第3讲 物质的量 气体摩尔体积
考纲要求
1.了解物质的量(n)及其单位摩尔(mol)、摩
尔质量(M)、气体摩尔体积(Vm)、物质的量浓度(c)、阿伏加德罗常数(NA)的含义。2.能根据微粒(原子、分子、离子等)数目、物质的量、气体体积(标准状况下)之间的相互关系进行有关计算。
考点一 物质的量、气体摩尔体积
1．物质的量 (1)物质的量(n)
物质的量是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)
0．012 kg 12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数，其数值约为×1023，单位为mol1。公式：NNA＝。
n2．摩尔质量
m－
(1)摩尔质量是单位物质的量的物质所具有的质量。常用的单位是 g·mol1。公式：M＝。
n(2)数值：以 g·mol质量。
3．气体摩尔体积
(1)影响物质体积大小的因素
①微粒的大小(物质的本性)；②微粒间距的大小(由温度与压强共同决定)；③微粒的数目(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 ·mol1。 VmN(3)基本关系式：n＝＝＝ VmMNA
(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：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 相同 条件 T、p 相同 T、V 相同 T、p 相同 结论公式 n1V1＝ n2V2p1n1＝ p2n2ρ1M1＝ ρ2M2语言叙述 －
－1
－
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)
同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比 温度、体积相同的气体，其压强与其物质的量成正比 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 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、气体摩尔体积概念的理解 (1)2 g氦气所含的原子数目约为××1023( ) (2)1 mol任何物质都含有×1023个分子( )
(3)在标准状况下，1 mol O2 与1 mol SO3的体积相同( )
(4)在标准状况下，1 mol气体的体积约是 L，在非标准状况下，1 mol气体的体积则一定不是 L( )
(5)标准状况下，O2和O3中氧原子的摩尔质量均为16 g·mol－1( ) (6)常温常压下，14 g N2与7 g乙烯(C2H4)所含原子数相同( ) (7)22 g CO2与标准状况下 L HCl所含的分子数相同( ) 答案 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)√ mNV
题组一 有关n＝＝＝的计算
MNAVm
1．(1)含×1023个中子的73Li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 g Na2X中含有 mol钠离子，Na2X的摩尔质量是________，X的相对原子质量是________。
7－
答案 (1) (2)22 (3)62 g·mol1 16
4
N
解析 (1)根据n＝计算中子物质的量，73Li的中子数为7－3＝4，进而计算Li的物质的量，NA再根据m＝nM计算。
18(2)根据不足量的物质计算生成D182O的质量；O2过量。
(3)1 mol Na2X中含有2 mol钠离子， mol Na2X中含有 mol钠离子，则Na2X的摩尔质量为M(Na2X)＝错误!＝62 g·mol－1；X的相对原子质量＝62－46＝16。
2．CO和CO2的混合气体18 g，完全燃烧后测得CO2体积为 L(标准状况)， (1)混合气体中CO的质量是________g。
(2)混合气体中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________g·L1。 (4)混合气体的平均摩尔质量是________g·mol1。 答案 (1)7 (2) (3) (4)36
解析 CO燃烧发生反应：2CO＋O2=====2CO2，CO的体积与生成CO2的体积相等，燃烧后CO2的总体积为 L，故18 g CO和CO2的混合气体的总体积为 L，在标准状况下，18 g CO和CO2的混合气体的物质的量为 mol，设CO的物质的量为x mol，CO2的物质的量为y mol， 则错误!，解得x＝，y＝。
点燃
－
－
(1)混合气体中CO的质量＝28 g·mol－1× mol＝7 g。 (2)原混合气体中，CO2的体积为 mol× L·mol－1＝ L。 18 g
(3)原混合气体的密度＝≈ g·L－1。
L
(4)解法一：M＝ρ· L·mol－1＝ g·L－1× L·mol－1≈36 g·mol－1； 解法二：M＝错误!＝36 g·mol－1；
解法三：M＝28 g·mol－1×50%＋44 g·mol－1×50%＝36 g·mol－1； 故平均摩尔质量为36 g·mol－1。
3．(2017·长沙市第一中学高三检测)1个某种氯原子的质量是a g,1个12C原子的质量是b g，用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法中正确的是( )
①该氯原子的相对原子质量为12a/b ②m g该氯原子的物质的量为m/(aNA) mol ③该氯原子的摩尔质量是aNA g ④a g该氯原子所含的电子数为17 mol A．①③ B．②④ C．①② D．②③ 答案 C
解析 ①该原子的相对原子质量为一个氯原子的质量与一个
12C
质量的
1a的比值，即＝12b
12
12a
，正确；②阿伏加德罗常数个氯原子的质量，即为1 mol该氯原子的质量，因而该氯原子b
m
摩尔质量为aNA g·mol－1，n(Cl)＝ mol，正确，③错误；④电子数应为17，错误。
aNA4．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( ) 答案 D
解析 解法一 公式法： a g双原子分子的物质的量＝双原子分子的摩尔质量＝
p
mol， NA
aNA＝ g·mol－1， pp molNA
a g
所以b g气体在标准状况下的体积为
b gaNA
g·mol－1p
× L·mol－1＝错误! L。
解法二 比例法：
同种气体其分子数与质量成正比，设b g气体的分子数为N a g ～ p b g ～ N
bppb
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错误! L。
aaNA题组二 阿伏加德罗定律及应用
5．(2018·合肥模拟)在两个密闭容器中，分别充有质量相等的甲、乙两种气体，它们的温度和密度均相同。根据甲、乙的摩尔质量(M)的关系判断，下列说法中正确的是( ) A．若M(甲)＜M(乙)，则分子数：甲＜乙 B．若M(甲)>M(乙)，则气体摩尔体积：甲＜乙 C．若M(甲)＜M(乙)，则气体的压强：甲>乙 D．若M(甲)>M(乙)，则气体的体积：甲＜乙 答案 C
解析 等质量的气体，其摩尔质量与物质的量(或分子数)成反比，若M(甲)＜M(乙)，则分子数：甲>乙，A项错误；若M(甲)>M(乙)，则物质的量：甲＜乙，又气体体积相等，故气体摩尔体积：甲>乙，B项错误；同温同体积同质量的气体或混合气体，压强与摩尔质量成反比，C项正确；由质量和密度相等可知气体体积相等，D项错误。
6．等温等压下，有质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，下列叙述中正确的是( ) A．体积之比为13∶13∶14 C．质量之比为1∶1∶1 答案 B
解析 A项，三种气体分子的质子数均为14，质子数相等的CO、N2、C2H2三种气体，物质的量相等，等温等压下，气体的体积与其物质的量成正比，所以三者体积之比为1∶1∶1，错误；B项，CO、N2、C2H2摩尔质量分别为28 g·mol－1、28 g·mol－1、26 g·mol－1，等温等压下，气体摩尔体积相同，根据ρ＝
nMM
＝知，密度与摩尔质量成正比，则密度之比为nVmVm
B．密度之比为14∶14∶13 D．原子数之比为1∶1∶1
28∶28∶26＝14∶14∶13，正确；C项，三种气体分子的物质的量相等，CO、N2、C2H2摩
1-3-第一章 第3讲 物质的量 气体摩尔体积
