混合气体平均式量的几种计算方法

混合气体平均式量的几种计算方法
⑴标准状态密度法：M=22.4(L·mol-1)×p(g·L-1)；
⑵相对密度法：D=ρ1/ρ2= M1/M2；
⑶摩尔质量定义法：M=m(总)/n(总)
⑷物质的量或体积含量法M=MA·a%+Mb·b%+……（a%、b%等为各组分气体的体积分数或物质的量分数）。

二、2007年高考试题评析
【例1】(07年广东化学卷，第3题)下列叙述正确的是（）
A．48 g O3气体含有6.02×1023个O3分子
B．常温常压下，4.6g NO2气体含有1.81×1023个NO2分子
C．0.5mol/LCuCl2溶液中含有3.01×1023个Cu2+
D．标准状况下，33.6L 水含有9.03×1023个H2O分子
【解析】48 g O3的物质的量为1 mol，含O3分子6.02×1023个，A正确；由于存在2NO2N2O4这一隐含条件，故4.6g NO2气体中含有的NO2分子数应界于0.1NA 和0.05NA之间，B错误；由于不知道CuCl2溶液的体积，故无法确定Cu2+离子的数目，C错误；标准状况下，水为固态，不能用22.4L/mol进行计算。

故本题应选A。

【例2】(07年四川理综卷，第7题)用NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是
A．标准状况下，22.4LCHCl3中含有的氯原子数目为3NA
B．7gCnH2n中含有的氢原子数目为NA
C．18gD2O中含有的质子数目为10NA
D．1L 0.5 mol/L Na2CO3溶液中含有的CO32-数目为0.5NA
【解析】标准状况下，CHCl3为液态，不能用22.4L/mol进行计算，A项错误；B项中CnH2n 的最简式为CH2，其最简式的物质的量为7g/14g·mol-1=0.5mol，故其氢原子数为NA，B 正确；由于D2O的摩尔质量为20g/mol，则18gD2O的物质的量小于1 mol，C错误；由于在水溶液中CO32-要水解，故CO32-数目应小于0.5NA，D错误。

故本题应选B。

【例3】(07年上海化学卷，第20题)设NA为阿伏加德罗常数，下列叙述中正确的是A．常温下，11.2L甲烷气体含有甲烷分子数为0.5NA
B．14g乙烯和丙烯的混合物中总原子数为3NA
C．0.1mol/L的氢氧化钠溶液含钠离子数为0.1NA个
D．5.6g 铁与足量稀硫酸失去电子数为0.3NA
【解析】A项中所给的条件并不是标准状况下，故甲烷的物质的量不是0.5 mol，故A项错误；B项中乙烯和丙烯的最简式为CH2，其最简式的物质的量为14g/14g·mol-1=1mol，故其总原子数为3NA，B项正确；由于不知道氢氧化钠溶液的体积，故无法确定钠离子的数目，C项错误；Fe与稀硫酸反应生成的是Fe2+，D项错误。

故本题应选B。

【例8】(07年全国理综卷I，第9题)在三个密闭容器中分别充入Ne、H2、O2三种气体，当它们的温度和密度都相同时，这三种气体的压强（p）从大到小的顺序是（）
A．P(Ne)＞P(H2)＞P(O2) B．P(O2)＞P(Ne)＞P(H2)
C．P(H2) ＞P(O2)＞P(Ne) D．P(H2)＞P(Ne)＞P(O2)
【解析】根据上述阿伏加德罗定律推论“三反比”结论③“在相同温度下，同密度的任何气体的压强与其摩尔质量成反比”，得摩尔质量越小压强越大。

由于三种气体的摩尔质量从小到大顺序为M(H2)＜M(Ne)＜M(O2)，故其气体压强从大到小的顺序为P(H2)＞P(Ne)＞P(O2)。

【综合点评】以上是考查阿伏加德罗常数及阿伏加德罗定律命题时的一些常见角度。

阿伏加德罗常数试题是高考常见题型之一，尽管题型不变，但考查的知识却都千变万化。

主要考查了对阿伏加德罗常数、物质的量、气体摩尔体积等概念的理解及简单计算，还经常涉及弱电
解质的电离、盐类水解、氧化还原反应、晶体中化学键及微粒数（电子数、中子数、分子数、离子数等）等多个知识点，能力考查细致而广阔，备受命题专家的青睐。

而有关阿伏加德罗定律试题也是高考中常考的题型，主要考查阿伏加德罗定律以及推论，常结合物质的量、摩尔质量、质量之间的关系以及物质的质量、体积、密度等变化量的关系进行综合考查，要特别注意的是阿伏加德罗定律以及推论不描述非气态物质，学习时要防止进入误区。

