第3讲 物质的量 气体摩尔体积
考点一 物质的量、气体摩尔体积
[知识梳理]
一、物质的量 1.物质的量
物质的量是表示含有一定数目粒子的集合体的物理量，符号为n。物质的量的单位为摩尔，简称摩，符号为mol。
2.物质的量的规范表示
x mol H2SO4 ↓ ↓ ↓
数值 单位 指定微粒符号或微粒名称 3.阿伏加德罗常数
规定：以0.012kg12C中所含的碳原子数为阿伏加德罗常数，符号为NA，其数值约为N－
6.02×1023，单位为mol1。公式：NA＝。
n
4.概念间的关系
二、摩尔质量
1.概念：摩尔质量指单位物质的量的物质所具有的质量，其符号为M，单位为g·mol（或g/mol）。
2.数值：以g·mol（原子）质量。
m3.关系：摩尔质量与物质的量、物质的质量之间的关系为n＝。
M三、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）；
－1
－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
（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22.4L/mol。 VmN3.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，它取决于气体所处的温度和压强。 四、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
（1）对于同一种气体，当压强相同时，密度与温度成反比。,（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其推论要熟记相关化学计量的定义式，并结合相互关系进行推导（可通过pV＝nRT及n＝\\f(m,M)、ρ＝\\f(m,V)导出）。
[自主检测]
1.判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）（2017·高考海南卷）1mol的CO和N2混合气体中含有的质子数为14NA。（ ） （2）2.0gH18（ ） 2O与D2O的混合物中所含中子数为NA。（3）23gNa与足量H2O反应完全后可生成NA个H2分子。（ ） （4）2g氦气所含的原子数目约为0.5×6.02×1023。（ ） （5）标准状况下，H2和N2的气体摩尔体积均为22.4L。（ ） （6）1mol任何物质都约含有6.02×1023个分子。（ ） （7）标准状况下，1molO2与1molSO3的体积相同。（ ）
公式 V1n1＝ V2n2p1n1＝ p2n2推论 语言叙述 同温、同压下，气体的体积与其物质的量成正比 同温、同体积下，气体的压强与其物质的量成正比 同温、同压下，气体的密度与ρ1M1＝ ρ2M2其摩尔质量（或相对分子质量）成正比 （8）标准状况下，1mol气体的体积约是22.4L，非标准状况下，1mol气体的体积则一定不是22.4L。（ ）
（9）标准状况下，O2和O3中氧原子的摩尔质量均为16g·mol1。（ ） （10）常温常压下，14gN2与7g乙烯（C2H4）所含原子数相同。（ ） （11）22gCO2与标准状况下11.2LHCl所含的分子数相同。（ ）
答案：（1）√ （2）√ （3）× （4）√ （5）× （6）× （7）× （8）× （9）√ （10）× （11）√
2.填空题。
（1）含6.02×1023个中子的73Li的质量是 g。
（2）4gD2和20g18O2的单质化合时最多能生成 gD182O。
（3）若12.4gNa2X中含有0.4mol钠离子，则Na2X的摩尔质量是 ，X的相对原子质量是 。
N
解析：（1）根据n＝计算中子的物质的量，73Li的中子数为7－3＝4，进而计算Li的NA
物质的量，再根据m＝nM计算其质量。
18（2）根据不足量的物质计算生成D182O的质量；O2过量。
－
（3）1molNa2X中含有2mol钠离子，0.2molNa2X中含有0.4mol钠离子，则Na2X的摩12.4g－
尔质量为M（Na2X）＝＝62g·mol1；X的相对原子质量为62－2×23＝16。
0.2mol
答案：（1）1.75 （2）22 （3）62g·mol1 16
（1）物质的量只能衡量微观粒子，使用时必须指明具体粒子的种类或化学式。 （2）摩尔质量与相对原子（分子）质量是两个不同的概念，当摩尔质量以g·mol单位时，二者在数值上相等。
（3）气体摩尔体积使用的对象是气体；标准状况是0℃、1.01×105Pa，不是常温、常压。
（4）标准状况下，气体摩尔体积约为22.4L·mol1，非标准状况下，气体摩尔体积不一定是22.4L·mol1。
演练一 宏观物理量（质量、体积）与微观粒子数的换算
1.已知标准状况下：①6.72LNH3；②1.204×1023个H2S分子；③5.6gCH4；④0.5molHCl。下列关系正确的是（ ）
