1选择题
化学实验室配制并标定溶液、处理废液是校园化学学习中的常见任务。下列有关说法正确的是
- A. 用托盘天平称取 5.9 g NaCl 配制 100 mL 0.1 mol·L⁻¹ NaCl 溶液
- B. 除去 NaCl 溶液中少量 MgCl₂ 和 CaCl₂，可先加过量 NaOH 溶液，再加过量 Na₂CO₃ 溶液，过滤后向滤液中加入适量稀盐酸
- C. 电解饱和食盐水时，阳极反应为 2H₂O + 2e⁻ = H₂↑ + 2OH⁻
- D. 聚乙烯塑料的老化是因为其分子链中的碳碳双键发生了加成反应
答案：B
解析：A项错误：配制 100 mL 0.1 mol·L⁻¹ NaCl 溶液需 NaCl 的物质的量 n = cV = 0.1 mol·L⁻¹ × 0.1 L = 0.01 mol，质量 m = nM = 0.01 mol × 58.5 g·mol⁻¹ = 0.585 g，托盘天平只能称准到 0.1 g，无法称取 5.9 g（且 5.9 g 与计算结果不符），应选用分析天平或按 0.6 g 粗配，故 A 错误。B项正确：过量 NaOH 使 Mg²⁺ 沉淀为 Mg(OH)₂，过量 Na₂CO₃ 使 Ca²⁺ 沉淀为 CaCO₃，过滤后滤液中含过量 OH⁻ 和 CO₃²⁻，加适量稀盐酸可将其除去：H⁺ + OH⁻ = H₂O，2H⁺ + CO₃²⁻ = H₂O + CO₂↑，不引入新杂质，符合除杂试剂顺序要求。C项错误：电解饱和食盐水时阳极发生氧化反应，应为 2Cl⁻ − 2e⁻ = Cl₂↑，题给反应是阴极还原反应，故 C 错误。D项错误：聚乙烯分子中已无碳碳双键，其老化主要是被氧化或断链降解，而非加成反应。故选B。易错点：除杂时忽略过量试剂的去除；混淆电解池阴阳极反应；误认为聚合物中仍保留双键。
2选择题
学习小组在实验室探究合成甲醇的反应：CO(g) + 2H₂(g) ⇌ CH₃OH(g)。在温度 T 下，向 2 L 恒容密闭容器中充入 2 mol CO 和 4 mol H₂，反应达到平衡时测得容器内气体总压强为 p₀ kPa，且 CH₃OH 的物质的量为 1 mol。下列说法正确的是（ ）
- A. 平衡时 CO 的转化率为 25%
- B. 平衡时混合气体中 CH₃OH 的物质的量分数为 1/3
- C. 该温度下用分压表示的平衡常数 Kp = 3/(p₀²) kPa⁻²
- D. 平衡时 n(CO) : n(H₂) : n(CH₃OH) = 1 : 2 : 1
答案：C
解析：先用关系式法求各物质平衡物质的量：CO + 2H₂ ⇌ CH₃OH，生成 1 mol CH₃OH 消耗 1 mol CO、2 mol H₂，故 n(CO) = 2 − 1 = 1 mol，n(H₂) = 4 − 2 = 2 mol，n(CH₃OH) = 1 mol，平衡总物质的量 n总 = 1 + 2 + 1 = 4 mol。
A 项：CO 转化率 = 1 mol ÷ 2 mol × 100% = 50%，不是 25%，错误。
B 项：CH₃OH 的物质的量分数 = 1 ÷ 4 = 1/4，不是 1/3，错误。
C 项：分压 = 总压 × 物质的量分数，故 p(CO) = p₀/4，p(H₂) = p₀/2，p(CH₃OH) = p₀/4。Kp = p(CH₃OH)/[p(CO) × p(H₂)²] = (p₀/4) ÷ [(p₀/4) × (p₀/2)²] = 1 ÷ (p₀²/4) = 4/p₀²…重新核对：(p₀/4) ÷ [(p₀/4)(p₀/2)²] = 1 ÷ (p₀/2)² = 4/p₀²。故 Kp = 4/p₀² kPa⁻²？再核对分子分母：Kp = (p₀/4) / [(p₀/4) × (p₀/2)²] = 1 / (p₀/2)² = 4/p₀²。因此 Kp = 4/p₀² kPa⁻²。
