1、【 精品教育资源文库 】 第 3 讲 物质的量 气体摩尔体积 考纲要求 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)、物质的量浓度 (c)、阿伏加德罗常数 (NA)的含义。 2.能根据微粒 (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、气体摩尔体积 1物质的量 (1)物质的量 (n) 物质的量是表示含有 一定数目粒子的集合体 的物理量，单位为 摩尔 (mol)。 (2)物质的量的规范表示方法： (3)阿伏加德罗常数 (NA) 0 012 kg 12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常
2、数，其数值约为 6.0210 23，单位为 mol 1。公式： NA Nn。 2摩尔质量 (1)摩尔质量是 单位物质的量 的物质所具有的质量。常用的单位是 gmol 1。公式： M mn。 (2)数值：以 gmol 1为单位时，任何粒子的摩尔质量在数值上都等于该粒子的 相对分子 (原子 )质量 。 3气体摩尔体积 (1)影响物质体积大小的因素 微粒的大小 (物质的本性 )； 微粒间距的大小 (由温度与压强共同决定 )； 微粒的数目 (物质的量的大小 )。 (2)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_Lmol 1。 (3)基本关系式： n VVm m
3、M NNA(4)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。 4阿伏加德罗定律及其推论 【 精品教育资源文库 】 (1)阿伏加德罗定律：同温同压下，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 )。 (2)阿伏加德罗定律的推论 相同 条件 结论公式 语言叙述 T、 p 相同 n1n2V1V2 同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比 T、 V 相同 p1p2n1n2 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 1 2M1M2 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 提醒 对于同一种气体，当
4、压强相同时，密度与温度成反比例关系。 物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积概念的理解 (1)2 g氦气所含的原子数目约为 0.56. 0210 23( ) (2)1 mol任何物质都含有 6.0210 23个分子 ( ) (3)在标准状况下， 1 mol O2 与 1 mol SO3的体积相同 ( ) (4)在标准状况下， 1 mol气体的体积约是 22.4 L，在非标准状况下， 1 mol气体的体积则一定不是 22.4 L( ) (5)标准状况下， O2和 O3中氧原子的摩尔质量均为 16 gmol 1( ) (6)常温常压下， 14 g N2与 7 g乙烯 (C2H4)所含原子数相同 ( )
5、(7)22 g CO2与标准状况下 11.2 L HCl所含的 分子数相同 ( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) 题组一 有关 n mM NNA VVm的计算 1 (1)含 6.0210 23个中子的 73Li的质量是 _g。 (2)4 g D2和 20 g 18O2的单质化合时最多能生成 _gD218O。 (3)若 12.4 g Na2X中含有 0.4 mol钠离子， Na2X的摩尔质量是 _， X的相对原子质量是 _。 【 精品教育资源文库 】 答案 (1)74 (2)22 (3)62 gmol 1 16 解析 (1)根据 n NNA计算中子物质的量， 7
6、3Li的中子数为 7 3 4，进而计算 Li 的物质的量，再根据 m nM 计算。 (2)根据不足量的物质计算生成 D182 O的质量； 18O2过量。 (3)1 mol Na2X 中含有 2 mol 钠离子， 0.2 mol Na2X 中含有 0.4 mol 钠离子，则 Na2X 的摩尔质量为 M(Na2X) 12.4 g0.2 mol 62 gmol 1； X的相对原子质量 62 46 16。 2 CO和 CO2的混合气体 18 g，完全燃烧后测得 CO2体积为 11.2 L(标准状况 )， (1)混合气体中 CO 的质量是 _g。 (2)混合气体中 CO2在标准状况下的体积是 _L。 (
7、3)混合气体在标准状况下的密度是 _gL 1。 (4)混合气体的平均摩尔质量是 _gmol 1。 答案 (1)7 (2)5.6 (3)1.61 (4)36 解析 CO燃烧发生反应： 2CO O2=点燃 2CO2， CO 的体积与生成 CO2的体积相等，燃烧后 CO2的总体积为 11.2 L，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， 18 g CO和 CO2的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? 28x 44y 18x y 11.2 L22.4 Lmol 1 ，解得 x 0.25，
