文档文本内容
第 01 讲 物质的量 气体摩尔体积
目录
考情分析
考点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
网络构建
【夯基·必备基础知识梳理】
考点一 物质的量 摩尔质量 知识点1 影响物质体积的因素
【夯基·必备基础知识梳理】 知识点2 气体摩尔体积
知识点1 物质的量、阿伏加德罗常数 知识点3 阿伏加德罗定律及其推论
知识点2 摩尔质量 【提升·必考题型归纳】
【提升·必考题型归纳】 考向1 考查气体摩尔体积
考向1 考查有关“物质的量”概念理解与辨析 考向2 考查阿伏加德罗定律及应用
考向2 物质的量、质量、微粒数之间的关系 考向3 考查气体摩尔质量计算的常用方法
真题感悟
考点要求 考题统计 考情分析
2022浙江卷第1次12题，3分 本讲为高考命题热点，题型以选择题为主，试题
阿伏加德罗
2022全国甲卷11题，6分 以物质的组成和结构、弱电解质电离、可逆反应、氧
常数
2021全国甲卷8题，6分 化还原反应为载体，综合考查基本概念、基本理论、
化学计算。可能会从考查气体摩尔体积的使用条件、
物质结构、弱电解质电离、可逆反应、氧化还原反应
阿伏加德罗 2021年山东卷6题，3分
中电子转移等相关内容命题，解题时注意题设中的陷
定律 2020年北京卷5题，3分
阱，构建好解题模型。考点一 物质的量、阿伏加德罗常数
知识点1 物质的量、阿伏加德罗常数
1.物质的量(n)
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(N )
A
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6.02×1023，单位为mol－1。公式：N ＝。
A
【易错提醒】(1)物质的量只能衡量微观粒子，必须指明具体粒子的种类或化学式，故摩尔后面应为确切的
微粒名称；如1 mol氢(不确切)和1 mol大米(宏观物质)皆为错误说法。
(2)物质的量是物理量，摩尔是物质的量的单位，不是物理量。
(3)6.02×1023是个纯数值，没有任何物理意义，而阿伏加德罗常数(N )是指1 mol任何微粒所含的粒子数，
A
它与0.012 kg12C所含的碳原子数相同，数值约为6.02×1023。
知识点2 摩尔质量
1.定义：单位物质的量的物质所具有的质量。常用的单位是 g·mol－1。公式：M＝。
2.数值：以 g·mol－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)质量。
【易错提醒】(1)摩尔质量、相对原子(或分子)质量的含义不同，不是同一个物理量。二者单位也不同，摩
尔质量的单位是g·mol－1或kg·mol－1，相对原子(或分子)质量的单位为1，当摩尔质量以g·mol－1为单位时，
二者在数值上相等。(2)对具体的物质，其摩尔质量是确定的，不随物质的量的多少而变化，也不随物质的聚集状态而变化。
考向1 考查有关“物质的量”概念理解与辨析
例1．（2022·上海青浦·一模）下列对摩尔（mol）的有关说法中错误的是
A．摩尔是一个单位而非物理量
B．摩尔既能用来计量纯净物，又能用来计量混合物
C．1mol任何气体所含气体的分子数目都相等
D．0.5mol氦约含有1.204×1024个电子
【解析】A.摩尔是物质的量的单位，正确；B.摩尔用来计量微粒的量，可以是纯净物的微粒，也可以是混
合物的微粒，正确；C.气体物质的量相等，则气体的分子数目相等，正确；D.氦为单原子分子，0.5mol氦
含有0.5molHe原子，1个He原子含有2个电子，所以0.5mol氦约含有6.02×1023个电子，错误；故选D。
【答案】D
【名师点睛】本题考查的是物质中含有的各种粒子或微观结构的问题，一般来说先计算物质基本微粒中含
有多少个需要计算的粒子或微观结构，再乘以该物质的物质的量，就可以计算出相应结果，稀有气体分子
都是单原子分子。
【变式训练】下列有关叙述正确的是（）
A．1 mol任何物质都含有6.02×1023个分子
B．硫酸的摩尔质量为98 g
C．2 mol H O是1 mol H O摩尔质量的2倍
2 2
D．摩尔是物质的量的单位
【解析】A．物质的构成粒子有分子、原子或离子,如水由 分子构成,1mol HO含有6.02×1023个分子,而
2
NaCl由离 子构成,不存在分子,1mol NaCl含有1mol Na+和1mol Cl-,故A不正确；B．摩尔质量的单位
为g/mol，故B不正确；C．对具体的物质，其摩尔质量是确定的，不随物质的量的多少而变化，也不随物
