1体积SO2和3体积空气混合后,在450摄氏度以上通过V2O5催化剂,发生如下反应: 2so2 o2 2so3+O2=2SO3若同温同压下测...

导读:高中化学58个考点精讲,1.内容参加化学反应的物质的质量总和等于反应后生成的物质的质量总和,2.实质化学反应前后元素的种类和原子的个数不发生改变,3.例题精讲,三、阿伏加德罗定律与化学方程式计算的综合应用,结合化学方程式的意义可知,化学方程式中气体化学式的系数比等于其体积比,AH3分解反应的化学方程式为__________________________,五、阿伏加德罗定律与化学平衡的综合应用
高中化学58个考点精讲
6、 物质的量
1.理解质量守恒定律的涵义。
2.明确摩尔的概念,掌握摩尔质量与相对分子质量、相对原子质量之间的区别与联系、理解阿伏加德罗常数的涵义,其中阿伏加德罗常数是命题的热点
2.难点聚焦
一、质量守恒定律
参加化学反应的物质的质量总和等于反应后生成的物质的质量总和。
化学反应前后元素的种类和原子的个数不发生改变。
二、阿伏加德罗定律
在同温同压下,同体积的气体含有相同的分子数。即“三同”定“一同”。
2. 推论:
⑴同温同压下,V1/V2=n1/n2
⑵同温同体积时,p1/p2= n1/n2=N1/N2
⑶同温同压等质量时,V1/V2=M2/M1
⑷同温同压同体积时,W1/W2=M1/M2=ρ1/ρ2
①阿伏加德罗定律也适用于不反应的混合气体。
②使用气态方程PV=nRT有助于理解上述推论。
三、阿伏加德罗常数
物质的量是以阿伏加德罗常数来计量的,0.012kg碳-12所含的碳原子数就是阿伏加德罗常数(NA)。6.02×1023是它的近似值。注意:叙述或定义摩尔时一般用“阿伏加德罗常数”,在具体计算时常取“6.02×1023”。
②、符号:n 物质的量③、单位:摩尔、摩、符号
12④、1mol任何粒子(分、原、离、电、质、中子)数与0.012kgC中所含碳原子
数相同。 ⑤、、架起微观粒子与宏观物质之间联系的桥梁。
①、定义:1mol任何粒子的粒子数叫阿伏加德罗常数。
②、符号NA
③、近似值:6.02×1023
①、定义:单位物质的量气体所占的体积叫~
③、单位:L·mol-1
①、定义:单位物质的量物质所具有的质量叫~
③、单位:g·mol-1或kg·mol-1
④、若以g·mol-1为单位,数值上与该物质相对原子质量或相对分子质量相等。
①、定义:单位体积溶液中所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量
叫溶质B的物质的量浓度。
③、单位:mol·L-1
①、定律:在相同温度和压强下,相同体积的作何气体都含有相同数目的分子。
同温同压下:
同温同压下:
其推论: 物质的量 V1nN=1=1 V2n2N2ρ1M1Mr1 ==ρ2M2Mr2P1nN=1=1 P2n2N2同温同体积下:
Ⅰ、气体休的密度和相对密度:
标况下:ρ(气体)=MMrg?L-1=22.422.4L?mol
A气体对B气体的相对密度:D(B)=
运用: ρ(A)M(A) =ρ(B)M(B)
Ⅱ、摩尔质量M(或平均摩尔质量M)
M=22.4L·mol-1×ρ,M=
———n(A)?M(A)+n(B)?M(B)+??? n(A)+n(B)+???··
ф为体积分数。 M=M(A)ф(A)+M(B)ф(B)+·
3. 例题精讲
一、质量守恒定律的直接应用
[例1]有一在空气里暴露过的KOH固体样品,经分析其含水7.65%,含K2CO34.32%,其余是KOH。若将ag样品放入bmL1mol/L的盐酸中,使其充分作用后,残酸用25.25mLcmol/L的KOH溶液恰好中和完全。蒸发所得溶液,得到固体质量的表达式中(单位g)
A. 只含有a
B. 只含有b
C. 必含有b
D. 一定有a、b和c
[解析]本题如使用Cl原子守恒的方法可大大简化解题步骤。由题意,反应后溶液为KCl溶液,其中的Cl-来自盐酸,所以所得KCl固体的物质的量与HCl的物质的量相等,即为0.001bmol,质量为0.0745bg。如果解题时使用ag这个数据,也能获得答案,此时答案中也会含有b,请读者自行解答。
本题正确答案为C。
[例2]在一定条件下,16gA和22gB恰好反应生成C和4.5gD。在相同条件下,8gA和15gB反应可生成D和0.125molC。从上述事实可推知C的式量为____________。
