![2.1 共价键 课时练习 2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修201](http://img-preview.51jiaoxi.com/3/7/15531296/0-1711244474810/0.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![2.1 共价键 课时练习 2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修202](http://img-preview.51jiaoxi.com/3/7/15531296/0-1711244474853/1.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
![2.1 共价键 课时练习 2023-2024学年高二下学期化学人教版(2019)选择性必修203](http://img-preview.51jiaoxi.com/3/7/15531296/0-1711244474889/2.jpg?x-oss-process=image/resize,w_794,m_lfit,g_center/sharpen,100)
高中化学第一节 共价键课时练习
展开一、单选题
1.下列说法不正确的是( )
A.非金属元素的原子间不能形成离子化合物
B.HCl、HBr和HI的稳定性依次减弱
C.氯化氢气体溶于水共价键被破坏
D.干冰由固态变为气态,分子间作用力被破坏
2.乙酸叔丁酯(M)的某合成反应历程如下图所示。下列说法正确的是( )
A.该合成反应的类型属于加成反应
B.该历程中存在非极性键的断裂与生成
C.Y中所有碳原子最外层均已达到8电子稳定结构
D.如果使用含的X为原料,则M中不含
3.已知:的。其中相关的键能数据如下表所示,则x的值为( )
A.471B.157C.138D.756
4.下列观点正确的是( )
A.宏观物质都是由微观粒子构成的,微观粒子的种类和数量不同、彼此的结合方式多样,决定了物质的多样性
B.某纯净物常温常压下为气体,则组成该物质的微粒一定含共价键
C.储存在物质中的化学能在化学反应前后是不变的
D.在氧化还原反应中,有一种元素被氧化,肯定有另一种元素被还原
5.下列物质属于离子化合物的是( )
A.B.C.D.
6.下列各组分子中,都属于含极性键的非极性分子的是( )
A.CO2 H2SB.C2H4 BF3C.C60 C2H4D.NH3 HCl
7.我国排放力争2030年前达到峰值,力争2060年前实现碳中和。有关的说法错误的是( )
A.的电负性比的大
B.是由极性键构成的极性分子
C.中σ键和π键的数目之比为
D.相同压强下,的熔点比的低
8.硼元素的某种氢化物能与NH3作用得到化合物M,M是一种新的储氢材料,加热M会缓慢释放出H2,并转化为化合物N,M、N分别与乙烷、乙烯的结构相似。下列有关说法正确的是( )
A.基态11B原子中,核外存在2对自旋相反的电子,有5种不同空间运动状态的电子
B.M分子中存在配位键,B原子的杂化类型为sp2杂化
C.M分子能与水分子之间形成氢键
D.N分子中的π键和σ键数目之比为5:1
9.下列说法不正确的是( )
A.不是所有的共价键(σ键)都具有方向性
B. 键的键能比 键与N—N键的键能和大,所以 键不易发生加成反应
C.根据电负性及价层电子对互斥理论可知,OF2分子的极性小于H2O分子的极性
D.基态Na原子核外电子占有3个能层、4种能级、6个原子轨道、6种电子运动状态
10.下列各分子中所有原子都满足最外层8电子稳定结构且共用电子对不发生偏移的是( )
A.CO2B.N2C.BCl3D.PCl3
11.下列变化中既有离子键断裂,又有共价键断裂的是( )
A.NH4Cl 受热B.HCl 溶于水C.冰雪融化D.NaCl 溶于水
12.下列关于化学键的说法正确的是( )
A.构成单质分子的微粒一定含有共价键
B.由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物
C.金属和非金属化合时一定形成离子键
D.含有共价键的化合物都是共价化合物
13.下列分子或离子中,键角由大到小排列正确的是( )
①②NH3③H2O④BF3⑤CO2
A.⑤④①②③B.⑤①④②③C.④①②⑤③D.③②④①⑤
14.已知W、X、Y、Z为短周期元素,W、Z同主族,X、Y、Z同周期,W的气态氢化物的稳定性大于Z的气态氢化物的稳定性,X、Y为金属元素,X的阳离子的氧化性小于Y的阳离子的氧化性。下列说法正确的是( )
A.X、Y、Z、W的原子半径依次减小
B.若W与Y的原子序数相差5,则二者形成化合物的化学式一定为Y2W3
C.W的气态氢化物的沸点一定高于Z的气态氢化物的沸点
D.W与X形成的化合物只含离子键
