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第5講
物質(zhì)的量　氣體摩爾體積
1.掌握物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積的含義并能進(jìn)行簡單的計(jì)算。
2.理解阿伏加德羅定律并能進(jìn)行有關(guān)氣體體積、壓強(qiáng)與物質(zhì)的量關(guān)系的判斷。
復(fù)
習(xí)
目
標(biāo)
內(nèi)
容
索
引
考點(diǎn)一　　物質(zhì)的量　摩爾質(zhì)量
考點(diǎn)二　　氣體摩爾體積　阿伏加德羅定律
練真題　　明考向
課時精練
物質(zhì)的量　摩爾質(zhì)量
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考點(diǎn)一
1.物質(zhì)的量
粒子
摩爾(mol)
2.摩爾質(zhì)量
g·mol－1(或g/mol)
g·mol－1
1.1 mol NaCl和1 mol HCl含有相同的分子數(shù)目(　　)
2.12 g 12C中所含碳原子的數(shù)目約為6.02×1023(　　)
3.2 mol H2O的摩爾質(zhì)量是1 mol H2O的摩爾質(zhì)量的2倍(　　)
4.1 mol O2的質(zhì)量與它的相對分子質(zhì)量相等(　　)
5.1 mol OH－的質(zhì)量為17 g·mol－1(　　)
×
×
×
√
×
質(zhì)量、物質(zhì)的量與微粒數(shù)目之間的換算
1.“可燃冰”是由水和甲烷在一定條件下形成的類冰結(jié)晶化合物。1.6 g “可燃冰”(CH4·xH2O)的物質(zhì)的量與6.02×1021個水分子的物質(zhì)的量相等，則該“可燃冰”的摩爾質(zhì)量為____________，x的值為___。
160 g·mol－1
8
2.最近材料科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)了首例帶結(jié)晶水的晶體在5 K下呈現(xiàn)超導(dǎo)性。據(jù)報道，該晶體的化學(xué)式為Na0.35CoO2·1.3H2O。若用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，試計(jì)算12.2 g該晶體中含氧原子數(shù)為_______，氫原子的物質(zhì)的量為______mol(結(jié)果保留2位小數(shù))。
0.33NA
0.26
計(jì)算判斷物質(zhì)中所含指定微粒數(shù)目的技巧
弄清楚微粒與所給物質(zhì)的關(guān)系：原子(或電子)的物質(zhì)的量＝分子(或特定組合)的物質(zhì)的量×1個分子(或特定組合)中所含這種原子(或電子)的個數(shù)。如：第2題中，Na0.35CoO2·1.3H2O是一個整體，計(jì)算對象氧原子、氫原子為部分，它們的關(guān)系為Na0.35CoO2·1.3H2O～3.3O～2.6H。
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氣體摩爾體積　阿伏加德羅定律
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考點(diǎn)二
1.氣體摩爾體積
L·mol－1(或L/mol)
22.4 L·mol－1
2.阿伏加德羅定律
(1)阿伏加德羅定律：同溫、同壓下，同體積的任何氣體具有相同的 或
_________。
(2)阿伏加德羅定律的推論
分子數(shù)
物質(zhì)的量
同溫、同壓下 氣體的體積之比等于分子數(shù)之比：V1∶V2＝_______
氣體的摩爾質(zhì)量之比等于密度之比：M1∶M2＝_______
同溫、同體積下 氣體的壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比：p1∶p2＝______
N1∶N2
ρ1∶ρ2
n1∶n2
1.22 g CO2氣體的體積為11.2 L(　　)
2.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2 L SO3中含有的原子數(shù)為2NA(　　)
3.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2 L O2和H2的混合氣體所含分子數(shù)約為3.01×1023(　　)
4.同溫、同體積的條件下，等質(zhì)量的SO2和O2的壓強(qiáng)之比為2∶1(　　)
5.同溫同壓下，ρ(H2)<ρ(O2)(　　)
×
×
√
×
√
1.(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，4.8 g甲烷(CH4)所占的體積為_____L，它與標(biāo)準(zhǔn)狀況下_____L硫化氫(H2S)含有相同數(shù)目的氫原子。
(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，16 g O2與14 g N2的混合氣體所占的體積是_______。
(3)9.03×1023個NH3含______mol氫原子，____mol質(zhì)子，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為_____L。
(4)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，若6.72 L O3含有m個氧原子，則阿伏加德羅常數(shù)的值可表示為
_____(用含m的式子表示)。
6.72
13.44
22.4 L
4.5
15
33.6
以物質(zhì)的量為中心計(jì)算的思維流程
二、相對分子質(zhì)量的計(jì)算
2.按要求解答下列問題。
(1)已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體A的密度為2.857 g·L－1，則氣體A的相對分子質(zhì)量為____，可能是______(填化學(xué)式)氣體。
64
SO2
M＝ρ×22.4 L·mol－1≈64 g·mol－1。
(2)CO和CO2的混合氣體18 g，完全燃燒后測得CO2的體積為11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則
①混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度是____g·L－1(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后2位)。
1.61
2CO＋O2 2CO2，CO的體積與生成CO2的體積相等，故18 g CO和CO2的混合氣體的總體積為11.2 L，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，該混合氣體的物質(zhì)的量為0.5 mol，設(shè)CO的物質(zhì)的量為x mol，CO2的物質(zhì)的量為y mol，
②混合氣體的平均摩爾質(zhì)量是____g·mol－1。
36
3.(2023·哈爾濱六中高三模擬)同溫同壓下，m g NH4HCO3(s)完全分解生成NH3(g)、CO2(g)、H2O(g)。按要求填空。
(1)若所得混合氣體的密度是H2的d倍，則混合氣體的物質(zhì)的量為______，NH4HCO3的摩爾質(zhì)量為__________(用含m、d的代數(shù)式表示)。
6d g·mol－1
(2)若所得混合氣體的密度折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況為ρ g·L－1，則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為_____________。
22.4ρ g·mol－1
(3)在該條件下，所得NH3(g)、CO2(g)、H2O(g)的體積分?jǐn)?shù)分別為a%、b%、c%，則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為____________________。
17a%＋44b%＋18c%
求氣體摩爾質(zhì)量(M)的常用方法
(5)對于混合氣體，求其平均摩爾質(zhì)量，上述計(jì)算式仍然成立；還可以用下式計(jì)算： ＝M1×a%＋M2×b%＋M3×c%……，a%、b%、c%……指混合氣體中各成分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(或體積分?jǐn)?shù))。
三、阿伏加德羅定律應(yīng)用
4.三種氣體X、Y、Z的相對分子質(zhì)量關(guān)系為M(X)(1)當(dāng)三種氣體的分子數(shù)相同時，質(zhì)量最大的是___。
Z
當(dāng)物質(zhì)的量相同時，相對分子質(zhì)量越大，質(zhì)量越大。
(2)同溫同壓下，同質(zhì)量的三種氣體，氣體密度最小的是__。
X
相對分子質(zhì)量越小，密度越小。
(3)同溫下，體積相同的兩容器分別充入2 g Y氣體和1 g Z氣體，則壓強(qiáng)p(Y)∶p(Z)＝_____。
4∶1
5.向三個密閉容器中分別充入Ne、H2、O2三種氣體。
(1)同溫、同壓、同體積時，三種氣體的密度ρ(Ne)、ρ(H2)、ρ(O2)由大到小依次是_________________。
根據(jù)阿伏加德羅定律的推論，同溫、同壓時，氣體的密度與摩爾質(zhì)量成正比，所以ρ(O2)>ρ(Ne)>ρ(H2)。
ρ(O2)>ρ(Ne)>ρ(H2)
(2)溫度、密度相同時，三種氣體的壓強(qiáng)p(Ne)、p(H2)、p(O2)由大到小依次是_________________。
溫度、密度相同時，氣體的壓強(qiáng)與摩爾質(zhì)量成反比，所以p(H2)>p(Ne)>p(O2)。
p(H2)>p(Ne)>p(O2)
(3)質(zhì)量、溫度、壓強(qiáng)均相同時，三種氣體的體積V(Ne)、V(H2)、V(O2)由大到小依次是_________________。
溫度、壓強(qiáng)均相同時，氣體的體積與物質(zhì)的量成正比；質(zhì)量相同時，氣體的物質(zhì)的量與摩爾質(zhì)量成反比，所以V(H2)>V(Ne)>V(O2)。
V(H2)>V(Ne)>V(O2)
(4)溫度、壓強(qiáng)、體積均相同時，三種氣體的質(zhì)量m(Ne)、m(H2)、m(O2)由大到小依次是____________________。
溫度、壓強(qiáng)、體積均相同時，氣體的物質(zhì)的量相同，則氣體的質(zhì)量與摩爾質(zhì)量成正比，所以m(O2)>m(Ne)>m(H2)。
m(O2)>m(Ne)>m(H2)
應(yīng)用阿伏加德羅定律解題的一般思路
第一步，分析“條件”：分析題干中的條件，找出相同與不同。
第二步，明確“要求”：分析題目要求，明確所要求的比例關(guān)系。
第三步，利用“規(guī)律”：利用阿伏加德羅定律及其推論，根據(jù)條件和要求進(jìn)行判斷。
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練真題 明考向
1.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是
A.4.4 g C2H4O中含有σ鍵數(shù)目最多為0.7NA(2023·浙江6月選考，7A)
B.1.7 g H2O2中含有氧原子數(shù)為0.2NA(2023·浙江6月選考，7B)
C.1 mol重水比1 mol水多NA個質(zhì)子(2020·全國卷Ⅲ，9B)
D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2 L Cl2通入水中，溶液中氯離子數(shù)為0.5NA(2023·浙江6月選考，7D)
√
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1個C2H4O中含有6個σ鍵和1個π鍵(乙醛)或7個σ鍵(環(huán)氧乙烷)，4.4 g C2H4O的物質(zhì)的量為0.1 mol，則含有σ鍵數(shù)目最多為0.7NA，A正確；
1.7 g H2O2的物質(zhì)的量為0.05 mol，則含有氧原子數(shù)為0.1NA，B不正確；
標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2 L Cl2的物質(zhì)的量為0.5 mol，通入水中后只有一部分Cl2與水反應(yīng)生成H＋、Cl－和HClO，所以溶液中氯離子數(shù)小于0.5NA，D不正確。