三、强化训练
1．设NA表示阿伏加德罗常数，下列说法中正确的是（）
A．在常温常压下，1mol羟基(－OH)含有的电子数为10NA
B．46 g NO2 和N2O4混合气体中含有原子数为3NA
C．1mol C10H22分子中共价键总数为31NA
D．100mL 2.0mol/L的盐酸与醋酸溶液中氢离子数均为0.2NA
2．设NA表示阿伏加德罗常数，下列说法中不正确的是（）
A．标准状况下，22.4 LCl2和HCl的混合气体中含分子总数为2NA
B．1molMg与足量O2或N2反应生成MgO或Mg3N2均失去2NA个电子
C．30 g甲醛分子中含共用电子对总数为4NA
D．46g NO2和N2O4的混合物含有的分子数为NA
3．阿伏加德罗常数约为6.02×1023，下列叙述中正确的是（）
A．0.1mol8135Br原子中含中子数为3.5×6.02×1023
B．25℃时，1 L pH=13的氢氧化钠溶液中约含有6.02×l023个OH-离子
C．标准状况下，11.2L四氯化碳所含分子数约为0.5×l023个
D．室温下，32.0gO3和O2的混合气体中含有的原子数约为2×6.02×1023
4．NA表示阿伏加德罗常数，下列说法中不正确的是（）
A．53g碳酸钠晶体中含0.5NA个CO32-离子
B．标准状况下的22.4L辛烷完全燃烧，生成二氧化碳分子数为8NA
C．1molOH-放电被氧化时失去NA的电子
D．在2.8g晶体硅中含有0.2NA个Si-Si键
5．设NA表示阿伏加德罗常数，下列说法中不正确的是（）
A．25℃时，纯水中含有的H+数为1×10-7NA
B．常温常压下，31g白磷与红磷的混合物中含有磷原子数为NA
C．35.5gCl2参加氧化还原反应，转移的电子数可能为NA
D．7.8gNa2O2晶体中所含离子的总数为0.3NA
6．NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是（）
A．如果5.6LN2含有n个氮分子，则阿伏加德罗常数一定约为4n
B．15.6gNa2O2与过量CO2反应时，转移的电子数为0.4NA
C．1L1mol/L的FeCl3溶液中，含有铁离子的数目为NA
D．T℃时，1LPH=6纯水中，含10-6NA个OH-
7．下列关于阿伏加德罗常数（NA），的说法正确的是（）
A．3.2g铜与足量稀硝酸反应过程中转移电子0.1NA
B．35.5g超氧化钾（KO2）所含的阴离子的数目为NA
C．标准状况下将0.5molSO2气体与0.5molH2S气体混合后，气体的分子总数为NA
D．6g二氧化硅中含Si－O键数为0.2NA
8．下列条件下，两瓶气体所含原子数一定相等的是（）
A．同质量、不同密度的N2和CO B．同温度、同体积的H2和N2
C．同体积、同密度的C2H4和C3H6 D．同压强、同体积的N2O和CO2
9．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．1L一氧化碳气体一定比1L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
10．由CO2、H2和CO组成的混合气体在同温同压下与N2的密度相同，则该混合气体中CO2、H2和CO的体积比为（）
A．29：8：13 B．22：1：14 C．13：8：29 D．26：16：57
11．在体积相同的两个密闭容器中分别充满O2、O3气体，当这两个容器内温度和气体密度相等时，下列说法正确的是（）
A．两种气体的压强相等B．O2比O3质量小
C．两种气体的分子数目相等D．两种气体的氧原子数目相等
12．某物质A在一定条件下加热完全分解，产物都是气体。

分解方程式为2A==B+2C+2D。

测得生成物的混合气体对氢气的相对密度为d，则A的式量为（）
A．7d B．5d C．2.5d D．2d
13．标准状况下，mg气体A与ng气体B分子数相同，下列说法中不正确的是（）
A．气体A与B的相对分子质量比为m：n
B．同质量气体A与B的分子个数比为n：m
C．同温同压下，同体积A气体与B气体的密度比为n：m
D．相同状况下，同体积A气体与B气体质量比为m：n
14．100mL气体A2跟50mL气体B2恰好完全反应生成100mL气体C（体积均在相同状况下测定），则C的化学式为，其推断理由是。

15．在一定条件下，有aLO2和O3的混合气，当其中的O3全部转化为O2时，体积变为1.2aL，则原混合气中O3和O2的质量百分比分别为。

强化训练参考答案：
1．答案：B、C
解析：A项中的羟基呈电中性，1mol羟基中应含有9mol电子，A错；B项中原子总物质的量为3×46 g/46 g·mol-1=3mol，B正确；C项中碳原子最外层有4个电子，氢原子最外层有1个电子，故1mol C10H22分子中共价键总数为(4×10+1×22)/2NA=31NA，C正确；D项中醋酸是弱酸，故电离出来的氢离子数应小于0.2NA，D错。

2．答案：A、D
解析：选项A中混合气体为1mol，应含的分子总数为NA，A说法错误；选项B中1molMg 参与反应失去2mol电子，B说法正确；C项中1个HCHO分子中含4个共用电子对，30 g 甲醛（即1mol）中含4NA个共用电子对，C说法正确；若只有NO2，则46g NO2含有的分子数为1NA，混有N2O4后，相同质量NO2和N2O4的混合物含有的分子数会小于1NA，D 错误。

