物质的量气体摩尔体积.docx

物质的量　气体摩尔体积一、物质的量1．物质的量2．阿伏加德罗常数3．摩尔质量 1摩尔物质的质量，与物质的摩尔质量等同吗？提示　不等同1摩尔物质的质量，讲的是质量，单位是g；物质的摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量，单位是g·mol－1物质有1摩尔的质量，也可以有0.5 摩尔的质量，还可以有0.1摩尔的质量等，数值是可变的而摩尔质量对于指定的物质而言，有一个固定不变的数值二、气体摩尔体积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Vm2)常用单位：L/mol(或L·mol－1)和m3/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－14)计算公式：Vm＝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2．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都含有相同数目的分子 标准状况下，1 mol气体的体积是22.4 L，如果当1 mol气体的体积是22.4 L时，一定是标准状况吗？提示　不一定，因为影响气体体积的因素是温度、压强两个条件，非标准状况下1 mol气体的体积也可能是22.4 L。

一条规律物质的量与摩尔、阿伏加德罗常数的关系(1)物质的量是国际单位制中的七个基本物理量之一，不能理解成物质的质量或物质的数量，其单位是摩尔2)使用摩尔作单位时，应用化学式指明粒子的种类，如：1 mol H、1 mol NaCl等3)1 mol任何微粒含有的微粒数都等于阿伏加德罗常数的数值两种方法1．气体摩尔质量的求解方法2．气体摩尔体积的使用方法Vm＝22.4 L·mol－1，使用时一定注意以下几个方面：一个条件：标准状况一个对象：只限于气体，可以是单一气体，也可以是混合气体二个数据：“1摩尔”“约22.4升”我的警示在进行阿伏加德罗常数的计算时，易忽视气体之间发生的反应以及物质的状态如一氧化氮与氧气混合，迅速化合成二氧化氮(2NO＋O2===2NO2)，反应后气体的总物质的量小于NO与O2两种气体的物质的量之和；氨气与氯化氢等体积混合，恰好生成固体氯化铵，反应后气体的物质的量为0考点1 阿伏加德罗常数热点应用阿伏加德罗常数是高考的“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－1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3．物质结构：(1)考查一定物质的量的物质中含有粒子数(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与H2O，Cl2与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－)典例1】► 设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是(　　)A．16 g CH4中含有4NA个C—H键B．1 mol·L－1 NaCl溶液含有NA个Na＋C．1 mol Cu与足量稀硝酸反应产生NA个NO分子D．常温常压下，22.4 L CO2中含有NA个CO2分子审题视角　分析1 mol CH4分子含多少个C—H键；Cu与足量稀硝酸反应的化学反应方程式；注意溶液体积；使用22.4 L·mol－1的条件。

解析　1个CH4中含有4个C—H键，则16 g CH4中的C—H键数为：×4×NA＝4NA，A项正确；由于没有提供1 mol·L－1 NaCl溶液的体积，则溶液所含Na＋数目无法确定，B项错误；根据Cu与稀硝酸的反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，则反应生成的n(NO)＝n(Cu)，其分子数目为NA，C项错误；常温常压下气体的摩尔体积不为22.4 L·mol－1，因此22.4 L CO2所含分子数不是NA，D项错误答案　A(1)A项中“16 g”改为“22.4 L”，是否正确？(2)1 mol·L－1 NaCl(aq)、Na2CO3(aq)中c(Na＋)各为多少？(3)D项中，含有的CO2分子个数________NA(填“大于”或“小于”)答案　(1)不正确　(2)1 mol·L－1　2 mol·L－1　(3)小于【应用1】► NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是 (　　)A．等物质的量的N2和CO所含分子数均为NAB．1.7 g H2O2中含有的电子数为0.9NAC．1 mol Na2O2 固体中含离子总数为4NAD．标准状况下，2.24 L戊烷所含分子数为0.1NA解析　此题考查了阿伏加德罗常数知识。

