第1讲物质的量气体摩尔体积

济宁高新区高级中学高三化学备课组2015复习材料1第1讲物质的量气体摩尔体积考纲解读1．了解物质的量的单位——摩尔、摩尔质量、气体摩尔体积的含义。2．了解阿伏加德罗常数的含义。3．了解阿伏加德罗定律及其推论。4．能根据物质的量与微粒(原子、分子、离子等)数目，气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。考向分析1．高考考查主要从概念的内涵、物质在标准状况下的状态、溶液的体积及在溶液中的存在状态等方面设问，今后对这部分知识的考查不会有大的变化，备考复习从掌握知识内涵、外延，能正确判断正误方面着手。2．本讲内容主要以阿伏加德罗常数应用的形式综合考查。考点图析基础知识梳理一、物质的量及其单位物理量(符号)定义常用单位换算公式注意事项物质的量(__)用来表示含有一定数目粒子集合体的物理量摩尔(____)物质的量只用于描述微观粒子，不适用于描述宏观物质阿伏加德罗常数(____)0.012kg12C所含的碳原子数________n＝____常用6.02×1023mol－1这个近似值表示摩尔质量(____)单位物质的量的物质所具有的质量____(或____)n＝____以g/mol作单位时，数值上等于该粒子的相对原子质量或相对分子质量，但二者含义不一样[思考1]1mol氧这种说法正确吗？如何表示1mol氧原子、1mol氧分子、1mol氧离子？济宁高新区高级中学高三化学备课组2015复习材料济宁高新区高级中学高三化学备课组2015复习材料2[思考2]摩尔质量与相对分子(或原子)质量相同吗？二、气体摩尔体积1．决定物质体积大小的因素物质的体积决定于→粒子→粒子之间的→粒子的(1)同物质的量的固体或液体的体积取决于粒子的________。(2)同物质的量的气体的体积取决于________________。2．气体摩尔体积(1)概念：一定__________下，单位物质的量的气体所占的体积。(2)符号：Vm，其常用单位为________或________。(3)数值：在标准状况(指温度为_______，压强为________)下，气体摩尔体积约为________。(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________和________。(5)物质的量(n)、气体摩尔体积(Vm)和气体的体积(V)之间的关系：n＝V/Vm.3．阿伏加德罗定律在相同温度和压强下，相同体积的任何________都含有____________。[思考3]标准状况下，1mol气体的体积是22.4L，当1mol气体的体积是22.4L时，一定是标准状况吗？【自主检查】1．下列关于物质的量、摩尔质量的叙述中正确的是()A．0.012kg12C中含有约6.02×1023个碳原子B．1molH2O中含有2mol氢和1mol氧C．氢氧化钠的摩尔质量是40gD．2mol水的摩尔质量是1mol水摩尔质量的2倍2．用NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A．0.1NACH4分子所占的体积为2.24LB．在标准状况下，1molCO和N2的混合气体的体积为22.4LC．在常温常压下，0.2molCO2的体积小于4.48LD．在标准状况下，0.1molH2O的体积为2.24L3．下列说法正确的是()A．物质的量就是一定体积的物质的质量B．阿伏加德罗常数就是6.02×1023C．钠的摩尔质量等于它的相对原子质量D．在标准状况下，1mol任何气体的体积都约为22.4L济宁高新区高级中学高三化学备课组2015复习材料济宁高新区高级中学高三化学备课组2015复习材料34．若mgH2含n个H2分子，则阿伏加德罗常数的数值可以表示为()A．nmB．2nmC．nD．2n5．0.3mol的NH3和0.3molH2S所含分子数之比为______，所含的原子总数之比为________，在相同条件下，气体的体积比为________。考点突破：考点一阿伏加德罗常数的应用[例1]NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A．标准状况下，22.4L二氯甲烷的分子数约为NA个B．盛有SO2的密闭容器中含有NA个氧原子，则SO2的物质的量为0.5molC．17.6g丙烷中所含的极性共价键为4NA个D．电解精炼铜时，若阴极得到电子数为2NA个，则阳极质量减少64gE．在18g18O2中含有NA个氧原子F．标准状况下，22.4L空气含有NA个单质分子G．1molCl2参加反应转移电子数一定为2NA[方法技巧]此类题分析的基本方法思路为：明条件―→定状态―→析物质的量、物质的组成、反应原理等―→确定答案。【变式训练】1．用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是()A．常温常压下的33.6L氯气与27g铝充分反应，转移电子数为3NAB．标准状况下，22.4L己烷中共价键数目为15NAC．由CO2和O2组成的混合物中共有NA个分子，其中的氧原子数为2NAD．1L浓度为1mol·L－1的Na2CO3溶液中含有NA个CO2－32．(2011·广东，9)设NA为阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是()A．常温下，23gNO2含有NA个氧原子B．1L0.1mol·L－1氨水含有0.1NA个OH―C．常温常压下，22.4LCCl4含有NA个CCl4分子D．1molFe2＋与足量的H2O2溶液反应，转移2NA个电子【注意】在解答该类题目时，首先要认真审题，特别注意试题中一些关键性的字、词，留心有无“陷阱”。同时还要注意以下细微的知识点：1．注意条件状态(1)水在标准状况下为液态或固态；SO3在标准状况下为固态；标准状况下，碳原子数大于4的烃为液态或固态。(2)若题目给出气体的质量或物质的量，则微粒数与外界条件无关。2．明确物质结构(1)特殊物质的原子个数、电子个数，如Ne、O3等。济宁高新区高级中学高三化学备课组2015复习材料4(2)特殊物质的摩尔质量，如D2O、18O2等。