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第二章　物质的量
第1讲　物质的量　气体摩尔体积
人教版必修第一册
第二章　物质的量
第1讲　物质的量　气体摩尔体积
【复习目标】　1.知道物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义和应用。2.能运用物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目、气体体积(标准状况)之间的相互关系进行有关计算。3.理解阿伏加德罗定律及其推论，并能进行有关气体体积、压强与物质的量关系的判断。
知识梳理
01
提升训练
02
目录
CONTENTS
微专题
03
真题演练
04
课时作业
05
知识梳理
一定数目粒子的集合体
摩尔
微观粒子或微观粒子的特定组合
单位
微粒符号或微粒名称
[重点强调] 　摩尔(mol)作为物质的量的单位，其计量对象是微观粒子(如分子、原子、离子、原子团、质子、中子、电子等)，也可以是化学键(如H—H、H—O等)，但不适用于宏观物质。
6.02×1023
NA
6.02×1023 mol－1
单位物质的量
M
g/mol(或g·mol－1)
g·mol－1
×
×
错因
1 mol H含有6.02×1023个电子。
等物质的量的O2与O3，所含氧原子数之比为2∶3。
×
×
错因
书写不规范，微粒指代不明。
含有的原子数为1.5NA。
×
×
×
错因
1 mol HCHO中含有σ键数目为3NA。
14 g全为乙烯时，π键数目才为0.5NA。
大小
数目
距离
[提醒]　对于气体，分子之间的距离受温度和压强影响；一般来说，温度越高，压强越小，气体分子之间的距离越大。
单位物质的量
Vm
L/mol(或L·mol－1)
0 ℃
101 kPa
22.4 L·mol－1
温度
压强
[重点强调]　使用对象必须是气体，可以是单一气体或混合气体。标准状况下，非气体物质不能用气体摩尔体积计算其物质的量。
分子
数目
混合气体
[提醒]　(1)同温、同压、同体积的任何气体的分子数相等，但原子数不一定相等。
(2)同温、同压、同体积、同分子数，这“四同”相互制约，只要其中“三同”成立，第“四同”也成立，即“三同”定“一同”。
体积之比等于其物质的量之比
密度之比等于其摩尔质量(或相对分子质量)之比
压强之比等于其物质的量之比
×
×
错因
升高温度、增大压强也可使气体摩尔体积为22.4 L·mol－1。
Br2在标准状况下是液体。
×
√
错因
未指明温度压强是否相同，无法判断。
同温同压下，密度与摩尔质量成正比。
×
×
×
错因
同T、同V等m，压强与M成反比。
分子数相等但原子数不相等。
提升训练
答案
解析
答案
答案
答案
0.75NA(或4.515×1023)
44 g·mol－1
0.3NA
1.2NA
0.8NA
0.2NA
62 g·mol－1
16
0.1 mol
答案
答案
解析
答案
解析
答案
解析　左右两侧气体温度、压强相同，相同条件下，体积之比等于物质的量之比。左右体积之比为4∶1，则左右气体物质的量之比为4∶1，所以右侧气体物质的量为0.25 mol，相同条件下密度之比等于摩尔质量之比，则右侧气体密度是相同条件下氢气密度的14倍。
解析
(1)解答有关气体摩尔体积、阿伏加德罗定律判断题时要注意三看
一看物质的状态是否是气体，二看温度、压强是否是标准状况，三看气体分子组成。
(2)有关阿伏加德罗定律及其推论题的分析思路
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。
微专题　摩尔质量的计算
注：对于混合气体，求其平均摩尔质量除了以上方法还可以用下式计算：M＝M1×a%＋M2×b%＋M3×c%……，a%、b%、c%……指混合气体中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
答案
解析
答案
64
SO2
64
1.61
36
3．(1)在25 ℃、101 kPa的条件下，同质量的CH4和A气体的体积之比是15∶8，则A的摩尔质量为________________。
(2)两个相同容积的密闭容器X、Y，在25 ℃下，X中充入a g A气体，Y中充入a g CH4气体，X与Y内的压强之比是4∶11，则A的摩尔质量为________________。
(3)相同条件下，体积比为a∶b和质量比为a∶b的H2和O2的混合气体，其平均
摩尔质量分别是_______________和_______________。
答案
30 g·mol－1
44 g·mol－1
4．在一定条件下，m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g)，按要求填空。
(1)若所得混合气体对H2的相对密度为d，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________________(用含ρ的代数式表示)。
(3)若在该条件下，所得NH3、CO2、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_______________________(用含a、b、c的代数式表示)。
答案
6d g·mol－1
22.4ρ g·mol－1
17a%＋44b%＋18c%
5．现有14.4 g CO和CO2的混合气体，在标准状况下其体积为8.96 L。回答下列问题：
(1)该混合气体的平均摩尔质量为____________。
