第01講物質的量氣體摩爾體積

復習目標

01了解物質的量、阿伏加德羅常數、摩爾質量、氣體摩爾體積的含義并能進行簡單的計算。

02理解阿伏加德羅定律并能進行有關氣體體積、壓強與物質的量關系的判斷。

考點一物質的量摩爾質量

重點?夯基易錯

1.物質的量

(1)定義：物質的量是七大基本物理量之一，通過它可以把物質的質量、體積等宏觀量與原子、分子或

離子等微觀粒子的數量聯系起來,它表示含有一定數目微粒的集合體。

(2)符號為小單位是摩爾(mol)。

(3)使用范圍：適用于微觀粒子或微觀粒子的特定組合。

2.阿伏加德羅常數

(1)概念：1mol任何粒子所含的微粒數，符號為繩，通常用6.02X1()23mo「1表示。

N

(2)物質的量、微粒數(7V)與阿伏加德羅常數的關系為無二。

NA

【易錯】阿伏加德羅常數有單位，應寫為6.02X1023moL,不能僅寫數值6.02X1023。

3.摩爾質量

(1)概念：單位物質的量的物質所具有的質量，符號：M,單位：g-mol-'o

(2)數值：當微粒的摩爾質量以gnoL為單位時，在數值上等于該微粒的相對分子(原子)質量。

m

(3)關系：物質的量、物質的質量與摩爾質量關系為〃=二。

M

【易錯】摩爾質量、相對分子質量、質量是三個不同的物理量，具有不同的單位。如H2。的摩爾質量為

1

18gmol-,H2O的相對分子質量為18,1molH2O的質量為18go

IH易錯辨析

1.物質的量是表示微粒數目多少的物理量()

2.1mol任何物質都含有約6.02義1023個原子。()

3.H2O的摩爾質量與它的相對分子質量相等。()

4.11110150廠的質量為96830「1。()

5.4gNaOH的物質的量為0.1mol。()

【答案】LX2.X3.X4.X5,V

點撥?能力培養

1.按要求解答下列問題。

(1)已知標準狀況下，氣體A的密度為2.857g1T,則氣體A的相對分子質量為,可能是

氣體。

(2)已知16gA和20gB恰好完全反應生成0.04molC和31.76gD,則C的摩爾質量為。

(3)在一定條件下，mgNEHCCh完全分解生成NH3、CO2>H2O(g),按要求填空。

①若所得混合氣體對H2的相對密度為d,則混合氣體的物質的量為,NH4HCO3的摩爾質量為

(用含加、d的代數式表示)。

②所得混合氣體的密度折合成標準狀況為Pg[T,則混合氣體的平均摩爾質量為=

③在該條件下，所得NH3、CO2、仇0也)的體積分數分別為。％、6%、C%,則混合氣體的平均相對分子質

量為。

【答案】(1)64SO,(2)106g-mol1(3)?^mol6dg-molT②22.沏g-moL③17a%+44b%+18c%

【解析】(1)M=〃X22.464g-moL。

4.24g

(2)根據質量守恒定律，0.04molC的質量為16g+20g-31.76g=4.24g,則M(C)=-----------=106g-mol-1o

0.04mol

(3)①混合氣體對H2的相對密度為d,則混合氣體平均相對分子質量等于2d,混合氣體總質量為mg,則混

m

合氣體的物質的量為一mole

2d

由分解方程式

NH4HCO3=NH3+co2+H2O

1111

mm

NH4HCO3與生成氣體的物質的量之比為1：3,則〃(NH4HCO3)=—mol,M(NHHCO)=—gmol-1=

6d43m_

6d

「mpgL-1XKn

g-moL。②混合氣體的平均摩爾質量赫混合氣體)=一=-----------=22Apgmol'o③混合氣體的平均

Hrm

22.4L-mor'

