物质的量、气体摩尔体积-2025年高考化学一轮复习讲义（原卷版）

第07讲物质的量气体摩尔体积

知识体系

图知识梳理一

一、物质的量摩尔质量

1、物质的量

（1）概念：表示物质所含微粒数目多少的物理量

（2）符号：n

（3）单位：mol

（4）物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一，符号是n,用来表示物质所含粒子的

多少，其单位是摩尔（mol）。物质的量（n）和它的单位（mol）把宏观的质量、体积与微

观粒子联系起来，这大大方便了计算和粒子的计数。

2.摩尔

（1）概念：摩尔是物质的量的单位，每Imol物质含有阿伏加德罗常数个结构微粒。

（2）符号：mol

(3)说明：

①当描述物质的物质的量(使用摩尔)时，必须指明物质微粒的名称，不能是宏观物质名称

②常见的微观粒子有：分子、原子、离子、电子、质子、中子或它们特定的组合

③当有些物质的微观粒子只有一种时，可以省略其名称

3.摩尔质量

(1)概念：单位物质的量的物质的质量

(2)符号：M

(3)单位：g-mol-1

(4)说明：①使用范围：A.任何一种微观粒子B.无论是否纯净C.无论物质的状态

②与式量的比较

③与Imol物质的质量的比较

(5)摩尔质量是指单位物质的量的物质所具有的质量，符号是M,常用单位是g/mol或

kg/moL将物质的质量换算成物质的量，换算成粒子数，将气体物质质量换算成体积(标准

状况)，都要通过摩尔质量这一桥梁进行。

4.阿伏伽德罗常数

(1)含义：实验测定12gl2c中碳原子的个数

(2)符号：NA

(3)单位：个/mol

(4)说明：

①NA的基准是12g碳-12中的原子个数

②12c不仅是摩尔的基准对象，而且还是相对原子质量的基准

③NA是一个实验值，现阶段常取6.02X1023作计算

④要注意NA与6.02x1023的区别

5、计算公式和注意问题

(l)m>n、N之间的计算关系

mN

①计算关系：M=3

②使用范围：只要物质的组成不变，无论是何状态都可以使用

（2）混合气体的平均分子量的有关计算

①计算依据：①1moi任何物质的质量（以g为单位）在数值上与其式量相等。②Imol任何

气体的体积（以L为单位）在数值上与气体摩尔体积（以为单位）相等。

m

②基本计算关系：MN

经典典例

1.下列叙述错误的是

①摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一物质的量的单位；

②Imol任何物质都含有约6.02x1（）23个原子；

③6.02x1023就是阿伏加德罗常数；

④氢原子的摩尔质量是1g;