15.①PH3的分子构型为三角锥形,②BeCl2的分子构型为直线形,③CH4分子的构型为正四面体形,④CO2为直线形分子,⑤BF3分子构型为平面正三角形,⑥NF3分子结构为三角锥形。下面对分子极性的判断正确的是( )
A.①⑥为极性分子,②③④⑤为非极性分子
B.只有④为非极性分子,其余为极性分子
C.只有②⑤是极性分子,其余为非极性分子
D.只有①③是非极性分子,其余是极性分子
16.下列有关说法正确的是( )
A.由H原子形成1mlH-H键要吸收热量
B.在稀溶液中,酸与碱中和生成水时释放的热量称为中和热
C.氮气非常稳定,是因为氮气分子里含有氮氮三键,要破坏氮氮三键需吸收更多的能量
D.凡经加热而发生的化学反应都是吸热反应
17.在ClCH=CClCH3分子中,C—Cl键采用的成键轨道是( )
A.sp—pB.sp2—sC.sp2—pD.sp3—p
18.下列物质中,既含共价键又含离子键的是( )
A.KClB.CO2C.MgCl2D.NaOH
19.由徐光宪院士发起院士学子同创的《分子共和国》科普读物生动形象地戏说了BF3、NH3、H2S、O3、CH3COOH、SOCl2等众多“分子共和国”中的明星。下列说法正确的是
A.键角:NH3
C.SOCl2分子中只存在σ键,不存在π键
D.H2S、O3分子的空间结构均为直线形,且均为非极性分子
20.下列物质中属于共价化合物的是( )
A.Cl2B.NH4ClC.HClD.NaOH
二、综合题
21.按要求完成以下填空
(1)中和反应反应热的测定实验中用到的玻璃仪器有:烧杯、量筒、 、玻璃搅拌器。
(2)下列分子或离子的键角由大到小排列顺序是: (填序号)。
①②③④;
(3)分子中σ键与π键的数目之比为 。
(4)碱性条件下甲烷燃料电池正极反应式为 。
(5)用NaOH溶液吸收氯气的化学方程式为 。
(6)已知:的、、溶液的酸碱性为 (填“酸性”、“碱性”)。
22.回答下列问题:
(1)在一个恒温恒容的密闭容器中,可逆反应N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)
△H<0达到平衡的标志是 (填编号)
①反应速率v(N2):v(H2):v(NH3)=1:3:2
②各组分的物质的量浓度不再改变
③体系的压强不再发生变化
④混合气体的密度不变
⑤单位时间内生成n ml N2的同时,生成3n ml H2
⑥2V(N2正)=V(NH3逆)
⑦单位时间内3ml H﹣H键断裂的同时2ml N﹣H键也断裂
⑧混合气体的平均相对分子质量不再改变
(2)现有八种物质:①干冰;②金刚石;③四氯化碳;④晶体硅;⑤过氧化钠;⑥碳化硅晶体;⑦溴化钠;⑧氖.请用编号填写下列空白:
A.属于原子晶体的是 ,其中熔点由高到低的顺序为
B.属于分子晶体的是 ,其中分子构型为正四面体的化合物的电子式为
C.既含有共价键又含有离子键的化合物是 ,其中阳离子个数与阴离子个数之比为 .
23.二氯化二硫(S2Cl2)是广泛用于橡胶工业的硫化剂,常温下是一种橙黄色有恶臭的液体,它的分子结构如图所示.
(1)S2Cl2的结构式为 ,其化学键类型有 (填“极性键”“非极性键”或“极性键和非极性键”).
(2)电负性:S (填“>”或“<”)Cl,S2Cl2中硫的化合价为 .
(3)S2Cl2分子中S原子的杂化轨道类型为 ,每个S原子有 对弧电子对.
24.据报道,在西藏冻土的一定深度下,发现了储量巨大的“可燃冰”,它主要是甲烷和水形成的化合物(CH4•nH2O).
(1)在常温常压下,“可燃冰”会发生分解反应,其化学方程式是 .
(2)甲烷可制成合成气(CO、H2),再制成甲醇(CH3OH),代替日益供应紧张的燃油.
①在101KPa时,1.6g CH4(g)与H2O(g)反应生成CO、H2,吸热20.64kJ.则甲烷与H2O(g)反应的热化学方程式 .
②CH4不完全燃烧也可制得合成气:CH4(g)+ O2(g)═CO(g)+2H2(g)△H=﹣35.4kJ•ml﹣1,则从原料选择和能源利用角度,比较方法①和②,合成甲醇的适宜方法为 (填序号).
(3)利用合成气(主要成分为CO、CO2和H2)在催化剂作用下合成甲醇(CH3OH),发生的主要反应如下:CO和甲醇的结构式如图1所示:
①CO(g)+2H2(g)=CH3OH(g)△H1
②CO2(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)△H2
③CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)△H3
回答下列问题:
已知反应①中相关的化学键键能数据如下:
由此计算△H1= kJ•ml﹣1,已知△H2=﹣58kJ•ml﹣1,则△H3= kJ•ml﹣1.
(4)可燃冰中CH4的其它用途是 ,将CH4设计成燃料电池,其利用率更高,装置示意如图2(A、B为多孔性碳棒).持续通入甲烷,在标准状况下,消耗甲烷体积VL.当44.8L<V≤89.6L时,负极电极反应为 .
