第1讲物质的量摩尔质量气体摩尔体积（原卷版）-2023年高考化学复习

备战2023年高考化学【一轮·夯实基础】复习精讲精练第1讲物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积【复习目标】1.了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(M)、气体摩尔质量(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。【知识精讲】1．物质的量(n)（1）概念：表示含有一定数目粒子的集合体，单位为mol。（2）数值：1mol粒子集合体所含的粒子数与0.012kg12C中所含的碳原子数相同。（3）描述对象：微观粒子(如电子、质子、中子、分子、原子、离子等)或微观粒子的特定组合(如原子团、官能团等)。（4）使用注意事项：①物质的量是一个专用名词，在表述时不可增减，不能将其理解成“物质的数量”或“物质的质量”。②物质的量作为研究微观粒子与宏观物质的桥梁，其单位摩尔后面应为确切的微粒名称；如1mol氢(不确切)和1mol大米(宏观物质)皆为错误说法。③在化学方程式中，化学计量数不仅表示反应物和生成物之间微粒个数的关系，还可表示反应物和生成物之间的物质的量的关系。如2H2＋O2=2H2O，既可以理解成2个氢分子与1个氧分子反应生成2个水分子，也可以说2摩尔氢气与1摩尔氧气反应生成2摩尔水。在化学方程式中，化学计量数之比等于微粒数之比，也等于物质的量之比。2．阿伏加德罗常数(NA)（1）概念：1mol任何粒子所含的微粒数，通常用6.02×1023mol－1表示。（2）物质的量(n)、微粒数(N)与阿伏加德罗常数(NA)的关系为：n＝eq\f(N,NA)或N＝n·NA或NA＝eq\f(N,n)。（3）使用注意事项：阿伏加德罗常数与6.02×1023不能等同，阿伏加德罗常数不是一个纯数，它有单位，其单位为“mol1”，而6.02×1023只是一个近似值，它无单位。【例题1】某硫原子的质量是ag，12C原子的质量是bg，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()①该硫原子的相对原子质量为eq\f(12a,b)②mg该硫原子的物质的量为eq\f(m,aNA)mol③该硫原子的摩尔质量是aNAg④ag该硫原子所含的电子数为16NAA．①③ B．②④C．①② D．②③3．摩尔质量(M)（1）概念：单位物质的量的物质所具有的质量，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）物质的量(n)、质量(m)、摩尔质量(M)之间的关系为：n＝eq\f(m,M)或m＝n·M或M＝eq\f(m,n)。（4）概念区别：摩尔质量、相对分子质量、1mol物质的质量在数值上是相同的，但三者的含义不同，单位不同。摩尔质量的单位是g·mol－1，相对原子(分子)质量的单位是1,1mol物质的质量单位是g。【例题2】判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)1mol任何物质都含有6.02×1023个分子()(2)12g12C中所含碳原子的数目为6.02×1023()(3)氧化钙的摩尔质量为56g()(4)1molO2的质量与它的相对分子质量相等()(5)1molOH－的质量为17g·mol－1()(6)氖气的摩尔质量(g·mol－1)在数值上等于它的相对原子质量()(7)1molH2O中含有2mol氢和1mol氧()(8)58.5gNaCl晶体中所含的粒子数目约为6.02×1023()(9)标准状况下，22.4L氧气与22.4L苯中所含分子数均为NA()(10)11gCO2的体积为5.6L()4．影响物质体积大小的因素影响物质体积的因素有粒子数目的多少，粒子大小，粒子间距离。在粒子数目相同的情况下，固体、液体的体积大小主要由粒子本身大小决定，气体体积主要由粒子间距离决定，而气体的粒子间距离又由温度和压强决定。【例题3】下列说法中正确的是()A．在一定温度和压强下，固体或液体物质体积大小只由构成微粒的大小决定B．不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数一定不同C．在一定温度下，各种气态物质体积的大小由构成气体的分子数决定D．22gCO2与标准状况下11.2LHCl所含的分子数相同5．