2.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是
A.11.2 L CO2含π鍵數(shù)目為NA(2023·遼寧，5A)
B.1 mol Si含Si—Si的數(shù)目約為4NA(2023·湖北，3B改編)
C.0.1 mol KNO3晶體中含離子數(shù)目為0.2NA(2023·遼寧，5C)
D.0.1 mol CH3COOH與足量CH3CH2OH充分反應(yīng)生成的CH3COOCH2CH3分子數(shù)目
為0.1NA(2021·浙江1月選考，18D)
√
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4
1個CO2分子含有2個π鍵，題中沒有說是標(biāo)況條件下，氣體摩爾體積未知，無法計(jì)算π鍵個數(shù)，A錯誤；
在晶體硅中，每個Si與其周圍的4個Si形成共價鍵并形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此，平均每個Si形成2個共價鍵， 1 mol Si含Si—Si的數(shù)目約為2NA，B錯誤。
3.填空
(1)(2022·遼寧，3A改編)1.8 g 18O中含有的中子數(shù)為_____。
1
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3
4
1個18O原子中含有10個中子，1.8 g 18O的物質(zhì)的量為0.1 mol，故1.8 g 18O中含有中子的物質(zhì)的量為1 mol，中子數(shù)為NA。
NA
(2)(2022·遼寧，3B改編)28 g C2H4分子中含有的σ鍵數(shù)目為_______。
1個乙烯分子中含有5個σ鍵， 28 g C2H4的物質(zhì)的量為1 mol，其中含有的σ鍵數(shù)目為5NA。
5NA
(3)(2022·廣東，9C改編)1 mol CO中含有________個電子。
1
2
3
4
1個CO分子中有14個電子，1 mol CO含有的電子數(shù)為14NA。
14NA
(4)(2022·海南，7C改編)2.8 g 56Fe含有的中子數(shù)為________。
56Fe的質(zhì)子數(shù)為26、中子數(shù)為56－26＝30,2.8 g 56Fe的物質(zhì)的量為0.05 mol，所含中子為0.05 mol×30＝1.5 mol，即1.5NA。
1.5NA
(5)(2022·浙江6月選考，12A改編)12 g NaHSO4中含有__________個陽離子。
1
2
3
4
NaHSO4由鈉離子和硫酸氫根離子構(gòu)成，其中的陽離子只有鈉離子，12 g NaHSO4的物質(zhì)的量為0.1 mol，因此，其中只含有0.1NA個陽離子。
0.1NA　
(6)(2022·浙江6月選考，12C改編)8 g CH4含有的中子數(shù)為___________。
1個CH4分子中有6個中子，8 g CH4的物質(zhì)的量為0.5 mol，因此，8 g CH4含有的中子數(shù)為3NA。
3NA
4.下列敘述正確的是
A.22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氬氣含有的質(zhì)子數(shù)為18NA(2018·全國卷Ⅰ，10B)
B.同溫同壓下，O2和CO2的密度相同(2020·北京，5A)
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24 L乙醇中碳?xì)滏I的數(shù)目為0.5NA(2017·浙江4月選考，22A)
D.22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氮?dú)庵泻?NA個中子(2020·全國卷Ⅲ，9A)
√
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氬氣(18Ar)是單原子分子，標(biāo)況下22.4 L氬氣是1 mol，其中含有的質(zhì)子數(shù)是18NA，A正確；
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課時精練
1.下列物質(zhì)中，與0.3 mol H2O含有相同氫原子數(shù)的物質(zhì)是
A.18.9 g HNO3
B.0.1 mol NH4HSO4
C.3.612×1023個HCl分子
D.4.48 L CH4(標(biāo)準(zhǔn)狀況)
√
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2.某硫原子的質(zhì)量是a g,12C原子的質(zhì)量是b g，若NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則下列說法正確的是
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③該硫原子的摩爾質(zhì)量是aNA g　④a g該硫原子所含的電子數(shù)為16NA
A.①③ B.②④ C.①② D.②③
√
該硫原子的摩爾質(zhì)量M(S)＝a g×NA mol－1＝aNA g·mol－1，③錯；
a g硫原子即1個硫原子，其所含電子數(shù)為16個，④錯。
3.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是
A.CO2的摩爾質(zhì)量為44 g
B.1 L 0.5 mol·L－1 K2SO4溶液中含有K＋的質(zhì)量為78 g
C.常溫常壓下，22.4 L O2含分子數(shù)為NA
D.16 g CH4中含有氫原子的總數(shù)為4NA
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4.(2023·鄭州高三模擬)一定溫度和壓強(qiáng)下，30 L某種氣態(tài)純凈物中含有6.02×1023個分子，這些分子由1.204×1024個原子組成，下列有關(guān)說法不正確的是
A.該溫度和壓強(qiáng)可能是標(biāo)準(zhǔn)狀況
B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下該純凈物若為氣態(tài)，其體積約是22.4 L
C.該氣體中每個分子含有2個原子
D.若O2在該條件下為氣態(tài)，則1 mol O2在該條件下的體積也為30 L
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據(jù)n＝ 可知，該氣體的物質(zhì)的量為1 mol。該溫度和壓強(qiáng)下，1 mol該氣體的體積為30 L，若是標(biāo)準(zhǔn)狀況，其體積約是22.4 L，故A不正確、B正確；
1 mol該氣體含有1.204×1024個原子，則1個該氣體分子中含有原子個數(shù)為
＝2，故C正確；
因1 mol該氣體在該條件下為30 L，由此可知該條件下氣體摩爾體積為30 L· mol－1，故若O2在該條件下為氣態(tài)，則1 mol O2在該條件下的體積也為30 L，故D正確。
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5.(2023·菏澤模擬)下列說法正確的是
A.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L H2和O2的混合物所含分子數(shù)為NA
B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，18 g H2O的體積是22.4 L
C.在常溫常壓下，11.2 L N2含有的分子數(shù)為0.5NA
D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2 L CCl4含有的原子數(shù)為2.5NA
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標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L H2和O2的混合氣體的物質(zhì)的量為1 mol，所含分子數(shù)為NA，A項(xiàng)正確；
標(biāo)準(zhǔn)狀況下，H2O為液體，18 g H2O的體積不是22.4 L，B項(xiàng)錯誤；
常溫常壓下，11.2 L N2含有的分子數(shù)不是0.5NA，C項(xiàng)錯誤；
標(biāo)準(zhǔn)狀況下，CCl4為液體，不能用Vm＝22.4 L·mol－1計(jì)算，D項(xiàng)錯誤。
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6.設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，如果a g某氣態(tài)雙原子分子的分子數(shù)為p，則b g該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V(L)是
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7.(2023·濟(jì)南模擬)配位化合物廣泛應(yīng)用于物質(zhì)分離、定量測定、醫(yī)藥、催化等方面。利用氧化法可制備某些配位化合物，如2CoCl2＋2NH4Cl＋8NH3＋H2O2===2[Co(NH3)5Cl]Cl2
＋2H2O。設(shè)NA是阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述正確的是
A.1 mol [Co(NH3)5Cl]Cl2中σ鍵的數(shù)目為21NA
B.0.1 mol·L－1 CoCl2溶液中Co2＋數(shù)目為0.1NA
C.0.1 mol N2與足量H2在催化劑作用下合成氨，生成的NH3分子數(shù)為0.2NA
D.100 g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17%的H2O2溶液中，氧原子總數(shù)為NA
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溶液體積未知，不能計(jì)算Co2＋的數(shù)目，B錯誤；
合成氨是可逆反應(yīng)，0.1 mol N2不能完全反應(yīng)，故生成的NH3分子數(shù)小于0.2NA，C錯誤；
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8.一定溫度和壓強(qiáng)下，用m g的CH4、CO2、O2、SO2四種氣體分別吹出四個體積大小不同的氣球。下列說法正確的是
A.氣球②中裝的是O2
B.氣球①和氣球③中氣體分子數(shù)相等
C.氣球①和氣球④中氣體物質(zhì)的量之比為4∶1
D.氣球③和氣球④中氣體密度之比為2∶1
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根據(jù)阿伏加德羅定律的推論：同溫同壓
下，同質(zhì)量氣體的體積與其摩爾質(zhì)量成
反比。四種氣體的摩爾質(zhì)量的大小關(guān)系
為M(SO2)>M(CO2)>M(O2)>M(CH4)，所以氣球①②③④中的氣體分別為SO2、CO2、O2、CH4，A錯誤；
同質(zhì)量的氣體，分子數(shù)之比等于其物質(zhì)的量之比，也等于其摩爾質(zhì)量的反比，氣球①和氣球③中氣體分子數(shù)不相等，氣球①和氣球④中氣體物質(zhì)的量之比為1∶4，B、C錯誤；
同溫同壓下，氣體的密度與其摩爾質(zhì)量成正比，氣球③和氣球④中氣體密度之比為2∶1，D正確。
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9.(2023·青島模擬)下列判斷正確的是
A.同溫、同壓下，相同體積的氮?dú)夂秃馑脑訑?shù)相等
B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，5.6 L以任意比例混合的氯氣和氧氣所含的原子數(shù)為0.5NA
C.1 mol氯氣和足量NaOH溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA
D.常溫、常壓下，22.4 L的NO2和CO2混合氣體含有2NA個O原子
√
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同溫、同壓下，相同體積的氮?dú)夂秃獾奈镔|(zhì)的量相同，而氮?dú)夥肿訛殡p原子分子，氦氣分子為單原子分子，所以二者含有的原子數(shù)不相等，A錯誤；
