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第5讲　物质的量　气体摩尔体积
一、选择题（本题包括10小题，每小题只有一个选项符合题意）
1.（2024·莆田模拟）我国女科学家屠呦呦发现青蒿素，它是一种用于治疗疟疾的药物，青蒿素的分子式为C15H22O5，相对分子质量是282。
下面关于青蒿素的说法正确的是（　　）
A.C15H22O5的摩尔质量为282 g
B.C15H22O5分子中氢原子与氧原子质量比为22∶5
C.1个C15H22O5分子的质量约为 g
D.含有6.02×1023个碳原子的C15H22O5的物质的量为1 mol
2.（2024·上饶期中）下列与物质的量相关的计算正确的是（　　）
A.a g Cl2中有b个氯原子，则阿伏加德罗常数NA的数值可表示为
B.28 g CO和22.4 L CO2中含有的碳原子数相等
C.标准状况下，11.2 L X气体分子的质量为16 g，则X气体的摩尔质量是32
D.10 g H2O含有的中子数为10 mol
3.下列物质在标准状况下体积最大的是（　　）
A.2 mol N2 B.11.2 L氢气
C.36 g水 D.6.02×1023个氯分子
4.（2024·郑州模拟）顺铂是一种治疗癌症的药物，结构如图所示。关于含铂元素1.95×10－4 g的顺铂，下列说法正确的是（　　）
A.顺铂的摩尔质量为300
B.含有1×10－4 mol的氯原子
C.含氮元素的质量为2.8×10－5 g
D.顺铂的分子数为6.02×1023个
5.（2024·银川期末）过氧化钠与CO2反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2。当0.1 mol Na2O2与足量CO2完全反应后，下表中Na2CO3的物质的量和关于O2的描述均正确的是（　　）
选项 Na2CO3的物质的量 关于O2的描述
A 0.05 mol O2的摩尔质量是32 g·mol－1
B 0.05 mol 生成标准状况下O2的体积为2.24 L
C 0.1 mol O2的摩尔质量是32 g
D 0.1 mol 生成标准状况下O2的体积为1.12 L
6.已知阿司匹林的结构简式为，下列说法不正确的是（　　）
A.阿司匹林的摩尔质量为180 g·mol－1
B.90 g阿司匹林中氧原子数目约为0.5×6.02×1023
C.1 mol阿司匹林与足量Na反应生成0.5 mol H2
D.阿司匹林的相对分子质量为180
7.（2024·大理模拟）NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
A.7.8 g Na2O2中含有的氧原子数为0.1NA
B.1 mol铜与足量的S完全反应时，转移的电子数为2NA
C.标准状况下，2.24 L的SO3所含的分子数为0.1NA
D.1.8 g D2O中所含有的质子数为0.9NA
8.（2024·哈尔滨模拟）如图是利用“手持”技术测定阳光照射不同气体温度变化曲线，其中四个容器均密闭、体积相等且初始压强均为101 kPa。
下列说法错误的是（　　）
A.实验开始时，O2和N2的密度之比为8∶7
B.12：30～13：30时间范围内CO2压强最大
C.若容器的容积为22.4 L，12：30时CO2原子个数等于3NA
D.光照相同时间，CO2的温度变化最大，是四种气体中温室效应最显著的
9.设NA为阿伏加德罗常数的值，如果a g某气态双原子分子的分子数为p，则b g该气体在标准状况下的体积V（L）是（　　）
A. B.
C. D.
10.（2024·荆州模拟）科学家第一次让18个碳原子连成环，其合成过程如图所示。下列说法正确的是（　　）
A.C18的摩尔质量为216
B.43.2 g C18含有的碳原子数是0.2NA
C.1 mol C20O2转化为C18的过程中生成了44.8 L CO
D.C18与石墨互为同素异形体
二、非选择题（本题包括2小题）
11.Ⅰ.某研究性学习小组同学为了探究“在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子”，该学习小组同学设计了如下实验装置并记录相关实验数据。
【实验装置】
【部分实验数据】
温度 压强 时间 水槽中H2O的质量 　 H2体积 O2体积
30 ℃ 101 kPa 0 300 g 0 0
30 ℃ 101 kPa 4 min 298.2 g 1.243 L
（1）4 min时H2、O2的物质的量分别是　　　mol、　　　　mol。
（2）该温度下，气体摩尔体积是　　　　　。
（3）下列叙述不正确的是　　　　（填字母）。
A.气体摩尔体积与气体的温度相关
B.在该实验条件下，3 mol O2的气体摩尔体积为74.58 L·mol－1
C.同温、同压下，2 mol CO、CO2混合气体和2 mol O2的体积相同
D.该实验条件下，O2的密度约为1.287 g·L－1
Ⅱ.另一学习小组同学设计了用如下实验测定常温下1 mol O2的体积。
提供试剂：二氧化锰、过氧化氢溶液。
（4）气体发生器A中预先盛放的试剂是　　　　，用注射器向A中注入的试剂是　　　　。
（5）现取0.90 mol·L－1的过氧化氢溶液10.0 mL，完全反应后且恢复室温，量瓶C中的读数为120.0 mL，为保证储液瓶B的导管内外液面相平，又抽出了1.00 mL气体，则室温下1 mol氧气体积的测定值是　 　　L（保留三位有效数字）。
12.填写下列空白。
（1）将等物质的量的NH3和CH4混合，混合气体中NH3与CH4的质量比为　　　　。
（2）标准状况下，密度为0.75 g·L－1的NH3与CH4组成的混合气体中，NH3的体积分数为　　　　。
（3）已知a g A和b g B恰好完全反应生成0.2 mol C和d g D，则C的摩尔质量为　　　　　　　。
（4）现有下列三种气体：①32 g CH4；②约含有6.02×1023个HCl分子的氯化氢气体；③标准状况下33.6 L O2。请按物理量由小到大的顺序排列：
a.质量：　　　　（填序号，下同）；
b.分子数目：　　　　；
c.相同状况下气体的体积：　　　　。
第5讲　物质的量　气体摩尔体积
1.C　摩尔质量的单位为g·mol－1，A错误；C15H22O5分子中氢原子与氧原子质量比为＝，B错误；1 mol C15H22O5的质量为282 g，含有6.02×1023个分子，所以1个C15H22O5分子的质量约为 g，C正确；含有6.02×1023个碳原子的C15H22O5的物质的量为 mol，D错误。
2.A　a g Cl2中有b个氯原子，则阿伏加德罗常数NA可表示为NA＝＝＝ mol－1，A正确；CO2气体所处状态未知，无法计算22.4 L CO2中含有的碳原子数，B错误；X气体的摩尔质量是M（X）＝＝ g·mol－1＝32 g·mol－1，摩尔质量有单位，C错误；10 g H2O含有的中子数为 mol×8≈4.44 mol，不是10 mol，D错误。