8、 y 0.25。 (1)混合气体中 CO 的质量 28 gmol 10.25 mol 7 g。 (2)原混合气体中， CO2的体积为 0.25 mol22.4 Lmol 1 5.6 L。 (3)原混合气体的密度 18 g11.2 L1.61 gL 1。 (4)解法一： M 22.4 Lmol 1 1.61 gL 122.4 Lmol 136 gmol 1； 解法二： M 18 g11.222.4 mol 36 gmol 1； 解法三： M 28 gmol 150% 44 gmol 150% 36 gmol 1； 故平均摩尔质量为 36 gmol 1。 3 (2017 长沙市第一中学高三检测 )
9、1 个某种氯原子的质量是 a g,1个 12C原子的质量是 b g，用 NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是 ( ) 该氯原子的相对原子质量为 12a/b m g该氯原子的物质的量为 m/(aNA) mol 该氯原【 精品教育资源文库 】 子的摩尔质量是 aNA g a g该氯原子所含的电子数为 17 mol A B C D 答案 C 解析 该原子的相对原子质量为一个氯原子的质量与一个 12C质量的 112的比值，即 ab12 12ab ，正确； 阿伏加德罗常数个氯原子的质量，即为 1 mol 该氯原子的质量，因而该氯原子摩尔质量为 aNA gmol 1， n(Cl) maNAmo
10、l，正确， 错误； 电子数应为 17，错误。 4设 NA为阿伏加德罗常数，如果 a g 某气态双原子分子的分子数为 p， 则 b g 该气体在标准状况下的体积 V(L)是 ( ) A.22.4apbNAB.22.4abpNAC.22.4NAba D.22.4pbaNA答案 D 解析 解法一 公式法： a g双原子分子的物质的量 pNAmol， 双原子分子的摩尔质量 a gpNA mol aNAp gmol 1， 所以 b g气体在标准状况下的体积为 b gaNAp gmol 122.4 Lmol 1 22.4pbaNAL。 解法二 比例法： 同种气体其分子数与质量成正比，设 b g气体的分子数
11、为 N a g p b g N 则： N bpa，双原子分子的物质的量为 pbaNA，所以 b g该气体在标准状况下的体积为 22.4pbaNAL。 题组二 阿伏加德罗定律及应用 5 (2018 合肥模拟 )在两个密闭容器中，分别充有质量相等的甲、乙两种气体，它们 的温度和密度均相同。根据甲、乙的摩尔质量 (M)的关系判断，下列说法中正确的是 ( ) A若 M(甲 ) M(乙 )，则分子数：甲乙 【 精品教育资源文库 】 B若 M(甲 )M(乙 )，则气体摩尔体积：甲乙 C若 M(甲 ) M(乙 )，则气体的压强：甲 乙 D若 M(甲 )M(乙 )，则气体的体积：甲乙 答案 C 解析 等质量
12、的气体，其摩尔质量与物质的量 (或分子数 )成反比，若 M(甲 ) M(乙 )，则分子数：甲 乙， A项错误；若 M(甲 )M(乙 )，则物质的量：甲乙，又气体体积相等，故气体摩尔体积：甲 乙， B项错误；同温同体积同质量的气体或 混合气体，压强与摩尔质量成反比，C项正确；由质量和密度相等可知气体体积相等， D项错误。 6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 131314 B密度之比为 141413 C质量之比为 111 D原子数之比为 111 答案 B 解析 A 项，三种气体分子的质子数均为 14，质子数相等的 CO、 N2、
13、 C2H2三种气体，物质的量相等，等温等压下，气体的体积与其物质的量成正比，所以三者体积之比为 111 ，错误； B项， CO、 N2、 C2H2摩尔质量分别为 28 gmol 1、 28 gmol 1、 26 gmol 1，等温等压下，气体摩尔体积相同，根据 nMnVm MVm知，密度与摩尔质量成正比，则密度之比为282826 141413 ，正确； C项，三种气体分子的物质的量相等， CO、 N2、 C2H2摩尔质量分别为 28 gmol 1、 28 gmol 1、 26 gmol 1，根据 m nM知：质量之比与摩尔质量成正比为 282826 141413 ，错误； D项， 1分子 CO
14、、 N2、 C2H2分别 含原子数为 2、 2、 4，所以三种气体原子数之比为 112 ，错误。 7在某温度时，一定量的元素 A的氢化物 AH3在一定体积密闭容器中可完全分解成两种气态单质，此时密闭容器中气体分子总的物质的量增加了 75%。则 A单质的一个分子中有 _个 A原子， AH3分解反应的化学方程式为 _。 答案 4 4AH3 =一定温度 A4 6H2 求气体的摩尔质量 M的常用方法 (1)根据物质的质量 (m)和物质的量 (n)： M m/n。 (2)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 m/N。 (3)根据标准状况下气体的密度 ： M
15、 22.4(gmol 1)。 (4)根据气体的相对密度 (D 1/ 2)： M1/M2 D。 (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 )。 【 精品教育资源文库 】 微专题 气体体积的测定 气体体积的测定既可通过测量气体排出的液体体积来确定 (二者体积值相等 )，也可直接测量收集 的气体体积。 测量气体体积的常用方法： (1)直接测量法。如图 A、 B、 C、 D、 E均是直接测量气体体积的装置。 测量前， A装置可先通过调整左右两管的高度使左管 (有刻度 )充满液
