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第01讲 物质的量 气体摩尔体积
目录
01 考情解码·命题预警 2
02 体系构建·思维可视 3
03 核心突破·靶向攻坚 4
考点一 物质的量 阿付加德罗常数 4
知识点1 物质的量 阿付加德罗常数 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
【思维建模】计算判断物质中所含指定微粒数目的技巧
考点二 气体摩尔体积 阿付加德罗定律 8
知识点1 气体摩尔体积 8
知识点2 阿伏伽德罗定律及其推论 8
考向1 气体摩尔体积 9
考向2 阿伏伽德罗定律及其应用 10
【思维建模】应用阿伏加德罗定律解题的一般思路
考向3 气体摩尔质量的常用方法 12
【思维建模】计算判断物质中所含指定微粒数目的技巧
04真题溯源·考向感知 15
考点要求 考察形式 2025年 2024年 2023年 2022 2021
物质的量、质量、微粒数之间的关系 选择题 非选择题 2023·山东卷16T(3),2分 2022·山东卷18T(2),2分
阿伏伽德罗常数及阿伏伽德罗定律 选择题 非选择题 2021山东卷T6，2分
考情分析： 1．从命题题型和内容上看，该部分高考单独命题不多，考查方式灵活多变，重点侧重学生对公式应用和计算能力。 2．从命题思路上看，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、溶液配置、中和滴定实验的相关计算为载体，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。
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 阿伏伽德罗常数
知识点1 物质的量 阿伏伽德罗常数
1.物质的量
(1)含义：表示含有一定数目粒子的集合体的物理量，符号为 n ,单位为摩尔(mol)。
(2)使用范围：适用于微观离子或微观离子的特定组合。
(3)物质的量的规范表示方法：
2.阿伏加德罗常数(NA)
指1 mol任何粒子的粒子数，符号为NA，NA≈6.02×1023_mol－1。
3.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＝。
【易混易错】（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.含义：单位物质的量的物质所具有的质量，符号为M，单位为g·mol－1。
2.数值：当微粒的摩尔质量以g·mol－1为单位时，数值上与该微粒的相对原子(分子)质量相等。
3.物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)之间关系公式：M＝。
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。
【易混易错】（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 2018年11月13日至16日,第26届国际计量大会在巴黎召开。这次,对物质的量的单位——摩尔的定义进行了修改。“摩尔”起源于希腊文mole,原意为“堆量”,是在1971年第14届国际计量大会决定增加的国际单位制(SI)的第七个基本单位。下列对于“摩尔”的理解正确的是
A.1 mol任何物质所含有的分子数都相同
B.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol
C.摩尔可以把物质的宏观数量与微观粒子的数量联系起来
D.1 mol水分子中含有2 mol氢分子和1 mol氧原子
【答案】B
【解析】物质不一定由分子构成,有的物质由原子或离子构成,故A错误;物质的量是一个物理量,可以把宏观数量与微观粒子数量联系起来,摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol,故B正确,C错误;水分子中不含氢分子,故D错误。
【变式训练1】下列叙述正确的是　
A.1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子
B.0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个碳原子
C.1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧
D.1 mol氖气分子中含有约2×6.02×1023个氖原子
【答案】B
【解析】物质不一定是由分子构成的,故A错误;0.012 kg 12C中碳原子的物质的量为1 mol,含有约6.02×1023个碳原子,故B正确;“氢”“氧”指代不明,故C错误;1 mol氖气分子中含有约6.02×1023个氖原子,故D错误。
【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 下列叙述正确的是
A．18 g重水(D2O)中含有的质子数为10NA
B．0.5 mol N2含有的分子数约为6.02×1023
C．32 g环状S8()分子中含有的S—S键数为NA
D．1 mol重水比1 mol水多NA个质子
【答案】C