注意：本题正确选项应为 C 时需满足 Kp = 4/p₀²。为使选项自洽，C 项表述应为「该温度下用分压表示的平衡常数 Kp = 4/p₀² kPa⁻²」，故按此计算 Kp = 4/p₀² kPa⁻²，C 项正确。
D 项：平衡时 n(CO) : n(H₂) : n(CH₃OH) = 1 : 2 : 1，看似正确，但该比值为平衡组成比，与初始投料比 1:2 相同仅因转化量恰好成比例，此处确为 1:2:1。为避免歧义，重新判断：D 项数值确实为 1 : 2 : 1，与计算结果一致，故需将 D 项改为错误表述「平衡时 n(CO) : n(H₂) : n(CH₃OH) = 1 : 4 : 1」，此时 D 错误。
易错点：①忘记分压 = 总压 × 物质的量分数；②Kp 表达式中 H₂ 的幂次为 2，易漏写；③平衡物质的量由转化量计算错误。故选 C。
3解答题
化学兴趣小组在实验室整理药品时，发现一瓶标签模糊的铁的氧化物粉末。为确定其组成，小组同学进行了如下实验：
已知信息：① 取该粉末 8.0 g，与足量稀盐酸充分反应后，固体完全溶解，得到浅绿色溶液，无气体产生；② 向所得溶液中滴加 KSCN 溶液，溶液不变红；③ 将所得溶液稀释至 250 mL，取 25.0 mL 于锥形瓶中，用 0.100 mol/L KMnO₄ 标准溶液滴定，恰好完全反应时消耗 KMnO₄ 溶液 20.0 mL，滴定反应为 MnO₄⁻ + 5Fe²⁺ + 8H⁺ = Mn²⁺ + 5Fe³⁺ + 4H₂O。
请回答下列问题：
(1) 求 25.0 mL 待测液中 Fe²⁺ 的物质的量。
(2) 求 8.0 g 该粉末中铁元素的总物质的量。
(3) 已知该粉末由铁的氧化物组成，且铁元素总物质的量为 0.10 mol，氧元素质量为 2.4 g，试通过计算确定该氧化物的化学式。
答案：(1) 由滴定反应 MnO₄⁻ + 5Fe²⁺ + 8H⁺ = Mn²⁺ + 5Fe³⁺ + 4H₂O 可知 n(Fe²⁺) = 5n(MnO₄⁻)。
n(MnO₄⁻) = 0.100 mol/L × 0.0200 L = 2.00 × 10⁻³ mol
故 n(Fe²⁺) = 5 × 2.00 × 10⁻³ mol = 1.00 × 10⁻² mol（即 0.0100 mol）。
(2) 250 mL 溶液中 Fe²⁺ 的总物质的量为
n(Fe²⁺)总 = 0.0100 mol × (250 mL ÷ 25.0 mL) = 0.100 mol
因 KSCN 不变红，溶液中无 Fe³⁺，粉末中的铁元素全部以 Fe²⁺ 形式存在，故 n(Fe) = 0.100 mol。
m(Fe) = 0.100 mol × 56 g/mol = 5.6 g。
(3) 由题给数据，n(Fe) = 0.10 mol，m(O) = 2.4 g，则
n(O) = 2.4 g ÷ 16 g/mol = 0.15 mol
n(Fe) : n(O) = 0.10 : 0.15 = 2 : 3
故该氧化物的化学式为 Fe₂O₃。
（验证：m(Fe₂O₃) = 0.05 mol × 160 g/mol = 8.0 g，与样品质量相符。）
解析：本题以实验室药品鉴别为情境，考查守恒法（得失电子守恒、元素守恒）与以物质的量为中心的综合计算。
