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2.3.1 摩尔与气体摩尔体积
知识点一 物质的量
【例1】（1）（2020·全国课时练习）下列关于物质的量的说法错误的是（ ）
A．就是物质的质量 B．单位为摩尔
C．研究对象为微观粒子 D．符号为n
（2）（2020·三门峡市第一高级中学月考）下列关于物质的量的叙述中，错误的是 （ ）
A．1mol 任何物质都含有6.02×1023个分子 B．0.012kg12C中含有约6.02×1023个碳原子
C．1mol HO中含有2molH和1molO D．1mol C中约含有3.612×1024个电子
2【答案】（1）A（2）A
【解析】（1）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，单位为摩尔，研究的对象
为微观粒子，综上所述，答案为A。
（2）A、不是任何物质都由分子构成，构成物质的微粒还有原子和离子，故A错误；
B、0.012kg 12C的物质的量为 =1mol，含有约6.02×1023个碳原子，故B正确；
C、一个水分子中含两个氢原子和一个氧原子，因此1molH O中含有2molH和1molO，故C正确；
2
D、一个C原子有6个电子，1molC就有6mol电子，所以1mol C中约含有3.612×1024个电子，故D正确；
故选A。
【一隅三反】
1．（2020·长葛市第一高级中学月考）下列关于物质的量的表述中错误的是( )
A．0.3 mol硝酸 B．1.5 mol氧气 C．1 mol氮 D．0.5 mol氦原子
【答案】C
【解析】用摩尔表示物质的量单位时，要指明微粒的种类。“1 mol氮”没有指明是氮分子还是氮原子。
故C错误。故选C。
2．（2020·西华县第一高级中学月考）下列叙述错误的是（ ）
A．1mol任何物质都含有6.02×1023个原子
B．0.012kg12C 含有阿伏加德罗常数个碳原子
C．在使用摩尔表示物质的量的单位时，应指明粒子的种类
D．物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一
【答案】A
【解析】A．1mol任何物质都含有6.02×1023个微粒，可能是分子，也可能是原子，故A错误；B．国际上规定，1mol粒子集体所含的粒子数与0.012kg12C中所含的碳原子数相同，把1mol任何粒子的粒
子数叫做阿伏加德罗常数，所以0.012kg12C 含有阿伏加德罗常数个碳原子，故B正确；
C．在使用摩尔表示物质的量的单位时，应指明粒子的种类，故C正确；
D．物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一，故D正确；故选A。
3．（2020·商水县实验高级中学月考）1 mol CO和1 mol CO 具有相同的（ ）
2
①分子数 ②原子数 ③C原子数 ④O原子数
A．②④ B．①③ C．①④ D．①②
【答案】B
【解析】二者物质的量相同，所以具有相同的分子数，碳原子角标一样，所以C原子数 相同
4．（2020·全国课时练习）下列关于阿伏加德罗常数的叙述错误的是（ ）
A．物质的量越大，阿伏加德罗常数就越大B．1mol任何粒子的数目都约等于6.02×1023
C．符号为N ，约为6.02×1023mol-1D．在数值上约等于12g12C所含的碳原子数
A
【答案】A
【解析】A．12g12C中含有的碳原子数称为阿伏伽德罗常数，其数值与物质的量的多少无关，选项A错误；
B．将阿伏伽德罗常数个微粒看做一个整体，即1mol，故1mol任何粒子的数目都约等于6.02×1023，选项B
正确；C．阿伏加德罗常数的符号为 ，近似值为 ，约为 ，C
正确；D．12g12C中含有的碳原子数称为阿伏伽德罗常数，故阿伏伽德罗常数在数值上等于12g12C中所含
的碳原子数，选项D正确；答案选A。
知识点二 摩尔质量【例2】（1）（2020·全国课时练习）下列关于摩尔质量的说法正确的是( )
