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专题 02 化学计量与化学计算
1.(2022·浙江卷) 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A. 中含有 个阳离子
B. 乙烷和丙烯的混合气体中所含碳氢键数为
C. 含有中子数为
D. 和 于密闭容器中充分反应后, 分子总数为
【答案】C
【解析】A. 由钠离子和硫酸氢根离子构成,其中的阳离子只有钠离子, 的物质的量
为0.1mol,因此,其中只含有 个阳离子,A说法不正确;
B.没有指明气体的温度和压强,无法确定 乙烷和丙烯的混合气体的物质的量是多少,因此,无法确
定其中所含碳氢键的数目,B说法不正确;
C. 分子中有6个中子, 的物质的量为0.5mol,因此, 含有的中子数为 ,C说法正
确;
D. 和 发生反应生成 ,该反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,因此, 和
于密闭容器中充分反应后, 分子总数小于 ,D说法不正确。
综上所述,本题选C。
2.(2022·广东卷)我国科学家进行了如图所示的碳循环研究。下列说法正确的是A.淀粉是多糖,在一定条件下能水解成葡萄糖
B.葡萄糖与果糖互为同分异构体,都属于烃类
C. 中含有 个电子
D. 被还原生成
【答案】A
【解析】A.淀粉是由葡萄糖分子聚合而成的多糖,在一定条件下水解可得到葡萄糖,故A正确;
B.葡萄糖与果糖的分子式均为C H O,结构不同,二者互为同分异构体,但含有O元素,不是烃类,属
6 12 6
于烃的衍生物,故B错误;
C.一个CO分子含有14个电子,则1molCO中含有14×6.02×1023=8.428×1024个电子,故C错误;
D.未指明气体处于标况下,不能用标况下的气体摩尔体积计算其物质的量,故D错误;
答案选A。
3.(2022·浙江卷)联合生产是化学综合利用资源的有效方法。煅烧石灰石反应:
,石灰石分解需要的能量由焦炭燃烧提供。将石灰石与焦
炭按一定比例混合于石灰窑中,连续鼓入空气,使焦炭完全燃烧生成 ,其热量有效利用率为50%。石
灰窑中产生的富含 的窑气通入氨的氯化钠饱和溶液中,40%的 最终转化为纯碱。已知:焦炭的热
值为 (假设焦炭不含杂质)。请回答:
(1)每完全分解 石灰石(含 ,杂质不参与反应),需要投料_______kg焦炭。
(2)每生产106kg纯碱,同时可获得_______ (列式计算)。
【答案】(1)10.8(2)70
【解析】(1)完全分解 石灰石(含 ,杂质不参与反应),需要吸收的热量是
=162000kJ,已知:焦炭的热值为 (假设焦炭不含杂质),其热量有效利
用率为50%,所以需要投料焦炭的质量是 =10800g=10.8kg。
(2)根据(1)中计算可知消耗焦炭的物质的量是 =900mol,参加反应的碳酸钙的物质的量是
900mol,这说明参加反应的碳酸钙和焦炭的物质的量之比为1:1,所以根据原子守恒可知生成氧化钙的质
量是 =70kg。
4.(2021·广东)设 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 含有 键的数目为
B. 的盐酸含有阴离子总数为
C. 与 混合后的分子数目为
D. 与足量 反应生成的 分子数目为
【答案】A
【解析】A.1个 分子中含有3个 键,微粒个数与物质的量成正比,故 含有
3mol 键, 键的数目为 ,A正确;
B.盐酸为氯化氢的水溶液,氯化氢会全部电离出阴离子Cl-,水会部分电离出阴离子OH-,水的质量及电
离程度未知,故无法计算 的盐酸含有阴离子总数,B错误;C.未提到具体的温度、压强(如标况下),故无法计算 与 混合后的分子数目,C错
误;
D. 为1mol,钠与足量的水反应生成氢气的关系式为: ,故1mol Na应对应生成0.5mol
H, 分子数目应为0.5 ,D错误;
2
故选A。
5.(2021·河北)N 是阿伏加德罗常数的值,下列说法错误的是
A
A.22.4L(标准状况)氟气所含的质子数为18N
A
B.1mol碘蒸气和1mol氢气在密闭容器中充分反应,生成的碘化氢分子数小于2N
A
C.电解饱和食盐水时,若阴阳两极产生气体的总质量为73g,则转移电子数为N
