专题02化学计量与化学计算——三年（2019-2021）高考真题化学分项汇编（全国通用）（解析版）

专题02   化学计量与化学计算

1．（2021·全国高考甲卷）为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是

A．重水()中含有的质子数为

B．的与完全反应时转移的电子数为

C．环状()分子中含有的键数为

D．的溶液中离子数为

【答案】C

【解析】A．的质子数为10，18g的物质的量为 0.9mol， 则重水()中所含质子数为，A错误；

B．与反应的化学方程式为：3NO2+H2O=2HNO3+NO，该反应消耗3个NO2分子转移的电子数为2个，则有3mol的NO2参与反应时，转移的电子数为，B错误；

C．一个()分子中含有的键数为8个，32gS8的物质的量为mol，则含有的键数为，C正确；

D．酸性溶液中存在：，含Cr元素微粒有和，则的溶液中离子数应小于，D错误；故选C。

2．（2021·广东）设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是

A．含有键的数目为

B．的盐酸含有阴离子总数为

C．与混合后的分子数目为

D．与足量反应生成的分子数目为

【答案】A

【解析】A．1个分子中含有3个键，微粒个数与物质的量成正比，故含有3mol键，键的数目为，A正确；

B．盐酸为氯化氢的水溶液，氯化氢会全部电离出阴离子Cl-，水会部分电离出阴离子OH-，水的质量及电离程度未知，故无法计算的盐酸含有阴离子总数，B错误；

C．未提到具体的温度、压强（如标况下），故无法计算与混合后的分子数目，C错误；

D．为1mol，钠与足量的水反应生成氢气的关系式为:，故1mol Na应对应生成0.5mol H2，分子数目应为0.5，D错误；

故选A。

3．（2021·河北）NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是

A．22.4L(标准状况)氟气所含的质子数为18NA

B．1mol碘蒸气和1mol氢气在密闭容器中充分反应，生成的碘化氢分子数小于2NA

C．电解饱和食盐水时，若阴阳两极产生气体的总质量为73g，则转移电子数为NA

D．1L1mol•L-1溴化铵水溶液中NH与H+离子数之和大于NA

【答案】C

【解析】A．在标准状况下氟气的物质的量为1mol，其质子数为1mol=，A正确；

B．碘蒸气与氢气发生的反应为：，反应为可逆反应，有一定的限度，所以充分反应，生成的碘化氢分子数小于，B正确；

C．电解饱和食盐水时电极总反应为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，若阴阳两极产生气体分别是氢气与氯气，且物质的量之比为1:1，若气体的总质量为，则说明反应生成的氢气与氯气的物质的量各自为1mol，根据关系式H22e-可知，转移的电子数为，C错误；

D．溴化铵水溶液存在电荷守恒，即c()+c()=c(Br-)+c(OH-)，则物质的量也满足n()+n()=n(Br-)+n(OH-)，因为n(Br-)=，所以该溶液中与离子数之和大于，D正确；故选C。

4．（2021·湖南）为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是

A．含有的中子数为

B．溶液中含有的数为

C．与在密闭容器中充分反应后的分子数为

D．和(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为

【答案】D

【解析】A．的物质的量为=0.9mol，1个含0+(18-8)=10个中子，则含有的中子数为，A错误；

B．未给溶液体积，无法计算，B错误；

C．存在2NO+O2=2NO2，2NO2N2O4，因此与在密闭容器中充分反应后的分子数小于，C错误；

D．甲烷和氯气在光照下发生取代，1mol氯气可取代1molH，同时产生1molHCl分子，标准状况下的物质的量为0.5mol，的物质的量为1mol，0.5molCH4含4molH，最多可消耗4molCl2，因此CH4过量，根据1mol氯气可取代1molH，同时产生1molHCl分子可知1molCl2完全反应可得1moHCl，根据C守恒，反应后含C物质的物质的量=甲烷的物质的量=0.5mol，因此和(均为标准状况)在光照下充分反应后的分子数为，D正确；