⑤HC1的摩尔质量不同于ImolHCl分子的质量；

⑥lmolCO2中含有NA个碳原子和2NA个氧原子；

⑦当1L水吸收22.4L（标准状况）氨气时所得氨水的浓度是ImoLL，

A.①②③⑦B.②③④⑦C.②③④⑥D.全部

2.下列叙述正确的是

A.国际上规定0.012kg12c中所含碳原子数为阿伏加德罗常数

B.64gse）2含有的氧原子数约为6.02x1023

C.标准状况下，22.4LH2O含有的分子数约为6.02x1023

D.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一

3.下列叙述错误的是

①摩尔是用来衡量微观粒子多少的一个物理量

②50mLi2moi/L盐酸与足量MnO?充分反应，转移的电子数为0.5NA

③焰色试验时没有伯丝可用无锈铁丝代替进行实验

©O.lmolNaCI的摩尔质量为5.85g

⑤氯气能使鲜花褪色。体现了氯气的漂白性

⑥在一定的温度和压强下，各种气体的摩尔体积约相等

⑦焰色试验看到黄色火焰可确定该物质不含钾元素

⑧灼热的铜丝放入盛满氯气的集气瓶中，生成蓝色的烟

A.4B.5C.6D.7

毒知识梳理二

二、气体摩尔体积

1.气体摩尔体积

（1）概念：单位物质的量的气体的体积

（2）符号：Vm

（3）单位：Lmol1

（4）标准状况下的气体摩尔体积

①标准状况：0℃、latmBPl.OlxlO5Pa

②理想气体：A.不计大小但计质量；B.不计分子间的相互作用

③标准状况下的气体摩尔体积：约22.4L-moP

（5）影响物质体积大小的因素：

①构成物质的微粒的大小（物质的本性）

②结构微粒之间距离的大小（温度与压强来共同决定）

③结构微粒的多少（物质的量的大小）

（6）摩尔体积是指单位物质的量的某种物质的体积，也就是一摩尔物质的体积。

摩尔体积'”，其中V为物质体积；n为物质的量（单位mol）

气体摩尔体积：理想中一摩尔气体在标准大气压下的体积为22.4L。单位物质的量的气体所

占的体积叫做气体摩尔体积，相同气体摩尔体积的气体其含有的粒子数也相同。

2.使用时应注意：

①必须是标准状况（0℃,lOOkPa）o此时气体摩尔体积约为22.4L/mol。

②“任何理想气体”既包括纯净物又包括气体混合物。

③22.4L是个近似数值。

④单位是L/mol,而不是Lo

⑤决定气体摩尔体积大小的因素是气体分子间的平均距离;而影响气体分子间的平均距离的

因素是温度和压强。

⑥在标准状况下，ImolHzO的体积不是22.4L,因为，标准状况下的H2O是冰水混合物，

不是气体。

⑦气体摩尔体积通常用Vm表示，计算公式n=V/Vm，Vm表示气体摩尔体积，V表示体积，

n表示物质的量。

⑧标况下，Imol的任何气体的体积约是22.4L,达到气体摩尔体积的气体物质的量一定为

Imolo

3.关系定律

粒子关系

（1）总结规律：①相同条件下，相同物质的量的不同物质所占的体积：固体〈液体〈气体［水

除外］。②相同条件下，相同物质的量的气体体积近似相等，而固体、液体却不相等。

（2）决定物质体积大小的因素：①物质粒子数的多少；②物质粒子本身的大小；③物质粒

子之间距离的大小。

（3）决定气体体积大小的因素：气体分子间平均距离比分子直径大得多，因此，当气体的

物质的量（粒子数）一定时，决定气体体积大小的主要因素是粒子间平均距离的大小。

（4）影响气体分子间平均距离大小的因素：温度和压强。温度越高，体积越大；压强越大,

体积越小。当温度和压强一定时，气体分子间的平均距离大小几乎是一个定值，故粒子数一

定时，其体积是一定值。

4.标准体积

对Imol任何气体所占的体积都约是22.4L的理解：

（1）标准状况（简称标况）：指气体在0℃、100kPa下的状态。温度越高，体积越大；

压强越大，体积越小。故在非标况下，其值不一定就是“22.4L”。但若同时增大压强，升高

温度，或是降低压强和温度，1摩尔任何气体所占的体积有可能为22.4L。

（2）Imol气体在非标准状况下，其体积可能为22.4L,也可能不为22.4L。如在室温（20℃,

一个大气压）的情况下气体的体积是24L。

（3）气体分子间的平均距离比分子的直径大得多，因而气体体积主要决定于分子间的平均

距离。在标准状况下，不同气体的分子间的平均距离几乎是相等的，所以任何气体在标准状

况下气体摩尔体积都约是22.4L/mol.