A
D.1L1mol•L-1溴化铵水溶液中NH 与H+离子数之和大于N
A
【答案】C
【解析】A.在标准状况下 氟气的物质的量为1mol,其质子数为1mol = ,A正确;
B.碘蒸气与氢气发生的反应为: ,反应为可逆反应,有一定的限度,所以充分
反应,生成的碘化氢分子数小于 ,B正确;
C.电解饱和食盐水时电极总反应为:2NaCl+2H O 2NaOH+H ↑+Cl↑,若阴阳两极产生气体分别是氢
2 2 2
气与氯气,且物质的量之比为1:1,若气体的总质量为 ,则说明反应生成的氢气与氯气的物质的量各
自为1mol,根据关系式H 2e-可知,转移的电子数为 ,C错误;
2
D. 溴化铵水溶液存在电荷守恒,即c( )+c( )=c(Br-)+c(OH-),则物质的量也满足n(
)+n( )=n(Br-)+n(OH-),因为n(Br-)= ,所以该溶液中 与 离子数之和大于 ,D正确;故选C。
6.(2021·湖南) 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 含有的中子数为
B. 溶液中含有的 数为
C. 与 在密闭容器中充分反应后的分子数为
D. 和 (均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为
【答案】D
【解析】A. 的物质的量为 =0.9mol,1个 含0+(18-8)=10个中子,则
含有的中子数为 ,A错误;
B.未给溶液体积,无法计算,B错误;
C.存在2NO+O =2NO,2NO NO,因此 与 在密闭容器中充分反应后的分子数小于
2 2 2 2 4
,C错误;
D.甲烷和氯气在光照下发生取代,1mol氯气可取代1molH,同时产生1molHCl分子,标准状况下
的物质的量为0.5mol, 的物质的量为1mol,0.5molCH 含4molH,最多可消耗
4
4molCl ,因此CH 过量,根据1mol氯气可取代1molH,同时产生1molHCl分子可知1molCl 完全反应可得
2 4 2
1moHCl,根据C守恒,反应后含C物质的物质的量=甲烷的物质的量=0.5mol,因此 和
(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为 ,D正确;
选D。
7.(2021·浙江)设 为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是A.标准状况下, 中含有中子数为
B. (分子结构: )中的共价键数目为
C. 的 水溶液中含有氧原子数为
D. 三肽 (相对分子质量:189)中的肽键数目为
【答案】C
【解析】A.标准状况下, 的物质的量为:0.05mol,一个 中含有中子数为: 个,
所以 中含有中子数为 ,A正确;
B. 的物质的量为:0.25mol,根据白磷的分子结构可知一个白磷分子里含有六条共价键,所以共价
键数目为: ,B正确;
C. 的 水溶液中含有溶质氢氧化钠和溶剂水,氧原子数目为二者氧原子数目的
加和,C错误;
D. 三肽 的物质的量为:0.1mol,三分子氨基酸脱水缩合形成三肽,三肽中含有两个肽
键,所以 三肽 中的肽键数目为 ,D正确;答案为:C。
8.(2021·浙江)设N 为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A
A.1 mol NH F晶体中含有的共价键数目为3N
4 A
B.CH 和C H 混合气体2.24L(标准状况)完全燃烧,则消耗O 分子数目为0.25N
4 2 4 2 A
C.向100mL 0.10mol·L-1FeCl 溶液中加入足量Cu粉充分反应,转移电子数目为0.01N
3 A
D.0.1 mol CH COOH与足量CHCHOH充分反应生成的CHCOOCH CH 分子数目为0.1N
3 3 2 3 2 3 A
【答案】C
【解析】A.NH F结构中只有铵根中含有4个共价键,则l mol NH F晶体中含有的共价键数目为4N ,A
4 4 A
错误;
B.CH 和C H 混合气体2.24L(标准状况)的物质的量是0.1mol,由于1mol CH 和C H 分别完全燃烧消耗