標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.6 L任意氣體的物質(zhì)的量為 ＝0.25 mol，氯氣分子和氧
氣分子都是雙原子分子，所以以任意比例混合的氯氣和氧氣所含的原子數(shù)為0.5NA，B正確；
1 mol氯氣與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)會生成1 mol氯化鈉和1 mol次氯酸鈉，轉(zhuǎn)移1 mol電子，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA，C錯誤；
不是標(biāo)準(zhǔn)狀況，不能使用22.4 L·mol－1計(jì)算混合氣體的物質(zhì)的量，D錯誤。
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10.(2023·石家莊模擬)已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下：①6.72 L NH3；②1.204×1023個H2S分子；
③5.6 g CH4；④0.5 mol HCl。下列關(guān)系正確的是
A.體積大小：④>③>①>②
B.原子數(shù)目：③>①>②>④
C.密度大小：④>②>③>①
D.質(zhì)量大小：④>③>②>①
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11.現(xiàn)有14.4 g CO和CO2的混合氣體，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占的體積約為8.96 L。將混合氣體依次通過如圖裝置，最后收集在氣球中。下列結(jié)論錯誤的是
A.原混合氣體所含碳原子總數(shù)為0.8NA(NA表示阿伏加
德羅常數(shù)的值)
B.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣球中收集到的氣體體積為4.48 L
C.NaOH溶液增重8.8 g
D.原混合氣體中CO和CO2的體積比為1∶1
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由題意知，n(CO)×28 g·mol－1＋n(CO2)×44 g·mol－1＝
14.4 g、n(CO)＋n(CO2)＝ ＝0.4 mol，聯(lián)
立兩式解得：n(CO)＝n(CO2)＝0.2 mol。A錯，混合氣
體的總物質(zhì)的量為0.4 mol，則所含碳原子總數(shù)為0.4NA；
B對，混合氣體通過NaOH溶液時，CO2被吸收，氣球中收集到的氣體是CO，其物質(zhì)的量為0.2 mol，故在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為4.48 L；
C對，NaOH溶液吸收CO2生成Na2CO3和H2O，則NaOH溶液增加的質(zhì)量即為CO2的質(zhì)量，應(yīng)為0.2 mol×44 g·mol－1＝8.8 g；
D對，相同溫度和壓強(qiáng)下，氣體的體積之比等于其物質(zhì)的量之比，則CO和CO2的體積之比等于0.2 mol∶0.2 mol＝1∶1。
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12.(2023·福建上杭一中模擬)室溫下如圖所示，關(guān)閉活塞，向左右兩室(容積相同)各充入一定量H2和Cl2，且恰好使兩容器內(nèi)氣體密度相同，打開活塞，放電使H2與Cl2
充分反應(yīng)生成氯化氫氣體：H2＋Cl2 2HCl，恢復(fù)至原溫度后，下列判斷正確的是
A.開始時左右兩室分子數(shù)相同
B.最終容器內(nèi)無H2存在
C.反應(yīng)后H2室壓強(qiáng)減小
D.最終容器內(nèi)氣體密度比原來大
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左右兩室體積相同，氣體密度相同，則氣體質(zhì)量相同，根據(jù)
N＝n·NA＝ ，相同質(zhì)量時，分子數(shù)與摩爾質(zhì)量成反比，
則開始時氫氣室分子數(shù)多，故A錯誤；
兩種氣體質(zhì)量相同時，氫氣的物質(zhì)的量多，氫氣和氯氣以1∶1反應(yīng)，則氫氣過量，所以最終容器內(nèi)有氫氣剩余，故B錯誤；
反應(yīng)中氫氣有剩余，且氣體總的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)后兩室氣體物質(zhì)的量相同，氫氣室氣體的物質(zhì)的量減小，即壓強(qiáng)減小，故C正確；
反應(yīng)前后氣體總質(zhì)量不變，容器體積不變，根據(jù)ρ＝ 知，最終容器內(nèi)氣體密度與原來相同，故D錯誤。
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13.填寫下列空白。
(1)將等物質(zhì)的量的NH3和CH4混合，混合氣體中NH3與CH4的質(zhì)量比為________。
(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，密度為0.75 g·L－1的NH3與CH4組成的混合氣體中，NH3的體積分?jǐn)?shù)為________。
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17∶16
80%
標(biāo)準(zhǔn)狀況下，混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為0.75 g·L－1×22.4 L·mol－1＝16.8 g·mol－1，設(shè)NH3的體積分?jǐn)?shù)為x，則17x＋16(1－x)＝16.8，解得x＝0.8，即80%。
(3)已知a g A和b g B恰好完全反應(yīng)生成0.2 mol C和d g D，則C的摩爾質(zhì)量為_________________。
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5(a＋b－d)g·mol－1
(4)現(xiàn)有下列三種氣體：①32 g CH4；②約含有6.02×1023個HCl分子的氯化氫氣體；③標(biāo)準(zhǔn)狀況下33.6 L O2。請按物理量由小到大的順序排列：
a.質(zhì)量：_________(填序號，下同)；b.分子數(shù)目：__________；c.相同狀況下氣體的體積：__________。
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①<②<③
②<③<①
②<③<①
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①32 g CH4的物質(zhì)的量為2 mol；②約含有6.02×1023個HCl分子的氯化氫氣體的物質(zhì)的量為1 mol，其質(zhì)量為36.5 g；③標(biāo)準(zhǔn)狀況下33.6 L O2的物質(zhì)的量為1.5 mol，其質(zhì)量為32 g·mol－1×1.5 mol＝48 g。a.根據(jù)上述分析可知，三種物質(zhì)的質(zhì)量大小為①<②<③。
b.根據(jù)N＝n·NA可知，氣體分子數(shù)與其物質(zhì)的量成正比，氣體的物質(zhì)的量大小為②<③<①，則三種氣體含有分子數(shù)目大小為②<③<①。
c.根據(jù)V＝n·Vm可知，相同條件下氣體的體積與其物質(zhì)的量成正比，氣體的物質(zhì)的量大小為②<③<①，則三種氣體的體積大小為②<③<①。
14.如圖所示，一密閉容器被無摩擦、可滑動的兩隔板a和b分成甲、乙兩室。標(biāo)準(zhǔn)狀況下，在乙室中充入0.6 mol HCl，甲室中充入NH3、H2的混合氣體，靜止時隔板位置如圖。已知甲、乙兩室中氣體的質(zhì)量之差為10.9 g。
(1)甲室中氣體的物質(zhì)的量為___mol。
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(2)甲室中氣體的質(zhì)量為___g。
乙室中HCl氣體的質(zhì)量為0.6 mol×36.5 g·mol－1＝21.9 g，則甲室中氣體的質(zhì)量為21.9 g－10.9 g＝11 g。
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(3)甲室中NH3、H2的平均相對分子質(zhì)量為____。
甲室中氣體的物質(zhì)的量為1 mol，質(zhì)量為11 g，平均摩爾質(zhì)量為11 g·mol－1，則甲室中NH3、H2的平均相對分子質(zhì)量為11。
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(4)經(jīng)過查資料知道HCl＋NH3===NH4Cl(NH4Cl常溫下是固體)，如果將隔板a去掉，當(dāng)HCl與NH3完全反應(yīng)后，隔板b將靜置于刻度“__”處(填數(shù)字)。
設(shè)甲室中氨氣的物質(zhì)的量為x，氫氣的物質(zhì)的量為y，根據(jù)其物質(zhì)的量、質(zhì)量列方程組為x＋y＝1 mol,17 g·mol－1×x＋2 g·mol－1×y＝11 g，可得x＝0.6 mol、y＝0.4 mol；如果將隔板a去掉，0.6 mol HCl與0.6 mol NH3恰好完全反應(yīng)生成氯化銨固體，剩余H2的物質(zhì)的量為0.4 mol，同溫同壓下，氣體的體積之比等于其物質(zhì)的量之比，所以隔板b將會左移至刻度“2”處。
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21．下列物質(zhì)中，與0.3 mol H2O含有相同氫原子數(shù)的物質(zhì)是(　　)
A．18.9 g HNO3
B．0.1 mol NH4HSO4
C．3.612×1023個HCl分子
D．4.48 L CH4(標(biāo)準(zhǔn)狀況)
2．某硫原子的質(zhì)量是a g，12C原子的質(zhì)量是b g，若NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則下列說法正確的是(　　)
①該硫原子的相對原子質(zhì)量為　②m g該硫原子的物質(zhì)的量為 mol　③該硫原子的摩爾質(zhì)量是aNA g　④a g該硫原子所含的電子數(shù)為16NA
A．①③ B．②④ C．①② D．②③
3．設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是(　　)
A．CO2的摩爾質(zhì)量為44 g
B．1 L 0.5 mol·L－1 K2SO4溶液中含有K＋的質(zhì)量為78 g
C．常溫常壓下，22.4 L O2含分子數(shù)為NA
D．16 g CH4中含有氫原子的總數(shù)為4NA
4．(2023·鄭州高三模擬)一定溫度和壓強(qiáng)下，30 L某種氣態(tài)純凈物中含有6.02×1023個分子，這些分子由1.204×1024個原子組成，下列有關(guān)說法不正確的是(　　)
A．該溫度和壓強(qiáng)可能是標(biāo)準(zhǔn)狀況
B．標(biāo)準(zhǔn)狀況下該純凈物若為氣態(tài)，其體積約是22.4 L
C．該氣體中每個分子含有2個原子
D．若O2在該條件下為氣態(tài)，則1 mol O2在該條件下的體積也為30 L
5．(2023·菏澤模擬)下列說法正確的是(　　)
A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L H2和O2的混合物所含分子數(shù)為NA
B．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，18 g H2O的體積是22.4 L
C．在常溫常壓下，11.2 L N2含有的分子數(shù)為0.5NA
D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2 L CCl4含有的原子數(shù)為2.5NA
6．設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，如果a g某氣態(tài)雙原子分子的分子數(shù)為p，則b g該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V(L)是(　　)
