内容正文:
2025届高三化学一轮复习---分子结构与性质
一、单选题
1.对NaOH晶体叙述错误的是
A.存在两种化学键 B.含共价键的离子化合物
C.存在两种离子 D.含共价键的共价化合物
2.利用光谱技术可以对文物进行无损检测分析。如图所示,根据对出土象牙的某种光谱图的比对分析,可通过象牙中化学键的变化推测其保存状态。该图使用了以下哪种技术
A.原子发射光谱 B.红外光谱
C.核磁共振氢谱 D.质谱
3.下列关于σ键和π键的说法中错误的是
A.1个共价双键中含有1个σ键和1个π键
B.烯烃分子中σ 键比π键稳定,不易断裂
C.双原子单质分子中一定既有σ键又有π键
D.σ键是原子轨道“头碰头”重叠,π键则为“肩并肩”重叠
4.下列说法正确的是
A.任何分子内一定存在化学键
B.分子中若有化学键,则一定存在 键
C.p和p轨道不能形成 键
D.含 键的物质一定不如含 键的物质稳定
5.乙醇和二甲醚属于同分异构体,其结构简式分别如图:
在下列哪种检测仪上显示出的信号是完全相同的( )
A.李比希元素分析仪 B.红外光谱仪
C.核磁共振仪 D.质谱仪
6.的水解反应可用于军事工业中烟雾剂的制造,其部分反应机理如图。下列说法错误的是
A.为非极性分子
B.电负性:O>Cl>H>Si
C.沸点:大于
D.过程①中Si的杂化轨道接纳O的孤电子对形成配位键
7.用价层电子对互斥理论判断SO3的分子构型为( )
A.正四面体形 B.V形 C.三角锥形 D.平面三角形
8.下列微粒的空间构型与 相同的是( )
A. B. C. D.
9.下列关于化学键的叙述错误的是( )
A.Na2SO4熔融时只破坏离子键
B.碘晶体升华时破坏分子内的共价键
C.所有铵盐都既含有共价键又含有离子键
D.CaO 与MgCl2中所含化学键类型完全相同
10.HC3N是一种星际分子,分子内不含环状结构,下列有关这种星际分子的说法错误的是( )
A.HC3N的结构可能为H-C≡C-C≡N
B.HC3N为极性分子
C.HC3N中所含有的σ键与π键数目比为1:1
D.HC3N分子中所有原子不可能都在一条直线上
11.有关雷酸(H—O—NC)和氰酸(H —O—C≡N)的说法错误的是( )
A.两者互为同分异构体
B.元素电负性:O>N>C
C.物质中所含元素第一电离能:N>O>C
D.两种分子中的所有原子均在同一直线上
12.冠醚是一类皇冠状的分子,可有不同大小的空穴适配不同大小的碱金属离子。18-冠-6可以通过图示方法制备。下列说法错误的是( )
A.18-冠-6分子中C、O都采用sp3杂化
B.18-冠-6可以适配任意碱金属离子
C.冠醚的空穴结构对离子有选择作用,在有机反应中可作催化剂
D.制取方法中(1)为取代反应,另一种产物为HCl
13.设X、Y、Z代表元素周期表中前4周期的三种元素,已知X+和Y-具有相同的电子层结构;Z元素的原子核内质子数比Y元素的原子核内质子数少9;Y和Z两种元素可形成含4个原子核、42个电子的负一价阴离子。下列说法错误的是( )
A.元素Z的气态氢化物分子中含有10个电子
B.元素Y的气态氢化物分子中含有18个电子
C.元素Z与元素X形成的化合物X2Z中离子都达到稳定结构
D.元素Y、Z组成的化合物属于离子化合物
14.下列说法正确的是( )
A.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性和熔沸点均依次减弱
B.N2、CO2和CH4都是由分子构成,它们中都存在共价键,都是共价化合物
C.BCl3中各原子最外层均未达到8电子稳定结构
D.NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O,既破坏了离子键,也破坏了共价键
15.某种双核钴配合物阳离子的结构如图。X的第一电离能在第二周期主族元素中位居第二,Y的核外电子只有一种运动状态,Z的一种同素异形体是极性分子。下列说法错误的是