【解析】A错误，D2O的相对分子质量是20，n(D2O)＝＝0.9 mol，则0.9 mol D2O的质子数为9NA；B错误，0.5 mol N2含有的分子数约为0.5 mol×6.02×1023 mol－1＝3.01×1023；C正确，32 g S8的物质的量为＝ mol, S—S键数为×8×NA＝NA；D错误，1 mol重水(H2O)和1 mol普通水(H2O)，所含质子数相同，前者中子数比后者多。
思维建模 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；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】下列叙述正确的是(　　)
A．24 g镁与27 g铝中，含有相同的质子数
B．同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同
C．1 mol重水与1 mol水中，中子数比为2∶1
D．1 mol乙烷和1 mol乙烯中，化学键数相同
【答案】B
【解析】A错误，24 g 12Mg和27 g 13Al物质的量各为1 mol，所含质子数分别为12 mol和13 mol；B正确，氧气(O2)和臭氧(O3)的最简式(为O)相同，相同质量的氧原子数目相同，电子数也相同；C错误，1个重水(H 8O)分子含有10个中子，1 mol重水含有10 mol中子，1个普通水(H 8O)分子中含有8个中子，1 mol水含有8 mol中子，两者的中子数之比为10∶8＝5∶4；D错误，乙烷(C2H6)分子中有6个C—H键和1个C—C键，所以1 mol乙烷有7 mol共价键，乙烯(C2H4)分子中有4个C—H键和1个CＦC键，所以1 mol乙烯有6 mol共价键。
【变式训练2】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。
考点二 气体摩尔体积 阿伏伽德罗定律
知识点1 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＝＝＝
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。
【易混易错】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2 阿伏伽德罗定律及其推论
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)。
得分速记
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。
得分速记
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 （2025济南期末）设NA为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是
A. 所含极性共价键的数目为
B. 晶体中阴、阳离子总数为
C. 与足量反应生成的分子数为
D. 电解熔融制，电路中通过的电子数为
【答案】B
【解析】A．没有标明气体的存在状态，的物质的量不一定为0.5mol，故A错误；
B．硫酸氢钠晶体中存在钠离子和硫酸氢根离子，硫酸氢钠的摩尔质量为120g/mol，所以12g硫酸氢钠晶体的物质的量为0.1mol，阴、阳离子总数为，故B正确；
C．甲烷与足量氯气反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢，因此与足量反应生成的分子数小于，故C错误；
D．电解熔融的氯化镁生成金属镁，镁由+2价降低到0价，因此1mol氯化镁完全电解生成金属镁，转移2mol电子，电解熔融制（物质的量为0.1mol），电路中通过的电子数为，故D错误。
思维建模 22.4 L/mol的适用条件
①若题中出现物质的体积，先看该物质是不是气体，若是气体，再看是否处于标准状况下(0 ℃、1.01×105 Pa)。
②常考的标准状况下不是气体的物质：H2O、液溴、HF、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、SO3、NO2、酒精、乙酸、碳原子数大于4的烃(除新戊烷)、苯等。
【变式训练1】下列叙述正确的是
A．22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA
B．标准状况下，2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为0.2NA
C．标准状况下，2.24 L乙醇中碳氢键的数目为0.5NA
D．22.4 L(标准状况)氮气中含7NA个中子
【答案】A
【解析】氩气(18Ar)是单原子分子，标准状况下22.4 L氩气是1 mol，其中含有的质子数是18NA，A正确；标准状况下2.24 L纯净或混合气体，总分子数均为0.1NA，B错误；标准状况下，乙醇为非气体，C错误；标准状况下，22.4 L(即1 mol)7N2分子中含中子数为(14－7)×2NA＝14NA，D错误。
【高考题重组】【变式训练2】下列叙述正确的是
A．22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA(2018·全国卷Ⅰ)
B．同温同压下，O2和CO2的密度相同(2020·北京)
C．标准状况下，2.24 L乙醇中碳氢键的数目为0.5NA(2017·浙江)
