化学化学二模试题分类汇编 化学键综合含答案.docx
- 文档编号:17167469
- 上传时间:2023-07-22
- 格式:DOCX
- 页数:36
- 大小:354.14KB
化学化学二模试题分类汇编 化学键综合含答案.docx
《化学化学二模试题分类汇编 化学键综合含答案.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《化学化学二模试题分类汇编 化学键综合含答案.docx(36页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
化学化学二模试题分类汇编化学键综合含答案
2020-2021【化学】化学二模试题分类汇编——化学键综合含答案
一、化学键练习题(含详细答案解析)
1.
煤气中主要的含硫杂质有H2S以及COS(有机硫),煤气燃烧后含硫杂质会转化成SO2从而引起大气污染。
煤气中H2S的脱除程度已成为其洁净度的一个重要指标。
回答下列问题:
(1)将H2S通入FeCl3溶液中,该反应的还原产物为___________。
(2)脱除煤气中COS的方法有Br2的KOH溶液氧化法、H2还原法以及水解法等。
①COS的分子结构与CO2相似,COS的电子式为_____________。
②Br2的KOH溶液将COS氧化为硫酸盐和碳酸盐的离子方程式为_____________。
③已知断裂1mol化学键所需的能量如下(能量的单位为kJ):
H—H
C═O
C═S
H—S
C≡O
436
745
577
339
1072
H2还原COS发生的反应为H2(g)+COS(g)═H2S(g)+CO(g),该反应的△H=________kJ·mol-1。
④用活性α—Al2O3催化COS水解的反应为COS(g)+H2O(g)
CO2(g)+H2S(g)△H<0,相同投料比、相同流量且在催化剂表面停留相同时间时,不同温度下COS的转化率(未达到平衡)如图1所示;某温度下,COS的平衡转化率与
的关系如图2所示。
由图1可知,催化剂活性最大时对应的温度约为________;由图2可知,P点时平衡常数K=_____(保留2位有效数字)。
【答案】Fe2+(或FeCl2)
COS+4Br2+12OH-=CO32-+SO42-+8Br-+6H2O+8150℃0.048
【解析】
【分析】
【详解】
(1)将H2S通入FeCl3溶液中,反应为:
H2S+2Fe3+=S↓+2Fe2++2H+,Fe3+被还原为Fe2+,故还原产物为Fe2+(或FeCl2);
(2)
①COS的分子结构与CO2相似,COS的电子式为
;
②碱性溶液,OH-参与反应生成水,Br2作氧化剂还原为Br-,故Br2的KOH溶液将COS氧化为硫酸盐和碳酸盐的离子方程式为COS+4Br2+12OH-=CO32-+SO42-+8Br-+6H2O;
③结合表格数据和反应H2(g)+COS(g)═H2S(g)+CO(g),则△H=(436+745+577-2×339-1072)kJ·mol-1=+8kJ·mol-1;
④由图1可得,相同投料比、相同流量且在催化剂表面停留相同时间时,150℃时COS转化率最大,所以该温度下反应速率最快,催化剂活性最大,由图2(单位:
mol/L):
COS(g)
H2O(g)
CO2(g)
H2S(g)
开始
1
3
0
0
转化
0.3
0.3
0.3
0.3
平衡
0.7
2.7
0.3
0.3
则K=
=
=
≈0.048。
【点睛】
在一定的条件下,某可逆反应的K值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,它的正反应进行的程度越大,即该反应进行的越完全,反应物转化率越大;反之,反应就越不完全,转化率就越小。
当K=105时,该反应就能基本进行完全,一般看成非可逆反应;而K在0.1~10之间的反应是典型的可逆反应。
2.