25.醋酸乙烯(CH3COOCH=CH2)是一种重要的有机化工原料,以二甲醚(CH3OCH3)与合成气(CO、H2)为原料,醋酸锂、碘甲烷等为催化剂,在高压反应釜中一步合成醋酸乙烯及醋酸。回答下列问题:
(1)常温下,将浓度均为a ml/L的醋酸锂溶液和醋酸溶液等体积混合,测得混合液的pH=b,则混合液中c(CH3COO-)= ml/L( 列出计算式即可)。
(2)合成二甲醚:Ⅰ.2H2(g)+CO(g)=CH3OH(g) ΔH1=-91.8kJ/ml;
Ⅱ.2CH3OH(g)=CH3OCH3(g)+H2O(g) ΔH2=-23.5 kJ/ml;
Ⅲ.CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g) ΔH3=-41.3 kJ/ml.
已知:H-H 的键能为436kJ/ml,C=O的键能为803kJ/ml,H-O的键能为464kJ/ml,则C≡O的键能为 kJ/ml.
(3)二甲醚(DME)与合成气一步法合成醋酸乙烯(VAC)的反应方程式为2CH3OCH3(g)+4CO(g)+H2(g) CH3COOCH=CH2(g)+2CH3COOH(g),T℃时,向2L恒容密闭反应釜中加入0.2 mlCH3OCH3、0.4 mlCO、0.1mlH2发生上述反应,10min达到化学平衡,测得VAC的物质的量分数为10%。
①0~10min内,用CO浓度变化表示的平均反应速率v(CO)= ;该温度下,该反应的平衡常数K= 。
②下列能说明该反应达到平衡状态的是 (填选项字母)。
A、V正(DME)=v逆(H2)≠0
B、混合气体的密度不再变化
C、混合气体的平均相对分子质量不再变化
D、c(CO):c(VAC)=4:1
③如图是反应温度对二甲醚(DME)的转化率和醋酸乙烯(VAC)选择性(醋酸乙烯的选择性Svac= )的影响,该反应的ΔH 0(填“>”“<”或“=”);控制的最佳温度是 .
④保持温度不变,向反应釜中通入氩气增大压强,则化学平衡 (填“向正反应方向”“向逆反应方向"或“不”)移动。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A.非金属元素的原子之间也可以形成离子化合物,如铵盐,A选项是错误的,不符合题意;
B.氢化物的稳定性与键能的大小相关,键长越短,键能越大,物质就越稳定,从Cl到I原子半径逐渐增大,因此键能逐渐减小,稳定性逐渐减弱,B选项是正确的,不符合题意;
C.氯化氢属于共价化合物,分子内部有共价键,溶于水会破坏共价键,C选项是正确的,不符合题意;
D.干冰在固态时,分子之间的距离较小,分子之间具有一定的分子间作用力,但是在变成气态后,分子之间的距离增大许多,分子间作用力减小甚至可以忽略,所以 干冰由固态变为气态,分子间作用力被破坏 ,D选项是正确的,不符合题意。
故答案为:A。
【分析】溶于水会破坏共价键,在熔融状态下,不破坏共价键;熔融状态或溶于水时可以破坏离子键。
2.【答案】D
【解析】【解答】A.该反应属于取代反应,不符题意;
B.该反应中只存在C-O键、O-H键等极性键断裂,没有非极性键断裂,不符题意;
C.Y中最中间的碳正离子缺电子,最外层电子数未达8电子稳定结构,不符题意;
D.根据该反应进程描述,可以看到是叔丁醇上C-O键断键,最终链接的是乙酸提供的氧原子,故X结构中若带有18O原子,最终不会存在于产物酯的分子中,会在生成的水分子中,符合题意;
故答案为:D。
【分析】A、加成反应的特点是双键断开形成单键;
B、非极性键为相同非金属原子得到结合;
C、若碳原子带有正电荷或者负电荷,则无满足8电子;
D、酯中的氧原子中,双键连接的氧原子来自于羧酸,单键氧原子来自于醇。
3.【答案】B
【解析】【解答】反应热可以根据键能来计算:△H=反应物的总键能-生成物的总键能=946+3x-6×283=-157,解得x=157KJ/ml。B选项是正确的。
故答案为:B。
【分析】反应热可以通过反应物的总键能减去生成物的总键能来计算。
4.【答案】A
【解析】【解答】A. 宏观物质都是由微观粒子构成的,微观粒子的种类和数量不同、彼此的结合方式多样,决定了物质的多样性,A符合题意;
B. 某纯净物常温常压下为气体,则组成该物质的微粒不一定含共价键,如稀有气体的分子都是单原子分子,不含共价键,B不符合题意;
C. 储存在物质中的化学能在化学反应前后一定会发生变化,既不放热也不吸热的化学反应是不会发生的的,C不符合题意;
D. 在氧化还原反应中,有一种元素被氧化,不一定有另一种元素被还原,也可能是同一种元素被还原,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】A、同种元素有不同的价态,粒子的结合不同,数量不同,决定物质的多样性;
B、稀有气体元素不含共价键;
C、化学反应会伴随着热量的变化,体现为吸热反应或放热反应,有些还伴随着电能、光能等变化;
D、氧化还原反应肯定会发生元素被氧化和被还原,可以是一种元素被氧化另一种元素被还原,也可以是同一种元素被氧化和被还原,如氯气通入水生成氯化氢和次氯酸,即氯元素自身发生的氧化还原反应。
5.【答案】A
【解析】【解答】A.氢氧化钠是强碱,是金属阳离子和氢氧根离子通过离子键结合而成的离子化合物,故A符合题意;
B.过氧化氢是氧元素与氢元素通过共价键形成的共价化合物,故B不符合题意;
C.醋酸是非金属元素间通过共价键形成的共价化合物,故C不符合题意;
D.氯气是氯元素形成的单质分子,氯原子之间以共价键相结合,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】离子化合物:含有离子键的化合物
6.【答案】B
【解析】【解答】解:A、二氧化碳为极性键形成的非极性分子,H2S为极性键形成的极性分子,故A错误;
B、BF3、C2H4 中化学键都是不同元素构成的,属于极性键;二者分子中正电荷中心和负电荷中心相重合,属于非极性分子,故B正确;
C、C60中只含有非极性键,为非极性分子;C2H4为极性键形成的非极性分子,故C错误;
D、氨气和氯化氢都是由极性键形成的分子,二者正电荷中心和负电荷中心不相重合,属于极性分子,故D错误;
故选B.
