化学关于摩尔质量的公式所有的公式

以下是化学中关于摩尔质量的重要公式及其相关拓展：

摩尔质量基本公式

$M=\frac{m}{n}$

含义：$M$表示摩尔质量，单位为$g/mol$；$m$表示物质的质量，单位为$g$；$n$表示物质的量，单位为$mol$。该公式用于已知物质的质量和物质的量时，计算摩尔质量。例如，已知$2mol$某物质质量为$64g$，根据公式可得其摩尔质量$M = \frac{64g}{2mol}=32g/mol$。

物质的量与微粒数关系结合摩尔质量公式

$n=\frac{N}{N_{A}}$，结合$M = \frac{m}{n}$可得$m = M\times\frac{N}{N_{A}}$

含义：$N$是微粒数，$N_{A}$是阿伏伽德罗常数（$N_{A}\approx6.02×10^{23}mol^{-1}$）。此公式用于已知微粒数、阿伏伽德罗常数和摩尔质量时，计算物质的质量。例如，已知某物质的摩尔质量为$44g/mol$，其分子数为$1.204×10^{24}$个，先算出物质的量$n=\frac{1.204×10^{24}}{6.02×10^{23}mol^{-1}} = 2mol$，再根据$m = nM$算出质量$m = 2mol×44g/mol = 88g$ 。

气体摩尔体积与摩尔质量关系公式（标准状况下对于气体）

在标准状况（$0℃$，$101kPa$）下，$V_{m}=22.4L/mol$，且$n=\frac{V}{V_{m}}$，结合$M = \frac{m}{n}$可得$M=\frac{m V_{m}}{V}$

含义：$V$是气体体积，$V_{m}$是气体摩尔体积。该公式用于已知标准状况下气体的质量和体积时，计算气体的摩尔质量。例如，标准状况下，$2.24L$某气体质量为$2.8g$，则其摩尔质量$M=\frac{2.8g×22.4L/mol}{2.24L}=28g/mol$ 。

理想气体状态方程与摩尔质量关系

理想气体状态方程$pV = nRT$，结合$n=\frac{m}{M}$可得$pVM = mRT$

含义：$p$是压强，$V$是体积，$n$是物质的量，$R$是摩尔气体常数（$R = 8.314J/(mol·K)$ ），$T$是热力学温度。此公式适用于任何气态物质，可用于在非标准状况下，已知压强、体积、质量、温度等条件时计算摩尔质量。例如，在$298K$，$100kPa$下，$1L$某气体质量为$1.25g$，根据$pVM = mRT$，$M=\frac{mRT}{pV}=\frac{1.25g×8.314J/(mol·K)×298K}{100000Pa×0.001m^{3}} = 30g/mol$（注意单位换算：$1kPa = 1000Pa$，$1L = 0.001m^{3}$ ）。

混合气体平均摩尔质量公式

$\overline{M}=\frac{m_{总}}{n_{总}}$

含义：$\overline{M}$表示混合气体的平均摩尔质量，$m_{总}$是混合气体的总质量，$n_{总}$是混合气体的总物质的量。例如，$CO$和$CO_{2}$混合气体，$CO$质量为$28g$（物质的量$n_{1}=\frac{28g}{28g/mol}=1mol$ ），$CO_{2}$质量为$44g$（物质的量$n_{2}=\frac{44g}{44g/mol}=1mol$ ），则混合气体总质量$m_{总}=28g + 44g = 72g$，总物质的量$n_{总}=1mol + 1mol = 2mol$，平均摩尔质量$\overline{M}=\frac{72g}{2mol}=36g/mol$ 。

还可以用各组分气体的摩尔质量与其物质的量分数（或体积分数，对于气体同温同压下物质的量分数等于体积分数）来计算：$\overline{M}=M_{1}x_{1}+M_{2}x_{2}+\cdots+M_{i}x_{i}$，其中$M_{i}$是第$i$种组分气体的摩尔质量，$x_{i}$是第$i$种组分气体的物质的量分数（或体积分数）。例如上述例子中，$CO$物质的量分数$x_{1}=\frac{1mol}{2mol}=0.5$，$CO_{2}$物质的量分数$x_{2}=0.5$，$\overline{M}=28g/mol×0.5 + 44g/mol×0.5 = 36g/mol$ 。