专题1 常用化学计量

2018年高考化学真题分类汇编

专题1 常用化学计量(必修1)

Ⅰ—阿伏伽德罗常数和物质的量

1.[2018全国卷Ⅰ-10]NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是

A.16.25gFeCl3水解形成的Fe(OH)3胶体粒子数为0.1NA

B.22.4L(标准状况)氩气含有的质子数为18NA

C.92.0g甘油(丙三醇)中含有羟基数为1.0 NA

D.1.0molCH4与Cl2在光照下反应生成的CH3Cl分子数为1.0 NA

【答案】B

【解析】A.16.25g氯化铁的物质的量是16.25g÷162.5g/mol＝0.1mol，由于氯化铁水解生成氢氧化铁胶体时，只有部分水解，且氢氧化铁胶粒是分子的集合体，因此水解生成的Fe(OH)3胶体粒子数远小于0.1 NA，A错误；

B.标准状况下22.4L氩气的物质的量是1mol，氩气分子是单原子分子，氩原子中有18个质子，故.标准状况下22.4L氩气的含有的质子数是18 NA，B正确；

C.丙三醇是三元醇，分子中含有3个羟基，92.0g丙三醇的物质的量是1mol，其中含有羟基数是3 NA，C错误；

D.甲烷与氯气在光照条件下发生取代反应生成的卤代烃有四种，因此生成的CH3Cl分子数小于1.0 NA，D错误。

【考点】水解平衡；胶体、气体摩尔体积、阿伏加德罗常数、羟基的概念；丙三醇的结构；甲烷的取代反应。

2.[2018全国卷Ⅱ-11]NA代表阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是

A. 常温常压下，124 g P4中所含P—P键数目为4NA

B. 100 mL 1mol·L−1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目为0.1NA

C. 标准状况下，11.2 L甲烷和乙烯混合物中含氢原子数目为2NA

D. 密闭容器中，2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数为2NA

【答案】C

【解析】A.由于白磷(P4)是正四面体结构，分子中含有6个P－P键。因此，常温常压下，124 g P4的物质的量是1mol，所含P—P键数目为6NA，A错误； B. Fe3+在溶液中水解，导致溶液中Fe3+数目减少。因此，100 mL 1mol·L−1FeCl3溶液中所含Fe3+的数目小于0.1NA，B错误； C. 甲烷和乙烯分子均含有4个氢原子，标准状况下，11.2 L甲烷和乙烯混合物的物质的量是0.5mol，其中含氢原子数目为2NA，C正确；

D. 反应2SO2+O22SO3是可逆反应，2 mol SO2和1 mol O2不会完全转化为SO3。因此密闭容器中，2 mol SO2和1 mol O2催化反应后分子总数大于2NA，D错误。

【考点】阿伏加德罗常数；白磷的结构；铁盐的水解；甲烷和乙烯的分子结构；气体摩尔体积；可逆反应。

3.[2018浙江卷-20]设NA阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是

A.10g 2H216O含有的质子数与中子数均为5NA

B.32g硫在足量的氧气中充分燃烧，转移电子数为6NA

C.26gC2H2与C6H6混合气体中含C—H键的数目为2NA

D.120gNaHSO4和KHSO3的固体混合物中含有的阳离子数为NA

【答案】B

【解析】2H216O分子中质子数、中子数、电子数均为10，其相对分子质量为20，故10g 2H216O含有的质子数与中子数均为5NA，A正确； 32g硫在足量的氧气中充分燃烧生成二氧化硫，转移电子数为4NA，B错误； C2H2与C6H 6有相同的最简式CH，故26gC2H2与C6H6混合气体中含H的物质的量为：26g /3g/mol=2 mol，故C—H键的数目为2NA，C正确。 NaHSO4和KHSO3的相对分子质量均为120，故120gNaHSO4和KHSO3的固体混合物的物质的量为1 mol，含有的阳离子数为NA，D正确。

【考点】阿伏加德罗常数；粒子数；化学键

Ⅱ—气体摩尔体积和阿伏加德罗定律

4.[2018全国卷Ⅰ-28] (15分)采用N2O5为硝化剂是一种新型绿色硝化技术，在含能材料、医药等工业中得到广泛应用。回答下列问题：

⑴1840年Devil用干燥的氯气通过通过干燥的硝酸银，得到N2O5，该反应的氧化产物是一种气体，其分子式为 .

