《2024年步步高大一轮复习讲义高中化学人教版》

整合　　　必备知识
1.
气体摩尔体积

答案： L·mol⁻¹(或 L/mol) 22.4 L·mol⁻¹ $\frac{V}{n}$

2.
阿伏加德罗定律
(1)阿伏加德罗定律：同温、同压下，同体积的任何气体具有相同的________或______________。
(2)阿伏加德罗定律的推论

答案：
(1)分子数 物质的量
(2)$N_{1}:N_{2}$ $\rho_{1}:\rho_{2}$ $n_{1}:n_{2}$

■ 易错辨析
1.$22\ g\ CO_{2}$气体的体积为$11.2\ L$ （ ）
2.标准状况下，$11.2\ L\ SO_{3}$中含有的原子数为$2N_{A}$ （ ）
3.标准状况下，$11.2\ L\ O_{2}$和$H_{2}$的混合气体所含分子数约为$3.01\times10^{23}$ （ ）
4.同温、同体积的条件下，等质量的$SO_{2}$和$O_{2}$的压强之比为$2:1$ （ ）
5.同温同压下，$\rho(H_{2})\lt\rho(O_{2})$ （ ）

答案： ×
@@×
@@√
@@×
@@√

$n=\frac{N}{N_{A}}=\frac{m}{M}=\frac{V}{V_{m}}$关系的应用
1. (1)标准状况下，$4.8\ g$甲烷$(CH_{4})$所占的体积为________$L$，它与标准状况下__________$L$硫化氢$(H_{2}S)$含有相同数目的氢原子。
(2)标准状况下，$16\ g\ O_{2}$与$14\ g\ N_{2}$的混合气体所占的体积是________。
(3)$9.03\times10^{23}$个$NH_{3}$含______$mol$氢原子，______$mol$质子，在标准状况下的体积约为________$L$。
(4)标准状况下，若$6.72\ L\ O_{3}$含有$m$个氧原子，则阿伏加德罗常数的值可表示为__________（用含$m$的式子表示）。

答案：
(1)6.72 13.44
(2)22.4 L
(3)4.5 15 33.6
(4)$\frac{10m}{9}$

2. 按要求解答下列问题。
(1)已知标准状况下，气体$A$的密度为$2.857\ g\cdot L^{-1}$，则气体$A$的相对分子质量为__________，可能是______(填化学式)气体。
(2)$CO$和$CO_{2}$的混合气体$18\ g$，完全燃烧后测得$CO_{2}$的体积为$11.2\ L$(标准状况)，则
①混合气体在标准状况下的密度是____________$g\cdot L^{-1}$(结果保留小数点后$2$位)。
②混合气体的平均摩尔质量是__________$g\cdot mol^{-1}$。

答案：
(1)64 $SO_{2}$
(2)①1.61 ②36

3. (2023·哈尔滨六中高三模拟)同温同压下，$m\ g\ NH_{4}HCO_{3}(s)$完全分解生成$NH_{3}(g)$、$CO_{2}(g)$、$H_{2}O(g)$。按要求填空。
(1)若所得混合气体的密度是$H_{2}$的$d$倍，则混合气体的物质的量为____________，$NH_{4}HCO_{3}$的摩尔质量为______________(用含$m$、$d$的代数式表示)。
(2)若所得混合气体的密度折合成标准状况为$\rho\ g\cdot L^{-1}$，则混合气体的平均摩尔质量为______。
(3)在该条件下，所得$NH_{3}(g)$、$CO_{2}(g)$、$H_{2}O(g)$的体积分数分别为$a\%$、$b\%$、$c\%$，则混合气体的平均相对分子质量为______________。
归纳总结：求气体摩尔质量$(M)$的常用方法
(1)根据物质的质量$(m)$和物质的量$(n)$：$M = \frac{m}{n}$。
(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$(N_{A})$：$M=\frac{N_{A}\cdot m}{N}$。
(3)根据标准状况下气体的密度$\rho$：$M = \rho\times22.4\ L\cdot mol^{-1}$。
(4)根据气体的相对密度$(D=\frac{\rho_{1}}{\rho_{2}})$：$\frac{M_{1}}{M_{2}}=D$。
(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：$\overline{M}=M_{1}\times a\%+M_{2}\times b\%+M_{3}\times c\%\cdots\cdots$，$a\%$、$b\%$、$c\%\cdots\cdots$指混合气体中各成分的物质的量分数(或体积分数)。

答案：
(1)$\frac{m}{2d}$ mol $6d$ g·mol⁻¹
(2)22.4$\rho$ g·mol⁻¹
(3)17$a\%$ + 44$b\%$ + 18$c\%$
解析
(1)$NH_{4}HCO_{3}\xlongequal{\triangle}NH_{3}\uparrow + H_{2}O\uparrow + CO_{2}\uparrow$，假设$NH_{4}HCO_{3}$的摩尔质量为$M$，混合气体的平均摩尔质量$\overline{M}(混)=\frac{m\ g}{\frac{m\ g}{M}\times3}=\frac{M}{3}$。同温同压下，$\frac{\overline{M}(混)}{M(H_{2})}=\frac{\rho(混)}{\rho(H_{2})}=d$，则$\overline{M}(混)=2d$ g·mol⁻¹ = $\frac{M}{3}$，所以$M = 6d$ g·mol⁻¹。混合气体的物质的量$n(混)=\frac{m\ g}{\overline{M}(混)}=\frac{m}{2d}$ mol。
(2)$\overline{M}(混)=\rho\cdot V_{m}=22.4\rho$ g·mol⁻¹。
(3)$\overline{M}_{r}(混)=M_{r}(NH_{3})\cdot\varphi(NH_{3})+M_{r}(CO_{2})\cdot\varphi(CO_{2})+M_{r}(H_{2}O)\cdot\varphi(H_{2}O)=17a\% + 44b\% + 18c\%$。