(2)混合气体中碳原子的个数为________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(3)将混合气体依次通过如图所示装置，最后收集在气球中(实验在标准状况下测定，装置中溶液足量)。
①气球中收集到的气体的摩尔质量为____________。
②气球中收集到的气体中，电子总数为________
(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
③标准状况下气球中气体的体积为________L。
答案
36 g·mol－1
0.4NA
28 g·mol－1
2.8NA
4.48
解析　(3)②设混合气体中CO的物质的量为n，则CO2的物质的量为0.4 mol－n，根据混合气体的质量可得28 g·mol－1×n＋44 g·mol－1×(0.4 mol－n)＝14.4 g，解得n＝0.2 mol，1个CO分子中含有14个电子，所以0.2 mol CO含有2.8NA个电子。③气球收集CO的物质的量为0.2 mol，标准状况下的体积为0.2 mol×22.4 L·mol－1＝4.48 L。
解析
真题演练
1．(2023·辽宁卷)我国古代四大发明之一黑火药的爆炸反应为：S＋2KNO3＋3C===K2S＋N2↑＋3CO2↑。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)
A．11.2 L CO2含π键数目为NA
B．每生成2.8 g N2转移电子数目为NA
C．0.1 mol KNO3晶体中含离子数目为0.2NA
D．1 L 0.1 mol·L－1 K2S溶液中含S2－数目为0.1NA
解析　气体所处状况未知，无法根据CO2的体积计算其物质的量，A错误；根据题给化学方程式知，S、KNO3为氧化剂，C为还原剂，生成1 mol N2转移12 mol e－，则每生成2.8 g N2 (0.1 mol)转移电子数为1.2NA，B错误；S2－在溶液中会水解，则其物质的量小于0.1 mol，D错误。
答案
解析
2．(2023·广东卷)设NA为阿伏加德罗常数的值。侯氏制碱法涉及NaCl、NH4Cl和NaHCO3等物质。下列叙述正确的是(　　)
A．1 mol NH4Cl含有的共价键数目为5NA
B．1 mol NaHCO3完全分解，得到的CO2分子数目为2NA
C．体积为1 L的1 mol·L－1 NaHCO3溶液中，HCO数目为NA
D．NaCl和NH4Cl的混合物中含1 mol Cl－，则混合物中质子数为28NA
答案
解析
3．(2022·海南高考)在2.8 g Fe中加入100 mL 3 mol·L－1 HCl，Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)
A．反应转移电子为0.1 mol
B．HCl溶液中Cl－数为3NA
C．2.8 g 56Fe含有的中子数为1.3NA
D．反应生成标准状况下气体3.36 L
解析　HCl溶液中Cl－数为0.3NA，B不正确；2.8 g 56Fe的物质的量为0.05 mol，因此，2.8 g 56Fe含有的中子数为1.5NA，C不正确；生成H2的物质的量为0.05 mol，在标准状况下的体积为1.12 L，D不正确。
答案
解析
4．(2022·浙江6月选考)NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是(　　)
A．12 g NaHSO4中含有0.2NA个阳离子
B．11.2 L乙烷和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为3NA
C．8 g CH4含有中子数为3NA
D．0.1 mol H2和0.1 mol I2于密闭容器中充分反应后，HI分子总数为0.2NA
答案
解析　NaHSO4由钠离子和硫酸氢根离子构成，其中的阳离子只有钠离子，12 g NaHSO4的物质的量为0.1 mol，因此，其中只含有0.1NA个阳离子，A说法不正确；没有指明气体的温度和压强，无法确定11.2 L乙烷和丙烯的混合气体的物质的量是多少，因此无法确定其中所含碳氢键的数目，B说法不正确；1个CH4分子中有6个中子，8 g CH4的物质的量为0.5 mol，因此8 g CH4含有的中子数为3NA，C说法正确；H2和I2发生反应生成HI，该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，因此0.1 mol H2和0.1 mol I2于密闭容器中充分反应后，HI分子总数小于0.2NA，D说法不正确。
解析
5．(2021·天津高考)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是(　　)
A．1 mol·L－1 HCl溶液中，HCl分子的数目为NA
B．22.4 L氢气中，H2分子的数目为NA
C．180 g葡萄糖中，C原子的数目为6NA
D．1 mol N2中，σ键的数目为3NA
答案
答案
答案
解析　强酸溶液中水的电离可忽略，1 L 1.0 mol/L的盐酸中阴离子总数为NA，B错误；未提到具体的温度、压强，故无法计算11.2 L NO与11.2 L O2混合后的分子数目，C错误；23 g Na为1 mol，钠与足量的水反应生成氢气的关系式为2Na～H2，故1 mol Na对应生成0.5 mol H2，H2分子数目应为0.5NA，D错误。
解析
