高考化学专题“化学常用计量及定律”分析及教学建议.doc

高考化学专题“化学常用计量及定律”分析及教学建议高考趋势展望化学计量与化学基本定律，是重要的化学基础知识，并与化学计算及物理、生物学科知识联系紧密，具有较强的应用性。其高考的主要热点是：1.相对原子质量、相对分子质量、物质的量、摩尔质量、物质的量浓度、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数等基本概念的理解与应用。常见题目的特点有对概念的直接判断，已知阿伏加德罗常数为NA，判断与计算一定量物质所含粒子的多少、物质的量在化学计算中的典型应用。2.质量守恒定律的理解与应用。常见的题目特点有对概念的直接判断、定律的实验验证、确定物质的化学式等。3.阿伏加德罗定律及其推论的应用。其题目主要特点是：已知同温同压(或同温同容)下不同气体的某些条件，推断或比较其物理量的大小；或者根据反应原理，阿氏定律推断气态产物或反应物的化学式。4.能量守恒定律的理解与应用。重点考查的是反应热计算，能量相互转化关系等。从对近几年高考试题的分析来看，有关考查化学计量的试题，多为选择题，且题量和题型保持稳定。试题在注意有关计算关系考查的同时，又隐含对某些概念理解的考查，试题虽然难度不大，但概念性强，区分度好，预计今后仍然继续保持。阿伏加德罗常数在物理学科中也有广泛的应用，如电解时析出金属(或放出气体)的质量与耗电量之间必然要用到阿伏加德罗常数，今后此类命题会有所加强。化学反应除了遵循质量守恒定律以外，还伴随能量的变化。反应热也是中学化学的重要内容。最近又出现反应热与能源结合起来进行考查的题目。由于能源问题已成为社会热点，有关能源的试题也将成为今后命题的重点。预计考查反应热的内容将不断拓宽，难度有所提高，题型也会有新的变化。由于反应热与物理学中的“热”、生物学生态系统中的“能量传递”又有密切联系，有关能量的学科间的综合将会成为“3+X”理科综合命题的热点。主干知识整合1.关于以物质的量为中心各化学量的相互关系2.万能恒等式n=cV式中n为物质的量，单位为mol；m为物质的质量，单位为g；M为摩尔质量，单位为gmol1；V气为标准状况下气体的体积，单位为L；Vm为标准状况下气体摩尔体积，单位为Lmol1；N为粒子个数；NA为阿伏加德罗常数6.021023 mol1；Q为物质的反应热，单位为J或kJ；H为摩尔反应热，单位为kJmol1；c为物质的量浓度，单位为molL1；V为溶液体积，单位为L。该恒等式解答有关物质的量、物质的量浓度、摩尔质量、物质质量、标准状况下气体体积、粒子数、反应热以及阿伏加德罗常数的题目可以有条不紊、脉络清楚、得心应手。3.质量守恒定律质量守恒定律是物质在发生化学变化时所遵循的基本规律，其内涵是参加反应的各物质质量总和等于反应生成物的质量总和(反应前后各种原子的种类及个数相同)。在化学学习中离不开对化学反应的定量研究，而在对化学反应的定量研究中必然用到质量守恒定律。化学反应中物质之间是按照一定的粒子数目比例进行的，因此又经常用到mM 这个关系，由这个关系就可以根据化学方程式，用已知量求未知量，如可以求反应物及生成物的质量，也可以确定其相对分子质量，还可以确定其化学式等，也可以确定混合物中各组成成分的物质的量比或质量比。思考讨论能否说参加反应的各物质的总物质的量等于生成物各物质的总物质的量？答：不能。质量守恒定律是指参加反应的反应物的总质量等于生成物的总质量，强调的是质量，而不是物质的量。4.阿伏加德罗定律及其推论阿伏加德罗定律是历年来高考试题中的必考内容，题目特点是注重理解和应用能力的考查。而在中学课本中没有系统地论述这一定律的推论和具体应用，因此这既是高考的热点又是难点。在正确理解阿伏加德罗定律内容的基础上，注意下列推论：(1)同温同压下，气体的体积之比等于气体的物质的量之比。(2)同温同压下，气体的密度之比等于气体的相对分子质量之比。(3)同温同体积下，气体的压强之比等于气体的物质的量之比。