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2023--2024学年第二学期高二月考化学试题
相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Al:27 S:32 Cl:35.5 Zn:65
一、单选题(每小题只有一个正确答案,每小题2分,共50分)
1. 化学与社会、生活密切相关。下列说法不正确的是
A. 锅炉水垢中含有的,可先用溶液处理,然后用酸除去
B. 镀锡铁比镀锌铁更耐腐蚀
C. 疫苗一般应冷藏存放,以减小蛋白质变性的速率
D. 新能源汽车锂电池工作时把化学能转化为电能
2. 下列表达式正确的是
A. 基态铬原子Cr的价电子排布式:
B. 氮原子的L层电子轨道表示式:
C. 的结构示意图:
D. HClO的电子式:
3. 下列说法正确的是
A. 原子的电子填充顺序依次为3s→3p→3d→4s
B. 某原子核外电子由1s22s22p63s23p1→1s22s22p63s13p2,原子放出能量
C. 按照泡利原理,在同一个原子中不可能存在两个运动状态完全相同的电子
D. p能级的原子轨道呈哑铃形,随着能层数的增加,p能级原子轨道数也在增多
4. 在基态多电子原子中,关于核外电子能量的叙述错误的是
A. 4p电子的能量高于3p电子
B. 形状相同的原子轨道,其电子能量不一定相同
C. 1s电子、2s电子、3s电子的能量逐渐升高
D. 同一原子中,2px、2py、2pz能量依次升高
5. 下列Si原子的价层电子的电子排布图表示的状态中,能量最高的是
A. B.
C. D.
6. 下列有关电子排布图的表述正确的是
A. 可表示单核10电子粒子基态时电子排布
B. 此图错误,违背了泡利原理
C. 表示基态N原子的价电子排布
D. 表示处于激发态的B的电子排布图
7. 现有四种元素基态原子的电子排布式如下。则下列比较正确的是
①;②;③;④
A. 第一电离能:③>①>④ B. 离子半径:④>①>②
C. 电负性:①>②>④ D. 最高正化合价:①=③>④
8. 下列说法正确的是
A. 钠原子价电子轨道表示式
B. 金属基态原子的核外电子排布式为:
C. 基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区
D. X、Y元素同周期且电负性X>Y,则第一电离能:Y<X
9. 用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型,有时也能用来推测键角大小,下列判断正确的是
A. 都是直线形的分子
B. 键角为,键角为
C. 都是三角锥形的分子
D. 都是平面三角形的粒子
10. X、Y、Z三种元素的原子,其价电子排布式分别为ns1、3s23p2和2s22p4,由这三种元素组成的化合物的化学式可能是
A. XYZ2 B. X2YZ3 C. X2YZ2 D. XYZ3
11. 五种短周期元素X、Y、Z、M、W的原子序数与其常见化合价的关系如图所示,下列关系不正确的是
A. 元素X可能为锂 B. 原子半径大小:
C. 中各原子均达8电子稳定结构 D. Y和M在同一族
12. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W是宇宙中含量最多的元素,X的最高能级不同轨道都有电子且自旋方向相同,Y的最外层电子数为偶数,Z的核外电子数等于X与Y的最外层电子数之和。下列说法正确的是
A. 电负性: B. 第一电离能:
C. W与Y形成的化合物一定只含极性共价键 D. 原子半径:
(2023下·河北沧州·高二统考期中)
13. 同一短周期的主族元素X、Y、Z的部分逐级电离能(Ⅰ)数据如下表:
X
1402.3
2856
4578.1
7475.0
9445
53267
64360
Y
1313.9
3388.3
5300.5
7469.2
10990
13327
71330
Z
1681.0
3374.2
6050.4
8407.7
11023
15164
17868
下列说法一定正确的是
A. X、Y、Z在周期表中处于相邻位置,且X的原子序数最大
B. X位于元素周期表的第VA族
C. Y的最高正化合价为+6价
D. 基态Z原子的原子核外最外电子层中有5个电子
14. 下列常见分子中σ键、π键判断正确的是
A. 1个中有4个σ键
B. CO与N2结构相似,CO分子中σ键与π键数目之比为2∶1
C. CN-与N2结构相似,分子中σ键与π键数目之比为1∶1
D. 已知反应,若该反应中有键断裂,则形成的π键数目为6 NA
15. 下列说法中正确的是
A. 乙烯中碳碳双键的键能是乙烷中碳碳单键的键能的2倍
B. N—O键的键长比C—O键的键长长
C. 1个氮气分子中含有1个σ键和2个π键
D. 中4个N—H键的键能不同
16. 下列有关共价键的键参数的说法不正确的是
A. 、、分子中的键角依次增大
B. HF、、分子中的键长依次增长
C. 、、分子中的键能依次减小
D. 分子中共价键的键能越大,分子的熔、沸点越高
17. 某有机物的结构简式为HC≡CCH2CH=CH2,则该有机物分子中含有的键和键的数目分别为
A. 11、3 B. 10、3 C. 11、4 D. 10、4
18. 用价层电子对互斥理论预测H2S和CH2O分子的立体结构,两个结论都正确的是
A. 直线形;三角锥形 B. V形;三角锥形
C. 直线形;平面三角形 D. V形;平面三角形
19. 共价化合物中所有原子均满足8电子稳定结构,一定条件下可发生反应:,下列说法不正确的是
A. 的结构式为 B. 为平面形分子
C. 中N是杂化 D. 中Al是杂化
20. 氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂。下列关于氯化亚砜分子的说法正确的是
A. 所有原子均满足8电子稳定结构 B. 立体构型为平面三角形
C. 中心S原子采取杂化 D. 氯化亚砜的结构式为:
21. 下列说法,认识错误的有几个
①键与键的电子云对称性不同
②1个原子最多只能与3个原子结合形成分子,是由共价键的饱和性决定的
③中碳原子间成键键长相同
④两个非金属原子之间形成的化学键都是共价键
⑤键分为键,键,键三种
⑥与空间结构均为形
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
22. 比较、、和的键角大小,下列排序正确的是
A. B.
C. D.
23. 利用电解法将转化为的原理如图所示。下列说法错误的是
A. 电解过程中,由a极区向b极区迁移
B. 电极b上反应为
C. 电解过程中电能转化为化学能
D. 电解时溶液浓度保持增大
24. T℃时,在一固定容积的密闭容器中发生反应: ,按照不同配比充入A、B,达到平衡时容器中A、B浓度变化如图中曲线(实线)所示,下列判断正确的是
A. T℃时,该反应的平衡常数值为4 B. c点没有达到平衡,此时反应向逆向进行
C. 若c点为平衡点,则此时容器内的温度高于T℃ D. T℃时,直线cd上的点均为平衡状态
25. 25℃时,在20.0mL0.10mol/L氨水中滴入0.10mol·L-1的盐酸,溶液pH与所加盐酸的体积关系如图所示。下列有关叙述不正确的是
A. a点对应溶液中已电离的NH3·H2O为10-2.8mol·L-1
B. b点对应盐酸的体积小于20.0mL
C. b点对应溶液中c(Cl-)=c(NH)
D. 加入10mL盐酸时:c(NH)>c(NH3·H2O) >c(Cl-)
二、主观题(4道题共50分)
26. 回答下列问题:
(1)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是 。
A. B. C. D.
(2)成为阳离子时首先失去____________轨道电子,的价层电子排布式为,价层电子排布式为____________,比较离子半径:____________(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)在周期表中,与的化学性质最相似的邻族元素是___________,该元素基态原子核外M层电子的自旋___________(填“相同”或“相反”)。中,电负性最高的元素是___________。
(4)基态核外电子排布式为___________。
(5)Zn元素的第二电离能小于Cu元素的第二电离能,原因是___________。
27. A、B、C、D、E、F、G是元素周期表前四周期常见元素,且原子序数依次增大,其相关信息如表所示,请回答下列问题。
元素
元素性质或原子结构
A
原子核外有6个电子
B
原子序数比A大1
C
基态原子中s电子总数与p电子总数相等
D
原子半径在同周期元素中最大
E
基态原子价层电子排布式为3s23p1
F
基态原子的最外层p 轨道有2个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反
G
生活中使用最多的一种金属,其高价氯化物的盐溶液常用于刻蚀铜制印刷电路板
(1)A在元素周期表中的位置为___________,画出基态B原子的轨道表示式___________。
(2)元素B原子的第一电离能大于C的,请说明理由:_______。
(3)A、B、C三种元素的电负性由高到低的排列次序为___________(用元素符号表示)。
(4)已知元素A、B形成的链状分子中所有的原子都满足8电子稳定结构,则其分子中键与键数目之比为___________。
(5)G元素可形成、,其中较稳定的是,原因是___________。
(6)短周期元素M与元素E在周期表中的位置呈现对角线关系,已知元素M、F的电负性分别为1.5和3.0,预测它们形成的化合物是___________(填“离子”或“共价”)化合物。推测M的最高价氧化物对应的水化物___________(填“能”或“不能”)与D的最高价氧化物对应水化物发生反应。
