2022高考化学一轮复习-第1章第1讲物质的量气体摩尔体积讲义.docx
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1、第一章 化学中常用的物理量-物质的量考点一物质的量、气体摩尔体积1物质的量(1)物质的量(n)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)0012 kg 12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数,其数值约为6.021023,单位为mol1。公式:NA。2摩尔质量(1)单位物质的量的物质所具有的质量。常用的单位是 gmol1。公式:M。(2)数值:以 gmol1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粒子的大小(物质的本性);粒子间距的大小(由温度与压
2、强共同决定);粒子的数目(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 Lmol1。(3)基本关系式:n(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(1)阿伏加德罗定律:在相同的温度和压强下,相同体积的任何气体,含有相同数目的粒子(或气体的物质的量相同)。相同条件推论公式语言叙述T、p相同同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比T、V相同温度、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(2)阿伏加德罗定律的推
3、论提醒对于同一种气体,当压强相同时,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(1)1 mol任何物质都含有6.021023个分子()(2)硫酸的摩尔质量为98 g()(3)标准状况下,H2和N2的气体摩尔体积均为22.4 L()(4)在标准状况下,1 mol O2 与1 mol SO3的体积相同()(5)2 mol H2O是1 mol H2O摩尔质量的2倍()(6)摩尔是物质的量的单位()(1)含6.021023个中子的Li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,Na
4、2X的摩尔质量是 ,X的相对原子质量是 。答案(1)(2)22(3)62 gmol116解析(1)根据n计算中子物质的量,Li的中子数为734,进而计算Li的物质的量,再根据mnM计算。(2)根据不足量的物质计算生成D218O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)62 gmol1;X的相对原子质量624616。(1)物质的量只能衡量微观粒子,必须指明具体粒子的种类或化学式。(2)摩尔质量与相对原子(分子)质量是两个不同的概念,当摩尔质量以gmol1为单位时,二者在数值上相等
5、。(3)气体摩尔体积使用的对象是气体;标准状况是0 、1.01105 Pa,不是常温、常压。(4)在标准状况下,气体摩尔体积约为22.4 Lmol1,非标准状况下,气体摩尔体积一般不是22.4 Lmol1。题组一突破宏观量(质量、体积)与粒子数的换算1*已知:6.72 L NH3(标准状况下)1.2041023个H2S分子5.6 g CH40.5 mol HCl,下列关系正确的是()A体积大小:B原子数目:C密度大小:D质量大小:答案B解析标准状况下,6.72 L NH3的物质的量为0.3 mol;1.2041023个H2S分子的物质的量为0.2 mol;5.6 g CH4的物质的量为0.35
6、 mol;HCl物质的量为0.5 mol。由上述计算可知物质的量,相同条件下,气体的体积之比等于物质的量之比,所以体积大小为,A项错误;标准状况下6.72 L NH3所含原子的物质的量为0.3 mol41.2 mol,1.2041023个H2S分子所含原子的物质的量为0.2 mol30.6 mol,5.6 g CH4所含原子的物质的量为0.35 mol51.75 mol,0.5 mol HCl所含原子的物质的量为0.5 mol21 mol,原子数目之比等于所含原子的物质的量之比,所以原子数目,B项正确;同温同压下,气体密度之比等于其相对分子质量之比,NH3相对分子质量为17,H2S相对分子质量
7、为34,CH4相对分子质量为16,HCl相对分子质量为36.5,故密度大小,C项错误;NH3的质量为17 gmol10.3 mol5.1 g,H2S的质量为34 gmol10.2 mol6.8 g,CH4质量为5.6 g,HCl质量为36.5 gmol10.5 mol18.25 g,故质量大小,D项错误。2.(2020四省名校第二次大联考)设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A.1 mol C中含有的电子数为10NAB.0、101 k Pa时,22.4 L SO3中含有的氧原子数目为3NAC.25时,向1 L 0.5 mol/L的CH3COONa溶液中加入醋酸溶液至混合溶液呈中性,
8、则混合溶液中CH3COO的数目为0.5NAD.将足量的Cu与50 mL 18 mol/L的浓硫酸充分反应,转移的电子数为0.9NA答案C解析1个C中含有14个电子,1 mol C中含有的电子数为14NA,A错误。0、101 k Pa时,SO3不是气态,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,B错误。25时,混合溶液呈中性,则c(H)c(OH),再结合电荷守恒得c(Na)c(CH3COO),所以n(CH3COO)0.5 mol/L1 L0.5 mol,混合溶液中CH3COO的数目为0.5NA,C正确。足量的Cu即金属铜过量,浓硫酸反应一段时间后变成稀硫酸将不再反应,不能确定消耗多少浓硫酸,无法计算电子
9、转移的数目,D错误。3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. B. C. D.答案D解析解法一公式法:a g双原子分子的物质的量 mol,双原子分子的摩尔质量 gmol1,所以b g气体在标准状况下的体积为22.4 Lmol1 L。解法二比例法:同种气体的分子数与质量成正比,设b g气体的分子数为Na gpb gN则:N,双原子分子的物质的量为,所以b g该气体在标准状况下的体积为 L。4CO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),则(1)混合气体中CO的质量是 g。(2)混