气体摩尔体积(Vm)（1）概念：单位物质的量的气体所占有的体积（即一定温度和压强下，1mol的气体所占的体积），单位为L·mol－1(或L/mol)和m3/mol(或m3·mol－1)。（2）特例：标准状况(0℃，101kPa)下，Vm为22.4L·mol－1。（3）气体摩尔体积与物质的量、气体体积之间的关系为n＝eq\f(V,Vm)。（4）使用注意事项：①使用对象必须是气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。如水、酒精、SO3、CCl4等在标准状况下不是气体，不能用气体摩尔体积计算。②22.4L·mol－1的理解：气体摩尔体积的数值与温度、压强有关；非标准状况下气体摩尔体积可能是22.4L·mol－1，也可能不是22.4L·mol－1。故1mol气体的体积若为22.4L，它所处的状况不一定是标准状况，如气体在273℃和202kPa时，Vm也为22.4L·mol－1。【例题4】已知：①6.72LNH3(标准状况下)②1.204×1023个H2S分子③5.6gCH4④0.5molHCl，下列关系正确的是()A．体积大小：④＞③＞②＞①B．原子数目：③＞①＞④＞②C．密度大小：④＞②＞③＞①D．质量大小：④＞②＞①＞③【例题41】设NA为阿伏加德罗常数的值，如果ag某气态双原子分子的分子数为p，则bg该气体在标准状况下的体积V(L)是()A.eq\f(22.4ap,bNA) B．eq\f(22.4ab,pNA)C.eq\f(22.4NAb,a) D．eq\f(22.4pb,aNA)6．阿伏加德罗定律（1）含义：在同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。可总结为：“三同”定“一同”，即同温、同压、同体积的气体，具有相同的分子数，即具有相同的物质的量。（2）阿伏加德罗定律的推论相同条件结论公式语言叙述T、p相同eq\f(n1,n2)＝eq\f(V1,V2)同温、同压下，气体的物质的量与其体积成正比T、p相同eq\f(ρ1,ρ2)＝eq\f(M1,M2)同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量成正比T、V相同eq\f(p1,p2)＝eq\f(n1,n2)同温、同体积下，气体的压强与其物质的量成正比（3）使用注意事项：①“任何气体”既包括单一气体，也包括混合气体。②推论不必死记硬背，可由pV＝nRT(理想气体状态方程)进行推导。【例题5】等温等压下，有质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，下列叙述中正确的是()（双选）A．体积之比为13∶13∶14 B．密度之比为14∶14∶13C．质量之比为1∶1∶1 D．原子数之比为1∶1∶27．求解气体摩尔质量“五”方法（1）根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M＝m/n。（2）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。（3）根据标准状况下气体的密度ρ：M＝ρ×22.4(g·mol－1)。（4）根据同温同压下气体的相对密度(D＝ρ1/ρ2)：M1/M2＝D。（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＝M1×a%＋M2×b%＋M3×c%……a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。【例题6】最近材料科学家研究发现了首例带结晶水的晶体在5K下呈现超导性。据报道，该晶体的化学式为Na0.35CoO2·1.3H2O。若用NA表示阿伏加德罗常数，试计算12.2g该晶体中含氧原子数为________，氢原子的物质的量为________mol。【例题7】在一定条件下，mgNH4HCO3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)若所得混合气体的密度折合成标准状况为ρg·L－1，则混合气体的平均摩尔质量为______________(用含ρ的代数式表示)。(3)若在该条件下，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______________(用含a、b、c的代数式表示)。【课后精练】第I卷（选择题）1．（2021·全国·高三专题练习）下列说法错误的是（

