上海高考化学三年(2020-2022)模拟题分类汇编-125原子结构,化学键(5)
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一、单选题
1.(2021·上海奉贤·统考一模)下列关于水的说法正确的是
A.冰雪融化时需吸收热量,破坏化学键
B.酸雨是指pH<7.0的天然降水
C.常温下水的pH=7.0,显中性,50℃时,pH=6.6,显酸性
D.重水分子由氘原子和氧原子构成
2.(2021·上海奉贤·统考一模)已知硫化氢可在氧气中燃烧,用NA表示阿伏伽德罗常数。下列说法错误的是
A.标准状况下,11.2L氧气中含电子总数为8NA
B.标准状况下,22.4L硫化氢中所含原子总数为3NA
C.常温常压下,3.4克硫化氢中含有极性键的总数为0.2NA
D.若生成,则硫化氢得电子的数目一定为0.8NA
3.(2021·上海嘉定·统考一模)下列各组原子中,彼此化学性质一定相似的是
A.最外层都只有一个电子的X、Y原子
B.原子核外L层上有8个电子的X原子与M层上有8个电子的Y原子
C.2p轨道上有3个未成对电子的X原子与3p轨道上有3个未成对电子的Y原子
D.原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子
4.(2021·上海嘉定·统考一模)下列有关物质结构和性质变化规律正确的是
A.还原性:HF>HCl>HBr B.碱性:KOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2
C.沸点:H2O>H2S>H2Se D.金属活动性:Al>Mg>Na
5.(2021·上海金山·统考一模)下列属于含有极性键的非极性分子是
A.CS2 B.H2O C.NH3 D.CH2Cl2
6.(2021·上海金山·统考一模)CFCl3破坏臭氧层的过程如图所示,下列说法错误的是
A.过程Ⅰ:断裂C-Cl键
B.过程Ⅱ:O3+Cl=ClO+O2
C.过程Ⅲ:发生了O2=O+O反应
D.整个过程中氯原子是破坏臭氧层的催化剂
7.(2021·上海松江·统考一模)含有共价键的离子化合物是
A. B. C. D.SiC
8.(2021·上海松江·统考一模)关于铷的稳定同位素的说法正确的是
A.质子数是85 B.中子数是48 C.质量数是37 D.电子数为48
9.(2021·上海闵行·统考一模)“华龙一号”是我国自主研制的核电技术,其核燃料含有和。当两者互相转化时,不变的是
A.中子数 B.电子数 C.相对原子质量 D.质量数
10.(2021·上海闵行·统考一模)下列过程不会破坏化学键的是
A.乙醇溶于水 B.氯化氢溶于水 C.晶体硅熔化 D.氯化钠熔化
11.(2021·上海闵行·统考一模)A、B、C、D 是原子序数递增的短周期元素。A、C 原子最外层均有一个空轨道,B、D 原子均有一个未成对电子,且 B 原子核外有 5 种不同能量的电子。下列说法错误的是
A.A 的氧化物属于分子晶体 B.B 的氯化物属于弱电解质
C.C 的氧化物属于共价化合物 D.D 的单质中含有非极性键
12.(2021·上海虹口·统考一模)2019年,我国青年化学家雷晓光被遴选为“青年化学家元素周期表”氮元素的代言人。下列与氮元素有关的说法正确的是
A.14N与14C互为同位素 B.Si3N4中N为+3价
C.NH3的热稳定性比HF的强 D.N2的电子式
13.(2021·上海虹口·统考一模)NH3 + HCl → NH4Cl过程中化学键变化叙述错误的是
A.有离子键断裂 B.有离子键形成
C.有共价键断裂 D.有共价键形成
14.(2021·上海崇明·统考一模)以下说法正确的是( )
A.18 g D2O和18 g T2O中含有的质子数均为10NA
B.0.5 mol·L-1 Ba(OH)2溶液中含有的OH-的数目为NA
C.过氧化钠与水反应时,生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA
D.某密闭容器盛有0.1 mol N2和0.3 mol H2,在一定条件下充分反应,转移电子的数目为0.6NA
15.(2021·上海静安·统考二模)在一定条件下,氢气既可与活泼金属反应,又可与活泼非金属反应。现有两种氢化物CaH2和H2S,下列有关判断正确的是
A.所含氢元素的化合价均为+1
B.两者均为共价化合物
C.两者所含的氢微粒的半径相同
D.两者混合时会生成氢气
16.(2021·上海崇明·统考一模)已知某卤族元素位于周期表中第三周期,该元素原子结构示意图正确的是( )