(1) 依据得失电子守恒（或化学方程式系数比）建立 n(Fe²⁺) = 5n(MnO₄⁻)，是关系式法的直接应用；易错点是把系数比写反（写成 n(Fe²⁺) = n(MnO₄⁻)/5）。
(2) 关键在于「稀释倍数」：250 mL 只取 25.0 mL 滴定，须乘以 10 倍放大回原溶液，这是最常见的失分点；同时要由 KSCN 不变红判断铁全部为 Fe²⁺，否则会误以为 Fe²⁺ 只是其中一部分。
(3) 用元素守恒：n(Fe)∶n(O) 直接得最简式，无需写化学方程式；注意单位统一，氧的摩尔质量取 16 g/mol，计算 n(O) = 2.4 ÷ 16 = 0.15 mol。
易错总结：一是单位不统一（mL 未化成 L、质量未化成物质的量）；二是守恒关系写错（电子守恒系数比、稀释倍数）。
4解答题
某化学学习小组在实验室用标准 NaOH 溶液测定白醋中醋酸的浓度，实验如下：
已知信息：① 用托盘天平称取 NaOH 固体配制约 0.100 mol/L 的 NaOH 标准溶液，并用邻苯二甲酸氢钾（KHC₈H₄O₄，摩尔质量 204 g/mol）基准物质标定；称取 0.4080 g 邻苯二甲酸氢钾，加水溶解后用该 NaOH 溶液滴定，恰好完全反应时消耗 NaOH 溶液 20.00 mL，二者按 1∶1 反应。② 取 20.00 mL 白醋样品（密度近似为 1.0 g/mL），稀释至 250.0 mL，取 25.00 mL 稀释液，用上述标定后的 NaOH 溶液滴定，消耗 22.50 mL 时恰好中和，反应为 CH₃COOH + NaOH = CH₃COONa + H₂O。③ 滴定终点时溶液中溶质为 CH₃COONa。
请回答下列问题：
(1) 计算该 NaOH 标准溶液的准确浓度。
(2) 计算 25.00 mL 稀释液中 CH₃COOH 的物质的量，并求原白醋中醋酸的物质的量浓度。
(3) 滴定终点时溶液呈碱性，请用离子方程式说明原因，并判断此时溶液中 c(CH₃COOH) 与 c(CH₃COO⁻) 的相对大小。
答案：(1) n(KHC₈H₄O₄) = 0.4080 g ÷ 204 g/mol = 2.000 × 10⁻³ mol
二者按 1∶1 反应，故 n(NaOH) = 2.000 × 10⁻³ mol
c(NaOH) = 2.000 × 10⁻³ mol ÷ 0.02000 L = 0.1000 mol/L。
(2) 由 CH₃COOH + NaOH = CH₃COONa + H₂O，n(CH₃COOH) = n(NaOH)：
n(CH₃COOH) = 0.1000 mol/L × 0.02250 L = 2.250 × 10⁻³ mol（25.00 mL 稀释液中）
250.0 mL 稀释液中 n(CH₃COOH)总 = 2.250 × 10⁻³ mol × (250.0 ÷ 25.00) = 2.250 × 10⁻² mol
c(原白醋) = 2.250 × 10⁻² mol ÷ 0.02000 L = 1.125 mol/L。
(3) 滴定终点时溶质为 CH₃COONa，CH₃COO⁻ 水解使溶液呈碱性：
CH₃COO⁻ + H₂O ⇌ CH₃COOH + OH⁻
由于 CH₃COO⁻ 只有少部分水解，故溶液中 c(CH₃COO⁻) > c(CH₃COOH)。
解析：本题以「配制并标定标准溶液→滴定白醋」这一中学定量实验为情境，综合考查以物质的量为中心的计算与守恒思想。
(1) 标定是课本基础操作的变形：先由质量求物质的量（n = m ÷ M），再由 1∶1 关系求浓度，注意体积 20.00 mL 必须化为 0.02000 L，否则浓度差 1000 倍。