）A．物质的量是表示含有一定数目微粒的集合体的物理量 B．使用mol作单位时，必须指明微粒的名称C．1mol任何物质都含有阿伏加德罗常数个原子 D．0.012kg12C约含有6.02×1023个碳原子2．（2022·浙江·高三专题练习）下列叙述正确的是（

）A．1molH2SO4的质量为98g·mol−1B．98gH2SO4含有NA个H2SO4分子C．H2SO4的摩尔质量为98gD．6.02×1023个H2SO4分子的质量为9.8g3．（2019·海南·海口市灵山中学高三阶段练习）一定量的CO2气体由标准状况变到常温常压时，气体的下列各量：a．物质的量、b．质量、c．摩尔质量、d．相对分子质量、e．分子个数、f．体积、g.密度，发生变化的有：（

）A．b、d、f B．c、e、f C．d、g D．f、g4．（2021·新疆石河子一中高三阶段练习）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 B．气体密度相等C．气体质量相等 D．电子数相等5．（2020·全国·高三专题练习）在一定温度和压强下，1体积X2气体与3体积Y2气体化合生成2体积气体化合物，则该化合物的化学式为（

）A．XY3 B．XY C．X3Y D．X2Y36．（2021·全国·高三专题练习）下列各物质所含原子数由多到少的顺序是（

）①0.2molH2SO4

②0.7mol

CH4

③11.2L（STP）CO2

④9.03×1023个H2O

⑤4g

HeA．①③②④⑤ B．②①④⑤③ C．②④①⑤③ D．④②③①⑤7．（2020·全国·高三专题练习）将镁铝合金溶于100mL稀硝酸中，产生1.12LNO气体（标准状况），向反应后的溶液中加入NaOH溶液，产生沉淀情况如图所示。下列说法不正确的是（

）A．可以求出合金中镁铝的物质的量比为1∶1 B．可以求出硝酸的物质的量浓度C．可以求出沉淀的最大质量为3.21克 D．氢氧化钠溶液浓度为3mol/L8．（2020·全国·高三专题练习）在空气中煅烧CoC2O4生成钴氧化物和CO2，测得充分煅烧后固体质量为2.41g，CO2的体积为1.344L(标准状况)，则钴氧化物的化学式为（

）A．Co2O3 B．Co3O4 C．CoO D．CoO39．（2020·全国·高三专题练习）科学家发现一种化学式为H3的氢分子，则1molH3和1molH2具有相同的（

）A．分子数 B．原子数 C．质子数 D．电子数10．（2019·浙江杭州·高三期中）相同质量的SO2和SO3，它们之间的关系正确的是（

）A．所含硫原子的物质的量之比为1：1B．所含硫元素的质量比为5：4C．所含氧元素的质量比为4：5D．所含氧原子的物质的量之比为3：211．（2020·全国·高三专题练习）温度和压强相同时，在体积相同的两个密闭容器甲和乙，甲中充满O2气体，乙中充满O2和O3的混合气体，下列说法正确的是（

）A．两容器中气体的质量相等 B．两容器中气体的分子数目相等C．两容器中气体的氧原子数目相等 D．两容器中气体的密度相等12．（2019·河南驻马店·高三阶段练习）在三个密闭容器中分别充入CO、CH4、O2三种气体，当它们的温度和密度都相同时，这三种气体的压强(p)从大到小的顺序是（

）A．p(CO)>p(CH4)>p(O2) B．p(O2)>p(CO)>p(CH4)C．p(CH4)>p(O2)>p(CO) D．p(CH4)>p(CO)>p(O2)13．（2021·浙江·高三专题练习）光纤通讯是一种现代化的通讯手段，光纤通讯容量大，一对光纤上可同时传送3万门的信号。制造光导纤维的主要原料是SiO2，下列关于SiO2的说法正确的是（

）A．SiO2摩尔质量是60B．1molSiO2中含有1molO2C．1.5molSiO2中含有1.806×1024个氧原子D．1molSiO2质量是60g·mol114．（2022·广西·南宁二中模拟预测）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（

）A．标况下，2.24L氖气分子中含有的电子数为0.2NAB．0.1molC2H6O含极性键的数目为0.7NAC．常温下，3.8gF2通入足量的水中充分反应，该过程转移电子数为0.2NAD．密闭容器中，0.1molPCl3与足量Cl2反应制备PCl5，增加的P−Cl键数目为0.2NA15．（2022·四川省泸县第二中学模拟预测）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（

