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第01讲 物质的量 气体摩尔体积
目录
01 考情透视·目标导航 2
02 知识导图·思维引航 3
03 考点突破·考法探究 4
考点一 物质的量 阿伏加德罗常数 4
知识点1 物质的量 阿伏加德罗常数 4
知识点2 摩尔质量 4
考向1 考查有关“物质的量”概念理解与辨析 5
考向2 物质的量、质量、微粒数之间的关系 6
考点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律 8
知识点1 影响物质体积大小的因素 8
知识点2 气体摩尔体积 8
知识点3 阿伏加德罗定律及其推论 9
考向1 气体摩尔体积 10
考向2 阿伏加德罗定律及应用 10
考向3 气体摩尔质量计算的常用方法 12
04真题练习·命题洞见 14
考点要求 考题统计 考情分析
阿伏加德罗常数 2024浙江卷第1次4题，2分 2023全国甲卷10题，6分 2023辽宁卷5题，3分 2023重庆卷4题，3分 2023福建卷4题，4分 2023河北卷4题，3分 2022全国甲卷11题，6分 2022浙江卷第1次12题，3分 本讲为高考命题热点，题型以选择题为主，试题以物质的组成和结构、弱电解质电离、可逆反应、氧化还原反应为载体，综合考查基本概念、基本理论、化学计算。可能会从考查气体摩尔体积的使用条件、物质结构、弱电解质电离、可逆反应、氧化还原反应中电子转移等相关内容命题，解题时注意题设中的陷阱，构建好解题模型。
阿伏加德罗定律 2021山东卷6题，3分 2020北京卷5题，3分
复习目标： 1.了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、阿伏加德罗常数(NA)的含义。 2．能根据粒子(原子、分子、离子等)数目、物质的量、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。
考点一 物质的量 阿伏加德罗常数
知识点1 物质的量 阿伏加德罗常数
1.物质的量(n)
表示含有一定数目粒子的集合体的物理量，单位为摩尔(mol)。
2.物质的量的规范表示方法：
3.阿伏加德罗常数(NA)
1 mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数，其数值约为6.02×1023，单位为mol－1。
说明：（1）NA的基准是12g12C中的原子个数
（2）12C不仅是摩尔的基准对象，而且还是相对原子质量的基准
（3）NA是一个实验值，现阶段常取6.02×1023作计算
（4）要注意NA与6.02×1023的区别
4.物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与粒子数(N)之间关系公式：NA＝。
【易错提醒】（1）物质的量只能衡量微观粒子，必须指明具体粒子的种类或化学式，故摩尔后面应为确切的微粒名称；如1 mol氢(不确切)和1 mol大米(宏观物质)皆为错误说法。
（2）物质的量是物理量，摩尔是物质的量的单位，不是物理量。
（3）6.02×1023是个纯数值，没有任何物理意义，而阿伏加德罗常数(NA)是指1 mol任何微粒所含的粒子数，它与0.012 kg12C所含的碳原子数相同，数值约为6.02×1023。
知识点2 摩尔质量
1.定义：单位物质的量的物质所具有的质量。
2.常用单位：g·mol－1。
3.物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)之间关系公式：M＝。
4.数值：以 g·mol－1为单位时，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。
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）注意与式量的比较
（3）注意与1mol物质的质量的比较
（4）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。
【易错提醒】（1）摩尔质量、相对原子(或分子)质量的含义不同，不是同一个物理量。二者单位也不同，摩尔质量的单位是g·mol－1或kg·mol－1，相对原子(或分子)质量的单位为1，当摩尔质量以g·mol－1为单位时，二者在数值上相等。
（2）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，也不随物质的聚集状态而变化。
考向1 考查有关“物质的量”概念理解与辨析
例1 下列关于物质的量的正确说法是
A．可以理解为物质的质量 B．就是物质的粒子数目
C．表示一定数目微粒集合体的物理量 D．符号，单位n
【解析】A．物质的量是表示一定数目微粒集合体的物理量，不是物质的质量，A错误；B．物质的量表示一定数目微粒集合体的物理量，不等同于物质的粒子数目，B错误；C．物质的量表示一定数目微粒集合体的物理量，C正确；D．物质的量符号为n，单位为mol，D错误；答案选C。
【答案】C
【名师点睛】本题考查的是物质中含有的各种粒子或微观结构的问题，一般来说先计算物质基本微粒中含有多少个需要计算的粒子或微观结构，再乘以该物质的物质的量，就可以计算出相应结果，稀有气体分子都是单原子分子。
【变式训练1】下列对于“摩尔”的理解正确的是
A．摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量
B．摩尔可以把物质的宏观数量与微观粒子的数量联系起来
C．摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为mol
D．国际上规定0.012kg碳中所含有的碳原子数目约为6.02×1023
【答案】C