A．摩尔质量表示单位物质的量的物质所具有的质量
B．1mol HSO 的质量与HSO 摩尔质量相同
2 4 2 4
C．摩尔质量与该物质的相对分子质量或相对原子质量相等
D．某物质的物质的量越多，对应的摩尔质量越大
（2）（2020·全国课时练习）下列说法中正确的是 ( )
A．1 mol SO 的质量为64 g·mol-1 B．Mg2+的摩尔质量是24 g
2C．CO的摩尔质量是28 g·mol-1 D．氮的摩尔质量是28 g·mol-1
【答案】（1）A（2）C
【解析】（1）A．单位物质的量的物质所具有的质量称为摩尔质量，用符号M表示，A说法正确；
B．1mol HSO 的质量与HSO 摩尔质量的数值相同，但单位分别为g和g/mol，B说法错误；
2 4 2 4
C．摩尔质量的数值与该物质的相对分子质量或相对原子质量相等，C说法错误；
D．物质的摩尔质量为定值，不随物质的物质的量发生变化，D说法错误；答案为A。
（2）质量的常用单位之一是g，g·mol-1是摩尔质量的单位，故A、B项错误。D项中的氮所指的对象不明
确，不能确定是氮分子还是氮原子，错误。C正确。故选C。
【一隅三反】
1．（2020·全国课时练习）下列叙述错误的个数是
①摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一
②1 mol任何物质都含有约6.02×1023个分子
③6.02×1023就是阿伏加德罗常数
④氢原子的摩尔质量是1 g
⑤HCl的摩尔质量等于1 mol HCl分子的质量
⑥1 mol H O中含有1 mol氢分子和1mol氧原子
2
A．3 B．4 C．5 D．6
【答案】D
【解析】①物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一，而摩尔是物质的量单位，故①错误；
②有些物质是由原子组成的，不含有分子，如金刚石是由碳原子组成，应说成是1mol任何微粒的集合体
含有约6.02×1023个粒子，故②错误；
③6.02×1023是实验值，阿伏加德罗常数是N ，故③错误；
A④摩尔质量的单位是g·mol－1，故④错误；
⑤摩尔质量单位是g·mol－1，质量的单位是g。故⑤错误；
⑥H O中不含有氢分子，应是1molH O中含有2mol氢原子和1mol氧原子，故⑥错误；
2 2
综上所述，选项D符合题意。
2．（2020·全国课时练习）已知3.2 g某气体中所含的分子数约为3.01×1022，此气体的摩尔质量为( )
A．64 g·mol－1 B．64 mol C．64 g D．32 g·mol－1
【答案】A
【解析】气体中所含的分子数目约为3.01×1022，则物质的量为 =0.05mol，则此气体的摩
尔质量为3.2g÷0.05mol=64g/mol，答案选A。
3（2020·全国课时练习）已知12.3 g A与4.6 g B恰好完全反应生成了3.2 g C、4.5 g D和0.2 mol E,则E的
摩尔质量是( )
A．46 B．46 g·mol-1
C．64 g·mol-1 D．64
【答案】B
【解析】由于A与B恰好完全反应生成了C、D和E,则根据质量守恒定律可知m(E)=(12.3 g+4.6 g)-(3.2
g+4.5 g)=9.2 g,则E的摩尔质量M(E)= =46 g·mol-1。故选B。
4．（2021·赣榆智贤中学月考）填充表格_____
指定的微粒 质量（m） 物质的量（n） 摩尔质量（M）（g/
物质
（个） （g） （mol） mol）
O 0.2
2S 1.204×1023
NaCO 53
2 3
【答案】
指定的微粒 质量（m） 物质的量（n） 摩尔质量（M）（g/
物质
（个） （g） （mol） mol）
O 1.204×1023 6.4 0.2 32
2
S 1.204×1023 6.4 0.2 32
NaCO 3.01×1023 53 0.5 106
2 3