28. I.已知H与O可以形成H2O和H2O2两种化合物。请完成下列空白:
(1)H+可与H2O形成H3O+,H3O+中O采用___________杂化。H3O+中H-O-H键角比CH4中的键角___________(填“大”或“小”),原因为_______。
Ⅱ.芦笋中的天冬酰胺(结构如下图)和微量元素硒、铬、锰等,具有提高身体免疫力的功效。
(2)天冬酰胺所含元素中,____________(填元素名称)元素基态原子核外未成对电子数最多。
(3)天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型有________种。
(4)H2S和H2Se的参数对比见下表。
化学式
键长/nm
键角
沸点/℃
H2S
1.34
92.3°
-60.75
H2Se
1.47
91.0°
-41.50
①H2Se含有的共价键类型为____________(填极性键或非极性键)。
②H2S的键角大于H2Se的原因可能为_____________。
(5)羰基硫(COS)与CO2的结构相似,羰基硫(COS)分子的结构式为______;光气(COCl2)各原子最外层都满足8电子稳定结构,则光气分子的空间构型为______(用文字描述)。
(6)用价层电子对互斥模型推断SnBr2分子中Sn-Br键的键角_____120°(填“>”“<”或“=”)。
29. 二氧化碳的回收利用是环保领域研究的热点课题。结合所学知识回答下列问题:
Ⅰ.利用太阳能实现制取某些物质是一种非常理想的减排途径。
(1)以稀硫酸为电解质溶液,利用太阳能将转化为低碳烯烃,工作原理如图:
①b是电源的___________(填“正”或“负”)极。
②生成乙烯()的电极反应式为___________。
Ⅱ.通过化学的方法实现的资源化利用也是一种非常理想的减排途径。
(2)工业上用和反应合成二甲醚。已知:
;
。
则反应的___________。
(3)已知该反应,在恒温恒压下进行,以下叙述能说明该反应达到平衡状态的是___________(填序号)。
A. 和的物质的量浓度之比是 B. 容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变
C. 容器中混合气体的体积保持不变 D. 的消耗速率等于的生成速率的3倍
(4)工业上用和反应合成甲醇,,在2L刚性密闭容器中,不同温度、不同投料比时,的平衡转化率如图所示。温度下,将和充入该密闭容器中,后反应达到平衡状态,则0-5min内的用甲醇表示的平均反应速率为___________;反应的平衡常数___________,从图中可知:___________(填>或<或=),、、三者之间的大小关系为___________。
(5)的溶液与的溶液中___________(填“>”、“<”或“=”)。
(6)向稀溶液中分别加入少量下列物质或改变条件,能使比值增大的是___________(请填写序号)。
①固体 ②固体 ③冰醋酸 ④降温
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2023--2024学年第二学期高二月考化学试题
相对原子质量:H:1 C:12 N:14 O:16 Na:23 Al:27 S:32 Cl:35.5 Zn:65
一、单选题(每小题只有一个正确答案,每小题2分,共50分)
1. 化学与社会、生活密切相关。下列说法不正确的是
A. 锅炉水垢中含有的,可先用溶液处理,然后用酸除去
B. 镀锡铁比镀锌铁更耐腐蚀
C. 疫苗一般应冷藏存放,以减小蛋白质变性的速率
D. 新能源汽车锂电池工作时把化学能转化为电能
【答案】B
【解析】
【详解】A.锅炉水垢中含有的,可先用溶液处理得到碳酸钙,反应为,然后用盐酸与碳酸钙反应而除去,故A正确;
B.锡的活泼性比铁的活泼性弱,因此镀锌铁比镀锡铁更耐腐蚀,故B错误;
C.高温能使蛋白质变性,因此疫苗一般应冷藏存放,以减小蛋白质变性的速率,故C正确;
D.新能源汽车锂电池工作时把化学能转化为电能,充电时把电能转化为化学能,故D正确。
综上所述,答案为B。
2. 下列表达式正确的是
A. 基态铬原子Cr的价电子排布式:
B. 氮原子的L层电子轨道表示式:
C. 的结构示意图:
D. HClO的电子式:
【答案】B
【解析】
【详解】A.基态铬原子Cr的核电荷数为24,根据能量最低原理,电子排布达到半充满或全充满的结构相对稳定,则Cr的价电子排布式:3d54s1,故A错误;
B.由洪特规则和泡利原理可知,态氮原子L层电子的轨道表示式为,故B正确;
C.的核电荷数为17,核外电子总数为18,其离子结构示意图为,故C错误;
D.次氯酸分子内O原子分别与H原子、Cl原子各形成1个电子对,其电子式为,故D错误;
故选B。
3. 下列说法正确的是
A. 原子的电子填充顺序依次为3s→3p→3d→4s
B. 某原子核外电子由1s22s22p63s23p1→1s22s22p63s13p2,原子放出能量
C. 按照泡利原理,在同一个原子中不可能存在两个运动状态完全相同的电子
D. p能级的原子轨道呈哑铃形,随着能层数的增加,p能级原子轨道数也在增多
【答案】C
【解析】
【详解】A.同一原子中,3s、3p、4s、3d能量依次升高,根据能量最低原理电子填充顺序为3s→3p→4s→3d,A错误;
B.3s轨道上的电子比3p轨道上的电子能量更低,所以原子核外电子由,原子要吸收能量,B错误;
C.在多电子的原子中,电子填充在不同的能层,能层又分不同的能级,同一能级又有不同的原子轨道,每个轨道中最多可以填充两个电子,自旋相反,在一个基态多电子的原子中,不可能有两个运动状态完全相同的电子,C正确;
D.p轨道是哑铃形的,任何能层的p能级都有3个原子轨道,与电子层无关,D错误;
故选C。
4. 在基态多电子原子中,关于核外电子能量的叙述错误的是
A. 4p电子的能量高于3p电子
B. 形状相同的原子轨道,其电子能量不一定相同
C. 1s电子、2s电子、3s电子的能量逐渐升高
D. 同一原子中,2px、2py、2pz能量依次升高
【答案】D
【解析】
【详解】A.不同电子层中相同能级的电子,电子层序数越大电子能量越高,故4p电子的能量高于3p电子,故A正确;
B.形状相同的原子轨道,能层越高,能量越高,故B正确;