相對分子質量等于各氣體的摩爾質量乘以各成分的體積分數之和林混合氣體)=MNH3)Xa%+

M(CO2)Xb%+M(H2O)Xc%=17a%+446%+18c%。

方法?規律總結

1.求算氣體摩爾質量的五種常用方法

(1)根據標準狀況下氣體的密度S)：M=pX22.4Lmol-1o

(2)根據氣體的相對密度、￡)=一/:一=。。

piMi

m

(3)根據物質的質量和物質的量(")：M=-。

n

m

(4)根據一定質量(加)的物質中微粒數目(N)和阿伏加德羅常數0A)：M=NN—。

N

(5)對于混合氣體，求其平均摩爾質量，上述計算式仍然成立；還可以用下式計算：河=質義.％+環

X6%+跖|Xc%+…，其中。％、6%、c%指混合物中各成分的物質的量分數(或體積分數)。

真題■明考向

1.判斷下列說法正確或錯誤(NA為阿伏加德羅常數的值):

(1)(2023?浙江?高考真題)1.7gH2C>2中含有氧原子數為02NA

(2)(2023?河北?高考真題)lmol6號元素的原子一定含有6NA個質子、6NA個中子

(3)(2023?河北?高考真題)Imol組成為CnH2n的炫一定含有NA個雙鍵

(4)(2023?廣東?高考真題)NaCl和NH4cl的混合物中含imolCT,則混合物中質子數為28NA

(5)(2022?全國?高考真題)0.20mol苯甲酸完全燃燒，生成CO?的數目為1.4NA

(6)(2022?浙江?高考真題)1.8g重水(D2O)中所含質子數為NA

(7)(2022?浙江?高考真題)32g甲醇的分子中含有C—H鍵的數目為4NA

(8)(2022?浙江?高考真題)12gNaHSC)4中含有02NA個陽離子

(9)(2022?浙江?高考真題)8gCH”含有中子數為3NA

(10)(2021,全國,IWJ考真題)32g環狀S&()分子中含有的S-S鍵數為INA

【解析】⑴1.7gH。的物質的量為由則含有氧原子數為O.INA，B不正確；

(2)6號元素為碳元素，碳定含有的質子數為6,但中子數卻不一定為6,故lmol6號元素的原子一定含

有6NA個質子、中子數不一定為6NA，C錯誤；

(3)通式C.H2n的有機物可能是單烯燒，也可能是環烷燒，為環烷煌時不含雙鍵，D錯誤;

(4)NaCl和NH4cl的混合物中含ImolCl-,則混合物為Imol,質子數為28NA，D正確；

15點燃

(5)苯甲酸燃燒的化學方程式為C6H5coOH+^O?——782+3凡0,imol苯甲酸燃燒生成7molce)2,

則0.2mol苯甲酸完全燃燒生成1.4molCC>2，數目為1.4NA，故C正確;

(6)1.8g重水(D2O)的物質的量為：0.09moL所含質子數為0.9NA，B錯誤；

(7)甲醇的結構簡式為：CH3OH,32g(Imol)的分子中含有C—H鍵的數目為3NA，D錯誤；

(8)NaHSO,由鈉離子和硫酸氫根離子構成，其中的陽離子只有鈉離子，12gNaHSC>4的物質的量為

O.lmoL因此，其中只含有01NA個陽離子，A說法不正確；

(9)CH,分子中有6個中子，8gCH4的物質的量為0.5mol,因此，8gCH,含有的中子數為3NA,C說法

正確；

(10)一個分子中含有的S-S鍵數為8個，32gs8的物質的量為8x藍moJ-moL則含

有的S-S鍵數為JX8XNA=NA，C正確；

O

考點二氣體摩爾體積阿伏加德羅定律

重點?夯基易錯

1.氣體摩爾體積

(1)定義：一定溫度和壓強下，單位物質的量的氣體所占的體積,符號為%。

(2)常用單位：L-mol-i(或L/mol)。

(3)數值：在標準狀況下(指溫度為0下，壓強為101kPa)約為22.4LmoL。

心Y.

