高三化学专题复习之阿伏加德罗常数和定律

绍兴一中分校高三化学二轮复习资料阿伏加德罗常数和定律18专题五：阿伏加德罗常数和定律【考纲要求】1、能力要求：通过基本计算问题的讨论，培养学生的计算思维能力。2、知识要求理解阿伏加德罗常数的含义，掌握气体摩尔体积的涵义；理解阿伏加德罗定律并学会对其进行推论和应用；综合应用气体摩尔体积和阿伏加德罗定律进行有关计算。【基础知识】1、阿伏加德罗常数①准确值：____________________________________；②近似值：___________；③单位：_______；④符号：_______。2、阿伏加德罗定律及其推论（1）标准状况下的气体摩尔体积_______________________________。（2）气体摩尔体积_______________________________。（3）阿伏加德罗定律_______________________________。（4）阿伏加德罗定律的重要的四个推论①压强之比______________；②体积之比______________；③质量之比______________；④密度之比______________。【典型例题】【例1】下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)（）⑴常温常压下，1mol氮气含有NA个氮分子⑵标准状况下，以任意比例混合的甲烷和丙烷混合气体22.4L，所含的气体的分子数约为NA个⑶标准状况下，22.4LNO和11.2L氧气混合，气体的分子总数约为1.5NA个⑷将NO2和N2O4分子共NA个降温至标准状况下，其体积为22.4L⑸常温下，18g重水所含中子数为10NA个⑹常温常压下，1mol氦气含有的核外电子数为4NA⑺常温常压下，任何金属和酸反应，若生成2g氢气，则有2NA电子发生转移⑻标准状况下，1L辛烷完全燃烧后，所生成气态产物的分子数为AN4.228⑼31g白磷分子中，含有的共价单键数目是NA个⑽1L1mol•L-1的氯化铁溶液中铁离子的数目为NA【点拨】⑴正确，1mol氮气的分子数与是否标准状况无关。⑵正确，任意比例混合的甲烷和丙烷混合气体22.4L，气体的总物质的量为1mol，因此含有NA个分子。⑶不正确，因为NO和氧气一接触就会立即反应生成二氧化氮。⑷不正确，因为存在以下平衡：2NO2N2O4(放热)，降温，平衡正向移动，分子数少于1mol，标准状况下，其体积小于22.4L。⑸不正确，重水分子（D2O）中含有10个中子，相对分子质量为20，18g重水所含中子数为：10×18g/20g·mol-1=9mol。绍兴一中分校高三化学二轮复习资料阿伏加德罗常数和定律19⑹正确，1个氦原子核外有4个电子，氦气是单原子分子，所以1mol氦气含有4mol电子，这与外界温度和压强无关。⑺正确，不论在任何条件下，2g氢气都是1mol，无论什么金属生成氢气的反应均可表示为：2H++2e=H2↑，因此，生成1mol氢气一定转移2mol电子。⑻不正确，标准状况下，辛烷是液体，不能使用标准状况下气体的摩尔体积22.4L/mol这一量，所以1L辛烷的物质的量不是1/22.4mol。⑼不正确，白磷分子的分子式为P4,其摩尔质量为124g/mol，31g白磷相当于0.25mol，白磷的分子结构为正四面体，一个白磷分子中含有6个P-P共价键，所以，0.25mol白磷中含有1.5NA个P-P共价键。⑽不正确，Fe3+在溶液中水解。本题答案为⑴⑵⑹⑺。【例2】在一定体积的密闭容器中放入3升气体R和5升气体Q，在一定条件下发生反应：2R（气）+5Q（气）==4X（气）+nY（气）反应完全后，容器温度不变，混和气体的压强是原来的87.5%，则化学方程式中的n值是A、2B、3C、4D、5【点拨】方法1：常规法。即由反应前后压强之比列方程求解。密闭容器中充入3升气体R和5升气体Q可认为充入3mol气体R和5mol气体Q，由反应方程式可知，R与Q完全反应后，R过量，余1mol，同时生成4molX气体和nmolY气体，根据题意：p2/p1＝n2/n1有：(4+n+1)/(3+5)＝87.5/100，n＝2。