化学一轮精品复习学案11物质的量 气体摩尔体积.docx
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化学一轮精品复习学案11物质的量气体摩尔体积
第一章化学计量在实验中的应用
第一节物质的量气体摩尔体积
【高考新动向】
考纲点击
1.了解物质的量的含义，并能用于进行简单的化学计算。
2.了解物质的量的单位——摩尔（mol）、摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数的含义。
3.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。
【考纲全景透析】
一、物质的量及其单位
1.基本概念
2．物质的量与粒子数、阿伏加德罗常数之间的关系n=N/NA
二、摩尔质量
1.概念：
单位物质的量的物质所具有的质量。
2.符号：
M 。
3.单位：
g·mol－1
4.物质的量、物质的质量和摩尔质量间的关系为。
三、气体摩尔体积
1.气体摩尔体积
（1）定义：
一定温度和压强下单位物质的量的气体所占的体积。
（2）符号：
Vm。
（3）单位：
L·mol－1或m3·mol－1。
（4）气体摩尔体积概念的要点
①物质的聚集状态必须是气态，不适用于固体、液体 。
②物质的量必须为1mol 。
③必须指明气体所处的外界条件，即温度、压强。
④标准状况是指温度为0℃，压强为101kPa，此情况下,气体摩尔体积为：
22.4L·mol-1。
（5）气体摩尔体积与物质的量、气体体积之间的关系为：
Vm＝V/n。
2．阿伏加德罗定律
（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（可通过pV＝nRT及n＝、ρ＝导出）
相同条件
结论
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
特别提醒
（1）阿伏加德罗定律的适用范围是气体，其适用条件是三个“同”，即在同温、同压、同体积的条件下，才有分子数相等这一结论，但所含原子数不一定相等。
（2）阿伏加德罗定律既适合于单一气体，也适合于混合气体。
四、物质的量在化学方程式计算中的应用
1.解题步骤
序号
步骤
具体内容
1
设
设原混合物各种成分的物质的量的未知数
2
式
写出有用的各个化学反应的化学方程式或离子方程式
3
标
将已设的未知数标在有关物质的化学式下边，注意反应物的各化学计量数关系
4
列
根据原混合物的质量及反应过程中的物质的量的关系，列出多元一次方程组
5
解
求解上述方程组，求得各成分的物质的量
6
验
检验答案是否符合题意或事实
2.注意事项
（1）根据化学方程式进行计算时，方程式首先要配平，再分析：
已知什么量，要求哪种物质的量，再根据方程式中的相关物质的量之比列出比例式，从而建立计算的比例关系式。
（2）化学方程式所表示的是纯净物之间的量的关系，因此不纯物质的量必须换算成纯净物的量。
已知物质的其他物理量，一般可换算成物质的量，这样计算更简便。
（3）解题格式和解题过程要规范、完整。
计算过程必须带入单位。
在比例式中，同一物质用同一单位，不同物质可以用两种不同的单位，只要注意它们成比例关系就行。
【热点难点全析】
一、阿伏加德罗常数及其应用
阿伏加德罗常数（NA）为背景选择题的六种设陷方式：
陷阱一 气体摩尔体积适用条件
22．4L·mol－1指在标准状况下（0℃101kPa）的气体摩尔体积。
若题中出现物质的体积，需考虑所给物质的状态是否为气体，条件是否为标准状况。
陷阱二 物质聚集状态
气体摩尔体积适用的对象是气体（包括混合气体）。
一些在标准状况下是液体或固体的物质，如CCl4、水、液溴、SO3、己烷、苯等常作为命题的干扰因素迷惑学生。
陷阱三 物质的微观结构
此类题型要求同学们对物质的微观构成要非常熟悉，弄清楚微粒中相关粒子数（质子数、中子数、电子数）及离子数、电荷数、化学键之间的关系。
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、CH4、CO2等特殊物质。
陷阱四 电解质溶液
此类题型要注重对弱电解质的电离和盐类水解等知识点的理解，关键是要弄清电离和水解的实质。