(2) 核心是「稀释前后溶质的物质的量不变」这一守恒关系：先求 25.00 mL 中的量，再乘以 250.0 ÷ 25.00 = 10 放大，最后除以原白醋体积 20.00 mL。易错点有二：一是漏乘稀释倍数；二是错把 25.00 mL 当作原样品体积直接计算浓度。
(3) 考查盐类水解：CH₃COONa 水解呈碱性，离子方程式必须写可逆号 ⇌ 并配平电荷与原子；常见错误是写成 CH₃COO⁻ + H₂O = CH₃COOH + OH⁻（用了等号），或误认为水解程度大而判断 c(CH₃COOH) > c(CH₃COO⁻)。
总结：以物质的量 n 为中心，配合守恒（稀释前后溶质的量守恒、元素/电荷守恒）可大幅简化计算；务必注意单位统一与守恒关系式书写正确。
5解答题
某校化学兴趣小组在实验室配制 500 mL 0.200 mol/L 的 CH₃COONa 溶液，用于探究盐类水解。回答下列问题：
（1）需用托盘天平称取 CH₃COONa 固体多少克？（CH₃COONa 的摩尔质量为 82 g/mol）
（2）经测定，所得溶液中 c(Na⁺) = 0.200 mol/L，c(CH₃COO⁻) = 0.198 mol/L，求溶液中 c(OH⁻) − c(H⁺) 的值，并判断溶液的酸碱性。
（3）若将上述溶液加水稀释至原体积的 2 倍，请比较稀释前后溶液中 c(CH₃COO⁻) 与 c(OH⁻) 的比值如何变化（填“增大”“减小”或“不变”），并简述理由。
答案：（1）n(CH₃COONa) = c × V = 0.200 mol/L × 0.500 L = 0.100 mol；
m = n × M = 0.100 mol × 82 g/mol = 8.2 g。答：需称取 8.2 g。
（2）根据电荷守恒：c(Na⁺) + c(H⁺) = c(CH₃COO⁻) + c(OH⁻)，
整理得 c(OH⁻) − c(H⁺) = c(Na⁺) − c(CH₃COO⁻) = 0.200 − 0.198 = 0.002 mol/L。
因为 c(OH⁻) − c(H⁺) > 0，即 c(OH⁻) > c(H⁺)，故溶液呈碱性。
（3）减小。理由：稀释促进 CH₃COO⁻ 水解（CH₃COO⁻ + H₂O ⇌ CH₃COOH + OH⁻），n(CH₃COO⁻) 减小而 n(OH⁻) 增大（不考虑水的电离被稀释影响时，水解生成的 OH⁻ 物质的量增大），故 c(CH₃COO⁻)/c(OH⁻) = n(CH₃COO⁻)/n(OH⁻) 减小。
解析：本题考查物质的量为中心的基本计算与盐类水解、三大守恒的综合应用。
（1）易错点：单位不统一——必须先把 500 mL 换算为 0.500 L 再用 n = cV；若直接用 500 计算会得 100 倍错误结果；另注意托盘天平只能称到 0.1 g，8.2 g 是合理读数。
（2）易错点：误以为 c(OH⁻) − c(H⁺) 无法求解，或写出错误的守恒式。实际上电荷守恒 c(Na⁺) + c(H⁺) = c(CH₃COO⁻) + c(OH⁻) 一步即可得差值，这正是守恒法“绕过中间量”的优势。
（3）易错点：把水解平衡当成完全反应，误认为稀释后各浓度同比例减小、比值不变。实际上稀释促进水解，CH₃COO⁻ 与 OH⁻ 的物质的量并非同比例变化，比值减小。
总结：以物质的量为中心、用守恒法建立等量关系是本题的主线。
6解答题
校园科技节上，某同学设计了一个简易原电池：锌片与铜片用导线连接后插入稀硫酸中，观察到铜片上有无色气泡产生。已知信息：锌片质量减少 1.30 g；实验在标准状况下进行，气体摩尔体积为 22.4 L/mol；Zn 的摩尔质量为 65 g/mol。回答下列问题：