A.简单氢化物的稳定性:Z>X
B.电负性:Z>X>Y
C.Co位于元素周期表ds区,在该阳离子中呈+2价
D.从结构推测该配合物阳离子不稳定,且具有一定的氧化性
16.主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,且均不大于20,W与Y原子的最外层电子数之和等于X原子的最外层电子数。这四种元素形成的一种食品添加剂Q的结构如图所示。下列说法正确的是( )
A.原子半径:W<Y<X<Z
B.W与Z形成的化合物中含有共价键
C.X与Y形成的化合物可用作食品干燥剂
D.Q中不是所有原子都满足8电子稳定结构
17.北京大学和中国科学院的化学工作者合作已成功研制出碱金属与C60形成的球碳盐,如K3C60,实验测知K3C60属于离子化合物,且有良好的超导性。下列关于K3C60的说法正确的是( )
A.该化合物在熔融状态下能导电
B.1molK3C60中含有的离子数目为63×6.02×1023个
C.K3C60中只含离子键,不含有共价键
D.该物质的化学式可表示为KC20
18.金银花提取物咖啡酰奎宁(结构简式如下)有止血抗病毒功效,下列说法错误的是
A.分子式为
B.分子中含有4个手性碳原子
C.1mol该分子最多与发生加成反应
D.其酸性水解产物羧酸分子中所有原子可能共平面
19.据预测,到2040年我国煤炭消费仍将占能源结构的三分之一左右。H2S在催化活性炭(AC)表面的迁移,对煤的清洁和综合应用起了很大的促进作用,其机理如图所示,其中ad表示物质的吸附状态。下列有关叙述错误的是( )
A.图中阴影部分表示H2S分子的吸附与解离,解离过程消耗能量
B.H2S中H-S 的键能小于H2O中H-O键的键能
C.H2S和H2O具有相同的分子结构,则H2S中H-S-H的键角小于H2O中H-O-H键的键角
D.图中反应过程中只有H-S键的断裂,没有H-S键的形成
20.X、Y、Z、W为短周期元素,它们在周期表的位置如图所示,Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍。下列说法中正确的是
X
Y
Z
W
A.X的单质中键和键个数之比为1∶1
B.Y和Z只能组成一种化合物
C.Z的氧化物的晶体属于分子晶体
D.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>W
二、综合题
21.我国在催化加氢制取汽油方面取得突破性进展,转化过程示意图如图所示:
(1)二氧化碳分子中的化学键是 。
(2)图中有机物乙是汽油的主要成分之一,其名称为 ;有机物、、、、甲、乙均符合通式,则m与n的关系为 。
(3)实验室常用纯净的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体,反应过程中产生二氧化碳的体积(V)与时间(t)的关系如图所示:
①由图象分析,化学反应速率最快的是 (填字母)段。
②为了增大上述反应的速率,下列操作可行的是 (填字母)。
a.加蒸馏水 b.加氯化钠溶液 c.加浓盐酸 d.加热
(4)一定条件下,工业上也可用合成甲醇():。将与充入容积为0.5L的密闭容器中发生上述反应,时测得甲醇的物质的量为,则内的平均反应速率 。
22.现代社会的一切活动都离不开能量,化学反应在发生物质变化的同时伴随有能量变化,能量、速率与限度是认识和研究化学反应的重要视角。
Ⅰ.化学能与电能之间可以相互转化。
(1)如图是银锌原电池装置的示意图,以硫酸铜为电解质溶液。回答下列问题:
银上发生的电极反应式为________,电池工作后,理论上电解质溶液质量________(填“增加”或“减少”)
(2)2020年上海进博会展览中,诸多氢能源汽车纷纷亮相。氢燃料电池被誉为氢能源汽车的心脏。某种氢燃料电池的内部结构如图所示。
①________(填“a”或“b”)处通入氧气。
②该电池每消耗1mol氢气,电路中通过的电子数目为________。