质的聚集状态而变化，故C不正确；D．摩尔是物质的量的单位，故D正确，本题选D。
【答案】D
考向2 物质的量、质量、微粒数之间的关系
例2．下列叙述正确的是( )
A．24 g镁与27 g铝含有相同的质子数
B．等质量的氧气和臭氧，电子数相同
C．1 mol重水与1 mol水中，中子数比为2∶1
D．1 mol乙烷和1 mol乙烯，化学键数目相同
【解析】A项：24 g Mg与27 g Al所含质子的物质的量分别为×12＝12 mol、×13＝13 mol，二者所含质子
的物质的量不相等，A项错误；B项：同质量的O 和O 中的O原子数相同，则电子数也相同，B项正确；
2 3
C项：1 mol D O中的中子数为10N ，1 mol H O中的中子数为8N ，比为5∶4，C项错误；D项：1 mol
2 A 2 A
C H 中含有7 mol化学键，1 mol CH ===CH 中含有5 mol化学键(4 mol C—H键，1 mol 键)，D
2 6 2 2项错误。
【答案】B
【变式训练】(1)某氯原子的质量是a g，12C原子的质量是b g，用N 表示阿伏加德罗常数的值。
A
①该氯原子的相对原子质量为________；
②该氯原子的摩尔质量是________；
③m g该氯原子的物质的量为________；
④n g该氯原子所含的电子数为________。
(2)12.4 g Na R含Na＋ 0.4 mol，则NaR的摩尔质量为________，R的相对原子质量为________。含R的质
2 2
量为1.6 g的NaR，其物质的量为________。
2
【解析】(2)据电离方程式NaR===2Na＋＋R2－，得1 mol Na R电离生成2 mol Na＋，题目中有Na＋ 0.4
2 2
mol，则有0.2 mol Na R。M(Na R)＝＝＝62 g/mol。由M(Na R)＝62，求得M(R)＝62－2×23＝16，已知
2 2 r 2 r
m(R)＝1.6 g，根据n＝，得n(R)＝0.1 mol，则n(Na R)＝0.1 mol。
2
【答案】(1)① ②aN g·mol－1
A
③ mol ④
(2)62 g/mol 16 0.1 mol
【思维建模】由已知物理量求物质所含的粒子数目的思维模型
(记住特殊物质中1 mol物质所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目，如Ne、DO、18O、
2 2
—OH、OH－等)
考点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
知识点1 影响物质体积大小的因素
①粒子的大小(物质的本性)；②粒子间距的大小(由温度与压强共同决定)；③粒子的数目(物质的量的大小)。
知识点2 气体摩尔体积
(1)含义：单位物质的量的气体所占的体积，符号为V ，标准状况下，V 约为 22.4_L·mo l － 1。
m m
(2)常用单位：L/mol(或L·mol－1)。
(3)数值：在标准状况下(指温度为0℃，压强为101 kPa)约为22.4 L·mol－1。
(4)基本关系式：n＝＝＝
(5)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。
(6)适用对象：单一气体或互不反应的混合气体
【特别提醒】气体摩尔体积(22.4 L·mol－1)应用的“五大误区”
(1)使用“条件”是标准状况，即0 ℃、101 kPa，而不是常温、常压。
(2)使用对象必须是气体物质，可以是单一气体，也可以是混合气体。标准状况下不是气体而又常在题中出
现的物质有：水、苯、SO 、HF、CCl 、己烷、CS、CHCl 、Br 、乙醇等。
3 4 2 3 2
(3)标准状况下的气体摩尔体积约为22.4 L·mol－1，其他条件下V 一般不是22.4 L·mol－1。
m(4)22.4 L气体，在标准状况下的物质的量是1 mol，在非标准状况下，可能是1 mol，也可能不是1 mol。
(5)物质的质量、物质的量一定时，所含微粒数与物质处于何种条件无关。如常温常压下32 g O 所含的原
2
子数目是2N 。注意不要形成定势思维，看到“常温常压”就排除选项。
A
知识点3 阿伏加德罗定律及其推论
(1)阿伏加德罗定律：在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体，含有相同数目的粒子(或气体的物质
的量相同)。
【名师提醒】可总结为：“三同”定“一同”，即同温、同压下，同体积的任何气体具有相同的分子数。