A. B. C. D.
17.(2021·上海·统考一模)下列关于同温同压同体积的16O2和18O2的判断正确的是
A.质子数相同 B.沸点相同 C.互为同位素 D.摩尔质量相同
18.(2021·上海宝山·统考二模)下列我国科技成果所涉及物质的应用中,发生的不是化学变化的是
A.甲醇低温所制氢气用于新能源汽车
B.氘、氚用作“人造太阳”核聚变燃料
C.偏二甲肼用作发射“天宫二号”的火箭燃料
D.开采可燃冰,将其作为能源使用
A.A B.B C.C D.D
19.(2021·上海长宁·统考二模)某晶体中含有极性键,关于该晶体的说法错误的是
A.不可能有很高的熔沸点 B.不可能是单质
C.可能是有机物 D.可能是离子晶体
20.(2020·上海金山·统考二模)向H2O2溶液中加入Br2可以加快H2O2分解速率。其反应机理可能有两步,第1步:H2O2+Br2→2H++O2↑+2Br-。下列说法正确的是
A.H2O2分子中含有离子键和非极性键
B.第1步反应每生成0.1 mol O2,转移0.4 mol电子
C.第2步反应为:2H++H2O2+2Br-→2H2O +Br2
D.H2O2分解反应前后溶液中Br2的质量不变
21.(2020·上海金山·统考二模)下列过程中破坏的化学键只有共价键的是
A.石墨转化为金刚石 B.NaOH溶于水 C.干冰升华 D.NH4Cl分解
22.(2020·上海静安·统考二模)对化学键的下列判断正确的是
A.任何物质中都有化学键 B.共价化合物中只存在极性键
C.含有共价键的化合物是共价化合物 D.含有离子键的化合物是离子化合物
23.(2020·上海静安·统考二模)一般情况下,前者无法决定后者的是
A.分子间作用力的大小——分子的稳定性
B.原子的质子数——元素的种类
C.原子核外电子排布——主族元素在周期表中的位置
D.物质内部储存的能量——化学反应的热效应
24.(2020·上海松江·统考二模)氨气与氟气反应得到一种三角锥形分子M和一种铵盐N。下列有关说法错误的是( )
A.M既是氧化产物,又是还原产物
B.M是极性分子,其还原性比NH3强
C.N中阴、阳离子均为10电子微粒
D.N中既含有离子键,又含有共价键
25.(2020·上海松江·统考二模)同素异形体、同位素、同系物描述的对象主体依次为( )
A.单质、原子、有机化合物 B.元素、单质、化合物
C.无机化合物、元素、有机化合物 D.原子核、原子、分子
26.(2020·上海松江·统考二模)下列过程中,共价键被破坏的是( )
A.碘升华 B.溴蒸气被木炭吸附
C.水结为冰 D.氯化氢气体溶于水
27.(2020·上海青浦·统考二模)下列物质中不含化学键的是
A.Si B.S C.Ar D.Fe
二、结构与性质
28.(2021·上海奉贤·统考一模)已知砷(As)是第四周期ⅤA族元素,请回答下列问题:
(1)砷原子核外未成对电子数为___________。黄砷(As4)与白磷(P4)的结构类似,以下叙述正确的是___________(选填编号)。
A.分子中共价键键角均为109°28’ B.黄砷中共价键键能大于白磷
C.黄砷分子极性大于白磷 D.黄砷的熔点高于白磷
(2)砷化氢的结构与氨气类似,写出砷化氢的电子式___________,其分子的空间构型为___________型,是___________分子(填“极性”或“非极性”)。
(3)As元素的非金属性比N元素弱,从原子结构的角度说明理由。___________。
(4)298 K时,将20 mL 3x mol·L-1 Na3AsO3、20 mL 3x mol·L-1 I2和20 mL NaOH溶液混合,发生反应:AsO(aq) + I2(aq) + 2OH-(aq) AsO(aq) + 2I-(aq) + H2O(l)。溶液中c(AsO)与反应时间(t)的关系如图所示。
①写出该反应的平衡常数表达式K=___________ ,平衡时,c(AsO)=___________ mol·L-1(用含有x、y的代数式表示,溶液混合体积变化忽略不计)。
②tm时v逆 ___________tn 时v逆 (填 “>”、“<” 或 “=” ),理由是___________。当反应达到平衡后,下列选项正确的是___________(选填编号)。
