第三章 化学计量 第一节物质的量 气体摩尔体积

第三章 化学计量

第三章 化学计量

第一节物质的量 气体摩尔体积

考点一

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物质的量 摩尔质量

[教材知识层面]

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mol。

(2)数值：1 mol任何物质所含有的微粒数与0.012_kgC所含的碳原子个数相等。 2．阿伏加德罗常数

(1)概念：1 mol任何粒子所含的微粒数，符号为NA，通常用6.02×10_mol表示。 (2)物质的量、微粒数(N)与阿伏加德罗常数的关系为：n＝N/NA。 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/mol。

(2)数值：当微粒的摩尔质量以g/mol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＝m/M。

[高考考查层面]

命题点1 关于物质的量的基本概念

理解物质的量的相关概念要注意以下四点：

(1) 物质的量不能错误地认为是物质的质量或者物质的数量，其描述对象是微观粒子，如电子、质子、中子、原子、分子、离子、原子团等，不能用于描述宏观物体。

(2)使用摩尔做单位时，应用化学式指明粒子的种类，如1 mol H不能描述为1 mol氢。 (3)摩尔质量与相对分子(原子)质量是两个不同的概念，当摩尔质量以g/mol为单位时，二者在数值上相等，但前者有单位，后者是相对值，无单位。

(4)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

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第三章 化学计量

聚集状态的变化而变化。

[典题示例]

判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)摩尔是表示物质的量多少的基本物理量。( ) (2)物质的量就是1 mol物质的质量。( )

(3)0.012 kg C中含有约6.02×10个碳原子 。 ( ) (4)1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧。( ) (5)氢氧化钠的摩尔质量是40 g。( )

(6)2 mol水的摩尔质量是1 mol水的摩尔质量的2倍。( ) 提示：(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)×

命题点2 以物质的量为核心的相关计算

[典题示例]

(1)0.3 mol H2O分子中所含氢原子数与________个NH3分子中所含氢原子数相等。 (2)12 g 乙烷中所含共价键的物质的量是________。

(3)已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D，则C的摩尔质量为________。

解析：(1) 0.3 mol×6.02×10 mol×2＝N(NH3)×3，则N(NH3)＝1.204×10或0.2NA。 (2)12 g 乙烷的物质的量是0.4 mol，一个乙烷(C2H6)分子中含有7个共价键，所以0.4 mol乙烷中所含共价键的物质的量为2.8 mol。

(3)根据质量守恒定律，0.04 mol C的质量为16 g＋20 g－31.76 g＝4.24 g，M(C)＝4.24 g÷0.04 mol＝106 g·mol。

答案：(1)0.2NA (2)2.8 mol (3)106 g·mol [方法技巧]

“核心思维法”解答微粒数目计算题

解答以物质的量为核心的相关计算时，要注意“物质的量”的桥梁作用，解题思维流程如下：

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－123

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[考点达标层面]

某硫原子的质量是a g,C原子的质量是b g，若NA只表示阿伏加德罗常数的数值，则下列说法中正确的是( )

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12am①该硫原子的相对原子质量为 ②m g该硫原子的物质的量为 mol ③该硫原子

baNA

的摩尔质量是aNA g ④a g该硫原子所含的电子数为16NA

A．①③ C．①②

B．②④ D．②③

112a12

解析：选C ①该硫原子的相对原子质量为该原子的质量除以C原子质量的，即，12b正确；②m g硫原子的个数为，其物质的量为

mam mol；③该原子的摩尔质量是aNA g/mol，aNA

不正确；④一个硫原子所含电子数为16，则16NA为1 mol硫原子所含电子数，不正确。

考点二

[教材知识层面]

1．影响物质体积大小的因素 (1)构成微粒的大小； (2)构成微粒间距的大小； (3)构成微粒的数目。 2．气体摩尔体积

(1)概念：气体摩尔体积是指在一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占有的体积，符号为Vm，单位为L·mol。

(2)特例：标准状况是指温度为0_℃，压强为101_kPa，此情况下，气体摩尔体积为22.4_L·mol。

(3)物质的量、气体体积与气体摩尔体积之间的关系为n＝。 3．阿伏加德罗定律

(1)决定气体体积的外界条件：

物质的量相同的气体，其体积的大小取决于气体所处的温度和压强。 (2)阿伏加德罗定律的含义：

在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体含有相同的分子数。即T1＝T2，p1＝p2，

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| 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律