【解析】0.2mol O 的分子数目为0.2mol×6.02×1023mol-1=1.204×1023，摩尔质量为32g/mol，其质量为
2
0.2mol×32g/mol=6.4g；1.204×1023个S原子物质的量为 =0.2mol，其摩尔质量为32g/mol，
质量为0.2mol×32g/mol=6.4g；M（NaCO）=106g/mol；n（NaCO）= =0.5mol，N（NaCO）
2 3 2 3 2 3
=0.5mol×6.02×1023mol-1=3.01×1023；故答案为
指定的微粒 质量（m） 物质的量（n） 摩尔质量（M）（g/
物质
（个） （g） （mol） mol）
O 1.204×1023 6.4 0.2 32
2
S 1.204×1023 6.4 0.2 32
NaCO 3.01×1023 53 0.5 106
2 3
知识点三 气体摩尔体积【例3】（1）（2020·全国课时练习）下列说法中正确的是
A．标准状况下，18 g水的体积为22.4 L
B．1 mol H 的质量只有在标准状况下才约为2 g
2
C．气体摩尔体积指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L
D．H 和O 的混合气体1 mol在标准状况下的体积约为22.4 L
2 2
（2）（2020·全国课时练习）现有下列四种因素：①温度和压强 ②所含微粒数 ③微粒本身大小 ④微
粒间的距离，其中对气体物质体积有显著影响的是( )
A．①②③ B．①②④ C．①③④ D．①②③④
【答案】（1）D（2）B【解析】A、标准状况下，水不是气体，不能用22.4L·mol－1计算，故A错误；
B、质量与条件无关，1molH 的质量就是2g，故B错误；
2
C、气体摩尔体积为1mol任何气体所占的体积，在标准状况下，1mol气体所占有的体积约为22.4L，故C
错误；
D、标况下，1mol任何气体所占有的体积约为22.4L，该气体可以是混合气体也可以是单一气体，故D正
确；
答案选D。
（2）对于气体来说，温度和压强不同，气体分子之间的距离不同，而微粒本身大小远小于微粒间的距离，
所以微粒本身大小可忽略不计；微粒数目越多，则体积越大，所以影响气体体积的因素主要有：温度和压
强、所含微粒数以及微粒间的距离；①②④可选；综上所述，本题答案选B。
【一隅三反】
1．（2020·全国课时练习）下列有关气体体积的叙述中，正确的是
A．不同的气体，若体积不同，则它们所含的分子数也不同
B．一定温度和压强下，气体体积由构成气体的分子数决定
C．一定温度和压强下，气体体积由构成气体的分子大小决定
D．气体摩尔体积是指1 mol任何气体所占的体积约为22.4 L
【答案】B
【解析】A、根据分子数N=N V/V 可以知道，不同的气体，当体积不同时，因为气体所处的状态的气体
A m
摩尔体积未知，故分子数N可能相同，故A错误；
B、一定温度和压强下，气体摩尔体积的数值确定，而气体体积V=nV ，故此时气体体积的大小取决于气
m
体的物质的量即分子个数，故B正确；
C、由于气体分子在很大的空间运动，分子本身相对于分子间隔很小，可以忽略不计，所以温度压强确定，
则分子间距离确定，故气体摩尔体积的数值确定，而气体体积V=nV ，故此时气体体积的大小取决于气体
m
的物质的量即分子个数，故C错误；D、气体摩尔体积是指单位物质的量的气体所占据的体积，数值和气体所处的状态有关，不一定为22.4L/
mol，故D错误；综上所述，本题选B。
2．（2020·全国课时练习）下列物质的体积一定是 的是（ ）
A． 氯气 B． 氨气
C．标准状况下 二氧化碳 D． 、 时 氢气
【答案】C
【解析】A． 氯气不一定是在标准状况下，所以体积不一定是 ，A错误；
B． 氨气的物质的量 ，温度、压强不确定，不能确定气体的体积，B错误；
C． 二氧化碳的物质的量为 ，所以标准状况下 二氧化碳气体的体积为 ，
C正确；
D． 氢气的物质的量是 ，但 、 不是标准状况，所以 氢气的体积不是 ，D
错误；故选C。