③左侧电极为电池的________(填“正极”或“负极“”)。
④右侧的电极反应式为________。
Ⅱ.在2L的恒容密闭容器中充入1molCO和2molH2,一定条件下发生反应:,测得CO(g)和CH3OH(g)的物质的量变化如图1所示,反应过程中的能量变化如图2所示。
(3)从反应开始至达到平衡,以CO表示该反应的平均反应速率v(CO)=________ 。下列措施能增大反应速率的是________(填字母)。
A.升高温度 B.降低压强 C.减小CH3OH的浓度 D.加入合适的催化剂
(4)下列描述能说明反应达到平衡状态的是___________(填字母)。
A. CO、H2和CH3OH三种物质的浓度相等
B. 密闭容器中混合气体的密度不随时间的变化而变化
C. 密闭容器中混合气体的总物质的量不随时间的变化而变化
D. 单位时间内消耗2molH2的同时生成1 mol CH3OH
(5)平衡时CO的体积分数为________(保留3位有效数字)。
(6)已知断开1mol CO(g)和2molH2(g)中的化学键需要吸收的能量为1924kJ,则断开1 molCH3OH(g)中的化学键需要吸收________kJ的能量。
23.一碳化学是资源化利用中的重要部分。
I.合成甲醇是一种有效利用的方式。研究发现,用钴氧化物负载的锰氧化物纳米粒子可在低压下较好地催化该反应。
(1)元素位于周期表的第 周期、第 族、 (填“s”、“p”、“d”或“ds”)区。
(2)基态原子的价电子排布式为 ,其所含的未成对电子数为 。
II.甲醇空气氧化法是生产工业甲醛的常用方法。发生的反应为:
(3)的空间结构为 ,它是一个 (填“极性”或“非极性”)分子。
(4)甲醇氯化生成时,会产生等副产物。相间条件下,的沸点比的高,主要原因为 。
24.臭氧()在和催化下能将烟气中的、分别氧化为和,也可在其他条件下被还原为。
(1) 中心原子轨道的杂化类型为 ;的空间构型为 (用文字描述)。
(2) 基态核外电子排布式为 。
(3)与分子互为等电子体的一种阴离子为 (填化学式)。
(4) 分子中键与键的数目比 。
(5) 与反应生成的中,以N原子与形成配位键。请在结构示意图的相应位置补填缺少的配体。
(6)锗的基态原子核外电子排布式为 ;的分子空间构型为 。
25.在反应原理部分,我们经常以H2和I2的反应为例来研究化学反应速率和平衡。
(1)在2L的容器中充入H2、I2各1mol,对于反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g),在323K和343K时H2的转化率随时间变化的结果如图所示。
①323K时反应的平衡转化率 = %。平衡常数K= (保留2位小数)。
②在343K时,要提高I2转化率,可采取的措施是 ( 答出两条);要缩短反应达到平衡的时间,可采取的措施有 ( 答出两条)。
③比较a、b处反应速率大小:v(a) v(b)(填 “大于”“小于”或“等于”)。反应速率v正=k正x(H2)x(I2),v逆=k逆x2(HI),k正、 k逆分别为正、逆反应速率常数[k逆(323)=5,k逆(343)=7],x为物质的量分数,计算b处v正= mol/(L ∙ min)(保留1位小数)。
(2)对于反应:H2(g)+I2(g) 2HI(g)提出如下反应历程
第一步:I2 I+I(快速平衡)
第二步:H2+2I→2HI (慢反应)
其中可近似认为第二步反应不影响第一步的平衡。 下列表述正确的是 ( 填字母序号)。
a.v(第一步的逆反应)<v(第二步的逆反应)
b.反应的中间产物只有I
c.第二步反应活化能较低
d.第二步中H2与I的碰撞仅部分有效
(3)已知反应2HI(g) H2(g)+I2(g)的能量变化如图所示,则1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为 kJ。