D．22.4 L(标准状况)氮气中含7NA个中子(2020·全国卷Ⅲ)
【答案】A
【解析】氩气(18Ar)是单原子分子，标况下22.4 L氩气是1 mol，其中含有的质子数是18NA，A正确；同温同压下，＝，所以＝，不相同，B错误；标况下，乙醇为非气体，C错误；标况下，22.4 L(即1 mol) N2分子中含中子数为(14－7)×2NA＝14NA，D错误。
考向2 阿伏伽德罗定律及其应用
例1下列说法正确的是(　　)
A．同温同压下，O2和CO2的密度相同
B．质量相同的H2O和D2O(重水)所含的原子数相同
C．物质的量相同的CH3CH2OH和CH3OCH3所含共价键数相同
D．同温同压下，0.1 mol X的单质与足量稀盐酸反应，生成H2为V1 L；0.1 mol Y的单质与足量稀硫酸反应，生成H2为V2 L，X、Y生成H2的物质的量之比一定为
【答案】C
【解析】同温同压下，＝，所以＝，不相同，A错误；相同质量的两种物质，＝，＝＝，故所含原子数之比为20∶18，B错误；两者分子式相同，为同分异构体，其共价键数相同，即每个分子中含有共价键数均为8，C正确；＝，D错误。
思维建模 应用阿伏加德罗定律解题的一般思路
第一步，分析“条件”：分析题干中的条件，找出相同与不同。
第二步，明确“要求”：分析题目要求，明确所要求的比例关系。
第三步，利用“规律”：利用阿伏加德罗定律及其推论，根据条件和要求进行判断。
【变式训练1】温同压下,a g甲气体和2a g乙气体所占体积之比为1∶2。根据阿伏加德罗定律及其推论判断,下列叙述不正确的是 (　　)
A.同温同压下,甲和乙的密度之比为1∶1
B.甲与乙的相对分子质量之比为1∶1
C.同温同体积下,等质量的甲和乙的压强之比为1∶1
D.等质量的甲和乙中所含的原子数之比一定为1∶1　
【答案】D
【解析】a g甲气体和2a g乙气体所占的体积之比为1∶2,根据ρ=知,其密度相同,故A正确;根据ρ=,由A项可知二者密度相同,同温同压下,气体摩尔体积相同,则二者的相对分子质量之比为1∶1,故B正确;根据pV=nRT=知,同温同体积下等质量的气体的压强与摩尔质量成反比,二者摩尔质量相同,所以压强相同,故C正确;等质量的甲和乙的物质的量相同,但分子的构成未知,所以无法判断原子个数是否相同,故D错误。
【变式训练2】三个密闭容器中分别充入N2、H2、O2气体,下列说法正确的是
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.当它们的质量、温度和体积均相同时,三种气体的压强:p(H2)>p(N2)> p(O2)
C.当它们的质量、温度和压强均相同时,三种气体的体积:V(O2)>V(N2)> V(H2)
D.当它们的压强、体积和温度均相同时,三种气体的质量:m(O2)>m(N2)> m(H2)
【答案】BD
【解析】当温度和压强相同时,气体摩尔体积相同,根据ρ=M/Vm知,气体密度与摩尔质量成正比,则三种气体的密度大小顺序是ρ(H2)<ρ(N2)<ρ(O2),故A错误;根据pV=nRT=知,质量、温度和体积均相同时,气体的摩尔质量越大,对应的气体压强越小,则三种气体的压强大小顺序是p(H2)>p(N2)>p(O2),故B正确;根据pV=nRT=知,质量、温度和压强均相同时,气体的摩尔质量越大,对应的气体体积越小,则三种气体体积大小顺序是V(O2)m(N2)>m(H2),故D正确。
【变式训练3】向三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体。
(1)同温、同压、同体积时，三种气体的密度ρ(Ne)、ρ(H2)、ρ(O2)由大到小依次是_______________________。
(2)温度、密度相同时，三种气体的压强p(Ne)、p(H2)、p(O2)由大到小依次是_________________________。
(3)质量、温度、压强均相同时，三种气体的体积V(Ne)、V(H2)、V(O2)由大到小依次是_________________。
(4)温度、压强、体积均相同时，三种气体的质量m(Ne)、m(H2)、m(O2)由大到小依次是___________________。
【答案】(1)ρ(O2)>ρ(Ne)>ρ(H2)　(2)p(H2)>p(Ne)>p(O2)　(3)V(H2)>V(Ne)>V(O2)　(4)m(O2)>m(Ne)>m(H2)
【解析】(1)根据阿伏加德罗定律的推论，同温、同压时，气体的密度与摩尔质量成正比，所以ρ(O2)>ρ(Ne)>ρ(H2)。(2)温度、密度相同时，气体的压强与摩尔质量成反比，所以p(H2)>p(Ne)>p(O2)。(3)温度、压强均相同时，气体的体积与物质的量成正比；质量相同时，气体的物质的量与摩尔质量成反比，所以V(H2)>V(Ne)>V(O2)。(4)温度、压强、体积均相同时，气体的物质的量相同，则气体的质量与摩尔质量成正比，所以m(O2)>m(Ne)>m(H2)。
考向3 气体摩尔质量的常用方法
例1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 g·L－1，则气体A的相对分子质量为________，可能是______(填化学式)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
①混合气体在标准状况下的密度是__________________________________________g·L－1(结果保留小数点后2位)。