3.A　下列物质统一转化为所含的物质的量进行比较即可。A项，2 mol N2 ；B项，根据n＝可知，11.2 L氢气在标准状况下的物质的量为＝0.5 mol；C项，根据n＝可知，36 g水的物质的量为＝2 mol；D项，根据n＝可知，6.02×1023个氯分子的物质的量为1 mol；因标准状况下，C项水不是气体，不如物质的量相同的气体体积大，A项符合题意。
4.C　顺铂的分子式为Pt（NH3）2Cl2，其相对分子质量为300，1.95×10－4 g铂元素的物质的量为＝1×10－6 mol，则顺铂的物质的量为1×10－6 mol。顺铂的摩尔质量为300 g·mol－1，A错误；含有2×10－6 mol的氯原子，B错误；含氮元素的质量为（1×10－6 mol）×2×14 g·mol－1＝2.8×10－5 g，C正确；顺铂的分子数为1×10－6 mol×6.02×1023 mol－1＝6.02×1017个，D错误。
5.D　根据化学方程式2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2，0.1 mol Na2O2与足量CO2完全反应后生成0.1 mol的Na2CO3、0.05 mol的氧气，在标准状况下0.05 mol O2的体积为1.12 L，其摩尔质量为32 g·mol－1，D项正确。
6.B　阿司匹林的分子式为C9H8O4，相对分子质量为180，摩尔质量为180 g·mol－1，90 g阿司匹林的物质的量为0.5 mol，含有O原子的物质的量为0.5×4 mol＝2 mol，即含氧原子的数目约为2×6.02×1023，B不正确。
7.D　7.8 g Na2O2的物质的量为0.1 mol，其中含有的氧原子数为0.2NA，A错误；Cu与S单质反应生成Cu2S，所以1 mol铜与足量的S完全反应时，转移的电子数为NA，B错误；标准状况下SO3为固态，不能用气体摩尔体积计算其物质的量，C错误；D2O的摩尔质量为20 g·mol－1，1.8 g D2O的物质的量为0.09 mol，其中所含有的质子数为0.9NA，D正确。
8.C　根据阿伏加德罗定律：开始时四种气体的温度相同，压强相同，体积相同，则气体的密度之比等于摩尔质量之比，即O2和N2的密度之比为8∶7，A正确；根据图示可知，12：30～13：30时间范围内CO2温度升高最大，由于开始压强相同，则这一段时间内CO2压强最大，B正确；此时气体未处于标准状况，不能用气体摩尔体积进行计算，C错误；根据图示可知，光照相同时间，CO2的温度变化最大，是四种气体中温室效应最显著的，D正确。
9.D　a g该气态双原子分子的物质的量为 mol，摩尔质量为＝ g·mol－1，所以b g该气体在标准状况下的体积为×22.4 L·mol－1＝ L。
10.D　A项，C18的摩尔质量为216 g·mol－1；B项，43.2 g C18含有的碳原子数是0.2×18NA；C项，没有指明气体体积为标准状况。
11.Ⅰ.（1）0.1　 0.05　（2）24.86 L·mol－1　（3）B　
Ⅱ.（4）MnO2　过氧化氢溶液　（5）24.7
解析：Ⅰ.（1）4 min时水槽中H2O减轻的质量为300 g－298.2 g＝1.8 g，根据反应：2H2O2H2↑＋O2↑可知，消耗1.8 g（0.1 mol）H2O得到0.1 mol H2、0.05 mol O2。（2）0.05 mol O2的体积为1.243 L，所以气体摩尔体积为＝24.86 L·mol－1。（3）在其他条件不变时，一定物质的量的气体，温度越高，其体积越大，故温度越高，气体摩尔体积也越大，A正确；气体摩尔体积限定气体的物质的量为1 mol，所以该实验条件下O2的气体摩尔体积为24.86 L·mol－1，B错误；同温、同压下，气体的物质的量相同，其体积相等，所以2 mol CO、CO2混合气体和2 mol O2的体积相同，C正确；该实验条件下，1 mol O2的体积为24.86 L、质量为32 g，则O2的密度为≈1.287 g·L－1，D正确。Ⅱ.（4）气体发生器A中预先盛放的试剂是固体反应物MnO2，用注射器向A中注入的试剂是液态反应物过氧化氢溶液。（5）现取0.90 mol·L－1的过氧化氢溶液10.0 mL，根据化学方程式2H2O22H2O＋O2↑可知，生成的O2的物质的量为＝4.5×10－3mol，完全反应后且恢复室温，量瓶C中的读数为120.0 mL，为保证储液瓶B的导管内外液面相平，又抽出了1.00 mL气体，则氧气的体积为120.0 mL＋1.00 mL－10.0 mL＝111.0 mL，则室温下1 mol氧气体积的测定值是1 mol×≈24.7 L。
12.（1）17∶16　（2）80％
（3）5（a＋b－d）g·mol－1
（4）a.①＜②＜③　b.②＜③＜①　c.②＜③＜①
解析：（2）标准状况下，混合气体的平均摩尔质量为0.75 g·L－1×22.4 L·mol－1＝16.8 g·mol－1，设NH3的体积分数为x，则17x＋16（1－x）＝16.8，解得x＝0.8，即80％。（3）根据元素守恒，C的质量为（a＋b－d）g，则C的摩尔质量为＝5（a＋b－d）g·mol－1。（4）①32 g CH4的物质的量为2 mol；②约含有6.02×1023个HCl分子的氯化氢气体的物质的量为1 mol，其质量为36.5 g；③标准状况下33.6 L O2的物质的量为1.5 mol，其质量为32 g·mol－1×1.5 mol＝48 g。a.根据上述分析可知，三种物质的质量大小为①＜②＜③。b.根据N＝n·NA可知，气体分子数与其物质的量成正比，气体的物质的量大小为②＜③＜①，则三种气体含有分子数目大小为②＜③＜①。c.根据V＝n·Vm可知，相同条件下气体的体积与其物质的量成正比，气体的物质的量大小为②＜③＜①，则三种气体的体积大小为②＜③＜①。
4 / 4第5讲　物质的量　气体摩尔体积
课标要求
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
基于宏—微结合的视角认识物质的量与阿伏加德罗常数
1.三个“基本概念”
【提醒】 物质的量的计量对象是微观粒子（分子、原子、离子、质子、中子、电子等）以及它们的特定组合。
2.物质的量与微粒数（N）、物质的质量（m）之间的关系：＝n＝
（1）H2O的摩尔质量是　　　　　　，9 g H2O的物质的量为　　　　　，含水分子的数目为　　　　　，含氢原子数目为　　　　，含电子数为　　　　。
（2）现有以下四种物质：①22 g CO2，②8 g H2，③1.204×1024个氮气分子，④4 ℃时18 mL水。所含分子数最多的是　　　　（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　　　　。
一 有关“物质的量”概念的理解与辨析
1.下列说法正确的是（　　）
A.1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧
B.12 g 12C所含碳原子的数目约为6.02×1023
C.1 mol HCl气体中所含Cl－的数目为NA
D.1 mol S的质量为96 g·mol－1
2.（2024·乌鲁木齐模拟）下列有关说法中正确的是（　　）
A.摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