(1)下列各组化合物中,化学键类型和化合物类型均相同的是_________(填序号)。
①CaCl2和Na2S②Na2O和Na2O2③CO2和CaO④HCl和NaOH
(2)下列过程不一定释放能量的是________。
①化合反应;②分解反应;③形成化学键;④燃料燃烧;⑤酸碱中和;⑥炸药爆炸
(3)Ba(OH)2•8H2O和NH4Cl反应的化学方程式是________________________________,反应过程能量变化的图像符合_____________(填“图1”或“图2”)。
图1图2
(4)已知1mol石墨转化为1mol金刚石要吸收能量,则石墨比金刚石_______(填“稳定”或“不稳定”)。
(5)一定量的氢气在氧气中充分燃烧并放出热量。
若生成气态水放出的热量为Q1,生成液态水放出的热量为Q2,那么Q1______Q2(填大于、小于或等于)。
(6)已知:
4HCl+O2=2Cl2+2H2O。
该反应中,4molHCl被氧化,放出115.6kJ的热量,且断开O=O键和Cl-Cl键所需的能量如下图所示。
则断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差约为______kJ。
【答案】①①②Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O图2稳定小于31.9
【解析】
【分析】
(1)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,第IA、第IIA族和第VIA、第VIIA族元素之间易形成离子键;
(2)根据吸热反应和放热反应的类别判断;
(3)Ba(OH)2∙8H2O和NH4Cl反应生成氯化钡,氨气和水,属于吸热反应,判断合适的能量图;
(4)根据自身能量越低越稳定判断;
(5)根据气态水变成液态水放热判断;
(6)根据焓变等于断裂旧的化学键吸收的能量减去形成化学键释放的能量计算。
【详解】
(1)①CaCl2和Na2S都属于离子化合物,都含有离子键,故①符合题意;
②Na2O和Na2O2都属于离子化合物,Na2O中存在离子键,Na2O2中含有离子键和非极性共价键,故②不符合题意;
③CO2属于共价化合物,主要含有共价键,CaO属于离子化合物,含有离子键;
④HCl属于共价化合物,主要含有共价键,NaOH属于离子化合物,含有离子键和极性共价键;
所以化学键类型和化合物类型均相同的是①;
(2)①绝大多数化合反应释放能量,少数化合反应吸收热量,例如碳和二氧化碳反应生成一氧化碳,故①符合题意;
②绝大多数分解反应吸收能量,少数化合反应释放能量,例如过氧化氢分解制氧气,故②符合题意;
③形成化学键一定释放能量,故③不符合题意;
④燃料燃烧一定释放能量,故④不符合题意;
⑤酸碱中和反应一定释放能量,故⑤不符合题意;
⑥炸药爆炸一定释放能量,故⑥不符合题意;
符合题意的是①②;
(3)Ba(OH)2∙8H2O和NH4Cl反应的化学方程式是Ba(OH)2·8H2O+2NH4Cl=BaCl2+2NH3↑+10H2O,反应为吸热反应,即生成物的能量高于反应物的能量,能量图选择图2;
(4)已知1mol石墨转化为1mol金刚石要吸收能量,则石墨比金刚石能量低,能量越低的物质越稳定,石墨比金刚石稳定;
(5)一定量的氢气在氧气中充分燃烧生成气态水放出的热量为Q1,生成液态水放出的热量为Q2,由于气态水转化为液态水还要放热,故生成液态水释放的能量多,Q1小于Q2;
(6)根据化学反应:
4HCl+O2=2Cl2+2H2O,放出115.6kJ的热量,断开1molO=O键和1molCl-Cl键所需的能量分别为498kJ/mol和243kJ/mol,设断开1molH—O键需要的能量为x,断开1molH—Cl键所需能量为y,根据反应物断裂吸收的总能量与形成生成物释放的能量差等于反应放出的能量,4y+498kJ/mol-(243kJ/mol×2+4x)=-115.6kJ,解得x-y=31.9kJ/mol,断开1molH—O键与断开1molH—Cl键所需能量相差约为31.9kJ。
3.
(1)下面列出了几组物质:
A.金刚石与石墨;B.丙烯与环丙烷;C.氕与氘;D.甲烷与戊烷;E.液氨与氨水;F.
与
;G.