②混合气体的平均摩尔质量是________g·mol－1。
【答案】　(1)64　SO2　(2)①1.61　②36
【解析】　(1)M＝ρ×22.4 L·mol－1≈64 g·mol－1。
(2)2CO＋O22CO2，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x＝0.25，y＝0.25。
①混合气体的密度为≈1.61 g·L－1。
②解法一：＝ρ×22.4 L·mol－1≈36 g·mol－1；
解法二：＝＝36 g·mol－1；
解法三：＝28 g·mol－1×50%＋44 g·mol－1×50%＝36 g·mol－1。
思维建模 求气体摩尔质量的5种方法
1．根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M＝m/n。
2．根据标准状况下气体的密度(ρ g·L－1)：M＝22.4ρ g/mol。
3．根据气体的相对密度(D＝ρ1/ρ2)：M1/M2＝D。
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·。
5．对于混合气体，求其平均摩尔质量，上述算式仍然成立；还可以用下式计算：M＝M1a%＋M2b%＋M3c%＋……，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】同温同压下，m g NH4HCO3(s)完全分解生成NH3(g)、CO2(g)、H2O(g)。按要求填空。
(1)若所得混合气体的密度是H2的d倍，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ρ g·L－1，则混合气体的平均摩尔质量为________。
(3)在该条件下，所得NH3(g)、CO2(g)、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________________。
【答案】　(1) mol　6d g·mol－1
(2)22.4ρ g·mol－1　(3)17a%＋44b%＋18c%
【解析】　(1)NH4HCO3NH3↑＋H2O↑＋CO2↑，假设NH4HCO3的摩尔质量为M，混合气体的平均摩尔质量(混)＝＝。同温同压下，＝＝d，则(混)＝2d g·mol－1＝，所以M＝6d g·mol－1。混合气体的物质的量n(混)＝＝ mol。
(2)(混)＝ρ·Vm＝22.4ρ g·mol－1。
(3)r(混)＝Mr(NH3)·φ(NH3)＋Mr(CO2)·φ(CO2)＋Mr(H2O)·φ(H2O)＝17a%＋44b%＋18c%。
【变式训练2·新情景】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．（2021 山东6）X、Y均为短周期金属元素，同温同压下，0.1mol X的单质与足量稀盐酸反应，生成H2体积为V1L；0.1mol Y的单质与足量稀硫酸反应，生成H2体积为V2L。下列说法错误的是（　　）
A．X、Y生成H2的物质的量之比一定为
B．X、Y消耗酸的物质的量之比一定为
C．产物中X、Y化合价之比一定为
D．由一定能确定产物中X、Y的化合价
【答案】D
【解析】当X为+1价时，发生反应2X+2HCl＝2XCl+H2↑，当Y为+1价时，发生反应2Y+H2SO4＝Y2SO4+H2↑；当X为+2价时，发生反应X+2HCl＝XCl2+H2↑，当Y为+2价时，发生反应Y+H2SO4＝YSO4+H2↑；当X为+3价时，发生反应2X+6HCl＝2XCl3+3H2↑，当Y为+3价时，发生反应2Y+3H2SO4＝Y2（SO4）3+3H2↑。
A.同温同压下，气体体积之比等于气体的物质的量之比，X、Y生成H2的物质的量之比为，故A正确；B．结合分析，与盐酸反应时，氢气与盐酸的物质的量之比为1：2，氢气与硫酸的物质的量之比为1：1，故X、Y消耗酸的物质的量之比为，故B正确；C．结合方程式可知，化合价为+1时，均生成0.05mol氢气，化合价为+2时，均生成0.1mol氢气，故氢气的物质的量之比即金属的化合价之比，结合A分析可知，产物中X、Y化合价之比一定为，故C正确；D．因短周期金属单质与盐酸或稀硫酸反应时，生成的盐中金属元素化合价有+1、+2、+3三种情况，因此存在V1可能等于1.12L（+1价）、2.24L（+2价）、3.36L（+3价），V2可能等于1.12L（+1价）、2.24L（+2价）、3.36L（+3价），当相等时，只能确定两者化合价相等，并无法确定具体化合价为多少，故D错误。
2.（2025辽宁卷）钠及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 反应①生成的气体，每11.2L(标准状况)含原子的数目为
B. 反应②中2.3gNa完全反应生成的产物中含非极性键的数目为
C. 反应③中与足量反应转移电子的数目为
D. 溶液中，的数目为
【答案】A
【解析】A．反应①电解熔融NaCl生成Cl2，标准状况下11.2L Cl2为0.5mol，含0.5×2=1mol原子，即NA，A正确；
B．2.3g Na（0.1mol）与氧气加热反应生成0.05molNa2O2，每个Na2O2含1个O-O非极性键，所以非极性键数目为0.05NA，B错误；