B.1 mol CO2中含有1 mol C和2 mol O
C.氢原子的摩尔质量是1 g
D.1 mol任何物质都含有约6.02×1023个原子
二 物质的量与质量、微粒数之间的关系
3.（2024·岳阳模拟）下列说法不正确的是（　　）
A.磷酸的摩尔质量以g·mol－1为单位时与6.02×1023个磷酸分子的质量（g）在数值上相等
B.6.02×1023个氮分子和 6.02×1023个氢分子的质量比等于14∶1
C.32 g氧气所含的原子数目为2×6.02×1023
D.相同质量的O2与O3，含有相同的分子数
4.（1）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Na0.35CoO2·1.3H2O。若用NA表示阿伏加德罗常数的值，试计算12.2 g该晶体中含氧原子数为　　　　，氢原子的物质的量为　　　　mol。
（2）12.4 g Na2R含0.4 mol Na＋，则Na2R的摩尔质量为　　　，R的相对原子质量为　　　，含1.6 g R的Na2R的物质的量为　　　。
5.我国科学家实现了CO2高选择性、高稳定性加氢合成甲醇（CH3OH）。设NA为阿伏加德罗常数的值。
（1）CH3OH的摩尔质量为　　　　。
（2）　　　　g水中所含氢原子的数目与1 mol CH3OH所含氢原子数相同。
（3）含0.1NA个O原子的CO2中所含电子数为　　　　。
考点二　气体摩尔体积　阿伏加德罗定律
1.从宏—微结合的视角认识气体摩尔体积
2.从应用的层面理解阿伏加德罗定律及其推论
（1）阿伏加德罗定律：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：V1∶V2＝　　　　
气体的摩尔质量之比等于密度之比：M1∶M2＝　　　　
同温、 同体积下 气体的压强之比等于物质的量之比：p1∶p2＝　　　　
【提醒】 阿伏加德罗定律的推论可由气体方程pV＝nRT（R为常数）推出。
　判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）14 g CO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2∶1。（　　）
（4）标准状况下，11.2 L O2和H2的混合气体所含分子数约为3.01×1023。（　　）
（5）相同体积的CO和N2含有的原子数相同。（　　）
一 气体摩尔体积的应用与计算
1.下列说法正确的是（　　）
A.标准状况下，22.4 L任何气体都含有6.02×1023个分子
B.含1 mol氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L
C.常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA
D.标准状况下，11.2 L H2O含有的分子数为0.5NA
2.（1）标准状况下，4.8 g甲烷（CH4）所占的体积为　　　　L，它与标准状况下　　　　L硫化氢（H2S）含有相同数目的氢原子。
（2）标准状况下，16 g O2与14 g N2的混合气体所占的体积是　　　　。
（3）9.03×1023个NH3含有　　　　mol氢原子，　　　　mol质子，在标准状况下的体积约为　　　　L。
（4）标准状况下，若6.72 L O3含有m个氧原子，则阿伏加德罗常数的值可表示为　　　　（用含m的式子表示）。
使用气体摩尔体积进行计算的“三个维度”
二 阿伏加德罗定律推论及应用
3.气体灭菌法是常用的环境消毒法。常用的气体消毒剂有环氧乙烷（C2H4O）、臭氧（O3）等。现有同温同压下相同质量的环氧乙烷和臭氧两种气体，下列比较中不正确的是（　　）
A.摩尔质量之比为11∶12
B.体积之比为12∶11
C.密度之比为12∶11
D.分子数之比为12∶11
4.在两个密闭容器中，分别充有32 g SO2和48 g O3，若两容器的温度和压强均相同。下列说法正确的是（　　）
A.两种气体的体积之和为33.6 L
B.SO2和O3的气体密度之比为4∶3
C.SO2和O3分子数之比为1∶1
D.SO2和O3的氧原子数目之比为2∶3
1.（2024·广东高考10题）设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是（　　）
A.26 g H—C≡C—H中含有σ键的数目为3NA
B.1 L 1 mol·L－1 NH4NO3溶液中含N的数目为NA
C.1 mol CO和H2的混合气体含有的分子数目为3NA
D.Na与H2O反应生成11.2 L H2，转移电子数目为NA
2.（2023·重庆高考4题）已知反应：2F2＋2NaOHOF2＋2NaF＋H2O，NA为阿伏加德罗常数的值，若消耗44.8 L（标准状况）F2，下列叙述错误的是（　　）
A.转移的电子数为4NA
B.生成的NaF质量为84 g
C.生成的氧化产物分子数为2NA
D.生成的H2O含有孤电子对数为2NA
3.设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
A.（2023·浙江6月选考）4.4 g C2H4O中含有σ键数目最多为0.7NA
B.（2023·浙江6月选考）1.7 g H2O2中含有氧原子数为0.2NA
C.（经典高考）1 mol重水比1 mol水多NA个质子
D.（2023·浙江6月选考）标准状况下，11.2 L Cl2通入水中，溶液中氯离子数为0.5NA
4.（2024·上海高考16题）已知粗盐水中MgCl2含量为0.38 g·L－1，CaCl2含量为1.11 g·L－1，现用向粗盐水中加入石灰乳除去Mg2＋，再加上碳酸钠溶液除去Ca2＋，提纯10 L该粗盐水，求需要加入石灰乳（视为CaO）和碳酸钠的物质的量　　　　 　　。
第5讲　物质的量　气体摩尔体积
【考点·全面突破】
考点一
必备知识夯实
1.6.02×1023　2.（1）18 g·mol－1　0.5 mol　0.5NA　NA　5NA　（2）②　②　③　③
关键能力突破
1.B　1 mol H2O中含有2 mol氢原子和1 mol氧原子，指代不明，A项错误；HCl气体中含有HCl分子，不含Cl－，C项错误；1 mol S的质量是96 g，D项错误。
2.B　摩尔是物质的量的单位，A错误；氢原子的摩尔质量是1 g·mol－1，C错误；1 mol任何微粒都含有约6.02×1023个指明的具体微粒，不一定含6.02×1023个原子，D错误。
3.D　O2、O3的摩尔质量依次为32 g·mol－1、48 g·mol－1，则相同质量的氧气和臭氧的物质的量不同，含有的分子数不同，D错误。
4.（1）0.33NA　0.26　（2）62 g·mol－1　16　0.1 mol
解析：（1）晶体的摩尔质量约为122 g·mol－1，n＝＝0.1 mol，故12.2 g该晶体中，氧原子数目＝0.1×（2＋1.3）NA＝0.33NA，n（H）＝0.1 mol×1.3×2＝0.26 mol。（2）12.4 g Na2R的物质的量为＝0.2 mol，其摩尔质量为＝62 g·mol－1，R的相对原子质量为62－23×2＝16，1.6 g R的物质的量为＝0.1 mol，即含1.6 g R的Na2R的物质的量为0.1 mol。