3．（2020·全国课时练习）用 表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是
A．非标准状况下，1mol 的体积不可能是22.4L
B．含有 个氦原子的氦气在标准状况下的体积为11.2L
C．11.2L 含有的分子数为D．标准状况下，11.2L 中含有的分子数为
【答案】D
【解析】A．改变温度与压强，在非标准状况下，1mol 的体积也可能是22.4L，故A错误；
B．氦气为单原子分子，故含有 个氦原子的氦气的物质的量为1mol，在标准状况下的体积为22.4L，故
B错误；
C．未指明气体所处状态，不能确定11.2L 的物质的量，故C错误；
D．标准状况下，11.2L 的物质的量为0.5mol，含分子数为 ，故D正确；
故答案为D。
4．（2020·张家口市宣化第一中学高一月考）下列有关气体摩尔体积的描述中正确的是（ ）
A．气体摩尔体积的数值是固定不变的，都约为22.4L
B．通常状况下的气体摩尔体积约为22.4L
C．标准状况下的气体的摩尔体积约为22.4L
D．标准状况下，气体的摩尔体积约为22.4L/mol
【答案】D
【解析】A．气体的摩尔体积由温度和压强共同决定的，温度、压强改变，气体摩尔体积就变，故A错误；
B．通常状况为25度，101kPa，1mol气体体积大于22.4L，故B错误；
C．标准状况下的气体的摩尔体积约为22.4L/mol，故C错误；
D．标准状况下，气体的摩尔体积约为22.4L/mol，故D正确；故选D。
5．（2020·全国课时练习）标准状况下，有：① ，② ，③ ，④个 分子，下列对这四种气体关系的描述不正确的是（ ）
A．体积：④＜①＜②＜③ B．质量：①＜④＜③＜②
C．密度：④＜②＜③＜① D．氢原子数：④＜②＜①＜③
【答案】C
【解析】A．① 是 ，② 的物质的量为 ，③中 的
物质的量是 ，④ 个 分子的物质的量是 ，同温同压条件下，气体的体积之
比等于物质的量之比，所以体积：④＜①＜②＜③，A正确；
B．①中 的质量为 ，②中 质量为 ，③中 质量为
，④中 的质量为 ，所以质量：①＜④＜③
＜②，B正确；
C．依据 可知，同温同压条件下，密度与 成正比，①甲烷的摩尔质量为 ，②硫
化氢的摩尔质量为 ，③氨气的摩尔质量为 ，④氯化氢的摩尔质量为 ，
所以密度：①＜③＜②＜④，C错误；
D．①②③④中 原子的物质的量分别是 、 、 、 ，氢原子数：④＜②＜①
＜③，D正确；故选C。知识点四 阿伏伽德罗定律及推论
【例4】（2020·西华县第一高级中学月考）下列说法正确的是
A．同温同压下甲烷和氧气的密度之比为2∶1
B．1 g甲烷和1 g氧气的原子数之比为5∶1
C．等物质的量的甲烷和氧气的质量之比为2∶1
D．在标准状况下等质量的甲烷和氧气的体积之比为1∶2
【答案】B
【解析】A.同温同压下，甲烷和氧气的密度之比等于摩尔质量之比即等于16:32=1:2，故A错误；
B.根据N=nN =mN /M可知，1g甲烷和1g氧气的原子数之比为(1/16×5N ):(1/32×2)=5:1，故B正确；
A A A
C.根据m=nM可知，等物质的量的甲烷和氧气的质量之比为16:32=1:2，故C错误；D.根据公式V=nV =mV /M可知，在标准状况下等质量的甲烷和氧气的体积之比=（mV /16）：（mV /
m m m m
32）=2:1,故D错误；故答案选B。
【一隅三反】
1．（2020·全国课时练习）下列条件下，两种气体所含原子数一定相同的是( )
A．同体积、同密度的CO和 B．同温度、同体积的CO和
C．同质量、同密度的 和 D．同压强、同密度的 和
【答案】A
【解析】A．同体积、同密度的 和CO，二者的质量相同，因其摩尔质量也相同，则其物质的量相同，
故二者所含原子数相同，A符合题意；
B．同温度、同体积的CO和 ，压强可能不同，即二者物质的量可能不同，所含原子数可能不同，B不
合题意；
C．二者的质量相同，设其质量均为m g， 代表阿伏加德罗常数的值，则 中含有的原子数为