A. B.
C. D.
7．(2023·濟(jì)南模擬)配位化合物廣泛應(yīng)用于物質(zhì)分離、定量測定、醫(yī)藥、催化等方面。利用氧化法可制備某些配位化合物，如2CoCl2＋2NH4Cl＋8NH3＋H2O2===2[Co(NH3)5Cl]Cl2＋2H2O。設(shè)NA是阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述正確的是(　　)
A．1 mol [Co(NH3)5Cl]Cl2中σ鍵的數(shù)目為21NA
B．0.1 mol·L－1 CoCl2溶液中Co2＋數(shù)目為0.1NA
C．0.1 mol N2與足量H2在催化劑作用下合成氨，生成的NH3分子數(shù)為0.2NA
D．100 g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17%的H2O2溶液中，氧原子總數(shù)為NA
8．一定溫度和壓強(qiáng)下，用m g的CH4、CO2、O2、SO2四種氣體分別吹出四個體積大小不同的氣球。下列說法正確的是(　　)
A．氣球②中裝的是O2
B．氣球①和氣球③中氣體分子數(shù)相等
C．氣球①和氣球④中氣體物質(zhì)的量之比為4∶1
D．氣球③和氣球④中氣體密度之比為2∶1
9．(2023·青島模擬)下列判斷正確的是(　　)
A．同溫、同壓下，相同體積的氮?dú)夂秃馑脑訑?shù)相等
B．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，5.6 L以任意比例混合的氯氣和氧氣所含的原子數(shù)為0.5NA
C．1 mol氯氣和足量NaOH溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA
D．常溫、常壓下，22.4 L的NO2和CO2混合氣體含有2NA個O原子
10．(2023·石家莊模擬)已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下：①6.72 L NH3；②1.204×1023個H2S分子；③5.6 g CH4；④0.5 mol HCl。下列關(guān)系正確的是(　　)
A．體積大小：④>③>①>②
B．原子數(shù)目：③>①>②>④
C．密度大小：④>②>③>①
D．質(zhì)量大小：④>③>②>①
11．現(xiàn)有14.4 g CO和CO2的混合氣體，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占的體積約為8.96 L。將混合氣體依次通過如圖裝置，最后收集在氣球中。下列結(jié)論錯誤的是(　　)
A．原混合氣體所含碳原子總數(shù)為0.8NA(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)
B．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣球中收集到的氣體體積為4.48 L
C．NaOH溶液增重8.8 g
D．原混合氣體中CO和CO2的體積比為1∶1
12．(2023·福建上杭一中模擬)室溫下如圖所示，關(guān)閉活塞，向左右兩室(容積相同)各充入一定量H2和Cl2，且恰好使兩容器內(nèi)氣體密度相同，打開活塞，放電使H2與Cl2充分反應(yīng)生成氯化氫氣體：H2＋Cl22HCl，恢復(fù)至原溫度后，下列判斷正確的是(　　)
A．開始時左右兩室分子數(shù)相同
B．最終容器內(nèi)無H2存在
C．反應(yīng)后H2室壓強(qiáng)減小
D．最終容器內(nèi)氣體密度比原來大
13．填寫下列空白。
(1)將等物質(zhì)的量的NH3和CH4混合，混合氣體中NH3與CH4的質(zhì)量比為________。
(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，密度為0.75 g·L－1的NH3與CH4組成的混合氣體中，NH3的體積分?jǐn)?shù)為________。
(3)已知a g A和b g B恰好完全反應(yīng)生成0.2 mol C和d g D，則C的摩爾質(zhì)量為______________________________________________________________________________。
(4)現(xiàn)有下列三種氣體：①32 g CH4；②約含有6.02×1023個HCl分子的氯化氫氣體；③標(biāo)準(zhǔn)狀況下33.6 L O2。請按物理量由小到大的順序排列：
a．質(zhì)量：_______________________________________________________________(填序號，下同)；
b．分子數(shù)目：___________________________________________________________；
c．相同狀況下氣體的體積：_______________________________________________。
14．如圖所示，一密閉容器被無摩擦、可滑動的兩隔板a和b分成甲、乙兩室。標(biāo)準(zhǔn)狀況下，在乙室中充入0.6 mol HCl，甲室中充入NH3、H2的混合氣體，靜止時隔板位置如圖。已知甲、乙兩室中氣體的質(zhì)量之差為10.9 g。
(1)甲室中氣體的物質(zhì)的量為________mol。
(2)甲室中氣體的質(zhì)量為________g。
(3)甲室中NH3、H2的平均相對分子質(zhì)量為_________________________________________。
(4)經(jīng)過查資料知道HCl＋NH3===NH4Cl(NH4Cl常溫下是固體)，如果將隔板a去掉，當(dāng)HCl與NH3完全反應(yīng)后，隔板b將靜置于刻度“______”處(填數(shù)字)。
1．C　2.C　3.D
4．A　[據(jù)n＝可知，該氣體的物質(zhì)的量為1 mol。該溫度和壓強(qiáng)下，1 mol該氣體的體積為30 L，若是標(biāo)準(zhǔn)狀況，其體積約是22.4 L，故A不正確、B正確；1 mol該氣體含有1.204×1024個原子，則1個該氣體分子中含有原子個數(shù)為＝2，故C正確；因1 mol該氣體在該條件下為30 L，由此可知該條件下氣體摩爾體積為30 L·mol－1，故若O2在該條件下為氣態(tài)，則1 mol O2在該條件下的體積也為30 L，故D正確。]
5．A　6.D
7．A　[溶液體積未知，不能計(jì)算Co2＋的數(shù)目，B錯誤；合成氨是可逆反應(yīng)，0.1 mol N2不能完全反應(yīng)，故生成的NH3分子數(shù)小于0.2NA，C錯誤；水中也含有氧原子，則n(O)＝×2＋≈5.6 mol，D錯誤。]
8．D　[根據(jù)阿伏加德羅定律的推論：同溫同壓下，同質(zhì)量氣體的體積與其摩爾質(zhì)量成反比。四種氣體的摩爾質(zhì)量的大小關(guān)系為M(SO2)>M(CO2)>M(O2)>M(CH4)，所以氣球①②③④中的氣體分別為SO2、CO2、O2、CH4，A錯誤；同質(zhì)量的氣體，分子數(shù)之比等于其物質(zhì)的量之比，也等于其摩爾質(zhì)量的反比，氣球①和氣球③中氣體分子數(shù)不相等，氣球①和氣球④中氣體物質(zhì)的量之比為1∶4，B、C錯誤；同溫同壓下，氣體的密度與其摩爾質(zhì)量成正比，氣球③和氣球④中氣體密度之比為2∶1，D正確。]
9．B　10.A
11．A　[由題意知，n(CO)×28 g·mol－1＋n(CO2)×44 g·mol－1＝14.4 g、n(CO)＋n(CO2)＝＝0.4 mol，聯(lián)立兩式解得：n(CO)＝n(CO2)＝0.2 mol。A錯，混合氣體的總物質(zhì)的量為0.4 mol，則所含碳原子總數(shù)為0.4NA；B對，混合氣體通過NaOH溶液時，CO2被吸收，氣球中收集到的氣體是CO，其物質(zhì)的量為0.2 mol，故在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為4.48 L；C對，NaOH溶液吸收CO2生成Na2CO3和H2O，則NaOH溶液增加的質(zhì)量即為CO2的質(zhì)量，應(yīng)為0.2 mol×44 g·mol－1＝8.8 g；D對，相同溫度和壓強(qiáng)下，氣體的體積之比等于其物質(zhì)的量之比，則CO和CO2的體積之比等于0.2 mol∶0.2 mol＝1∶1。]
12．C　[左右兩室體積相同，氣體密度相同，則氣體質(zhì)量相同，根據(jù)N＝n·NA＝NA，相同質(zhì)量時，分子數(shù)與摩爾質(zhì)量成反比，則開始時氫氣室分子數(shù)多，故A錯誤；兩種氣體質(zhì)量相同時，氫氣的物質(zhì)的量多，氫氣和氯氣以1∶1反應(yīng)，則氫氣過量，所以最終容器內(nèi)有氫氣剩余，故B錯誤；反應(yīng)中氫氣有剩余，且氣體總的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)后兩室氣體物質(zhì)的量相同，氫氣室氣體的物質(zhì)的量減小，即壓強(qiáng)減小，故C正確；反應(yīng)前后氣體總質(zhì)量不變，容器體積不變，根據(jù)ρ＝知，最終容器內(nèi)氣體密度與原來相同，故D錯誤。]
13．(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
14．(1)1　(2)11　(3)11　(4)2
解析　(1)同溫同壓下，氣體的物質(zhì)的量之比等于其體積之比，由圖可知甲室中氣體的物質(zhì)的量為＝1 mol。(2)乙室中HCl氣體的質(zhì)量為0.6 mol×36.5 g·mol－1＝21.9 g，則甲室中氣體的質(zhì)量為21.9 g－10.9 g＝11 g。(3)甲室中氣體的物質(zhì)的量為1 mol，質(zhì)量為11 g，平均摩爾質(zhì)量為11 g·mol－1，則甲室中NH3、H2的平均相對分子質(zhì)量為11。(4)設(shè)甲室中氨氣的物質(zhì)的量為x，氫氣的物質(zhì)的量為y，根據(jù)其物質(zhì)的量、質(zhì)量列方程組為x＋y＝1 mol，17 g·mol－1
×x＋2 g·mol－1×y＝11 g，可得x＝0.6 mol、y＝0.4 mol；如果將隔板a去掉，0.6 mol HCl與0.6 mol NH3恰好完全反應(yīng)生成氯化銨固體，剩余H2的物質(zhì)的量為0.4 mol，同溫同壓下，氣體的體積之比等于其物質(zhì)的量之比，所以隔板b將會左移至刻度“2”處。第5講　物質(zhì)的量　氣體摩爾體積