C.同一原子中,1s电子、2s电子、3s电子的能量逐渐升高,故C正确;
D.同一能级的不同原子轨道的能量相同,故同一原子中,2px、2py、2pz能量相同,故D错误;
答案选D。
5. 下列Si原子的价层电子的电子排布图表示的状态中,能量最高的是
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】A.该项中的价层电子的电子排布图是基态Si原子的,A不符合题意;
B.该项中的价层电子的电子排布图也是基态的,但是3p轨道的两个电子自旋状态不同,不符合洪特规则,B不符合题意;
C.该项中的一个电子由3s轨道跃迁至3p轨道,D项中两个电子由3s轨道跃迁至3d轨道,故二者相比,C项表示的状态能量较低,C不符合题意;
D.由C选项解析可知,D符合题意。
故本题选D。
6. 下列有关电子排布图的表述正确的是
A. 可表示单核10电子粒子基态时电子排布
B. 此图错误,违背了泡利原理
C. 表示基态N原子的价电子排布
D. 表示处于激发态的B的电子排布图
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据能量最低原理,可表示单核10电子粒子基态时电子排布,故A正确;
B.此图错误,违背了洪特规则,故B错误;
C.表示基态N原子的价电子排布图为,故C错误;
D.表示基态B的电子排布图,故D错误;
选A。
7. 现有四种元素基态原子的电子排布式如下。则下列比较正确的是
①;②;③;④
A. 第一电离能:③>①>④ B. 离子半径:④>①>②
C. 电负性:①>②>④ D. 最高正化合价:①=③>④
【答案】C
【解析】
【分析】由四种元素基态原子的电子排布式可知:①是F元素;②是O元素;③是Cl元素;④是Na元素。
【详解】A.同周期元素从左向右,随着核电荷数的增大,原子核对最外层电子的吸引能力增大,第一电离能增大,即Cl>Na;同主族元素从上往下,随着电子层数的增大,原子核对最外层电子的吸引力减弱,电离能减小,即F>Cl;故第一电离能:F>Cl>Na,即①>③>④,A错误;
B.F-、O2-、Na+三种离子,电子数相等,但核电荷数不同。因为核电荷数越大,原子核对最外层电子的吸引力越强,则对应离子的半径越小,即离子半径:O2->F->Na+,即②>①>④,B错误;
C.同周期从左向右吗,元素电负性增大;同主族从上往下,元素电负性减弱。故电负性:①>②>④,C正确;
D.①是F元素,无正价;③是Cl元素,最高正价为+7;④是Na元素,最高+1价,D错误。
故本题选C。
8. 下列说法正确的是
A. 钠原子价电子轨道表示式
B. 金属基态原子的核外电子排布式为:
C. 基态原子的p能级上半充满的元素一定位于p区
D. X、Y元素同周期且电负性X>Y,则第一电离能:Y<X
【答案】C
【解析】
【详解】A.钠原子原子序数为11,基态钠原子核外电子排布式为,则对应价电子排布式为轨道表示式为,A错误;
B.金属Cr基态原子的核外电子排布式为,即3d轨道全满,4s轨道半满,能量低稳定,B错误;
C.基态原子的p能级上半充满的可能为2p3、3p3、4p3等,即最外层一定是5个电子,该元素为第ⅤA族元素,p区是指周期表中ⅢA到零族的元素,C正确;
D.X、Y元素同周期且电负性X>Y,第一电离能有两种可能:Y<X、Y>X,以第二周期为例,如电负性:N>C,第一电离能:N>C,或电负性:O>N,第一电离能:N>O,即第ⅡA和第ⅤA元素的第一电离能反常,D错误;
故选C。
9. 用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型,有时也能用来推测键角大小,下列判断正确的是
A. 都是直线形的分子
B. 键角为,键角为
C. 都是三角锥形的分子
D. 都是平面三角形的粒子
【答案】D
【解析】
【详解】A.二氧化硫中价层电子对个数为2且含有1对孤电子对,所以二氧化硫为V形结构;CO2分子中C原子的价层电子对数为2+=2,不含孤电子对,所以是直线形结构, A错误;
B.H2O分子中中心O原子价层电子对数为2+=4,O原子采用sp3杂化,O原子上含有2对孤电子对,所以H2O分子是V形分子,键角不是;中价层电子对个数为2且含有1对孤电子对,所以为V形结构,键角不是,B错误;
C.价层电子对个数为3且含有1对孤电子对,都是三角锥形的分子;价层电子对个数为3且含有0对孤电子对,为平面三角形,C错误;
D.价层电子对个数为3且含有0对孤电子对,都是平面三角形的粒子,D正确;
故选D。
10. X、Y、Z三种元素的原子,其价电子排布式分别为ns1、3s23p2和2s22p4,由这三种元素组成的化合物的化学式可能是
A. XYZ2 B. X2YZ3 C. X2YZ2 D. XYZ3
【答案】B
【解析】
【分析】X原子最外层电子排布为ns1,可能为氢、锂、钠等元素,为ⅠA族元素,化合价为+1价;Y原子最外层电子排布为3s23p2,则Y为硅,化合价通常为+4;Z原子最外层电子排布为2s22p4,则Z为氧元素,化合价通常为-2;
【详解】A.XYZ2中硅的化合价为+4价,不符合元素价态规律,故A不选;
B.X2YZ3中X为+1价,Y为+4价,则根据化合物的代数和为0,可以为H2SiO3,故B选;
C.X2YZ2中X为+1价,Y为+4价,不符合元素价态规律,故C不选;
D.XYZ3中X为+1价,Y为+4价,则根据化合物的代数和为0,不符合元素价态规律,故D不选;
故选B。
11. 五种短周期元素X、Y、Z、M、W的原子序数与其常见化合价的关系如图所示,下列关系不正确的是
A. 元素X可能为锂 B. 原子半径大小:
C. 中各原子均达8电子稳定结构 D. Y和M在同一族
【答案】C
【解析】
【分析】X化合价为+1,其原子序数小于其它四种元素,则元素X可能为H或Li;Z的化合价为+4,Y的化合价为+5,原子序数Z>Y,则Y为N、Z为Si元素;M的化合价为-3,则M为P元素;W的化合价为-2,其原子序数最大,则W为S元素,据此解答。
【详解】A.X化合价为+1,其原子序数小于其它四种元素,则元素X可能为H或Li,故A正确;
B.同一周期原子序数越小原子半径越大,则原子半径大小:,故B正确;
C.元素X可能为H或Li,X2W中X原子不是8电子稳定结构,故C错误;