5.（1）32 g·mol－1　（2）36　（3）1.1NA
解析：（1）CH3OH的相对分子质量为12＋3＋16＋1＝32，其摩尔质量为32 g·mol－1。（2）1 mol CH3OH所含氢原子的物质的量为4×1 mol＝4 mol，含4 mol氢原子的水的物质的量为2 mol，其质量为2 mol×18 g·mol－1＝36 g。（3）1个CO2分子含有22个电子，含0.1NA个O原子的CO2的物质的量为0.05 mol，则含有1.1 mol电子，故所含电子数为1.1NA。
考点二
必备知识夯实
2.（2）N1∶N2　ρ1∶ρ2　n1∶n2
易错辨析
（1）×　（2）×　（3）×　（4）√　（5）×
关键能力突破
1.A　标准状况下，1 mol任何气体的体积均约为22.4 L，A项正确；氦气是单原子分子，含1 mol氦原子的氦气在标准状况下的体积约为22.4 L，B项错误；所示的状态不是标准状况，C项错误；在标准状况下，H2O的状态不是气态，D项错误。
2.（1）6.72　13.44　（2）22.4 L　（3）4.5　15　33.6　（4）
解析：（1）4.8 g CH4在标准状况下的体积为×22.4 L·mol－1＝6.72 L，×2＝×4，解得＝13.44 L。（2）混合气体的物质的量为＋＝1 mol，标准状况下的体积为1 mol×22.4 L·mol－1＝22.4 L。（3）9.03×1023个NH3的物质的量为＝1.5 mol，含H原子的物质的量为1.5 mol×3＝4.5 mol，含质子的物质的量为1.5 mol×10＝15 mol，在标准状况下的体积为1.5 mol×22.4 L·mol－1＝33.6 L。（4）标准状况下，6.72 L O3的物质的量为＝0.3 mol，含氧原子数目为0.3×3NA＝m，则NA＝。
3.C　设环氧乙烷和臭氧质量都是m g，则环氧乙烷的物质的量为＝ mol；臭氧的物质的量为＝ mol；两者的摩尔质量之比为11∶12，A正确；同温同压下，体积之比等于物质的量之比，相同质量的环氧乙烷和臭氧的体积之比为∶＝12∶11，B正确；同温同压下，气体的密度之比等于摩尔质量之比，即44∶48＝11∶12，C错误；分子数之比等于物质的量之比，分子数之比为∶＝12∶11，D正确。
4.B　32 g SO2的物质的量为＝0.5 mol，48 g O3的物质的量为＝1 mol。两容器的温度和压强均相同，则气体的摩尔体积相同，但不一定等于22.4 L·mol－1，则两种气体的体积之和不一定为33.6 L，A不正确；同温同压下，气体的密度之比等于相对分子质量之比，则SO2和O3的气体密度之比为64∶48＝4∶3，B正确；由分析可知，SO2和O3的物质的量之比为0.5∶1＝1∶2，则SO2和O3分子数之比为1∶2，C不正确；SO2和O3的氧原子的物质的量之比为（0.5×2）∶（1×3）＝1∶3，则SO2和O3的氧原子数目之比为1∶3，D不正确。
【真题·体验品悟】
1.A　1个H—C≡C—H分子中含有3个σ键，26 g H—C≡C—H的物质的量为1 mol，含有σ键的数目为3NA，A项正确；1 L 1 mol·L－1 NH4NO3溶液中N会发生水解，其数目小于NA，B项错误；1 mol CO和H2的混合气体含有的分子数目为NA，C项错误；没有指明是否处于标准状况，无法计算转移电子数，D项错误。
2.C　反应2F2＋2NaOHOF2＋2NaF＋H2O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4，若消耗44.8 L（标准状况）F2，即＝2 mol，故转移的电子数为4NA，A正确；根据反应2F2＋2NaOHOF2＋2NaF＋H2O，每消耗2 mol F2生成的NaF质量为2 mol×42 g·mol－1＝84 g，B正确；根据反应2F2＋2NaOHOF2＋2NaF＋H2O可知反应生成的氧化产物为OF2，每消耗2 mol F2生成的氧化产物OF2分子数为NA，C错误；根据反应2F2＋2NaOHOF2＋2NaF＋H2O可知，每消耗2 mol F2生成H2O的物质的量为1 mol，又知1个H2O中含有2个孤电子对，即生成的H2O含有孤电子对数为2NA，D正确。
3.A　1个C2H4O中含有6个σ键和1个π键（乙醛）或7个σ键（环氧乙烷），4.4 g C2H4O的物质的量为0.1 mol，则含有σ键数目最多为0.7NA，A正确；1.7 g H2O2的物质的量为0.05 mol，则含有氧原子数为0.1NA，B不正确；1 mol重水和1 mol水的质子数相同，均为10NA，C不正确；标准状况下，11.2 L Cl2的物质的量为0.5 mol，通入水中后只有一部分Cl2与水反应生成H＋、Cl－和HClO，所以溶液中氯离子数小于0.5NA，D不正确。
4.n（CaO）＝0.04 mol，n（Na2CO3）＝0.14 mol
解析：由题意可知，10 L粗盐水中含有3.8 g MgCl2（0.04 mol）、11.1 g CaCl2（0.1 mol），加入CaO后发生反应：CaO＋H2O＋Mg2＋Mg（OH）2＋Ca2＋，则除去MgCl2需消耗0.04 mol CaO，同时引入0.04 mol Ca2＋，根据关系式：Ca2＋～C可知，需要碳酸钠的物质的量为0.14 mol。
4 / 4(共64张PPT)
第5讲　物质的量　气体摩尔体积
高中总复习·化学
课标要求
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·全面突破
01
真题·体验品悟
02
课时·跟踪检测
03
考点·全面突破
锁定要点，聚焦应用
考点一　物质的量　摩尔质量
基于宏—微结合的视角认识物质的量与阿伏加德罗常数
1. 三个“基本概念”
【提醒】 物质的量的计量对象是微观粒子（分子、原子、离子、质子、中子、电子等）以及它们的特定组合。
2. 物质的量与微粒数（N）、物质的质量（m）之间的关系： ＝n＝
（1）H2O的摩尔质量是 ，9 g H2O的物质的量为
，含水分子的数目为 ，含氢原子数目为 ，含电子
数为 。
（2）现有以下四种物质：①22 g CO2，②8 g H2，③1.204×1024个氮气分
子，④4 ℃时18 mL水。所含分子数最多的是 （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 。
18 g·mol－1　
0.5
mol　
0.5NA　
NA　
5NA　
②　
②　
③　
③　
一 有关“物质的量”概念的理解与辨析
1. 下列说法正确的是（　　）
A. 1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧
B. 12 g 12C所含碳原子的数目约为6.02×1023
C. 1 mol HCl气体中所含Cl－的数目为NA
解析： 　1 mol H2O中含有2 mol氢原子和1 mol氧原子，指代不明，A项错