[復(fù)習(xí)目標(biāo)]　1.掌握物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積的含義并能進(jìn)行簡單的計(jì)算。2.理解阿伏加德羅定律并能進(jìn)行有關(guān)氣體體積、壓強(qiáng)與物質(zhì)的量關(guān)系的判斷。
考點(diǎn)一　物質(zhì)的量　摩爾質(zhì)量
1．物質(zhì)的量
2．摩爾質(zhì)量
1．1 mol NaCl和1 mol HCl含有相同的分子數(shù)目(　　)
2．12 g 12C中所含碳原子的數(shù)目約為6.02×1023(　　)
3．2 mol H2O的摩爾質(zhì)量是1 mol H2O的摩爾質(zhì)量的2倍(　　)
4．1 mol O2的質(zhì)量與它的相對分子質(zhì)量相等(　　)
5．1 mol OH－的質(zhì)量為17 g·mol－1(　　)
答案　1.×　2.√　3.×　4.×　5.×
質(zhì)量、物質(zhì)的量與微粒數(shù)目之間的換算
1．“可燃冰”是由水和甲烷在一定條件下形成的類冰結(jié)晶化合物。1.6 g “可燃冰”(CH4·xH2O)的物質(zhì)的量與6.02×1021個水分子的物質(zhì)的量相等，則該“可燃冰”的摩爾質(zhì)量為________________，x的值為________________。
答案　160 g·mol－1　8
2．最近材料科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)了首例帶結(jié)晶水的晶體在5 K下呈現(xiàn)超導(dǎo)性。據(jù)報道，該晶體的化學(xué)式為Na0.35CoO2·1.3H2O。若用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，試計(jì)算12.2 g該晶體中含氧原子數(shù)為________，氫原子的物質(zhì)的量為________mol(結(jié)果保留2位小數(shù))。
答案　0.33NA　0.26
計(jì)算判斷物質(zhì)中所含指定微粒數(shù)目的技巧
弄清楚微粒與所給物質(zhì)的關(guān)系：原子(或電子)的物質(zhì)的量＝分子(或特定組合)的物質(zhì)的量×1個分子(或特定組合)中所含這種原子(或電子)的個數(shù)。如：第2題中，Na0.35CoO2·1.3H2O是一個整體，計(jì)算對象氧原子、氫原子為部分，它們的關(guān)系為Na0.35CoO2·1.3H2O～3.3O～2.6H。
考點(diǎn)二　氣體摩爾體積　阿伏加德羅定律
1．氣體摩爾體積
2．阿伏加德羅定律
(1)阿伏加德羅定律：同溫、同壓下，同體積的任何氣體具有相同的分子數(shù)或物質(zhì)的量。
(2)阿伏加德羅定律的推論
同溫、同壓下 氣體的體積之比等于分子數(shù)之比：V1∶V2＝N1∶N2
氣體的摩爾質(zhì)量之比等于密度之比：M1∶M2＝ρ1∶ρ2
同溫、同體積下 氣體的壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比：p1∶p2＝n1∶n2
1．22 g CO2氣體的體積為11.2 L(　　)
2．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2 L SO3中含有的原子數(shù)為2NA(　　)
3．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2 L O2和H2的混合氣體所含分子數(shù)約為3.01×1023(　　)
4．同溫、同體積的條件下，等質(zhì)量的SO2和O2的壓強(qiáng)之比為2∶1(　　)
5．同溫同壓下，ρ(H2)<ρ(O2)(　　)
答案　1.×　2.×　 3.√　4.×　5.√
一、n＝＝＝關(guān)系的應(yīng)用
1．(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，4.8 g甲烷(CH4)所占的體積為________L，它與標(biāo)準(zhǔn)狀況下________L硫化氫(H2S)含有相同數(shù)目的氫原子。
(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，16 g O2與14 g N2的混合氣體所占的體積是________。
(3)9.03×1023個NH3含______mol氫原子，______mol質(zhì)子，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為________L。
(4)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，若6.72 L O3含有m個氧原子，則阿伏加德羅常數(shù)的值可表示為________(用含m的式子表示)。
答案　(1)6.72　13.44　(2)22.4 L　(3)4.5　15　33.6　(4)
以物質(zhì)的量為中心計(jì)算的思維流程
二、相對分子質(zhì)量的計(jì)算
2．按要求解答下列問題。
(1)已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體A的密度為2.857 g·L－1，則氣體A的相對分子質(zhì)量為________，可能是______(填化學(xué)式)氣體。
(2)CO和CO2的混合氣體18 g，完全燃燒后測得CO2的體積為11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則
①混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度是__________________________________________g·L－1(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后2位)。
②混合氣體的平均摩爾質(zhì)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的體積與生成CO2的體積相等，故18 g CO和CO2的混合氣體的總體積為11.2 L，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下，該混合氣體的物質(zhì)的量為0.5 mol，設(shè)CO的物質(zhì)的量為x mol，CO2的物質(zhì)的量為y mol，
則，解得x＝0.25，y＝0.25。
①混合氣體的密度為≈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。
3．(2023·哈爾濱六中高三模擬)同溫同壓下，m g NH4HCO3(s)完全分解生成NH3(g)、CO2(g)、H2O(g)。按要求填空。
(1)若所得混合氣體的密度是H2的d倍，則混合氣體的物質(zhì)的量為______，NH4HCO3的摩爾質(zhì)量為________(用含m、d的代數(shù)式表示)。
(2)若所得混合氣體的密度折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況為ρ g·L－1，則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為________。
(3)在該條件下，所得NH3(g)、CO2(g)、H2O(g)的體積分?jǐn)?shù)分別為a%、b%、c%，則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為________________。
答案　(1) mol　6d g·mol－1
(2)22.4ρ g·mol－1　(3)17a%＋44b%＋18c%
解析　(1)NH4HCO3NH3↑＋H2O↑＋CO2↑，假設(shè)NH4HCO3的摩爾質(zhì)量為M，混合氣體的平均摩爾質(zhì)量(混)＝＝。同溫同壓下，＝＝d，則(混)＝2d g·mol－1＝，所以M＝6d g·mol－1。混合氣體的物質(zhì)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%。
求氣體摩爾質(zhì)量(M)的常用方法
(1)根據(jù)物質(zhì)的質(zhì)量(m)和物質(zhì)的量(n)：M＝。
(2)根據(jù)一定質(zhì)量(m)的物質(zhì)中微粒數(shù)目(N)和阿伏加德羅常數(shù)(NA)：M＝。
(3)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的密度ρ：M＝ρ×22.4 L·mol－1。
(4)根據(jù)氣體的相對密度(D＝)：＝D。
(5)對于混合氣體，求其平均摩爾質(zhì)量，上述計(jì)算式仍然成立；還可以用下式計(jì)算：＝M1×a%＋M2×b%＋M3×c%……，a%、b%、c%……指混合氣體中各成分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(或體積分?jǐn)?shù))。
三、阿伏加德羅定律應(yīng)用
4．三種氣體X、Y、Z的相對分子質(zhì)量關(guān)系為M(X)(1)當(dāng)三種氣體的分子數(shù)相同時，質(zhì)量最大的是_______________________________________。
(2)同溫同壓下，同質(zhì)量的三種氣體，氣體密度最小的是________。
(3)同溫下，體積相同的兩容器分別充入2 g Y氣體和1 g Z氣體，則壓強(qiáng)p(Y)∶p(Z)＝________。
答案　(1)Z　(2)X　(3)4∶1
解析　(1)當(dāng)物質(zhì)的量相同時，相對分子質(zhì)量越大，質(zhì)量越大。(2)相對分子質(zhì)量越小，密度越小。(3)＝＝×＝。
5．向三個密閉容器中分別充入Ne、H2、O2三種氣體。
(1)同溫、同壓、同體積時，三種氣體的密度ρ(Ne)、ρ(H2)、ρ(O2)由大到小依次是________________________________________。
(2)溫度、密度相同時，三種氣體的壓強(qiáng)p(Ne)、p(H2)、p(O2)由大到小依次是_________________