A.2v(I-) = v(AsO) B.溶液的pH不再变化 C.c(I-)= y mol·L-1 D.c(AsO)/c(AsO)不再变化
三、原理综合题
29.(2020·上海·二模)为应对全球气候变暖,科学家在综合利用 CO2方面取得了不少研究成果。如用 CO2合成重要化工原料 CH3OH,同时生成 CO,反应如下:
反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)+Q1kJ(Q1>0),
反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g) ⇌CO(g)+H2O(g)-Q2kJ(Q2>0)。
研究催化剂等外界条件对上述反应的影响,结果如图 1、图 2
完成下列填空:
(1)一定是碳12的同位素原子是_____(选填“A”、“B”、“C”、“D”)
A.质子数为6,中子数为8 B.质子数为8,中子数为12
C.质子数为12,中子数为6 D.质子数为12,中子数为8
(2)分析图1:催化效果最佳的是催化剂_____(选填“A”、“B”、“C”)。若密闭容器体积为2L,则a点测得CH3OH的平均生成速率为_____mol·L-1·min-1。b点反应_____(填“达到”或“未达到”)平衡状态,理由是:_____
(3)分析图2:相同温度下,增大原料气压强,反应Ⅰ平衡常数_____(选填“增大”、“减小”、“不变”、“无法判断”);当压强为6Mpa、温度在400~600℃时,CO2的总体平衡转化率随温度升高而增大的原因是___________________________________
(4)若生成的CH3OH和CO物质的量之比为4:1,则消耗相同条件下的CO2和H2体积比是_____
(5)若有88gCO2发生反应Ⅰ,并放出akJ热量,则图3中A为_____,B为_____
四、填空题
30.(2020·上海静安·统考二模)磷是人体所必需的重要矿物质元素,磷的化合物在生产和生活中应用广泛。
反应:P4+ NaOH+H2O→ NaH2PO2 +PH3(未配平)制得的次磷酸钠(NaH2PO2)可作食品防腐剂,也可用于化学镀镍。
请回答下列问题:
(1)磷原子的核外电子排布式:___________;磷原子核外有_____种能量不同的电子。
(2)上述反应的反应物和生成物中含有非极性键的分子是______。(写出物质的化学式)
(3)将Na、O、P三种原子的原子半径大小按由大到小的顺序排列___________________。
(4)NH3的稳定性比PH3的(填“强”或“弱”)_________,判断理由是____________。
(5)A、配平上述反应,并标出电子转移方向与数目_________
P4+ NaOH+ H2O→ NaH2PO2 + PH3
B、上述反应中每生成1 mol 氧化产物,转移电子的数目为___________。
参考答案:
1.D
【详解】A.冰雪融化时需吸收热量,是物理变化不破坏化学键,A错误;
B.酸雨是指pH<5.6的天然降水,B错误;
C.常温下水的pH=7.0,显中性,50℃时,因升温水的电离平衡向右移动,氢离子浓度仍然等于氢氧根离子浓度,pH=6.6,显中性,C错误;
D.重水分子D2O由氘原子和氧原子构成,D正确;
答案选D。
2.D
【详解】A.标准状况下,11.2L氧气的物质的量为0.5mol,含电子总数为8NA,A正确;
B.标准状况下,22.4L硫化氢的物质的量为1mol,所含原子总数为3NA,B正确;
C.常温常压下,3.4克硫化氢的物质的量为0.1mol,含有极性键的总数为0.2NA,C正确;
D.若硫化氢在氧气中完全燃烧可生成二氧化硫和水,若生成3.6gH2O的物质的量为0.2mol,则硫化氢失去电子的数目为1.2NA,若硫化氢在氧气中不完全燃烧可生成硫和水,若生成3.6gH2O的物质的量为0.2mol,则硫化氢失去电子的数目为0.4NA,D不正确;
答案选D。
3.C
【详解】A.最外层只有一个电子可能是H原子、碱金属元素原子或者ⅠB族元素原子,H原子、碱金属元素原子性质有相似的地方,都具有还原性,但与ⅠB族元素原子性质不同,故A错误;