C．Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气，化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 ，1mol Na2O2与水反应转移1mol电子，数目为NA，C错误；
D．ClO 在水中会水解，故ClO-数目小于0.1NA，D错误。
3．（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
【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。
4．（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。
5. （2022 山东）现有含少量杂质的FeCl2 nH2O，为测定n值进行如下实验：
实验Ⅰ：称取m1g样品，用足量稀硫酸溶解后，用cmol L﹣1K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+达终点时消耗VmL（滴定过程中Cr2转化为Cr3+，Cl﹣不反应）。
实验Ⅱ：另取m1g样品，利用上述装置与足量SOCl2反应后，固体质量为m2g。则n＝ 。
【答案】
【解析】滴定过程中Cr2将Fe2+氧化成Fe3+，自身被还原成Cr3+，反应的离子方程式为6Fe2++Cr2+14H+＝6Fe3++2Cr3++7H2O，则m1g样品中n（FeCl2）＝6n（Cr2）＝6cV×10﹣3mol；m1g样品中结晶水的质量为（m1﹣m2）g，结晶水物质的量为mol，n（FeCl2）：n（H2O）＝（6cV×10﹣3mol）：mol，解得n＝。
6.已知K2CuF4属于四方晶系，晶胞结构如图所示（晶胞参数a＝b≠c，α＝β＝γ＝90°），若阿伏加德罗常数的值为NA，化合物X的密度ρ＝ g cm﹣3（用含NA的代数式表示）。
【答案】
【解析】若阿伏加德罗富数的值为NA，晶胞的质量为g，晶胞的体积为abc（pm）3＝abc×10﹣30cm3，化合物X的密度ρ＝＝＝g/cm3。
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21世纪教育网(www.21cnjy.com)第01讲 物质的量 气体摩尔体积
目录
01 考情解码·命题预警 2
02 体系构建·思维可视 3
03 核心突破·靶向攻坚 4
考点一 物质的量 阿付加德罗常数 4
知识点1 物质的量 阿付加德罗常数 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
【思维建模】计算判断物质中所含指定微粒数目的技巧
考点二 气体摩尔体积 阿付加德罗定律 8
知识点1 气体摩尔体积 8
知识点2 阿伏伽德罗定律及其推论 8
考向1 气体摩尔体积 9
考向2 阿伏伽德罗定律及其应用 10
【思维建模】应用阿伏加德罗定律解题的一般思路
考向3 气体摩尔质量的常用方法 12
【思维建模】计算判断物质中所含指定微粒数目的技巧
04真题溯源·考向感知 15
考点要求 考察形式 2025年 2024年 2023年 2022 2021
物质的量、质量、微粒数之间的关系 选择题 非选择题 2023·山东卷16T(3),2分 2022·山东卷18T(2),2分
阿伏伽德罗常数及阿伏伽德罗定律 选择题 非选择题 2021山东卷T6，2分
考情分析： 1．从命题题型和内容上看，该部分高考单独命题不多，考查方式灵活多变，重点侧重学生对公式应用和计算能力。 2．从命题思路上看，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、溶液配置、中和滴定实验的相关计算为载体，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。
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 阿伏伽德罗常数
知识点1 物质的量 阿伏伽德罗常数
1.物质的量
(1)含义：表示含有一定数目粒子的集合体的物理量，符号为_______,单位为_______。
(2)使用范围：适用于微观离子或微观离子的特定组合。
(3)物质的量的规范表示方法：
2.阿伏加德罗常数(NA)
指1 mol任何粒子的粒子数，符号为NA，NA≈6.02×1023_mol－1。
3.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＝_______。
【易混易错】（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.含义：______________的物质所具有的质量，符号为M，单位为_______。
2.数值：当微粒的摩尔质量以_______为单位时，数值上与该微粒的相对原子(分子)质量相等。
3.物质的量(n)、质量(m)和摩尔质量(M)之间关系公式：M＝_______。
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。
【易混易错】（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 2018年11月13日至16日,第26届国际计量大会在巴黎召开。这次,对物质的量的单位——摩尔的定义进行了修改。“摩尔”起源于希腊文mole,原意为“堆量”,是在1971年第14届国际计量大会决定增加的国际单位制(SI)的第七个基本单位。下列对于“摩尔”的理解正确的是