_______________________________________________________________________________。
(3)質(zhì)量、溫度、壓強(qiáng)均相同時，三種氣體的體積V(Ne)、V(H2)、V(O2)由大到小依次是_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)溫度、壓強(qiáng)、體積均相同時，三種氣體的質(zhì)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)根據(jù)阿伏加德羅定律的推論，同溫、同壓時，氣體的密度與摩爾質(zhì)量成正比，所以ρ(O2)>ρ(Ne)>ρ(H2)。(2)溫度、密度相同時，氣體的壓強(qiáng)與摩爾質(zhì)量成反比，所以p(H2)>p(Ne)>p(O2)。(3)溫度、壓強(qiáng)均相同時，氣體的體積與物質(zhì)的量成正比；質(zhì)量相同時，氣體的物質(zhì)的量與摩爾質(zhì)量成反比，所以V(H2)>V(Ne)>V(O2)。(4)溫度、壓強(qiáng)、體積均相同時，氣體的物質(zhì)的量相同，則氣體的質(zhì)量與摩爾質(zhì)量成正比，所以m(O2)>m(Ne)>m(H2)。
應(yīng)用阿伏加德羅定律解題的一般思路
第一步，分析“條件”：分析題干中的條件，找出相同與不同。
第二步，明確“要求”：分析題目要求，明確所要求的比例關(guān)系。
第三步，利用“規(guī)律”：利用阿伏加德羅定律及其推論，根據(jù)條件和要求進(jìn)行判斷。
1．設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是(　　)
A．4.4 g C2H4O中含有σ鍵數(shù)目最多為0.7NA(2023·浙江6月選考，7A)
B．1.7 g H2O2中含有氧原子數(shù)為0.2NA(2023·浙江6月選考，7B)
C．1 mol重水比1 mol水多NA個質(zhì)子(2020·全國卷Ⅲ，9B)
D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2 L Cl2通入水中，溶液中氯離子數(shù)為0.5NA(2023·浙江6月選考，7D)
答案　A
解析　1個C2H4O中含有6個σ鍵和1個π鍵(乙醛)或7個σ鍵(環(huán)氧乙烷)，4.4 g C2H4O的物質(zhì)的量為0.1 mol，則含有σ鍵數(shù)目最多為0.7NA，A正確；1.7 g H2O2的物質(zhì)的量為0.05 mol，則含有氧原子數(shù)為0.1NA，B不正確；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2 L Cl2的物質(zhì)的量為0.5 mol，通入水中后只有一部分Cl2與水反應(yīng)生成H＋、Cl－和HClO，所以溶液中氯離子數(shù)小于0.5NA，D不正確。
2．設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是(　　)
A．11.2 L CO2含π鍵數(shù)目為NA(2023·遼寧，5A)
B．1 mol Si含Si—Si的數(shù)目約為4NA(2023·湖北，3B改編)
C．0.1 mol KNO3晶體中含離子數(shù)目為0.2NA(2023·遼寧，5C)
D．0.1 mol CH3COOH與足量CH3CH2OH充分反應(yīng)生成的CH3COOCH2CH3分子數(shù)目為0.1NA(2021·浙江1月選考，18D)
答案　C
解析　1個CO2分子含有2個π鍵，題中沒有說是標(biāo)況條件下，氣體摩爾體積未知，無法計(jì)算π鍵個數(shù)，A錯誤；在晶體硅中，每個Si與其周圍的4個Si形成共價鍵并形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此，平均每個Si形成2個共價鍵， 1 mol Si含Si—Si的數(shù)目約為2NA，B錯誤。
3．填空
(1)(2022·遼寧，3A改編)1.8 g 18O中含有的中子數(shù)為___________。
(2)(2022·遼寧，3B改編)28 g C2H4分子中含有的σ鍵數(shù)目為___________。
(3)(2022·廣東，9C改編)1 mol CO中含有________個電子。
(4)(2022·海南，7C改編)2.8 g 56Fe含有的中子數(shù)為________。
(5)(2022·浙江6月選考，12A改編)12 g NaHSO4中含有__________個陽離子。
(6)(2022·浙江6月選考，12C改編)8 g CH4含有的中子數(shù)為___________。
答案　(1)NA　(2)5NA　(3)14NA　(4)1.5NA　(5)0.1NA　(6)3NA
解析　(1)1個18O原子中含有10個中子，1.8 g 18O的物質(zhì)的量為0.1 mol，故1.8 g 18O中含有中子的物質(zhì)的量為1 mol，中子數(shù)為NA。(2)1個乙烯分子中含有5個σ鍵， 28 g C2H4的物質(zhì)的量為1 mol，其中含有的σ鍵數(shù)目為5NA。(3)1個CO分子中有14個電子，1 mol CO含有的電子數(shù)為14NA。(4)56Fe的質(zhì)子數(shù)為26、中子數(shù)為56－26＝30,2.8 g 56Fe的物質(zhì)的量為0.05 mol，所含中子為0.05 mol×30＝1.5 mol，即1.5NA。(5)NaHSO4由鈉離子和硫酸氫根離子構(gòu)成，其中的陽離子只有鈉離子，12 g NaHSO4的物質(zhì)的量為0.1 mol，因此，其中只含有0.1NA個陽離子。(6)1個CH4分子中有6個中子，8 g CH4的物質(zhì)的量為0.5 mol，因此，8 g CH4含有的中子數(shù)為3NA。
4．下列敘述正確的是(　　)
A．22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氬氣含有的質(zhì)子數(shù)為18NA(2018·全國卷Ⅰ，10B)
B．同溫同壓下，O2和CO2的密度相同(2020·北京，5A)
C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24 L乙醇中碳?xì)滏I的數(shù)目為0.5NA(2017·浙江4月選考，22A)
D．22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氮?dú)庵泻?NA個中子(2020·全國卷Ⅲ，9A)
答案　A
解析　氬氣(18Ar)是單原子分子，標(biāo)況下22.4 L氬氣是1 mol，其中含有的質(zhì)子數(shù)是18NA，A正確；同溫同壓下，＝，所以＝，不相同，B錯誤；標(biāo)況下，乙醇為非氣體，C錯誤；標(biāo)況下，22.4 L(即1 mol) N2分子中含中子數(shù)為(14－7)×2NA＝14NA，D錯誤。
課時精練
1．下列物質(zhì)中，與0.3 mol H2O含有相同氫原子數(shù)的物質(zhì)是(　　)
A．18.9 g HNO3
B．0.1 mol NH4HSO4
C．3.612×1023個HCl分子
D．4.48 L CH4(標(biāo)準(zhǔn)狀況)
答案　C
2．某硫原子的質(zhì)量是a g,12C原子的質(zhì)量是b g，若NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，則下列說法正確的是(　　)
①該硫原子的相對原子質(zhì)量為　②m g該硫原子的物質(zhì)的量為 mol　③該硫原子的摩爾質(zhì)量是aNA g　④a g該硫原子所含的電子數(shù)為16NA
A．①③ B．②④ C．①② D．②③
答案　C
解析　該硫原子的相對原子質(zhì)量為＝，①對；該硫原子的摩爾質(zhì)量M(S)＝a g×NA mol－1＝aNA g·mol－1，③錯；m g該硫原子的物質(zhì)的量n(S)＝＝ mol，②對；a g硫原子即1個硫原子，其所含電子數(shù)為16個，④錯。
3．設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是(　　)
A．CO2的摩爾質(zhì)量為44 g
B．1 L 0.5 mol·L－1 K2SO4溶液中含有K＋的質(zhì)量為78 g
C．常溫常壓下，22.4 L O2含分子數(shù)為NA
D．16 g CH4中含有氫原子的總數(shù)為4NA
答案　D
4．(2023·鄭州高三模擬)一定溫度和壓強(qiáng)下，30 L某種氣態(tài)純凈物中含有6.02×1023個分子，這些分子由1.204×1024個原子組成，下列有關(guān)說法不正確的是(　　)
A．該溫度和壓強(qiáng)可能是標(biāo)準(zhǔn)狀況
B．標(biāo)準(zhǔn)狀況下該純凈物若為氣態(tài)，其體積約是22.4 L
C．該氣體中每個分子含有2個原子
D．若O2在該條件下為氣態(tài)，則1 mol O2在該條件下的體積也為30 L
答案　A
解析　據(jù)n＝可知，該氣體的物質(zhì)的量為1 mol。該溫度和壓強(qiáng)下，1 mol該氣體的體積為30 L，若是標(biāo)準(zhǔn)狀況，其體積約是22.4 L，故A不正確、B正確；1 mol該氣體含有1.204×1024個原子，則1個該氣體分子中含有原子個數(shù)為＝2，故C正確；因1 mol該氣體在該條件下為30 L，由此可知該條件下氣體摩爾體積為30 L·mol－1，故若O2在該條件下為氣態(tài)，則1 mol O2在該條件下的體積也為30 L，故D正確。
5．(2023·菏澤模擬)下列說法正確的是(　　)
A．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L H2和O2的混合物所含分子數(shù)為NA
B．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，18 g H2O的體積是22.4 L
C．在常溫常壓下，11.2 L N2含有的分子數(shù)為0.5NA
D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2 L CCl4含有的原子數(shù)為2.5NA
答案　A
解析　標(biāo)準(zhǔn)狀況下，22.4 L H2和O2的混合氣體的物質(zhì)的量為1 mol，所含分子數(shù)為NA，A項(xiàng)正確；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，H2O為液體，18 g H2O的體積不是22.4 L，B項(xiàng)錯誤；常溫常壓下，11.2 L N2含有的分子數(shù)不是0.5NA，C項(xiàng)錯誤；標(biāo)準(zhǔn)狀況下，CCl4為液體，不能用Vm＝22.4 L·mol－1計(jì)算，D項(xiàng)錯誤。
6．設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，如果a g某氣態(tài)雙原子分子的分子數(shù)為p，則b g該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積V(L)是(　　)
