1.1物质的量、气体摩尔体积

【典例导析1】
用NA表示阿伏加德罗常数的值。 ( )
下列叙述正确的是 应，转移电子数为3NA
A.常温常压下的33.6 L氯气与27 g铝充分反
B.标准状况下，22.4 L己烷中共价键数目为
19NA C.由CO2和O2组成的混合物中共有NA个分子， 其中氧原子数为2NA D.1 L浓度为1 mol/L的Na2CO3溶液中含有NA个 CO
（3）同温同压下，相同体积的任何气体的质量之
比等于其摩尔质量或密度之比,即
m1 M1 1 。 m2 M 2 2
（4）同温同压下，同质量的气体的体积与其摩尔
V1 M 2 质量成反比，即 。 V2 M 1
2.气体摩尔质量的求解方法 （1）标况密度法：M=22.4(L/mol)×ρ (g/L)。
（2）相对密度法：A气体对B气体的相对密度
气：M=ρ (对空 气)×29。
(A) M A D(B) (B) M B
M
,如对空
（3）体积分数法： 物质的量分数)。
=M1×V1%+M2×V2%+„„
(V1%、V2%„„表示各组分的体积分数，也等于
【典例导析2】
在三个密闭容器中分别充入Ne、
g 12
12 C所含有的原子个数即为阿伏加德罗常数， 6
即1 mol物质所含有的微粒数。符号：
NA ，单
位： mol-1 ，数值约为6.02×1023,公式：
NA
N (N代表微粒个数）。 n
3.摩尔质量
单位物质的量的物质所具有的质量。符号： M ，单位： g/mol ；数值等于(以克为单位) 该粒子的 相对分子（原子）质量，表达式： m M 。 n
气体的质量m(H2)>m(Ne)>m(O2)
迁移应用2
标准状况下，m g A气体和n g B
气体的分子数相同。下列说法不正确的是
（
）
A.同体积气体A和气体B的质量比为m∶n B.25℃时，1 kg气体A和1 kg气体B的分子数之 比为n∶m C.同温同压下，气体A和气体B的密度之比为
n∶m
D.标准状况下，等质量的气体A和气体B的体积 之比为n∶m
要点二
阿伏加德罗定律推论及气体摩尔质量的 求解方法
1.阿伏加德罗定律推论
阿伏加德罗定律可表示为同温同压下
V1 N1 n1 , V2 N 2 n2
据此可以推论：
（1）同温同压下，气体的体积之比等于其物质
V1 n1 的量之比，即 V2 n2
（2）同温同体积下，气体的压强之比等于其物质
p1 n1 的量之比，即 p2 n2
思考 能否使用1 mol 氢表示1 mol 氢原子？摩尔质量 与相对分子（原子）质量是否等同？ 提示 使用摩尔作单位时应用化学式指明粒子的 种类，而不使用中文名称，如1 mol H、1 mol H2、
0.5 mol H+，而不能说1 mol 氢。
摩尔质量与相对分子（原子）质量是不同的两个 概念，当摩尔质量以g/mol作单位时二者在数值上 相等，但前者有单位，后者是相对值，可以认为 单位为1，所以二者不能等同。
数为3NA。
（2）丁烷在标准状况下为气态，22.4 L丁烷的物 质的量为1 mol，所含共价键数目为13NA，所含碳
碳键数目为3NA。
迁移应用1 设NA为阿伏加德罗常数，下列说法正确 的是 ( D ) A.23 g钠在氧气中完全燃烧失去电子数为0.5NA B.1 L 2 mol/L的AlCl3溶液中含Al3+数为2NA C.标准状况下,11.2 L的SO3所含分子数为0.5NA
H2、O2三种气体，在以下各种情况下排序正确
的是
( B ) A.当它们的体积、温度和压强均相同时，三种
气体的密度ρ (H2)>ρ (Ne)>ρ (O2) B.当它们的温度和密度都相同时，三种气体的 压强p(H2)>p(Ne)>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(Ne)>V(H2) D.当它们的压强、体积和温度均相同时，三种
3.物质结构：（1）考查一定物质的量物质中含有 粒子数（分子、原子、电子、中子、离子等）， 常涉及稀有气体He、Ne等单原子分子，Cl2、N2、 O2、H2等双原子分子，及O3、P4、18O2、D2O、 Na2O2等特殊物质。（2）考查一些物质中的化学 键的数目，如：Si、CH4、P4、CO2等。（3）氧 化还原反应：较复杂的氧化还原反应中，求算 电子转移数目。如：Na2O2和H2O，Cl2和NaOH溶 液反应等。（4）弱电解质的电离或盐类的水解： 考查电解质溶液中粒子数目及粒子浓度大小关 系时，常涉及弱电解质的电离平衡及盐类水解 平衡。如NH4Cl溶液中 n（NH ）<n(Cl-)。 4
,故非
标准状况下1 mol气体的体积也可能是22.4 L。
要点精讲
要点一 阿伏加德罗常数的高考命题角度分析
阿伏加德罗常数是近几年高考的“热点”问题，