阿伏加德罗常数是指1 mol任何微粒中含有的微粒数，等物质的量不一定是1 mol，A错；H2O2的相对分子质量为34，故其1.7 g的物质的量为0.05 mol，其每个分子中含有的电子为18个，则其1.7 g中含有的电子的物质的量为0.9 mol，数目为0.9NA，B对；Na2O2固体中，含有的是Na＋和O两种离子，1 mol固体中含有3 mol离子，故其中的离子总数为3NA，C错；戊烷在标准状况下为液态，故其2.24 L不是0.1 mol，D错答案　B考点2 阿伏加德罗定律的推广应用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 ＝＝，据此可以推论：(1)同温同压下，气体的体积之比等于其物质的量之比，即 ＝2)同温同体积下，气体的压强之比等于其物质的量之比，即 ＝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 ＝＝4)同温同压下，同质量的气体的体积与其摩尔质量成反比，即＝典例2】► (2012·海口模拟)在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体，当这两个容器内气体的温度和密度相等时，下列说法正确的是(　　)A．两种气体的压强相等B．O2比O3质量小C．两种气体的分子数目相等D．两种气体的氧原子数目相等解析　两容器内的气体体积、密度相同，由m＝ρV可知m(O2)＝m(O3)，根据n＝可知n(O2)>n(O3)，同温同体积时，气体的压强与气体的物质的量成正比，即 ＝，故p(O2)>p(O3)，故A、B错误；气体的分子数与气体的物质的量成正比，则N(O2)>N(O3)，故C错误；因为O2和O3都由氧原子组成，两者质量相等，则两种气体的氧原子数目相同，故D正确。

答案　D阿伏加德罗定律及其推论是进行气体计算的依据，要灵活运用，注意结合质量守恒定律和相关概念及公式进行换算，但一定要突出物质的量这一核心，它是其他物理量之间换算的桥梁，通常模式是：已知一个物理量物质的量另一个物理量应用2】► 同温同压下，x g的甲气体和y g的乙气体占有相同的体积，根据阿伏加德罗定律判断，下列叙述错误的是(　　)A．x∶y等于甲与乙的相对分子质量之比B．x∶y等于等质量的甲与乙的分子个数之比C．x∶y等于同温同压下甲与乙的密度之比D．y∶x等于同温同体积下等质量的甲与乙的压强之比解析　由阿伏加德罗定律，同温同压下，同体积的任何气体具有相同的分子数，则物质的量相等，即＝，推出：＝，故A正确；B项，甲与乙的分子个数比为1∶1，而x与y不一定相等，故不正确；C项，同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比，即为质量比，故正确；D项，等质量的甲、乙压强之比为 ＝＝＝＝，故正确答案　B考点3 以物质的量为核心的多角度计算1．公式n＝＝＝＝c·V溶液(注意各符号意义及单位)2．依据化学方程式的计算N2 ＋ 3H22NH3,物质的量之比 1 ∶ 3 ∶ 2气体体积之比 1 ∶ 3 ∶ 2物质的分子数之比 1 ∶ 3 ∶ 2物质的质量之比 28 ∶ 6 ∶ 34【典例3】► (2011·四川理综，12)25 ℃和101 kPa时，乙烷、乙炔和丙烯组成的混合烃32 mL与过量氧气混合并完全燃烧，除去水蒸气，恢复到原来的温度和压强，气体总体积缩小了72 mL，原混合烃中乙炔的体积分数为(　　)。

A．12.5% B．25%C．50% D．75%解析　乙烷、乙炔和丙烯完全燃烧的化学方程式分别为C2H6＋O22CO2＋3H2O①C2H2＋O22CO2＋H2O②C3H6＋O23CO2＋3H2O③由①②③式知，在25 ℃和101 kPa时，1 mL C2H6反应，气体会减少：mL＝2.5 mL1 mL C2H2反应，气体会减少：mL＝1.5 mL1 mL C3H6反应，气体会减少：mL＝2.5 mL设C2H6和C3H6共x mL，C2H2为y mL，可列方程组：解得x＝24，y＝8故原混合烃中乙炔的体积分数为：×100%＝25%，故B正确答案　B1．以N＝·NA为中心的有关基本粒子的计算，解答此类题应注意看清所求粒子的种类，以及物质分子的构成(是单原子分子，还是双原子分子或多原子分子)2．以气体物质为中心的计算，解答此类题应注意：(1)若题目给出物质的体积，一要看是否是标准状况若不是标准状况，则1 mol气体体积一般不等于22.4 L二要看该物质在标准状况下是不是气体，若不是气体，则无法求知其物质的量和分子数目；若是气体，则可求其物质的量和分子数目，这与是混合气体还是单一气体无关。

2)若题目给出气体的质量或物质的量，则粒子数目与外界条件无关3)若题目要求稀有气体的粒子数目，须注意它们是单原子分子应用3】► (2012·青岛模拟)由CO、H2与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(　　)A. B. C. D.解析　由反应方程式2H2＋O22H2O,2CO＋O22CO2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－1＝37.5 g·mol－1，反应后的混合气体为CO2和H2O(g)，则44 g·mol－1×n(CO2)＋18 g·mol－1×n(H2O)＝37.5 g· mol－1×[n(CO2)＋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所占的体积分数为10 mL/60 mL＝答案　A考向1 （5年9考）阿伏加德罗常数1。