）A．6.4gN2H4中含有的共价键数为NAB．在25℃、101kPa条件下，22.4LCO2中所含原子数大于3NAC．用浓盐酸与KClO3反应制备1mol氯气，转移的电子数为2NAD．4.6g钠用铝箔包裹并刺小孔，与足量水充分反应生成氢气分子数为0.1NA16．（2022·湖南·长郡中学模拟预测）2021年9月24日，中科院天津工业生物技术研究所成果——“无细胞化学酶系统催化合成淀粉”在国际学术期刊《自然》上发表。其中一步核心反应如图所示，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是（

）A．30gHCHO与DHA的混合物中所含氧原子数为2B．反应①中消耗，转移电子数为6C．1molDHA分子含极性共价键10molD．1mol淀粉完全水解消耗nmol水分子17．（2022·吉林长春·模拟预测）NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（

）A．31g白磷(P4)含有的共价键数为3NAB．0.1mol/LHClO4溶液中含有的H+数为0.1NAC．2molNO与1molO2在密闭容器中充分反应后的分子数为2NAD．标准状况下11.2LCH4和22.4LCl2混合，在光照下反应后的分子总数为1.5NA18．（2021·海南·高三学业考试）在葡萄酒酿制过程中添加微量的SO2可以杀菌、抗氧化。国家规定它的最大使用量为0.25g·L1，则酿制1L葡萄酒，SO2(SO2摩尔质量为64g·mol1)的最大使用量约为（

）A．0.004mol B．0.25mol C．1mol D．4mol19．（2021·湖南·长郡中学高三阶段练习）我国限制稀有金属对外出口，此举对我国战略安全具有重要意义，稀土元素钕()是制造导弹合金材料的重要元素。下列说法正确的是（

）A．和是同一核素B．含有电子C．原子的中子数与质子数之差为80D．一个原子的质量约为(表示阿伏加德罗常数的值)20．（2021·重庆一中高三阶段练习）下图是在空气中将晶体(摩尔质量为)加热时，所得固体产物的质量()随温度变化的关系曲线。下列说法正确的是（

）A．50~100℃的过程变化是物理变化B．214~280℃发生反应：C．943℃时固体成分为D．的氧化物在空气中不能稳定存在21．（2021·浙江·浦江县建华中学高三阶段练习）标准状况下有①0.3molCH4②3.01×1023个HCl③13.6gH2S④0.2molNH3，下列关系从小到大表示不正确的是（

）A．物质的量④＜①＜③＜② B．摩尔质量①＜④＜③＜②C．质量④＜①＜③＜② D．氢原子数④＜②＜③＜①22．（2022·浙江·高三专题练习）2021年4月29日11时23分，搭载空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭，在我国文昌航天发射场升空，任务圆满成功。偏二甲肼(C2H8N2)是一种高能燃料，燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是（

）A．偏二甲肼的摩尔质量为60gB．6.02×1023个偏二甲肼分子的质量约为60gC．1mol偏二甲肼的质量为60g·mol1D．6g偏二甲肼含有NA个偏二甲肼分子23．（2022·全国·高三专题练习）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24．（2022·全国·高三专题练习）84消毒液不能和医用酒精混用的原因是。设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（

）A．溶液中数目为B．中含有σ键数目为C．标准状况下，中原子数为D．室温下，为13的溶液中数目为25．（2022·天津·二模）用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述中正确的是（

）A．1L0.01mol/L的CH3COOH溶液中CH3COO数目小于0.01NAB．32gS8单质(S8分子结构：)中，SS键数目为8NAC．1molC2H2中，π键的数目为3NAD．22.4LC2H6中，碳原子数目为2NA26．（2022·全国·高三专题练习）纯碱在生产、生活中有广泛应用。工业上，用纯喊溶液从海水中提取溴，氯气置换海水中溴之后，富集、提取溴的主要原理是：反应1：3Br2+3Na2CO3=NaBrO3+5NaBr+3CO2↑；反应2：NaBrO3+5NaBr+3H2SO4=3Na2SO4+3Br2+3H2O；反应3：实验室里用纯碱溶液吸收尾气中的氯气生成三种盐。下列说法正确的是（