(3)一些物质中的化学键数目，如SiO2、CH4、CO2等。3．氧化还原反应考查指定物质参加氧化还原反应时，常设置氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物、被氧化、被还原、电子转移(得失)数目方面的陷阱。如Na2O2与H2O的反应，Cl2与NaOH溶液的反应，电解AgNO3溶液等。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的水解平衡。如1mol·L－1的NH4Cl溶液中c(NH4+)1mol·L－1。考点二阿伏加德罗定律及其推论1．气体摩尔体积的四要素(1)状态：即气体摩尔体积是对于气态物质而言；“气态物质”可以是纯净物，也可以是混合物。(2)状况：因为一定量气体的体积是随温度、压强等外界条件的改变而改变的。因此气体摩尔体积概念中应指明某一特定状况。(3)定量：在特定条件下，气体的体积同气体的分子数目有关。(4)数值：任何状况的任何气体均存在一个气体摩尔体积，但数值不一定是22.4L·mol－1，故要确定物质的体积，必须确定物质自身所处状态和物质所含有的粒子数目。2．阿伏加德罗定律的内容在相同温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。3．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n1n2＝V1V2同温、同压下，气体的体积与物质的量成正比T、V相同p1p2＝n1n2温度、体积相同的气体，压强与物质的量成正比n、p相同V1V2＝T1T2物质的量、压强相同的气体，其体积与温度成正比n、T相同p1p2＝V2V1物质的量相等、温度相同的气体，其压强与体积成反比T、p相同ρ1ρ2＝M1M2同温、同压下，气体的密度与其相对分子质量(或是摩尔质量)成正比4.说明：①适用范围：任何气体(可以是单一气体或混合气体)；济宁高新区高级中学高三化学备课组2015复习材料5②本定律又称“四同定律”，即同温、同压、同体积、同分子数，只要有三个相同，第四个量必定相同；③上述结论均可由pV＝nRT＝mMRT导出，不需要“机械”记忆。[例2]一定条件下，将1molN2和3molH2充入一密闭容器发生反应，N2＋3H2≒2NH3，平衡后经测定N2的转化率为20%，则容器中混合气体的平均相对分子质量为________。[规律方法]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)根据标准状况下气体的密度ρ：M＝ρ×22.4(g/mol)；(3)根据气体的相对密度(D＝ρ1/ρ2)：M1/M2＝D；(4)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；(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)。【变式训练】3．下列叙述正确的是()①标准状况下，0.2mol任何物质的体积约为4.48L②若1mol气体的体积为22.4L，则它一定处于标准状况下③标准状况下，1LHCl和1LH2O的物质的量相同④标准状况下，1gH2和14gN2的体积相同⑤28gCO的体积为22.4L⑥两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⑦在同温同体积时，气体物质的物质的量越大，则压强越大⑧同温同压下，气体的密度与气体的相对分子质量成正比A．①②③④B．②③⑥⑦⑧C．⑤⑥⑦⑧D．④⑦⑧4．标准状况下，mgA气体与ngB气体分子数相等，下列说法不正确的是()A．标准状况下，同体积的气体A和气体B的质量比为m∶nB．25℃时，1kg气体A与1kg气体B的分子数之比为n∶mC．同温同压下，气体A与气体B的密度之比为m∶nD．标准状况下，等质量的A与B的体积比为m∶n考点三以物质的量为中心的计算1．以N＝n·NA＝mM·NA为中心的有关粒子的计算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、双原子分子、还是多原子分子)，或者物质所含的电子数、质子数、中子数等。2．以气体物质为中心的计算济宁高新区高级中学高三化学备课组2015复习材料6(1)若给出物质的体积，注意是否是标准状况。(2)若给出气体的质量或物质的量，则粒子数与外界条件(温度、压强)无关。(3)若给出稀有气体的粒子数，则注意稀有气体为单原子分子。[例3]设NA为阿伏加德罗常数的值，如果ag某气体双原子分子的分子数为p，则bg该气体在标准状况下的体积V(L)是()A．22.4apbNAB．22.4abpNAC．22.4abNAD．22.4pbaNA[规律方法]在做物质的量计算的题目时，首先把所给的量换算成物质的量，使所求的量也与物质的量相联系，以物质的量为桥梁进行计算，这样我们在分析时就比较直观，总之一句话见什么就化摩，求什么先求摩。【变式训练】5．下列关于物质的量的叙述中，正确的是()A．1mol食盐含有6.02×1023个分子B．Mg的摩尔质量为24C．1molH2O中含有2mol氢和1mol氧D．1molNe含有6.02×1024个电子6．下列说法正确的是()①标况下，6.02×1023个分子所占的体积约是22.4L②0.5molH2所占体积为11.2L③标况下，1molH2O的体积为22.4L④标况下，28gCO与N2的混合气体的体积约为22.4L⑤各种气体的气体摩尔体积都约为22.4L·mol－1⑥标准状况下，体积相同的气体的分子数相同A．①③⑤B．④⑥C．③④⑥D．①④⑥随堂演练1、下列叙述中正确的是()A．氢氧根离子的摩尔质量是17gB．1mol氧含有6.02×1023个微粒C．物质的量浓度相同的溶液中，所含溶质的微粒数相同D．1molH2含有2molH和2mole－2、用NA表示阿伏加德罗常数，下列说法中一定正确的是()A．1mol甲烷中的氢原子被氯原子完全取代，需要Cl2分子数为2NAB．常温常压下，7.1gCl2含有Cl2的分子数为0.1NAC．标准状况下，22.4LBr2中所含的分子数为NAD．0.1mol—OH含有的电子数目为NA济宁高新区高级中学高三化学备课组2015复