与
,请将物质的合适组号填写在空格上。
①同位素_________
②同素异形体_________
③同系物_________
④同分异构体_________
⑤同一物质_________。
(2)下列物质中:
①Ar②MgBr2③Na2O2④H2SO4⑤CS2⑥NH4Br⑦BaO⑧RbOH。
只存在共价键的是_________(填序号,下同),只存在离子键的是_________,既存在离子键又存在极性共价键的是_________,既存在离子键又存在非极性共价键的是_________。
(3)异丁烷的一氯代物有_________种,新戊烷的一氯代物有_________种。
C3H2Cl6的同分异构体有_________种,C5HCl11的同分异构体有_________种,乙烷和氯气在光照条件下发生取代反应所得产物最多有_________种。
【答案】CADB、FG④⑤②⑦⑥⑧③214810
【解析】
【分析】
【详解】
(1)上述物质中,①氕与氘的质子数相同,中子数不同的同一种元素的不同核素称为同位素,故答案为:
C;
②金刚石和石墨是由同一种元素组成的不同种单质,互为同素异形体,故答案为:
A;
③甲烷和戊烷是结构相似,分子组成相差4个CH2原子团的同一类有机物,互称为同系物,故答案为:
D;
④丙烯与环丙烷的分子式均为C3H6,但结构不同,
与
的分子式均为C5H12相同,但结构不同,分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体,故答案为:
B、F;
⑤
与
属于同一种物质,故答案为:
G;
(2)①Ar为单原子分子,不含有化学键;
②MgBr2是离子化合物,Mg2+和Br-形成离子键;
③Na2O2是离子化合物,Na+和O22-形成离子键,O22-中O和O形成非极性共价键;
④H2SO4是共价化合物,只存在极性共价键;
⑤CS2是共价化合物,C和S形成极性共价键;
⑥NH4Br是离子化合物,NH4+和Br-形成离子键,NH4+中N和H形成极性共价键;
⑦BaO是离子化合物,Ba2+和O2-形成离子键;
⑧RbOH是离子化合物,Rb+与OH-形成离子键,OH-中H和O形成极性共价键;
综上所述,只存在共价键的是④⑤,只存在离子键的是②⑦,既存在离子键又存在极性共价键的是⑥⑧,既存在离子键又存在非极性共价键的是③,故答案为:
④⑤;②⑦;⑥⑧;③;
(3)异丁烷(2-甲基丙烷)有两种等效氢,其一氯代物有2种;
新戊烷(2,2-二甲基丙烷)只有一种等效氢,其一氯代物有1种;
分子式为C3H2Cl6的有机物可以看作C3Cl8中的两个Cl原子被两个H原子取代,碳链上的3个碳中,两个氢原子取代一个碳上的氯原子,有两种,CCl3-CCl2-CClH2(取代那面甲基上的氢原子时一样)、CCl3-CH2-CCl3;分别取代两个碳上的氯原子,有两种:
CCl2H-CCl2-CCl2H(两个边上的),CCl2H-CHCl-CCl3(一中间一边上),故C3H2Cl6共有4种;
C5HCl11可看作C5C12中的一个Cl被H取代,先定碳骨架:
C5有三种碳骨架:
、
、
,后根据对称性移动官能团:
氢原子的位置有
、
、
,因此C5HCl11的同分异构体有3+4+1=8种;
乙烷和氯气在光照条件下发生取代反应所得产物中,一氯取代物有1种,二氯取代物有2种,三氯取代物有2种,四氯取代物有2种(与二氯取代物个数相同),五氯取代物有1种(与一氯取代物个数相同),六氯取代物1种,另外还有氯化氢生成,所以共有10种;
综上所述,答案为:
2;1;4;8;10。
4.
(1)下面是4种粒子的结构示意图:
A.
B.
C.
D.