，而 中含有的原子数为 ，C不合题意；
D．同压强、同密度的 和 ，二者的质量不一定相同，物质的量不一定相同，所含原子数不一定
相同，D不合题意；
故选A。
2．（2020·全国课时练习）向三个密闭容器中分别充入Ne、H、O，下列有关这三种气体的叙述正确的是
2 2
A．同温、同压时，三种气体的密度关系：B．温度、密度相同时，三种气体的压强关系：
C．质量、温度、压强均相同时，三种气体的体积关系：
D．温度、压强、体积均相同时，三种气体的质量关系：
【答案】B
【解析】A．根据阿伏加德罗定律的推论，同温、同压时，气体的密度与其摩尔质量成正比，故A不选；
B．温度、密度相同时，气体的压强与其摩尔质量成反比，故选B；
C．质量、温度、压强均相同时，气体的体积与其摩尔质量成反比，故C不选；
D．温度、压强、体积均相同时，气体的质量与其摩尔质量成正比，故D不选。
答案选B
3．（2020·全国课时练习）在一定温度和压强下，分别用质量均为mg的CH、CO、O 和SO 四种气体吹
4 2 2 2
出的气球体积大小不同，下列说法中正确的是( )
A．气球②中装的是O B．气球①和③中气体分子数相等
2
C．气球①和④中气体物质的量之比为4∶1 D．气球③和④中气体密度之比为2：1
【答案】D
【解析】A．一定温度压强下，气体的V 是相等的，用mg的CH、CO、O、SO 四种气体分别吹出四个
m 4 2 2 2体积大小不同的气球，根据V=nV = V ，体积和相对分子质量成反比，所以体积的大小顺序是：CH＞
m m 4
O＞CO＞SO ，③中装的是氧气，故A错误；
2 2 2
B．根据A的分析，④、③、②、①四个球中分别是CH、O、CO、SO ，气球①和气球③中气体分子数
4 2 2 2
之比等于体积之比，等于相对分子质量M的倒数之比，则气球①和③中气体分子数之比=32∶64=1∶2，故B
错误；
C．气球①和气球④中气体物质的量之比等于体积之比等于M的倒数之比，则气球①和④中气体物质的量
之比=16∶64=1∶4，故C错误；
D．气球③和气球④中气体密度之比等于摩尔质量之比=32∶16=2∶1，故D正确；
故选D。
知识点五 综合运用
【例5】（2020·贵溪市实验中学月考）现有14.4gCO和CO 的混合气体，在标准状况下其体积为8.96L。
2
（1）该混合气体的平均摩尔质量为____。
（2）混合气体中碳原子的个数为____(用N 表示阿伏加德罗常数)。
A
（3）将混合气体依次通过下列装置，最后收集在气球中(实验在标准状况下测定)。①气球中收集到的气体的摩尔质量为____。
②气球的体积为____L。
【答案】（1）36g·mol－1 （2）0.4N （3）28g·mol－1 4.48
A
【解析】设CO和CO 的物质的量分别为xmol、ymol，则列方程组：28x+44y=14.4，x+y= mol，解之
2
得x=0.2，y=0.2，气体共为0.4mol，则
（1）根据M=m/n可知，该混合气体的平均摩尔质量为14.4g÷0.4mol=36g/mol；
答案是：36g/mol；
（2）CO和CO 中碳原子的物质的量为0.2mol×1+0.2mol×1=0.4mol，碳原子的个数为0.4mol×N =0.4N ；
2 A A
故答案是：0.4N ；
A
（3）将混合气体依次通过如图所示装置，二氧化碳与氢氧化钠反应，经浓硫酸干燥，得到的气体为CO，
①气球中收集到的气体为CO，摩尔质量为28g/mol；
故答案是：28g/mol；
②气球中收集到的气体为CO，标况下体积V=0.2mol×22.4L/mol=4.48L；
故答案是：4.48。
【一隅三反】
1．（2020·东莞市东莞中学松山湖学校期中）设N 为阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（ ）
A
①标准状况下，11.2L以任意比例混合的氮气和氧气所含的原子数为N
A
②体积相同的氢气和氩气所含的分子数相等③2mol·L－1的AlCl 溶液中含氯离子为6N