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】A. 为离子键,OH-内氢、氧原子间为共价键,A项不符合题意;
B. NaOH由Na+、OH-构成,是含共价键的离子化合物,B项不符合题意;
C. NaOH晶体中,有Na+、OH-两种离子,C项不符合题意;
D. NaOH是含共价键的离子化合物,D项符合题意。
故答案为:D。
【分析】铵根离子或金属离子与非金属离子或酸根离子的结合是离子键,非金属原子和非金属原子的结合是共价键,含有离子键的化合物为离子化合物,只含共价键的化合物为共价化合物。
2.【答案】B
【解析】【解答】红外光谱可测定分子中的化学键或官能团,该图使用了红外光谱技术,
故答案为:B。
【分析】A、原子发射光谱测定的是元素;
B、红外光谱测定的是化学键或官能团;
C、核磁共振氢谱测定的是氢原子的种类;
D、质谱图测定的是相对分子质量。
3.【答案】C
4.【答案】B
【解析】【解答】 A. 稀有气体元素对应的单质为单原子分子,不存在化学键,故A不符合题意;
B.形成化学键时,首先形成 键,然后形成 键,化学键可分为单键、双键、三键等,一定存在 键,故B符合题意;
C.p和p轨道能形成 键,如 等,故C不符合题意;
D.氮气中存在 键,但较稳定,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.多原子分子一定有化学键,但是单原子分子不存在化学键
B.只有有化学键中必有 键
C.有的P轨道和p轨道可以形成键
D. 含 键的物质不一定比含 键的物质稳定
5.【答案】A
6.【答案】D
7.【答案】D
【解析】【解答】三氧化硫中硫原子的孤对电子为 ×(6-2x3)=0,三氧化硫分子价层电子对为3+0=3,根据价层电子对互斥理论为平面三角形构型,故D符合题意
故答案为:D
【分析】计算出孤对电子和价层电子对即可
8.【答案】C
【解析】【解答】A. 中中心原子的价层电子对数是3+ 4,含有一对孤对电子,空间构型是三角锥形,A不选;
B. 中中心原子的价层电子对数是3+ 4,含有一对孤对电子,空间构型是三角锥形,B不选;
C. 中中心原子的价层电子对数是3+ 3,不含有孤对电子,空间构型是平面三角形,C选;
D. 中中心原子的价层电子对数是3+ 4,含有一对孤对电子,空间构型是三角锥形,D不选;
故答案为:C。
【分析】 中中心原子的价层电子对数是3,不含有孤对电子,属于平面三角形,据此解答。
9.【答案】B
【解析】【解答】A.硫酸钠为离子晶体,熔融时,破坏离子键成为自由离子,不会破坏共价键,所以硫酸钠熔融时只破坏离子键,故A不符合题意;
B.碘晶体属于分子晶体,碘升华是物理变化,破坏的是分子间作用力,并没有破坏化学键,故B符合题意;
C.铵根离子与酸根离子之间是离子键,而铵根离子中有 4 个氮氢共价键,所以所有铵盐都既含有共价键又含有离子键,故C不符合题意;
D.两者都是活泼金属元素与活泼非金属元素之间形成的化学键,都是离子键,所以氧化钙和氯化镁中所含化学键类型完全相同,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.熔化时发生Na2SO4=2Na++SO42-,破坏的是离子键
B.碘单质是分子晶体,升华时克服的是范德华力
C.铵盐属于离子晶体,所有铵盐都由铵根离子和酸根离子组成
D.氧化钙和氯化镁都是离子晶体
10.【答案】D
【解析】【解答】A.不饱和度为,所以的结构可能为,A不符合题意;
B.结合的结构可判断出该分子的正负电荷重心不重合,为极性分子,B不符合题意;
C.结构为,含有4个σ键与4个π键,所以所含有的σ键与π键数目比为1:1,C不符合题意;
D.所有原子在一条直线上,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】A. HC3N的不饱和度为4,不含环状结构,可能含有两个三键;