主要以选择题的形式呈现。命题者往往有意设 置一些陷阱，增大试题的区分度。陷阱的设置
主要有以下几个方面。
1.状况条件：考查气体时经常给出非标准状况如 常温常压下等。用到22.4 L/mol时，必须注意 到气体是否处于标准状况。 2.物质的状态：水在标准状况下不是气态；SO3在 标准状况下是固态，常温常压下是液态；在标 准状况下，碳原子数为5~16的烷烃是液态。
D.室温下，8 g甲烷含有共价键数为2NA
解析 23 g钠的物质的量为1 mol， 1 mol Na 和O2发生反应转移1 mol电子；2 mol/L的AlCl3 溶液1 L，由于Al3+发生水解，因此Al3+数小于 2NA；在标准状况下，SO3为固体，C不正确；
1 mol CH4含有4 mol共价键，因此D正确。
件下，气体的体积之比等于物质的量之比，所以H2
与CO的体积之比为1∶3，则40 mL混合气体中H2占 10 mL，CO占30 mL。则原混合气体中H2所占的体 1 积分数为10 mL/60 mL= 。 6 答案 A
要点三 以物质的量为核心的基本计算 1.物质的量与其他物理量的关系
m V (g) N Q 熟练掌握下列恒等式： n M Vm N A H xS c · (aq) V 。式中n为物质的量，单位 M (100 S ) 为mol；m为物质的质量，单位为g；M为摩尔质量， 单位为g/mol;V(g)为标准状况下气体体积，单位为 L；Vm为标准状况下气体摩尔体积，单位为L/mol;N 为粒子个数;NA为阿伏加德罗常数6.02×1023 mol-1; Q为物质的反应热，单位为J或kJ；Δ H为摩尔反应 热，单位为kJ/mol;c为物质的量浓度，单位为mol/L; V（aq）为溶液体积，单位为L；x为饱和溶液的质 量，单位为g; S为溶解度，单位为g。
解析
根据题给出的方程式知，完全分解后生成 M
=d·M(HM 2)=d·2 g/mol, =10d g/mol。
气体的平均摩尔质量 M =［M(B)+2M（C）+ 2M(D)］/5。根据题意 则M（B）+2M（C）+2M（D）=5
又根据质量守恒定律:2M（A）=M（B）+2M（C）
+2M（D）。所以M（A）=5d g/mol,Mr(A)=5d。
2.依据化学方程式的计算
N2+3H2 物质的量之比 1∶3∶ 2NH3 2
气体体积之比
物质的分子数之比 物质的质量之比
1∶3∶
1∶3∶ 28∶6∶
2
2 34
【典例导析4】
（1）20 g A 物质和14 g B物
。
质完全反应，生成8.8 g C物质、 3.6 g D物质和 0.2 mol E物质,则E物质的摩尔质量为
迁移应用3
由CO、H2和O2组成的混合气体
60 mL,在一定条件下恰好完全反应，测得生
成物在101 kPa、120℃下对空气的相对密度为
1.293，则原混合气体中H2所占的体积分数为 （
1 A. 6 2 B. 3 1 C. 4 1 D. 3
）
解析
由反应方程式2H2+O2
2H2O，2CO+O2
2CO2可推知CO和H2与O2反应时，体积之比皆
为2∶1，在一定条件下恰好完全反应时，则混合
气体中CO和H2的体积之和为40 mL，O2的体积为
20 mL。生成物的平均摩尔质量为1.293×29 g/mol =37.5 g/mol,反应后的混合气体为CO2和H2O，则 44 g/mol×n(CO2)+18 g/mol×n(H2O)=37.5 g/mol ×[n(O2)+n(H2O)],求得n（CO2）=3n（H2O），则 n（CO）=3n（H2）。据阿伏加德罗定律：相同的条
应转移的电子数为0.2NA个( × )
基础回归
1.气体摩尔体积
（1）概念：一定温度、压强下，单位物质的量 的气体所占的体积，符号为 Vm 。
（2）常用单位：L/mol(或 L· -1 )和m3/mol mol
(或 m3·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。 （4）计算公式： V Vm 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。
解析
在相同温度、压强下，相同体积的任何气
体都具有相同数目的分子。由题意可知，m g A气 体和n g B气体的物质的量相同。同温同压下，气 体的密度与其相对分子质量（或摩尔质量）成正 比，气体A和气体B的密度之比为m∶n,C错误。
答案
C
【典例导析3】 某物质A在一定条件下加热分解， 产物都是气体。分解方程式为2A d，则A的相对分子质量为 A.7d D.2d B.5d B↑+2C↑+ 2D↑。测得生成的混合气体对氢气的相对密度为 （ B ） C.2.5d