[解析]根据质量守恒定律,当16gA与22gB恰好反应生成4.5gD的同时,生成C的质量应为16+22-4.5=33.5g,当8gA和15gB反应时,根据判断B是过量的,A与C的质量关系应是16:33.5=8:x,x=16.75g,MC=16.75g/0.125mol=134g/mol,即C的式量为134。
二、阿伏加德罗常数的直接应用
[例3]下列说法正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)
A. 标准状况下,以任意比例混合的甲烷和丙烷混合物22.4L,则所含有的分子数为NA
C. 常温常压下,活泼金属从盐酸中置换出1molH2时发生转移的电子数为2NA
D. 常温常压下,1mol氦气含有的核外电子数为4NA
[解析]阿伏加德罗定律所述的气体包括混合气体。标准状况下,22.4L混合气体所含有的分子数为NA,所以选项A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,选项B错误。每生成1molH2时必有2molH+获得2mol电子,即转移电子数为2NA,选项C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,所以选项D正确。本题正确答案为AC。
三、阿伏加德罗定律与化学方程式计算的综合应用
[例4]在一定条件下,有aLO2和O3的混合气体,当其中的O3全部转化为O2时,体积变为1.2aL,求原混合气中O2和O3的质量百分含量。
[解析]由阿伏加德罗定律,结合化学方程式的意义可知,化学方程式中气体化学式的系数比等于其体积比,所以此题实际上用阿伏加德罗定律的应用题。
设混合气体中O3占xL,则O2为(a-x)L
2O3 ==== 3O2
(3/2)x+(a-x)=1.2a,解得x=0.4a
根据阿伏加德罗定律:n(O3):n(O2)=V(O3):V(O2)=0.4a:0.6a=2:3
3?32w(O2)=?100%=50% , w(O2)=1-50%=50%。 (2?48)?(3?32)
B. 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
四、阿伏加德罗定律与质量守恒定律的综合应用
[例5]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__________________________________________。
[解析]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(
)+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。
五、阿伏加德罗定律与化学平衡的综合应用
[例6]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___________%。
[解析]由阿伏加德罗定律的推论可知:?1?V1,V2=0.9×(3+1)=3.6体积。 ?2V2
设参加反应的SO2为x体积,由差量法
2SO2 + O22SO3
解得x=0.8体积,所以反应掉的体积是原有SO2的0.8?100%?80%。 1
六、阿伏加德罗定律与热化学方程式的综合应用
[例7] 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。
[解析]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p1N13.03?1053过程中对应的热效应。由阿伏加德罗定律的推论可知:???,根据甲烷燃烧反应的化5p2N21.01?101
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
222.5?16?890kJ。 4
本题答案为:CH4(气)+2O2(气)==CO2(气)+2H2O(液)+890kJ
4.实战演练
1.根据化学反应A+B==C+D中,某学生作了如下四种叙述:①若mgA与B充分反应后生成ngC和wgD,则参加反应的B的质量为(m+n-w)g;②若mgA和ngB完全反应,生成的C和D的总质量是(m+n)g;③若取A、B各mg,则反应生成C和D的质量总和不一定是2mg;④反应物A、B的质量比一定等于C、D的质量比
2.现有A、B、C三种化合物,各取40g相混合,完全反应后,得B18g,C49g,还有D生成。已知D的式量为106。现将22gA和11gB反应,能生成D
C. 0.275mol
D. 0.25mol