B.HC3N的正负电荷重心不重合,为极性分子;
C.单键均为σ键,双键含有1个σ键和1个π键,三键中含有1个σ键和2个π键。
11.【答案】D
【解析】【解答】A.雷酸和氰酸的分子式均为CHNO,但结构不同,两者互为同分异构体,A不符合题意;
B.C、N、O位于同周期,同周期元素的电负性从左到右逐渐增大,所以电负性大小是C<N<O,B不符合题意;
C.C、N、O位于同周期,同周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势,由于氮原子的2p轨道为半充满稳定状态,则其第一电离能高于氧元素,所以第一电离能大小是C<O<N,C不符合题意;
D.两种分子中的氧原子与周围原子均形成2个共价单键,均有2对孤电子对,都采用sp3杂化,空间构型为V形,即所有原子不在同一直线上,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.同分异构体的特点是①分子式相同;②结构不同的化合物。
B. 同周期元素的电负性从左到右逐渐增大,据此分析。
C. 同周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势,注意原子轨道上能级处于半充满或充满状态时稳定,其第一电离能会反常增大。
D.根据价层电子对互斥理论判断分子的空间构型。
12.【答案】B
【解析】【解答】A、18-冠-6分子中C、O原子的价层电子对数都是4,因此都采用sp3杂化,A不符合题意。
B、冠醚的空穴大小不同,适配不同的碱金属离子,因此18-冠-6无法适配任意碱金属离子,B符合题意。
C、冠醚的空穴结构对离子有选择作用,在有机反应中可用作催化剂,C不符合题意。
D、反应(1)中生成18-冠-6的同时,生成HCl,该反应为取代反应,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】A、根据C、O原子的价层电子对数确定其杂化方式。
B空穴大小不同适配不同的碱金属离子。
C、冠醚对离子有选择作用,可做催化剂。
D、根据反应物、产物的结构,确定反应类型和产物。
13.【答案】D
【解析】【解答】A.元素Z的气态氢化物是H2O,水分子中含有10个电子,故A不符合题意;
B.元素Y的气态氢化物是HCl,氯化氢分子中含有18个电子,故B不符合题意;
C.元素Z与元素X形成的化合物K2O中钾离子和氧离子都达到最外层8电子稳定结构,故C不符合题意;
D.元素Y为O、Z为Cl,电负性相近,组成的化合物属于共价化合物,故D符合题意。
故答案为:D。
【分析】Y和Z两种元素形成的4核负一价阴离子有以下三种情况:(1)Y2Z2-、(2)YZ3-、(3)Y3Z-,由于该负一价阴离子有42个电子,电子数是偶数,可排除情况(1);
根据情况(2)、(3)讨论、计算,令Z的质子数为n,由Z元素原子核内质子数比Y原子核内质子数少9个知Y的质子数为n+9;
若情况(2):(n+9)+3n+1=42;解之得:n=8;则n+9=17.所以Z为O元素,Y为Cl元素;
若情况(3):3(n+9)+n+1=42;解之得:n=3.5(不合题意,舍去)。
故Z为O元素,Y为Cl元素。X+和Y-是两种简单的一价离子,具有相同的电子层结构,X、Y两元素处于相邻的两周期,且X位于Y的下一周期,Y为Cl,Cl-核外有18个电子,
所以X+核外有18个电子,因此,X+核内质子数为18+1=19,故X为K元素。
14.【答案】D
【解析】【解答】A.F、Cl、Br、I原子半径依次增大,依次HF、HCl、HBr、HI的键长逐渐增大,键能逐渐减小,热稳定性逐渐减弱,HF中含有氢键,HCl、HBr、HI的相对分子质量逐渐增大,范德华力逐渐增大,依次熔沸点:HF>HI>HBr>HCl,故A不符合题意;
B.CO2和CH4都是共价化合物,由原子通过共价键构成,故B不符合题意;