(4)同温同压下，同体积任何气体的质量比等于其相对分子质量之比。(5)同温同压下，同质量任何气体的体积之比等于其相对分子质量倒数之比。5.化学反应中能量变化规律化学反应的特点是有新物质生成，生成物的总能量和反应物的总能量不可能完全相同。按照化学反应中能量守恒规律，反应物和生成物的能量差若以热量的形式表现出来，即有放热反应和吸热反应，前者是反应物的总能量大于生成物的总能量，后者是反应物的总能量小于生成物的总能量。思考讨论相同体积、相同物质的量浓度的盐酸溶液、醋酸溶液，分别与足量的氢氧化钠稀溶液相中和，产生的热量是否相同？为什么？答：不相同；因为醋酸在中和过程中电离吸热，被中和时产生的热量较少。精典题例导引【例1】NA代表阿伏加德罗常数值，下列说法中正确的是A.9 g重水所含有的电子数为5NAB.1 mol MgCl2中含有的离子数为NAC.7.1 g氯气与足量NaOH溶液反应转移的电子数为0.2 NAD.1 mol C10H22分子中共价键总数为31 NA解析：9 g重水的物质的量为=0.45 mol，其中含有的电子数为4.5 NA，A不正确。1 mol MgCl2中含有1 mol Mg2+、2 mol Cl，总个数为3 NA，B不正确。Cl2和NaOH反应：Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。1 mol Cl2反应时，转移电子数目为1 mol(1 mol Cl原子失去电子，1 mol Cl原子得到电子)，7.1 g Cl2反应时转移电子数为0.1 NA，C不正确。C10H22分子中价电子数为：410+122=62个，每两个价电子能形成一个共价键，所以每个C10H22分子中含有31个共价键，1 mol C10H22分子中共价键总数为31 NA，D正确。答案：D特别提示关于阿伏加德罗常数(NA)的高考试题，常常有意设置一些极易疏忽的干扰因素。在分析解答这类题目时，要特别注意下列细微的知识点：状态问题，如水在标准状况时为液态或固态；SO3在标准状况下为固态、常温常压下为液态，戊烷及碳原子数更多的烃，在标准状况下为液态或固态。特别物质的摩尔质量，如D2O、T2O、O2等。某些物质分子中的原子个数，如Ne、O3、白磷等。一些物质中的化学键数目，如SiO2、Si、CH4、P4、CO2等。较复杂的化学反应中，转移电子数的求算，如Na2O2+H2O，Cl2+NaOH、电解AgNO3溶液等。要用到22.4 Lmol1时，必须注意气体是否处于标准状况下。某些离子或原子团在水溶液中能发生水解反应，使其数目减少。注意常见的一些可逆反应。【例2】下列叙述正确的是A.同温同压下，相同体积的物质，它们的物质的量必相等B.任何条件下，等物质的量的乙烯和一氧化碳所含的分子数必相等C.1 L一氧化碳气体一定比1 L氧气的质量小D.等体积、等物质的量浓度的强酸中所含的H+数一定相等解析：只有气体物质才符合阿伏加德罗定律在同温同压下，具有相同体积时物质的量相等，所以A不正确。具有相同物质的量的两种由分子组成的物质具有相同的分子数，所以B正确。气体的密度与温度、压强等条件有关，不限定温度、压强时，CO和O2的密度关系不能确定，所以C不正确。以HCl、H2SO4为例考虑，可知D不正确。答案：B深化拓展在两个容积相同的容器中，一个盛有氯化氢气体，另一个盛有氢气和氯气的混合气体。在同温、同压下，两容器内的气体的分子数 原子数 密度 质量 质子数 电子数，一定相同的是_(填写序号)。答：【例3】已知(1)H2(g)+O2(g)=H2O(g)；H1=a kJmol1(2)2H2(g)+O2(g)=H2O(g)；H2=b kJmol1(3)H2(g)+O2(g)=H2O(1)；H3=c kJmol1(4)2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；H4=d kJmol1下列关系式中正确的是A.ac0 B.bd0C.2a=b0D.2c=d0解析：H2在O2中燃烧为放热反应，所以a、b、c、d都小于0，B、D均不正确。