3.质量为25.4g的KOH和KHCO3混合物先在250℃加热,冷却后发现混合物质量损失4.9g,则原混合物中KOH和KHCO3的组成为
A. 物质的量 KOH=KHCO3
B. 物质的量 KOH&KHCO3
C. 物质的量 KOH&KHCO3
D. KOH& KHCO3的任意比
4.在反应X+2Y==R+M中,已知R和M的摩尔质量之比为22:9,当1.6gX与Y完全反应后,生成4.4gR,则此反应中Y和M的质量之比为
5.设NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A. 1L1mol/L的Na2CO3溶液中含CO32- 0.1NA
B. 标准状况下,22.4LSO3含分子数为NA
C. 常温下100mL0.1mol/L醋酸溶液中含醋酸分子0.01NA
D. 0.1molNa2O2与足量水反应转移电子数0.1NA
6.设阿伏加德罗常数为NA,标准状况下,某种O2和N2的混合气体mg含有b个分子,则ng该混合气体在相同条件下所占的体积(L)应是
) 放出222.5kJ热量,则1mol甲烷燃烧时放出的热量为
A. nbNA22.4nNA22.4nb22.4mb
mb22.4mnNAmNA
7.nmolN2和nmol14CO相比较,下列叙述中正确的是
A. 在同温同压下体积相等
B. 在同温同压下密度相等
C. 在标准状况下质量相等
D. 分子数相等
8.常温常压下,某容器真空时质量为201.0g,当它盛满甲烷时质量为203.4g,而盛满某气体Y时质量为205.5g,就爱阅读网友整理上传,为您提供最全的知识大全,期待您的分享,转载请注明出处。
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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(g)+O2(g)?2SO3(g)若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的百分之几?
考点:化学平衡的计算
专题:化学平衡专题
分析:反应两边都是气体,气体的质量不变,密度与气体的物质的量成反比,根据三段式列式计算出.
解:设SO2的转化率为x,对于反应:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)开始(L):1&&&&&&3&&&&&& & 0&&&&&&&& 变化(L):1×x&&&0.5x&&& &&x&&& 平衡(L)& 1-x&&&3-0.5x&&& &x&气体的密度比与物质的量之比成反比,根据密度之比列式为(1-x+3-0.5x+x):(1+3)=0.9:1,解得x=0.8,则反应掉的SO2是原有SO2的:1×0.81×100%=80%,答:反应掉的SO2是原有SO2的80%.
点评:本题考查化学反应速率的有关计算,难度不大,根据三段式列式计算出.
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科目:高中化学
已知:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O,某同学探究硫代硫酸钠与酸反应速率的影响因素,设计了一系列如下实验:实验反应温度/℃Na2S2O3溶液稀H2SO4H2OV/mLc/(mol?L-1)V/mLc/(mol?L-1)V/mLA1050.150.15B1050.150.110C3050.150.15D3050.250.210(1)实验过程中为什么不用测量一定时间内放出SO2气体的量来表示该反应的化学反应速率大小.(2)若要探究温度对反应速率的影响,可以选择实验中的哪些组合来比较(填组号).(3)利用反应:I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI&可定量测定市售硫代硫酸钠的纯度,现称取Wg硫代硫酸钠固体样品配成250mL的溶液,取V&mL置于锤形瓶中,加入指示剂,用含I2为a&mol?L-1的碘水滴定,消耗碘水b&mL.回答下列各题:①实验中滴定管应选择(填酸式或碱式)滴定管,滴定前可以选择作为指示剂,滴定终点时的现象为②下列操作测得硫代硫酸钠的含量偏大的是A.滴定前滴定管内有气泡,滴定后气泡消失B.读取碘水体积刻度时,滴定前平视,滴定后俯视C.滴定过程中,锥形瓶震荡过于剧烈,有少量溶液溅出D.滴定管用蒸馏水洗净后,直接加入碘水溶液③样品中硫代硫酸钠纯度的表达式为.