C.BCl3中Cl原子达到8电子稳定结构,故C不符合题意;
D.NaHCO3受热分解过程中Na+、 之间的离子键断裂、H与O之间的共价键发生断裂,故D符合题意;
故答案为D。
【分析】A.热稳定性和元素的非金属性有关,非金属性越强,越稳定,结构相似,分子的相对分子质量越大,沸点越大,但是氟化氢易形成氢键,熔沸点最高
B.氮气是单质,不是化合物
C. BCl3中各原子中氯原子最外层达到8个电子稳定结构,而B原子未达到8个电子稳定结构
D.根据发生的反应判断键的断裂
15.【答案】C
16.【答案】D
【解析】【解答】与W与Y的最外层电子数与X相同且由其结构式可推断出W为H,X为O, Y形成了5条键则为P,Z为Ca,CaHPO4为食品添加剂,据此解题。
A.原子半径由小到大依次是H,O,P,Ca,即W< X<Y <Z,故A不符合题意;
B.W与Z形成CaH2,其为离子化合物,不含共价键,故B不符合题意;
C.X与Y形成P2O5,其具有毒性,不可作为食品干燥剂,故C不符合题意;
D.Q中H原子并未形成8电子稳定结构,其为2电子稳定结构,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】X形成2个共价健,X应为O,W只形成1个共价键,W为H; W与Y原子的最外层电子数之和等于X原子的最外层电子数,Y的最外层电子数为6-1=5,结合原子序数可知Y为P,Z可失去2个电子变为带2个单位正电荷的离子,且原子序数大于P,则Z为Ca,据此解答;
A.电子层数越多,原子半径越大,电子层数相同时,核电荷数越大,原子半径越小;
B.CaH2为离子化合物;
C.P2O5有毒;
D.H原子为2电子稳定结构。
17.【答案】A
【解析】【解答】A.该物质为离子化合物,是电解质,在熔融状态下能电离出阴阳离子而导电,A符合题意;
B.1mol K3C60中含有3mol钾离子、1mol阴离子,所以1mol K3C60中含有的离子数目为4×6.02×1023个,B不符合题意;
C.K3C60是离子化合物,阴阳离子之间存在离子键,C原子之间存在共价键,C不符合题意;
D.化学式表示该物质的组成,其化学式为K3C60,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A.离子化合物在水溶液或者熔融态可以电离出阴阳离子而导电;
B.钾离子为阳离子,还存在1mol阴离子,电荷守恒;
C.一般条件下,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;
D.该物质的其化学式为K3C60。
18.【答案】C
19.【答案】D
【解析】【解答】图中阴影部分H2S(g)→H2S(ad)为H2S在催化剂表面的吸附,H2S(ad)→2H(ad)+S(ad)表示H2S的解离,解离过程有化学键的断裂,消耗能量,故A不符合题意;
S原子的半径大于O原子的半径,所以H-S 键的键长大于H-O键的键长,键长越长,键能越小,H-S的键能较小,故B不符合题意;
H2S和H2O中中心S原子和中心O原子均含有两个孤电子对,但由于O元素的电负性大于S元素,成键电子对更靠近O原子,排斥作用更大,键角更大,故C不符合题意;
据图可知,阴影部分出现H(ad)、S(ad),有H-S键的断裂,部分S(g)与H2(g)生成H2S(g),存在H-S键的形成,故D符合题意。
故答案为:D
【分析】A.解离过程有化学键的断裂,消耗能量;
B.成键的原子半径越大,键长越长,键能越小;
C.分子结构相同,中心原子电负性越大,排斥作用越大,键角越大;
D.据图可知,有H-S键的断裂,也存在H-S键的形成。
20.【答案】C
【解析】【解答】A.X的单质为N2,其结构式为N≡N,其中含有1个σ键和2个π键,因此σ键和π键的个数比为1:2,A不符合题意。
B.Y和Z可形成的化合物有SO2、SO3,B不符合题意。
C.Z的氧化物为SO2、SO3,都属于分子晶体,C符合题意。