（4）此概念应注意：①气态物质；②物质的量为Imol；③气体状态为0℃和100kPa（标

况）；④22.4L体积是近似值；⑤Vm的单位为L/mol和m3/mol。

（5）适用对象：纯净气体与混合气体均可。

5.主要应用

标准状况下Imol气体为22.4L,即可导出其质量便是该气体的摩尔质量。据此可求出未知

化学式的气体摩尔质量和相对分子质量，也可求出1L气体的质量即气体密度。反之也可由

气体密度求摩尔质量。同温同压下两气体的密度比叫气体的相对密度，可据以由气体的相对

密度求气体的摩尔质量，如某气体对氢气（H2）的相对密度为15,则其相对分子质量为30。

常见的有：

（1）由标准状况下气体密度求相对分子质量；

（2）由相对密度求气体的相对分子质量；.

（3）求混合气体的平均相对分子质量：即混合气体Imol时的质量数值。已知各组成气体

的体积分数及质量分数；

（4）由同温同压下气体反应时的体积比求分子数比，进而推分子式；

（5）直接将气体摩尔体积代入有关化学方程式进行计算；

（6）气体反应物的体积比即分子数比可便于找出过量气体。

都经典典例

1.过氧化钠是宇宙飞船和潜水艇中氧气的主要来源，其作用原理中包含了反应

2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2o用刈表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是

A.n.2LC）2含义个氧原子

B.过氧化钠既是氧化剂又是还原剂

C.反应中每生成ImolO?转移4moi电子

D.10.6gNa2cO3溶于100mL水中，所得溶液的物质的量浓度为lmol/L

2.NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是

A.标准状况下，22.4LCC14含有的分子数是NA

B.常温常压下，22.4LHC1气体含有的分子数是NA

C.ILO.lmol/LNa2SO4溶液含有的钠离子数为0.28

D.标准状况下，11.2LH?和CO混合气体所含原子总数为2NA

3.水体中氨氮含量超标会造成水体富营养化，用次氯酸钙除去氨氮的原理如图所示。下列

说法错误的是

NH3N2+H2O

②

Ca(ClO)2HC1OHC1CO2>H2O

CO2>H2OCaCO3CaCl2

A.标准状况下，4.48LHCI气体溶于100mL水中形成的溶液浓度为2mol/L

B.反应②每生成ImolN?,转移6moi电子

C.标准状况下，22.4L二氧化碳所含的共用电子对数目为4NA

D.CO?在该反应中能够循环利用

飞知识梳理三

三、阿伏伽德罗定律

气体摩尔体积不是固定不变的，它决定于气体所处的温度和压强，如在25。。101千帕时

气体摩尔体积为24.5L/mol。在外界条件相同的情况下，气体的摩尔体积相同。

气体摩尔体积Vm与T、P、n等之间关系：

1、同温度、同压强下，V相同，则n相同。

乜=巴

2、同温度、同压强下，%n2

3、PV=nRT.

