2024年高考化学一轮复习（新高考版） 第2章 第6讲　物质的量　气体摩尔体积.docx

1、第6讲物质的量气体摩尔体积复习目标1.了解物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量、气体摩尔体积的含义并能进行简单的计算。2.理解阿伏加德罗定律并能进行有关气体体积、压强与物质的量关系的判断。考点一物质的量摩尔质量1物质的量(1)概念：表示含有一定数目粒子的集合体。(2)符号为n，单位是摩尔(mol)。(3)使用范围：适用于微观粒子或微观粒子的特定组合。(4)阿伏加德罗常数：指1 mol任何粒子的粒子数，符号为NA，NA6.021023mol1。(5)公式：n或NnNA或NA。2摩尔质量1物质的量是表示微粒数目多少的物理量()22 mol H2O的摩尔质量是1 mol H2O的摩尔质量的2倍()31

2、 mol O2的质量与它的相对分子质量相等()412 g 12C中所含碳原子的数目约为6.021023()51 mol OH的质量为17 gmol1()答案1.2.3.4.5.质量、物质的量与微粒数目之间的换算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。1.6 g“可燃冰”(CH4xH2O)的物质的量与6.021021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_。答案160 gmol182最近材料科学家研究发现了首例带结晶水的晶体在5 K下呈现超导性。据报道，该晶体的化学式为Na0.35CoO21.3H2O。若用NA表示阿伏加德罗常数的值，试计算12.2 g该

3、晶体中含氧原子数约为_，氢原子的物质的量约为_mol。答案0.33NA0.26计算判断物质中所含指定微粒数目的技巧弄清楚微粒与所给物质的关系：原子(电子)的物质的量分子(或特定组合)的物质的量1个分子(或特定组合)中所含这种原子(电子)的个数。如：第2题中，Na0.35CoO21.3H2O是一个整体，计算对象氧原子、氢原子为部分，它们的关系为Na0.35CoO21.3H2O3.3O2.6H。考点二气体摩尔体积阿伏加德罗定律1气体摩尔体积2阿伏加德罗定律(1)同温、同压下，同体积的任何气体具有相同的分子数或物质的量。(2)阿伏加德罗定律的推论同温、同压下气体的体积之比等于分子数之比：V1V2N1

4、N2气体的摩尔质量之比等于密度之比：M1M212同温、同体积下气体的压强之比等于物质的量之比：p1p2n1n2122 g CO2气体的体积为11.2 L()2标准状况下，11.2 L SO3中含有的原子数为2NA()3同温、同体积的条件下，等质量的SO2和O2的压强之比为21()4标准状况下，11.2 L O2和H2的混合气体所含分子数约为3.011023()5相同体积的CO和N2，二者含有的原子数相同()答案1.2.3.4.5.一、n关系的应用1有以下四种物质：标准状况下，11.2 L二氧化碳8 g氢气1.2041024个氮气分子4 时18 mL水(1 gcm3)。完成下列填空：它们所含分子

5、数最多的是_(填序号，下同)，所含原子数最多的是_，质量最大的是_，所含电子数最多的是_。答案以物质的量为中心计算的思维流程二、相对分子质量的计算2按要求解答下列问题。(1)已知标准状况下，气体A的密度为2.857 gL1，则气体A的相对分子质量为_，可能是_气体。(2)CO和CO2的混合气体18 g，完全燃烧后测得CO2的体积为11.2 L(标准状况)，则混合气体在标准状况下的密度是_gL1。混合气体的平均摩尔质量是_gmol1。(3)在一定条件下，m g NH4HCO3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

6、质的量为_，NH4HCO3的摩尔质量为_(用含m、d的代数式表示)。答案(1)64SO2(2)1.6136(3)2d mol6d gmol1解析(1)M22.4 Lmol164 gmol1。(2)2COO22CO2，CO的体积与生成CO2的体积相等，故18 g CO和CO2的混合气体的总体积为11.2 L，在标准状况下，该混合气体的物质的量为0.5 mol，设CO的物质的量为x mol，CO2的物质的量为y mol，则，解得x0.25，y0.25。混合气体的密度为1.61 gL1。解法一：22.4 Lmol11.61 gL122.4 Lmol136 gmol1；解法二：36 gmol1；解法三