误；HCl气体中含有HCl分子，不含Cl－，C项错误；1 mol S 的质量是
96 g，D项错误。
√
2. （2024·乌鲁木齐模拟）下列有关说法中正确的是（　　）
A. 摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
B. 1 mol CO2中含有1 mol C和2 mol O
C. 氢原子的摩尔质量是1 g
D. 1 mol任何物质都含有约6.02×1023个原子
解析： 　摩尔是物质的量的单位，A错误；氢原子的摩尔质量是1 g·mol－
1，C错误；1 mol任何微粒都含有约6.02×1023个指明的具体微粒，不一定
含6.02×1023个原子，D错误。
√
二 物质的量与质量、微粒数之间的关系
3. （2024·岳阳模拟）下列说法不正确的是（　　）
A. 磷酸的摩尔质量以g·mol－1为单位时与6.02×1023个磷酸分子的质量
（g）在数值上相等
B. 6.02×1023个氮分子和 6.02×1023个氢分子的质量比等于14∶1
C. 32 g氧气所含的原子数目为2×6.02×1023
D. 相同质量的O2与O3，含有相同的分子数
解析： 　O2、O3的摩尔质量依次为32 g·mol－1、48 g·mol－1，则相同质量
的氧气和臭氧的物质的量不同，含有的分子数不同，D错误。
√
4. （1）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Na0.35CoO2·1.3H2O。若用NA表示阿伏加德罗
常数的值，试计算12.2 g该晶体中含氧原子数为 ，氢原子的物
质的量为 mol。
解析： 晶体的摩尔质量约为122 g·mol－1，n＝ ＝0.1 mol，
故12.2 g该晶体中，氧原子数目＝0.1×（2＋1.3）NA＝0.33NA，n（H）
＝0.1 mol×1.3×2＝0.26 mol。
0.33NA　
0.26　
（2）12.4 g Na2R含0.4 mol Na＋，则Na2R的摩尔质量为 ，
R的相对原子质量为 ，含1.6 g R的Na2R的物质的量为 。
解析： 12.4 g Na2R的物质的量为 ＝0.2 mol，其摩尔质量为
＝62 g·mol－1，R的相对原子质量为62－23×2＝16，1.6 g R的物质的
量为 ＝0.1 mol，即含1.6 g R的Na2R的物质的量为0.1 mol。
62 g·mol－1　
16　
0.1 mol　
5. 我国科学家实现了CO2高选择性、高稳定性加氢合成甲醇（CH3OH）。
设NA为阿伏加德罗常数的值。
（1）CH3OH的摩尔质量为 。
解析： CH3OH的相对分子质量为12＋3＋16＋1＝32，其摩尔质量为
32 g·mol－1。
（2） g水中所含氢原子的数目与1 mol CH3OH所含氢原子数相同。
解析： 1 mol CH3OH所含氢原子的物质的量为4×1 mol＝4 mol，含4
mol氢原子的水的物质的量为2 mol，其质量为2 mol×18 g·mol－1＝36 g。
32 g·mol－1　
36　
（3）含0.1NA个O原子的CO2中所含电子数为 。
解析： 1个CO2分子含有22个电子，含0.1NA个O原子的CO2的物质的
量为0.05 mol，则含有1.1 mol电子，故所含电子数为1.1NA。
1.1NA　
考点二　气体摩尔体积　阿伏加德罗定律
1. 从宏—微结合的视角认识气体摩尔体积
2. 从应用的层面理解阿伏加德罗定律及其推论
（1）阿伏加德罗定律：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：V1∶V2＝
气体的摩尔质量之比等于密度之比：M1∶M2＝
同温、 同体积下 气体的压强之比等于物质的量之比：p1∶p2＝
【提醒】 阿伏加德罗定律的推论可由气体方程pV＝nRT（R为常数）
推出。
N1∶N2　
ρ1∶ρ2　
n1∶n2　
判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）14 g CO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2∶1。
（　×　）
（4）标准状况下，11.2 L O2和H2的混合气体所含分子数约为3.01×1023。
（　√　）
（5）相同体积的CO和N2含有的原子数相同。 （　×　）
×
×
×
√
×
一 气体摩尔体积的应用与计算
1. 下列说法正确的是（　　）
A. 标准状况下，22.4 L任何气体都含有6.02×1023个分子
B. 含1 mol氦原子的氦气在标准状况下的体积约为11.2 L
C. 常温常压下，11.2 L Cl2含有的分子数为0.5NA
D. 标准状况下，11.2 L H2O含有的分子数为0.5NA
√
解析： 　标准状况下，1 mol任何气体的体积均约为22.4 L，A项正确；
氦气是单原子分子，含1 mol氦原子的氦气在标准状况下的体积约为22.4
L，B项错误；所示的状态不是标准状况，C项错误；在标准状况下，H2O
的状态不是气态，D项错误。
2. （1）标准状况下，4.8 g甲烷（CH4）所占的体积为 L，它与标
准状况下 L硫化氢（H2S）含有相同数目的氢原子。
解析： 4.8 g CH4在标准状况下的体积为 ×22.4 L·mol－1＝
6.72 L， ×2＝ ×4，解得 ＝13.44 L。
（2）标准状况下，16 g O2与14 g N2的混合气体所占的体积是 。
解析： 混合气体的物质的量为 ＋ ＝1 mol，标准状
况下的体积为1 mol×22.4 L·mol－1＝22.4 L。
6.72　
13.44　
22.4 L
（3）9.03×1023个NH3含有 mol氢原子， mol质子，在标准
状况下的体积约为 L。
解析： 9.03×1023个NH3的物质的量为 ＝1.5 mol，含H
原子的物质的量为1.5 mol×3＝4.5 mol，含质子的物质的量为1.5 mol×10
＝15 mol，在标准状况下的体积为1.5 mol×22.4 L·mol－1＝33.6 L。
4.5　
15　
33.6　

解析： 标准状况下，6.72 L O3的物质的量为 ＝0.3 mol，
含氧原子数目为0.3×3NA＝m，则NA＝ 。
　
使用气体摩尔体积进行计算的“三个维度”
二 阿伏加德罗定律推论及应用
3. 气体灭菌法是常用的环境消毒法。常用的气体消毒剂有环氧乙烷
（C2H4O）、臭氧（O3）等。现有同温同压下相同质量的环氧乙烷和臭氧
两种气体，下列比较中不正确的是（　　）
A. 摩尔质量之比为11∶12
B. 体积之比为12∶11
C. 密度之比为12∶11
D. 分子数之比为12∶11
√
解析： 设环氧乙烷和臭氧质量都是m g，则环氧乙烷的物质的量为
＝ mol；臭氧的物质的量为 ＝ mol；两者的摩尔质
量之比为11∶12，A正确；同温同压下，体积之比等于物质的量之比，相
同质量的环氧乙烷和臭氧的体积之比为 ∶ ＝12∶11，B正确；同温同
压下，气体的密度之比等于摩尔质量之比，即44∶48＝11∶12，C错误；
分子数之比等于物质的量之比，分子数之比为 ∶ ＝12∶11，D正确。