10、合气体中CO2在标准状况下的体积是 L。(3)混合气体在标准状况下的密度是 gL1。(4)混合气体的平均摩尔质量是 gmol1。答案(1)7(2)5.6(3)1.61(4)36解析CO燃烧发生反应:2COO22CO2,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,解得x0.25,y0.25。(1)混合气体中CO的质量28 gmol10.25 mol7 g。(2)原混合气体中,C
11、O2的体积为0.25 mol22.4 Lmol15.6 L。(3)原混合气体的密度1.61 gL1。(4)解法一:22.4 Lmol11.61 gL122.4 Lmol136 gmol1;解法二:36 gmol1;解法三:28 gmol150%44 gmol150%36 gmol1;故平均摩尔质量为36 gmol1。以物质的量(n)为核心的思维模板NnmV(g)注Vm与温度、压强有关,标准状况下Vm22.4 Lmol1。题组二阿伏加德罗定律及应用5.下列叙述中正确的是()标准状况下,1 L HCl和1 L H2O的物质的量相同标准状况下,1 g H2和14 g N2的体积相同28 g CO的体
12、积为22.4 L两种物质的物质的量相同,则它们在标准状况下的体积也相同同温同体积下,气体的物质的量越大,则压强越大同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质量成正比A. B.C. D.答案B解析标准状况下,H2O不是气体,而HCl为气体,所以虽然二者体积相同,但物质的量不相同,错误;同样在中所指的物质不一定是气体,错误;标准状况下,1 g H2和14 g N2的物质的量均为0.5 mol,故体积相同,正确;28 g CO的物质的量是1 mol,但条件不确定,所以体积不一定是22.4 L,错误;同温同体积下,气体的压强与物质的量成正比,所以物质的量越大,压强越大,正确;同温同压下,气体的密度与其相
13、对分子质量成正比,正确。故选B。解析若该物质为气态物质,则其在标准状况下的体积为22.4 L,故该温度和压强不可能是标准状况,A项错误,B项正确;由分子数和原子数的关系可知该分子为双原子分子,且其物质的量为1 mol,C项正确;根据题意,在此温度和压强条件下,Vm30 Lmol1,D项正确。6*(2018哈尔滨模拟)在甲、乙两个体积不同的密闭容器中,分别充入质量相等的CO、CO2气体时,两容器的温度和压强均相同,则下列说法正确的是()A充入的CO分子数比CO2分子数少B甲容器的体积比乙容器的体积小CCO的摩尔体积比CO2的摩尔体积小D甲中CO的密度比乙中CO2的密度小答案D解析质量相等的CO和
14、CO2的物质的量之比为117,在温度和压强相同时体积之比为117,但摩尔体积相同。题组三气体相对分子质量的计算7(1)已知标准状况下,气体A的密度为2.857 gL1,则气体A的相对分子质量为 ,可能是 气体。(2)标准状况下,1.92 g某气体的体积为672 mL,则此气体的相对分子质量为 。(3)在一定条件下,m g NH4HCO3完全分解生成NH3、CO2、H2O(g),按要求填空。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)。若所得混合气体的密度折合成标准状况为 gL1,则混合气体的平均摩尔质量为 (用含的代数式表
15、示)。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(1)64SO2(2)64(3) mol6d gmol122.4 gmol117a%44b%18c%解析(1)M22.4 gmol164 gmol1。(2)M64 gmol1。(3)因为NH4HCO3(s)NH3(g)CO2(g)H2O(g)M(混)2dn(混) mol,M(NH4HCO3)2d3 gmol16d gmol1。(混)22.4 gmol1。n(NH3)n(CO2)n(H2O)a%b%c%,(混)17a%44b%18c%。求气体摩
16、尔质量M的常用方法(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n):Mm/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):MNAm/N。(3)根据标准状况下气体的密度:M22.4(gmol1)。(4)根据气体的相对密度(D1/2):M1/M2D。(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:MM1a%M2b%M3c%,a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。考点二识破阿伏加德罗常数判断的“6个”陷阱陷阱1常在气体摩尔体积的适用“对象及条件”设陷应对策略抓“两看”,突破气体与状况陷阱一看“气体”是否处在“标准状况”。二看“
17、标准状况”下,物质是否为“气体”如CCl4、CHCl3、CH2Cl2(注:CH3Cl为气体)、H2O、溴、SO3、己烷、苯、HF、NO2等在标准状况下均不为气体。专项集训1辨析易错易混(1)2.24 L CO2中含有的原子数为0.3NA()(2)常温下,11.2 L甲烷气体含有的甲烷分子数为0.5NA()(3)标准状况下,2.24 L 氨水含有NH3分子数为0.1NA()(4)标准状况下,22.4 L SO3中含有SO3分子数为NA()(5)标准状况下,22.4 L氧气、氮气和CO的混合气体中含有2NA个原子()(6)用惰性电极电解饱和食盐水,若线路中通过NA个电子,则阴极产生11.2 L气体
18、()(7)常温常压下,含NA个Cl2分子的气体体积约为22.4 L()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)陷阱2设置与计算无关的一些干扰条件应对策略题目常给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰学生的正确判断。要注意物质的质量、摩尔质量、微粒个数不受“温度、压强”外界条件的影响。专项集训2辨析易错易混(1)常温常压下,3.2 g O2所含的原子数为0.2NA()(2)标准状况下,18 g H2O所含的氧原子数目为NA()(3)室温下,1 mol CH4中含有5NA原子()(4)常温常压下,1 mol CO2与SO2的混合气体中含氧原子数为2NA()(5)常温常压下,14 g由N2与
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