(2)阿伏加德罗定律的推论（以下用到的符号：ρ为密度，p为压强，n为物质的量，M为摩尔质量，m为质
量，V为体积，T为热力学温度）
条件 推论公式 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
T、p、m相
＝ 同温同压下，相同质量的任何气体的体积与它们的摩尔质量成反比
同
T、V、m相
＝ 同温同体积时，相同质量的任何气体的压强与它们的摩尔质量成反比
同
T、p、V相 同温同压下，同体积的任何气体的质量比等于它们的摩尔质量之比，
＝＝
同 也等于它们的密度之比
【方法技巧】
1、记忆方法：三正比、二反比、一连比。
2、应用阿伏加德罗定律推论时可通过pV＝nRT及n＝、ρ＝导出。
考向1 气体摩尔体积
例1．CH 与Cl 光照条件下充分反应生成一系列卤代烃，设N 为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的
4 2 A
是( )
A．标准状况下，22.4 L CHCl 含有的氯原子数为3N
3 A
B．标准状况下，22.4 L Cl 完全反应后得到的HCl分子数为2N
2 A
C．16 g CH 与足量Cl 充分反应后得到的卤代烃分子总数为N
4 2 A
D．1 mol CH 和1 mol Cl 充分反应可以得到CHCl的分子数为N
4 2 3 A
【解析】A项，标准状况下，三氯甲烷不是气态，无法使用22.4 L/mol计算物质的量，选项A错误；B项，
标准状况下，22.4 L Cl 与CH 完全反应，无论生成哪种卤代烃，每消耗1 mol Cl 生成1 mol HCl，所以得
2 4 2
到HCl分子数为N ，选项B错误；C项，根据碳原子守恒，16 g CH 为1 mol，与足量Cl 充分反应后得到
A 4 2
的卤代烃分子总数为N ，选项C正确；D项，甲烷和氯气发生多步反应，生成一氯甲烷、二氯甲烷、三氯
A
甲烷、四氯化碳和HCl，无法计算得到的CHCl的分子数，选项D错误；故选C。
3
【答案】C【变式训练】已知：①6.72 L NH (标准状况下)②1.204×1023个HS分子 ③5.6 g CH ④0.5 mol HCl，下
3 2 4
列关系正确的是( )
A．体积大小：④＞③＞②＞①
B．原子数目：③＞①＞②＞④
C．密度大小：④＞②＞③＞①
D．质量大小：④＞②＞③＞①
【解析】①标准状况下，6.72 L NH 的物质的量为＝0.3 mol；②1.204×1023个HS分子的物质的量为＝0.2
3 2
mol；③5.6 g CH 的物质的量为＝0.35 mol；④HCl物质的量为0.5 mol。由上述计算可知，物质的量④＞
4
③＞①＞②，相同条件下，体积大小为④＞③＞①＞②，A项错误；①标准状况下6.72 L NH 所含原子的
3
物质的量为0.3 mol×4＝1.2 mol，②1.204×1023个HS分子所含原子的物质的量为 0.2 mol×3＝0.6 mol，
2
③5.6 g CH 所含原子的物质的量为0.35 mol×5＝1.75 mol，④0.5 mol HCl所含原子的物质的量为0.5 mol×2
4
＝1 mol，所以原子数目③>①>④>②，B项错误；同温同压下，气体密度之比等于其相对分子质量之比，
故密度大小④>②>①>③，C项错误；①NH 的质量为17 g·mol－1×0.3 mol＝5.1 g，②HS的质量为34
3 2
g·mol－1×0.2 mol＝6.8 g，③CH 质量为5.6 g，④HCl质量为36.5 g·mol－1×0.5 mol＝18.25 g，故质量大小
4
④>②>③>①，D项正确。
【答案】D
考向2 阿伏加德罗定律及应用
例2．如图Ⅰ，将质量均为m g的O 和SO 气体分别充入两个相同体积的密闭容器甲、乙中，下列说法正
2 2
确的是( )
图Ⅰ 图Ⅱ
A．甲、乙中所含的氧原子物质的量之比为1∶2
B．两者压强(p)与温度(T)的关系如图Ⅱ所示
C．甲、乙中气体质子数之比为1∶2
D．甲、乙中气体密度比为1∶2
【解析】A．根据n＝，质量均为m g的O 和SO 物质的量之比与摩尔质量成反比，即 n(O )∶n(SO )＝
2 2 2 2
64∶32＝2∶1，甲、乙中所含的氧原子物质的量之比为2∶1，故A错误；B.由pV＝nRT，体积相等的甲和
乙，压强与温度成正比，且n(O )∶n(SO )＝2∶1即代表氧气的曲线较高，故B正确；C.n(O )∶n(SO )＝
2 2 2 2
2∶1，质子数之比为2×16∶1×32＝1∶1，故C错误；D.根据ρ＝，甲、乙容器体积相等，两个气体的质量