4. 在两个密闭容器中，分别充有32 g SO2和48 g O3，若两容器的温度和压
强均相同。下列说法正确的是（　　）
A. 两种气体的体积之和为33.6 L
B. SO2和O3的气体密度之比为4∶3
C. SO2和O3分子数之比为1∶1
D. SO2和O3的氧原子数目之比为2∶3
√
解析： 　32 g SO2的物质的量为 ＝0.5 mol，48 g O3的物质的量
为 ＝1 mol。两容器的温度和压强均相同，则气体的摩尔体积相
同，但不一定等于22.4 L·mol－1，则两种气体的体积之和不一定为33.6
L，A不正确；同温同压下，气体的密度之比等于相对分子质量之比，则
SO2和O3的气体密度之比为64∶48＝4∶3，B正确；由分析可知，SO2和O3
的物质的量之比为0.5∶1＝1∶2，则SO2和O3分子数之比为1∶2，C不正
确；SO2和O3的氧原子的物质的量之比为（0.5×2）∶（1×3）＝1∶3，
则SO2和O3的氧原子数目之比为1∶3，D不正确。
真题·体验品悟
感悟高考，明确方向
1. （2024·广东高考10题）设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的
是（　　）
A. 26 g H—C≡C—H中含有σ键的数目为3NA
C. 1 mol CO和H2的混合气体含有的分子数目为3NA
D. Na与H2O反应生成11.2 L H2，转移电子数目为NA
√
解析： 　1个H—C≡C—H分子中含有3个σ键，26 g H—C≡C—H的物质的
量为1 mol，含有σ键的数目为3NA，A项正确；1 L 1 mol·L－1 NH4NO3溶液
中N 会发生水解，其数目小于NA，B项错误；1 mol CO和H2的混合气
体含有的分子数目为NA，C项错误；没有指明是否处于标准状况，无法计
算转移电子数，D项错误。
2. （2023·重庆高考4题）已知反应：2F2＋2NaOH OF2＋2NaF＋
H2O，NA为阿伏加德罗常数的值，若消耗44.8 L（标准状况）F2，下列叙
述错误的是（　　）
A. 转移的电子数为4NA
B. 生成的NaF质量为84 g
C. 生成的氧化产物分子数为2NA
D. 生成的H2O含有孤电子对数为2NA
√
解析： 　反应2F2＋2NaOH OF2＋2NaF＋H2O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4，若消耗44.8 L
（标准状况）F2，即 ＝2 mol，故转移的电子数为4NA，A正
确；根据反应2F2＋2NaOH OF2＋2NaF＋H2O，每消耗2 mol F2生成的
NaF质量为2 mol×42 g·mol－1＝84 g，B正确；根据反应2F2＋2NaOH
OF2＋2NaF＋H2O可知反应生成的氧化产物为OF2，每消耗2 mol F2生成的
氧化产物OF2分子数为NA，C错误；根据反应2F2＋2NaOH OF2＋2NaF
＋H2O可知，每消耗2 mol F2生成H2O的物质的量为1 mol，又知1个H2O中
含有2个孤电子对，即生成的H2O含有孤电子对数为2NA，D正确。
3. 设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
A. （2023·浙江6月选考）4.4 g C2H4O中含有σ键数目最多为0.7NA
B. （2023·浙江6月选考）1.7 g H2O2中含有氧原子数为0.2NA
C. （经典高考）1 mol重水比1 mol水多NA个质子
D. （2023·浙江6月选考）标准状况下，11.2 L Cl2通入水中，溶液中氯离
子数为0.5NA
√
解析： 　1个C2H4O中含有6个σ键和1个π键（乙醛）或7个σ键（环氧乙
烷），4.4 g C2H4O的物质的量为0.1 mol，则含有σ键数目最多为0.7NA，
A正确；1.7 g H2O2的物质的量为0.05 mol，则含有氧原子数为0.1NA，B
不正确；1 mol重水和1 mol水的质子数相同，均为10NA，C不正确；标准
状况下，11.2 L Cl2的物质的量为0.5 mol，通入水中后只有一部分Cl2与水
反应生成H＋、Cl－和HClO，所以溶液中氯离子数小于0.5NA，D不正确。
4. （2024·上海高考16题）已知粗盐水中MgCl2含量为0.38 g·L－1，CaCl2含
量为1.11 g·L－1，现用向粗盐水中加入石灰乳除去Mg2＋，再加上碳酸钠溶
液除去Ca2＋，提纯10 L该粗盐水，求需要加入石灰乳（视为CaO）和碳酸
钠的物质的量 。
解析：由题意可知，10 L粗盐水中含有3.8 g MgCl2（0.04 mol）、11.1 g
CaCl2（0.1 mol），加入CaO后发生反应：CaO＋H2O＋Mg2＋ Mg
（OH）2＋Ca2＋，则除去MgCl2需消耗0.04 mol CaO，同时引入0.04 mol
Ca2＋，根据关系式：Ca2＋～C 可知，需要碳酸钠的物质的量为0.14
mol。
n（CaO）＝0.04 mol，n（Na2CO3）＝0.14 mol　
课时·跟踪检测
培优集训，提升素养
一、选择题（本题包括10小题，每小题只有一个选项符合题意）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1. （2024·莆田模拟）我国女科学家屠呦呦发现青蒿素，它是一种用于治疗疟疾的药物，青蒿素的分子式为C15H22O5，相对分子质量是282。
下面关于青蒿素的说法正确的是（　　）
A. C15H22O5的摩尔质量为282 g
B. C15H22O5分子中氢原子与氧原子质量比为22∶5
D. 含有6.02×1023个碳原子的C15H22O5的物质的量为1 mol
√
解析： 　摩尔质量的单位为g·mol－1，A错误；C15H22O5分子中氢原子与
氧原子质量比为 ＝ ，B错误；1 mol C15H22O5的质量为282 g，含有
6.02×1023个分子，所以1个C15H22O5分子的质量约为 g，C正确；
含有6.02×1023个碳原子的C15H22O5的物质的量为 mol，D错误。
1
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8
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11
12
2. （2024·上饶期中）下列与物质的量相关的计算正确的是（　　）
B. 28 g CO和22.4 L CO2中含有的碳原子数相等
C. 标准状况下，11.2 L X气体分子的质量为16 g，则X气体的摩尔质量是
32
D. 10 g H2O含有的中子数为10 mol
√
1
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11
12
解析： 　a g Cl2中有b个氯原子，则阿伏加德罗常数NA可表示为NA＝
＝ ＝ mol－1，A正确；CO2气体所处状态未知，无法计算
22.4 L CO2中含有的碳原子数，B错误；X气体的摩尔质量是M（X）＝
＝ g·mol－1＝32 g·mol－1，摩尔质量有单位，C错误；10 g H2O含