D.非金属性W>Z,所以最高价氧化物对应水化物的酸性W>Z,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】X、Y、Z、W为短周期元素,因此X、Y位于第二周期,Z、W位于第三周期。Y原子的最外层电子数是次外层电子数的3倍,所以Y的最外层电子数为6,所以Y为O。由四种元素在周期表中的相对位置可知,X为N、Z为S、W为Cl。
21.【答案】(1)极性共价键
(2)庚烷;
(3)EF;cd
(4)
【解析】【解答】(1)二氧化碳是共价化合物,分子中含有碳氧极性共价键,故答案为:极性共价键;
(2)由图可知,有机物乙的结构简式为CH3(CH2)5CH3,名称为庚烷;由题给分子式可知,有机物均属于烷烃,通式为CnH2n+2,则m=2n+2,故答案为:庚烷;m=2n+2;
(3)①化学反应速率的快慢与曲线斜率有关,曲线斜率越大,反应速率越快,由图可知,EF段斜率最大,则化学反应速率最快的是EF段,故答案为:EF;
②a.加蒸馏水会稀释溶液,溶液中氢离子浓度减小,反应速率减慢,故不正确;
b.加氯化钠溶液会稀释溶液,溶液中氢离子浓度减小,反应速率减慢,故不正确;
c.加浓盐酸,溶液中氢离子浓度增大,反应速率加快,故正确;
d.加热,反应温度升高,反应速率加快,故正确;
cd正确,故答案为:cd;
(4)由tmin时甲醇的物质的量为cmol可知,反应消耗二氧化碳的物质的量为cmol,则0—tmin内二氧化碳的速率为=mol/(L·min),故答案为:。
【分析】(1)不同种原子之间形成的是极性共价键;
(2)烷烃中碳原子在十个及以内的分别命名为“甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸烷”,烷烃的通式为CnH2n+2;
(3)该化学反应速率的快慢可以用一段时间内产生二氧化碳的多少来衡量;该反应的实质是碳酸钙与氢离子反应生成钙离子、水、二氧化碳,改变化学反应速率的方法有升高温度、增大反应物的浓度,但是改变无关离子的浓度对反应速率无影响,改变纯液体和固体的量对反应速率也无影响;
(4)化学反应速率,可以计算出甲醇的反应速率,化学反应速率之比等于化学计量系数之比;
22.【答案】(1) 增加
(2) b 2NA 负极
(3) 0.125 AD
(4) C
(5) 16.7%
(6) 2052.8
23.【答案】四;VIB;d;3d74s2;3;平面三角形;极性;CO2和CO都是分子晶体,CO2的相对分子质量比CO的大,CO2的沸点比CO的高
【解析】【解答】(1)Mn是26号元素,元素位于周期表的第四周期、第 VIB族、d区。
(2)Co是27号元素,基态原子核外共有27个电子,其基态原子核外电子排布式为3d74s2,其所含的未成对电子数为3。
(3)中含有碳氧双键,C原子为sp2杂化,空间结构为平面三角形,HCHO分子的正电荷中心与负电荷中心不重合,所以HCHO应为极性分子。
(4)分子晶体的沸点与其相对分子质量成正比,CO2和CO都是分子晶体,CO2的相对分子质量比CO的大,CO2的沸点比CO的高。
【分析】(1)结合元素的电子排布式可以判断其在周期表的分布区域;
(2)结合原子的价电子排布式可以判断其未成对电子数;
(3)杂化轨道数=周围原子数+孤电子对数,若杂化轨道数=2,为sp杂化,杂化轨道数=3,为sp2杂化,杂化轨道数=4,为sp3杂化;
杂化轨道数=2,为直线;
杂化轨道数=3,周围原子数=3,为三角形;
杂化轨道数=3,周围原子数=2,为V形;
杂化轨道数=4,周围原子数=4,为四面体;
杂化轨道数=4,周围原子数=3,为三角锥;
杂化轨道数=4,周围原子数=2,为V形;
(4)分子晶体的熔沸点可以结合范德华力判断,范德华力受相对分子质量影响。
24.【答案】(1);平面(正)三角形
(2) 或
(3)
(4)
(5)
(6);正四面体
