甲)＜n(乙)，则气体的分子数：甲＜乙，A错误；
B．根据n=，若M(甲) n(乙)，气体的密度、质量相等，甲、乙两种气体的体积相等，气体摩尔体积Vm=，则气体摩尔体积：甲＜乙，B错误；
C．根据n=，若M(甲) n(乙)，气体的密度、质量相等，甲、乙两种气体的体积相等，温度相同，由PV=nRT可知，气体的压强：甲＞乙，C正确；
D．气体的密度、质量相等，甲、乙两种气体的体积相等，D错误；
故选C。
9．（2024·河北沧州·二模）制备(S呈+2价)的化学方程式为。下列说法正确的是
A．参与反应，转移电子的数目为
B．25℃、101kPa条件下，的分子数为
C．由()与()组成的混合物中所含共价键的数目为
D．常温下，1LpH为5的溶液中，由水电离出的数目为
【答案】C
【解析】A．根据化学方程式可知，6ml得到的电子数为8ml，所以即0.3ml参与反应转移的电子数为，故A错误；
B．不是标准状况，25℃、101kPa条件下，的分子数小于，故B错误；
C．()与()中每个S原子平均形成一个共价键，32g该混合物中所含共价键数目为，故C正确；
D．铵根水解促进水的电离，常温下，1LpH为5的溶液中，由水电离出的数目为，故D错误；
故选C。
10．（23-24高三上·安徽·阶段练习）如图，在一个容积固定的恒温容器中，有两个可左右滑动的密封隔板，在A、B、C内分别充入等质量的X、Y、Z三种气体，当隔板静止时，A、B、C内的气体体积比为1：2：3.下列说法正确的是
A．气体压强：3P(X)=P(Z)B．气体物质的量：n(X)=n(Z)
C．摩尔质量：M(X)=3M(Z)D．气体的密度：p(X)=p(Y)
【答案】C
【解析】A．当隔板静止时，表示隔板两侧气体的压强相等，即 P(X)=P(Z)，A 错误；
B．容器恒温，所以处于同温同压的环境，同温同压下，气体的物质的量之比等于气体体积比，即 3n(X)=n(Z)，B 错误；
C．由于的质量相等，X、Z 的摩尔质量之比等于物质的量的反比，即摩尔质量：M(X)=3M(Z)，C 正确；
D．同温同压下，气体的密度之比等于摩尔质量之比，由于的质量相等，X、Y 的摩尔质量之比等于物质的量的反比，则气体的密度：ρ(X)=2ρ(Y)，D 错误；
故选C。
11．（2024高三·全国·专题练习）回答下列问题：
(1)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 。
(2)在25 ℃、101 kPa的条件下，同质量的CH4和A气体的体积之比是15∶8，则A的摩尔质量为 。
(3)两个相同容积的密闭容器X、Y，在25 ℃下，X中充入a g A气体，Y中充入a g CH4气体，X与Y内的压强之比是4∶11，则A的摩尔质量为 。
(4)相同条件下，体积比为a∶b和质量比为a∶b的H2和O2的混合气体，其平均相对分子质量分别是 和 。
【答案】(1)64
(2)
(3)
(4)
【分析】在非标准状况下，计算某物质的相对分子质量或摩尔质量时，可利用阿伏加德罗定律及其推论进行分析，即同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比；同温同容下，气体的压强之比等于其物质的量之比。
(1)
，，则其相对分子质量为64，故答案为：64；
(2)
温度、压强相同时，气体体积之比等于其物质的量之比，则，，故答案为：；
(3)
温度、体积相同时，气体压强之比等于其物质的量之比，则，，故答案为：；
(4)
体积比为的H2和O2的混合气体的平均摩尔质量；质量比为的H2和O2的混合气体的平均摩尔质量，故答案为：；。
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∶n2