图中粒子共能表示________种元素,
图中表示的阳离子是________(用离子符号表示),
图中B所表示的元素在元素周期表中的位置________。
(2)在1﹣18号的短周期主族元素中,图中的字母代表一种元素,回答下列问题:
①写出D气态氢化物的电子式________;
②写出C的最高价氧化物的结构式________;
③E和F分别形成的气态氢化物中较稳定的是(填写氢化物的化学式)_________;
④A最高价氧化物的水化物所含化学键为____,其水溶液与B反应的离子方程式为________;
(3)X、Y、Z、M、N、Q皆为短周期主族元素,其原子半径与主要化合价的关系如图所示。
下列说法正确的是______
A.金属性:
N>Q
B.简单离子半径:
Q>N>X
C.最高价氧化物对应水化物的酸性:
M>Y>N
D.原子序数:
Z>M>X>Y
【答案】3Mg2+第三周期第ⅦA族
O=C=OHCl离子键、共价键2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑CD
【解析】
【分析】
(1)根据质子数决定元素的种类分析,根据核内质子数与核外电子数的关系分析阴、阳离子,写出阳离子符号,根据B的质子数判断其在元素周期表中的位置;
(2)由元素在周期表中的位置,可知A为钠、B为铝、C为碳、D为氮、E为硫、F为氯。
①D单质为N2,分子中N原子之间形成3对共用电子对;②C的最高价氧化物为CO2,分子中C与O原子之间形成双键;③元素非金属性越强,对应氢化物越稳定;④A最高价氧化物为NaOH,氢氧化钠溶液与Al反应生成偏铝酸钠与氢气,由此写出反应的离子方程;
(3)X、Y、Z、M、N、Q都是短周期主族元素,由图中化合价可知,X的化合价为-2价,没有正化合价,故X为O元素,M的化合价为+6、-2价,故M为S元素;Z的最高价为+7价,最低价-1价,则Z为Cl元素;Y的化合价为+4、-4价,原子半径小于Cl,故Y为C元素;N为+3价,原子半径大于S,故N为Al元素;Q的化合价为+1价,位于第ⅠA族,原子半径大于Al,故Q为Na元素,根据以上分析解答。
【详解】
(1)由四种粒子的结构示意图可知,核内的质子数有3种,则图中粒子表示3种元素;阳离子的核电荷数大于核外电子数,四种粒子的结构示意图中,只有A的核内质子数(12)>核外电子数(10),表示阳离子,离子符号为Mg2+;B的核内质子数为17,表示的是Cl元素,位于元素周期表第三周期第ⅦA族;
(2)由元素在周期表中的位置,可知A为钠、B为铝、C为碳、D为氮、E为硫、F为氯。
①D气态氢化物为NH3,分子中N原子和H原子之间共形成3对共用电子对,电子式为:
;
②C的最高价氧化物为CO2,分子中C与O原子之间形成双键,结构式为:
O=C=O;
③同周期自左而右非金属性增强,非金属性越强氢化物越稳定,非金属性S ④A的最高价氧化物的水化物的化学式为NaOH,含有离子键、共价键,氢氧化钠溶液与Al反应生成偏铝酸钠与氢气,反应的离子方程式为: 2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑; (3)X、Y、Z、M、N、Q都是短周期主族元素,由图中化合价可知,X的化合价为-2价,没有正化合价,故X为O元素,M的化合价为+6、-2价,故M为S元素;Z的最高价为+7价,最低价-1价,则Z为Cl元素;Y的化合价为+4、-4价,原子半径小于Cl,故Y为C元素;N为+3价,原子半径大于S,故N为Al元素;Q的化合价为+1价,位于第ⅠA族,原子半径大于Al,故Q为Na元素。 A.同周期自左而右金属性减弱,故金属性Na>Al,A错误; B.电子层结构相同的离子,核电荷数越大离子半径越小,故离子半径大小为: O2->Na+>Al3+,B错误; C.非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,所以酸性由强互弱的顺序为: 硫酸>碳酸>偏铝酸,C正确; D.根据分析可知原子序数大小为: Z(Cl)>M(S)>X(O)>Y(C),D正确; 故答案选CD。 5. .