据(1)(3)比较，(1)生成H2O(g)，(3)生成H2O(l)，故ac，A不正确。根据盖斯定律，比较(1)(2)两个方程式的化学计量数可知b=2a。所以，正确答案为C。答案：C【例4】150 mL A2气体跟50 mL B2气体恰好完全反应，生成的气体体积为100 mL(同温、同压条件下)，试填空：(1)生成物的化学式是_；(2)推断化学式的依据是_。解析：设生成物的化学式为AxBy，依题意反应物与生成物的体积比：V(A2)V(B2)V(AxBy)=15050100=312。根据阿伏加德罗定律，可知这个312既是体积比，又是物质的量之比，也是化学方程式的化学计量数比，即可写成化学方程式的表示式：3A2+B2=2AxBy又根据质量守恒定律可知反应前后各元素的原子个数不变，即在反应物中A的原子数是23，B的原子数是2，所以2AxBy应为2A3B。答案：(1)A3B(2)阿伏加德罗定律和质量守恒定律【例5】在c(NO)=4 molL1的AgNO3和Cu(NO3)2的混合溶液100 mL中，加入一定质量的铝，充分反应后过滤，滤渣质量为24.8 g。将此滤渣置于稀盐酸中，无气体放出。滤液中先滴入NaCl溶液，无沉淀现象，后加入过量的NaOH溶液到沉淀完全，过滤，滤渣经强热后称量，质量为4 g。求参加反应的铝的质量。解析：此题按题给条件进行计算，一般是分别求出与AgNO3、Cu(NO3)2反应的铝的质量，两者相加便得到答案，由于其中的反应关系复杂，因而求解过程比较烦琐。但如果能灵活地转换思维角度，挖掘题目的隐含条件，就会发现，加入一定量的铝充分反应后的溶液，是生成的Al(NO3)3和剩余的Cu(NO3)2组成的混合溶液。根据NO守恒，可简捷、快速求出答案。设参加反应的铝的质量为m(Al)，则有3+2=4 molL10.1 L解得m(Al)=2.7 g。答：参加反应的铝的质量为2.7 g。 特别提示守恒法是化学计算中一种常用的基本方法。运用守恒法解题的关键是依据变化前后某一粒子物质的量保持不变，列出守恒关系求解。能力提升训练1.设NA表示阿伏加德罗常数，下列说法不正确的是A.1 mol CnH2n+2含有(2n+1)NA个共价键B.1 mol 石墨中含有NA/2个六碳环C.常温常压下，31 g 白磷与红磷混合物，含有NA个磷原子D.将1 mol NO2气体进行加压，加压后气体的分子数将少于NA个解析：每两个碳原子间形成一个共价键，n个碳原子可形成n1个共价键，每个氢原子只能形成1个共价键，故1 mol CnH2n+2共形成n1+2n+2=(3n+1)个共价键，A不正确；石墨中每个碳原子分属于三个碳环，对其中一个环的贡献为个，故每个6碳环中相当于含碳原子6=2个，B正确；物质所含原子个数的多少只与相对原子质量、质量有关，31 g磷所含磷原子数为=1 mol，C正确；由于NO2气体中存在反应2NO2(g)N2O4(g)，故加压后，平衡向右移动，气体分子数减小，D正确。答案：A2.氢气的摩尔质量为M，密度是，阿伏加德罗常数为NA，则A.单位体积中所含氢气分子数目为B.单位质量中所含氢气数目为NAC.单个氢气分子的质量为D.单个氢气分子占有的体积为解析：无论是单位体积还是单位质量中所含氢气分子数目都与其单位选择的大小有关，故A、B皆不正确。NA个氢气分子的质量在数值上等于M，故1个氢气分子的质量为，而单个H2分子所占据的体积与温度、压强都有关，故D不正确。答案：C3.下列两种气体的分子数一定相等的是A.质量相等、密度不等的N2和C2H4B.等体积、等密度的CO和C2H4C.等温、等体积的O2和N2D.