方法2：差量法。由有关物质的反应量及其反应前后的相关差量结合方程式求解。反应后气体的物质的量为(3+5)mol×87.5％＝7mol2R（气）+5Q（气）==4X（气）+nY（气）△n5mol（7-4-m）mol5mol（8-7）mol∴n＝2。方法3：特殊解法（巧解）。因为反应完成后，压强变小，故该反应是气体分子数减小的反应，即：2+54+n，n3，在选项中只有n＝2满足不等式。【例3】在某温度时，一定量的元素A的氢化物AH3在一定体积密闭容器中可完全分解成两种气态单质，此时压强增加了75%。则A单质的一个分子中有_______个A原子，AH3分解反应的化学方程式为__________________________________________。【点拨】由阿伏加德罗定律的推论：相同温度和压强时，p1/p2=N1/N2得反应前后气体的分子数之比为1:1.75=4:7，可理解为反应式左边气体和反应式右边气体系数之和的比为4:7，再按氢原子守恒不妨先将反应式写为4AH3==A(x)+6H2，再由A原子守恒得A右下角的数字为4。本题答案为：4，4AH3==A4+6H2。【例4】1体积SO2和3体积空气混合后，在450℃以上通过V2O5催化剂发生如下反应：2SO2(气)+O2(气)2SO3(气)，若在同温同压下测得反应前后混合气体的密度比为0.9:1。则反应掉的SO2是原有SO2的___________%。【点拨】由阿伏加德罗定律的推论可知：2121VV，V2=0.9×(3+1)=3.6体积。设参加反应的SO2为x体积，由差量法2SO2+O22SO3ΔV23-2=1绍兴一中分校高三化学二轮复习资料阿伏加德罗常数和定律20x4-3.6=0.42:1=x:0.4解得x=0.8体积，所以反应掉的体积是原有SO2的%80%10018.0。【例5】将4g甲烷和适量氧气混合后通入一密闭容器中，点燃使之恰好完全反应，待恢复到原温度后，测得反应前后压强分别为3.03×105Pa和1.01×105Pa，同时又测得反应共放出222.5kJ热量。试根据上述实验数据，写出该反应的热化学方程式。【点拨】书写热化学方程式有两个注意事项：一是必须标明各物质的聚集状态，二是注明反应过程中的热效应(放热用“+”，吸热用“-”)。要写本题的热化学方程式，需要解决两个问题，一是水的状态，二是反应过程中对应的热效应。由阿伏加德罗定律的推论可知：131001.11003.3552121NNpp，根据甲烷燃烧反应的化学方程式可知，水在该状态下是液体(想一想，如为气体则反应前后的压强比应为多少？)，因4g甲烷燃烧时放出222.5kJ热量，则1mol甲烷燃烧时放出的热量为kJ8901645.222。本题答案为：CH4(气)+2O2(气)==CO2(气)+2H2O(液)+890kJ【方法与技巧】为了加强对考生思维品质、适应性、科学性、深刻性的考查，命题者往往有意设置一些陷阱，增大试题的区分度，陷阱的设置主要有以下几个方面：①状况条件：考查气体时经常给非标准状况如常温常压下，1.01×105Pa、25℃时等。②物质状态：考查气体摩尔体积时，常用在标准状况下非气态的物质来迷惑考生，如H2O、SO3、已烷、辛烷、CHCl3等。③物质结构：考查一定物质的量的物质中含有多少微粒（分子、原子、电子、质子、中子等）时常涉及希有气体He、Ne等为单原子组成，Cl2、N2、O2、H2为双原子分子等。④氧化—还原反应：考查指定物质参加氧化—还原反应时，常设置氧化—还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物被氧化、被还原、电子转移（得失）数目方面的陷阱。⑤电离、水解：考查电解质溶液中微粒数目或浓度时常涉及弱电解质的电离，盐类水解方面的陷阱。要正确解答本类题目，首先要认真审题。