相等，则密度也相等，即甲、乙中气体密度比为1∶1，故D错误；故选B。
【答案】B
【变式训练】三种气体X、Y、Z的相对分子质量关系为M(X)<M(Y)＝0.5M(Z)，下列说法正确的是(
r r r
)A．原子数相等的三种气体，质量最大是Z
B．若一定条件下，三种气体体积均为2.24 L，则它们的物质的量一定均为0.1 mol
C．同温同压下，同质量的三种气体，气体密度最小的是Y
D．同温下，体积相同的两容器分别充2 g Y气体和1 g Z气体，则压强比为4∶1
【解析】因为不确定X、Y、Z三种气体分子中原子个数和组成，所以原子数相等的三种气体就不能确定
三种气体的分子数，故A错误；三种气体体积均为2.24 L，V 不一定等于22.4 L/mol，所以它们的物质的
m
量不一定均为0.1 mol，故B错误；同温同压下，同质量的三种气体，密度和相对分子质量成正比，三种气
体密度最小的是X，故C错误；同温同体积气体物质的量之比等于压强之比，Y、Z气体的压强比为
＝＝＝＝＝4∶1，故D正确。
【答案】D
【思维建模】熟练应用的2组公式
(1)n＝＝＝；
(2)＝＝(同温、同压)。
考向3 气体摩尔质量计算的常用方法
例3.按要求解答问题
(1)已知标准状况下，气体A的密度为2.857 g·L-1，则气体A的相对分子质量为_______，可能是_______气
体。
(2)标准状况下，1.92 g某气体的体积为672 mL，则此气体的相对分子质量为_______。
(3)CO和CO 的混合气体18 g，完全燃烧后测得CO 体积为11.2 L(标准状况)，则
2 2
①混合气体在标准状况下的密度是_______g·L-1。
②混合气体的平均摩尔质量是_______ g·mol-1。
【解析】(1)M＝ρ×22.4 L·mol－1≈64 g·mol－1；根据相对分子质量，推测可能是二氧化硫气体。
(2) 。
(3)CO燃烧发生反应：2CO＋O 2CO，CO的体积与生成CO 的体积相等，燃烧后CO 的总体积为
2 2 2 2
11.2 L，故18 g CO和CO 的混合气体的总体积为11.2 L，在标准状况下，18 g CO和CO 的混合气体的物
2 2
质的量为0.5 mol，设CO的物质的量为x mol，CO 的物质的量为y mol，
2
则 ，解得x＝0.25，y＝0.25。
①原混合气体的密度＝ = ≈1.61 g·L－1。
② ＝ρ·V=ρ·22.4 L·mol－1＝1.61 g·L－1×22.4 L·mol－1≈36 g·mol－1。
【答案】(1)64 (2) SO 64 (3)①1.61 ②36
2
【变式训练】（2022·上海·模拟预测）打火机里装有液态的丙烷和丁烷。下列说法错误的是
A．打开打火机开关，分子间距变大B．摩擦打火石，达到气体着火点
C． 丙烷完全燃烧需要空气约为
D．若n(丙烷)：n(丁烷) ，该混合物的摩尔质量为
【答案】C
【解析】A．打开打火机开关，压强减小，燃料气化，分子间距变大，A正确；B．摩擦打火石，使温度达
到气体着火点，引燃燃料，B正确；C．没有说明具体的温度、压强，不能判断 丙烷完全燃烧需要空
气的体积，C错误；D．若n(丙烷)：n(丁烷) ，该混合物的摩尔质量为
，D正确。故选C。
【思维建模】求气体摩尔质量M及相对分子质量的常用方法：
(1)根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M＝m/n。
(2)根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(N )：M＝N ·m/N。
A A
(3)根据标准状况下气体的密度ρ：M＝ρ×22.4 L·mol－1。
(4)根据气体的相对密度(D＝ρ/ρ)：M/M＝D。
1 2 1 2
(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＝M×a%＋M×b%＋
1 2
M×c%……，a%、b%、c%……指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
3
1．（2020·北京·高考真题）下列说法正确的是
A．同温同压下，O 和CO 的密度相同
2 2
B．质量相同的HO和DO(重水)所含的原子数相同
2 2
C．物质的量相同的CHCHOH和CHOCH 所含共价键数相同
3 2 3 3
D．室温下，pH相同的盐酸和硫酸中，溶质的物质的量浓度相同
【答案】C
【解析】A．同温同压下，O 和CO 的体积相同时，其质量之比为32：44，则密度之比为32：44，不相同，