定义：在相同的温度和压强下，Imol任何气体所占的体积在数值上近似相等。人们将一定

的温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积叫做气体摩尔体积。

mNV

公式：M11“。

4、阿伏加德罗定律推论

同温同压下体积相同的任何气体都含有相同的分子数即阿伏加德罗定律。由此可见气体的体

积比在同温同压下必等于分子数比。由此可以导出同温同压下不同气体间的关系：

(1)同温同压下，气体的体积比等于物质的量比。Vi/V2=m/n2

(2)同温同体积下，气体的压强比等于物质的量比。p,：p2=ni：n2

（3）同温同压下，气体的摩尔质量比等于密度比。Mi：M2=pi：p2

（4）同温同压下，同体积的气体质量比等于摩尔质量比。mi：m2=Mi：M2

（5）同温同压下，同质量气体的体积比等于摩尔质量的反比。Vi：V2=M2：MI

此外还在运用时要结合物理中的同物质的量的气体在同温时，其体积与压强成反比；气体体

积与热力学温度在同压条件下成正比（可参考理想气体状态方程理解：pV=nRT其中p是压

强，V是体积，n是物质的量，R是气体常数，T是热力学温度）。

5.阿伏加德罗定律及推论都可由理想气体状态方程及其变形推出（压强、体积、绝对温度、

物质的量、气体常数、密度）。由定律可导出：“一连比、三正比、二反比”的规律。

一连比

指在同温同压下，同体积的任何气体的质量比等于摩尔质量（相对分子质量）之比，等于密

度比。

三正比

（1）同温同压下，两气体的体积之比等于其物质的量之比，等于其分子数之比。

（2）同温同体积下，两气体的压强之比等于其物质的量之比，等于其分子数之比。

（3）同温同压下，两气体的密度之比等于其摩尔质量（相对分子质量）之比。

二反比

（1）同温同压同质量下，两气体的体积与其摩尔质量（相对分子质量）成反比。

（2）同温同分子数（或等物质的量）时，两气体的压强与其体积成反比。

固液的分子间的间隔很小，体积的大小是靠分子的数量来决定的。气体不一样，分子间的间

隔很大，体积是靠每一个分子所占的空间大小来决定的，这一空间远远大于单个分子的大小

所以分子的大小，可以不计。又因为每个分子所占的空间大小近乎相同，所以就有了气体摩

尔体积的概念但液体和固体就没有了。

经典典例

1.设名表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的个数

①过氧化钠与水反应，生成（Mmol氧气转移的电子数为0.2NA

②11.2LC»2、SO?混合气体含有的氧原子数为治

+

③Imol.UNa2cO3溶液中含有的Na的数目为2NA

④18gNH：所含的电子数为10NA

⑤100g质量分数为46%得乙醇（C2H6。）水溶液中含有的氧原子数为NA

⑥将lOOmLO.lmol/L的FeCl3溶液滴于沸水中可制得Fe（OH）3胶粒0.01NA

⑦常温常压下，7.1g氯气中含分子数为O.INA

⑧标准状况下，1LHC1和1LH.0的物质的量相同

⑨两种物质的物质的量相同，则它们在标准状况下的体积也相同

⑩同温同压下，气体的密度与气体的摩尔质量成正比

A.3B.4C.5D.6

2.在一密闭刚性容器中由可滑动隔板将容器分为甲乙两部分。现向甲室通入乙室通入

lmolN2,隔板位置如图所示，则下列说法不正确的是

甲乙

1111

A.甲乙的分子数之比2:1

B.甲乙的密度比为8:7

C.甲乙的质量比为8:7

D.若向甲室通入H2充分反应后，恢复至室温，隔板停留在2处，则通入的H?物质的量

可能为3mol

3.在两个密闭容器中，分别充有质量相等的甲、乙两种气体，它们的温度和密度均相同。

试根据甲、乙的摩尔质量（M）的关系，判断下列说法中正确的是

A.若M（甲）＞M（乙），则分子数：甲〉乙

B.若M（甲）＜M亿），则气体摩尔体积：甲〉乙

C.若M（甲）＜M（乙），则气体的压强：甲〉乙

D.若M（甲）＞M（乙），则气体体积：甲（乙

o.