选D。

5．（2021·浙江）设为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是

A．标准状况下，中含有中子数为

B．(分子结构：)中的共价键数目为

C．的水溶液中含有氧原子数为

D．三肽(相对分子质量：189)中的肽键数目为

【答案】C

【解析】A．标准状况下，的物质的量为：0.05mol，一个中含有中子数为：个，所以中含有中子数为，A正确；

B．的物质的量为：0.25mol，根据白磷的分子结构可知一个白磷分子里含有六条共价键，所以共价键数目为：，B正确；

C．的水溶液中含有溶质氢氧化钠和溶剂水，氧原子数目为二者氧原子数目的加和，C错误；

D．三肽的物质的量为：0.1mol，三分子氨基酸脱水缩合形成三肽，三肽中含有两个肽键，所以三肽中的肽键数目为，D正确；答案为：C。

6．（2021·浙江）设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是

A．1 mol NH4F晶体中含有的共价键数目为3NA

B．CH4和C2H4混合气体2.24L(标准状况)完全燃烧，则消耗O2分子数目为0.25NA

C．向100mL 0.10mol·L-1FeCl3溶液中加入足量Cu粉充分反应，转移电子数目为0.01NA

D．0.1 mol CH3COOH与足量CH3CH2OH充分反应生成的CH3COOCH2CH3分子数目为0.1NA

【答案】C

【解析】A．NH4F结构中只有铵根中含有4个共价键，则l mol NH4F晶体中含有的共价键数目为4NA，A错误；

B．CH4和C2H4混合气体2.24L(标准状况)的物质的量是0.1mol，由于1mol CH4和C2H4分别完全燃烧消耗氧气的物质的量分别是2mol、3mol，则0.1mol混合气体完全燃烧消耗氧气的分子数目应该介于0.2NA和0.3NA之间，B错误；

C．l00 mL0.10 mol/L FeCl3溶液中铁离子的物质的量是0.01mol，加入足量Cu粉充分反应，铁离子被还原为亚铁离子，则转移电子数目为0.01NA，C正确；

D．乙酸和乙醇的酯化反应是可逆反应，则0.1 mol CH3COOH与足量CH3CH2OH充分反应生成的CH3COOCH2CH3分子数目小于0.1NA，D错误；答案选C。

7．[2020新课标Ⅲ]NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是

A．22.4 L(标准状况)氮气中含有7NA个中子

B．1 mol重水比1 mol水多NA个质子

C．12 g石墨烯和12 g金刚石均含有NA个碳原子

D．1 L 1 mol·L−1 NaCl溶液含有28NA个电子

【答案】C

【解析】

A．标准状况下22.4L氮气的物质的量为1mol，若该氮气分子中的氮原子全部为14N，则每个N2分子含有(14-7)×2=14个中子，1mol该氮气含有14NA个中子，不是7NA，且构成该氮气的氮原子种类并不确定，故A错误；

B．重水分子和水分子都是两个氢原子和一个氧原子构成的，所含质子数相同，故B错误；

C．石墨烯和金刚石均为碳单质，12g石墨烯和12g金刚石均相当于12g碳原子，即=1molC原子，所含碳原子数目为NA个，故C正确；

D．1molNaCl中含有28NA个电子，但该溶液中除NaCl外，水分子中也含有电子，故D错误；

故答案为C。

8．[2020浙江7月选考]为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是(    )

A．，完全反应转移的电子数为

B．用电解粗铜的方法精炼铜，当电路中通过的电子数为时，阳极应有转化为

C．常温下，的溶液中，水电离出的数为

D．浓度为的溶液中，阴离子数为

【答案】A

【解析】

A． Mn元素的化合价由+7价降至+2价，则4mol完全反应转移电子物质的量为4mol×[(+7)-(+2)]=20mol，即转移电子数为20NA，A正确；

B．电解精炼铜时，阳极为粗铜，阳极发生的电极反应有：比铜活泼的杂质金属失电子发生氧化反应以及Cu失电子的氧化反应：Cu-2e-=Cu2+，当电路中通过的电子数为NA时，即电路中通过1mol电子，Cu失去的电子应小于1mol，阳极反应的Cu的物质的量小于0.5mol，则阳极反应的Cu的质量小于0.5mol×64g/mol=32g，B错误；

C．溶液的体积未知，不能求出溶液中水电离出的H+数，C错误；

D．n（Na2CO3）=0.100mol/L×1L=0.100mol，由于发生水解：+H2O⇌+OH-、+H2O⇌H2CO3+OH-，故阴离子物质的量大于0.100mol，阴离子数大于0.100NA，D错误；答案选A。

9（2020·浙江卷）溶液与锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为，反应后最高温度为。

已知：反应前后，溶液的比热容均近似为、溶液的密度均近似为，忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算：

（1）反应放出的热量_____J。

（2）反应的______(列式计算)。

【答案】（1）.     （2）.