【解析】A．物质的量是国际科学界建议采用的一种物理量，它的单位是摩尔，A不正确；B．物质的量作为一种物理量，把物质的宏观数量与微观粒子的数量联系起来，B不正确；C．物质的量是国际单位制中的基本物理量，摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为mol，C正确；D．碳元素有碳-12、碳-13、碳-14三种核素，碳-12是相对原子质量的标准，国际上规定0.012kg碳-12中所含有的碳原子数为阿伏加德罗常数，它的近似值为6.02×1023，D不正确；故选C。
【变式训练2】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；
②任何物质都含有约个原子；
③就是阿伏加德罗常数；
④氢原子的摩尔质量是；
⑤的摩尔质量不同于分子的质量；
⑥中含有个碳原子和个氧原子；
⑦当水吸收（标准状况）氨气时所得氨水的浓度是．
A．①②③⑦ B．②③④⑦ C．②③④⑥ D．全部
【答案】B
【解析】①摩尔物质的量的单位，物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一，①正确；
②任何物质都含有约个微粒，不一定是原子组成的，②错误；
③阿伏加德罗常数的近似值为，③错误；
④氢原子的摩尔质量是，④错误；
⑤的摩尔质量与分子的质量单位不同，数值一样，二者不相同，⑤正确；
⑥中含有1mol碳原子，个数为，含有2mol氧原子，个数为，⑥正确；
⑦当水吸收（标准状况）氨气时，配成溶液，所得氨水的浓度是，⑦错误； 符合题意的②③④⑦，故选B。
考向2 物质的量、质量、微粒数之间的关系
例2 下列关于物质的量的叙述中，正确的是
A．1mol任何物质都含有6.02×1023个分子
B．0.012kg12C中含有约6.02×1023个碳分子
C．1molNH3中含有1 mol 氮和3 mol氢
D．1mol Na+中含有6.02×1024个电子
【解析】A．由原子、离子构成的物质不含分子，A错误；B．0.012kg12C中含有约6.02×1023个碳原子，B错误；C．1molNH3中含有1 mol 氮原子和3 mol氢原子，C错误；D．1mol Na+中含10mol电子，有6.02×1024个电子，D正确；答案选D。
【答案】D
【思维建模】由已知物理量求物质所含的粒子数目的思维模型：记住特殊物质中1 mol物质所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目，如Ne、D2O、18O2、—OH、OH-等。
【变式训练1】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6.02×1023
B．1L稀硫酸中硫酸根离子总数为
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
D．1molCO2的质量是44g/mol
【答案】D
【解析】A．钠完全变为氧化钠时，1个钠原子失去一个电子，23g钠的物质的量为1mol，则失去电子的物质的量为1mol，约为6.02×1023，A正确；
B．硫酸为强电解质，在水溶液中完全电离，则1L0.1mol·L-1稀硫酸中硫酸根离子总数为：1L×0.1mol·L-1×NAmol-1=0.1NA，B正确；
C．常温常压下，8g由O2和O3组成的混合气体中含有的氧原子数为，C正确；
D．CO2的摩尔质量为44g/mol ，则1molCO2的质量是44g，D错误；
答案选D。
【变式训练2】（1）某氯原子的质量是a g，12C原子的质量是b g，用NA表示阿伏加德罗常数的值。
①该氯原子的相对原子质量为________；
②该氯原子的摩尔质量是________；
③m g该氯原子的物质的量为________；
④n g该氯原子所含的电子数为________。
（2）12.4 g Na2R含Na＋ 0.4 mol，则Na2R的摩尔质量为________，R的相对原子质量为________。含R的质量为1.6 g的Na2R，其物质的量为________。
【答案】（1）①　②aNA g·mol－1
③ mol　④
（2）62 g/mol　16　0.1 mol
【解析】（2）据电离方程式Na2R===2Na＋＋R2－，得1 mol Na2R电离生成2 mol Na＋，题目中有Na＋ 0.4 mol，则有0.2 mol Na2R。M(Na2R)＝＝＝62 g/mol。由Mr(Na2R)＝62，求得Mr(R)＝62－2×23＝16，已知m(R)＝1.6 g，根据n＝，得n(R)＝0.1 mol，则n(Na2R)＝0.1 mol。
考点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
知识点1 影响物质体积大小的因素
1.影响物质体积大小的因素
①粒子的大小(物质的本性)；
②粒子间的距离(由温度与压强共同决定)；
③粒子的数目(物质的量的大小)。
2.固体、液体的体积由①粒子的大小和③粒子的数目的多少决定，忽略②粒子间距不计。
3.气体的体积由②粒子间距和③粒子的数目的大小决定，忽略①粒子的大小不计。
知识点2 气体摩尔体积
1.含义：单位物质的量的气体所占的体积，符号为Vm，标准状况下，Vm约为 22.4_L·mol－1。
2.常用单位：L/mol(或L·mol－1)。
3.数值：在标准状况下(指温度为0℃，压强为101 kPa)约为22.4 L·mol－1。
4.基本关系式：n＝＝＝
使用范围：只要物质的组成不变，无论是何状态都可以使用。
5.影响因素：气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它决定于气体所处的温度和压强。
6.适用对象：单一气体或互不反应的混合气体。
7.标准状况下的气体摩尔体积
（1）标准状况：0℃、1atm即1.01×105Pa。
（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·mol-1。
8.主要应用