4 2 4 4 2 4氧气的物质的量分别是2mol、3mol,则0.1mol混合气体完全燃烧消耗氧气的分子数目应该介于0.2N 和
A
0.3N 之间,B错误;
A
C.l00 mL0.10 mol/L FeCl 溶液中铁离子的物质的量是0.01mol,加入足量Cu粉充分反应,铁离子被还原
3
为亚铁离子,则转移电子数目为0.01N ,C正确;
A
D.乙酸和乙醇的酯化反应是可逆反应,则0.1 mol CH COOH与足量CHCHOH充分反应生成的
3 3 2
CHCOOCH CH 分子数目小于0.1N ,D错误;答案选C。
3 2 3 A
9.(2021福建) 设 为阿伏加德罗常数的值.下列说法正确的是
A. 所含极性共价键的数目为
B. 晶体中阴、阳离子总数为
C. 与足量 反应生成 的分子数为
D. 电解熔融 制 ,电路中通过的电子数为
【答案】B
【解析】
A.没有标明气体的存在状态, 的物质的量不一定为0.5mol,故A错误;
B.硫酸氢钠晶体中存在钠离子和硫酸氢根离子,硫酸氢钠的摩尔质量为120g/mol,所以12g硫酸氢钠晶
体的物质的量为0.1mol,阴、阳离子总数为 ,故B正确;
C.甲烷与足量氯气反应生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳和氯化氢,因此 与
足量 反应生成 的分子数小于 ,故C错误;
的
D.电解熔融 氯化镁生成金属镁,镁由+2价降低到0价,因此1mol氯化镁完全电解生成金属镁,转移
2mol电子,电解熔融 制 (物质的量为0.1mol),电路中通过的电子数为 ,故D错
误;
故选B。10.(2021海南) 代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A. 中含有的电子数为1.3
B. 中含有的共价键的数目为0.1
C. 肼 含有的孤电子对数为0.2
D. ,生成 乙烷时断裂的共价键总数为
【答案】C
【解析】
A.1个 的电子数为10,故 中含有的电子数为1.0 ,故A错误;
B. 的电子式为 ,含有1个共价键, 的物质的量为
=0.05mol,故 中含有的共价键的数目为0.05 ,故B错误;
C.肼 中每个N原子上各有1个孤电子对,故 肼 含有的孤电子对数为
0.2 ,故C正确;
D.发生 反应时,C=C中的一个键和H-H键都断裂,故生成 乙烷时断
裂的共价键总数为2 ,故D错误;
故选C。
11.(2021湖北) N 为阿伏加德罗常数的值。下列说法错误的是
A
A. 23gCHCHOH中sp3杂化的原子数为N
3 2 A
B. 0.5molXeF 中氙的价层电子对数为3N
4 A
C. 1mol[Cu(H O) ]2+中配位键的个数为4N
2 4 A
D. 标准状况下,11.2LCO和H 的混合气体中分子数为0.5N
2 A
【答案】A【解析】
A. 中C和O均为 杂化,23g乙醇为0.5mol, 杂化的原子数为 ,选项A错误;
B. 中氙的孤电子对数为 ,价层电子对数为 ,则 中氙的价层电子
对数为 ,选项B正确;
C.1个 中含有4个配位键,1mol 含配位键的个数为 ,选项C正确;
D.标准状况下。11.2LCO和 的混合气体为0.5mol,分子数为 ,选项D正确。
答案选A。
12.(2021天津)设N 为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A
A. 1mol/LHCl溶液中,HCl分子的数目为N
A
B. 22.4L氢气中,H 分子的数目为N
2 A
C. 180g葡萄糖中,C原子的数目为6N
A
D. 1molN 中,σ键的数目为3N
2 A
【答案】C
【解析】
A.体积未知,HCl分子的数目不能计算,故A错误;
B.没有标准状态,不能计算H 分子的数目,故B错误;
2
C.葡萄糖的分子式为C H O,故180g葡萄糖的分子的物质的量为1mol,C原子的数目为6N ,故C正
6 12 6 A
确;
D.1molN 中有1molσ键,故σ键的数目为N ,故D错误;
2 A
故选C。
13.[2020浙江7月选考] 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A. , 完全反应转移的电