7、：28 gmol150%44 gmol150%36 gmol1。(3)根据密度之比等于相对分子质量之比，NH3、CO2、H2O(g)的平均相对分子质量为2d，由n得n混 mol，根据化学方程式NH4HCO3NH3CO2H2O，NH4HCO3的物质的量为 mol mol，所以NH4HCO3的摩尔质量为 gmol16d gmol1。求气体摩尔质量(M)的常用方法(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M。(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。(3)根据标准状况下气体的密度：M22.4 Lmol1。(4)根据气体的相对密度(D)：D。(5)对于混合气体，求其

8、平均摩尔质量，上述计算式仍然成立；还可以用下式计算：MM1a%M2b%M3c%，a%、b%、c%指混合气体中各成分的物质的量分数(或体积分数)。三、阿伏加德罗定律的应用3一个密闭容器，中间有一可自由滑动的隔板(厚度不计)，将容器分成两部分，当左侧充入1 mol N2，右侧充入一定量的CO时，隔板处于如图位置(保持温度不变)。按要求回答问题。(1)N2与CO的分子数之比为_。(2)右侧通入的CO的物质的量为_。(3)若改变右侧CO的充入量而使隔板处于容器正中间，保持温度不变，应再充入CO的物质的量为_。答案(1)41(2)0.25 mol(3)0.75 mol解析(3)隔板处于正中间位置，此时n

9、(CO)n(N2)，所以再充入CO的物质的量为1 mol0.25 mol0.75 mol。4三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为M(X)p(X)，在同质量、同体积条件下，气体相对分子质量与压强成反比，即相对分子质量越大，压强越小，题给选项只有CO2的相对分子质量大于O2，故C正确。8一定温度和压强下，用m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个体积大小不同的气球。下列说法正确的是()A气球中装的是O2B气球和气球中气体分子数相等C气球和气球中气体物质的量之比为41D气球和气球中气体密度之比为21答案D解析根据阿伏加德罗定律的推论：同温同压下，同质量气体的体积与其摩尔质量成反比。

10、四种气体的摩尔质量的大小关系为M(SO2)M(CO2)M(O2)M(CH4)，所以气球中的气体分别为SO2、CO2、O2、CH4，A错误；同质量的气体，分子数之比等于其物质的量之比，也等于其摩尔质量的反比，气球和气球中气体分子数不相等，气球和气球中气体物质的量之比为14，B、C错误；同温同压下，气体的密度与其摩尔质量成正比，气球和气球中气体密度之比为21，D正确。9(2023青岛质检)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，5.6 L以任意比例混合的氯气和氧气所含的原子数为0.5NAC1 mol氯气和足量NaOH溶液反应转移的电子数为2NAD常温、

11、常压下，22.4 L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5.6 L任意气体的物质的量为0.25 mol，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0.5 mol，含有的原子数为0.5NA，B正确；1 mol氯气与足量氢氧化钠溶液反应生成1 mol氯化钠和1 mol次氯酸钠，转移1 mol电子，转移的电子数为NA，C错误；不是标准状况，不能使用22.4 Lmol1计算混合气体的物质的量，D错误

12、。10(2022台州模拟)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，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。11在甲、乙两个体积不同的密闭容器中，分别充入质量相等的CO、CO2气

13、体时，两容器的温度和压强均相同，则下列说法正确的是()A充入的CO分子数比CO2分子数少B甲容器的体积比乙容器的体积小CCO的摩尔体积比CO2的摩尔体积小D甲中CO的密度比乙中CO2的密度小答案D解析质量相等的CO和CO2的物质的量之比为117，在温度和压强相同时体积之比为117，但摩尔体积相同，气体的摩尔质量之比等于密度之比。12现有14.4 g CO和CO2的混合气体，在标准状况下所占的体积约为8.96 L。将混合气体依次通过如图装置，最后收集在气球中。下列结论错误的是()A原混合气体所含碳原子总数为0.8NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)B标准状况下，气球中收集到的气体体积为4.48 L