《自然》杂志曾报道我国科学家通过测量SiO2中26Al和10Be两种元素的比例确定“北京人”年龄的研究结果,这种测量方法叫“铝铍测年法”。 完成下列填空: (1)l0Be和9Be___(填序号)。 a.是同一种原子b.具有相同的中子数 c.具有相同的化学性质d.互为同位素 (2)写出A1(OH)3与NaOH溶液反应的化学方程式: ___。 (3)研究表明28A1可以衰变为26Mg,可以比较这两种元素金属性强弱的方法是__(填序号)。 a.比较Mg(OH)2与A1(OH)3的碱性强弱 b.比较这两种元素的最高正化合价 c.将打磨过表面积相同的镁条和铝片分别和100℃热水作用,并滴入酚酞溶液 d.比较这两种金属的硬度和熔点 (4)目前还有一种测量方法叫“钾氩测年法”。 两种常见简单阴离子的核外电子排布与Ar相同,两者的半径大小关系为: ___(用化学符号表示);其中一种离子与钾同周期相邻元素的离子所形成的化合物可用作干燥剂,用电子式表示该物质的形成过程: ___。 【答案】cd2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑acS2->Cl- 【解析】 【分析】 【详解】 (1)l0Be和9Be是中子数不同,质子数相同的Be的两种核素,互为同位素,它们的化学性质相似,故答案为: cd; (2)A1(OH)3具有两性,能与NaOH溶液反应,其反应的化学方程为2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑,故答案为: 2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑; (3)a.金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,则比较Mg(OH)2与A1(OH)3的碱性强弱,可以比较这两种元素金属性强弱,故a正确; b.金属性为元素是否容易失去电子,而不是失去几个电子,则比较这两种元素的最高正化合价不能比较这两种元素金属性强弱,故b错误; c.判断金属性可以用金属单质与水反应的剧烈程度进行判断,镁条能与热水发生反应,而铝几乎与水不发生反应,则可以比较这两种元素金属性强弱,故c正确; d.硬度和熔点属于物理性质,不能用于比较金属性,故d错误; 综上所述,故答案为: ac; (4)核外电子排布与Ar相同的阴离子可以为S2-、Cl-,二者电子层数相同,核电荷数小的半径大,则S2->Cl-;氯化钙可用作干燥剂,用电子式表示氯化钙的形成过程为 ,故答案为: S2->Cl-; 。 6. (1)双氧水(H2O2)是一种绿色氧化剂,它的电子式为__。 (2)在常压下,乙醇的沸点(78.2℃)比甲醚的沸点(-23℃)高。 主要原因是__。 (3)联氨(又称肼,分子式N2H4)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。 联氨为二元弱碱,在水中的电离方程式与氨相似。 ①肼的水溶液显碱性原因是__(请用肼在水中一级电离的方程式来表示)。 ②联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为__。 【答案】 乙醇分子间形成了氢键,而甲醚却不能N2H4+H2O⇌NH2NH3++OH-N2H6(HSO4)2 【解析】 【分析】 【详解】 (1)双氧水(H2O2)是一种绿色氧化剂,双氧水是共价化合物,电子式为 ; (2)在常压下,乙醇的沸点(78.2℃)比甲醚的沸点(-23℃)高。 主要原因是乙醇分子间形成了氢键,而甲醚却不能; (3)①联氨在水中的电离方程式与氨相似,则联氨的第一步电离方程式为: N2H4+H2O⇌NH2NH3++OH-,则肼的水溶液显碱性。 ②联氨为二元弱碱,第一步电离方程式为: N2H4+H2O⇌N2H5++OH-,第二步电离方程式为: N2H5++H2O⇌N2H62++OH-,则联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为N2H6(HSO4)2。 7. 