D.根据分析可知,Y为N、M为P元素,都位于第VA族,故D正确。
故答案为C。
12. W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W是宇宙中含量最多的元素,X的最高能级不同轨道都有电子且自旋方向相同,Y的最外层电子数为偶数,Z的核外电子数等于X与Y的最外层电子数之和。下列说法正确的是
A. 电负性: B. 第一电离能:
C. W与Y形成的化合物一定只含极性共价键 D. 原子半径:
【答案】A
【解析】
【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素,W是宇宙中含量最多的元素,则W为H元素;X的最高能级不同轨道都有电子且自旋方向相同,则X的电子排布式为1s22s22p3,X为N元素;Y的最外层电子数为偶数,则Y为O元素;Z的核外电子数等于X与Y的最外层电子数之和,则Z的核外电子数为5+6=11,Z为Na元素。从而得出W、X、Y、Z分别为H、N、O、Na。
【详解】A.W、X、Y、Z分别为H、N、O、Na,则电负性:,A正确;
B.X、Y、Z分别为N、O、Na,N原子的2p轨道半充满,第一电离能反常,则第一电离能:,B不正确;
C.W与Y分别为H和O,形成的化合物H2O2中,既含极性共价键又含非极性共价键,C不正确;
D.W、X、Y分别为H、N、O,原子半径:,D不正确;
故选A。
(2023下·河北沧州·高二统考期中)
13. 同一短周期的主族元素X、Y、Z的部分逐级电离能(Ⅰ)数据如下表:
X
1402.3
2856
4578.1
7475.0
9445
53267
64360
Y
1313.9
3388.3
5300.5
7469.2
10990
13327
71330
Z
1681.0
3374.2
6050.4
8407.7
11023
15164
17868
下列说法一定正确的是
A. X、Y、Z在周期表中处于相邻位置,且X的原子序数最大
B. X位于元素周期表的第VA族
C. Y的最高正化合价为+6价
D. 基态Z原子的原子核外最外电子层中有5个电子
【答案】B
【解析】
【分析】短周期主族元素X的第一电离能到第五电离能之间变化不大,,第六电离能剧增,说明该元素原子很难失去第6个电子,所以X最外层有5个电子;短周期主族元素Y的第一到第六电离能之间变化不大,第七电离能剧增,说明该元素原子很难失去第七个电子,则Y最外层有6个电子,应为第ⅥA族元素;短周期主族元素Z的第一到第七电离能之间变化不大,故最外层为7个电子,应为第ⅦA族元素;X、Y、Z的第一电离能均较高,对比短周期主族元素电离能数据,应该为第二周期的三种元素,且X第一电离能大于Y,故X、Y、Z为N、O、F。
【详解】A.根据分析,X、Y、Z在周期表中处于相邻位置,且Z的原子序数最大,A错误;
B.X为N,位于元素周期表的第VA族,B正确;
C.Y为O,不存在最高正化合价+6价,C错误;
D.Z为F,基态Z原子的原子核外最外电子层中有7个电子,D错误;
故选B。
14. 下列常见分子中σ键、π键判断正确的是
A. 1个中有4个σ键
B. CO与N2结构相似,CO分子中σ键与π键数目之比为2∶1
C. CN-与N2结构相似,分子中σ键与π键数目之比为1∶1
D. 已知反应,若该反应中有键断裂,则形成的π键数目为6 NA
【答案】A
【解析】
【详解】A.1个中含有4个N-H键,故1个中有4个σ键,A项正确;
B.与结构相似,则分子的结构可以表示为,其中σ键与π键数目之比为,B项错误;
C.分子的结构简式为,其中含有6个σ键和3个π键,所以σ键与π键数目之比为,C项错误;
D.若该反应中有键断裂,则生成氮气,形成π键的数目是,D项错误;
答案选A。
15. 下列说法中正确的是
A. 乙烯中碳碳双键的键能是乙烷中碳碳单键的键能的2倍
B. N—O键的键长比C—O键的键长长
C. 1个氮气分子中含有1个σ键和2个π键
D. 中4个N—H键的键能不同
【答案】C
【解析】
【详解】A.在乙烯分子中,碳碳双键键能不是碳碳单键键能的2倍,而是介于单键键能和2倍单键键能之间,A错误;
B.N原子半径比C的小,N—O键的键长比C—O键的键长短,B错误;
C.氮气分子中含有三键,则1个分子中有1个σ键和2个π键,C正确;
D.中4个N—H键的键能相同,D错误;
故选:C。
16. 下列有关共价键的键参数的说法不正确的是
A. 、、分子中的键角依次增大
B. HF、、分子中的键长依次增长
C. 、、分子中的键能依次减小
D. 分子中共价键的键能越大,分子的熔、沸点越高
【答案】D
【解析】
【详解】A.三者的键角分别为、、,依次增大,A正确;
B.因为F、Cl、Br的原子半径依次增大,故与H形成的共价键的键长依次增长,B正确;
C.O、S、Se的原子半径依次增大,故与H形成的共价键的键长依次增长,键能依次减小,C正确;
D.分子的熔、沸点与分子间作用力有关,与共价键的键能无关,D错误;
故选D。
17. 某有机物的结构简式为HC≡CCH2CH=CH2,则该有机物分子中含有的键和键的数目分别为
A. 11、3 B. 10、3 C. 11、4 D. 10、4
【答案】B
【解析】
【详解】单键全部为σ键,双键中有1个σ键和1个π键,三键中有1个σ键和2个π键,故该有机物分子中的碳氢σ键6个,碳碳σ键4个,因此σ键总数为10个,π键总数为3个,故B正确。
综上所述,答案为B。
18. 用价层电子对互斥理论预测H2S和CH2O分子的立体结构,两个结论都正确的是
A. 直线形;三角锥形 B. V形;三角锥形
C. 直线形;平面三角形 D. V形;平面三角形
【答案】D
【解析】
【详解】H2S分子的中心原子S原子上含有2个σ键,中心原子上的孤电子对数=1/2(a-xb)=1/2(6-2×1)=2,所以硫化氢分子的VSEPR模型是四面体型,略去孤电子对后,实际上其空间构型是V型;CH2O分子的中心原子C原子含有3个σ键,且不含孤电子对,所以其空间构型是平面三角形,故选D。
19. 共价化合物中所有原子均满足8电子稳定结构,一定条件下可发生反应:,下列说法不正确的是
A. 的结构式为 B. 为平面形分子
C. 中N是杂化 D. 中Al是杂化
【答案】B
【解析】
