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第7讲　物质的量　气体摩尔体积
第二章　物质的量
复习要点　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.能根据微粒（原子、分子、离子 等）物质的量、数目、气体体积（标准状况）之间的相互关系，进行计算。
考点1
考点 　物质的量　摩尔质量
1. 物质的量
（1）概念：表示含有一定数目 的集合体，符号为n，单位为 （mol）。
（2）阿伏加德罗常数：指1 mol任何粒子的粒子数，符号为NA，NA≈ mol－1。
（3）定量关系
粒子　
摩尔　
6.02×1023　
（4）注意事项
①“物质的量”的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），而不是宏观物质颗粒，如不能说1 mol大米。
②物质的量表示
2. 摩尔质量
概念 单位物质的量的物质所具有的质量。
符号：M，单位：g mol－1
数值 当粒子的摩尔质量以g mol－1为单位时，在数值上等于该粒子的相对分 子（或原子）质量
定义式
注意：摩尔质量、相对分子质量、质量是三个不同的物理量，具有不同的单位。如 H2O的摩尔质量为18 g mol－1，H2O的相对分子质量为18，1 mol H2O的质量为18 g。
题组一　基本概念
1. （2026 名师汇编）下列叙述正确的有 （填序号）。
①1 mol H2O2中含有2 mol氢和2 mol氧
②在相同条件下，相同物质的量的CO、N2的混合气体与O2的分子个数相同，原子个 数也相同
③Na2O的摩尔质量为62
④1 mol N2的质量与它的相对分子质量相等
⑤2 mol水的摩尔质量是1 mol水的摩尔质量的2倍
②
解析：1 mol H2O2中含有2 mol氢原子和2 mol氧原子，必须指明具体的粒子名称，故 ①错误。由于三种气体物质都由双原子分子构成，故在相同的条件下，相同物质的量 的CO、N2的混合气体与O2的分子个数、原子个数都相同，故②正确。摩尔质量有单 位，Na2O的摩尔质量为62 g mol－1，故③错误。1 mol N2的质量在数值上与它的相对 分子质量相等，故④错误。1 mol物质所具有的质量为该物质的摩尔质量，故一种物 质的摩尔质量的数值是确定的，即以g mol－1为单位时，2 mol水的摩尔质量与1 mol 水的摩尔质量相等，均为18 g mol－1，故⑤错误。
B. 氯元素的摩尔质量为aNA
C
题组二　物质的量、微粒数目之间的换算
（2）1.204×1024个M分子的质量为88 g，则M的摩尔质量为 。
（4）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 。
4.515×1023
44 g mol－1
0.3NA
1.2NA
0.8NA
0.2NA
62 g mol－1
16
0.1 mol
考点2
考点 　气体摩尔体积
1. 影响物质体积大小的因素
2. 气体摩尔体积
（1）概念：一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积，符号为 。
（2）单位： 和m3 mol－1。
（3）常用数值：标准状况下（0 ℃、101 kPa）约为 L mol－1；25 ℃、101 kPa约为24.5 L mol－1。
（5）影响因素：气体摩尔体积的数值取决于气体所处的温度和压强，温度越高，压 强越小，数值越大。
Vm　
L mol－1　
22.4　
（6）应用气体摩尔体积22.4 L mol－1解题时需要注意的问题
①两个条件：一般指标准状况（0 ℃、101 kPa）。气体摩尔体积受温度和压强 的影响。
②一个对象：只限于气体，可以是单一气体，也可以是不反应的混合气体。如水、 苯、SO3、HF、CCl4、己烷、CHCl3、Br2、乙醇等物质在标准状况下不是气体。
③两个数据：“1 mol”“约22.4 L”。当1 mol气体的体积为22.4 L时，不一定是标准 状况，非标准状况下，1 mol气体的体积也可能是22.4 L。
3. 阿伏加德罗定律及其推论
总结：同温同压下，相同体积的任何 ，含有相同数目的分子（或气体的物质 的量相同）。
阿伏加德罗定律的推论：
气体　
描述 关系
三正比 同温同压下，气体的体积之比等于它们的物质的 量之比
描述 关系
三正比 同温同体积下，气体的压强之比等于它们的物质 的量之比
同温同压下，气体的密度之比等于它们的摩尔质 量之比
二反比 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
同温同体积下，相同质量的任何气体的压强与它 们的摩尔质量成反比
一连比 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
1. （2026 名师汇编）下列有关气体摩尔体积的叙述正确的有 （填序号）。
①在标准状况下，1 mol O2与1 mol CCl4的体积相同
②标准状况下，28 g CO与N2的混合气体的体积约为22.4 L
④标准状况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4 L