⑵F.Daniels等曾利用测压法在刚性反应器中研究了250C时N2O5(g)分解反应:

其中NO2二聚为N2O4的反应可以迅速达到平衡。体系的总压强P随时间t的变化如下表所示(t=∞时，N2O5(g)完全分解)：

①已知：2N2O5(g)=2N2O4(g)+O2(g) △H=-4.4KJ/mol

2NO2(g)= N2O4(g) △H=-55.3KJ/mol

则N2O5(g)=2NO2(g)+0.5O2(g)的△H= KJ/mol

②研究表明，N2O5(g)分解的速率v=2×10-3×PN2O5(kPa/min)。t=62min时，测得体系PO2=2.9kPa,则此时PN2O5= kPa，v= kPa/min)

③若提高反应温度至350C，则N2O5(g)完全分解后体系压强P∞(350C) 大于63.1 kPa (填“大于”“等于”或“小于”)，原因是：

。

④250C时，N2O4(g) 2NO2(g)反应的平衡常数Kp= kPa(Kp为以分压表示的平衡常数，计算结果保留一位小数)。

⑶对于反应2N2O5(g) → 4NO2(g)+ O2(g)，R.A.Ogg提 出如下反应历程：

第一步 N2O5 NO2 + NO3 快速平衡

第二步 NO2 + NO3 → NO +NO2 + O2 慢反应

第三步：NO+ NO3 → 2NO2 快反应

其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。下列表述正确的是 (填标号)。

A.v(第一步反应的逆反应)＞v(第二步反应 ) B.反应的中间产物只有NO3

C.第二步中的NO2与NO 3的碰撞只部分有效 D.第三步反应的活化能高

【答案】(1) O2 (2) ① 53.1 ②30.0； 6.0×10－2 ③大于； 温度提高，体积不变，总压强提高；NO2二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高。④13.4 (3) AC

【解析】（1）氯气在反应中得到电子作氧化剂，硝酸银中Ag元素、N元素都是最高价，不会被氧化，故只有-2价的氧元素化合价会升高，氧化产物是O2；

（2）①已知：ⅰ.2N2O5(g)＝2N2O4(g)+O2(g) △H1＝－4.4kJ/mol

ⅱ.2NO2(g)＝N2O4(g) △H2＝－55.3kJ/mol

根据盖斯定律可知ⅰ÷2－ⅱ即得到N2O5(g)＝2NO2(g)+1/2O2(g) △H1＝＋53.1kJ/mol；

②根据方程式：N2O5(g)=2NO2(g)+0.5O2(g)可知，生成的氧气与消耗的五氧化二氮的物质的量之比是1:2，又依阿伏加德罗定律知，同温同体积时，气体压强之比等于物质的量之比，所以消耗五氧化二氮减少的压强是是氧气压强的二倍，即：2.9kPa×2＝5.8kPa，则此时五氧化二氮的压强是35.8kPa－5.8kPa＝30.0kPa，因此此时反应速率v＝2.0×10－3×30＝6.0×10－2（kPa·min－1）；

也可依： N2O5(g) = 2NO2(g) + 0.5O2

始(kPa) 35.8 0 0

变(kPa) 5.8 5.8 2.9

62min (kPa) 30 2.9

解得，PN2O5=30kPa，v＝2.0×10－3×30＝6.0×10－2（kPa·min－1）

③由于温度升高，容器容积不变，总压强提高，且二氧化氮二聚为放热反应，温度提高，平衡左移，体系物质的量增加，总压强提高，所以若提高反应温度至35℃，则N2O5(g)完全分解后体系压强p∞(35℃)大于63.1 kPa。

④根据表中数据可知五氧化二氮完全分解时的压强是63.1kPa，根据方程式可知完全分解时最初生成的二氧化氮的压强是35.8kPa×2＝71.6 kPa，氧气是35.8kPa÷2＝17.9 kPa，总压强应该是71.6 kPa+17.9 kPa＝89.5 kPa，平衡后压强减少了89.5 kPa－63.1kPa＝26.4kPa，所以根据方程式2NO2(g)N2O4(g)可知平衡时四氧化二氮对应的压强是26.4kPa，二氧化氮对应的压强是71.6 kPa－26.4kPa×2＝18.8kPa，则反应的平衡常数Kp=18.82/26.4(kPa)。

也可依： N2O5(g) = 2NO2(g) + 0.5O2

始(kPa) 35.8 0 0

变(kPa) 35.8 17.9 17.9

∞(kPa) 0 71.6 17.9

又： N2O4(g) 2NO2(g)

始(kPa) 0 71.6

变(kPa) x 2x

∞(kPa) x 71.6-2x

t=∞时，N2O5(g)完全分解，气体总压强为63.1，即:P(N2O4)+ P(NO2)+ P(O2)= x +(71.6-2x )+ 17.9=63.1，x =26.4，71.6-2x=71.6-2×26.4=18.8，Kp= c2(NO2)/ c(N2O4)= 18.82/26.4=13.4kPa

（3）A、第一步反应快，所以第一步的逆反应速率大于第二步的逆反应速率，A正确；

B、根据第二步和第三步可知中间产物除有NO3外还有NO，B错误；

C、根据第二步反应生成物中有NO2可知NO2与NO3的碰撞仅部分有效，C正确；

D、第三步反应快，所以第三步反应的活化能较低，D错误。答案选AC。

【考点】元素化合价与元素性质的关系；盖斯定律的运用；化学平衡的影响因素；平衡常数；阿伏加德罗定律等。本题主要是考查化学反应原理，侧重于化学反应速率与化学平衡的有关分析与计算。但本题需用分压代替浓度进行平衡常数的相关计算，导到题目陌生感强、难度增大。压强和平衡常数的计算是解答的难点，注意从阿伏加德罗定律的角度去理解变化的压强与气体物质的量之间的关系，注意结合反应的方程式和表中数据的灵活应用。也可以利用变化的压强之比等于计量数之比，运用化学平衡利用三段式计算。