3．答案：D
解析：A项中1个8135Br原子含中子数为81—35=46，0.1mol8135Br原子中含中子数为4.6×6.02×1023，A项错误；B项中n(OH-)为0.1mol，B错；在标准状况下，四氯化碳不是气体，C错误；32.0gO3和O2的混合气体中氧原子物质的量为2mol，D正确。

4．答案：B
解析：53g碳酸钠晶体中CO32-的物质的量为0.5mol，A说法正确；在标准状况下，辛烷不是气体，B说法错误；根据4OH-－4e-=2H2O+O2↑知，1molOH-放电时应失去1mol电子，C 说法正确；由于1mol晶体硅中含有2mol Si-Si键，故D说法正确。

5．答案：A
解析：因不知纯水的体积，故水所电离出的H+数无法确定，A说法错误；31g白磷与红磷的混合物中含有磷原子的物质的量1mol，B说法正确；0.5mol Cl2若只作氧化剂生成Cl-时应转移电子1mol，C说法正确；因1mol Na2O2晶体是由2molNa+与1 molO22-构成的，D说法正确。

6．答案：D
解析：N2所处的条件不清，A错；2mol Na2O2与过量CO2反应转移2mol电子，故0.2mol Na2O2参与此反应转移0.2mol电子，B错误；Fe3+要发生水解，C错误；D正确。

7．答案：A
解析：因硝酸足量，可将铜单质氧化为Cu2+，A正确；KO2固体是由K+和O2-组成的，35.5g KO2所含的阴离子为0.5mol，B错误；因SO2与H2S混合要发生反应，C错误；1mol氧化硅含4molSi－O键，故6g二氧化硅中含0.4molSi－O键，D错误。

8．答案：A、C
解析：同质量、不同密度的N2和CO的所含原子数一定相同，A正确；同温度、同体积的H2和N2物质的量与压强成正比，B错误；C2H4和C3H6的最简式相同，质量相等的两种气体含有相同的原子数，C正确；同压强、同体积的N2O和CO2物质的量与温度成正比，D 错误。

故本题应选A、C。

9．答案：B
解析：选项A不清楚物质的状态，错误；选项B中乙烯和一氧化碳的物质的量相等，故其分子数相等，与其外界条件无关，正确；选项C不清楚CO和O2的外界条件，错误；选项D中不清楚强酸的元数，错误。

10．答案：C、D
解析：根据相对密度定义得CO2、H2和CO混合气体的平均相对分子质量为28，因CO的相对分子质量为28，故CO2和H2的平均相对分子质量为28，根据十字交叉法可得CO2和H2的体积比为13：8，CO为任意比。

11．答案：D
解析：根据理想气体状态方程PV=nRT可推出ρ=PM/RT。

在ρ、T相同时，压强与摩尔质量成反比，故A错误；再根据ρ=m/V知，O2比O3质量相等，B错误；再结合公式：n=m/M 知，两种气体的物质的量不相等，C错误；由于T、V相等，故O2比O3质量相等，则所含氧原子数目相等，D正确。

故应选D。

12．答案：B
解析：根据题给出的方程式知，完全分解后生成的混合气体中B、C、D的物质的量之比为1：2：2，则该混合气体的平均式量=（MB+2MC+2MD）/5。

根据阿佛加德罗定律，相同条件下，气体的密度之比等于气体的摩尔质量之比，就有/=d，所以=2d，即MB+2MC+2MD=5=10d。

又据质量守恒定律：2MA=MB+2MC+2MD=10d，∴MA=5d。

13．答案：C
解析：根据摩尔质量的定义式知，A、B、D说法都正确。

根据阿佛加德罗定律，同温同压下，气体的密度与其摩尔质量成正比，C说法错误。

14．答案：A2B
理由是:根据阿伏加德罗定律推知，在相同状况下，参加反应的气体和生成的气体体积比等
于其分子数之比，VA2: VB2: VC=100:50:100=2:1:2，可以写出化学方程式为2A2+B2=2C，根据质量守恒定律可知C的化学式A2B 。

15．答案：50% 50%
四、有关阿伏加德罗常数及阿伏加德罗定律试题的解题方法
要正确解答有关阿伏加德罗常数方面的题目，首先要认真审题，审题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，例如物质状态、电离情况、组成结构等。

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，抓住要害，逐项排除，即可正确解答。

要正确解答有关阿伏加德罗定律方面的题目，必须准确理解阿伏加德罗定律及其推论中的“一连比、三正比、三反比”的结论，或利用理想气体状态方程PV=nRT及其导出公式PV=mRT/M、ρ=PM/RT进行分析，把握各物理量之间的关系，从而正确解答。

此类试题在注重对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，但考查知识点无处不在，概念性强、区分度好。

解题时特别注意选项所给的条件，紧扣基本概念、基本理论和有关规律，仔细审题，剖析陷阱，准确理解，灵活解答。

估计有关阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律的试题仍是今后高考化学命题的一大亮点。