2025年高考化学-一轮复习收官大作-四大化学考点专项集训知识全覆盖讲义化学基本概念考点一 物质的量、气体摩尔体积（解析版）

【基础知识】物质的量及计算考点三物质的量、气体摩尔体积【必备知识】一、物质的量1、物质的量(n)表示含有一定数目粒子的集合体的物理量，符号为n，单位是摩尔(mol)。适用于微观粒子或微观粒子的特定组合。2、阿伏伽德罗常数(NA)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，约为6.02×1023，阿伏伽德罗常数。单位为mol－1。3、摩尔质量(M)单位物质的量的物质所具有的质量。常用的单位是g·mol－1。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。4、气体摩尔体积单位物质的量的气体所占的体积，符号为Vm。常用单位：L/mol(或L·mol－1)。在标准状况下(0℃，101kPa)约为22.4L·mol－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。【拓展】影响气体体积大小的因素①粒子的大小(物质的本性)；②粒子间距的大小(由温度与压强共同决定)；③粒子的数目二、以物质的量为中心计算式三、阿伏伽德罗定律及其推论1、阿伏伽德罗定律：在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体，含有相同数目的粒子(或气体的物质的量相同)。（三同定一同）理想气体状态方程：pV=nRT。2、阿伏伽德罗定律的推论条件语言叙述T、p相同同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比T、V相同温度、体积相同的气体，其压强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)成正比四、求气体的摩尔质量M的常用方法(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eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(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，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)。【概念辨析】1、物质的量是表示微粒数目多少的物理量()2、2molH2O的摩尔质量是1molH2O的摩尔质量的2倍()3、1molO2的质量与它的相对分子质量相等()4、12g12C中所含碳原子的数目约为6.02×1023()5、1molOH－的质量为17g·mol－1()6、22gCO2气体的体积为11.2L()7、标准状况下，11.2LSO3中含有的原子数为2NA()8、同温、同体积的条件下，等质量的SO2和O2的压强之比为2∶1()9、标准状况下，11.2LO2和H2的混合气体所含分子数约为3.01×1023()10、相同体积的CO和N2，二者含有的原子数相同()11、物质的量是国际单位制的基本单位之一（）12、在非标准状况下，1molN2的体积可能为22.4L。()【答案】1.×2.×3.×4.√5.×6.×7.×8.×9.√10.×11.√12.√【跟踪练习】1、据央视新闻报道，在政府工作报告中指出，建设一批光网城市，推进5万个行政村通光纤，让更多城乡居民享受数字化生活。光缆的主要成分为SiO2。下列叙述正确的是()A．6g光缆由0.1molSiO2分子构成B．标准状况下，15gSiO2的体积为5.6LC．SiO2中Si与O的质量之比为7∶8D．相同质量的SiO2和CO2中含有的氧原子数相同【答案】C【解析】光缆中的二氧化硅是由原子直接构成的，不含分子，A项错误；标准状况下SiO2为固体，B项错误；SiO2中Si与O的质量之比为28∶32＝7∶8，C项正确；SiO2和CO2的摩尔质量不同，D项错误。2、中国药学家屠呦呦因发现青蒿素荣获了诺贝尔奖。青蒿素的分子式为C15H22O5。下列说法正确的是()A．青蒿素的摩尔质量为282g·mol－1B．青蒿素中C、H、O的质量之比为15∶22∶5C．1mol青蒿素的体积为22.4LD．1mol青蒿素中含11molH2【答案】A3、某硫原子的质量是ag,12C原子的质量是bg，若NA表示阿伏加德罗常数的值，则下列说法正确的是()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．①③B．②④C．①②D．②③【答案】C【解析】该硫原子的相对原子质量为eq\f(ag,\f(1,12)bg)＝eq\f(12a,b)，①对；该硫原子的摩尔质量M(S)＝ag×NAmol－1＝aNAg·mol－1，③错；mg该硫原子的物质的量n(S)＝eq\f(mg,aNAg·mol－1)＝eq\f(m,aNA)mol，②对；ag硫原子即1个硫原子，其所含电子数为16个，④错。4、月球上的每百吨eq\o\al(3,2)He聚变所释放出的能量相当于目前人类一年消耗的能量，地球上氦元素主要以eq\o\al(4,2)He的形式存在。已知一个12C原子的质量为ag，一个eq\o\al(3,2)He原子的质量为bg，NA为阿伏加德罗常数。下列说法正确的是()A.eq\o\al(3,2)He比eq\o\al(4,2)He多一个中子B．氦元素的近似相对原子质量为3.5C.eq\o\al(3,2)He的相对原子质量为eq\f(12b,a)D.eq\o\al(3,2)He的摩尔质量为bNA【答案】C【解析】eq\o\al(3,2)He比eq\o\al(4,2)He少一个中子，A错误；不能确定核素的原子百分含量，因此不能计算氦元素的近似相对原子质量，B错误；一个原子的真实质量与一个eq\o\ar(12,6)C原子质量的eq\f(1,12)的比值是该核D错误。