如NH4Cl（aq）中c（Cl－）＞c（NH）。
陷阱五 氧化还原反应的电子转移数目
较复杂的氧化还原反应中，求算电子转移的数目。
如Na2O2与H2O，Cl2与NaOH溶液反应等。
陷阱六 忽视可逆反应不能进行到底。
如2NO2N2O4，Cl2＋H2OHClO＋HCl，合成氨等。
【典例1】（2012·潍坊模拟）若NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是（）
A．常温常压下，2molCO2与足量Na2O2完全反应，转移的电子总数为2NA
B．常温常压下，34g氨气中含有10NA个电子
C．常温常压下，22.4L氦气含有的原子数为NA
D．标准状况下，22.4LNO和11.2LO2，混合后气体分子数为NA
【答案】选A。
【解析】34g氨气中含有20NA个电子，B不正确；常温常压下，22.4L气体不是1mol，C不正确；标准状况下，22.4LNO和11.2LO2反应生成NO2，NO2和N2O4存在着相互转化，混合后气体分子数小于NA，D不正确。
二、阿伏加德罗定律及其推论的应用
1.阿伏加德罗定律
同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子，即＝＝。
2.推论
【技巧】
（1）阿伏加德罗定律适用于任何气体（包括混合气体）。
（2）同温、同压、同体积、同分子数，这“四同”相互制约，只要其中“三同”成立，第“四同”也成立，即“三同”定“一同”。
（3）应用阿伏加德罗定律及推论时不宜死记硬背，要熟记相关化学计量的定义式，并结合相互关系进行推导。
【典例2】（2012·宝鸡模拟）三个容器中分别盛有H2、CH4、O2，已知三个容器中气体的温度、密度都相等，下列说法正确的是（）
A．三种气体质量相等
B．三种气体的物质的量之比为16∶2∶1
C．三种气体压强比为16∶2∶1
D．三种气体体积比为1∶8∶16
【答案】选C。
【解析】根据同温同密度的气体的压强与摩尔质量成反比，所以p（H2）∶p（CH4）∶p（O2）==16∶2∶1。
因为容器的体积不确定，根据可以判断三种气体的质量关系不确定，根据可以判断三种气体的物质的量关系也不确定。
【高考零距离】
1、（2012·福建高考·10）下列说法正确的是
A．0.5molO3与11.2LO2所含的分子数一定相等
B．25℃与60℃时，水的pH相等
C．中和等体积、等物质的量的浓度的盐酸和醋酸所消耗的n（NaOH）相等
D．2SO2（g）+O2（g）=2SO3（g）和4SO2（g）+2O2（g）=4SO3（g）的△H相等
【解题指南】解答本题时应明确如下几点：
（1）根据n＝计算物质的量时应注意：
必须是气体。
必须在标准状况下。
（2）温度对水的电离平衡及pH的影响：
越热越电离。
（3）△H与化学计量数的对应关系：
成正比。
（4）恰好中和是指酸碱恰好完全反应。
【解析】选C。
因为不知道11.2LO3是否是处于标准状况下，所以无法计算其物质的量，A选项错误；由于水的电离过程吸热，所以升高温度，水的电离平衡正向移动，c（H+）增大，pH减小，B选项错误；盐酸和醋酸都是一元酸，等体积、等物质的量浓度的这两种酸的物质的量相同，完全反应消耗的NaOH的物质的量相同，C选项正确；反应热与化学计量数成正比，化学计量数加倍，△H也加倍，D选项错误。
2、（2012·安徽高考·7）科学家最近研究出一种环保、安全的储氢方法，其原理可表示为：
NaHCO3+H2HCOONa+H2O。
下列有关说法正确的是
A．储氢、释氢过程均无能量变化B．NaHCO3、HCOONa均含有离子键和共价键
C．储氢过程中，NaHCO3被氧化D．释氢过程中，每消耗0.1molH2O放出2.24L的H2
【解题指南】根据题给化学方程式从不同角度分析：
【解析】选B。
选项
具体分析
结论
A
储氢原理属于化学变化，化学变化的过程总是伴随着能量变化。
错误
B
NaHCO3、HCOONa均属于盐类含离子键，酸根内部含共价键。
正确
C
储氢过程中NaHCO3中C元素的化合价从+4价降低到+2，被还原。
错误
D
根据化学方程式进行计算求出氢气的体积只有在标准状况下才是2.24L.