子数为B.用电解粗铜的方法精炼铜,当电路中通过的电子数为 时,阳极应有 转化为
C.常温下, 的 溶液中,水电离出的 数为
D. 浓度为 的 溶液中,阴离子数为
【答案】A
【解析】
A. Mn元素的化合价由+7价降至+2价,则4mol 完全反应转移电子物质的量为4mol×[(+7)-
(+2)]=20mol,即转移电子数为20N ,A正确;
A
B.电解精炼铜时,阳极为粗铜,阳极发生的电极反应有:比铜活泼的杂质金属失电子发生氧化反应以及
Cu失电子的氧化反应:Cu-2e-=Cu2+,当电路中通过的电子数为N 时,即电路中通过1mol电子,Cu失去
A
的电子应小于1mol,阳极反应的Cu的物质的量小于0.5mol,则阳极反应的Cu的质量小于0.5mol×64g/
mol=32g,B错误;
C.溶液的体积未知,不能求出溶液中水电离出的H+数,C错误;
D.n(NaCO)=0.100mol/L×1L=0.100mol,由于 发生水解: +H O +OH-、
2 3 2
⇌
+H O HCO+OH-,故阴离子物质的量大于0.100mol,阴离子数大于0.100N ,D错误;答案选A。
2 2 3 A
⇌
14.(2020·浙江卷) 溶液与 锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温
度为 ,反应后最高温度为 。
已知:反应前后,溶液的比热容均近似为 、溶液的密度均近似为 ,忽略溶液
体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算:
(1)反应放出的热量 _____J。
(2)反应 的 ______ (列式计算)。
【答案】(1). (2).
【解析】(1)100mL 0.200mol/L CuSO 溶液与1.95g锌粉发生反应的化学方程式为:CuSO +Zn=ZnSO+Cu,忽略溶
4 4 4
液体积、质量变化可知,溶液的质量m= =1.00g/cm3×100mL(cm3)=100g,忽略金属吸收的热量可知,反
应放出的热量Q=cm =4.18 ×100g×(30.1-20.1) = 4.18×103J;
(2)上述反应中硫酸铜的物质的量n(CuSO )= 0.200mol/L×0.100L=0.020mol,锌粉的物质的量n(Zn)=
4
=0.030mol,由此可知,锌粉过量。根据题干与第(1)问可知,转化0.020mol硫酸铜所放
出的热量为4.18×103J,又因为该反应中焓变 代表反应1mol硫酸铜参加反应放出的热量,单位为kJ/
mol,则可列出计算式为: (答案符合
要求且合理即可)。
15.[2020江苏卷] 溶液与 锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为
,反应后最高温度为 。
已知:反应前后,溶液的比热容均近似为 、溶液的密度均近似为 ,忽略溶
液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算:
(1)反应放出的热量 _____J。
(2)反应 的 ______ (列式计算)。
【答案】(1) (2)
【解析】
(1)100mL 0.200mol/L CuSO 溶液与1.95g锌粉发生反应的化学方程式为:CuSO +Zn=ZnSO+Cu,忽略
4 4 4
溶液体积、质量变化可知,溶液的质量m= =1.00g/cm3×100mL(cm3)=100g,忽略金属吸收的热量可知,反应放出的热量Q=cm =4.18 ×100g×(30.1-20.1) = 4.18×103J,故答案为:4.18×103;
(2)上述反应中硫酸铜的物质的量n(CuSO )= 0.200mol/L×0.100L=0.020mol,锌粉的物质的量n(Zn)=
4
=0.030mol,由此可知,锌粉过量。根据题干与第(1)问可知,转化0.020mol硫酸铜所放出的
热量为4.18×103J,又因为该反应中焓变 代表反应1mol硫酸铜参加反应放出的热量,单位为kJ/mol,则
可列出计算式为: ,故答案为:
(答案符合要求且合理即可)。
【点睛】
该题的难点是第(2)问,要求学生对反应焓变有充分的理解,抓住锌粉过量这个条件是解题的突破口,
题目计算量虽不大,但要求学生有较好的思维与辨析能力。