B.原子核外L层上有8个电子的X原子,没有指明有没有M层,M层上有8个电子的Y原子,没有指明有没有N层,无法判断它们是什么原子,无法判断它们的化学性质是否相似,故B错误;
C.2p轨道上有3个未成对电子的X原子为N原子,3p轨道上有3个未成对电子的Y原子为P原子,N和P位于同一主族,最外层电子数相同,性质相似,故C正确;
D.原子核外电子排布式为1s2的X原子为He原子,原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子为Be,二者性质不同,故D错误;
故答案为C。
4.B
【详解】
A.卤素中,原子序数越大非金属性越弱,单质的氧化性越弱,则对应的卤化氢的还原性越强,HF<HCl<HBr,A错误;
B.金属性越强,最高价氧化物对应水化物的碱性越强,金属性:K>Ca>Mg,碱性:KOH>Ca(OH)2>Mg(OH)2,B正确;
C.组成相似,分子量大的熔沸点高,水分子之间存在氢键,导致水的沸点最高,沸点:H2O>H2Se>H2S,C错误;
D.Na、Mg、Al属于同一周期元素且原子序数依次增大,金属性减弱,故金属性Na、Mg、Al依次减弱,D错误;
答案为B。
5.A
【详解】A.CS2为含有极性键的直线形分子,正负电荷中心重合,为含有极性键的非极性分子,A符合题意;
B.H2O为含有极性键的“V”形分子,正负电荷中心不重合,为含有极性键的极性分子,B不符合题意;
C.NH3为含有极性键的三角锥形分子,正负电荷中心不重合,为含有极性键的极性分子,C不符合题意;
D.CH2Cl2为含有极性键的四面体形分子,但由于H、Cl的核电荷数、半径、核外电子数不相等,导致正负电荷中心不重合,为含有极性键的极性分子,D不符合题意。
答案选A。
6.C
【详解】A.过程Ⅰ中转化为和氯原子,断裂极性键C-Cl键,故A正确;
B.根据题图信息可知,过程Ⅱ是氯原子与O3反应生成氧气和氧化氯,可用方程式表示为O3+Cl=ClO+O2,故B正确;
C.过程Ⅲ是原子结合成分子的过程中发生的反应为:,故C错误;
D.上述过程说明氟利昂中氯原子参与反应,整个反应前后仍旧为氯原子,则氯原子是破坏O3的催化剂,故D正确;
故答案为:C。
7.A
【详解】A.中Na+与之间形成离子键,内部两个O原子间形成共价键,A符合题意;
B.为共价化合物,H与O、S与O原子间都形成共价键,B不符合题意;
C.为离子化合物,只存在Ca2+与Cl-间的离子键,C不符合题意;
D.SiC为共价化合物,只存在Si与C原子间的共价键,D不符合题意;
故选A。
8.B
【详解】A.核素中,元素符号左下角的数字表示质子数,则的质子数是37,A不正确;
B.的质量数为85,质子数为37,则中子数是85-37=48,B正确;
C.核素中,元素符号左上角的数字表示质量数,则的质量数是85,C不正确;
D.对于核素来说,质子数=电子数,所以电子数为37,D不正确;
故选B。
9.B
【详解】中核外电子数为94,中子数为144,质量数为238,相对原子质量为238,中核外电子数为94,中子数为145,质量数为239,相对原子质量为239,因此和相互转化时,不变的是电子数,故答案为B。
10.A
【详解】A.乙醇溶于水,在溶液中仍然以乙醇分子形式存在,没有破坏化学键,故A符合题意;
B.氯化氢是共价化合物,溶于水形成氢离子和氯离子,共价键被破坏,故B不符合题意;
C.晶体硅是共价晶体,熔化时共价键被破坏,故C不符合题意;
D.氯化钠是离子晶体,熔化时形成自由移动的钠离子和氯离子,离子键被破坏,故D不符合题意
答案选A。
11.B
【分析】B原子核外有5种不同能量电子,说明B原子有5个能级,即1s、2s、2p、3s、3p,故B位于第三周期,因为B、C、D原子序数递增且为短周期,故C、D也位于第三周期,第三周期有一个未成对电子的有:1s22s22p63s23p1和1s22s22p63s23p5,即Al和Cl,故B为Al,D为Cl,C最外层有一个空轨道,此空轨道只能为3p,故C排布式为1s22s22p63s23p2,即C为Si,A能层可能为两层或一层,若为一层则不可能存在空轨道,故A为两层,且空轨道为2p,即A排布式为1s22s22p2,故A为C。
【详解】A.C的氧化物为CO或CO2,两者均为分子构成,故其固态为分子晶体,A正确;