【详解】A.中所有原子均满足8电子稳定结构,则每个Al原子的价层电子对数均为4,采取的是sp3杂化,则每个Al原子提供一个空轨道和一个Cl原子(提供孤对电子)形成一个配位键,结构式正确,A正确;
B.由A分析可知,每个Al原子的价层电子对数均为4,采取的是sp3杂化,为正四面体形,不是平面形分子,B错误;
C.NH3分子中N原子的价层电子对数为3+=4,孤电子对数为1, N原子采用sp3杂化,C正确;
D.由A分析可知,每个Al原子的价层电子对数均为4,采取的是sp3杂化,D正确;
答案选B。
20. 氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂。下列关于氯化亚砜分子的说法正确的是
A. 所有原子均满足8电子稳定结构 B. 立体构型为平面三角形
C. 中心S原子采取杂化 D. 氯化亚砜的结构式为:
【答案】D
【解析】
【分析】根据价电子对互斥理论确定微粒的空间结构,价电子对数=成键电子对数+孤电子对数,成键电子对数=与中心原子成键的原子数,孤电子对数= (a−xb),SOCl2中与S原子成键的原子数为3,孤电子对数=×(6−1×2−2×1)=1,所以S原子采取sp3杂化,分子的空间结构为三角锥形。
【详解】A.S周围不止8个电子,还有一对孤电子对,故为10个电子,A错误;
B.由分析知分子的空间结构为三角锥形,B错误;
C.由分析知中心S原子采取sp3杂化,C错误;
D.氯化亚砜的结构中硫氯之间是单键,硫氧之间是双键,结构式为:,D正确;
答案选D。
21. 下列说法,认识错误的有几个
①键与键的电子云对称性不同
②1个原子最多只能与3个原子结合形成分子,是由共价键的饱和性决定的
③中碳原子间成键键长相同
④两个非金属原子之间形成的化学键都是共价键
⑤键分为键,键,键三种
⑥与空间结构均为形
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】C
【解析】
【详解】①s—sσ键与p—pσ键的电子云对称性均为轴对称,两者电子云对称性相同,①项错误;
②N原子最外层有5个电子,有三个末成对电子,1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子,是由共价键的饱和性决定的,②项正确;
③中单键、双键、三键的键能不同,碳原子间成键键长不相同,③项错误;
④非金属原子常以共用电子对形成化学键,两个非金属元素的原子之间形成的化学键都是共价键,④项正确;
⑤N键只有键,不存在键,键,⑤项错误;
⑥SO2的中心原子价层电子对数为2+(6-22)=3,采取sp2杂化,有1对孤电子对,立体构型均为V形,O3的中心原子价层电子对数为2+(6-22)=3,采取sp2杂化,有1对孤电子对,空间构型均为V形,⑥项正确;
答案选C。
22. 比较、、和的键角大小,下列排序正确的是
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】二氧化硫、三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数均为3,孤对电子对数分别为1、0,分子的空间构型分别为V形和平面正三角形,硫酸根离子和亚硫酸根离子中硫原子的价层电子对数均为4,孤对电子对数分别为0、1,分子的空间构型分别为正四面体形和三角锥形,则四种微粒的键角大小顺序为,故选B。
23. 利用电解法将转化为的原理如图所示。下列说法错误的是
A. 电解过程中,由a极区向b极区迁移
B. 电极b上反应为
C. 电解过程中电能转化为化学能
D. 电解时溶液浓度保持增大
【答案】B
【解析】
【分析】通过电解法可知此电池为电解池,由a极生成O2可以判断,a极上水放电发生氧化反应生成氧气:,a极为阳极,则b为阴极;电极b上二氧化碳得到电子发生还原反应生成甲烷:;
【详解】A.电解池中阳离子向阴极流动,则H+由a极区向b极区迁移正确,A正确;
B.电极b为阴极,反应中得到电子,反应应为,B错误;
C.通过电解法可知此电池为电解池,所以电解过程中是电能转化为化学能,C正确;
D.电解时水电离出的氢氧根离子比硫酸根离子更容易失去电子,所以电解溶液的实质是电解水,溶液中的水发生消耗,所以溶液的浓度是增大的,D正确;
故选B。
24. T℃时,在一固定容积的密闭容器中发生反应: ,按照不同配比充入A、B,达到平衡时容器中A、B浓度变化如图中曲线(实线)所示,下列判断正确的是
A. T℃时,该反应的平衡常数值为4 B. c点没有达到平衡,此时反应向逆向进行
C. 若c点为平衡点,则此时容器内的温度高于T℃ D. T℃时,直线cd上的点均为平衡状态
【答案】C
【解析】
【详解】A.根据平衡常数的表达式并结合图中曲线可知,,故A错误;
B.c点没有达到平衡,如果达到平衡,应向d点移动,A、B的浓度降低,说明平衡向正反应方向移动,故B错误;
C.如果c点达到平衡,此时的平衡常数小于T℃时的平衡常数,说明平衡向逆反应方向移动,即升高温度,故C正确;
D.平衡常数只受温度的影响,与浓度、压强无关,因此曲线b是平衡线,故D错误;
故选C。
25. 25℃时,在20.0mL0.10mol/L氨水中滴入0.10mol·L-1的盐酸,溶液pH与所加盐酸的体积关系如图所示。下列有关叙述不正确的是
A. a点对应溶液中已电离的NH3·H2O为10-2.8mol·L-1
B. b点对应盐酸的体积小于20.0mL
C. b点对应溶液中c(Cl-)=c(NH)
D. 加入10mL盐酸时:c(NH)>c(NH3·H2O) >c(Cl-)
【答案】D
【解析】
【详解】A. 25°C时,a点对应溶液pH=11.2,则氢离子浓度为,氢氧根离子浓度为,则已电离的为,A正确;
B.在氨水中滴入的盐酸时恰好完全中和得氯化铵溶液,氯化铵溶液因水解呈酸性,而b点溶液呈中性,则b点为氯化铵和氨水混合物,对应盐酸的体积小于,B正确;
C.溶液中电荷守恒:,b点对应溶液中:,则,C正确;
D. 滴加入盐酸时所得溶液为等物质的量浓度的氯化铵和氨水混合物,呈碱性,说明一水合氨电离程度大于氯化铵水解程度,结合电中性可知, ,又由物料守恒可得:,则,D错误;
答案选D。
二、主观题(4道题共50分)
26. 回答下列问题:
(1)下列状态的镁中,电离最外层一个电子所需能量最大的是 。
A. B. C. D.
(2)成为阳离子时首先失去____________轨道电子,的价层电子排布式为,价层电子排布式为____________,比较离子半径:____________(填“大于”“小于”或“等于”)。
(3)在周期表中,与的化学性质最相似的邻族元素是___________,该元素基态原子核外M层电子的自旋___________(填“相同”或“相反”)。中,电负性最高的元素是___________。
(4)基态核外电子排布式为___________。
(5)Zn元素的第二电离能小于Cu元素的第二电离能,原因是___________。
【答案】(1)A (2) ①. 4s ②. ③. 小于
(3) ①. ②. 相反 ③. O
(4)(或)
(5)Zn原子失去的第二电子为4s1电子,而铜失去的电子失去的第二电子是3d10,全满状态,能量低稳定,比Zn难失去电子
【解析】
【小问1详解】
根据电子排布式特点,Mg的第二电离能大于第一电离能,另外其基态为稳定状态,能量较低,难以失去电子,的结构特点恰好符合该规律,其电离时所需能量最大,故答案为:A;
【小问2详解】
原子先从最外层开始失去电子,基态Fe的核外电子排布式为,先失去4s轨道的电子,因此Fe成为阳离子失电子时,先失去4s轨道的电子,然后再失去3d轨道的电子;的价层电子排布式为,则价层电子排布式为。和的电子层结构相同,核电荷数大的半径小,则半径小于半径;
【小问3详解】
根据元素周期律可知,Li与处于对角线位置的元素为Mg,二者的化学性质相似;基态Mg原子的M层电子排布式为,根据泡利不相容原理可知,这两个电子的自旋相反;非金属性越强,电负性越大,则四种元素中电负性最大的为O;
【小问4详解】
Cu是29号元素,基态核外电子排布式为或。
【小问5详解】
由于Zn原子失去的第二电子为4s1电子,而铜失去的第二电子是3d10,全满状态,能量低稳定,比Zn难失去电子,所以Zn元素的第二电离能小于Cu元素的第二电离能。
27. A、B、C、D、E、F、G是元素周期表前四周期常见元素,且原子序数依次增大,其相关信息如表所示,请回答下列问题。
元素
元素性质或原子结构
A
原子核外有6个电子
B
原子序数比A大1
C
基态原子中s电子总数与p电子总数相等
D
原子半径在同周期元素中最大
E
基态原子价层电子排布式为3s23p1
F
基态原子的最外层p 轨道有2个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反
G
生活中使用最多的一种金属,其高价氯化物的盐溶液常用于刻蚀铜制印刷电路板
(1)A在元素周期表中的位置为___________,画出基态B原子的轨道表示式___________。
(2)元素B原子的第一电离能大于C的,请说明理由:_______。
(3)A、B、C三种元素的电负性由高到低的排列次序为___________(用元素符号表示)。
(4)已知元素A、B形成的链状分子中所有的原子都满足8电子稳定结构,则其分子中键与键数目之比为___________。
(5)G元素可形成、,其中较稳定的是,原因是___________。
(6)短周期元素M与元素E在周期表中的位置呈现对角线关系,已知元素M、F的电负性分别为1.5和3.0,预测它们形成的化合物是___________(填“离子”或“共价”)化合物。推测M的最高价氧化物对应的水化物___________(填“能”或“不能”)与D的最高价氧化物对应水化物发生反应。
【答案】(1) ①. 第二周期第ⅣA族 ②.
(2)N的价电子排布为,半充满比O的更稳定
(3)O>N>C (4)
(5)Fe2+的价电子为3d6,而Fe3+的价电子是3d5半充满稳定状态
(6) ①. 共价 ②. 能
【解析】
【分析】A为C,B为N;C的基态原子中电子总数与p电子总数相等,C为O;D的原子半径为同周期元素中最大的,D为Na;E为Al;F的基态原子的最外层p 轨道有2个电子的自旋状态与其他电子的自旋状态相反,其价层电子排布为3s23p5,F为Cl;G为Fe。
【小问1详解】
A为C,在元素周期表中的位置为:第二周期第ⅣA族;B为N,基态原子的轨道表示式为:;
【小问2详解】
N的价电子排布为,N的价电子排布为,半充满比O的更稳定;
【小问3详解】
A、B、C分别为C、N、O,同周期从左往右电负性逐渐增强,故电负性由高到低的顺序为:O>N>C;
【小问4详解】
元素A、B形成的为(CN)2,结构式为:,单键全部是σ键,三键中有1个σ键和2个π键,故σ键和π键个数之比为3:4;
【小问5详解】
Fe2+的稳定性弱于Fe3+,原因是:Fe2+的价电子为3d6,而Fe3+的价电子是3d5半充满稳定状态;
【小问6详解】
短周期元素与元素在周期表中的位置呈现对角线关系,M为Be,M与F的电负性差值为1.5,电负性差值小于1.7,形成共价键;Be与Al处于对角线位置,化学性质相似,Al(OH)3为两性氢氧化物,Be(OH)2为两性氢氧化物,能与NaOH溶液反应。
28. I.已知H与O可以形成H2O和H2O2两种化合物。请完成下列空白:
(1)H+可与H2O形成H3O+,H3O+中O采用___________杂化。H3O+中H-O-H键角比CH4中的键角___________(填“大”或“小”),原因为_______。
Ⅱ.芦笋中的天冬酰胺(结构如下图)和微量元素硒、铬、锰等,具有提高身体免疫力的功效。
(2)天冬酰胺所含元素中,____________(填元素名称)元素基态原子核外未成对电子数最多。
(3)天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型有________种。
(4)H2S和H2Se的参数对比见下表。
化学式
键长/nm
键角
沸点/℃
H2S
1.34