科目:高中化学
向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是(  )操作现象结论A滴加Ba(NO3)2生成白色沉淀原溶液中有SO42-B滴加浓盐酸溶液产生无色无味气体,该气体通入到澄清石灰水中,变浑浊原溶液中有CO32-C滴加氯水和CCl4,震荡、静置下层溶液显紫色原溶液中有I-D通入过量二氧化碳气体产生白色胶状沉淀原溶液中有AlO2-
A、AB、BC、CD、D
科目:高中化学
现有A、B、C三种烷烃,它们的分子式都是C8H18.(1)A不能由任何分子式为C8H16的异构体加H2得到,A的结构简式为.(2)B可以而且只能由一种分子式为C8H16的物质加H2得到,B的结构简式为.(3)C可以而且只能由两种分子式为C8H16的物质D或E加H2得到,C的结构简式为,D和E的结构简式分别为和.
科目:高中化学
装饰材料挥发出的、&等有害物质可对室内空气造成污染.
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用惰性电极分别电解下列各物质的水溶液,一段时间后,向剩余电解质溶液中加入适量水能使溶液恢复到电解前的浓度的是(  )
A、AgNO3B、Na2SO4C、CuCl2D、HCl
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化学反应原理在科研和生产中有广泛应用(1)利用“化学蒸气转移法”制备TaS2晶体,发生如下反应TaS2(s)+2I2(g)?TaI4(g)+S2(g)△H>0&&&&(1)反应( I)的平衡常数表达式K=,若K=1,向某恒容密闭容器中加入1mol&I2(g)和足量TaS2(s),I2(g)的平衡转化率为.(2)如图1所示,反应(1)在石英真空管中进行.先在温度为T2的一端放入未提纯的TaS2粉未和少量I2(g),一段时间后,在温度为T1的一端得到了纯净的TaS2晶体,则温度T1T2(填“>””<”或“=”).上述反应体系中循环使用的物质是.(3)利用I2的氧化性可测定钢铁中硫的含量.做法是将钢铁中的硫转化为H2SO3,然后用一定浓度的I2溶液进行滴定,所用指示剂为,滴定反应的离子方程式为.(4)25℃时,H2SO3?HSO3-+H+的电离常数Ka=1×10-2mol/L,则该温度下NaHSO3的水解平衡常数Kh=mol/L,若向NaHSO3溶液中加入少量的I2,则溶液中2SO3)c(HSO3-)将(填“增大”“减小”或“不变”).(5)“二甲醚燃料电池”是一种绿色电源,其工作原理如图2所示.写出a电极上发生的电极反应式.