有的中子数为 mol×8≈4.44 mol，不是10 mol，D错误。
1
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11
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3. 下列物质在标准状况下体积最大的是（　　）
A. 2 mol N2 B. 11.2 L氢气
C. 36 g水 D. 6.02×1023个氯分子
√
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10
11
12
解析： 　下列物质统一转化为所含的物质的量进行比较即可。A项，2
mol N2 ；B项，根据n＝ 可知，11.2 L氢气在标准状况下的物质的量为
＝0.5 mol；C项，根据n＝ 可知，36 g水的物质的量为
＝2 mol；D项，根据n＝ 可知，6.02×1023个氯分子的物质的
量为1 mol；因标准状况下，C项水不是气体，不如物质的量相同的气体体
积大，A项符合题意。
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11
12
4. （2024·郑州模拟）顺铂是一种治疗癌症的药物，结构如图所示。关于
含铂元素1.95×10－4 g的顺铂，下列说法正确的是（　　）
A. 顺铂的摩尔质量为300
B. 含有1×10－4 mol的氯原子
C. 含氮元素的质量为2.8×10－5 g
D. 顺铂的分子数为6.02×1023个
√
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6
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12
解析： 　顺铂的分子式为Pt（NH3）2Cl2，其相对分子质量为300，
1.95×10－4 g铂元素的物质的量为 ＝1×10－6 mol，则顺铂的物
质的量为1×10－6 mol。顺铂的摩尔质量为300 g·mol－1，A错误；含有
2×10－6 mol的氯原子，B错误；含氮元素的质量为（1×10－6 mol）
×2×14 g·mol－1＝2.8×10－5 g，C正确；顺铂的分子数为1×10－6
mol×6.02×1023 mol－1＝6.02×1017个，D错误。
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12
5. （2024·银川期末）过氧化钠与CO2反应的化学方程式为2Na2O2＋
2CO2 2Na2CO3＋O2。当0.1 mol Na2O2与足量CO2完全反应后，下表中
Na2CO3的物质的量和关于O2的描述均正确的是（　　）
选项 Na2CO3的物质的量 关于O2的描述
A 0.05 mol O2的摩尔质量是32 g·mol－1
B 0.05 mol 生成标准状况下O2的体积为2.24 L
C 0.1 mol O2的摩尔质量是32 g
D 0.1 mol 生成标准状况下O2的体积为1.12 L
√
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12
解析： 　根据化学方程式2Na2O2＋2CO2 2Na2CO3＋O2，0.1
mol Na2O2与足量CO2完全反应后生成0.1 mol的Na2CO3、0.05 mol的
氧气，在标准状况下0.05 mol O2的体积为1.12 L，其摩尔质量为32
g·mol－1，D项正确。
1
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6. 已知阿司匹林的结构简式为 ，下列说法不正确的是
（　　）
A. 阿司匹林的摩尔质量为180 g·mol－1
B. 90 g阿司匹林中氧原子数目约为0.5×6.02×1023
C. 1 mol阿司匹林与足量Na反应生成0.5 mol H2
D. 阿司匹林的相对分子质量为180
解析： 　阿司匹林的分子式为C9H8O4，相对分子质量为180，摩尔质量为
180 g·mol－1，90 g阿司匹林的物质的量为0.5 mol，含有O原子的物质的量
为0.5×4 mol＝2 mol，即含氧原子的数目约为2×6.02×1023，B不正确。
√
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7. （2024·大理模拟）NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
（　　）
A. 7.8 g Na2O2中含有的氧原子数为0.1NA
B. 1 mol铜与足量的S完全反应时，转移的电子数为2NA
C. 标准状况下，2.24 L的SO3所含的分子数为0.1NA
D. 1.8 g D2O中所含有的质子数为0.9NA
√
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解析： 　7.8 g Na2O2的物质的量为0.1 mol，其中含有的氧原子数为
0.2NA，A错误；Cu与S单质反应生成Cu2S，所以1 mol铜与足量的S完全反
应时，转移的电子数为NA，B错误；标准状况下SO3为固态，不能用气体
摩尔体积计算其物质的量，C错误；D2O的摩尔质量为20 g·mol－1，1.8 g
D2O的物质的量为0.09 mol，其中所含有的质子数为0.9NA，D正确。
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8. （2024·哈尔滨模拟）如图是利用“手持”技术测定阳光照射不同气体
温度变化曲线，其中四个容器均密闭、体积相等且初始压强均为101 kPa。
下列说法错误的是（　　）
A. 实验开始时，O2和N2的密度之比为8∶7
B. 12：30～13：30时间范围内CO2压强最大
C. 若容器的容积为22.4 L，12：30时CO2原子个数等于3NA
D. 光照相同时间，CO2的温度变化最大，是四种气体中温室效应最显著的
√
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解析： 　根据阿伏加德罗定律：开始时四种气体的温度相同，压强相
同，体积相同，则气体的密度之比等于摩尔质量之比，即O2和N2的密度之
比为8∶7，A正确；根据图示可知，12：30～13：30时间范围内CO2温度升
高最大，由于开始压强相同，则这一段时间内CO2压强最大，B正确；此时
气体未处于标准状况，不能用气体摩尔体积进行计算，C错误；根据图示
可知，光照相同时间，CO2的温度变化最大，是四种气体中温室效应最显
著的，D正确。
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9. 设NA为阿伏加德罗常数的值，如果a g某气态双原子分子的分子数为
p，则b g该气体在标准状况下的体积V（L）是（　　）
√
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解析： 　a g该气态双原子分子的物质的量为 mol，摩尔质量为