B.AlCl3溶于水完全电离产生Al3+、Cl-,故AlCl3为强电解质,B错误;
C.SiO2中Si与O之间为共价键,即SiO2只含共价键,故为共价化合物,C正确;
D.Cl2中两个Cl原子吸引电子能力相同,故两者之间的共用电子对不偏向任何一方,即为非极性共价键,D正确;
故答案选B。
12.D
【详解】A.同一元素的不同核素互为同位素,14N与14C是不同元素的不同核素,不是同位素,故A错误;
B.根据化学式书写原则及电负性强弱可知,Si3N4中N为-3价,B错误;
C.元素的非金属性越强,对应的氢化物的热稳定性越强,氮的非金属性小于氟,故NH3的热稳定性比HF的弱,C错误;
D.氮气形成氮氮三键,其电子式为:,D正确;
答案选D。
13.A
【详解】NH3、HCl是共价化合物,故反应过程中仅共价键断裂;NH4Cl是离子化合物,既含离子键,又含共价键,故有共价键、离子键形成,综上所述,A错误。
14.C
【详解】A.D2O和T2O分子中都含有10个质子,D2O、T2O的相对分子质量分别是20、22,则18 g D2O和18 g T2O的物质的量都小于1 mol,因此其中含有的质子数都小于10NA,A错误;
B.缺少溶液体积,只有溶液浓度,不能计算溶液中微粒数目,B错误;
C.过氧化钠与水反应时,O元素化合价由-1价变为-2价和0价,则生成0.1 mol O2转移0.2 mol电子,转移的电子数为0.2NA,C正确;
D.N2和H2合成NH3的反应为可逆反应,则某密闭容器盛有0.1 mol N2和0.3 mol H2,在一定条件下充分反应,反应产生NH3的物质的量小于0.2 mol,因此反应中转移电子的数目小于0.6NA,D错误;
故合理选项是C。
15.D
【详解】A.CaH2中氢元素的化合价为-1价,H2S中氢元素的化合价为+1价,故A错误;
B.CaH2是活泼金属元素和活泼非金属元素形成的离子化合物,H2S是非金属元素之间形成的共价化合物,故B错误;
C.CaH2中的氢离子为H-,硫化氢中的氢离子为H+,H-和H+的质子数和电子层数相同,核外电子数H-大于H+,半径H-大于H+,故C错误;
D.CaH2和H2S中氢元素的化合价分别为-1价和+1价,可以发生归中反应,两者混合时会生成氢气,故D正确;
答案选D。
16.C
【详解】该卤族元素是氯元素,位于元素周期表的第三周期ⅦA族,有三个电子层,为2、8、7排列,故C正确;
答案:C
17.A
【分析】同温同压同体积的16O2和18O2的物质的量相等。
【详解】A.16O2和18O2,质子数都是16个,故A正确;
B.18O2的相对分子质量大,分子间作用力强,溶沸点高,故B错误;
C.同位素研究的对象是原子,故C错误;
D.16O2的摩尔质量为32g/mol,18O2的摩尔质量为36 g/mol,故D错误;
故选A。
18.B
【详解】分析:A项,甲醇低温制氢气有新物质生成,属于化学变化;B项,氘、氚用作核聚变燃料,是核反应,不属于化学变化;C项,偏二甲肼与N2O4反应生成CO2、N2和H2O,放出大量热,属于化学变化;D项,可燃冰是甲烷的结晶水合物,CH4燃烧生成CO2和H2O,放出大量热,属于化学变化。
详解:A项,甲醇低温制氢气有新物质生成,属于化学变化;B项,氘、氚用作核聚变燃料,是核反应,不属于化学变化;C项,偏二甲肼与N2O4反应生成CO2、N2和H2O,放出大量热,反应的化学方程式为C2H8N2+2N2O43N2↑+2CO2↑+4H2O,属于化学变化;D项,可燃冰是甲烷的结晶水合物,CH4燃烧生成CO2和H2O,放出大量热,反应的化学方程式为CH4+2O2CO2+2H2O,属于化学变化;答案选B。
点睛:本题考查化学变化、核反应的区别,化学变化的特征是有新物质生成。注意化学变化与核反应的区别,化学变化过程中原子核不变,核反应不属于化学反应。
19.A
【详解】A.在SiO2晶体中含有极性共价键Si-O键,由于该晶体的原子晶体,原子之间通过共价键结合,断裂需要吸收很高的能量,因此该物质的熔沸点很高,错误。
B.同种元素的原子形成的共价键是非极性共价键,不同种元素的原子形成的共价键是极性共价键,因此含有极性键的物质不可能是单质,正确。