科目:高中化学
随着人们生活水平的不断提高,环保意识的增强,下列做法不科学的是(  )
A、购物时自带环保购物袋或竹篮B、大力发展清洁能源,如太阳能、氢能、风能等等C、出门尽量步行或者乘坐公交车,少开私家车D、随意丢弃废旧电池
科目:高中化学
实验室常用饱和的NaNO2与NH4Cl溶液反应制取少量的氮气.反应的化学方程式如下:NaNO2+NH4Cl&NaCl+N2↑+2H2O,则氮气的发生装置与下列气体中发生装置相同的是(  )
A、H2B、O2C、Cl2D、CO2
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高三化学二轮复习教案:专题01质量守恒定律阿伏加德罗常数 投稿:萧素紡
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热点专题一
质量守恒定律
阿伏加德罗常数及定律
【专题目标】
1.理解质量守恒定律的涵义。
2.理解阿伏加德罗常数的涵义。了解阿伏加德罗常数的测定。了解气体摩尔体积的涵义。
【经典题型】
题型一:质量守恒定律的直接应用
【例1】2.1克相对分子质量为7.2的CO和H2组成的混合气体,在足量的O2中充分燃烧
后,立即通入盛有足量的Na2O2固体中,求固体增加的质量。
【点拨】根据常规的解法需要先求出CO和H2的质量,再求出CO和H2燃烧生成的CO2和H2O
的质量,最后根据CO2和H2O分别与Na2O2的反应求出固体增加的质量。
如果根据质量守恒求解则十分简单。因为固体Na2O2→Na2CO3,固体增加的质量可看作CO的
质量,固体Na2O2→2NaOH, 固体增加的质量可看作H2的质量,所以固体增加的质量相当于CO
和H2的质量,即为2.1克。
【规律总结】内容:参加化学反应的物质的质量总和等于反应后生成的物质的质量总和。
实质:化学反应前后元素的种类和原子的个数不发生改变。
【例2】在一定条件下,16gA和22gB恰好反应生成C和4.5gD。在相同条件下,8gA和15gB
反应可生成D和0.125molC。从上述事实可推知C的式量为____________。
【点拨】根据质量守恒定律,当16gA与22gB恰好反应生成4.5gD的同时,生成C的质量应为
16+22-4.5=33.5g,当8gA和15gB反应时,根据判断B是过量的,A与C的质量关系应是
16:33.5=8:x,x=16.75g,MC=16.75g/0.125mol=134g/mol,即C的式量为134。
题型二:阿伏加德罗常数的直接应用
【例3】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
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22.4L
⑸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4NA
⑺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22.4
⑼31g白磷分子中,含有的共价单键数目是NA个
⑽1L1 moloL-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:2NO2 N2O4(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。
⑹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
A.35Cl原子所含质子数为18
B.1/18 mol的1H35Cl分子所含中子数约为6.02?10
C.3.5g的35Cl2气体的体积为2.24L
D.35Cl2气体的摩尔质量为70 g/mol
【点拨】该题以35Cl为背景,考查了35Cl原子所含质子数、1H35Cl分子所含中子数以及35Cl2
气体的摩尔质量及摩尔体积等,其中1H是所有原子中唯一无中子的原子,“3.5g的35Cl2气
体的体积为2.24L”中设置了状态未确定的陷阱。答案为B、D
【规律总结】
1、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物质结构和晶体结构: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。晶
体结构:P4、金刚石、石墨、二氧化硅等结构。
23【练习1】(2007高考题)氯的原子序数为17,35Cl是氯的一种同位素,下列说法正确的是
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
2、解题策略: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。
【强调】温度和压强条件只影响气体的体积,而不影响气体的质量和物质的量,因此,如果讨
论物质的量、质量和微粒数目的关系,则与是否标准状况无关。
题型三:阿伏加德罗定律与化学方程式计算的综合应用