标准状况下1mol气体为22.4 L，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1mol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。
【特别提醒】气体摩尔体积(22.4 L·mol－1)应用的“五大误区”
（1）使用“条件”是标准状况，即0 ℃、101 kPa，而不是常温、常压。
（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。标准状况下不是气体而又常在题中出现的物质有：水、苯、SO3、HF、CCl4、己烷、CS2、CHCl3、Br2、乙醇等。
（3）标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1，其他条件下Vm一般不是22.4 L·mol－1。
（4）22.4 L气体，在标准状况下的物质的量是1 mol，在非标准状况下，可能是1 mol，也可能不是1 mol。
（5）物质的质量、物质的量一定时，所含微粒数与物质处于何种条件无关。如常温常压下32 g O2所含的原子数目是2NA。注意不要形成定势思维，看到“常温常压”就排除选项。
知识点3 阿伏加德罗定律及其推论
1.阿伏加德罗定律：在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体，含有相同数目的分子(或气体的物质的量相同)。
【名师提醒】可总结为：“三同”定“一同”，即同温、同压下，同体积的任何气体具有相同的分子数。
2.阿伏加德罗定律的推论（以下用到的符号：ρ为密度，p为压强，n为物质的量，M为摩尔质量，m为质量，V为体积，T为热力学温度）
条件 推论公式 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
T、p、m相同 ＝ 同温同压下，相同质量的任何气体的体积与它们的摩尔质量成反比
T、V、m相同 ＝ 同温同体积时，相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量成反比
T、p、V相同 ＝＝ 同温同压下，同体积的任何气体的质量比等于它们的摩尔质量之比，也等于它们的密度之比
提醒：对于同一种气体，当压强相同时，密度与温度成反比例关系。
【方法技巧】
1、记忆方法：三正比、二反比、一连比。
2、应用阿伏加德罗定律推论时可通过pV＝nRT及n＝、ρ＝导出。
考向1 气体摩尔体积
例1 下列叙述正确的是
A．标准状况下，1mol乙醇的体积约为22.4L
B．0℃、101kPa下，任何气体的摩尔体积都约为
C．气体摩尔体积仅指标准状况下1mol气体的体积
D．若1mol气体体积约为22.4L，则它所处的条件一定是“标准状况”
【解析】A．标况下乙醇为液体，故1mol乙醇的体积小于22.4L，故A错误；B．0℃、101kPa下，1mol任何气体所占体积约为22.4L，任何气体的摩尔体积都约为，故B正确；C．气体摩尔体积是单位物质的量的气体所占的体积，不一定在标准状况下，故C错误；D．决定气体的体积大小的主要因素为粒子数目和粒子间的距离，标况下1molN2O气体的体积约为22.4L，在其它温度和压强下其体积也可能为22.4L，故D错误；故选B。
【答案】B
【变式训练1】下列说法不正确的是
A．标准状况下,22.4L·mol-1就是气体摩尔体积
B．非标准状况下,1mol任何气体的体积不可能为22.4L
C．标准状况下22.4L任何气体都含有约6.02X1023个分子
D．1molH2和O2的混合气体在标准状况下的体积约为22.4L
【答案】B
【解析】A.气体的体积由温度和压强决定，在标准状况下,22.4L·mol-1就是气体摩尔体积，A项正确；B.气体的体积由温度和压强决定，温度升高，体积增大，增大压强，体积减小，所以在非标准状况下,1mol任何气体的体积也有可能为22.4L，B项错误；C.根据n=V/Vm，n=N/NA，标准状况下22.4L任何气体都含有约6.02×1023个分子，C项正确；D.气体的体积与温度、压强和气体分子数有关，与气体的种类无关，D项正确；答案选B。
【变式训练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，含有的分子数是
B．常温常压下，气体含有的分子数是
C．溶液含有的钠离子数为
D．标准状况下，和混合气体所含原子总数为
【答案】C
【解析】A．标准状况下，CCl4呈液态，无法求出2.24LCCl4的物质的量，也就无法求出其含有的分子数，A不正确；B．常温常压下，气体的物质的量小于1mol，则含有的分子数小于，B不正确；C．溶液含有0.2molNa+，则所含的钠离子数为，C正确；D．标准状况下，和混合气体的物质的量为0.5mol，H2和CO都为双原子分子，则所含原子总数为，D不正确；故选C。
考向2 阿伏加德罗定律及应用
例2 一定温度和压强下，用质量相等的CH4、O2气体吹出两个体积大小不同的气球，下列说法错误的是
A．气球甲中装的是O2
B．气球甲和气球乙中气体物质的量之比为1：2
C．气球甲和气球乙中原子数之比为2：5
D．气球甲和气球乙中气体体积之比为1：2
【解析】A．一定温度压强下，气体的Vm是相等的，用mg的CH4、O2分别吹出两个体积大小不同的气球，则根据，，得到体积和相对分子质量成反比，所以体积的大小顺序是：CH4>O2，甲中装的是O2，乙中装的是CH4，A正确；B．根据n=，质量相等的两种气体，物质的量之比与摩尔质量成反比，则气球甲和气球乙中气体物质的量之比为1：2，B正确；C．由上述分析已知气球甲和气球乙中气体物质的量之比为1：2，甲为氧气含2个原子，乙为甲烷含5个原子，则气球甲和气球乙中原子数之比为(1×2)：(2×5)=1：5，C错误；D．一定温度和压强下，气体体积之比等于气体物质的量之比，气球甲和气球乙中气体体积之比为1：2，D正确；故选C。
【答案】C
【思维建模】熟练应用的2组公式
（1）n＝＝＝；
（2）＝＝(同温、同压)。
【变式训练1】相同状况下，体积相等的五个气球分别充满相应的气体，如图所示。与氯化氢气球中所含原子数一定相等的是