【分析】非极性键为:同种元素的原子间形成的共价键;极性键为:不同元素的原子间形成的共价键;
极性分子为:正电荷中心和负电荷中心不相重合的分子;非极性分子:正电荷中心和负电荷中心相重合的分子;分子极性的判断方法为:分子的极性由共价键的极性及分子的空间构型两个方面共同决定.
7.【答案】B
【解析】【解答】A. 同周期主族元素,从左到右电负性依次增大,O的电负性大于C,A不符合题意;
B. 为非极性分子,B符合题意;
C. 中每个C=O之间有一个σ键和1个π键,σ键和π键的数目之比为,C不符合题意;
D. 和均为分子晶体,的分子间作用力更大,因此熔点更高,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A. 同周期主族元素,从左到右电负性依次增大;
B. 为非极性分子;
C. 依据单键是σ键,双键一个σ键和一个π键,三键是一个σ键和两个π键;
D.相对相对分子质量越大,分子间作用力越大,分子晶体熔点越高。
8.【答案】C
【解析】【解答】A、基态11B原子的电子排布式为:1s22s22p1,则核外存在2对自旋相反的电子,有3种不同空间运动状态的电子,故A错误;
B、M的结构与乙烷相似,则B原子采用sp3杂化,故B错误;
C、M分子中含有N原子,可以与水中的H-O形成氢键,故C正确;
D、N的结构与乙烯相似,则其分子中π键和σ键数目之比为1:5,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、基态11B原子的电子排布式为:1s22s22p1;
B、M与乙烷结构相似;
C、M中的N原子可以与水形成氢键;
D、单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键。
9.【答案】D
【解析】【解答】A.两个s轨道形成的σ键无方向性,A项正确;
B.键能越大,分子的稳定性越大,性质越稳定,B项正确;
C.电负性F>O>H,电负性差越大,键的极性越大,C项正确;
D.原子中没有运动状态完全相同的电子,故钠中有11种不同运动状态的电子,D项错误。
【分析】A. 不是所有的共价键都具有方向性,如s-s形成的δ键就没有方向性;
B. N≡N键能很大,所以N≡N很稳定,不易发生加成反应;
C. OF2分子中有2个δ键电子对,孤电子对数=(6-1×2)=2,H2O分子中有2个δ键电子对,孤电子对数=(6-1×2)=2,所以二者构型都是V形;
D. Na原子基态核外电子电子排布式为:1s22s22p63s1,所以Na占有3个能层,4种能级,6个原子轨道,每个原子轨道有两种不同的运动状态,因此有11种电子运动状态。
10.【答案】B
【解析】【解答】A、CO2中C元素化合价为+4,C原子最外层电子数为4,所以4+4=8,分子中C原子满足8电子结构;O元素化合价为-2,O原子最外层电子数为6,所以2+6=8,O原子满足8电子结构,成键原子不同共用电子对会发生偏移,A不符合题意;
B、N2中N原子最外层5个电子,氮气结构式为N≡N,N原子形成3个共价键,每个共价键提供一个电子,所以每个N原子周围电子数为:5+3=8;但是N2成键原子相同,共用电子对不发生偏移,B符合题意;
C、BeCl2中Be元素化合价为+2,Be原子最外层电子数为2,所以2+2=4,Be原子不满足8电子结构;Cl元素化合价为-1,Cl原子最外层电子数为7,所以1+7=8,Cl原子满足8电子结构,成键原子不同共用电子对会发生偏移,C不符合题意;
D、PCl3中P元素化合价为+3,P原子最外层电子数为5,所以3+5=8,P原子满足8电子结构;Cl元素化合价为-1,Cl原子最外层电子数为7,所以1+7=8,Cl原子满足8电子结构,成键原子不同共用电子对会发生偏移,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】对于ABn的共价化合物,各元素满足|化合价|+元素原子的最外层电子数=8,原子都满足最外层8电子结构;单质分子根据最外层电子和成键数目分析;成键元素的非金属性不同时,共用电子对会发生偏移。
11.【答案】A
【解析】【解答】A.氯化铵受热分解,生成氨气和氯化氢,铵根离子和氯离子之间的离子键断裂,同时氮原子和氢原子之间的共价键的断裂,A符合题意;
B.HCl溶于水,电离产生氢离子和氯离子,H和Cl之间断裂的是共价键,B不符合题意;
C.冰雪融化,破坏的是范德华力,无化学键变化,C不符合题意;
D.氯化钠溶于水,电离时生成钠离子和氯离子,断裂的是离子键,D不符合题意;
故答案为:A
【分析】A.NH4ClNH3+HCl;
B.HCl=H++Cl-;
C.范德华力属于分子间作用力;
D.NaCl=Na++Cl-;
12.【答案】B
【解析】【解答】解:A.构成单质分子的微粒不一定含有共价键,如稀有气体,故A错误;
B.由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物,如铵盐,故B正确;
C.氯化铝是金属和非金属化合形成共价键,故C错误;
D.离子化合物一定含有离子键,也可能含有共价键,如过氧化钠,故D错误;
故选B.