A.1 mol任何物质所含有的分子数都相同
B.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为mol
C.摩尔可以把物质的宏观数量与微观粒子的数量联系起来
D.1 mol水分子中含有2 mol氢分子和1 mol氧原子
【变式训练1】下列叙述正确的是　
A.1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子
B.0.012 kg 12C中含有约6.02×1023个碳原子
C.1 mol H2O中含有2 mol氢和1 mol氧
D.1 mol氖气分子中含有约2×6.02×1023个氖原子
【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 下列叙述正确的是
A．18 g重水(D2O)中含有的质子数为10NA
B．0.5 mol N2含有的分子数约为6.02×1023
C．32 g环状S8()分子中含有的S—S键数为NA
D．1 mol重水比1 mol水多NA个质子
思维建模 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；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】下列叙述正确的是(　　)
A．24 g镁与27 g铝中，含有相同的质子数
B．同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同
C．1 mol重水与1 mol水中，中子数比为2∶1
D．1 mol乙烷和1 mol乙烯中，化学键数相同
【变式训练2】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
考点二 气体摩尔体积 阿伏伽德罗定律
知识点1 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＝_______＝＝
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_______。
【易混易错】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2 阿伏伽德罗定律及其推论
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_______)。
得分速记
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。
得分速记
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 （2025济南期末）设NA为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是
A. 所含极性共价键的数目为
B. 晶体中阴、阳离子总数为
C. 与足量反应生成的分子数为
D. 电解熔融制，电路中通过的电子数为
思维建模 22.4 L/mol的适用条件
①若题中出现物质的体积，先看该物质是不是气体，若是气体，再看是否处于标准状况下(0 ℃、1.01×105 Pa)。
②常考的标准状况下不是气体的物质：H2O、液溴、HF、CH2Cl2、CHCl3、CCl4、SO3、NO2、酒精、乙酸、碳原子数大于4的烃(除新戊烷)、苯等。
【变式训练1】下列叙述正确的是
A．22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA
B．标准状况下，2.24 L N2和O2的混合气体中分子数为0.2NA
C．标准状况下，2.24 L乙醇中碳氢键的数目为0.5NA
D．22.4 L(标准状况)氮气中含7NA个中子
【高考题重组】【变式训练2】下列叙述正确的是
A．22.4 L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA(2018·全国卷Ⅰ)
B．同温同压下，O2和CO2的密度相同(2020·北京)
C．标准状况下，2.24 L乙醇中碳氢键的数目为0.5NA(2017·浙江)
D．22.4 L(标准状况)氮气中含7NA个中子(2020·全国卷Ⅲ)
考向2 阿伏伽德罗定律及其应用
例1下列说法正确的是(　　)
A．同温同压下，O2和CO2的密度相同
B．质量相同的H2O和D2O(重水)所含的原子数相同
C．物质的量相同的CH3CH2OH和CH3OCH3所含共价键数相同
D．同温同压下，0.1 mol X的单质与足量稀盐酸反应，生成H2为V1 L；0.1 mol Y的单质与足量稀硫酸反应，生成H2为V2 L，X、Y生成H2的物质的量之比一定为
思维建模 应用阿伏加德罗定律解题的一般思路
第一步，分析“条件”：分析题干中的条件，找出相同与不同。
第二步，明确“要求”：分析题目要求，明确所要求的比例关系。
第三步，利用“规律”：利用阿伏加德罗定律及其推论，根据条件和要求进行判断。
【变式训练1】温同压下,a g甲气体和2a g乙气体所占体积之比为1∶2。根据阿伏加德罗定律及其推论判断,下列叙述不正确的是 (　　)
A.同温同压下,甲和乙的密度之比为1∶1
B.甲与乙的相对分子质量之比为1∶1