C.若该极性键存在于含有C元素的化合物,如CH4、CH3CH2OH等,则相应的物质是有机物,正确。
D.离子化合物中一定含有离子键,可能含有极性共价键,如NaOH,,因此含有极性键的化合物可能是离子晶体,正确。故选A。
20.C
【详解】A.过氧化氢为共价化合物,结构式为H—O—O—H,分子中含有极性键和非极性键,不含有离子键,故A错误;
B.过氧化氢中氧元素化合价为—1价,第一步反应生成0.1 mol O2,转移电子的物质的量为0.1 mol×2=0.2mol,故B错误;
C.过氧化氢分解的总方程式为2H2O2=2H2O+ O2↑,由第1步反应可知,第2步反应的方程式为2H++H2O2+2Br-=2H2O+Br2,故C正确;
D.溴单质在溶液中能与水反应,则过氧化氢分解反应前后溶液中溴单质的质量会减少,故D错误;
故选C。
【点睛】氧化氢中氧元素化合价为—1价,转变0价的氧气时,化合价升高1,反应生成1 mol O2转移电子的物质的量为2mol是解答易错点。
21.A
【详解】A.石墨转化为金刚石属于化学变化,有共价键被破坏,也有共价键形成,故A正确;
B.NaOH溶于水时,在水分子的作用下电离出钠离子和氢氧根离子,有离子键被破坏,故B错误;
C.干冰是分子晶体,干冰升华只破坏分子间作用力,故C错误;
D.NH4Cl受热分解生成氨气和氯化氢,离子键被破坏,N原子和H原子之间的共价键也被破坏,故D错误;
故选A。
【点睛】只有电解质溶于水或熔融状态或发生化学反应的化学键才能被破坏,注意化学反应中一定有化学键的破坏,但有化学键的破坏并不一定发生化学反应。
22.D
【详解】A.稀有气体分子是单原子分子,不含有化学键,A项错误;
B.共价化合物中只含有共价键,共价键既包含极性共价键,又包含非极性共价键,B项错误;
C.只含有共价键的化合物才属于共价化合物,离子化合物中也可能会含有共价键,C项错误;
D.含有离子键的化合物属于离子化合物,当然离子化合物中也可能会含有共价键,D项正确;
答案选D。
【点睛】共价化合物中只含有共价键;离子化合物中一定含有离子键,可能含有共价键;含有共价键的物质不一定是共价化合物,也可能是单质;物质不一定含有化学键,如稀有气体。
23.A
【详解】A.分子间作用力影响的主要是物质的物理性质,分子间作用力不是化学键,所以与分子的稳定性无关,对分子的稳定性无影响,A项错误;
B.原子含有质子的个数决定了元素的种类,B项正确;
C.元素周期表是依据原子核外电子的周期性排列和由此产生的元素性质的周期性变化而制成的表格,因此原子核外电子排布决定了元素在周期表中的位置,C项正确;
D.物质内部存储着能量,由于不同物质所包含的化学能不同,这就使得化学反应过程中会出现能量变化的现象,也就产生了化学反应的热效应,D项正确;
答案选A。
24.B
【详解】A.4NH3+3F2=NF3+3NH4F反应中N元素化合价升高,F元素化合价降低,NF3既是氧化产物,又是还原产物,故A正确;
B.NF3中N元素为+3价,而NH3中N元素化合价为−3价,NH3还原性较强,故B错误;
C.NH4F中阴离子为氟离子、阳离子为铵根离子,均为10电子微粒,故C正确;
D.NH4F为离子化合物,既含有离子键,又含有共价键,故D正确;
答案选B。
25.A
【详解】同素异形体是指由同种元素组成的不同单质,故其描述的对象主体是单质;同位素是指同一元素的不同原子,故其描述的对象主体是原子;同系物是指结构相似、在分子组成上相差一个或若干个CH2原子团的有机物,故其描述的对象主体是有机化合物。故答案选A。
26.D
【详解】A.碘升华克服的是分子间作用力,共价键没有破坏,故A不符合题意;
B.溴蒸气被木炭吸附,发生的是物理变化,没有化学键的破坏,故B不符合题意;
C.水结为冰,分子间形成了更多的氢键,发生的是物理变化,没有化学键的破坏,故C不符合题意;
D.氯化氢气体溶于水,氯化氢在水分子的作用下发生电离生成氯离子和氢离子,有化学键的破坏,故D符合题意;
答案选D。
【点睛】共价化合物溶于水并电离,以及发生化学反应都存在共价键的断裂过程。
27.C
【详解】A.Si是原子晶体,硅原子之间以共价键相连,故A不符合题意;
B.S属于分子晶体,分子内,硫原子以共价键相连,分子间是范德华力,故B不符合题意;