等压、等体积的N2和CO2解析：因M(N2)=28 gmol1，M(C2H4)=28 gmol1，所以由n=m/M可知，质量相等的N2和C2H4所含分子数一定相等，A正确；由于m=V，所以等体积、等密度的CO和C2H4质量相等，又M(CO)=M(C2H4)，同样由n=m/M可知，B选项正确；等温、等体积的O2和N2，压强不一定相等，由阿伏加德罗定律可知分子数不一定相等，C不正确；同理，等压、等体积的N2和CO2，温度不一定相等，分子数也不一定相等，D亦不正确。答案：AB4.在一定体积的容器中加入1.5 mol氙气和7.5 mol 氟气，在400和2633 kPa压强下加热数小时，然后迅速冷却至25，容器内除得到一种无色晶体外，还余下4.5 mol氟气。则所得无色晶体产物中，氙和氟的原子个数之比是A.16B.14C.13D.12解析：由题意知参加反应的Xe与F2的物质的量之比为n(Xe)n(F2)=1.5 mol(7.54.5) mol=1.5 mol3 mol=12，所以原子个数比为：N(Xe)N(F)=14。答案：B5.中学化学教材中有大量数据，下列为某同学对数据的利用情况，其中不正确的是A.用NaOH和HCl反应测得的中和热数据，推算一定量的稀H2SO4和NaOH溶液反应的反应热B.用沸点数据推测将两种液体混合物用蒸馏的方法分离开来的可能性C.用反应热数据的大小判断不同反应的反应速率的大小D.用原子(或离子)半径数据推断某些原子(或离子)氧化性或还原性的强弱解析：由中和反应的实质H+OH=H2O可知，A正确。由分馏原理可知，只要两组分的沸点不同，即可用此法分离，B正确。化学反应速率的大小除与反应物的性质有关外，还受浓度、温度、压强、催化剂等因素的影响，与反应热的大小无关，C不正确。原子(或离子)的半径越大，越易失去电子，而越难得到电子，故D正确。答案：C6.已知热化学方程式：2H2(g)+O2(g)=2H2O(g);H1=483.6 kJmol1，则对于热化学方程式：2H2O(l)=2H2(g)+O2(g);H2=b的下列说法正确的是A.热化学方程式中化学计量数表示分子个数B.该反应的H2=+483.6 kJmol1C.|H2|H1|解析：热化学方程式中的化学计量数表示有关物质的物质的量，不表示分子个数，A不正确；由于由液态水变为气态水时要吸热，即H2O(g)=H2O(l)；H10，所以有2H2(g)+O2(g)=2H2O(l)；H=H1+H1，此反应为反应2H2O(l)=2H2(g)+O2(g)反应的逆反应，故H2=H=H1H10，可得|H2|H1|。答案：D7.对于Zn(S)+H2SO4(l)=ZnSO4(l)+H2(g);H20 kJmol1的化学反应，下列叙述一定正确的是A.反应过程中能量关系可用上图表示B.1 mol 锌的能量高于1 mol H2所含的能量C.若将该反应设计成原电池，锌为正极D.若将其设计为原电池，当有32.5 g锌溶解时，正极放出气体一定为11.2 L解析：由于该反应是一个放热反应，依能量守恒原理知：反应物能量和高于生成物能量和，A中图象与此相符，A说法正确。反应物、生成物各有两种，无法确定B是否正确。因锌为还原剂，故C的说法不正确。D中因未指明温度、压强，故气体体积不确定。答案：A8.现用石墨电极电解氯化铜溶液，电流为I A，通电t s时测得某电极上析出的铜的质量为m g。已知电子的电量为e C，铜的相对原子质量为64，试导出阿伏加德罗常数的表达式_。解析：由I=知电路中通过的电量Q=It，在阴极上析出的铜原子数为。由题意又知=NA，阿伏加德罗常数的表达式：NA=。答案：9.用1 L 1.0 mol L1氢氧化钠溶液吸收0.8 mol 二氧化碳，所得溶液中的CO和HCO的物质的量浓度之比约是_。解析：设NaHCO3的物质的量为x，Na2CO3的物质的量为y，由Na+守恒，x+2y=1 L1 molL1，由C原子守恒，x+y=0.8 mol，解得x=0.6 mol，y=0.2 mol。答案：1310.有点难度哟！