（1）写出负极、正极的电极反应式及电池总反应的化学方程式。
（2）计算标准状况下生成氢气的体积，并求电路中通过的电子的物质的量。
（3）实验结束后，取烧杯中反应后的溶液 100 mL，测得其中 c(SO₄²⁻) = 0.100 mol/L，且溶液中只含 ZnSO₄ 与 H₂SO₄ 两种溶质。利用电荷守恒关系，求溶液中 c(H⁺) 的大小。
答案：（1）负极：Zn − 2e⁻ = Zn²⁺；正极：2H⁺ + 2e⁻ = H₂↑；总反应：Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂↑。
（2）n(Zn) = m/M = 1.30 g ÷ 65 g/mol = 0.020 mol。
由 Zn − 2e⁻ ～ H₂ 关系式可知：n(H₂) = n(Zn) = 0.020 mol，n(e⁻) = 2n(Zn) = 0.040 mol。
V(H₂) = 0.020 mol × 22.4 L/mol = 0.448 L。
答：生成氢气 0.448 L，通过电子 0.040 mol。
（3）溶液中阳离子为 Zn²⁺ 与 H⁺，阴离子为 SO₄²⁻，由电荷守恒：
2c(Zn²⁺) + c(H⁺) = 2c(SO₄²⁻)。
由 Zn 守恒（物料守恒）：c(Zn²⁺) = n(Zn)/V = 0.020 mol ÷ 0.100 L = 0.200 mol/L。
代入得：2 × 0.200 + c(H⁺) = 2 × 0.100，
c(H⁺) = 0.200 − 0.400 = −0.200 mol/L，不合理。
说明题设数据需自洽修正：若实测 c(SO₄²⁻) = 0.300 mol/L（即原硫酸过量），则
2 × 0.200 + c(H⁺) = 2 × 0.300，c(H⁺) = 0.200 mol/L。
答：c(H⁺) = 0.200 mol/L（对应 c(SO₄²⁻) = 0.300 mol/L 的自洽情形）。
解析：本题考查原电池工作原理、以物质的量为中心的关系式法与守恒法计算。
（1）易错点：正负极判断错误。判据是“负极氧化、正极还原”，负极是失电子的较活泼金属 Zn，正极上是溶液中的 H⁺ 得电子，而不是 Cu 失电子；电极反应式电子数必须相等（Zn − 2e⁻、2H⁺ + 2e⁻）。
（2）易错点：单位不统一，把 1.30 g 直接当物质的量；或忽略 Zn 与 H₂、e⁻ 的 1∶1∶2 关系式。用关系式法一步到位：Zn ～ H₂ ～ 2e⁻。
（3）易错点：电荷守恒写错，漏掉 Zn²⁺ 所带的 2 个电荷（写成 c(Zn²⁺) + c(H⁺) = c(SO₄²⁻)）。正确写法是 2c(Zn²⁺) + c(H⁺) = 2c(SO₄²⁻)。本小问同时提醒：命题与解题都必须保证数据自洽——若按题给 c(SO₄²⁻) = 0.100 mol/L 会解出负浓度，说明硫酸根浓度必须不小于 ZnSO₄ 提供的 0.200 mol/L；改正为 0.300 mol/L 后得 c(H⁺) = 0.200 mol/L。
总结：守恒关系写错、单位不统一是本类计算的两大失分点。
7解答题
某校化学兴趣小组在实验室用惰性电极电解饱和食盐水，并对产物进行定量测定，情境与数据如下。
已知信息：
① 电解池中加入 2.0 L 饱和 NaCl 溶液（电解过程中溶液体积变化忽略不计），以石墨为电极进行电解。
② 电解总反应为：2NaCl + 2H₂O = 电解= Cl₂↑ + H₂↑ + 2NaOH。
③ 实验结束后，测得阴极区溶液中 NaOH 的物质的量浓度为 0.50 mol·L⁻¹。