A. B.
C. D.
答案　D
解析　a g該氣態(tài)雙原子分子的物質(zhì)的量為 mol，摩爾質(zhì)量為＝ g·mol－1，所以b g該氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為×22.4 L·mol－1＝ L。
7．(2023·濟(jì)南模擬)配位化合物廣泛應(yīng)用于物質(zhì)分離、定量測定、醫(yī)藥、催化等方面。利用氧化法可制備某些配位化合物，如2CoCl2＋2NH4Cl＋8NH3＋H2O2===2[Co(NH3)5Cl]Cl2＋2H2O。設(shè)NA是阿伏加德羅常數(shù)的值，下列敘述正確的是(　　)
A．1 mol [Co(NH3)5Cl]Cl2中σ鍵的數(shù)目為21NA
B．0.1 mol·L－1 CoCl2溶液中Co2＋數(shù)目為0.1NA
C．0.1 mol N2與足量H2在催化劑作用下合成氨，生成的NH3分子數(shù)為0.2NA
D．100 g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為17%的H2O2溶液中，氧原子總數(shù)為NA
答案　A
解析　溶液體積未知，不能計(jì)算Co2＋的數(shù)目，B錯誤；合成氨是可逆反應(yīng)，0.1 mol N2不能完全反應(yīng)，故生成的NH3分子數(shù)小于0.2NA，C錯誤；水中也含有氧原子，則n(O)＝×2＋≈5.6 mol，D錯誤。
8．一定溫度和壓強(qiáng)下，用m g的CH4、CO2、O2、SO2四種氣體分別吹出四個體積大小不同的氣球。下列說法正確的是(　　)
A．氣球②中裝的是O2
B．氣球①和氣球③中氣體分子數(shù)相等
C．氣球①和氣球④中氣體物質(zhì)的量之比為4∶1
D．氣球③和氣球④中氣體密度之比為2∶1
答案　D
解析　根據(jù)阿伏加德羅定律的推論：同溫同壓下，同質(zhì)量氣體的體積與其摩爾質(zhì)量成反比。四種氣體的摩爾質(zhì)量的大小關(guān)系為M(SO2)>M(CO2)>M(O2)>M(CH4)，所以氣球①②③④中的氣體分別為SO2、CO2、O2、CH4，A錯誤；同質(zhì)量的氣體，分子數(shù)之比等于其物質(zhì)的量之比，也等于其摩爾質(zhì)量的反比，氣球①和氣球③中氣體分子數(shù)不相等，氣球①和氣球④中氣體物質(zhì)的量之比為1∶4，B、C錯誤；同溫同壓下，氣體的密度與其摩爾質(zhì)量成正比，氣球③和氣球④中氣體密度之比為2∶1，D正確。
9．(2023·青島模擬)下列判斷正確的是(　　)
A．同溫、同壓下，相同體積的氮?dú)夂秃馑脑訑?shù)相等
B．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，5.6 L以任意比例混合的氯氣和氧氣所含的原子數(shù)為0.5NA
C．1 mol氯氣和足量NaOH溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為2NA
D．常溫、常壓下，22.4 L的NO2和CO2混合氣體含有2NA個O原子
答案　B
解析　同溫、同壓下，相同體積的氮?dú)夂秃獾奈镔|(zhì)的量相同，而氮?dú)夥肿訛殡p原子分子，氦氣分子為單原子分子，所以二者含有的原子數(shù)不相等，A錯誤；標(biāo)準(zhǔn)狀況下5.6 L任意氣體的物質(zhì)的量為＝0.25 mol，氯氣分子和氧氣分子都是雙原子分子，所以以任意比例混合的氯氣和氧氣所含的原子數(shù)為0.5NA，B正確；1 mol氯氣與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)會生成1 mol氯化鈉和1 mol次氯酸鈉，轉(zhuǎn)移1 mol電子，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為NA，C錯誤；不是標(biāo)準(zhǔn)狀況，不能使用22.4 L·mol－1計(jì)算混合氣體的物質(zhì)的量，D錯誤。
10．(2023·石家莊模擬)已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下：①6.72 L NH3；②1.204×1023個H2S分子；③5.6 g CH4；④0.5 mol HCl。下列關(guān)系正確的是(　　)
A．體積大小：④>③>①>②
B．原子數(shù)目：③>①>②>④
C．密度大小：④>②>③>①
D．質(zhì)量大小：④>③>②>①
答案　A
11．現(xiàn)有14.4 g CO和CO2的混合氣體，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下所占的體積約為8.96 L。將混合氣體依次通過如圖裝置，最后收集在氣球中。下列結(jié)論錯誤的是(　　)
A．原混合氣體所含碳原子總數(shù)為0.8NA(NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)
B．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣球中收集到的氣體體積為4.48 L
C．NaOH溶液增重8.8 g
D．原混合氣體中CO和CO2的體積比為1∶1
答案　A
解析　由題意知，n(CO)×28 g·mol－1＋n(CO2)×44 g·mol－1＝14.4 g、n(CO)＋n(CO2)＝＝0.4 mol，聯(lián)立兩式解得：n(CO)＝n(CO2)＝0.2 mol。A錯，混合氣體的總物質(zhì)的量為0.4 mol，則所含碳原子總數(shù)為0.4NA；B對，混合氣體通過NaOH溶液時，CO2被吸收，氣球中收集到的氣體是CO，其物質(zhì)的量為0.2 mol，故在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為4.48 L；C對，NaOH溶液吸收CO2生成Na2CO3和H2O，則NaOH溶液增加的質(zhì)量即為CO2的質(zhì)量，應(yīng)為0.2 mol×44 g·mol－1＝8.8 g；D對，相同溫度和壓強(qiáng)下，氣體的體積之比等于其物質(zhì)的量之比，則CO和CO2的體積之比等于0.2 mol∶0.2 mol＝1∶1。
12．(2023·福建上杭一中模擬)室溫下如圖所示，關(guān)閉活塞，向左右兩室(容積相同)各充入一定量H2和Cl2，且恰好使兩容器內(nèi)氣體密度相同，打開活塞，放電使H2與Cl2充分反應(yīng)生成氯化氫氣體：H2＋Cl22HCl，恢復(fù)至原溫度后，下列判斷正確的是(　　)
A．開始時左右兩室分子數(shù)相同
B．最終容器內(nèi)無H2存在
C．反應(yīng)后H2室壓強(qiáng)減小
D．最終容器內(nèi)氣體密度比原來大
答案　C
解析　左右兩室體積相同，氣體密度相同，則氣體質(zhì)量相同，根據(jù)N＝n·NA＝NA，相同質(zhì)量時，分子數(shù)與摩爾質(zhì)量成反比，則開始時氫氣室分子數(shù)多，故A錯誤；兩種氣體質(zhì)量相同時，氫氣的物質(zhì)的量多，氫氣和氯氣以1∶1反應(yīng)，則氫氣過量，所以最終容器內(nèi)有氫氣剩余，故B錯誤；反應(yīng)中氫氣有剩余，且氣體總的物質(zhì)的量不變，反應(yīng)后兩室氣體物質(zhì)的量相同，氫氣室氣體的物質(zhì)的量減小，即壓強(qiáng)減小，故C正確；反應(yīng)前后氣體總質(zhì)量不變，容器體積不變，根據(jù)ρ＝知，最終容器內(nèi)氣體密度與原來相同，故D錯誤。
13．填寫下列空白。
(1)將等物質(zhì)的量的NH3和CH4混合，混合氣體中NH3與CH4的質(zhì)量比為________。
(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，密度為0.75 g·L－1的NH3與CH4組成的混合氣體中，NH3的體積分?jǐn)?shù)為________。
(3)已知a g A和b g B恰好完全反應(yīng)生成0.2 mol C和d g D，則C的摩爾質(zhì)量為_____________。
(4)現(xiàn)有下列三種氣體：①32 g CH4；②約含有6.02×1023個HCl分子的氯化氫氣體；③標(biāo)準(zhǔn)狀況下33.6 L O2。請按物理量由小到大的順序排列：
a．質(zhì)量：_____________________________________________________________________(填序號，下同)；
b．分子數(shù)目：_________________________________________________________________；
c．相同狀況下氣體的體積：______________________________________________________。
答案　(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)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為0.75 g·L－1×22.4 L·mol－1＝16.8 g·mol－1，設(shè)NH3的體積分?jǐn)?shù)為x，則17x＋16(1－x)＝16.8，解得x＝0.8，即80%。(3)根據(jù)元素質(zhì)量守恒，C的質(zhì)量為(a＋b－d)g，則C的摩爾質(zhì)量為＝5(a＋b－d) g·mol－1。(4)①32 g CH4的物質(zhì)的量為2 mol；②約含有6.02×1023個HCl分子的氯化氫氣體的物質(zhì)的量為1 mol，其質(zhì)量為36.5 g；③標(biāo)準(zhǔn)狀況下33.6 L O2的物質(zhì)的量為1.5 mol，其質(zhì)量為32 g·mol－1×1.5 mol＝48 g。a.根據(jù)上述分析可知，三種物質(zhì)的質(zhì)量大小為①<②<③。b.根據(jù)N＝n·NA可知，氣體分子數(shù)與其物質(zhì)的量成正比，氣體的物質(zhì)的量大小為②<③<①，則三種氣體含有分子數(shù)目大小為②<③<①。c.根據(jù)V＝n·Vm可知，相同條件下氣體的體積與其物質(zhì)的量成正比，氣體的物質(zhì)的量大小為②<③<①，則三種氣體的體積大小為②<③<①。
14．如圖所示，一密閉容器被無摩擦、可滑動的兩隔板a和b分成甲、乙兩室。標(biāo)準(zhǔn)狀況下，在乙室中充入0.6 mol HCl，甲室中充入NH3、H2的混合氣體，靜止時隔板位置如圖。已知甲、乙兩室中氣體的質(zhì)量之差為10.9 g。
(1)甲室中氣體的物質(zhì)的量為________mol。
(2)甲室中氣體的質(zhì)量為________g。
(3)甲室中NH3、H2的平均相對分子質(zhì)量為___________________________________________。
(4)經(jīng)過查資料知道HCl＋NH3===NH4Cl(NH4Cl常溫下是固體)，如果將隔板a去掉，當(dāng)HCl與NH3完全反應(yīng)后，隔板b將靜置于刻度“______”處(填數(shù)字)。
答案　(1)1　(2)11　(3)11　(4)2
解析　(1)同溫同壓下，氣體的物質(zhì)的量之比等于其體積之比，由圖可知甲室中氣體的物質(zhì)的量為＝1 mol。(2)乙室中HCl氣體的質(zhì)量為0.6 mol×36.5 g·mol－1＝21.9 g，則甲室中氣體的質(zhì)量為21.9 g－10.9 g＝11 g。(3)甲室中氣體的物質(zhì)的量為1 mol，質(zhì)量為11 g，平均摩爾質(zhì)量為11 g·mol－1，則甲室中NH3、H2的平均相對分子質(zhì)量為11。(4)設(shè)甲室中氨氣的物質(zhì)的量為x，氫氣的物質(zhì)的量為y，根據(jù)其物質(zhì)的量、質(zhì)量列方程組為x＋y＝1 mol,17 g·mol－1×x＋2 g·mol－1×y＝11 g，可得x＝0.6 mol、y＝0.4 mol；如果將隔板a去掉，0.6 mol HCl與0.6 mol NH3恰好完全反應(yīng)生成氯化銨固體，剩余H2的物質(zhì)的量為0.4 mol，同溫同壓下，氣體的體積之比等于其物質(zhì)的量之比，所以隔板b將會左移至刻度“2”處。第5講　物質(zhì)的量　氣體摩爾體積