⑤某单质气体在标准状况下，密度为1.25 g L－1，则该气体为N2
②⑤
解析：标准状况下，1 mol任何气体的体积都约为22.4 L，既包括纯净物，也包括物质 间不反应的气体混合物，但1 mol固体和1 mol液体的体积均不是22.4 L，标准状况下 CCl4是液态物质，故①错误，②正确。没有指明二氧化碳是否为标准状况，无法判断 CO2的物质的量，也无法求出生成CO的物质的量，故③错误。标准状况下，只有 6.02×1023个气体分子所占的体积才约为22.4 L，故④错误。该气体在标准状况下的密 度ρ为1.25 g L－1，M＝ρVm＝1.25 g L－1×22.4 L mol－1＝28 g mol－1，且题目已知 为单质气体，则该气体只能为N2，故⑤正确。
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 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）。
6.72
13.44
22.4 L
4.5
15
33.6
题组二　混合气体的平均摩尔质量
3. （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。
64
SO2
1.61
36
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）。
（2）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）
（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）。
22.4ρ g mol－1
6d g mol－1
17a％＋44b％＋18c％
摩尔质量（M）计算的5种方法
（3）根据标准状况下气体的密度（ρ）：M＝ρ g L－1×22.4 L mol－1。
（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）。　
题组三　阿伏加德罗定律及其推论
A. 当活塞不再移动时，Ⅰ、Ⅱ两部分体积之比为2∶1
B. 当活塞不再移动时，Ⅰ、Ⅱ两部分原子个数之比为11∶16
C. 当活塞固定在气缸正中间，Ⅰ、Ⅱ两部分压强之比为2∶1
D. 若活塞移动到气缸正中间，Ⅰ中气体需再通入16 g SO2
D
6. 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 。
ρ（O2）＞ρ（Ne）＞ρ（H2）
p（H2）＞p（Ne）＞p（O2）
V（H2）＞V（Ne）＞V（O2）
m（O2）＞m（Ne）＞m（H2）
限时跟踪检测
限时跟踪检测（七）　物质的量　气体摩尔体积
A. 臭氧的摩尔质量是48 g
B. 同温同压条件下，等质量的氧气和臭氧体积比为2∶3
C. 1 mol Na＋含有电子总数约为6.02×1024
D. 40 g氖气中约含有6.02×1023个分子
C
A. a中两种气体（N2∶H2）的体积（同温同压）比为1∶1
B. a中两种气体（N2∶H2）的质量比为14∶1
C. a的密度为1.25 g L－1
D. a的平均摩尔质量为15 g mol－1
C
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0.5NA
C. 1 mol氯气和足量NaOH溶液反应转移的电子数为2NA
D. 常温、常压下，22.4 L的NO2和CO2混合气体含有2NA个O原子
B
A. 参与反应的X、Y的质量之比为V2∶V1
B. X、Y的摩尔质量之比为V1∶V2
C. 反应产物中X、Y对应元素的化合价之比为V1∶V2
D. X、Y消耗稀硫酸的体积之比为2V1∶V2
C
A. 24 g镁与27 g铝含有相同的质子数
B. 等质量的氧气和臭氧，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，化学键数目相同
B
A. 标准状况下，22.4 L CHCl3含有的氯原子数为3NA
B. 标准状况下，22.4 L Cl2完全反应后得到的HCl分子数为2NA
C. 16 g CH4与足量Cl2充分反应后得到的卤代烃分子总数为NA
D. 1 mol CH4和1 mol Cl2充分反应可以得到CH3Cl的分子数为NA
C
解析：标准状况下，三氯甲烷不是气态，无法使用22.4 L/mol计算物质的量，A错 误；标准状况下，22.4 L Cl2与CH4完全反应，无论生成哪种卤代烃，每消耗1 mol Cl2 生成1 mol HCl，所以得到的HCl分子数为NA，B错误；根据碳原子守恒，16 g CH4为1 mol，与足量Cl2充分反应后得到的卤代烃分子总数为NA，C正确；甲烷和氯气发生多 步反应，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和HCl，无法计算得到的 CH3Cl的分子数，D错误。
A. 等温等压下，相同体积的O2和O3两种气体中的氧原子数
B. 等温等压下，相同体积的C2H4和C2H2、C2H6的混合气体的总原子数