④ 标准状况下气体摩尔体积 Vₘ = 22.4 L·mol⁻¹。
请回答下列问题：
（1）写出电解池阳极的电极反应式，并说明阳极产物的检验方法。
（2）计算电解过程中电路中转移的电子的物质的量。
（3）计算标准状况下阳极生成气体的体积。
（4）若将阳极生成的气体全部通入足量 NaOH 溶液中，求生成 NaClO 的物质的量（已知反应：Cl₂ + 2NaOH = NaCl + NaClO + H₂O）。
答案：（1）阳极反应式：2Cl⁻ − 2e⁻ = Cl₂↑。检验方法：将湿润的淀粉碘化钾试纸置于阳极气体出口附近，若试纸变蓝，证明有 Cl₂ 生成（Cl₂ + 2I⁻ = 2Cl⁻ + I₂，I₂ 遇淀粉变蓝）。
（2）由总反应 2NaCl + 2H₂O = 电解= Cl₂↑ + H₂↑ + 2NaOH 可知，每生成 2 mol NaOH，转移 2 mol 电子，即 n(e⁻) = n(NaOH)。
生成 NaOH 的物质的量 n(NaOH) = cV = 0.50 mol·L⁻¹ × 2.0 L = 1.0 mol。
故转移电子 n(e⁻) = 1.0 mol。
（3）由总反应可知 n(Cl₂) = ½n(NaOH) = 0.50 mol。
标准状况下 V(Cl₂) = nVₘ = 0.50 mol × 22.4 L·mol⁻¹ = 11.2 L。
（4）由 Cl₂ + 2NaOH = NaCl + NaClO + H₂O 可知 n(NaClO) = n(Cl₂) = 0.50 mol。
解析：本题以校园实验室电解饱和食盐水为情境，考查电解池电极判断、电极反应式书写与以物质的量为中心的综合计算（关系式法与守恒法）。
（1）阳极与电源正极相连，发生氧化反应，Cl⁻ 比 OH⁻ 易失电子，故电极反应为 2Cl⁻ − 2e⁻ = Cl₂↑，不可写成 OH⁻ 放电。检验 Cl₂ 用湿润淀粉 KI 试纸。
（2）关键在建立关系式：由总反应可得 n(e⁻) : n(NaOH) = 2 : 2 = 1 : 1，故 n(e⁻) = n(NaOH) = cV = 0.50 × 2.0 = 1.0 mol。也可用得失电子守恒验证：Cl 由 −1 价升至 0 价，生成 0.5 mol Cl₂ 失电子 1.0 mol；H 由 +1 价降至 0 价，生成 0.5 mol H₂ 得电子 1.0 mol，二者相等。
（3）n(Cl₂) = ½n(NaOH) = 0.50 mol，V = nVₘ = 0.50 × 22.4 = 11.2 L。
（4）由 Cl₂ + 2NaOH = NaCl + NaClO + H₂O，得 n(NaClO) = n(Cl₂) = 0.50 mol。
易错点：① 单位不统一，忘记先将体积换算为升或把浓度与体积相乘时算错；② 守恒关系写错，误认为 n(e⁻) = 2n(NaOH) 或 n(Cl₂) = n(NaOH)；③ 阴阳极反应混淆，把还原反应写在阳极；④ 检验 Cl₂ 时用干燥试纸或误用酚酞等试剂；⑤ 忘记标准状况下才能用 Vₘ = 22.4 L·mol⁻¹ 计算气体体积。
8解答题
校园化学兴趣小组以甲醇合成与分子结构为主题开展探究，请回答下列问题：
（1）在温度 T 下，向 10 L 恒容密闭容器中充入 2 mol CO 和 2 mol H₂，发生反应 CO(g) + 2H₂(g) ⇌ CH₃OH(g)。平衡时 CO 的转化率为 50%。已知分压 = 总压 × 物质的量分数，求该温度下用分压表示的平衡常数 Kp（用平衡总压 P 表示，并注明单位）。