5. [2018全国卷Ⅰ-26] (14分)醋酸亚铬[ (CH3COO)2Cr·2H2O]为砖红色晶体，难溶于水，易溶于酸，在气体分析中用作氧气吸收剂。一般制备方法是先在封闭体系中利用金属锌作还原剂，将三价铬还原为二价铬，二价铬再与醋酸钠溶液作用即可制得醋酸亚铬。实验装置如图所示。回答下列问题：

⑴实验中所用蒸馏水均需经煮沸后迅速冷却，目的是

。仪器a的名称是 。

⑵将过量锌粒和氯化铬固体置于c中，加入少量蒸馏水，按图连接好装置。打开K1、K2，关闭K3。①c中溶液由绿色惭变为亮蓝色，该反应的离子方程式为： 。

②同时c中有气体产生，该气体的作用是 。

⑶打开K3，关闭K1、K2。c中亮蓝色溶液流入d中，其原因是

；d中析出砖红色沉淀。为使沉淀充分析出并分离，需采用的操作是

、洗涤、干燥。

⑷指出d装置可能存在的缺点 。

【答案】【答案】(1) 去除水中溶解氧；分液(滴液)漏斗 (2) ①Zn+2Cr3＋＝Zn2＋+2Cr2＋ ②排除c中空气 (3) c中产生H2使压强大于大气压； (冰浴)冷却、过滤 (4) 敞开体系中醋酸亚铬能接触到空气。

【解析】在盐酸溶液中 Zn把Cr3＋还原为Cr2＋，同时锌与盐酸反应产生氢气排尽装置中的空气防止Cr2＋被氧化，并使c中压强增大，把生成的CrCl2压入d装置中。

（1）由于醋酸亚铬易被氧化，所以需要尽可能避免与氧气接触，因此实验中所用蒸馏水均需煮沸后迅速冷却，目的是去除水中溶解氧；根据仪器构造可知仪器a是分液（或滴液）漏斗； （2）①c中溶液由绿色逐渐变为亮蓝色，说明Cr3＋被锌还原为Cr2＋，反应的离子方程式为Zn+2Cr3＋＝Zn2＋+2Cr2＋； ②锌还能与盐酸反应生成氢气，由于装置中含有空气，能氧化Cr2＋，所以氢气的作用是排除c中空气； （3）打开K3，关闭K1和K2，由于锌继续与盐酸反应生成氢气，导致c中压强增大， c中亮蓝色溶液能流入d装置，与醋酸钠反应；根据题干信息可知醋酸亚铬难溶于冷水，所以为使沉淀充分析出并分离，需要采取的操作是（冰浴）冷却、过滤、洗涤、干燥。 （4）由于d装置是敞开体系，因此装置的缺点是醋酸亚铬可能与空气接触被氧化而使产品不纯。

【考点】醋酸亚铬的制备；化学实验与探究的能力；氧化还原、离子反应、阿伏加德罗定律。

Ⅲ—常用化学计量综合

6.[2018全国卷Ⅲ-8]下列叙述正确的是

A. 24 g 镁与27 g铝中，含有相同的质子数

B. 同等质量的氧气和臭氧中，电子数相同

C. 1 mol重水与1 mol水中，中子数比为2∶1

D. 1 mol乙烷和1 mol乙烯中，化学键数相同

【答案】B

【解析】A．由12Mg、13Al知，12Mg与13Al原子中分别有12、13个质子，24g镁和27g铝的物质的量都是1mol，所以24g镁含有的质子数为12mol，27g铝含有的质子的物质的量为13mol，选项A错误。 B．氧气和臭氧的质量(设为Xg)相同时，n(O)= Xg/16g·mol-1= X/16 mol,

n(电子)=8× X/16 mol=0.5 X mol， B正确。 C．重水为21H2168O，水为11H2168O, 1个重水分子含有10个中子，1个水分子含有8个中子，所以，1mol重水含有10mol中子，1mol水含有8mol中子。两者的中子数之比为10:8=5:4， C错误。

D．乙烷(C2H6)分子中有6个C－H键和1个C－C键，乙烯(C2H4)分子中有4个C－H键和1个C＝C，所以1mol乙烷有7mol共价键,1mol乙烯有6mol共价键， D错误。

【考点】镁和铝的原子结构；化学计量关系式：n=m/M；同位素原子D、H的结构；乙烷和乙烯的分子结构。

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/5574954a02d8ce2f0066f5335a8102d277a26117.html