14、CNaOH溶液增重8.8 gD原混合气体中CO和CO2的体积比为11答案A13.现有m g某气体(双原子分子)，其摩尔质量为M gmol1，若阿伏加德罗常数的值用NA表示，则：(1)该气体的物质的量为_mol。(2)该气体所含原子总数为_。(3)该气体在标准状况下的体积为_L。.臭氧层是地球生命的保护层，臭氧比氧气具有更强的氧化性。实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧：3O2=2O3，将8 L氧气通过放电管后，恢复到原状况，得到气体6.5 L，其中臭氧为_L。答案.(1)(2)(3).314如图所示，一密闭容器被无摩擦、可滑动的两隔板a和b分成甲、乙两室。标准状况下，在乙室中充入0.6 mo

15、l HCl，甲室中充入NH3、H2的混合气体，静止时隔板位置如图。已知甲、乙两室中气体的质量之差为10.9 g。(1)甲室中气体的物质的量为_mol。(2)甲室中气体的质量为_g。(3)甲室中NH3、H2的平均相对分子质量为_。(4)经过查资料知道HClNH3=NH4Cl(NH4Cl常温下是固体)，如果将隔板a去掉，当HCl与NH3完全反应后，隔板b将静置于刻度“_”处(填数字)。答案(1)1(2)11(3)11(4)2解析(1)同温同压下，气体的物质的量之比等于其体积之比，由图可知甲室中气体的物质的量为1 mol。(2)乙室中HCl气体的质量为0.6 mol36.5 gmol121.9 g，

16、则甲室中气体的质量为21.9 g10.9 g11 g。(3)甲室中气体的物质的量为1 mol，质量为11 g，平均摩尔质量为11 gmol1，则甲室中NH3、H2的平均相对分子质量为11。(4)设甲室中氨气的物质的量为x，氢气的物质的量为y，根据其物质的量、质量列方程组为xy1 mol，17 gmol1x2 gmol1y11 g，可得x0.6 mol、y0.4 mol；如果将隔板a去掉，0.6 mol HCl与0.6 mol NH3恰好完全反应生成氯化铵固体，剩余H2的物质的量为0.4 mol，同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，所以隔板b将会左移至刻度“2”处。15某中学有甲、乙两

17、个探究性学习小组，他们拟用小颗粒的铝铜合金与足量的稀硫酸反应测定通常状况(约20 、1.01105 Pa)下的气体摩尔体积(Vm)。.甲组同学拟设计如图1所示的装置来完成实验。(1)写出装置中发生反应的离子方程式：_。(2)实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻旋开其活塞，一会儿后发现稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中。请帮助他们分析其原因：_。(3)实验结束时，生成氢气的体积近似等于_。(4)锥形瓶中残存的氢气对实验结果是否有影响：_(填“有”“没有”或“不能判断”)，简述理由：_。.乙组同学仔细分析了甲组同学的实验装置后，认为稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶中的空气排出，使所测

18、氢气的体积偏大；实验结束后，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气的体积偏小，于是他们设计了如图2所示的实验装置。实验中准确测定出4个数据，如表：实验前实验后铝铜合金质量/gm1m2量液管(C)中液体体积/mLV1V2(注：量液管大刻度在上方，小刻度在下方)利用上述数据计算通常状况下的气体摩尔体积Vm_。答案.(1)2Al6H=2Al33H2(2)铝与稀硫酸反应生成的氢气使锥形瓶内气压增大(3)收集到水的体积(4)没有相同温度和压强下，生成氢气的体积与排出空气的体积相等. Lmol1解析.(1)铝和稀硫酸反应生成硫酸铝和氢气，其离子方程式为2Al6H=2Al33H2。(2)铝与稀硫酸反应生成的氢气使锥形瓶内压强增大，锥形瓶内的压强大于大气压，所以稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶中。(3)气体产生的压强导致水从集气瓶中排出，且氢气不易溶于水，所以收集到的水的体积近似等于氢气的体积。(4)装置中有空气存在，生成的氢气不溶于水，在相同温度和压强下，生成的氢气的体积与排出空气的体积相等，所以没有影响。.2Al6H=2Al33H22 mol3 mol mol molVm Lmol1。