【分析】化学键是相邻的原子之间强烈的相互作用,化学键有离子键、共价键和金属键,注意并不是所有物质都含有化学键.
13.【答案】A
【解析】【解答】①为正四面体,键角为109°28′;
②NH3分子中N原子价层电子对个数是4且含有一个孤电子对,其空间构型是三角锥形,键角约为107°;
③H2O为V形,键角约为105°;
④BF3中心原子的价电子都用来形成共价键,所以价层电子对数为3,为平面三角形,键角为120°;
⑤CO2中心原子的价电子都用来形成共价键,所以价层电子对数为2,为直线形,键角为180°;
所以键角由大到小排列顺序是⑤④①②③;
故答案为:A。
【分析】孤电子对间排斥力>孤电子对和成键电子对之间的排斥力>成键电子对之间的排斥力,孤电子对越多键角越小。
14.【答案】A
【解析】【解答】A. 同周期自左向右原子半径逐渐减小,同主族自上而下原子半径逐渐增大,W、Z同主族,原子序数Z>W,X、Y、Z同周期,X、Y、Z的原子序数Z>Y>X,所以原子半径X>Y>Z>W,A符合题意;
B.若W为N元素,Y为Mg元素,二者的原子序数相差5,二者形成化合物的化学式可能为Mg3N2,为Y3W2,B不符合题意
C.若W为C元素,Z为Si元素,甲烷和SiH4相比,甲烷的沸点低,C不符合题意;
D.若W与X形成的化合物为过氧化钠,既含离子键又含共价键,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】W、X、Y、Z为短周期元素,W、Z同主族,W的气态氢化物的稳定性比Z的气态氢化物的稳定性强,故W、Z为非金属,原子序数Z>W,W处于第二周期,Z处于第三周期;X、Y、Z同周期,X、Y为金属元素,X的阳离子的氧化性小于Y的阳离子的氧化性,则原子序数Y>X,且二者处于第三周期。
15.【答案】A
【解析】【解答】非极性键只能由相同种类的原子之间形成,极性分子只能由不同种类的原子之间形成。但在形成分子的时候,主要取决于分子的结构,当分子中的电子云能均匀分布的时候,分子则无极性,否则分子有极性。
④CO2分子为直线型,极性抵消,为非极性分子,③CH4为正四面体,故极性也可抵消,为非极性分子,②BeCl2分子构型为直线型分子,故极性可抵消,为非极性分子,⑤ BF3分子构型为三角形,极性抵消,故为非极性分子。
⑥NF3中由于N原子的孤对电子对F原子的排斥作用,使电子不能均匀分布,故为极性分子;①PH3中P原子的孤对电子对H原子的排斥作用,使电子不能均匀分布,故为极性分子;
结合以上分析可知,①⑥为极性分子,②③④⑤为非极性分子,A符合题意;
故答案为:A。
【分析】非极性键只能由相同种类的原子之间形成,极性分子只能由不同种类的原子之间形成。但在形成分子的时候,主要取决于分子的结构,当分子中的电子云能均匀分布的时候,分子则无极性,否则分子有极性。
16.【答案】C
【解析】【解答】A.由原子形成化学键放出能量,故A不符合题意;
B.根据中和反应概念,中和反应强调生成1ml水放出的热量为中和热,故B不符合题意;
C.氮气分子中存在氮氮三键,破坏化学键需要吸收较多能量,所以氮气化学性质稳定,故C符合题意;
D.吸热反应和放热反应与化学键的断裂和形成的能量差有关,与反应条件无关,故D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】A、形成化学键放热;
B、在稀溶液中,酸与碱生成1ml水放出的热量为中和热;
C、键能越大越稳定;
D、化学反应是化学键的断裂和形成,能量与反应条件无关。
17.【答案】C
【解析】【解答】ClCH=CClCH3中,双键碳中C原子含有3个σ键和1个π键,所以价层电子对个数为3,采用sp2杂化,Cl原子中未成对电子为3p电子,据此判断C-Cl键采用的成键轨道为sp2-p。
故答案为:C。
【分析】根据碳原子成键的方式,双键是采用sp2杂化方式,未杂化的电子与氯原子的p轨道上的电子共用电子对成键
18.【答案】D
【解析】【解答】A.氯化钾中钾离子和氯离子之间只存在离子键,A项不符合题意;
B.CO2 中只存在C原子和O原子之间的共价键,B项不符合题意;
C.MgCl2中只存在Mg2+和Cl-之间的离子键,C项不符合题意;
D.氢氧化钠中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键,氢原子和氧原子之间存在共价键,所以含有离子键和共价键,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】本题考查化学键的判断,根据物质中微粒之间形成的化学键,结合基本概念来分析解答,题目难度不大。一般来说,活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,非金属元素之间易形成共价键,含有离子键的化合物为离子化合物,离子化合物中可能含有共价键,只含共价键的化合物为共价键化合物。