VVm

V1＝V2，则n1＝n2。

[高考考查层面]

命题点1 气体摩尔体积的使用和计算

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第三章 化学计量

应用气体摩尔体积时注意的四点

(1)使用“条件”：一般指标准状况，即0 ℃、1×10 Pa。

(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。水、酒精、SO3、CCl4等物质在标准状况下不是气体。

(3)在标准状况下，气体摩尔体积约为22.4 L·mol，其他条件下不一定是22.4 L·mol

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。

(4)22.4 L气体，在标准状况下是1 mol，在非标准状况下，可能是1 mol，也可能不

是1 mol。

[典题示例]

下列说法正确的是( )

①标准状况下， 6.02×10个分子所占的体积约是22.4 L

②0.5 mol H2所占体积为11.2 L ③标准状况下，1 mol H2O的体积为22.4 L ④标准状况下，28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L ⑤各种气体的气体摩尔体积都约为22.4 L·mol ⑥标准状况下，体积相同的气体的分子数相同

A．①③⑤ C．③④⑥

B．④⑥ D．①④⑥

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解析：选B ①物质不一定是气体；②不一定在标准状况下；③水在标准状况下不是气体；⑤气体摩尔体积与温度、压强有关。

命题点2 阿伏加德罗定律及其应用

阿伏加德罗定律是指在同温同压下，同体积的气体含有相同的分子数。根据pV＝nRT(R为常量，T为热力学温度)和密度、摩尔质量的定义式可推出以下结论： 三 正 比 二 反 比 一 描述 同温同压下，气体的体积比等于它们的物质的量之比 同温同体积下，气体的压强比等于它们的物质的量之比 同温同压下，气体的密度比等于它们的相对分子质量之比 同温同压下，相同质量的任何气体的体积与它们的相对分子质量成反比 同温同体积时，相同质量的任何气体的压强与它们的相对分子质量成反比 同温同压下，同体积的任何气体的质量比等于它们的相对分子质量关系 V1/V2＝n1/n2 p1/p2＝n1/n2 ρ1/ρ2＝M1/M2 V1/V2＝M2/M1 p1/p2＝M2/M1 m1/m2＝M1/M2 4

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连 比 之比，也等于它们的密度之比 ＝ρ1/ρ2 注意： (1)阿伏加德罗定律的适用范围是气体，其适用条件是三个“同”，即在同温、同压、同体积的条件下，才有分子数相等这一结论，但所含原子数不一定相等。

(2)阿伏加德罗定律既适用于单一气体，也适用于混合气体。 [典题示例]

1．如图两瓶体积相等的气体，在同温同压时瓶内气体的关系一定正确的是( )

A．所含原子数相等 C．气体质量相等

B．气体密度相等 D．摩尔质量相等

解析：选A 左瓶与右瓶中气体的物质的量相等，N2、O2分子均为双原子分子，A项正确；N2、O2的比例不固定，气体的质量不一定相等，密度不一定相等；当N2、O2物质的量相等时，摩尔质量相等，其余情况摩尔质量不相等。

2．标准状况下，a L气体X2和b L气体Y2恰好完全反应生成c L气体Z，若2a＝6b＝3c，则Z的化学式为( )

A．XY2 C．X3Y

B．X2Y D．XY3

解析：选C 由V1/V2＝n1/n2知反应的化学方程式为3X2＋Y2===2XmYn，得m＝3，n＝1。

命题点3 气体摩尔质量的计算

计算气体摩尔质量常用的“五”方法

(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M＝m/n； (2)根据标准状况下气体的密度(ρ)：M＝ρ22.4 L/mol； (3)根据气体的相对密度(D＝ρ1/ρ2)：M1/M2＝D；

(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·m/N； (5)对于混合气体，求其平均摩尔质量，上述算式仍然成立；还可以用下式计算：M＝

M1a%＋M2b%＋M3c%＋?，a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。

[典题示例]

△

(2015·绍兴质检)在一定条件下，某化合物X受热分解：2X===== A↑＋2B↑＋4C↑，测

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