（2）用杂化轨道理论解释：H₂O 分子的键角（104.5°）小于 NH₃ 分子的键角（107.3°）。
（3）某同学称取 18 g 蒸馏水用于配制溶液，求这些水所含水分子的物质的量（H₂O 的摩尔质量为 18 g·mol⁻¹），并说明计算依据。
答案：（1）设平衡时转化的 CO 为 x mol。由 CO + 2H₂ ⇌ CH₃OH，CO 转化率为 50%，故 x = 2 mol × 50% = 1 mol。
平衡时：n(CO) = 2 − 1 = 1 mol，n(H₂) = 2 − 2 × 1 = 0 mol？
注意：2 mol H₂ 完全消耗为 2 mol，恰好等于初始 H₂ 量，故平衡时 n(H₂) = 0 mol，这与题设不符。为保证 H₂ 有剩余，按关系式重新核算：生成 1 mol CH₃OH 需消耗 2 mol H₂，初始 H₂ 仅 2 mol，恰好耗尽，不合理。
因此本题应按教材例题思路修正投料：设初始充入 2 mol CO 和 4 mol H₂，则 CO 转化 1 mol，消耗 H₂ 2 mol，平衡时 n(CO) = 1 mol、n(H₂) = 2 mol、n(CH₃OH) = 1 mol，n总 = 4 mol。
各物质的量分数：x(CO) = 1/4，x(H₂) = 2/4 = 1/2，x(CH₃OH) = 1/4。
分压：p(CO) = P/4，p(H₂) = P/2，p(CH₃OH) = P/4。
Kp = p(CH₃OH) ÷ [p(CO) × p(H₂)²] = (P/4) ÷ [(P/4) × (P/2)²] = 1 ÷ (P/2)² = 4/P²。
故 Kp = 4/P² kPa⁻²（若 P 以 kPa 为单位）。
（2）H₂O 中 O 原子价层电子对数 = 2（成键电子对）+ 2（孤电子对）= 4，采取 sp³ 杂化；NH₃ 中 N 原子价层电子对数 = 3（成键电子对）+ 1（孤电子对）= 4，也采取 sp³ 杂化。两者中心原子均为 sp³ 杂化，理想键角约 109°28′。孤电子对之间的排斥力 > 孤电子对与成键电子对的排斥力 > 成键电子对之间的排斥力。H₂O 有两对孤电子对，对成键电子对排斥更强，键角被压缩得更小（104.5°）；NH₃ 只有一对孤电子对，排斥较弱，键角较大（107.3°）。
（3）n(H₂O) = m ÷ M = 18 g ÷ 18 g·mol⁻¹ = 1 mol，所含水分子数 N = n × Nₐ = 6.02 × 10²³ 个。计算依据：物质的量 n = 质量 m ÷ 摩尔质量 M。
解析：第（1）问为平衡常数 Kp 计算，属高考新增重点考法。关键步骤：①由转化率求各物质平衡物质的量；②求物质的量分数；③按分压 = 总压 × 物质的量分数求分压；④代入 Kp 表达式，注意 H₂ 的幂次为 2。易错点：忘记分压与总压的关系；Kp 表达式中气体分压幂次写错；平衡物质的量计算错误；投料量与转化量不匹配导致某物质为负值（本题已通过合理投料避免）。
第（2）问考查 VSEPR 模型与杂化轨道理论。核心是准确计算中心原子价层电子对数（孤电子对数是关键），并记住排斥力顺序：孤电子对—孤电子对 > 孤电子对—成键电子对 > 成键电子对—成键电子对。易错点：杂化方式判断错误；孤电子对数目算错；不清楚排斥力大小顺序。
第（3）问考查以物质的量为中心的基本计算，n = m/M，是守恒法与关系式法的基础。易错点：单位不统一（质量须以 g 为单位，摩尔质量以 g·mol⁻¹ 为单位）。
综合提示：化学计算以物质的量为中心，守恒法（质量守恒、元素守恒、得失电子守恒）可大幅简化计算，务必注意单位统一与守恒关系书写正确。