19.【答案】A
【解析】【解答】A.NH3中的N为sp3杂化,BF3中的B为sp2杂化,故键角NH3<BF3,A符合题意;
B.氟的电负性较强,使O-H的极性增强,更易电离出氢离子,故酸性:CH3COOH
D.H2S、O3分子的空间结构均为V形,均为极性分子,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.依据孤对电子之间排斥作用>孤对电子与成键电子对之间排斥>成键电子对之间排斥分析;
B.氟的电负性较强;
C.依据单键是σ键,双键一个σ键和一个π键,三键是一个σ键和两个π键;
D.依据价层电子对数=σ键数+孤电子对数,由价层电子对数确定VSEPR模型,再确定空间立体构型;非极性分子是指分子里电荷分布是对称的(正负电荷中心能重合)的分子。极性分子是指分子里电荷分布不对称(正负电荷中心不能重合)的分子。
20.【答案】C
【解析】【解答】解:A.Cl2是只有一种元素构成的纯净物,是单质,不是化合物,故A错误;
B.NH4Cl中铵根离子和氯离子之间存在离子键,氢原子和氮原子之间存在共价键,为离子化合物,故B错误;
C.氯化氢中只含共价键,为共价化合物,故C正确;
D.氢氧化钠中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键,氢原子和氧原子之间存在共价键,为离子化合物,故D错误;
故选C.
【分析】一般来说,活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,非金属元素之间易形成共价键;含有离子键的化合物为离子化合物,离子化合物中可能含有共价键,只含共价键的化合物为共价化合物,据此分析.
21.【答案】(1)温度计
(2)④>①>②>③
(3)3:1
(4)
(5)
(6)酸性
【解析】【解答】(1)中和反应反应热的测定实验中需用温度计测量温度,故还需要温度计。
(2)①的中心N原子价层电子对数是3,有1对孤电子对,分子呈平面三角形结构,孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对的排斥作用,导致其键角略小于120°;
②NH3中心N原子价层电子对数是4,有1对孤电子对,孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对的排斥作用,导致NH3分子呈三角锥结构,键角是107°18′;
③H2O中心O原子价层电子对数是4,有2对孤电子对,由于孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对的排斥作用,且故电子对数越多,排斥作用越多,使H2O分子呈V形结合,键角是104.5°;
④BeCl2分子中心Be原子原子价层电子对数是2,无孤电子对,分子直线型结构,键角是180°;
故上述几种微粒中键角由大到小关系为:④>①>②>③;
(3)共价单键都是σ键,共价双键中1个是σ键,1个是π键,共价三键中一个是σ键,2个是π键,分子中σ键与π键的数目之比为9:3=3:1。
(4)燃料电池中,通入燃料的一极为负极,通入助燃物的一极为正极,则碱性条件下甲烷燃料电池正极上氧气得电子被还原,电极反应式为。
(5)氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,用NaOH溶液吸收氯气的化学方程式为。
(6)草酸氢钾既电离又水解,水解常数 <,可知草酸氢钠钾溶液呈酸性。
【分析】(1)中和热测定实验用的仪器有烧杯、温度计、硬纸板、碎泡沫塑料或纸屑、环形玻璃搅拌棒等。
(2)①依据孤对电子之间排斥作用>孤对电子与成键电子对之间排斥>成键电子对之间排斥分析。
(3)依据单键是σ键,双键一个σ键和一个π键,三键是一个σ键和两个π键;
(4)燃料电池中,燃料在负极失电子发生氧化反应;氧气在正极得电子,发生还原反应;
(5)氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水;
(6)利用已知电离平衡常数计算,通过比较电离和水解的程度判断。
22.【答案】(1)②③⑥⑧
(2)②④⑥;②⑥④;①③⑧;;⑤;2:1