A． B． C． D．
【答案】C
【解析】由阿伏加德罗定律可知，相同状况下，气体体积之比等于其物质的量之比，即体积相等，物质的量相等，假设HCl为1mol，则含有2mol原子，故混合气体均为1mol，如果原子物质的量相等，则原子数相等；A．Ar是单原子分子，一个O3分子中含3个O原子，二者的物质的量比为1：1时才符合与HCl原子数相等，故A不符合题意；B．H2是双原子分子，一个NH3分子中有4个原子，无论混合气体由什么比例组成，1mol混合气体所含的原子数大于2mol，故B不符合题意；C．N2、O2都是由2个原子组成，所以无论混合气体由什么比例组成，1mol混合气体所含的原子数肯定为2mol，符合题意中的“一定相等”，故C正确；D．CO是双原子分子，一个CO2分子中含3个原子，无论混合气体由什么比例组成，1mol混合气体所含的原子数大于2mol，故D不符合题意；本题选C。
【变式训练2】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)乙
C．若M(甲)乙
D．若M(甲)>M(乙)，则气体体积：甲<乙
【答案】C
【解析】A．根据n=，若M(甲)>M(乙)，则n(甲)＜n(乙)，则气体的分子数：甲＜乙，A错误；B．根据n=，若M(甲) n(乙)，气体的密度、质量相等，甲、乙两种气体的体积相等，气体摩尔体积Vm=，则气体摩尔体积：甲＜乙，B错误；C．根据n=，若M(甲) n(乙)，气体的密度、质量相等，甲、乙两种气体的体积相等，温度相同，由PV=nRT可知，气体的压强：甲＞乙，C正确；D．气体的密度、质量相等，甲、乙两种气体的体积相等，D错误；故选C。
考向3 气体摩尔质量计算的常用方法
例3 按要求解答问题：
（1）已知标准状况下，气体A的密度为2.857 g·L-1，则气体A的相对分子质量为_______，可能是_______气体。
（2）标准状况下，1.92 g某气体的体积为672 mL，则此气体的相对分子质量为_______。
（3）CO和CO2的混合气体18 g，完全燃烧后测得CO2体积为11.2 L(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。
【解析】（1）M＝ρ×22.4 L·mol－1≈64 g·mol－1；根据相对分子质量，推测可能是二氧化硫气体。
（2）。
（3）CO燃烧发生反应：2CO＋O22CO2，CO的体积与生成CO2的体积相等，燃烧后CO2的总体积为11.2 L，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，18 g CO和CO2的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x＝0.25，y＝0.25。
①原混合气体的密度＝=≈1.61 g·L－1。
②＝ρ·V=ρ·22.4 L·mol－1＝1.61 g·L－1×22.4 L·mol－1≈36 g·mol－1。
【答案】（1）64 （2） SO2 64 （3）①1.61 ②36
【思维建模】求气体摩尔质量M及相对分子质量的常用方法：
（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 L·mol－1。
（4）根据气体的相对密度(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)。
【变式训练1】打火机里装有液态的丙烷和丁烷。下列说法错误的是
A．打开打火机开关，分子间距变大
B．摩擦打火石，达到气体着火点
C．丙烷完全燃烧需要空气约为
D．若n(丙烷)：n(丁烷)，该混合物的摩尔质量为
【答案】C
【解析】A．打开打火机开关，压强减小，燃料气化，分子间距变大，A正确；B．摩擦打火石，使温度达到气体着火点，引燃燃料，B正确；C．没有说明具体的温度、压强，不能判断丙烷完全燃烧需要空气的体积，C错误；D．若n(丙烷)：n(丁烷)，该混合物的摩尔质量为，D正确。故选C。
【变式训练2】某密闭刚性容器由可动活塞隔成甲、乙两室，室温下向甲中充入由H2和O2组成的混合气体19g，向乙中充入1mol空气，此时活塞的位置如图所示。下列有关说法正确的是
A．甲室混合气体的分子总数为3NA
B．甲室H2、O2的物质的量之比为1：3
C．甲室混合气体的密度是同温同压下H2密度的9.5倍
D．若将甲室气体点燃引爆并恢复至室温，忽略生成水的体积，活塞最终停留在刻度2处
【答案】D
【解析】同温同压，气体的体积比等于物质的量比。室温下向甲中充入由H2和O2组成的混合气体19g，向乙中充入1mol空气，根据图示，H2和O2的总物质的量为2mol。
A．根据以上分析，H2和O2的总物质的量为2mol，则甲室混合气体的分子总数为2NA，故A错误；
B．H2和O2的总物质的量为2mol，总质量为19g，设氢气的物质的量为xmol、氧气的物质的量为ymol， ，则x=1.5、y=0.5，甲室H2、O2的物质的量之比为3：1，故B错误；C．甲室气体的平均摩尔质量为，同温同压，气体密度比等于摩尔质量之比，甲室混合气体的密度是同温同压下H2密度的4.75倍，故C错误；D．若将甲室气体点燃引爆并恢复至室温，发生反应2H2+O2=2H2O，反应后剩余0.5mol氢气，忽略生成水的体积，根据气体的体积比等于物质的量比，活塞最终停留在刻度2处，故D正确；选D。
1．（2024·安徽卷）地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质，转化关系之一如下图所示(X、Y均为氮氧化物)，羟胺()以中间产物的形式参与循环。常温常压下，羟胺易潮解，水溶液呈碱性，与盐酸反应的产物盐酸羟胺广泛用子药品、香料等的合成。
已知时，，，。
NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．标准状况下，和Y混合气体中氧原子数为
B．溶液中和数均为
C．完全转化为时，转移的电子数为