C. 温度和压强不同，相同质量的N2O和CO2两种气体的总原子数
D. 温度和压强不同时，相同质量的NH3和CH4两种气体中的氢原子数
C
解析：等温等压下，相同体积的O2和O3的物质的量相等，但O2和O3各分子含有的原 子数目分别为2、3，故所含原子数目不相等，A错误；同温同压下，相同体积的C2H4 和C2H2、C2H6的物质的量相等，但C2H4和C2H2、C2H6各分子含有的原子数目分别为 6、4、8，故所含总原子数目不一定相等，B错误；N2O和CO2的摩尔质量都是44 g/mol，二者质量相同，物质的量相同，都是3原子分子，含有原子总数相等，C正 确；NH3和CH4的质量相同，CH4的物质的量更大，NH3和CH4分子所含H原子数目分 别为3、4，所含H原子数目不相等，D错误。
A. 三个气球中所含气体的分子数相等
B. 三个气球中所含气体的物质的量相等
C. 三个气球中气体分子间的平均距离相等
D. 将三个气球放在空气中，只有一个往下沉
D
解析：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，A正确； 三个气球中气体的分子数目相同，则气体的物质的量也相同，B正确；相同的温度和 压强下，任何气体粒子之间的距离可以看成是相等的，C正确；三个等体积的气球含 有的是两种按体积比1∶1混合的气体，②和③的平均摩尔质量分别是51.5 g/mol和
54 g/mol，都大于空气的29 g/mol，故三个气球放在空气中，有两个往下沉，D错误。
A. 甲、乙的分子数之比为2∶1
B. 甲、乙的密度比为8∶7
C. 甲、乙的质量比为8∶7
D. 若向甲室通入H2充分反应后，恢复至室温，隔板停留在2处，则 通入的H2物质的量可能为3 mol
C
A. 1 mol Si中含有Si—Si键的数目为4NA
B. 标准状况下，2.7 g H2O中含有的电子总数为1.5NA
D. 反应每生成1 mol氧化产物，转移电子数目为2NA
B
11. 氧化还原反应在生产、生活中有广泛的应用，中国传统文化中有广泛记载。
（1）“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”中涉及到蜡烛与O2的燃烧反应，反应生 成CO2和H2O，该反应一定是 。
A. 化合反应 B. 分解反应
C. 氧化还原反应 D. 置换反应
解析：（1）“春蚕到死丝方尽，蜡炬成灰泪始干”中涉及蜡烛与O2的燃烧反应，反 应生成CO2和H2O，则元素化合价发生变化，该反应一定是氧化还原反应，故选C。
C
160 g/mol
3.01×1023
32
1∶1
17∶16
0.25
17
解析：（4）该反应中，化合价升高的元素是C，化合价降低的元素是N和S；同温同 压下气体的密度与摩尔质量成正比，则同温同压下，体积相同的N2和CO2，其密度之 比为28∶44＝7∶11；标准状况下，N2和CO2混合气体质量为17.2 g，体积为11.2 L（为 0.5 mol），设N2和CO2分别为a mol、b mol，则a＋b＝0.5，28a＋44b＝17.2，解得 a＝0.3、b＝0.2，则N2和CO2的物质的量之比为3∶2。
S和N
7∶11
3∶2
12. 欲测定金属镁的相对原子质量，利用如图给定的仪器组成一套实验装置（每个仪 器只能使用一次，假设气体的体积可看作标准状况下的体积）。
（1）各种仪器连接的先后顺序是 接 、 接 、 接 、 接 （气流从左到右，用小写字母表示）。
解析：（1）根据实验目的及各装置的特点分析可知，利用A装置中的水压将E装置中 稀盐酸压至B装置中，产生的气体通过将D装置中的水排入C装置中测量其体积，所以 连接顺序为a→h→g→b→c→f→e→d。
a
h
g
b
c
f
e
d
（2）连接好仪器后，要进行的操作有以下几步，其先后顺序是 （填序 号）。
①待仪器B中的温度恢复至室温时，测得量筒C中水的体积为Va mL。
②擦掉镁条表面的氧化膜，将其置于天平上称量，得质量为m g，并将其投入试管B 中的带孔隔板上。
③检查装置的气密性。
④旋开装置A上分液漏斗的活塞，使其中的水顺利流下，当镁完全溶解时再关闭这个 活塞，这时A中共放入水Vb mL。
解析：（2）综合考虑各实验步骤可知先后顺序为③②④①。
③②④①
（3）根据实验数据可算出金属镁的相对原子质量，其数学表达式为 。
（4）若试管B的温度未冷却至室温，就读出量筒C中水的体积，这将会使所测定镁的 相对原子质量数据 （填“偏大”“偏小”或“无影响”）。
解析：（4）由于试管B未冷却至室温，会导致Va变大，所以使测定的Mg的相对原子 质量偏小。
偏小
（5）仔细分析上述实验装置后，经讨论认为结果会有误差，于是又设计了如图所示 的实验装置。
使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分
液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下；可以消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差
V1
－V2

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