错误
3、（2012·上海高考·11）工业上将氨气和空气的混合气体通过铂一铑合金网发生氨氧化反应，若有标准状况下VL氨气完全反应，并转移n个电子，则阿伏加德罗常数（NA）可表示为
【答案】.D【解析】本题通过元素化合物知识考查考生氧化还原反应知识和计算能力。
NH3被催化氧化转化为NO，转移电子数为5，由题意可得5VL/22.4L·mol-1×NA＝n,解之得NA＝22.4n/5V，故答案为：
D。
4、（2012·新课标全国卷·9）用NA表示阿伏加德罗常数的值。
下列叙述中不正确的是（）
A．分子总数为NA的NO2和CO2混合气体中含有的氧原子数为2NA
B．28g乙烯和环丁烷（C4H8）的混合气体中含有的碳原子数为2NA
C．常温常压下，92g的NO2和N2O4混合气体含有的原子数为6NA
D．常温常压下，22.4L氯气与足量镁粉充分反应，转移的电子数为2NA
【解题指南】解答本题时应从具体微粒个数的求法分析，注意标准状况气体摩尔体积应用的条件。
【解析】选D。
因为常温常压下22.4L氯气的物质的量不是1mol,而只有1mol氯气与足量镁粉充分反应转移的电子数才是2NA,由此判断D项不正确；A项NO2、CO2都是一个分子中含有两个氧原子,从而分析A项正确，因此A项与题意不符；B项,乙烯和环丁烷的最简式相同，等质量的两者含有的碳原子数相同，从而分析B项正确，因此B项与题意不符；C项,NO2、N2O4的最简式相同，等质量的两者含有的原子数相同，与状况无关，从而分析C项正确，因此C项与题意不符。
5、（2012·江苏高考·8）设NA为阿伏伽德罗常数的值。
下列说法正确的是
A.标准状况下，0.1molCl2溶于水，转移的电子数目为0.1NA
B.常温常压下，18gH2O含有的原子总数为3NA
C.标准状况下，11.2LCH3CH2OH中含有分子的数目为0.5NA
D.常温常压下，2.24LCO和CO2混合气体中含有的碳原子数目为0.1NA
【参考答案】B
【分析】本题考查阿伏加德罗常数计算中一些常见问题和注意事项。
6.（2011·江苏高考·8）设NA为阿伏加德罗常数的值。
下列叙述正确的是
A.1mol甲醇中含有C-H键的数目为4NA
B.25℃,pH=13的NaOH溶液中含有OH-的数目为0.1NA
C.标准状况下，2.24L己烷含有分子的数目为0.1NA
D.常温常压下，Na2O2与足量H2O反应,共生成0.2molO2,转移电子的数目为0.4NA
【答案】选D。
【解析】解答本题时应注意常见有机物的结构、常见氧化还原反应的原理，使用22.4L·mol-1时要注意看清条件。
A项，1个甲醇分子中含3个碳氢键，1mol甲醇中含3mol碳氢键，A项错误；B项，缺少溶液的体积，无法计算，B项错误；C项，标准状况下，己烷为液态，不能使用22.4L·mol-1进行计算，C项错误；D项,过氧化钠与水反应，每生成1个氧气分子转移2个电子，生成0.2mol氧气，转移的电子数为0.4NA，D项正确。
7.（20
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