将4 mol O2和3 mol NxHy(yx)混合气体在150 和1.05105 Pa下点燃，完全反应后，恢复到原来的温度与压强时，测得反应后N2、O2、H2O(g)混合气体比原混合气体的密度减少3/10。(1)此反应的化学方程式是(用NxHy表示)_。(2)推算NxHy化学式的根据是_。(3)x与y的关系式为_。解析：(1)根据质量守恒定律可得如下化学方程式：NxHy+O2=N2+H2O。(3)由题意知O2过量，则有：4NxHy+yO2= 2xN2 + 2yH2O4 y 2x 2y3 mol y mol x mol y mol反应后所得气体的物质的量为(x+y+4y)mol。根据阿伏加德罗定律有化简得2x+y=8。答案：(1)4NxHy+yO2=2xN2+2yH2O(2)质量守恒定律和阿伏加德罗定律(3)2x+y=811.有点难度哟！在温度为t和压强为p的情况下，19.5 g A与11.0 g B恰好完全反应，生成固体C和气体D、E的混合物。已知生成的D、E混合气体共为3.0 L。计算生成的C的质量(m)(若缺物理量，请指出所缺物理量及单位，并用Q代表所缺物理量的数据)_。解析：根据质量守恒定律知，m(A)+m(B)=m(C)+m(D)+m(E)。逆向思考：已知m(A)、m(B)，欲求m(C)，必须求m(D)+m(E)。已知T、p、V，求m(D)+m(E)，容易联想到气体状态方程，pV=nRT=RT，公式中p的单位为Pa，V为气体的体积(m3)，T为绝对温度(K)，T=t+273，R为气体常数，积M为气体(或混合气体)的摩尔质量(或平均摩尔质量)，m为气体质量(g)。因此，本题缺D和E的混合气体平均摩尔质量，用Q代表其数据，由气体状态方程知，m(D，E)=m(C)=m(A)+m(B)m(D，E)=19.5 g+11.0 g另解：缺少在该条件下混合气体的平均密度(gL1)，用Q表示。D和E的质量为3.0 LQ gL1=3.0 Q g，m(C)=19.5 g+11.0 g3.0Q g。答案1：m(C)=19.5 g+11.0 g缺D和E混合气体平均摩尔质量(gmol1)答案2：m(C)=19.5 g+11.0 g3.0Q g缺D和E混合气体的平均密度(gL1)12.(探究创新题)2003年10月17日晨6时许，载着航天英雄杨利伟的“神舟”五号飞船在内蒙古大草原成功着陆，我国首次载人航天飞行取得圆满成功。这表明我国载人航天技术有了重大的突破，对增强我国国防力量和提高国际地位都具有重要意义。(1)运送飞船的火箭主要燃料是液态“偏二甲肼”。已知该化合物由C、H、N三种元素组成：碳的质量分数为40%，氢的质量分数为13.33%，其相对分子质量为60。通过分析结构可知，该物质分子中有一个氮原子以 存在，且不与H原子直接相连。燃料的氧化剂是液态N2O4，燃料产物只有CO2、H2O(g)、N2；5.00 g “偏二甲肼”完全燃烧时放出212.5 kJ热量。写出燃料燃烧的热化学方程式(有机物用结构简式表示)_。(2)有的推进器中盛有液态肼(N2H4)和液态双氧水。当它们混合反应时，产生氮气和水蒸气并释放大量热。这个反应常应用于火箭推进器，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是_。(3)火箭推进剂有两大类：一类是氧化剂、还原剂为不同的两种物质；另一类是氧化剂、还原剂为一种物质，称为单组分推进剂。下列物质中适合作单组分火箭推进剂的是A.汽油B.发烟硝酸C.硝基甲烷(4)如果宇航员想在“神舟”五号飞船在轨运行(处于失重状态)的飞行仓内享受烛光晚餐，点燃蜡烛后，下列各种现象中可能发生的是A.点燃后很快熄灭B.火焰呈球形C.火焰呈直状(5)为使宇航员有良好的生存环境，宇宙飞船中装有盛Na2O2颗粒的供氧装置，如用KO2(超氧化钾)代替Na2O2，能达到同样的目的。写出KO2与CO2反应的化学方程式_。若仅从飞船携带物品宜轻便考虑，这两种物质中哪种更好？请用计算结果加以说明。_。