(4)計算公式：Vm=—,—o

M

(5)影響因素：氣體摩爾體積的數值不是固定不變的，它決定于氣體所處的溫度和壓強。乙與氣

體的種類無關，溫度升高，％變大，壓強增大，%變小。

(6)適應對象：只限于氣體，單一氣體或互不反應的混合氣體。

【易錯】①注意對象。②NCMN2O4)、HF、SO3等在標準狀況下不是氣體；SiF4在標準狀況下是氣體。③

標準狀況下氣體摩爾體積約是22.4L-molT；氣體摩爾體積是22.4Lmol-1時，氣體所處的狀況不一定是

標準狀況。

2.阿伏加德羅定律

(1)同溫、同壓下，同體積的任何氣體具有相同的分子數或物質的量。

(2)阿伏加德羅定律的推論

氣體的體積之比等于分子數之比：匕：g=型：代

同溫、同壓下

氣體的摩爾質量之比等于密度之比：Mi:M產Q］：以

同溫、同體積下氣體的壓強之比等于物質的量之比：pi:0=："2

【易錯】①同溫、同壓、同體積的任何氣體的分子數相等，物質的量相等，但原子數不一定相等。

②阿伏加德羅定律適用于任何氣體（包括混合氣體）。

③同溫、同壓、同體積、同分子數，這“四同”相互制約，只要有三個量相同，第四個量必定相同,

即“三同”推“一同”，“兩同”定“比例

mpV

上述結論均可由pP=〃AT=—AT=TT導出，不需要“機械記憶”。

MM

E易錯辨析

1.某混合氣體摩爾體積為22.4L-molT,則該氣體一定處于標準狀況。（）

2.標準狀況下，11.2LSO3中含有的原子數為2治（）

3.同溫、同體積的條件下，等質量的S02和。2的壓強之比為2：1（）

4.標準狀況下，11.2LC>2和H2的混合氣體所含分子數約為3.01X1023（）

5.不同溫度下，相同體積的CO和N2密度相同，則二者含有的原子數相同。（）

【答案】l.X2.X3.X4.V5.V

點撥?能力培養

1.下列說法正確的是（）

A.32go2在標準狀況下占有的體積約為22.4L

B.22.4LN2含阿伏加德羅常數個氮分子

C.在標準狀況下，22.4L水的質量約為18g

D.228（202與11.2111。1含有相同的分子數

【解析】32go2的物質的量為1mol,在標準狀況下的體積約為22.4L,故A項正確；22.4LN2的物質

的量不一定是1mol,故B項錯誤；標準狀況下，水不是氣體，故C項錯誤；22gCC>2的物質的量是0.5

mol,11.2LHCl,沒有指明是否為標準狀況，物質的量不確定是0.5mol,D項錯誤。

2.關于同溫同壓下的兩種氣體12cl80和14用的判斷正確的是（）

A.體積相等時密度相等

B.原子數相等時具有的中子數相等

C.體積相等時具有的電子數相等

D.質量相等時具有的質子數相等

【解析】根據阿伏加德羅定律，同溫同壓下體積相等的兩種氣體物質的量相等，但因為二者摩爾質量不

相等，故質量不等，則密度不相等，A項錯誤；兩者都是雙原子分子，原子數相等，則二者物質的量相等,

中子數不等，故B項錯誤；根據阿伏加德羅定律，兩種氣體物質的量相等，由于兩種氣體分子所含電子數

相等，故C項正確：由于兩種物質的摩爾質量不等，故質量相等時二者物質的量不相等，質子數不相等，

故D項錯誤。

方法?規律總結

1.應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系。

第三步，利用“規律”：利用阿伏加德羅定律及其推論，根據條件和要求進行判斷。

2.應用氣體摩爾體積的“四大誤區”

（1）22.4L-moL的使用“條件”一般是指標準狀況（即0℃、101kPa）,而不是指常溫、常壓。

（2）使用對象必須是氣態物質，可以是單一氣體，也可以是混合氣體。標準狀況下不是氣體的而又容易

認為是氣體的物質有SO3、乙醇、水、己烷、CC。、HF等。

（3）22.4L氣體在標準狀況下的物質的量是1mol,在非標準狀況下，其物質的量可能是1mol,也可能不

是1moL

（4）如果給出的是物質的質量，則其物質的量或所含粒子數與物質所處條件無關，如常溫常壓下32go2

的原子數目是2項。注意不要形成慣性思維，看到“常溫常壓”就排除選項。

真題?明考向

1.下列敘述是否正確（名為阿伏加德羅常數的值）:

（1）（2023?全國?高考真題）標準狀況下，2.24LSO3中電子的數目為4.00%

（2）（2023?海南?高考真題）5.6g鐵粉與O.lLlmoLLT的HC1的溶液充分反應，產生的氣體分子數目為

O.INA

（3）（2023?海南?高考真題）標準狀況下，2.24LSC>2與L12L0?充分反應，生成的SO3分子數目為

（4）（2023?浙江?高考真題）標準狀況下，11.2LC12通入水中，溶液中氯離子數為0.5NA

（5）（2022?全國?高考真題）25。（2,lOlkPa下，28L氫氣中質子的數目為2.5NA

（6）（2022?浙江?高考真題）1L2L乙烷和丙烯的混合氣體中所含碳氫鍵數為3NA

（7）（2021?湖北?高考真題）標準狀況下，11.2LC0和H2的混合氣體中分子數為0.5NA

（8）（2021?浙江?高考真題）標準狀況下，中含有中子數為NA

【解析】（1）在標準狀況下，SO3狀態為固態，不能計算出2.24LSO3物質的量，故無法求出其電子數目,

B錯誤

（2）5.6g鐵粉與SlLlmoll7的HC1的溶液充分反應，產生的氫氣的分子數目為0O5NA,故B錯誤；

（3）標準狀況下，2.24LSO2與L12L0?充分反應，該反應為可逆反應，反應物不能完全轉化為生成物，

故生成的SO3分子數目無法計算，故C錯誤；

（4）標準狀況下，H.2LC12的物質的量為0.5moL通入水中后只有一部分Cb與水反應生成H+、和

HC1O,所以溶液中氯離子數小于0.5W，D不正確；

（5）25。（3、lOlkPa不是標準狀況，不能用標況下的氣體摩爾體積計算氫氣的物質的量，故A錯誤；

（6）沒有指明氣體的溫度和壓強，無法確定1L2L乙烷和丙烯的混合氣體的物質的量是多少，因此，無法

確定其中所含碳氫鍵的數目，B說法不正確；

（7）標準狀況下。11.2LCO和的混合氣體為0.5mol,分子數為。5%，選項D正確。

（8）標準狀況下，的物質的量為：0.05moL一個^0中含有中子數為：18-8=10個，所以

中含有中子數為名，A正確；26.（2021?福建?高考真題）設NA為阿伏加德羅常數的值.下列說

法正確的是

演練?提能力

1.（23-24高三上?甘肅金昌?期中）下列有關物質的量和阿伏加德羅常數的說法正確的是

A.物質的量的單位是g-mo「

B.物質的量可以表示微粒的數量

C.阿伏加德羅常數的單位是mol

D.阿伏加德羅常數的值約為6.02

【答案】B

【解析】A.物質的量的單位是mol,A錯誤；

B.物質的量是表示物質所含微粒多少的物理量，B正確；

C.阿伏加德羅常數的單位是moL,C錯誤；

D.阿伏加德羅常數的值約為6.02x1023,D錯誤；

故選B。