92.3°
-60.75
H2Se
1.47
91.0°
-41.50
①H2Se含有的共价键类型为____________(填极性键或非极性键)。
②H2S的键角大于H2Se的原因可能为_____________。
(5)羰基硫(COS)与CO2的结构相似,羰基硫(COS)分子的结构式为______;光气(COCl2)各原子最外层都满足8电子稳定结构,则光气分子的空间构型为______(用文字描述)。
(6)用价层电子对互斥模型推断SnBr2分子中Sn-Br键的键角_____120°(填“>”“<”或“=”)。
【答案】(1) ①. sp3 ②. 小 ③. H3O+中O原子有一对孤对电子,CH4中C没有孤对电子,由于孤对电子对成对电子的排斥力大于成对电子对成对电子的排斥力,排斥力越大,使得成键键角越小
(2)氮 (3)2
(4) ①. 极性键 ②. S的电负性强于Se,形成的共用电子对斥力大,键角大
(5) ①. O=C=S ②. 平面三角形
(6)<
【解析】
【小问1详解】
H3O+中O价层电子对数为,故O为sp3杂化,中H-O-H键角比CH4中的键角小,因为H3O+中O原子有一对孤对电子,CH4中C没有孤对电子,由于孤对电子对成对电子的排斥力大于成对电子对成对电子的排斥力,排斥力越大,使得成键键角越小;
【小问2详解】
基态N原子核外未成对电子数为3个;
【小问3详解】
由图可知,天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型有sp2和sp3两种;
【小问4详解】
①不同原子形成的化学键为极性键;
②S的电负性强于Se,形成的共用电子对斥力大,故H2S的键角大;
【小问5详解】
羰基硫(COS)与CO2的结构相似,二氧化碳的结构式为O=C=O,故羰基硫(COS)分子的结构式为O=C=S;光气(COCl2)各原子最外层都满足8电子稳定结构,则中心原子C的价层电对数为3,无孤电子对,故光气分子的空间构型为平面三角形;
【小问6详解】
SnBr2中Sn为第ⅣA元素,故价层电子对数=,互斥模型为平面三角形,空间结构为V形,有一对孤电子对,孤电子对排斥力大于共用电子对,故推断SnBr2分子中Sn-Br键的键角<120°。
29. 二氧化碳的回收利用是环保领域研究的热点课题。结合所学知识回答下列问题:
Ⅰ.利用太阳能实现制取某些物质是一种非常理想的减排途径。
(1)以稀硫酸为电解质溶液,利用太阳能将转化为低碳烯烃,工作原理如图:
①b是电源的___________(填“正”或“负”)极。
②生成乙烯()的电极反应式为___________。
Ⅱ.通过化学的方法实现的资源化利用也是一种非常理想的减排途径。
(2)工业上用和反应合成二甲醚。已知:
;
。
则反应的___________。
(3)已知该反应,在恒温恒压下进行,以下叙述能说明该反应达到平衡状态的是___________(填序号)。
A. 和的物质的量浓度之比是 B. 容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变
C. 容器中混合气体的体积保持不变 D. 的消耗速率等于的生成速率的3倍
(4)工业上用和反应合成甲醇,,在2L刚性密闭容器中,不同温度、不同投料比时,的平衡转化率如图所示。温度下,将和充入该密闭容器中,后反应达到平衡状态,则0-5min内的用甲醇表示的平均反应速率为___________;反应的平衡常数___________,从图中可知:___________(填>或<或=),、、三者之间的大小关系为___________。
(5)的溶液与的溶液中___________(填“>”、“<”或“=”)。
(6)向稀溶液中分别加入少量下列物质或改变条件,能使比值增大的是___________(请填写序号)。
①固体 ②固体 ③冰醋酸 ④降温
【答案】(1) ①. 正 ②. (2)-387.7 (3)BC
(4) ①. ②. 12.5 ③. < ④. (5)> (6)①
【解析】
【小问1详解】
①右边是水中氢氧根失去电子变为氧气和氢离子,右边为阳极,因此b是电源的正极;
②生成乙烯()的电极反应式为;
【小问2详解】
根据盖斯定律,第一个方程式的2倍加上第二个方程式得到反应的;
【小问3详解】
A.和的物质的量浓度之比是,与是否为平衡状态无关,故A不符合题意;
B.平均摩尔质量等于气体质量除以气体物质的量,正向反应,气体质量减小,气体物质的量减小,平均摩尔质量发生变化,当容器中混合气体的平均摩尔质量保持不变,则达到平衡,故B符合题意;
C.该反应是体积减小的反应,正向反应,容器体积减小,当容器中混合气体的体积保持不变,则达到平衡,故C符合题意;
D.的消耗速率等于的生成速率的3倍,同一个方向,不能说明达到平衡;
故答案为:BC;
【小问4详解】
温度下,将和充入该密闭容器中,后反应达到平衡状态,则二氧化碳的转化率为60%,二氧化碳改变量为3.6mol,甲醇改变量为3.6mol,则0-5min内的用甲醇表示的平均反应速率为;二氧化碳物质的量为2.4mol,氢气改变量为10.8mol,氢气物质的量为1.2mol,反应的平衡常数,该反应是放热反应,升高温度,平衡逆向移动,转化率降低,因此得到:<,B的温度高,平衡常数减小,A、C温度相同,因此、、三者之间的大小关系为;
【小问5详解】
的溶液与的溶液中不考虑水解碳酸根浓度之比等于,浓度越小越促进碳酸根的水解,碳酸根浓度越低,所以碳酸根浓度之比大于;
【小问6详解】
①固体促进醋酸根的水解,醋酸根浓度减少,钠离子浓度不变, 增大;
②固体 抑制了醋酸根的水解,醋酸根增大所以 减小;
③冰醋酸冰醋酸发生电离,醋酸根浓度增大,所以 减少;
④降温抑制醋酸根电离,醋酸根增多,所以 减少;
故选:①。
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