解析：此题取材于高科技航天技术，内容涉及化学、物理，是一道集基础知识和跨学科能力考查于一体的好题。(1)1 mol 偏二甲肼中含C、H的物质的量分别为n(C)=2 mol，n(H)= =8 mol，含N原子的物质的量为=2 mol，所以偏二甲肼的分子式为C2H8N2。根据题意可推知其结构简式为 。又1 mol C2H8N2燃烧时放出的热量为：60 gmol1=2550 kJmol1，燃烧时的热化学方程式为：+2N2O4(l)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g)；H=2250 kJmol1。(2)由燃烧方程式可知，产物不产生污染。(3)作为单组分推进剂，必须自身含有强氧化性基团和还原性基团，显然只有C符合题意。(4)在失重条件下，蜡烛熔化后不能向上蒸发，而呈球形，且火焰很快熄灭。(5)由反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2和4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2，可知产生等质量的O2所需Na2O2与KO2的质量比为：m(Na2O2)m(KO2)=2 mol78 gmol1mol71 gmol1=10.6，所以应选KO2。答案：(1) +2N2O4(l)=2CO2(g)+3N2(g)+4H2O(g);H=2550 kJmol1(2)产物无污染 (3)C (4)AB(5)4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2产生同质量的氧气需m(Na2O2)m(KO2)=10.6，应选KO2。教学建议本专题主要包括：以物质的量为中心的化学计量关系及应用，质量守恒定律的概念及其应用，阿伏加德罗定律及其应用以及化学反应中的能量变化。(1)化学基本概念是化学的基础，它是从大量的化学现象和事实中抽象概括出来的，它既是应用化学知识解释问题时进行加工的细胞，又是解释各种化学现象本质的基础。因此，深刻地理解基本概念在化学总复习中极为重要。在复习迎考时，既要注意理解概念的准确性，又要弄清每个概念的内涵和外延，分析各概念之间的内在联系和区别，形成系统的概念体系，对所学过的理论和知识同时进行归纳总结使其条理化、系统化。要注意概念的具体应用，要将有关的概念、定理、原理、公式等结合具体的元素的性质和反应及化学计算、化学实验事实进行复习。在此基础上，本章重点突出历届高考反复考查有关基本概念中的重点知识，分析其命题规律，总结其解题方法，从而使学生形成取之快捷、易于迁移和再创造的能力。(2)对化学学科的学习，有许多同学都认为化学知识散乱，难以掌握，其实这是没有掌握知识规律的表现。化学变化遵循一定的规律。例如质量守恒定律是化学反应的最基本的规律，它是书写并配平化学方程式的依据，也是定量研究化学反应的根本依据。再如复习氧化还原反应中的电子守恒规律和化学反应中的能量守恒规律时，只有把有关的概念理解清楚，对一些规律性的东西作深刻的理解，才能为学好化学奠定基础。复习时要以质量守恒定律和阿伏加德罗定律这两个规律作为复习的重点，研究这两个规律在解题中的应用，从而达到培养能力的目的。在教学中，要多采用启发式教学的方法，要善于引导，让学生多“悟”。复习跨度要小，训练的同时，教师要注意点拨。学生对概念的理解深度并不是靠讲和练就能解决的。例题注释本专题共设计了五个典型例题。【例1】为阿伏加德罗常数应用的题目，为高考必考题目，这是由于该题既考查学生对物质的量、粒子数、质量、体积等与阿伏加德罗常数关系的理解，又可以涵盖多角度的化学知识内容。要准确解答好这类题目，一是要掌握好以物质的量为中心的各化学量与阿伏加德罗常数的关系；二是要准确弄清分子，原子，原子核内质子中子及核外电子的构成关系。其解题的方法思路是，在正确理解有关概念的基础上，将各物质的质量、气体的体积、溶液的浓度等转化为指定粒子的物质的量(mol)进行判断。