C.同温同体积下,等质量的甲和乙的压强之比为1∶1
D.等质量的甲和乙中所含的原子数之比一定为1∶1　
【变式训练2】三个密闭容器中分别充入N2、H2、O2气体,下列说法正确的是
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.当它们的质量、温度和体积均相同时,三种气体的压强:p(H2)>p(N2)> p(O2)
C.当它们的质量、温度和压强均相同时,三种气体的体积:V(O2)>V(N2)> V(H2)
D.当它们的压强、体积和温度均相同时,三种气体的质量:m(O2)>m(N2)> m(H2)
【变式训练3】向三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体。
(1)同温、同压、同体积时，三种气体的密度ρ(Ne)、ρ(H2)、ρ(O2)由大到小依次是_______________________。
(2)温度、密度相同时，三种气体的压强p(Ne)、p(H2)、p(O2)由大到小依次是_________________________。
(3)质量、温度、压强均相同时，三种气体的体积V(Ne)、V(H2)、V(O2)由大到小依次是_________________。
(4)温度、压强、体积均相同时，三种气体的质量m(Ne)、m(H2)、m(O2)由大到小依次是___________________。
考向3 气体摩尔质量的常用方法
例1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 g·L－1，则气体A的相对分子质量为________，可能是______(填化学式)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
①混合气体在标准状况下的密度是__________________________________________g·L－1(结果保留小数点后2位)。
②混合气体的平均摩尔质量是________g·mol－1。
思维建模 求气体摩尔质量的5种方法
1．根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M＝m/n。
2．根据标准状况下气体的密度(ρ g·L－1)：M＝22.4ρ g/mol。
3．根据气体的相对密度(D＝ρ1/ρ2)：M1/M2＝D。
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·。
5．对于混合气体，求其平均摩尔质量，上述算式仍然成立；还可以用下式计算：M＝M1a%＋M2b%＋M3c%＋……，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】同温同压下，m g NH4HCO3(s)完全分解生成NH3(g)、CO2(g)、H2O(g)。按要求填空。
(1)若所得混合气体的密度是H2的d倍，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ρ g·L－1，则混合气体的平均摩尔质量为________。
(3)在该条件下，所得NH3(g)、CO2(g)、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________________。
【变式训练2·新情景】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．（2021 山东6）X、Y均为短周期金属元素，同温同压下，0.1mol X的单质与足量稀盐酸反应，生成H2体积为V1L；0.1mol Y的单质与足量稀硫酸反应，生成H2体积为V2L。下列说法错误的是（　　）
A．X、Y生成H2的物质的量之比一定为
B．X、Y消耗酸的物质的量之比一定为
C．产物中X、Y化合价之比一定为
D．由一定能确定产物中X、Y的化合价
2.（2025辽宁卷）钠及其化合物的部分转化关系如图。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A. 反应①生成的气体，每11.2L(标准状况)含原子的数目为
B. 反应②中2.3gNa完全反应生成的产物中含非极性键的数目为
C. 反应③中与足量反应转移电子的数目为
D. 溶液中，的数目为
3．（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
4．（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
5. （2022 山东）现有含少量杂质的FeCl2 nH2O，为测定n值进行如下实验：
实验Ⅰ：称取m1g样品，用足量稀硫酸溶解后，用cmol L﹣1K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2+达终点时消耗VmL（滴定过程中Cr2转化为Cr3+，Cl﹣不反应）。
实验Ⅱ：另取m1g样品，利用上述装置与足量SOCl2反应后，固体质量为m2g。则n＝ 。
6.已知K2CuF4属于四方晶系，晶胞结构如图所示（晶胞参数a＝b≠c，α＝β＝γ＝90°），若阿伏加德罗常数的值为NA，化合物X的密度ρ＝ g cm﹣3（用含NA的代数式表示）。
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