）A．反应1中氧化剂、还原剂的质量之比为1：5B．标准状况下，22.4L溴单质含2mol溴原子C．反应3中的三种盐是NaClO、NaClO3和NaHCO3D．反应1中Br2的作用类似于反应3中的Cl227．（2022·上海市大同中学高三期中）如图所示，抽去装置中的玻璃片，使两种气体充分反应(整个过程中认为装置气密性良好)，等恢复到原来温度。下列说法正确的是（

）A．反应后瓶内压强是反应前的B．装置中氢元素的总质量为0.42gC．生成物的分子数目为0.01NAD．反应结束后，两个集气瓶很容易分开28．（2022·上海杨浦·高三期中）甲、乙两容器中分别装有N2和O2，且温度、压强相同，下列判断正确的是（

）A．若V(甲)=V(乙)，则ρ(N2)=ρ(O2)B．若V(甲)=V(乙)，则m(N2)=m(O2)C．若V(甲)≠V(乙)，则气体分子数可能相等D．若V(甲)≠V(乙)，则n(N2)≠n(O2)29．（2022·浙江·高三专题练习）同温同压下，xg的甲气体和yg的乙气体占有相同的体积，根据阿伏加德罗定律判断，下列叙述错误的是（

）A．x∶y等于甲与乙的相对分子质量之比B．x∶y等于等质量的甲与乙的分子个数之比C．x∶y等于同温同压下甲与乙的密度之比D．y∶x等于同温同体积下等质量的甲与乙的压强之比30．（2021·河南·郑州市第一〇六高级中学高三期中）三个密闭容器中分别充入N2、H2、O2三种气体，以下各种情况下排序正确的是（

）A．当它们的温度和压强均相同时，三种气体的密度：ρ(H2)>ρ(N2)>ρ(O2)B．当它们的温度和密度都相同时，三种气体的压强：p(H2)>p(N2)>p(O2)C．当它们的质量和温度、压强均相同时，三种气体的体积：V(O2)>V(N2)>V(H2)D．当它们的压强和体积、温度均相同时，三种气体的质量：m(H2)>m(N2)>m(O2)第II卷（非选择题）31．（2019·河南驻马店·高三阶段练习）（1）2molO3和3molO2的质量之比为________，分子数之比为________，同温同压的密度之比为______，含氧原子数之比为________，体积之比为________。（2）O3与Cl2具有相似的性质，均可用于自来水的消毒。已知二者在消毒时均被还原为最低价态，则相同状况下10LO3与________LCl2的消毒能力相当。（3）气体化合物A分子式可表示为OxFy，已知同温同压下10mLA受热分解生成15mLO2和10mLF2，则A的化学式为________，推断的依据为__________________。32．（2021·浙江·高三专题练习）判断正误：(1)硫酸的摩尔质量为98g___________(2)2molH2O是1molH2O摩尔质量的2倍___________(3)NaOH的摩尔质量为40g___________(4)1molO2的质量与它的相对分子质量相等___________(5)1molOH的质量为17g·mol1___________(6)氖气的摩尔质量(单位g·mol1)在数值上等于它的相对原子质量___________(7)2molH2O的摩尔质量是1molH2O的摩尔质量的2倍___________(8)相同质量的CO与N2所含分子数、原子数均相同___________(9)17g－OH与17gOH所含电子数均为10NA___________(10)31g白磷中所含共价键数目为NA___________(11)30gSiO2中含有硅氧键个数为NA___________(12)32g甲醇中所含共价键数目为5NA___________33．（2021·安徽·六安市裕安区新安中学高三阶段练习）填空。(1)质量之比为16∶7∶6的三种气体SO2、CO、NO，相同条件下的体积之比为___________。(2)标准状况下，1.7gNH3与标准状况下___________LH2S含有相同数目的氢原子。(3)某气体氧化物的化学式为RO2，标准状况下，1.28g该氧化物的体积为448mL，则R的相对原子质量为___________。(4)一定量的液态化合物XY2在一定量的O2中恰好完全燃烧，化学反应方程式为XY2(l)+3O2(g)=XO2(g)+2YO2(g)。测得生成物的总体积为672mL，密度为2.56g·L1(标准状况)。则：化合物XY2的摩尔质量为___________；若XY2中X、Y两元素的质量比为3∶16，则X、Y分别为___________、__