【解析】

（1）100mL 0.200mol/L CuSO4溶液与1.95g锌粉发生反应的化学方程式为：CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu，忽略溶液体积、质量变化可知，溶液的质量m==1.00g/cm3×100mL(cm3)=100g，忽略金属吸收的热量可知，反应放出的热量Q=cm=4.18×100g×(30.1-20.1)= 4.18×103J；

（2）上述反应中硫酸铜的物质的量n(CuSO4)= 0.200mol/L×0.100L=0.020mol，锌粉的物质的量n(Zn)==0.030mol，由此可知，锌粉过量。根据题干与第（1）问可知，转化0.020mol硫酸铜所放出的热量为4.18×103J，又因为该反应中焓变代表反应1mol硫酸铜参加反应放出的热量，单位为kJ/mol，则可列出计算式为：（答案符合要求且合理即可）。

10．[2020江苏卷]溶液与锌粉在量热计中充分反应。测得反应前温度为，反应后最高温度为。

已知：反应前后，溶液的比热容均近似为、溶液的密度均近似为，忽略溶液体积、质量变化和金属吸收的热量。请计算：

（1）反应放出的热量_____J。

（2）反应的______(列式计算)。

【答案】（1）    （2）   

【解析】

 （1）100mL 0.200mol/L CuSO4溶液与1.95g锌粉发生反应的化学方程式为：CuSO4+Zn=ZnSO4+Cu，忽略溶液体积、质量变化可知，溶液的质量m==1.00g/cm3×100mL(cm3)=100g，忽略金属吸收的热量可知，反应放出的热量Q=cm=4.18×100g×(30.1-20.1)= 4.18×103J，故答案为：4.18×103；

（2）上述反应中硫酸铜的物质的量n(CuSO4)= 0.200mol/L×0.100L=0.020mol，锌粉的物质的量n(Zn)==0.030mol，由此可知，锌粉过量。根据题干与第（1）问可知，转化0.020mol硫酸铜所放出的热量为4.18×103J，又因为该反应中焓变代表反应1mol硫酸铜参加反应放出的热量，单位为kJ/mol，则可列出计算式为：，故答案为：（答案符合要求且合理即可）。

【点睛】

该题的难点是第（2）问，要求学生对反应焓变有充分的理解，抓住锌粉过量这个条件是解题的突破口，题目计算量虽不大，但要求学生有较好的思维与辨析能力。

11．[2019新课标Ⅱ] 已知NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法错误的是

A．3 g 3He含有的中子数为1NA

B．1 L 0.1 mol·L−1磷酸钠溶液含有的数目为0.1NA

C．1 mol K2Cr2O7被还原为Cr3+转移的电子数为6NA

D．48 g正丁烷和10 g异丁烷的混合物中共价键数目为13NA

【答案】B

【解析】A．的中子数为3-2=1，则3g的中子数为=NA，A项正确；

B．磷酸钠为强碱弱酸盐，磷酸根离子在水溶液中会发生水解，则1L 0.1mol/L的磷酸钠溶液中磷酸根离子的个数小于1L×0.1mol/L×NA mol-1 =0.1NA，B项错误；

C．重铬酸钾被还原为铬离子时，铬元素从+6降低到+3，1mol重铬酸钾转移的电子数为3mol×2×NA mol-1 =6NA，C项正确；

D．正丁烷与异丁烷的分子式相同，1个分子内所含共价键数目均为13个，则48g正丁烷与10g异丁烷所得的混合物中共价键数目为×13×NA mol-1 =13NA，D项正确；

答案选B。

12．[2019新课标Ⅲ] 设NA为阿伏加德罗常数值。关于常温下pH=2的H3PO4溶液，下列说法正确的是

A．每升溶液中的H+数目为0.02NA

B．c(H+)= c()+2c()+3c()+ c(OH−)

C．加水稀释使电离度增大，溶液pH减小

D．加入NaH2PO4固体，溶液酸性增强

【答案】B

【解析】A、常温下pH＝2，则溶液中氢离子浓度是0.01mol/L，因此每升溶液中H＋数目为0.01NA，A错误；

B、根据电荷守恒可知选项B正确；

C、加水稀释促进电离，电离度增大，但氢离子浓度减小，pH增大，C错误；

D、加入NaH2PO4固体，H2PO4－浓度增大，抑制磷酸的电离，溶液的酸性减弱，D错误；

答案选B。