3 A
④标准状况下，22.4LH O中分子数为N
2 A
⑤32gO 和O 混合气体中含有原子数为2N
2 3 A
A．①⑤ B．①②③ C．①③④ D．③④
【答案】A
【解析】①标况下，11.2L气体的物质的量为0.5mol，0.5mol氮气和氧气的混合气体中含有1mol原子，所
含的原子数为N ，故①正确；
A
②没有明确是否为相同条件，无法确定体积相同的氢气和氩气的物质的量是否相同，则所含的分子数不一
定相等，故②错误；
③没有告诉2mol/L的氯化铝溶液的体积，无法计算溶液中溶质氯化铝的物质的量及氯离子的数目，故③错
误；
④标况下水不是气体，不能使用标况下的气体摩尔体积计算22.4L水的物质的量，故④错误；
⑤32g氧气和臭氧的混合物中含有32g氧原子，故含有2mol氧原子，含有原子数为2N ，故⑤正确；
A
①⑤正确，故选A。
2．（2020·全国课时练习）(1)标准状况下， 气体 的体积为 ，则此气体的相对分子质量为
_____。
(2)在 、 的条件下，相同质量的 和 气体的体积之比是 ，则 的摩尔质量为______。
(3)两个容积相同的密闭容器 、 ，在 下， 中充入 气体， 中充入 气体， 与
的压强之比是 ，则 的摩尔质量为_____。
(4)相同条件下，体积比为 和质量比为 的H 和O 的混合气体，其平均摩尔质量分别是______和
2 2
______。【答案】（1）64 （2） （3） （4）
【解析】(1) ， ，则其相对分子质量为64。答
案为：64；
(2)温度、压强相同时，气体体积之比等于其物质的量之比，则 ，
。答案为： ；
(3)温度、体积相同时，气体压强之比等于其物质的量之比，则 ，
。答案为： ；
(4)体积比为 的H 和O 的混合气体的平均摩尔质量
2 2
；质量比为 的H 和O 的混合气体的平均
2 2
摩尔质量 。答案为： ； 。
3．（2020·上海期中）(1)2molO 和3molO 的质量之比_______，分子数之比______，同温同压下密度之比
3 2
________，含氧原子数之比______，体积之比______。
(2)O 与Cl 具有相似的性质，均可用于自来水的消毒。已知二者在消毒时均被还原为最低价态，则相同状
3 2
况下10LO 与______LCl 的消毒能力相当。
3 2(3)气体化合物A分子式可表示为OF，已知同温同压下10mLA受热分解生成15mLO 和10mLF ，则A的
x y 2 2
化学式为_________。
【答案】（1）1:1 2:3 3:2 1:1 2:3 （2）30 （3） OF
3 2
【解析】（1）2mol O 与3mol O 中都含有6mol氧原子，所以二者质量相等，质量之比为1：1；分子数之
3 2
比等于二者物质的量之比，分子数之比为2：3；同温同压下，气体的密度之比=摩尔质量之比，所以臭氧
和氧气的密度之比为：48：32=3：2；二者中都含有6mol氧原子，氧原子数之比为1：1；体积之比等于物
质的量之比，体积之比为2：3，故答案为1：1；2：3；3：2；1：1；2：3；
（2）O 与Cl 都具有强氧化性，因此二者消毒原理相同，消毒时二者均被还原为最低价态（O为-2价，F
3 2
为-1价），且相同条件下，气体的体积之比=物质的量之比，若消毒能力相当，说明转移的电子数相等，
有O~6e-~3Cl ，所以若10L臭氧参与消毒，则需要氯气的体积为： L=30L，故答案为30；
3 2
（3）根据质量守恒定律和阿伏伽德罗定律，相同条件下，气体的物质的量之比=体积之比，则同温同压下
10mL A受热分解生成15mL O 和10mL F ，分子的组成为：N(O)= =3，N（F）= =2，
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则A的化学式为：OF，故答案为OF。
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