A.体积大小：④>③>②>① B.原子数目：③>①>④>② C.密度大小：④>②>③>①
－
－
－1
－
为
D.质量大小：④>③>②>①
6.72L
解析：选B。①标准状况下，6.72LNH3的物质的量为②1.204×1023－1＝0.3mol；
22.4L·mol1.204×10235.6g
个H2S分子的物质的量为＝0.2mol；③5.6gCH的物质的量为－－＝4
6.02×1023mol116g·mol10.35mol；④HCl物质的量为0.5mol。由上述计算可知物质的量大小为④>③>①>②，相同条件下，气体的体积之比等于物质的量之比，故体积大小为④>③>①>②，A项错误。①标准状况下6.72LNH3所含原子的物质的量为0.3mol×4＝1.2mol；②1.204×1023个H2S分子所含原子的物质的量为0.2mol×3＝0.6mol；③5.6gCH4所含原子的物质的量为0.35mol×5＝1.75mol；④0.5molHCl所含原子的物质的量为0.5mol×2＝1mol；原子数目之比等于原子的物质的量之比，故原子数目为③>①>④>②，B项正确。同温同压下，气体密度之比等于其相对分子质量之比，①NH3的相对分子质量为17；②H2S的相对分子质量为34；③CH4的相对分子质量为16；④HCl的相对分子质量为36.5；故密度大小为④>②>①>③，C项错误。①NH3的质量为17g·mol1×0.3mol＝5.1g；②H2S的质量为34g·mol1×0.2mol＝6.8g；③CH4的质量为5.6g；④HCl的质量为36.5g·mol1×0.5mol＝18.25g；故质量大小为④>②>③>①，D项错误。
2.（教材改编题）某氯原子的质量是ag，12C原子的质量是bg，用NA表示阿伏加德罗常数的值。
（1）该氯原子的相对原子质量为 ； （2）mg该氯原子的物质的量为 ； （3）该氯原子的摩尔质量是 ； （4）ng该氯原子所含的电子数为 。 12am－
答案：（1） （2）mol （3）aNAg·mol1
baNA17n
（4）（答案合理即可）
a
3.18gCO和CO2的混合气体，完全燃烧后测得CO2体积为11.2L（标准状况）。 （1）原混合气体中CO的质量是 g。
（2）原混合气体中CO2在标准状况下的体积是 L。 （3）原混合气体在标准状况下的密度是 g·L1。 （4）原混合气体的平均摩尔质量是 g·mol1。
解析：由CO燃烧发生反应2CO＋O2=====2CO2可知，CO的体积与生成CO2的体积相等，又因为燃烧后CO2的总体积为11.2L，故18gCO和CO2的混合气体的总体积为11.2L，即标准状况下，18gCO和CO2的混合气体的物质的量为0.5mol。设CO的物质的量为xmol，
点燃
－
－
－
－
－
??28x＋44y＝18
CO2的物质的量为ymol，则?，解得x＝0.25，y＝0.25。
?x＋y＝0.5?
（1）原混合气体中CO的质量为28g·mol1×0.25mol＝7g。
（2）原混合气体中CO2在标准状况下的体积为0.25mol×22.4L·mol1＝5.6L。 18g－
（3）原混合气体在标准状况下的密度为≈1.61g·L1。
11.2L（4）解法一：M＝ρ·22.4L·mol1＝解法二：M＝
18g－
＝36g·mol1；
11.2
mol22.4
－
－
－
－
－
－
18g－－
×22.4L·mol1＝36g·mol1； 11.2L
解法三：M＝28g·mol1×50%＋44g·mol1×50%＝36g·mol1； 故混合气体的平均摩尔质量为36g·mol1。 答案：（1）7 （2）5.6 （3）1.61 （4）36
以物质的量（n）为核心的计算的思维模板
－
注：Vm与温度、压强有关，标准状况下Vm＝22.4L·mol1。 演练二 阿伏加德罗定律及其应用
4.一定温度和压强下，30L某种气态纯净物中含有6.02×1023个分子，这些分子由1.204×1024个原子组成，下列有关说法不正确的是（ ）
A.该温度和压强可能是标准状况
B.标准状况下该纯净物若为气态，其体积约是22.4L C.每个该气体分子含有2个原子
D.若O2在该条件下为气态，则1molO2在该条件下的体积也为30L
解析：选A。标准状况下该物质若为气态物质，则其体积约为22.4L，故该温度和压强不可能是标准状况，A项错误，B项正确；由分子数和原子数的关系可知，该分子为双原子分子，C项正确；根据题意，在此温度和压强条件下，Vm＝30L·mol1，D项正确。
5.（2024·保定高三模拟）取五个相同的气球，同温同压下，分别充入CO和以下四种混合气体，吹出体积相等的状态，如图所示。A、B、C、D四个气球内，与CO所含原子数一定相等的是（ ）
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2024届高考化学一轮复习学案：物质的量 气体摩尔体积