5、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(22.4ap,pNA)C.eq\f(22.4NAb,a)D.eq\f(22.4pb,aNA)【答案】D【解析】ag气态双原子分子的物质的量为eq\f(p,NA)mol，摩尔质量为eq\f(ag,\f(p,NA)mol)＝eq\f(aNA,p)g·mol－1，所以bg气体在标准状况下的体积为eq\f(bg,\f(aNA,p)g·mol－1)×22.4L·mol－1＝eq\f(22.4pb,aNA)L。6、下列判断正确的是()A．同温、同压下，相同体积的氮气和氦气所含的原子数相等B．标准状况下，5.6L以任意比例混合的氯气和氧气所含的原子数为0.5NAC．1mol氯气和足量NaOH溶液反应转移的电子数为2NAD．常温、常压下，22.4L的NO2和CO2混合气体含有2NA个O原子【答案】B【解析】同温、同压下，相同体积的氮气和氦气的物质的量相同，而氮气分子为双原子分子，稀有气体分子为单原子分子，所以二者含有的原子数不相等，A错误；标准状况下5.6L任意气体的物质的量为eq\f(5.6L,22.4L·mol－1)＝0.25mol，氯气分子和氧气分子都是双原子分子，所以以任意比例混合的氯气和氧气所含的原子的物质的量为0.5mol，含有的原子数为0.5NA，B正确；1mol氯气与足量氢氧化钠溶液反应生成1mol氯化钠和1mol次氯酸钠，转移1mol电子，转移的电子数为NA，C错误；不是标准状况，不能使用22.4L·mol－1计算混合气体的物质的量，D错误。7、(2023·杭州模拟)下列有关C2H2和C6H6的叙述错误的是()A．二者碳元素的质量分数相同B．在标准状况下，等体积的两种物质含有的分子数相等C．等物质的量时，二者质量之比为eq\f(mC2H2,mC6H6)＝eq\f(1,3)D．等质量时，二者完全燃烧消耗相同状况下的氧气的体积相等【答案】B【解析】C2H2与C6H6的最简式均为CH，故二者碳元素的质量分数相同，A正确；标准状况下，C6H6为非气体，等体积的两种物质的物质的量不相等，所以含有的分子数也不相等，B错误；等物质的量时，二者质量之比为eq\f(mC2H2,mC6H6)＝eq\f(MC2H2,MC6H6)＝eq\f(1,3)，C正确；二者的最简式相同，则等质量的两种物质完全燃烧消耗相同状况下的氧气的体积相等，D正确。8、按要求回答问题（1）“可燃冰”是由水和甲烷在一定条件下形成的类冰结晶化合物。1.6g“可燃冰”(CH4·xH2O)的物质的量与6.02×1021个水分子的物质的量相等，则该“可燃冰”的摩尔质量为______________，x的值为______________。（2）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的值，试计算12.2g该晶体中含氧原子数约为__________，氢原子的物质的量约为________mol。(3)已知标准状况下，气体A的密度为2.857g·L－1，则气体A的相对分子质量为________，可能是______气体。(4)CO和CO2的混合气体18g，完全燃烧后测得CO2的体积为11.2L(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。(5)在一定条件下，mgNH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g)，若所得气体对H2的相对密度为d，则该混合气体的平均相对分子质量为______，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)。（6）三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为M(X)<M(Y)＝0.5M(Z)。按要求回答下列问题。①当三种气体的分子数相同时，质量最大的是________。②同温同压下，同质量的三种气体，气体密度最小的是________。③同温下，体积相同的两容器分别充入2gY气体和1gZ气体，则压强p(Y)∶p(Z)＝________。【答案】（1）160g·mol－18（2）0.33NA0.26(3)64SO2(4)①1.61②36(5)2deq\f(m,2d)mol6dg·mol－1（6）①Z②X③4∶1【解析】(3)M＝ρ×22.4L·mol－1≈64g·mol－1。(4)2CO＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2CO2，CO的体积与生成CO2的体积相等，故18gCO和CO2的混合气体的总体积为11.2L，在标准状况下，该混合气体的物质的量为0.5mol，设CO的物质的量为xmol，CO2的物质的量为ymol，则eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(28x＋44y＝18,x＋y＝0.5))，解得x＝0.25，y＝0.25。①混合气体的密度为eq\f(18g,11.2L)≈1.61g·L－1。②解法一：eq\x\to(M)＝ρ·22.4L·mol－1＝1.61g·L－1×22.4L·mol－1≈36g·mol－1；解法二：eq\x\to(M)＝eq\f(18g,\f(11.2,22.4)mol)＝36g·mol－1；解法三：eq\x\to(M)＝28g·mol－1×50%