【例2】主要考查对有关化学定律和某些物理量的理解与灵活应用。通过分析解答本题，要引导学生进一步明确，只有气体物质才符合阿伏加德罗定律；若气体的物质的量相同，其所含气体的分子数相同，而气体的体积、密度则随温度、压强的不同而不同。【例3】为2004年全国理综(二)中的第8小题，主要考查对热化学方程式的理解。在分析解答本题时，应重点强调两点：一是热化学方程式的H不仅与化学计量数的大小有关，还与生成物的状态有关；二是放热反应的热化学方程式中的H为负值，吸热反应的热化学方程式中的H为正值。【例4】是一道简单地考查阿伏加德罗定律及质量守恒定律的填空题。紧紧扣住反应气体和生成气体在同温同压条件下的体积比与物质的量之比及配平系数比的等同关系即可解答。阿伏加德罗定律把气体的质量、压强、体积、密度、气体摩尔质量、气体的物质的量联系在一起，又可把物理学中的气态方程、物质的密度计算应用于化学计算，是物理与化学互相联系又相互渗透的知识点。【例5】是物质的量在化学计算中的典型应用。化学计算的实质是借助化学知识的规律，寻找已知量与未知量之间的数量关系，然后运算求解。在分析解题的过程中，若根据条件找出已知量与未知量之间的物质的量关系，就可使复杂的问题简单化、技巧化。拓展题例1.判断一定量的物质所含粒子的多少，是高考命题的热点。这类试题不论在数量和题型上都保持相对稳定，已成为高考的必考题。【例1】用NA表示阿伏加德罗常数，下列叙述正确的是A.0.1 molL1稀硫酸100 mL含有硫酸根个数为0.1 NAB.1 mol CH(碳正离子)中含有电子数为10 NAC.2.4 g金属镁与足量的盐酸反应，转移电子数为2 NAD.12.4 g白磷中含有磷原子数为0.4 NA解析：0.1 molL1稀H2SO4 100 mL 中SO的物质的量等于0.01 mol，个数等于0.01 NA，A不正确。C为6号元素，H为1号元素，每个CH中电子个数为6+311=8，所以1 mol CH中含有8 mol电子，也就是8NA个，B不正确。根据反应Mg+2HCl=MgCl2+H2，1 mol Mg与足量HCl反应，转移电子数目为2 NA，所以2.4 g Mg(0.1 mol)与足量HCl反应，转移电子数为0.2 NA，C不正确。12.4 g白磷的物质的量为=0.1 mol，其中P原子数为0.14NA=0.4NA，D正确。答案：D【例2】下列说法不正确的是A.磷酸的摩尔质量与6.021023个磷酸分子的质量在数值上相等B.6.021023个氮分子和6.021023个氢分子的质量比等于141C.32 g氧气所含的原子数目为26.021023D.常温常压下，0.56.021023个一氧化碳分子所占体积是11.2 L解析：H3PO4的摩尔质量在数值上等于1 mol H3PO4，也就是6.021023个H3PO4分子的质量，A正确。6.021023个N2、H2分子的物质的量都等于1 mol，它们的质量之比等于摩尔质量之比，也就是282=141，B正确。32 g O2的物质的量为1 mol，其中含有O2分子6.021023个，O原子26.021023个，C正确。0.56.021023个CO分子在标准状况下所占体积为11.2 L，在常温常压下其体积不等于11.2 L，D不正确。答案：D2.物质的量是化学计算的基础和核心。在分析解题过程中，若依据有关物质间物质的量关系，巧用守恒，可使复杂问题简单化，从而快速求解。【例3】将a g Fe、Mg合金溶解在一定量的稀HNO3中，当合金完全溶解时收集到标准状况下NO气体b L(设HNO3的还原产物只有NO)。再向反应后的溶液中加入足量NaOH溶液，可得到沉淀的质量为_g。解析：可能发生的反应有：3Mg+8HNO3=3Mg(NO3)2+4H2O+2NOFe+4HNO3=Fe(NO3)3+2H2O+NO2Fe(NO3)3+Fe=3Fe(NO3)2HNO3+NaOH=NaNO3+H2OMg(NO3)2+2NaOH=Mg(OH)2+2NaNO3Fe(NO3)2+2NaOH=Fe(OH)2+2NaNO3Fe(NO3)3+3NaOH=Fe(OH)3+3NaNO3可知加入NaOH溶液后生成的沉淀为Mg(OH)2、Fe(OH)2和Fe(OH)3。