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）

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第一节　物质的量　气体摩尔体积【必备知识要求】1.了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、阿伏加德罗常数(NA)的含义。2.能根据微粒(原子、分子、离子等)物质的量、数目、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。【关键能力及高考要求】关键能力要求：微观想象能力、化学计算能力、知识的应用能力。高考要求：物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、阿伏加德罗常数(NA)在以下几个方面的应用能力，主要是计算NA1.气体摩尔体积的使用条件、2.物质组成和结构、化学键3.弱电解质电离、盐类的水解4.可逆反应、反应热5.氧化还原反应中电子转移，解题时注意题设中的陷阱，构建好解题模型。【学科核心素养解析】1.宏观辨识与微观探析：认识物质的量是联系宏观物理量和微观粒子数的重要工具，能从宏观的物理量和微观的粒子数目相结合的角度分析与解决实际问题，树立“宏微结合”的观点。2.证据推理与模型认知：在有关物质的最计算过程中，通过分析、推理等理解计算的方法，建立阿伏加德罗常数、气体摩尔体积等题目解答的模型。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-14.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∶1D．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 gC．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 结论公式语言叙述T、p相同＝同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比T、p相同＝同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比T、V相同＝温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比注意事项①n为物质的量，M为摩尔质量，V为气体体积，ρ为密度，p为压强。②阿伏加德罗定律既适用于单一气体，也适用于互不反应的混合气体。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×NA5.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 LC.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。反应物质转移电子数目Na2O2＋CO2(或H2O)1 mol Na2O2NA1 mol O22NACl2＋NaOH1 mol Cl2NACl2＋Fe(或Cu)1 mol Cl22NA1 mol Fe3NA1 mol Cu2NAS＋Fe(或Cu)1 mol S2NA1 mol Fe2NANO2+H2O1mol NO2既做氧化剂又做还原剂NA2．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1NAB.1 L 0.1 mol·L－1磷酸钠溶液含有的数目为0.1 NAC.1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3＋转移的电子数为6NAD.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 LB．通常情况下，80g SO3的体积大于22.4 LC．在常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NAD．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2NAD.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）：t/min0408016026013001700p/kPa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)