D．中含有的价电子总数为
【答案】A
【分析】在亚硝酸盐还原酶的作用下转化为X，X在X还原酶的作用下转化为Y，X、Y均为氮氧化物，即X为NO，Y为N2O。
【解析】A．标准状况下，和N2O混合气体物质的量为0.1mol，氧原子数为，故A正确；
B．HNO2为弱酸，因此能够水解为HNO2，溶液中数目小于，故B错误；
C． 完全转化为时，N的化合价由-1上升到+3，物质的量为0.1mol，转移的电子数为，故C错误；
D．物质的量为0.1mol，N的价电子数等于最外层电子数为5，含有的价电子总数为，故D错误；
故选A。
2．（2024·河北卷）超氧化钾可用作潜水或宇航装置的吸收剂和供氧剂，反应为，为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．中键的数目为
B．晶体中离子的数目为
C．溶液中的数目为
D．该反应中每转移电子生成的数目为
【答案】A
【解析】A．(即)中键的数目为，A正确；
B．由和构成，晶体中离子的数目为，B错误；
C．在水溶液中会发生水解：，故溶液中的数目小于，C错误；
D．该反应中部分氧元素化合价由价升至0价，部分氧元素化合价由价降至价，则每参加反应转移电子，每转移电子生成的数目为，D错误；
故选A。
3．（2024·黑吉辽卷）硫及其化合物部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．标准状况下，中原子总数为
B．溶液中，数目为
C．反应①每消耗，生成物中硫原子数目为
D．反应②每生成还原产物，转移电子数目为
【答案】D
【解析】A．标况下SO2为气体，11.2L SO2为0.5mol，其含有1.5mol原子，原子数为1.5NA，A错误；
B．SO为弱酸阴离子，其在水中易发生水解，因此，100mL 0.1mol L-1 Na2SO3溶液中SO数目小于0.01NA，B错误；
C．反应①的方程式为SO2+2H2S=3S+2H2O，反应中每生成3mol S消耗2mol H2S，3.4g H2S为0.1mol，故可以生成0.15mol S，生成的原子数目为0.15NA，C错误；
D．反应②的离子方程式为3S+6OH-=SO+2S2-+3H2O，反应的还原产物为S2-，每生成2mol S2-共转移4mol电子，因此，每生成1mol S2-，转移2mol电子，数目为2NA，D正确；
故答案选D。
4．（2023·河北卷）为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．的溶液中含个
B．反应生成，转移个电子
C．号元素的原子一定含有个质子、个中子
D．组成为的烃一定含有个双键
【答案】B
【解析】A．即，故的溶液中含的的数目为，A错误；B．中H的化合价由-1和+1归中到0价，转移1个电子，故生成，转移个电子，B正确；C．6号元素为碳元素，碳定含有的质子数为6，但中子数却不一定为6，故号元素的原子一定含有个质子、中子数不一定为，C错误；D．通式的有机物可能是单烯烃，也可能是环烷烃，为环烷烃时不含双键，D错误；故选B。
5．（2023·福建卷）我国新一代载人飞船使用的绿色推进剂硝酸羟胺在催化剂作用下可完全分解为和。为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．含有的质子数为
B．固态硝酸羟胺含有的离子数为
C．硝酸羟胺含有的键数为
D．硝酸羟胺分解产生(已折算为标况)的同时，生成分子数为
【答案】C
【解析】A．含有的质子数为，A错误；B．固态硝酸羟胺含有的离子数为，B错误；C．硝酸羟胺含有的键数为，C正确；D．根据题意硝酸羟胺分解的化学方程式为，根据计量系数关系可知硝酸羟胺分解产生标况下，同时生成分子数为，D错误；故选C。
6．（2023·重庆卷）已知反应：，为阿伏加德罗常数的值，若消耗(标准状况)，下列叙述错误的是
A．转移的电子数为 B．生成的质量为
C．生成的氧化产物分子数为 D．生成的含有孤电子对数为
【答案】C
【解析】A．反应中F的化合价由0价转化为-1价，O的化合价由-2价变为+2价，转移电子数为4e-，若消耗(标准状况)即=2mol，故转移的电子数为，A正确；B．根据反应，每消耗2molF2生成的质量为2mol=，B正确；C．根据反应可知反应生成的氧化产物为OF2，每消耗2molF2生成的氧化产物OF2分子数为，C错误；D．根据反应可知，每消耗2molF2生成H2O的物质的量为2mol，又知1个H2O中含有2对孤电子对，即生成的含有孤电子对数为，D正确；故答案为C。
7．（2023·海南卷）代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．2.4g镁条在空气中充分燃烧，转移的电子数目为
B．5.6g铁粉与的HCl的溶液充分反应，产生的气体分子数目为
C．标准状况下，与充分反应，生成的分子数目为
D．完全溶于所得溶液，微粒数目为
【答案】A
【解析】A．2.4g镁条在空气中充分燃烧，镁被氧化为+2价，故转移的电子数目为，故A正确；B．5.6g铁粉与的HCl的溶液充分反应，产生的氢气的分子数目为，故B错误；C．标准状况下，与充分反应，该反应为可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，故生成的分子数目无法计算，故C错误；
D．完全溶于所得溶液，发生反应：，生成的微粒数目小于，故D错误。答案为：A。
8．（2023·广东卷）设为阿伏加德罗常数的值。侯氏制碱法涉及和等物质。下列叙述正确的是
A．含有的共价键数目为
B．完全分解，得到的分子数目为
C．体积为的溶液中，数目为
D．和的混合物中含，则混合物中质子数为
【答案】D
【解析】A．铵根中存在4个N-H共价键，1mol NH4Cl 含有的共价键数目为4NA，A错误；B．碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，1mol NaHCO3完全分解，得到0.5molCO2分子，B错误；C．，会发生水解和电离，则1mol NaHCO3溶液中数目小于1NA，C错误；D．NaCl 和NH4Cl的混合物中含1molCl-，则混合物为1mol，质子数为28NA，D正确；故答案为：D。