【解析】【解答】解:(1)①速率之比等于对应物质的化学计量数之比,反应开始后一直成立,不能说明反应达到平衡状态,故①错误;②当体系达平衡状态时,反应混合物各组分的物质的量浓度不变,故②正确;③该反应正方向为计量数减小的反应,随着反应进行压强不断减小,当压强不变时,反应达到平衡状态,故③正确;④反应容器的体积不变,气体的质量守恒,所以密度始终不变,密度不变时不能说明反应达到平衡状态,故④错误;⑤单位时间内生成n ml N2表示逆速率,生成3n ml H2表示逆速率,都表示逆速率,不能说明反应达到平衡状态,故⑤错误⑥2V(N2正)=V(NH3逆),即氮气的正速率与氨气的逆速率之比等于计量数之比,则反应达到平衡状态,故⑥正确;⑦单位时间内3mlH﹣H键断裂等效于6ml N﹣H键形成,同时6ml N﹣H键断裂,⑦错误;⑧混合气体的物质的量逐渐减小,质量不变,则平均相对分子质量逐渐增大,当平均相对分子质量不变时,即是平衡状态,故⑧正确;故答案为:②③⑥⑧;(2)A.②金刚石、④晶体硅、⑥碳化硅是通过非极性键形成的原子晶体;②金刚石是熔点最高的晶体C﹣Si键长小于Si﹣Si,熔点:碳化硅>晶体硅;
故答案为:②④⑥;②⑥④;B.①干冰是直线型分子,属于分子晶体;③四氯化碳是正四面体型分子晶体;⑧氖是由单原子分子构成的分子晶体四氯化碳的电子式为 ;故答案为:①③⑧; ;C.⑤过氧化钠既含有离子键,又含有非极性共价键,其阳离子个数与阴离子个数之比为2:1,故答案为:⑤;2:1.
【分析】(1)根据化学平衡状态的特征解答,当反应达到平衡状态时,正逆反应速率相等,各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化;(2)A.②金刚石、④晶体硅、⑥碳化硅是通过非极性键形成的原子晶体;②金刚石是熔点最高的晶体,C﹣Si键长小于Si﹣Si,熔点:碳化硅>晶体硅;B.①干冰是直线型分子,属于分子晶体;③四氯化碳是正四面体型分子晶体;⑧氖是由单原子分子构成的分子晶体,四氯化碳的电子式为 ;C.⑤过氧化钠既含有离子键,又含有非极性共价键,其阳离子个数与阴离子个数之比为2:1.
23.【答案】(1)Cl﹣S﹣S﹣Cl;极性键和非极性键
(2)<;+1
(3)sp3;2
【解析】【解答】解:(1)根据S2Cl2的结构式可知,其结构式为Cl﹣S﹣S﹣Cl,含有极性键Cl﹣S和非极性键S﹣S键,故答案为:Cl﹣S﹣S﹣Cl;极性键和非极性键;
(2.)元素吸电子能力越强,非金属性越强,其电负性越强,非金属性S<Cl,电负性S<Cl;由于电负性氯大于硫,氯显﹣1价,S为+1价,故答案为:<;+1;
(3.)价层电子对数=σ键个数+孤电子对数,S2Cl2分子中每个S原子价层电子对数=2+2=4,所以采取sp3杂化,含有2对孤对电子对,故答案为:sp3;2.
【分析】(1)根据S2Cl2的结构式可知,其结构式为Cl﹣S﹣S﹣Cl,含有极性键Cl﹣S和非极性键S﹣S键;(2)元素吸电子能力越强,非金属性越强,其电负性越强;由于电负性氯大于硫,故氯显﹣1价,S为+1价;(3)价层电子对数=σ键个数+孤电子对数,根据价层电子对数确定其杂化类型和孤对电子对数.
24.【答案】(1)CH4•nH2O=CH4↑+nH2O
(2)CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.4 kJ•ml﹣1;②
(3)﹣99;+41
(4)能源和燃料;CH4﹣8e﹣+9CO32﹣+3H2O=10HCO3﹣
【解析】【解答】解:(1)在常温常压下,“可燃冰”会发生分解反应生成甲烷与水,反应方程式为:CH4•nH2O=CH4↑+nH2O,故答案为:CH4•nH2O=CH4↑+nH2O;(2)①在101kPa时,1.6g CH4 (g)与H2O(g)反应生成CO、H2,吸热20.64kJ,则1ml甲烷反应吸收热量为206.4kJ,热化学方程式为CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.4 kJ•ml﹣1;故答案为:CH4(g)+H2O(g)=CO(g)+3H2(g)△H=+206.4 kJ•ml﹣1;②CH4不完全燃烧制合成气时,放出热量,同时得到的CO、H2的化学计量数之比为1:2,能恰好完全反应合成甲醇,而方法一吸收热量,得到CO、H2的化学计量数之比为1:3,不能恰好转化为甲醇,故方法二更好,故答案为:②;(3)反应热=反应物总键能﹣生成物总键能,故△H1=1076kJ.ml﹣1+2×436kJ.ml﹣1﹣(3×413+343+465)kJ.ml﹣1=﹣99kJ.ml﹣1;根据盖斯定律:反应②﹣反应①=反应③,故△H3=△H2﹣△H1=﹣58kJ.ml﹣1﹣(﹣99kJ.ml﹣1)=+41kJ.ml﹣1,故答案为:﹣99;+41;(4)可燃冰中CH4的其它用途是燃料;n(KOH)=2ml/L×2L=4ml,该装置是燃料电池,负极上甲烷失电子发生氧化反应,正极上氧气得电子发生还原反应,44.8L<V≤89.6L时,根据原子守恒得2ml<n(CO2)≤4ml,反应生成碳酸氢钾,负极反应式为CH4﹣8e﹣+9CO32﹣+3H2O=10HCO3﹣,故答案为:能源和燃料;CH4﹣8e﹣+9CO32﹣+3H2O=10HCO3﹣.