2.（2023高三上?全國?專題練習）下列關于摩爾質量的說法，正確的是

A.氫的摩爾質量是1gmol-1

B.ImolN,2摩爾質量是28g

C.水的摩爾質量是18g

D.NO的摩爾質量是30g加。］」

【答案】D

【解析】A.氫沒明確表示是氫原子還是氫氣分子，故A錯誤；

B.摩爾質量的單位不正確，ImolN2摩爾質量應是28g/mol,故B錯誤；

C.摩爾質量的單位不正確，水的摩爾質量是18g/mol,故C錯誤；

D.NO的摩爾質量是30g皿。1」，故D正確。

答案為：D。

3.（23-24高三上?重慶渝北?階段練習）下列說法正確的是

A.同溫同壓下的兩種氣體，只要所含微粒數目相等，則所占體積一定相等

B.質量相等，密度不相等的N2和C2H4分子數目一定相等

C.標準狀況下1L2L甲烷和氨氣混合物中氫原子數目為2NA

D.兩個體積相同的容器，若氣體物質的量相等，則兩容器的壓強一定相等

【答案】B

【解析】A.同溫同壓下，分子數相等則體積相等，而微粒包括分子、原子、質子、電子等，A錯誤；

B.沖和C2H4的摩爾質量相等，由于質量相等，所以物質的量相等，所以分子數相等，B正確；

C.標準狀況下H.2L混合氣體的物質的量為0.5moL甲烷中含有4個H原子，而氨中含有3個H原子，

所以氫原子數目不一定為2NA，C錯誤；

D.若兩個容器的溫度不同，壓強不一定相同，D錯誤；

故選B。

4.（23-24高三上?河南平頂山?階段練習）關于1.5molH2O2,下列說法正確的是

A.摩爾質量是34gB.含有3molH

C.含氧原子數目約為1.806x1023個D.含有15moi電子

【答案】B

【解析】A.摩爾質量以g/mol為單位時，數值等于相對分子質量，也。2的摩爾質量為34g皿0尸，單位有

誤，故A錯誤；

B.1.5molH2C）2含有H原子物質的量為1.5mol*2=3mol,故B正確；

C.1.5molH2C）2含有O原子物質的量為1.5molx2=3mol,數目約為N=n^NA=3mol*6.02xl023mol-

』1.806xl024,故c錯誤；

D.1個H2O2含18個電子，貝I1.5molH2C）2含電子為1.5molxl8=27mol,故D錯誤；

答案為B。

5.（23-24高三上?寧夏石嘴山?開學考試）在一個容積固定的恒溫容器中，有兩個可左右滑動的密封隔板

（如圖）。在A、B、C內分別充入等質量的X、％和Y三種氣體，當隔板靜止時，A中氣體密度比C中氣

體密度大。下列說法不正確的是

可移動無阻力隔板

A.壓強：p(X)=p(H2)=p(Y)B.氣體的體積：V(X)<V(Y)

C.摩爾質量：M(X)>M(Y)D.分子數目：N(X)>N(Y)