一般情况下根据合金的质量a g，HNO3被还原时生成NO的体积b L，即可求出合金中Mg、Fe的质量，从而求出氢氧化物沉淀的质量。然而由于产物中Fe为不定价态，不知道Fe2+、Fe3+的相对量，因此这种方法看上去原理很简单，但最终却走入死胡同。反过来，本题如果能抓住以上几个反应的特点，巧用几个守恒，则又将峰回路转，快速获解。质量守恒：m(沉淀)=m(Mg2+)+m(Fe2+)+m(Fe3+)+m(OH)=m(合金)+m(OH)电荷守恒：n(OH)1=n(Mg2+)2+n(Fe2+)2+n(Fe3+)3电子守恒：n(Mg2+)2+n(Fe2+)2+n(Fe3+)3=n(NO)3=3所以沉淀的质量为：m(沉淀)=m(合金)+m(OH)=m(合金)+n(OH)17 gmol1=m(合金)+317 gmol1【例4】在铁和氧化铁的混合物15 g中加入稀硫酸150 mL，放出氢气1.68 L(标准状况)，同时铁和氧化铁完全溶解。向所得溶液中滴加KSCN溶液，未见颜色改变。为中和过量硫酸并使Fe2+完全转化为Fe(OH)2，需要消耗3 molL1 NaOH溶液200 mL。求原硫酸溶液的物质的量浓度。解析：本题涉及的化学反应很多，但若能抓住Fe2+完全沉淀后所得溶液是Na2SO4溶液，寻找到消耗的NaOH的物质的量是H2SO4的物质的量的2倍这一隐含条件，问题便迎刃而解：3 molL10.2 L=2c(H2SO4)0.15 L解得：c(H2SO4)=2 molL1。3.考查反应热的内容不断拓宽，新的题型、新的设问不断出现。【例5】已知25、101 kPa下，石墨、金刚石燃烧的热化学方程式分别为C(石墨)+O2(g)=CO2(g)；H=393.51 kJmol1C(金刚石)+O2(g)=CO2(g)；H=395.41 kJmol1 据此判断，下列说法正确的是A.由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低B.由石墨制备金刚石是吸热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高C.由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的低D.由石墨制备金刚石是放热反应；等质量时，石墨的能量比金刚石的高解析：根据盖斯定律，将方程式减去方程式，得到下列热化学方程式：C(石墨)=C(金刚石)；H=1.91 kJmol1说明由石墨制备金刚石是吸热反应，吸收的热量作为化学能的形式贮存在金刚石中，也就是同质量金刚石具有的能量比石墨高。A选项正确。答案：A【例6】把煤作为燃料可通过下列两种途径：途径 C(s)+O2(g)=CO2(g)；H10途径 先制成水煤气：C(s)+H2O(g)=CO(g)+H2(g)；H20再燃料水煤气：2CO(g)+O2(g)=2CO2(g)；H302H2O(g)+O2(g)=2H2O(g)；H40请回答下列问题：(1)途径放出的热量_(填“大于”“等于”或“小于”)途径放出的热量。(2)H1、H2、H3、H4的数学关系式是_。(3)由于制取水煤气的反应，反应物具有的总能量_生成物具有的总能量，那么在化学反应时，反应物就需要_能量才能转化为生成物，因此其反应条件为_。解析：(1)根据盖斯定律可知，反应的热效应与反应途径无关，故二者放出的热量相等。(2)将方程式+可得方程式，所以有H1=H2+H3+H4。(3)制取水煤气的反应的H20为吸热反应，反应物具有的总能量小于生成物具有的总能量，故反应时需采用高温条件。答案：(1)等于 (2)H1=H2+(H3+H4) (3)小于 吸收 高温