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第01讲 物质的量 气体摩尔体积
目录
01 考情透视·目标导航 2
02 知识导图·思维引航 3
03 考点突破·考法探究 4
考点一 物质的量 阿伏加德罗常数 4
知识点1 物质的量 阿伏加德罗常数 4
知识点2 摩尔质量 4
考向1 考查有关“物质的量”概念理解与辨析 5
考向2 物质的量、质量、微粒数之间的关系 6
考点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律 6
知识点1 影响物质体积大小的因素 6
知识点2 气体摩尔体积 6
知识点3 阿伏加德罗定律及其推论 8
考向1 气体摩尔体积 8
考向2 阿伏加德罗定律及应用 9
考向3 气体摩尔质量计算的常用方法 10
04真题练习·命题洞见 11
考点要求 考题统计 考情分析
阿伏加德罗常数 2024浙江卷第1次4题，2分 2023全国甲卷10题，6分 2023辽宁卷5题，3分 2023重庆卷4题，3分 2023福建卷4题，4分 2023河北卷4题，3分 2022全国甲卷11题，6分 2022浙江卷第1次12题，3分 本讲为高考命题热点，题型以选择题为主，试题以物质的组成和结构、弱电解质电离、可逆反应、氧化还原反应为载体，综合考查基本概念、基本理论、化学计算。可能会从考查气体摩尔体积的使用条件、物质结构、弱电解质电离、可逆反应、氧化还原反应中电子转移等相关内容命题，解题时注意题设中的陷阱，构建好解题模型。
阿伏加德罗定律 2021山东卷6题，3分 2020北京卷5题，3分
复习目标： 1.了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、阿伏加德罗常数(NA)的含义。 2．能根据粒子(原子、分子、离子等)数目、物质的量、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。
考点一 物质的量 阿伏加德罗常数
知识点1 物质的量 阿伏加德罗常数
1.物质的量(n)
表示含有一定数目粒子的集合体的物理量，单位为___________。
2.物质的量的规范表示方法：
3.阿伏加德罗常数(NA)
1 mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数，其数值约为___________，单位为___________。
说明：（1）NA的基准是12g12C中的原子个数
（2）12C不仅是摩尔的基准对象，而且还是相对原子质量的基准
（3）NA是一个实验值，现阶段常取6.02×1023作计算
（4）要注意NA与6.02×1023的区别
4.物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与粒子数(N)之间关系公式：NA＝___________。
【易错提醒】（1）物质的量只能衡量微观粒子，必须指明具体粒子的种类或化学式，故摩尔后面应为确切的微粒名称；如1 mol氢(不确切)和1 mol大米(宏观物质)皆为错误说法。
（2）物质的量是物理量，摩尔是物质的量的单位，不是物理量。
（3）6.02×1023是个纯数值，没有任何物理意义，而阿伏加德罗常数(NA)是指1 mol任何微粒所含的粒子数，它与0.012 kg12C所含的碳原子数相同，数值约为6.02×1023。
知识点2 摩尔质量
1.定义：______________________的物质所具有的质量。
2.常用单位：___________。
3.物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)之间关系公式：M＝___________。
4.数值：以__________为单位时，任何粒子的摩尔质量在数值上都__________该粒子的相对分子(原子)质量。
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）注意与式量的比较
（3）注意与1mol物质的质量的比较
（4）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。
【易错提醒】（1）摩尔质量、相对原子(或分子)质量的含义不同，不是同一个物理量。二者单位也不同，摩尔质量的单位是g·mol－1或kg·mol－1，相对原子(或分子)质量的单位为1，当摩尔质量以g·mol－1为单位时，二者在数值上相等。
（2）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，也不随物质的聚集状态而变化。
考向1 考查有关“物质的量”概念理解与辨析
例1 下列关于物质的量的正确说法是
A．可以理解为物质的质量 B．就是物质的粒子数目
C．表示一定数目微粒集合体的物理量 D．符号，单位n
【名师点睛】本题考查的是物质中含有的各种粒子或微观结构的问题，一般来说先计算物质基本微粒中含有多少个需要计算的粒子或微观结构，再乘以该物质的物质的量，就可以计算出相应结果，稀有气体分子都是单原子分子。
【变式训练1】下列对于“摩尔”的理解正确的是
A．摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量
B．摩尔可以把物质的宏观数量与微观粒子的数量联系起来
C．摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为mol
D．国际上规定0.012kg碳中所含有的碳原子数目约为6.02×1023
【变式训练2】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；
②任何物质都含有约个原子；
③就是阿伏加德罗常数；