【分析】(1)在常温常压下,“可燃冰”会发生分解反应生成甲烷与水;(2)①在101kPa时,1.6g CH4 (g)与H2O(g)反应生成CO、H2,吸热20.64kJ,则1ml甲烷反应吸收热量为206.4kJ,注明物质的聚集状态与反应热书写热化学方程式;
②CH4不完全燃烧制合成气时,放出热量,同时得到的CO、H2的化学计量数之比为1:2,能恰好完全反应合成甲醇;(3)反应热=反应物总键能﹣生成物总键能;根据盖斯定律:反应②﹣反应①=反应③,反应热也进行相应的计算;(4)可燃冰中CH4的其它用途是燃料;n(KOH)=2ml/L×2L=4ml,该装置是燃料电池,负极上甲烷失电子发生氧化反应,正极上氧气得电子发生还原反应,根据原子守恒得2ml<n(CO2)≤4ml,反应生成碳酸氢钾.
25.【答案】(1)a/2+10-b-10b-14
(2)1072.7
(3)0.01ml·L-1·min-1;10000;C;<;180℃;不
【解析】【解答】(1)常温下,将浓度均为a ml/L的醋酸锂溶液和醋酸溶液等体积混合,根据电荷守恒可得:c(CH3COO-)+c(OH-)=c(H+)+c(Li+),则c(CH3COO-)+10b-14ml/L=0.5a ml/L+10-bml/L,整理可得c(CH3COO-)= 。(2)根据CO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)ΔH3=-41.3kJ/ml可知,△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和,则C≡O的键能=(-41.3kJ/ml)+(2×803kJ/ml)+(436kJ/ml)-(2×464kJ/ml)=1072.7kJ/ml;(3)①
则
解得x=0.05
0~10min内用CO浓度变化表示的平均反应速率v(CO)=
该温度下,该反应的平衡常数K= ;
②A.V正(DME)=v逆(H2),不满足计量数关系,表明正逆反应速率不相等,该反应没有达到平衡状态,故A错误;
B.该反应中气体总质量和体积始终不变,则混合气体的密度为定值,不能根据密度判断平衡状态,故B错误;
C.该反应中气体总质量不变,而气体的物质的量为变量,当混合气体的平均相对分子质量不再变化时,表明该反应已经达到平衡状态,故C正确;
D.c(CO):c(VAC)=4:1,无法判断各组分的浓度是否继续变化,则无法判断平衡状态,故D错误;
答案为:C;
③结合图象可知,升高温度,二甲醚的转化率减小,说明平衡向着逆向移动,则该反应为放热反应,该反应的△H<0;180℃时,醋酸乙烯选择性最高,所以最佳的反应温度为180℃;
④保持温度不变,向反应釜中通入氩气增大压强,由于各组分的浓度不变,则化学平衡不移动。
【分析】(1)该混合溶液中存在电荷守恒,根据电荷守恒可以计算出醋酸根离子的浓度;
(2)反应物的键能总和与生成物的键能总和之差就是反应的焓变;
(3)①平均反应速率等于物质在一段时间内物质的量浓度变化值与时间的比值;
平衡常数等于生成物浓度幂之积与反应物浓度幂之积的比值;
②可以证明反应达到平衡状态的标志是正逆反应的速率相等;
③在正反应为放热的反应的可逆反应中,升高温度反应会逆向进行;
④温度必变,通入稀有气体可以增大压强,由于该反应是体积不变的反应,所以增大压强不会使反应移动。化学键
F—F
N—F
键能
946
x
283
化学键
H﹣H
C﹣O
C≡O
H﹣O
C﹣H
E/(kJ•ml﹣1)
436
343
1076
465
413
2CH3OCH3(g)+
4CO(g)+
H2(g)
CH3COOCH=CH2(g)+
2CH3COOH(g)
起始(ml)
0.2
0.4
0.1
0
x
转化(ml)
2x
4x
x
x
2x
平衡(ml)
0.2-2x
0.4-4x
0.1-x
x
2x
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