[復(fù)習(xí)目標(biāo)]　1.掌握物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)、摩爾質(zhì)量、氣體摩爾體積的含義并能進(jìn)行簡單的計(jì)算。2.理解阿伏加德羅定律并能進(jìn)行有關(guān)氣體體積、壓強(qiáng)與物質(zhì)的量關(guān)系的判斷。
考點(diǎn)一　物質(zhì)的量　摩爾質(zhì)量
1．物質(zhì)的量
2．摩爾質(zhì)量
1．1 mol NaCl和1 mol HCl含有相同的分子數(shù)目(　　)
2．12 g 12C中所含碳原子的數(shù)目約為6.02×1023(　　)
3．2 mol H2O的摩爾質(zhì)量是1 mol H2O的摩爾質(zhì)量的2倍(　　)
4．1 mol O2的質(zhì)量與它的相對分子質(zhì)量相等(　　)
5．1 mol OH－的質(zhì)量為17 g·mol－1(　　)
質(zhì)量、物質(zhì)的量與微粒數(shù)目之間的換算
1．“可燃冰”是由水和甲烷在一定條件下形成的類冰結(jié)晶化合物。1.6 g “可燃冰”(CH4·xH2O)的物質(zhì)的量與6.02×1021個水分子的物質(zhì)的量相等，則該“可燃冰”的摩爾質(zhì)量為________________，x的值為__________。
2．最近材料科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)了首例帶結(jié)晶水的晶體在5 K下呈現(xiàn)超導(dǎo)性。據(jù)報道，該晶體的化學(xué)式為Na0.35CoO2·1.3H2O。若用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值，試計(jì)算12.2 g該晶體中含氧原子數(shù)為________，氫原子的物質(zhì)的量為________mol(結(jié)果保留2位小數(shù))。
計(jì)算判斷物質(zhì)中所含指定微粒數(shù)目的技巧
弄清楚微粒與所給物質(zhì)的關(guān)系：原子(或電子)的物質(zhì)的量＝分子(或特定組合)的物質(zhì)的量×1個分子(或特定組合)中所含這種原子(或電子)的個數(shù)。如：第2題中，Na0.35CoO2·1.3H2O是一個整體，計(jì)算對象氧原子、氫原子為部分，它們的關(guān)系為Na0.35CoO2·1.3H2O～3.3O～2.6H。
考點(diǎn)二　氣體摩爾體積　阿伏加德羅定律
1．氣體摩爾體積
2．阿伏加德羅定律
(1)阿伏加德羅定律：同溫、同壓下，同體積的任何氣體具有相同的________或____________。
(2)阿伏加德羅定律的推論
同溫、同壓下 氣體的體積之比等于分子數(shù)之比：V1∶V2＝________
氣體的摩爾質(zhì)量之比等于密度之比：M1∶M2＝________
同溫、同體積下 氣體的壓強(qiáng)之比等于物質(zhì)的量之比：p1∶p2＝________
1．22 g CO2氣體的體積為11.2 L(　　)
2．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2 L SO3中含有的原子數(shù)為2NA(　　)
3．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2 L O2和H2的混合氣體所含分子數(shù)約為3.01×1023(　　)
4．同溫、同體積的條件下，等質(zhì)量的SO2和O2的壓強(qiáng)之比為2∶1(　　)
5．同溫同壓下，ρ(H2)<ρ(O2)(　　)
一、n＝＝＝關(guān)系的應(yīng)用
1．(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，4.8 g甲烷(CH4)所占的體積為________L，它與標(biāo)準(zhǔn)狀況下________L硫化氫(H2S)含有相同數(shù)目的氫原子。
(2)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，16 g O2與14 g N2的混合氣體所占的體積是________。
(3)9.03×1023個NH3含______mol氫原子，______mol質(zhì)子，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積約為________L。
(4)標(biāo)準(zhǔn)狀況下，若6.72 L O3含有m個氧原子，則阿伏加德羅常數(shù)的值可表示為________(用含m的式子表示)。
以物質(zhì)的量為中心計(jì)算的思維流程
二、相對分子質(zhì)量的計(jì)算
2．按要求解答下列問題。
(1)已知標(biāo)準(zhǔn)狀況下，氣體A的密度為2.857 g·L－1，則氣體A的相對分子質(zhì)量為________，可能是______(填化學(xué)式)氣體。
(2)CO和CO2的混合氣體18 g，完全燃燒后測得CO2的體積為11.2 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則
①混合氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度是__________________________________________g·L－1(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后2位)。
②混合氣體的平均摩爾質(zhì)量是________g·mol－1。
3．(2023·哈爾濱六中高三模擬)同溫同壓下，m g NH4HCO3(s)完全分解生成NH3(g)、CO2(g)、H2O(g)。按要求填空。
(1)若所得混合氣體的密度是H2的d倍，則混合氣體的物質(zhì)的量為__________，NH4HCO3的摩爾質(zhì)量為____________(用含m、d的代數(shù)式表示)。
(2)若所得混合氣體的密度折合成標(biāo)準(zhǔn)狀況為ρ g·L－1，則混合氣體的平均摩爾質(zhì)量為________________________________________________________________________。
(3)在該條件下，所得NH3(g)、CO2(g)、H2O(g)的體積分?jǐn)?shù)分別為a%、b%、c%，則混合氣體的平均相對分子質(zhì)量為____________________________________________________。
求氣體摩爾質(zhì)量(M)的常用方法
(1)根據(jù)物質(zhì)的質(zhì)量(m)和物質(zhì)的量(n)：M＝。
(2)根據(jù)一定質(zhì)量(m)的物質(zhì)中微粒數(shù)目(N)和阿伏加德羅常數(shù)(NA)：M＝。
(3)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的密度ρ：M＝ρ×22.4 L·mol－1。
(4)根據(jù)氣體的相對密度(D＝)：＝D。
(5)對于混合氣體，求其平均摩爾質(zhì)量，上述計(jì)算式仍然成立；還可以用下式計(jì)算：＝M1×a%＋M2×b%＋M3×c%……，a%、b%、c%……指混合氣體中各成分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)(或體積分?jǐn)?shù))。
三、阿伏加德羅定律應(yīng)用
4．三種氣體X、Y、Z的相對分子質(zhì)量關(guān)系為M(X)(1)當(dāng)三種氣體的分子數(shù)相同時，質(zhì)量最大的是________。
(2)同溫同壓下，同質(zhì)量的三種氣體，氣體密度最小的是________。
(3)同溫下，體積相同的兩容器分別充入2 g Y氣體和1 g Z氣體，則壓強(qiáng)p(Y)∶p(Z)＝________。
5．向三個密閉容器中分別充入Ne、H2、O2三種氣體。
(1)同溫、同壓、同體積時，三種氣體的密度ρ(Ne)、ρ(H2)、ρ(O2)由大到小依次是________________________________。
(2)溫度、密度相同時，三種氣體的壓強(qiáng)p(Ne)、p(H2)、p(O2)由大到小依次是________________________________________________________________________
________________________。
(3)質(zhì)量、溫度、壓強(qiáng)均相同時，三種氣體的體積V(Ne)、V(H2)、V(O2)由大到小依次是________________________________________________________________________
________________________。
(4)溫度、壓強(qiáng)、體積均相同時，三種氣體的質(zhì)量m(Ne)、m(H2)、m(O2)由大到小依次是________________________________________________________________________
________________________。
應(yīng)用阿伏加德羅定律解題的一般思路
第一步，分析“條件”：分析題干中的條件，找出相同與不同。
第二步，明確“要求”：分析題目要求，明確所要求的比例關(guān)系。
第三步，利用“規(guī)律”：利用阿伏加德羅定律及其推論，根據(jù)條件和要求進(jìn)行判斷。
1．設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是(　　)
A．4.4 g C2H4O中含有σ鍵數(shù)目最多為0.7NA(2023·浙江6月選考，7A)
B．1.7 g H2O2中含有氧原子數(shù)為0.2NA(2023·浙江6月選考，7B)
C．1 mol重水比1 mol水多NA個質(zhì)子(2020·全國卷Ⅲ，9B)
D．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，11.2 L Cl2通入水中，溶液中氯離子數(shù)為0.5NA(2023·浙江6月選考，7D)
2．設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是(　　)
A．11.2 L CO2含π鍵數(shù)目為NA(2023·遼寧，5A)
B．1 mol Si含Si—Si的數(shù)目約為4NA(2023·湖北，3B改編)
C．0.1 mol KNO3晶體中含離子數(shù)目為0.2NA(2023·遼寧，5C)
D．0.1 mol CH3COOH與足量CH3CH2OH充分反應(yīng)生成的CH3COOCH2CH3分子數(shù)目為0.1NA(2021·浙江1月選考，18D)
3．填空
(1)(2022·遼寧，3A改編)1.8 g 18O中含有的中子數(shù)為___________。
(2)(2022·遼寧，3B改編)28 g C2H4分子中含有的σ鍵數(shù)目為___________。
(3)(2022·廣東，9C改編)1 mol CO中含有________個電子。
(4)(2022·海南，7C改編)2.8 g 56Fe含有的中子數(shù)為________。
(5)(2022·浙江6月選考，12A改編)12 g NaHSO4中含有__________個陽離子。
(6)(2022·浙江6月選考，12C改編)8 g CH4含有的中子數(shù)為___________。
4．下列敘述正確的是(　　)
A．22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氬氣含有的質(zhì)子數(shù)為18NA(2018·全國卷 Ⅰ，10B)
B．同溫同壓下，O2和CO2的密度相同(2020·北京，5A)
C．標(biāo)準(zhǔn)狀況下，2.24 L乙醇中碳?xì)滏I的數(shù)目為0.5NA(2017·浙江4月選考，22A)
D．22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況)氮?dú)庵泻?NA個中子(2020·全國卷Ⅲ，9A)

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