2 2
A说法错误；B．质量相同的HO和DO(重水)的物质的量之比为20：18，分子中均含有3个原子，则所含
2 2
的原子数之比为20：18，不相同，B说法错误；C．每个CHCHOH和CHOCH 中含共价键数均为8条，
3 2 3 3
则物质的量相同的CHCHOH和CHOCH 所含共价键数相同，C说法正确；D．室温下，pH相同的盐酸
3 2 3 3
和硫酸中，氢离子的浓度相等，硫酸能电离出2个氢离子，而盐酸只能电离出一个，故pH相同的盐酸和
硫酸的物质的量浓度不相同，D说法错误；答案为C。
2．（2021·山东·统考高考真题）X、Y均为短周期金属元素，同温同压下，0.1molX的单质与足量稀盐酸
反应，生成H 体积为VL；0.1molY的单质与足量稀硫酸反应，生成H 体积为VL。下列说法错误的是
2 1 2 2
A．X、Y生成H 的物质的量之比一定为
2
B．X、Y消耗酸的物质的量之比一定为C．产物中X、Y化合价之比一定为
D．由 一定能确定产物中X、Y的化合价
【答案】D
【分析】设与1mol X反应消耗HCl的物质的量为amol，与1mol Y反应消耗HSO 的物质的量为bmol，根
2 4
据转移电子守恒以及H原子守恒可知 、 。
【解析】A．同温同压下，气体体积之比等于其物质的量之比，因此X、Y生成H 的物质的量之比一定为
2
，故A正确；B． X、Y反应过程中消耗酸的物质的量之比为 ，因 ，因此 ，故B
正确；C．产物中X、Y化合价之比为 ，由B项可知 ，故C正确；D．因短周期金属单质与盐酸
或稀硫酸反应时，生成的盐中金属元素化合价有+1、+2、+3三种情况，因此存在a=1，2，3，b=0.5，1的
多种情况，由 可知，当a=1，b=0.5时， =1，当a=2，b=1时， =1，两种情况下X、Y的化合
价不同，因此根据 可能无法确定X、Y的化合价，故D错误；综上所述，错误的D项，故答案为D。
3．（2021·天津·统考高考真题）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
2
目，故B错误；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
6 12 6
为6N ，故C正确；D．1molN 中有1molσ键，故σ键的数目为N ，故D错误；故选C。
A 2 A
4．（2022·全国·高考真题） 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．25℃， 下， 氢气中质子的数目为
B． 溶液中， 的数目为
C． 苯甲酸完全燃烧，生成 的数目为
D．电解熔融 ，阴极增重 ，外电路中通过电子的数目为
【答案】C
【解析】A．25℃、101kPa不是标准状况，不能用标况下的气体摩尔体积计算氢气的物质的量，故A错误；B．Al3+在溶液中会发生水解生成Al(OH) ，因此2.0L 1.0 mol/L的AlCl 溶液中Al3+数目小于2.0N ，故B错
3 3 A
误；C．苯甲酸燃烧的化学方程式为 ，1mol苯甲酸燃烧生成
7molCO ，则0.2mol苯甲酸完全燃烧生成1.4molCO，数目为1.4N ，故C正确；D．电解熔融CuCl 时，
2 2 A 2
阳极反应为 ，阴极反应为 ，阴极增加的重量为Cu的质量，6.4gCu的物质的量
为0.1mol，根据阴极反应可知，外电路中通过电子的物质的量为0.2mol，数目为0.2N ，故D错误；答案
A
选C。
5．（2022·浙江·统考高考真题）设N 为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A
A．在25℃时，1LpH为12的Ba(OH) 溶液中含有OH-数目为0.01N
2 A
B．1.8g重水(D O)中所含质子数为N
2 A
C．足量的浓盐酸与8.7gMnO 反应，转移电子的数目为0.4N
2 A
D．32g甲醇的分子中含有C—H键的数目为4N
A
【答案】A
【解析】A．1LpH为12的Ba(OH) 溶液中含有OH-的浓度为0.01mol/L，物质的量0.01mol/L
2
1L=0.01mol，OH-的数目为0.01N ，A正确；B．1.8g重水(D O)的物质的量为：0.09mol，所含质子数为
A 2
0.9N ，B错误；C．足量的浓盐酸与8.7gMnO(0.1mol)反应，+4价Mn转化生成Mn2+，转移电子的数目为
A 2
0.2N ，C错误；D．甲醇的结构简式为：CHOH，32g (1mol)的分子中含有C—H键的数目为3N ，D错误；
A 3 A
答案选A