【例4】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
【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%=7mol
2R(气)+5Q(气)== 4X(气)+nY(气)
(7-4-m)mol
(8-7)mol
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+5 〉4+n,n〈 3,在选项中只有n=2满足不等式。
【练习2】(2006全国)在120℃时分别进行如下四个反应:
A.2H2S+O2
B.2H2S+3O2
C.C2H4+3O2
D.C4H8+6O2
(1)若反应容积固定的容器内进行,反应前后气体密度(d)和气体总压强(p)分别符合关
系式d前=d后和p前>p后的是
;符合关系式d前=d后和V前=V后的是
填写反应的代号)。
(2)若反应在压强恒定容积可变的容器内进行,反应前后气体密度(d)和气体体积(V)分
别符合关系式d前>d后和V前<V后的是
;符合d前>d后和V前>V后的是
(请填写反应的代号)。
【点拨】本题把两种不同条件下易混的d、p、V进行比较, 设计新颖,构思精巧,能很好地
反映学生的知识基础和明辨能力,提供的四个反应也各有千秋。四个反应特征: A.气体质量
减小,气体物质的量减少(S为非气体);B.气体质量不变,气体物质的量减少;C.气体质
量不变,气体物质的量不变;D.气体质量不变,气体物质的量增大。
本题答案为(1)C,B;(2)D,A
题型四:阿伏加德罗定律与质量守恒定律的综合应用
【例5】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。
题型五:阿伏加德罗定律与化学平衡的综合应用
【例6】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___________%。 ?1?V1
V2【点拨】由阿伏加德罗定律的推论可知:?2
设参加反应的SO2为x体积,由差量法
2SO2 + O22SO3
4-3.6=0.4 ,V2=0.9×(3+1)=3.6体积。
解得x=0.8体积,所以反应掉的体积是原有SO2的
题型五:阿伏加德罗定律与热化学方程式的综合应用 1?100%?80%。
【例7】 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:
p2?N1N2?3.03?101.01?1055?31,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
4甲烷燃烧时放出的热量为。
本题答案为:CH4(气)+2O2(气)==CO2(气)+2H2O(液)+890kJ
题型六:阿伏加德罗常数的测定
【例7】现有一种简单可行的测定阿伏加德罗常数的方法,具体步骤为:⑴将固体NaCl细粒
干燥后,准确称取m克NaCl固体并转移到定容仪器A中;⑵用滴定管向仪器A中加苯,不断
振荡,继续加苯至A仪器的刻度处计算出NaCl固体的体积为V ml,请回答下列问题:
⑴步骤⑴中A仪器最好用
⑵步骤⑵中用酸式滴定管还是碱式滴定管
⑶能否用水代替苯
⑷已知NaCl晶体中,靠得最近的钠离子与氯离子间的平均距离为a cm,用上述方法测得的阿
伏加德罗常数的表达式为
【点拨】本题以晶体结构知识为背景,考查阿伏加德罗常数的计算。设问步步深入,欲准确测
定氯化钠的体积,就必须准确测定苯的体积,从而选择所用的仪器,求阿伏加德罗常数,需要
建立数学模型,体现出数学知识与化学知识的融合,达到应用数学工具解决化学问题的目的。 阿伏加德罗常数(NA)是建立宏观和微观的桥梁关系。
因为氯化钠溶于水,使测得的氯化钠固体的体积不准
确?16?890kJ
mAVd (d-1)
【规律总结】阿伏加德罗常数的测定:
⑴单分子膜法:计算公式:
注:在水面上扩散的硬脂酸是(d-1)滴。
m×n×1.6×10-19×NA
其中:NA:阿伏加德罗常数(mol-1),S:水槽中水的表面积(cm2),Vm:硬脂酸苯溶液的体积
(cm3),m:称取硬脂酸的质量(g),A:每个硬脂酸分子的横截面积(2.2×10-15cm2), Vd:每
滴硬脂酸苯溶液的体积(cm3),M:硬脂酸的摩尔质量(g·mol-1),d:滴入硬脂酸苯溶液的滴
⑵电解法:根据电量相等的计算公式:
其中:NA:阿伏加德罗常数(mol-1),m:阴极上析出金属的质量(g),n:阴极上析出金属所带
电荷,M:阴极上析出金属的摩尔质量(g·mol-1),I:电流强度(A),t:电解的时间(s);
⑶晶体结构法:选取研究对象: 一个“晶胞”,求出其和质量,根据ρ=m/V列式。
以氯化钠为例:一个“晶胞”的质量:58.5 g·mol-1×4÷NA mol-1
一个“晶胞”的体积:x3(cm3)〔x:晶胞的边长(cm)〕
计算公式:ρ=m/V=(58.5 g·mol-1×4÷NA mol-1)÷x3(cm3)
或者利用:阿伏加德罗常数(NA)是建立宏观和微观的桥梁关系。
其中:m:取出氯化钠
的质量(g);V:取出氯化钠的质量(mL) ;x:晶胞的边长(cm)。