解析　甲烷和氯气在光照下发生取代反应，根据1 mol氯气可取代1 mol H，同时产生1 mol HCl分子可知，1 mol Cl2完全反应可得1 mol HCl，根据C守恒，反应后含C物质的物质的量＝甲烷的物质的量＝0.5 mol，即反应前后物质的量不变，故11.2 L CH4和22.4 L Cl2(总物质的量为1.5 mol)在光照下充分反应后的分子数为1.5NA，D正确。
答案
解析
答案
解析
答案
解析
解析
课时作业
[建议用时：40分钟]
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1．下列几种说法中正确的是(　　)
A．摩尔是化学上常用的一个物理量
B．某物质含有6.02×1023个微粒，含有这个数目微粒的物质一定是1 mol
C．1 mol氢气分子可以表示为1 mol H2
D．硫酸的摩尔质量为98 g
答案
2．下列说法正确的是(　　)
A．1 mol O2和1 mol N2所占的体积都约为22.4 L
B．H2的气体摩尔体积约为22.4 L
C．在标准状况下，1 mol H2和1 mol H2O所占的体积都约为22.4 L
D．标准状况下，22.4 L乙烷、丙烷的混合气体，所含的分子数为NA
答案
3．已知：①6.72 L NH3(标准状况下)　②1.204×1023个H2S分子　③5.6 g CH4　④0.5 mol HCl，下列关系正确的是(　　)
A．同温同压下，体积大小：④>③>②>①
B．原子数目：③>①>④>②
C．同温同压下，密度大小：④>②>③>①
D．质量大小：④>③>②>①
答案
4．利用太阳能分解水制氢，若光解0.02 mol水，下列说法正确的是(　　)
A．可生成H2的质量为0.02 g
B．可生成氢的原子数为2.408×1023个
C．可生成H2的体积为0.224 L(标准状况)
D．生成H2的量理论上等于0.04 mol Na与水反应产生H2的量
答案
答案
解析　H2O2为共价化合物，不含阴、阳离子，A错误；标准状况下，33.6 L乙烯(CHHCHH)的物质的量为1.5 mol，单键为σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，所以1.5 mol乙烯分子中含有σ键的数目为7.5NA，B正确；H2和I2的反应为可逆反应，0.25 mol I2不能全部反应，生成HI分子的数目小于0.5NA，C错误；常温下，将铁放入浓硫酸中发生钝化，仅少量铁与浓硫酸发生氧化还原反应，转移电子的数目远小于0.15NA，D错误。
解析
6．在相同温度和压强下，分别用m g的CH4、CO2、O2、SO2四种气体吹出四个气球，下列说法中正确的是(　　)
A．气球②中装的是O2
B．气球①和气球③中气体分子数相等
C．气球①和气球④中气体物质的量之比为4∶1
D．气球③和气球④中气体密度之比为2∶1
答案
7．(2023·河北省高三阶段检测)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述错误的是(　　)
A．20 g Na2O和Na2O2的混合物中，所含阴、阳离子数目之比为1∶2
B．1 mol C7H8O(苯甲醇)中含有非极性键的数目为7NA
C．1 mol N2H4中含有sp3杂化氮原子的数目为2NA
D．1 mol Na2O2与足量H2O充分反应，转移的电子数为2NA
答案
解析　由过氧化钠与水反应的方程式：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑可知，1 mol过氧化钠参与反应时，生成0.5 mol O2，转移的电子数为NA，D错误。
解析
8．等温等压下，有质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，下列叙述中正确的是(　　)
A．体积之比为13∶13∶14
B．密度之比为14∶14∶13
C．质量之比为1∶1∶1
D．原子数之比为1∶1∶1
答案
9．设NA为阿伏加德罗常数的值。下列有关叙述正确的是(　　)
A．14 g乙烯和丙烯混合气体中的氢原子数为2NA
B．1 mol N2与4 mol H2反应生成的NH3分子数为2NA
C．1 mol Fe溶于过量硝酸，电子转移数为2NA
D．28 g Fe与H2O(g)充分反应转移的电子数目为NA
答案
答案
解析
11．常温常压下，两个容积相同的烧瓶中分别盛满X和Y两种气体，打开开关a，使两烧瓶内的气体相通，最后容器内的压强由大到小的顺序排列正确的是(　　)
A.②>③>①>④ B．③>①＝④>②
C．③>①>④>② D．④>①>②>③
答案
编号 ① ② ③ ④
气体X HI NH3 H2 NO
气体Y Cl2 HCl Cl2 O2
解析
二、非选择题
12．(1)6.02×1023个CO2与________ mol H2质量相等，与________ g SO2含有的氧原子数相等。
(2)含0.4 mol Cl－的氯化镁是________mol，质量是________g，它跟________g氯化钠含有相同数目的Cl－。
(3)4 mol Na2CO3与________mol Na2SO4所含氧原子数相等。
(4)8 g甲烷是________mol，约含__________个甲烷分子，_____g碳元素，____mol氢原子。
答案
22
64
0.2
19.0
23.4
3
0.5
3.01×1023
6
2
答案
0.06 mol
0.56 g
解析
答案
1∶1
72.41%
答案
6 g
12 L
解析
解析
谢谢
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