C.Ar属于分子晶体,并且是单原子分子,其原子即为分子,没有化学键,故C符合题意;
D.Fe属于金属晶体,晶体内部铁离子与自由移动的电子形成金属键,故D不符合题意;
答案选C。
28. 3 D 三角锥 极性 两者具有相同的最外层电子数,因为As原子的电子层数大于N,其原子半径大于N,故As原子的得电子能力小于N,As元素的非金属性弱于N x-y 小于 由图可知,从tm到tn,生成物浓度不断升高,逆反应速率也不断增大 BD
【分析】按核外电子排布规律、原子结构、元素的位置和元素性质的相互关系回答;对反应AsO(aq) + I2(aq) + 2OH-(aq) AsO(aq) + 2I-(aq) + H2O(l),按平衡常数的定义、结合数据计算平衡浓度、由化学平衡的特征判断说法的正误;
【详解】(1)砷原子核外最外层电子排布式为4s24p3,按洪特规则,3个p电子分别占据3个p轨道,故未成对电子数为3。黄砷(As4)与白磷(P4)的结构类似,则A.分子中共价键键角均为60°,A错误; B.砷原子半径大于磷,黄砷中共价键不如白磷牢固,即键能小于白磷,B错误; C.黄砷分子是同种元素组成的非金属单质,分子内只有非极性键,属于非极性分子,C错误;D.结构相似,黄砷相对分子质量比白磷大、分子间作用力比白磷大,熔点高于白磷,故叙述正确的是D。
(2)砷化氢的结构与氨气类似,则砷化氢的电子式为,其分子的空间构型为三角锥型,分子内正电荷重心和负电荷重心不重叠,是极性分子。
(3) N 和As元素均位于ⅤA族,具有相同的最外层电子数,因为As原子的电子层数大于N,其原子半径大于N,故As原子的得电子能力小于N,As元素的非金属性弱于N。
(4)①按定义,反应AsO(aq) + I2(aq) + 2OH-(aq) AsO(aq) + 2I-(aq) + H2O(l)的平衡常数表达式,由表知,平衡时,c(AsO)= y mol·L-1,则反应过程中消耗n(AsO)= 0.06L×y mol。则平衡时
②由图可知,tm时,c(AsO)< y mol·L-1,则反应从正方向建立平衡,从tm到tn,生成物浓度不断升高,逆反应速率也不断增大v逆
B.平衡时各成分的浓度不再变化,则溶液的pH不再变化,B正确;
C.平衡时各成分的浓度不再变化,c(I-)= 2c(AsO)= 2y mol·L-1,C错误;
D.平衡时各成分的浓度不再变化,c(AsO)/c(AsO)不再变化,D正确;
选项正确的是BD。
29. A A 未达到 此温度催化剂A得到的甲醇更多,即b若时间增加,在此条件下可以得到更多的生成物(合理即可) 不变 反应Ⅱ中增大的平衡转化率大于反应Ⅰ中减小的平衡转化率
【分析】(1)质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互为同位素;
(2)相同温度下甲醇的产量越高,催化剂的催化效果越好。根据v==计算;反应达到平衡状态时,各组分的含量保持不变,b点对应温度下使用催化剂A时甲醇物质的量大于b点,b点之后随时间的增加,在此条件下可以得到更多的生成物,据此分析解答;
(3)平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数不变;根据反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)+Q1kJ(Q1>0)为气体分子数目减小的放热反应,反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g)⇌CO(g)+H2O(g)-Q2kJ(Q2>0)为气体分子数不变的吸热反应,根据外界条件对反应平衡移动的影响分析;
(4)结合反应Ⅰ和反应Ⅱ,根据“三段式”分析解答;
(5)反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)+Q1kJ(Q1>0)为放热反应,反应物的总能量大于生成物的总能量,结合参与反应的CO2的量计算分析解答。
【详解】(1)质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互为同位素,碳原子的质子数为6,碳12的质子数为6、中子数为6,与碳12互为同位素原子质子数也应为6、中子数不为6,符合题意的只有A,答案选A;