【随堂练习】
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0.2 NA。
C.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
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.3.3×1025
B.3.3×1024
C.7.5×1023
D.7.5×1022
6、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
A.29∶8∶13
B.22∶1∶14
C.13∶8∶29
D.26∶16∶57
7、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
8、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
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
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
11、常温下,向20L真空容器中通入A mol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.8.5 g·L-1
B.18.25g·L-1
C.18.5 g·L-1
D.35.5 g· L-1
12、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0.024Kg 12C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
13、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
14、有一块铝铁合金,将其溶解于足量盐酸中,再加入过量NaOH溶液,在空气中静置至红褐
合气体中二氧化碳、氢气、一氧化碳的体积比为
色沉淀不再增加时,将沉淀滤出再灼烧至恒重,得到残留物的质量与原合金质量相同,则合金中铝的质量分数是
15、分子中含有n个碳碳双键的某烯烃的相对分子质量为M,mg该烯烃在标准状况下可与VL的氢气恰好完全反应。每摩尔烯烃的分子中含有碳碳双键的数目为(NA表示阿佛加德罗常数)
16、设阿佛加德罗常数为NA,在标准状况下某种O2和N2的混合气体mg含有b个分子,则ng该混合在相同状况下所占的体积应是
17、在一密闭气缸中,用一不漏气的滑动活塞隔开,常温时,左边充入1/4体积的N2,右边充入3/4体积的H2和O2的混合气.若右边气体点燃,反应后恢复到原温度,活塞停留在气缸正中,则原来混合气中H2和O2的体积比为
18、若在一定条件下把硫化氢与120mL氧气混合反应后,相同状态下测得二氧化硫的体积为75mL,则原硫化氢气体的体积最少为______mL,最多为______mL。
19、把直流电源的正负极与铜片的引线相连。
⑴当以I=0.21A的电流电解CuSO460min后,测得铜片A的质量增加了0.25g,则图1中的x 端应与直流电的
极相连,它是电解池的
⑵电解后铜片B的质量
(增加,减少或不变);
⑶列出计算实验测得的阿伏加德罗常数NA。(已知电子电量e=1.60×10-19C)
20、合成氨工业常通过测定反应前后混合气体的密度确定氮的转化率。某工厂测得合成塔中N2、H2混合气体的密度为0.5536g·L-1(STP),从合成塔中出来的气体在相同条件下密度为0.693g·L-1.求该合成氨厂N2的转化率。
21、在室温下,向某一容积固定的真空容器内充入丁烷(气)和氧气,使容器内混合气的总压强达到P1,点火燃烧,丁烷和氧气恰好都完全反应,冷却至室温后容器内气体的总压强为P2。(以下计算结果保留两位有效数学)
(1)若丁烷燃烧的生成物只有H2O(液)和CO2,则=
(2)若P1=0.64,求反应后容器内所含各物质的物质的量之比和反应前混合气中丁烷的物质的量分数。
【随堂练习答案】
12、 D 13、
17、 4:5(O2过量);7:2(H2过量);
= 6.04×1023
18、H2S的体积至少为75mL,至多为90mL。
19、⑴负,
21、(1)0.53
(2)设生成CO2的丁烷有xmol, 生成CO的丁烷有ymol, 则
C4H10+ 6.5O2
5H2O(液)
=4CO + 5H2O(液)
4x?4y?0.64,解得x?0.6y
x?y?6.5x?4.5y
则n(CO2):n(CO):n(H2O)=4x:4y:(5x+5y)=4×0.60y:4y:(5×0.60y+5y)=3:5:10
n(丁烷)?n(O2)?x?yx?y?6.5x?4.5y?0.60y?y0.60y?y?6.5?0.60y?4.5y?0.16
n(丁烷)?n(O2)?x?yx?y?6.5x?4.5y?0.60y?y0.60y?y?6.5?0.60y?4.5y?0.16
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