【解析】【解答】(1) 中心原子S价层电子对数为4,为sp3杂化, 中心原子N价层电子对数为3,没有孤电子对,空间构型为平面三角形;
(2) Fe核外26个电子,基态核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2, 基态核外电子排布式为或 ;
(3) 电子数为18,与 互为等电子体;
(4) 有三键,其中1个 键 和2个 键 ,数目比为1:2;
(5) 缺少的配体是NO和H2O,氮电负性比氧小,可提供孤对电子,NO中N为配位原子,H2O中O为配位原子,结构示意图: ;
(6) 锗核外有32个电子,基态原子核外电子排布式为 ;中心原子价层电子对数为4,分子空间构型为正四面体形。
【分析】(1) 价层电子对数的判断;
(2) 核外电子排布式的书写;
(3) 与 互为等电子体;
(4) 有三键,其中1个 键 和2个 键 ;
(5) NO和H2O都可作为配体 ;
(6) 原子核外电子排布式的书写。
25.【答案】(1)21;0.28;提高氢气的浓度,及时分离出生成物;改进催化剂、增大压强;大于;0.25
(2)bd
(3)299
【解析】【解答】(1)①根据图像可知,温度越高,达到平衡的时间越短,a曲线是温度高表示343K下氢气的转化率;b曲线为323K时的转化率,323K时反应的平衡转化率 =21%;
平衡常数K= ≈0.28;
②在343K时,要提高I2转化率,即让平衡正向移动,可采取的措施是提高氢气的浓度,及时分离出生成物等;对于反应前后气体的体积不变的反应,缩短反应达到平衡的时间就是加快反应速率,可以改进催化剂、增大压强;
③a、b处转化率相等,即浓度相等,温度a大于b,根据温度越高速率越快v(a)大于v(b);反应速率v正=k正x(H2)x(I2),v逆=k逆x2(HI),k正、k逆分别为正、逆反应速率常数[k逆(323)=5,k逆(343)=7],x为物质的量分数,得到:b处于平衡状态,得到v正=v逆,得到 =K=0.28,k逆(323)=5,k正(323)=1.4,设反应的氢气的物质的量为x,可以得到;
y=0.15,x(H2)=x(I2)= = =0.425,
b处v正= k正x(H2)x(I2)= 1.4×0.425×0.425≈0.25mol/(L ∙ min);
(2)a.第一步反应速率较快,v(第一步的逆反应)>v(第二步的逆反应),故a不正确;
b.根据反应历程可知,反应的中间产物只有I,故b正确;
c.第二步反应的速率较慢,活化能较高,故c不正确;
d.第二步中生成物中有I,故第二步中H2与I的碰撞仅部分有效,故d正确;
故答案为:bd;
(3)反应2HI(g) H2(g)+I2(g)的能量变化如图所示,设1molHI(g)分子中化学键断裂时需吸收的能量为xkJ,则焓变等于反应物断键时吸收的能量与形成化学键释放能量的差值,得到2x-436kJ/mol-151kJ/mol=11kJ/mol,解得x=299。
【分析】根据不同温度下氢气的转化率变化,利用温度高的先达到平衡,找出323K时的氢气转化率曲线并找到转化率,根据转化率和“三段式”计算化学平衡常数;要提高I2转化率,让平衡正向移动,可以提高氢气的浓度,及时分离出生成物;对于反应前后气体的体积不变的反应,缩短反应达到平衡的时间就是加快反应速率,可以改进催化剂、增大压强;a、b处转化率相等,即浓度相等,温度a大于b,根据温度越高速率越快分析;b处于平衡状态,得到v正=v逆,得到 ,根据“三段式”和转化率计算得到x(H2)和x(I2),得到v正=k正x(H2)x(I2)的值;根据快反应的反应速率越快,反应的中间产物只有I,第二步反应是慢反应,活化能较高,根据第二步中生成物中有I,H2与I的碰撞仅部分有效;根据焓变等于反应物断键时吸收的能量与形成化学键释放能量的差值计算;由此分析。
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