【答案】D

【解析】A.隔板可移動，ABC三室壓強相等，A正確；

B.ABC內氣體質量相等，A中氣體密度大于C,A的體積比C小，即V(X)<V(Y),B正確；

C.恒溫恒壓下，體積越大，氣體的分子數越多。A的體積小，A中氣體分子數小于C,AC中氣體質量相

等，所以A中氣體摩爾質量更大，即M(X)>M(Y),C正確；

D.恒溫恒壓下，體積越大，氣體的分子數越多。A的體積小，氣體分子數小，即N(X)<N(Y),D錯誤；

故選D。

6.(23-24高三上?江西?期中)阿伏加德羅常數的值為NA，下列敘述中正確的是

A.標準狀況下，2.24L水中含有O.INA個水分子

B.常溫常壓下，32gs。2含有的分子數約為3.01x1023

C.2molNaOH的摩爾質量為80g/mol

D.%的氣體摩爾體積約為22.4L/mol

【答案】B

【解析】A.標準狀況下水為液體，故不能根據氣體摩爾體積來計算其物質的量，A錯誤；

B.32gse>2的物質的量為0.5mol,故分子數N=nNA=0.5NA=3.01x1023,B正確；

C.一種物質的摩爾質量在數值上等于該物質的相對分子質量，故氫氧化鈉的摩爾質量為40g/mol,與其物

質的量無關，C錯誤；

D.氣體摩爾體積受溫度和壓強的影響，和氣體種類無關，在標況下的氣體摩爾體積為22.4L/mol,D錯誤；

故選B。

7.(2024?安徽?三模)NA為阿伏伽德羅常數，下列說法正確的是

A.標準狀況下，11.2LCH3cl中所含C-H鍵數目為L5NA

B.Imol重水比Imol水多2,個質子

C.O.lmol24Mg2+中含有的電子數為1.2NA

D.lmolCaH2和ImolCaO2晶體中所含離子數目均為3NA

【答案】A

【解析】A.CH3cl中含有3個C-H鍵，標準狀況下，H.2LCH3cl的物質的量為0.5moL所含C-H鍵數

目為L5NA，A正確；

B.重水和水的質子數相等，B錯誤：

C.Mg?+中含有10個電子，O.lmol24Mg2+中含有的電子數為NA，C錯誤；

D.CaH2中含有1個Ca2+和2個H+,ImolCaH2所含離子數目均為,CaO2中含有1個Ca?+和I個O；,

ImolCaO?晶體中所含離子數目均為2總，D錯誤;

故選Ao

8.（23-24高三上?海南?期末）在兩個密閉容器中，分別充有質量相等的甲、乙兩種氣體，它們的溫度和密

度均相同。試根據甲、乙的摩爾質量（M）的關系，判斷下列說法中正確的是

A.若M（甲）＞M（乙），則分子數：甲＞乙

B.若M（甲）＜M（乙），則氣體摩爾體積：甲＞乙

C.若M（甲）＜M（乙），則氣體的壓強：甲,乙

D.若M（甲）＞M（乙），則氣體體積：甲〈乙

【答案】C

【解析】A.根據。喘,若M（甲）＞M（乙），則n（甲）＜n0）,則氣體的分子數：甲〈乙，A錯誤;

B.根據n=立，若M（甲）＜M（乙），貝I]n（甲）＞n（乙），氣體的密度、質量相等，甲、乙兩種氣體的體積相等,

V

氣體摩爾體積Vm=一，則氣體摩爾體積：甲〈乙，B錯誤；

n

C.根據n弋，若M（甲）＜M（乙），則n（甲）＞n（乙），氣體的密度、質量相等，甲、乙兩種氣體的體積相等,

溫度相同，由PV=nRT可知，氣體的壓強：甲〉乙，C正確；

D.氣體的密度、質量相等，甲、乙兩種氣體的體積相等，D錯誤；

故選C。

9.（2024?河北滄州二模）制備S,NJS呈+2價）的化學方程式為6s2cl2+16NH3=S4N4+S8+12NH4Cl。下

列說法正確的是

A.40.5gS2cL參與反應，轉移電子的數目為0.5NA

B.25℃,lOlkPa條件下，33.6LNHj的分子數為1.5&

C.由32gs8()組成的混合物中所含共價鍵的數目為NA

D.常溫下，ILpH為5的NH4cl溶液中，由水電離出的H+數目為104NA

【答案】C

【解析】A.根據化學方程式可知，6molS2cU得到的電子數為8mol,所以40.5gS2c匕即0.3molS2c"參與

反應轉移的電子數為0.4NA，故A錯誤;

B.不是標準狀況，25。＜2、lOlkPa條件下，33.6LN&的分子數小于1.5NA,故B錯誤；

C.S$(個個？")與$6(衣￡%中每個S原子平均形成一個共價鍵，32g該混合物中所含共價鍵數目

為NA，故C正確；

D.錢根水解促進水的電離，常溫下，ILpH為5的NH4cl溶液中，由水電離出的H+數目為IO^NA，故D

錯誤；

故選C。

10.(23-24高三上?安徽?階段練習)如圖，在一個容積固定的恒溫容器中，有兩個可左右滑動的密封隔板,

在A、B、C內分別充入等質量的X、Y、Z三種氣體，當隔板靜止時，A、B、C內的氣體體積比為1：2：

3.下列說法正確的是

可移動無阻力隔板

XYZ

ABC

A.氣體壓強：3P(X)=P(Z)B.氣體物質的量：n(X)=n(Z)

C.摩爾質量：M(X)=3M(Z)D.氣體的密度：p(X)=p(Y)

【答案】C

【解析】A.當隔板靜止時，表示隔板兩側氣體的壓強相等，即