(2)相同温度下甲醇的产量越高,催化剂的催化效果越好,如图所示,T1温度时,在催化剂A的作用下甲醇的产量最高,则A的催化作用最好;根据图示,经过tmin,a点测得生成CH3OH的物质的量为0.4mol,根据v==, a点时CH3OH的平均生成速率为=mol·L-1·min-1;反应达到平衡状态时,各组分的含量保持不变,根据图示,b点对应温度下使用催化剂A时甲醇物质的量大于b点,说明b点之后随时间的增加,在此条件下可以得到更多的生成物,说明b点未达到平衡状态;
(3)平衡常数只与温度有关,温度不变,平衡常数K不变;反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)+Q1kJ(Q1>0)为气体分子数目减小的放热反应,反应Ⅱ:CO2(g)+H2(g) ⇌CO(g)+H2O(g)-Q2kJ(Q2>0)为气体分子数不变的吸热反应,6Mpa、温度在400~600℃时,升高温度,反应Ⅰ平衡逆向移动,CO2的转化率减小,反应Ⅱ的平衡正向移动,CO2的转化率增大,导致CO2的总体平衡转化率随温度升高而增大的原因可能是反应Ⅱ中增大的平衡转化率大于反应Ⅰ中减小的平衡转化率;
(4)若生成的CH3OH和CO物质的量之比为4:1,设CH3OH和CO物质的量分别为4mol和1mol,则:
反应过程中一共消耗CO25mol,消耗氢气13mol,同条件下,物质的量之比等于体积之比,则消耗相同条件下的CO2和H2体积比是5:13;
(5)反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)+Q1kJ(Q1>0)为气体分子数目减小的放热反应,即反应物的总能量大于生成物的总能量,若有88gCO2发生反应Ⅰ,并放出akJ热量,即参加反应的二氧化碳的物质的量==2mol,结合图示,则A为2CH3OH(g)+2H2O(g),B为2CO2(g)+6H2(g)。
【点睛】易错点为(5),反应Ⅰ:CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g)+Q1kJ(Q1>0)为放热反应,反应物总能量大于生成物的总能量,需要注意题给信息中参与反应的CO2为88g即2mol,反应Ⅰ中为1mol CO2参与反应的能量变化,Q1小于a,图象中的能量变化要和参与反应的物质的量能量变化相对应。
30. 1s22s22p63s23p3 5 P4 r(Na)> r(P )> r(O) 强 NH3和PH3结构相似, N-H键能大于P-H的键能,打破它需要更多的能量,所以NH3的稳定性更好 NA
【详解】(1)P的原子序数为15,原子核外有15个电子,磷位于第三周期ⅤA族,属于p区元素,其基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3;电子的能量与其所处的能层和能级有关,因此基态磷原子有5种能量不同的电子;
(2)依据给出五种物质可知:P4、H2O、PH3为分子晶体,属于非极性分子的仅有P4一种;
(3)Na与P同属第三周期,且原子序数更小,O属于第二周期,因此三种原子的半径关系为r(Na)> r(P )> r(O);
(4)N与P同主族且非金属性N更强,二者形成的简单氢化物NH3和PH3中,N-H键键能相比于P-H键键能更大,因此N-H键更为稳定,因此NH3的稳定性更好;
(5)A.反应前P4中的P为0价,反应后生成的PH3中的P为-3价,NaH2PO2中的P为+1价,因此该反应为歧化反应;根据得失电子守恒可知,PH3和NaH2PO2的的化学计量系数比为1:3,因此该反应方程式为:,由于发生的是P元素的歧化反应,所以电子转移表示为:;
B.上述反应中NaH2PO2为氧化产物,因此每生成1mol NaH2PO2电子转移1mol即1NA。
【点睛】同周期元素,从左至右原子半径逐渐减小;同族元素,从上至下原子半径逐渐增大;元素的非金属性越强,其简单氢化物越稳定,最高价氧化物对应水化物酸性越强。
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