④氢原子的摩尔质量是；
⑤的摩尔质量不同于分子的质量；
⑥中含有个碳原子和个氧原子；
⑦当水吸收（标准状况）氨气时所得氨水的浓度是．
A．①②③⑦ B．②③④⑦ C．②③④⑥ D．全部
考向2 物质的量、质量、微粒数之间的关系
例2 下列关于物质的量的叙述中，正确的是
A．1mol任何物质都含有6.02×1023个分子
B．0.012kg12C中含有约6.02×1023个碳分子
C．1molNH3中含有1 mol 氮和3 mol氢
D．1mol Na+中含有6.02×1024个电子
【思维建模】由已知物理量求物质所含的粒子数目的思维模型：记住特殊物质中1 mol物质所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目，如Ne、D2O、18O2、—OH、OH-等。
【变式训练1】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6.02×1023
B．1L稀硫酸中硫酸根离子总数为
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
D．1molCO2的质量是44g/mol
【变式训练2】（1）某氯原子的质量是a g，12C原子的质量是b g，用NA表示阿伏加德罗常数的值。
①该氯原子的相对原子质量为________；
②该氯原子的摩尔质量是________；
③m g该氯原子的物质的量为________；
④n g该氯原子所含的电子数为________。
（2）12.4 g Na2R含Na＋ 0.4 mol，则Na2R的摩尔质量为________，R的相对原子质量为________。含R的质量为1.6 g的Na2R，其物质的量为________。
考点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
知识点1 影响物质体积大小的因素
1.影响物质体积大小的因素
①粒子的___________(物质的本性)；
②粒子间的___________(由温度与压强共同决定)；
③粒子的___________(物质的量的大小)。
2.固体、液体的体积由①粒子的大小和③粒子的数目的多少决定，忽略②粒子间距不计。
3.气体的体积由②粒子间距和③粒子的数目的大小决定，忽略①粒子的大小不计。
知识点2 气体摩尔体积
1.含义：______________________的气体所占的体积，符号为Vm，标准状况下，Vm约为___________。
2.常用单位：L/mol(或L·mol－1)。
3.数值：在___________下(指温度为0℃，压强为101 kPa)约为___________。
4.基本关系式：n＝___________＝＝
使用范围：只要物质的组成不变，无论是何状态都可以使用。
5.影响因素：气体摩尔体积的数值不是固定不变的，它决定于气体所处的___________和___________。
6.适用对象：单一气体或互不反应的混合___________。
7.标准状况下的气体摩尔体积
（1）标准状况：______________________。
（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___________。
8.主要应用
标准状况下1mol气体为22.4 L，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1mol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。
【特别提醒】气体摩尔体积(22.4 L·mol－1)应用的“五大误区”
（1）使用“条件”是标准状况，即0 ℃、101 kPa，而不是常温、常压。
（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。标准状况下不是气体而又常在题中出现的物质有：水、苯、SO3、HF、CCl4、己烷、CS2、CHCl3、Br2、乙醇等。
（3）标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1，其他条件下Vm一般不是22.4 L·mol－1。
（4）22.4 L气体，在标准状况下的物质的量是1 mol，在非标准状况下，可能是1 mol，也可能不是1 mol。
（5）物质的质量、物质的量一定时，所含微粒数与物质处于何种条件无关。如常温常压下32 g O2所含的原子数目是2NA。注意不要形成定势思维，看到“常温常压”就排除选项。
知识点3 阿伏加德罗定律及其推论
1.阿伏加德罗定律：在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体，含有___________数目的分子(或气体的物质的量___________)。
【名师提醒】可总结为：“三同”定“一同”，即同温、同压下，同体积的任何气体具有相同的分子数。
2.阿伏加德罗定律的推论（以下用到的符号：ρ为密度，p为压强，n为物质的量，M为摩尔质量，m为质量，V为体积，T为热力学温度）
条件 推论公式 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
T、p、m相同 ＝ 同温同压下，相同质量的任何气体的体积与它们的摩尔质量成反比
T、V、m相同 ＝ 同温同体积时，相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量成反比
T、p、V相同 ＝＝ 同温同压下，同体积的任何气体的质量比等于它们的摩尔质量之比，也等于它们的密度之比
提醒：对于同一种气体，当压强相同时，密度与温度成反比例关系。
【方法技巧】
1、记忆方法：三正比、二反比、一连比。
2、应用阿伏加德罗定律推论时可通过pV＝nRT及n＝、ρ＝导出。
考向1 气体摩尔体积
例1 下列叙述正确的是
A．标准状况下，1mol乙醇的体积约为22.4L
B．0℃、101kPa下，任何气体的摩尔体积都约为