拓展练习

1.NzO俗称“笑气"，曾用作可吸入性麻醉剂。以下反应能产生Nq：

催化剂

3CO+2NO,^=3CO2+N2O。下列有关说法正确的是

A.上述反应中每生成ImolN2。，消耗1.5molC。

B.等物质的量的N2O和CO,含有相等的电子数

C.N?。只具有氧化性，无还原性

D.NO?是酸性氧化物

2.下列说法正确的是

A.摩尔是表示物质粒子多少的物理量

B.标准状况下，22.4LH2。和28gCO所含氧原子数目相等

C.80gNaOH溶解在1L水中，所得溶液中物质的量浓度为2moi/L

D.0℃、lOlkPa下，ImolCO?的体积大约是22.4L

3.黄子卿是一名优秀的雅礼中学校友，在国际上首次精测了水的三相点温度(0.00981℃),

并定为国际温度标准之一、下列有关说法中正确的是

A.摩尔是国际单位制⑸)的7个基本物理量之一

B.在水的三相点温度下，lmol水分子与ImoINH；当中所含的电子数相同

C.在水的三相点温度下，lmolSO3的体积约为22.4L

D.在水的三相点温度下，NO、C02、。3三种气体各含有Imol氧原子，则三种气体的物

质的量之比为3:2:1

4.苯甲酸钠(C7HsC^Na),又称安息香酸钠，是一种常用食品防腐添加剂。已知：苯甲酸

(C7H6。2)是一种:不有机期酸，酸性强于醋酸。下列有关苯甲酸钠的说法不E碗的是

A.苯甲酸钠的摩尔质量为144g/mol

B.苯甲酸钠中碳、氧原子的物质的量之比为7:2

C.苯甲酸钠能与稀硫酸反应生成苯甲酸

+

D.苯甲酸与NaOH反应的离子方程式：C7H6O2+Na+OH^=C7H5O2Na+H2O

5.用化学用语表示KCIO3+6HCG3CUT+KCI+3H2。中的相关微粒，其中不正确的是

A.KCIO3中氯元素的化合价为+5

B.氯离子的结构示意图：

+2

C.KCIO3的电离方程式：KC1O3=K+Cr+3O

D.Clz的摩尔质量为71g•mo尸

6.用NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述中不正确的是

A.23g钠变为氧化钠时失去电子数约为6.02X1023

B.1L0.Imol•1/稀硫酸中硫酸根离子总数为0.12VA

C.常温常压下，8g由和组成的混合气体中含有的氧原子数为0.5NA

D.ImoICCh的质量是44g/mol

7.碳酸钠在外观上与氯化钠相似，可用作家用洗涤剂，如清洗厨房用具的油污等。下列有

关碳酸钠和氯化钠的说法正确的是

A.从组成的阳离子来看，二者均属于钠盐

B.碳酸钠的相对分子质量为106g

C.碳酸钠的俗名为小苏打

D.碳酸钠中碳元素与氧元素的质量比为1：3

8.用NA表示阿伏加德罗常数的数值，下列叙述正确的是

A.1.8g的NH：中含有的电子数为0.1M

B.13.2gCO2和N2O形成的混合物含有的原子数目为0.9M

C.标准状况下，5.6LH2。含有的电子数目为2.5NA

D.0.5mol/LMgCL溶液中含有Cl-的数目为M

9.设NA为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是

A.标准状况下，22.4gSC>2中含有的氧原子数为2NA

B.常温下，将2.8g铁片投入足量的稀硫酸中，铁失去的电子数为015NA

C.OSmoLL-硝酸溶液中含有的H+数为0$NA

D.78gNa2（）2中含有的阴离子数目为NA

10.过二硫酸钾（K2sQs）是工业上一种重要的消毒剂和织物漂白剂，可通过电解KHSO4溶

液制备。它在uxrc下能发生分解反应：K2safK2sO4+SO3T+O2T（未配平），设NA是

阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是

A.ImolK2S2O8中存在NA个非极性共价键

B.100mL0.5mol.L-KHSO」溶液的离子总数为0.2NA

C.标准状况下，22.4LSO3含有的原子数大于4NA

D.上述反应，每生成Imol转移2NA个电子

11.下列说法中，正确的是

A.若气体摩尔体积为22.4L/mol,则所处条件为标准状况

B.标准状况下，lmolH2O的体积是22.4L

C.lmolN2和C。的混合气体中含有的分子总数是2x6.02x1023

D.32go2和。3组成的混合气体中含有的氧原子数为2NA

12.设M为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是

A.标准状况下，5.6LH2。中，所含的氢原子总数为0.5M

B.0.2mol/LFeCb溶液中，所含氯离子的数目为0.6M

C.常温常压下，1.4gW和CO的混合气体中，所含的原子总数为0.1M

D.等物质的量的电和。2的混合气体中，所含的分