南京理工教授制出了一种新的全氮阴离子盐—AgN5,目前已经合成出钠、锰、铁、钴、镍、镁等几种金属的全氮阴离子盐。 (1)基态Mn2+的价电子排布式为____;银与铜位于同一族,银元素位于元素周期表的___区。 (2)[Mg(H2O)6]2+[(N5)2(H2O)4]2-的晶体的部分结构如图1所示: N、O、Mg元素的前3级电离能如下表所示: 元素 I1/kJ∙mol-1 I2/kJ∙mol-1 I3/kJ∙mol-1 X 737.7 1450.7 7732.7 Y 1313.9 3388.3 5300.5 Z 1402.3 2856.0 4578.1 ①X、Y、Z中为N元素的是____,判断理由是__________。 ②从作用力类型看,Mg2+与H2O之间是________、N5与H2O之间是________。 ③N5-为平面正五边形,N原子的杂化类型是_______。 科学家预测将来还会制出含N4-、N6-等平面环状结构离子的盐,这一类离子中都存在大π键,可用符号π 表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为π ),则N4-中的大π键应表示为_________。 (3)AgN5的立方晶胞结构如图2所示,Ag+周围距离最近的Ag+有_______个。 若晶体中紧邻的N5-与Ag+的平均距离为anm,NA表示阿伏加德罗常数的值,则AgN5的密度可表示为_____g∙cm-3(用含a、NA的代数式表示)。 【答案】3d5dsZX最外层为2个电子,X为镁;N的2p轨道处于半充满的稳定状态,其失去第一个电子较难,I1较大,则Z为氮元素配位键氢键sp2 12 【解析】 【分析】 (1)根据构造原理书写出25号Mn元素的原子核外电子排布式,Mn原子失去最外层2个电子得到Mn2+;根据原子结构与元素在周期表的位置确定Ag在周期表所属区域; (2)①根据元素的电离能大小结合原子结构确定X、Y、Z三种元素,然后判断哪种元素是N元素; ②根据图示,判断晶体中阳离子、阴离子中含有的作用力类型; ③结合N5-为平面正五边形结构,结合原子杂化类型与微粒构型关系分析判断,结合微粒的原子结构分析大π键的形成; (3)根据晶胞中离子的相对位置判断Ag+的配位数,利用均摊方法计算1个晶胞中含有的AgN5的个数,结合ρ= 计算密度大小。 【详解】 (1)Mn是25号元素,根据构造原理可得Mn原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,Mn原子失去最外层2个电子得到Mn2+,其价电子排布式为3d5;Ag、Cu在周期表中位于第IB,发生变化的电子有最外层的s电子和次外层的d电子,属于ds区元素; (2)①X的第一、第二电离能比较小且很接近,说明X原子最外层有2个电子,容易失去,则X为Mg元素,Z的第一电离能在三种元素中最大,结合N原子2p轨道处于半充满的稳定状态,其失去第一个电子较难,I1较大,可推知Z为N元素,Y是O元素; ②在该晶体中阳离子[Mg(H2O)6]2+的中心离子Mg2+含有空轨道,而配位体H2O的O原子上含有孤电子对,在结合时,Mg2+提供空轨道,H2O的O原子提供孤电子对,二者形成配位键;在阴离子[(N5)2(H2O)4]2-上N5-与H2O的H原子之间通过氢键结合在一起,形成N…H-O,故二者之间作用力为氢键; ③若原子采用sp3杂化,形成的物质结构为四面体形;若原子采用sp2杂化,形成的物质结构为平面形;若原子采用sp杂化,则形成的为直线型结构。 N5-为平面正五边形,说明N原子的杂化类型为sp2杂化;在N5-中,每个N原子的sp2杂化轨道形成2个σ键,N原子上还有1个孤电子对及1个垂直于N原子形成平面的p轨道,p轨道间形成大π键,N5-为4个N原子得到1个电子形成带有1个单位负电荷的阴离子,所以含有的电子数为5个,其中大π键是由4个原子、5个电子形成,可表示为 ; (3)根据AgN5的晶胞结构示意图可知,假设以晶胞顶点Ag+
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 化学化学二模试题分类汇编 化学键综合含答案 化学 试题 分类 汇编 化学键 综合 答案