＝ g·mol－1，所以b g该气体在标准状况下的体积为 ×22.4
L·mol－1＝ L。
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10. （2024·荆州模拟）科学家第一次让18个碳原子连成环，其合成过程如
图所示。下列说法正确的是（　　）
A. C18的摩尔质量为216
B. 43.2 g C18含有的碳原子数是0.2NA
C. 1 mol C20O2转化为C18的过程中生成了44.8 L CO
D. C18与石墨互为同素异形体
√
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解析： 　A项，C18的摩尔质量为216 g·mol－1；B项，43.2 g C18含有的碳
原子数是0.2×18NA；C项，没有指明气体体积为标准状况。
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二、非选择题（本题包括2小题）
11. Ⅰ.某研究性学习小组同学为了探究“在相同的温度和压强下，相同体
积的任何气体都含有相同数目的分子”，该学习小组同学设计了如下实验
装置并记录相关实验数据。
【实验装置】
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【部分实验数据】
温度 压强 时间 水槽中H2O的质量 　 H2体积 O2体积
30 ℃ 101 kPa 0 300 g 0 0
30 ℃ 101 kPa 4 min 298.2 g 1.243 L
（1）4 min时H2、O2的物质的量分别是 mol、 mol。
0.1　
0.05　
解析： 4 min时水槽中H2O减轻的质量为300 g－298.2 g＝1.8 g，根
据反应：2H2O 2H2↑＋O2↑可知，消耗1.8 g（0.1 mol）H2O得到0.1 mol
H2、0.05 mol O2。
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（2）该温度下，气体摩尔体积是 。
24.86 L·mol－1　
解析：0.05 mol O2的体积为1.243 L，所以气体摩尔体积为 ＝24.86 L·mol－1。
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（3）下列叙述不正确的是 （填字母）。
A. 气体摩尔体积与气体的温度相关
B. 在该实验条件下，3 mol O2的气体摩尔体积为74.58 L·mol－1
C. 同温、同压下，2 mol CO、CO2混合气体和2 mol O2的体积相同
D. 该实验条件下，O2的密度约为1.287 g·L－1
B　
解析：在其他条件不变时，一定物质的量的气体，温度越高，其体积越大，故温度越高，气体摩尔体积也越大，A正确；气体摩尔体积限定气体的物质的量为1 mol，所以该实验条件下O2的气体摩尔体积为24.86 L·mol－1，B错误；同温、同压下，气体的物质的量相同，其体积相等，所以2 mol CO、CO2混合气体和2 mol O2的体积相同，C正确；该实验条件下，1 mol O2的体积为24.86 L、质量为32 g，则O2的密度为 ≈1.287 g·L－1，D正确。
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Ⅱ.另一学习小组同学设计了用如下实验测定常
温下1 mol O2的体积。
提供试剂：二氧化锰、过氧化氢溶液。
（4）气体发生器A中预先盛放的试剂是 ，
用注射器向A中注入的试剂是 。
MnO2　
过氧化氢溶液　
解析：气体发生器A中预先盛放的试剂是固体反应物MnO2，用注射器向A中注入的试剂是液态反应物过氧化氢溶液。
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（5）现取0.90 mol·L－1的过氧化氢溶液10.0 mL，完全反应后且恢复室
温，量瓶C中的读数为120.0 mL，为保证储液瓶B的导管内外液面相平，
又抽出了1.00 mL气体，则室温下1 mol氧气体积的测定值是 L
（保留三位有效数字）。
24.7　
解析：现取0.90 mol·L－1的过氧化氢溶液10.0 mL，根据化学方程式
2H2O2 2H2O＋O2↑可知，生成的O2的物质的量为 ＝
4.5×10－3mol，完全反应后且恢复室温，量瓶C中的读数为120.0 mL，为
保证储液瓶B的导管内外液面相平，又抽出了1.00 mL气体，则氧气的体积
为120.0 mL＋1.00 mL－10.0 mL＝111.0 mL，则室温下1 mol氧气体积的
测定值是1 mol× ≈24.7 L。
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12. 填写下列空白。
（1）将等物质的量的NH3和CH4混合，混合气体中NH3与CH4的质量比
为 。
（2）标准状况下，密度为0.75 g·L－1的NH3与CH4组成的混合气体中，
NH3的体积分数为 。
17∶16　
80％　
解析： 标准状况下，混合气体的平均摩尔质量为0.75 g·L－1×22.4
L·mol－1＝16.8 g·mol－1，设NH3的体积分数为x，则17x＋16（1－x）＝
16.8，解得x＝0.8，即80％。
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（3）已知a g A和b g B恰好完全反应生成0.2 mol C和d g D，则C的摩尔质
量为 。
5（a＋b－d）g·mol－1　
解析： 根据元素守恒，C的质量为（a＋b－d）g，则C的摩尔质量为 ＝5（a＋b－d）g·mol－1。
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（4）现有下列三种气体：①32 g CH4；②约含有6.02×1023个HCl分子的氯化氢气体；③标准状况下33.6 L O2。请按物理量由小到大的顺序排列：
a.质量： （填序号，下同）；
b.分子数目： ；
c.相同状况下气体的体积： 。
①＜②＜③　
②＜③＜①　
②＜③＜①　
解析： ①32 g CH4的物质的量为2 mol；②约含有6.02×1023个HCl分子的氯化氢气体的物质的量为1 mol，其质量为36.5 g；③标准状况下33.6 L O2的物质的量为1.5 mol，其质量为32 g·mol－1×1.5 mol＝48 g。a.根据上述分析可知，三种物质的质量大小为①＜②＜③。b.根据N＝n·NA可知，气体分子数与其物质的量成正比，气体的物质的量大小为②＜③＜①，则三种气体含有分子数目大小为②＜③＜①。c.根据V＝n·Vm可知，相同条件下气体的体积与其物质的量成正比，气体的物质的量大小为②＜③＜①，则三种气体的体积大小为②＜③＜①。
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