审题是“审”而不是“看”，审题目的过程中要注意分析题目中概念的层次，要特别注意试题中一些关键性的字、词，要边阅读边思索。其次要留心“陷阱”，对常见的一些陷阱要千万警惕。考生要在认真审题的基础上利用自己掌握的概念仔细分析、比较、作出正确解答。【巩固提高】1.依照阿伏加德罗定律，下列叙述正确的是()A.同温同压下两种气体的体积之比等于摩尔质量之比。B.同温同压下两种气体的物质的量之比等于密度之比。C.同温同压下两种气体的摩尔质量之比等于密度之比。D.同温同体积下两种气体的物质的量之比等于压强之比。２.设NA表示阿伏加德罗常数，下列说法不正确的是()A.醋酸的摩尔质量与NA个醋酸分子的质量在数值上相等。B.标准状况下，以任意比混和的氢气和一氧化碳气体共8.96L，在足量氧气中充分燃烧时消耗氧气的分子数为0.2NA。绍兴一中分校高三化学二轮复习资料阿伏加德罗常数和定律21C.1L1mol/LCuCl2溶液中含有的Cu2+的个数为NA。D.25℃，1.01×105Pa时，16g臭氧所含的原子数为NA。３.设NA表示阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是()A.用惰性电极电解500mL饱和食盐水时，若溶液的pH值变为14时，则电极上转移的电子数目为NA。B.在标准状况下，各为1mol的二氧化硫、三氧化硫的体积均约为22.4L。C.在常温常压下，6g石英晶体中，含有0.4NA个硅氧共价键。D.120g由NaHSO4和KHSO3组成的混合物中含有硫原子NA个。4.标准状况下，下列混合气体的平均式量可能是50的是()A．硫化氢和二氧化硫B．一氧化氮和氧气C．二氧化硫和溴化氢D．碘化氢和氯气5.在一个恒容密闭容器中充入11gX气体（摩尔质量为44g·mol-1），压强为1×105pa。如果保持温度不变，继续充入X气体，使容器内压强达到5×105pa。则此时容器内的气体X的分子数约为()A．3.3×1025B．3.3×1024C．7.5×1023D．7.5×10226.由二氧化碳、氢气、一氧化碳组成的混合气体在同温、同压下与氮气的密度相同。则该混合气体中二氧化碳、氢气、一氧化碳的体积比为()A．29∶8∶13B．22∶1∶14C．13∶8∶29D．26∶16∶577.同温、同压下，CO2和NO的混合气体20mL，通过足量过氧化钠后气体体积减少到10mL，则原混合气体的体积比可能是()A．1∶1B．2∶3C．3∶2D．1∶48.乙炔和乙烯的混合气体完全燃烧时,所需氧气的体积是原混合气体的2.7倍,则该混合气体与足量的H2发生加成反应时,消耗H2的体积是原混合气体体积的()A.1.6倍B.1.8倍C.1.4倍D.1.2倍9.在一定条件下,将5体积NO、5体积NO2、6体积O2混合气体置于试管中,并将试管倒立于水槽中,充分反应后,剩余气体的体积是()A.1体积B.2体积C.3体积4.4体积10.19世纪,化学家对氧化锆的化学式有争议.经测定锆的相对原子质量为91,其氯化物蒸气的密度是同溶、同压下H2密度的116-117倍,试判断与氯化物价态相同的氧化锆的化学式()A.ZrOB.Zr2OC.Zr2O3D.ZrO211.常温下，向20L真空容器中通入Amol硫化氢和Bmol氯气（A，B均为不超过5的正整数），反应完全后，容器内气体可能达到的最大密度是()A．8.5g·L-1B．18．25g·L-1C．18.5g·L-1D．35.5g·L-112.假如把质量数为12的碳原子(12C)的相对原子质量定为24，并用以确定相对原子质量，以0.024Kg12C所含的碳原子数为阿伏加德罗常数。下列数值：①浓H2SO4的物质的量浓度；②氧气的溶解度；③气体摩尔体积；④阿伏加德罗常数；⑤氧元素的相对原子质量，肯定不变的是()A．①②B．③④C．④⑤D．②13.碳酸铜和碱式碳酸铜均可溶于盐酸，转化为氯化铜。在高温下这两种化合物均能分解成氧化铜。溶解28.4g上述混合物，消耗1mol/L盐酸500mL。灼烧等质量的上述混合物，得到氧化铜的质量是()A．35gB．30gC．2