C．气体摩尔体积仅指标准状况下1mol气体的体积
D．若1mol气体体积约为22.4L，则它所处的条件一定是“标准状况”
【变式训练1】下列说法不正确的是
A．标准状况下,22.4L·mol-1就是气体摩尔体积
B．非标准状况下,1mol任何气体的体积不可能为22.4L
C．标准状况下22.4L任何气体都含有约6.02X1023个分子
D．1molH2和O2的混合气体在标准状况下的体积约为22.4L
【变式训练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，含有的分子数是
B．常温常压下，气体含有的分子数是
C．溶液含有的钠离子数为
D．标准状况下，和混合气体所含原子总数为
考向2 阿伏加德罗定律及应用
例2 一定温度和压强下，用质量相等的CH4、O2气体吹出两个体积大小不同的气球，下列说法错误的是
A．气球甲中装的是O2
B．气球甲和气球乙中气体物质的量之比为1：2
C．气球甲和气球乙中原子数之比为2：5
D．气球甲和气球乙中气体体积之比为1：2
【思维建模】熟练应用的2组公式
（1）n＝＝＝；（2）＝＝(同温、同压)。
【变式训练1】相同状况下，体积相等的五个气球分别充满相应的气体，如图所示。与氯化氢气球中所含原子数一定相等的是
A． B． C． D．
【变式训练2】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)乙
C．若M(甲)乙
D．若M(甲)>M(乙)，则气体体积：甲<乙
考向3 气体摩尔质量计算的常用方法
例3 按要求解答问题：
（1）已知标准状况下，气体A的密度为2.857 g·L-1，则气体A的相对分子质量为_______，可能是_______气体。
（2）标准状况下，1.92 g某气体的体积为672 mL，则此气体的相对分子质量为_______。
（3）CO和CO2的混合气体18 g，完全燃烧后测得CO2体积为11.2 L(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。
【思维建模】求气体摩尔质量M及相对分子质量的常用方法：
（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 L·mol－1。
（4）根据气体的相对密度(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)。
【变式训练1】打火机里装有液态的丙烷和丁烷。下列说法错误的是
A．打开打火机开关，分子间距变大
B．摩擦打火石，达到气体着火点
C．丙烷完全燃烧需要空气约为
D．若n(丙烷)：n(丁烷)，该混合物的摩尔质量为
【变式训练2】某密闭刚性容器由可动活塞隔成甲、乙两室，室温下向甲中充入由H2和O2组成的混合气体19g，向乙中充入1mol空气，此时活塞的位置如图所示。下列有关说法正确的是
A．甲室混合气体的分子总数为3NA
B．甲室H2、O2的物质的量之比为1：3
C．甲室混合气体的密度是同温同压下H2密度的9.5倍
D．若将甲室气体点燃引爆并恢复至室温，忽略生成水的体积，活塞最终停留在刻度2处
1．（2024·安徽卷）地球上的生物氮循环涉及多种含氮物质，转化关系之一如下图所示(X、Y均为氮氧化物)，羟胺()以中间产物的形式参与循环。常温常压下，羟胺易潮解，水溶液呈碱性，与盐酸反应的产物盐酸羟胺广泛用子药品、香料等的合成。
已知时，，，。
NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．标准状况下，和Y混合气体中氧原子数为
B．溶液中和数均为
C．完全转化为时，转移的电子数为
D．中含有的价电子总数为
2．（2024·河北卷）超氧化钾可用作潜水或宇航装置的吸收剂和供氧剂，反应为，为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．中键的数目为
B．晶体中离子的数目为
C．溶液中的数目为
D．该反应中每转移电子生成的数目为
3．（2024·黑吉辽卷）硫及其化合物部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．标准状况下，中原子总数为
B．溶液中，数目为
C．反应①每消耗，生成物中硫原子数目为
D．反应②每生成还原产物，转移电子数目为
4．（2023·河北卷）为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．的溶液中含个
B．反应生成，转移个电子
C．号元素的原子一定含有个质子、个中子
D．组成为的烃一定含有个双键
5．（2023·福建卷）我国新一代载人飞船使用的绿色推进剂硝酸羟胺在催化剂作用下可完全分解为和。为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．含有的质子数为
B．固态硝酸羟胺含有的离子数为
C．硝酸羟胺含有的键数为
D．硝酸羟胺分解产生(已折算为标况)的同时，生成分子数为
6．（2023·重庆卷）已知反应：，为阿伏加德罗常数的值，若消耗(标准状况)，下列叙述错误的是
A．转移的电子数为 B．生成的质量为
C．生成的氧化产物分子数为 D．生成的含有孤电子对数为
7．（2023·海南卷）代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．2.4g镁条在空气中充分燃烧，转移的电子数目为
B．5.6g铁粉与的HCl的溶液充分反应，产生的气体分子数目为
C．标准状况下，与充分反应，生成的分子数目为
D．完全溶于所得溶液，微粒数目为
8．（2023·广东卷）设为阿伏加德罗常数的值。侯氏制碱法涉及和等物质。下列叙述正确的是
A．含有的共价键数目为
B．完全分解，得到的分子数目为
C．体积为的溶液中，数目为
D．和的混合物中含，则混合物中质子数为
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