单选题
相同条件下,质量相同的下列物质,所含分子数最多的是
A
氢气
B
氯气
C
氯化氢
D
二氧化碳
答案解析
正确答案:A
解析:
这是一道关于物质的量、摩尔质量与微粒数之间关系的化学基础题。以下是详细解析:
### 核心考点
1. **物质的量公式**:$n = \frac{m}{M}$
* $n$:物质的量(单位:mol)
* $m$:质量(单位:g)
* $M$:摩尔质量(单位:g/mol,数值上等于相对分子质量)
2. **阿伏加德罗定律推论**:分子数 $N$ 与物质的量 $n$ 成正比,即 $N = n \times N_A$($N_A$ 为阿伏加德罗常数)。
### 逻辑推导
题目已知条件为:**质量 ($m$) 相同**。
根据公式 $n = \frac{m}{M}$ 可知:
* 当质量 $m$ 一定时,物质的量 $n$ 与摩尔质量 $M$ 成**反比**。
* 即:**摩尔质量 ($M$) 越小,物质的量 ($n$) 越大,所含的分子数 ($N$) 就越多。**
因此,我们要找“分子数最多”的物质,实际上就是找**相对分子质量(或摩尔质量)最小**的物质。
### 选项分析
计算各选项物质的相对分子质量:
* **A. 氢气 ($H_2$)**:
$M = 1 \times 2 = 2 \text{ g/mol}$
* **B. 氯气 ($Cl_2$)**:
$M = 35.5 \times 2 = 71 \text{ g/mol}$
* **C. 氯化氢 ($HCl$)**:
$M = 1 + 35.5 = 36.5 \text{ g/mol}$
* **D. 二氧化碳 ($CO_2$)**:
$M = 12 + 16 \times 2 = 44 \text{ g/mol}$
### 结论
比较各物质的摩尔质量:
$$2 < 36.5 < 44 < 71$$
即:
$$M(H_2) < M(HCl) < M(CO_2) < M(Cl_2)$$
因为氢气 ($H_2$) 的摩尔质量最小,所以在质量相同的情况下,氢气的物质的量最大,所含的分子数最多。
故正确答案为 **A**。
相关知识点:
质量相同氢气分子多
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