2022-2024年北京市重点校高三（上）期末化学汇编 分子结构与物质的性质

2022-2024北京重点校高三（上）期末化学汇编 分子结构与物质的性质 一、单选题 1．（2024北京朝阳高三上期末）下列结构或性质的比较中，正确的是 A．微粒半径： B．电负性： C．碱性：NaOH>CsOH D．酸性：HCOOH>CH3COOH 2．（2023北京海淀高三上期末）我国科学家利用高分辨原子力显微镜技术，首次拍摄到质子在水层中的原子级分辨图像，发现两种结构的水合质子，其中一种结构如图所示。下列有关该水合质子的说法正确的是 A．氢、氧原子间均以氢键结合 B．图中所有H-O-H键角都相同 C．氢、氧原子都处于同一平面 D．化学式为 3．（2024北京西城高三上期末）下列事实不能用氢键解释的是 A．密度： B．沸点： C．稳定性： D．溶解性(水中)： 4．（2023北京人大附中高三上期末）S2Cl2是橙黄色液体，少量泄漏会产生窒息性气体，喷水雾可减慢其挥发，并产生酸性悬浊液。其分子结构如图所示。下列关于S2Cl2的说法不正确的是 A．结构式为Cl－S－S－Cl B．是含有极性键的非极性分子 C．与S2Br2结构相似，熔、沸点：S2Br2＞S2Cl2 D．与水反应的化学方程式可能为2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl 5．（2023北京西城高三上期末）和的混合气体在光照下发生反应，实验装置如图。下列说法不正确的是 A．分子中的共价键是s-p键 B．产物分子是极性分子 C．有HCl生成说明该反应是取代反应 D．试管壁出现油状液滴，有机产物的沸点： 6．（2023北京东城高三上期末）研究碘在不同溶剂中的溶解性。进行实验： ①向试管中放入一小粒碘晶体，再加入蒸馏水，充分溶解后，得到黄色溶液a和少量不溶的碘； ②取5mL溶液a，加入四氯化碳，振荡，静置，液体分层，下层呈紫色，上层无色； ③将②所得下层溶液全部取出，加入溶液，振荡，静置，下层溶液紫色变浅，上层溶液b呈黄色(颜色比溶液a深)。 已知：ⅰ.； ⅱ.。 下列说法不正确的是 A．是极性溶剂，是非极性溶剂，非极性的更易溶于 B．②中的下层溶液为碘的四氯化碳溶液 C．溶液b中溶液a中 D．向①所得浊液中加入，使增大，反应ⅰ平衡逆向移动，析出 7．（2023北京东城高三上期末）我国科学家分别攻克了两大催化技术，使合成“液态阳光”的两个生产环节效率大幅提高。“液态阳光”的合成示意图如下。下列说法不正确的是 A．甲醇的沸点远远高于乙烷，是由于甲醇分子之间存在氢键 B．催化剂通过降低相应反应的活化能使化学反应速率增大 C．理论上生成时，光催化过程至少转移电子 D．作燃料时，充分燃烧消耗 8．（2023北京丰台高三上期末）我国科学家成功利用和人工合成了淀粉，使淀粉的生产方式从农业种植转为工业制造成为可能，其原理如下图所示。下列说法不正确的是 A．分子中键和键个数比为1∶1 B．甲醇沸点高于甲醛，是因为甲醇分子间能形成氢键 C．甲醇分子和二羟基丙酮分子中碳原子的杂化类型均为 D．二羟基丙酮与乳酸( )互为同分异构体 9．（2023北京海淀高三上期末）下列原因分析能正确解释递变规律的是 选项 递变规律 原因分析 A 酸性： 非金属性： B 离子半径： 电子层结构相同时，核电荷数： C 与水反应的剧烈程度： 最外层电子数： D 熔点： 键能： A．A B．B C．C D．D 10．（2023北京石景山高三上期末）下列事实的解释不正确的是 事实 解释 A 气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难 的价层电子排布为，轨道为半充满比较稳定； 的价层电子排布为，再失去一个电子可达到轨道半充满的比较稳定状态 B 中H-O-H键角比中的大 的中心原子的孤电子对数为1，的中心原子的孤电子对数为2，孤电子对之间的斥力<孤电子对与成键电子对之间的斥力<成键电子对之间的斥力 C 晶体熔点： 分子间能形成氢键 D 酸性： 氟的电负性大于氯的电负性，的极性大于的极性，使的极性大于的极性，导致的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出 A．A B．B C．C D．D 11．（2023北京石景山高三上期末）如图是月球基地运行功能愿景图的一部分。下列说法不正确的是 A．可以通过热还原法得到 B．分子的共价键是键 C．可以通过电解法得到 D．水是非极性分子 12．（2023北京北师大附属实验中学高三上期末）宇航员在天宫实验室进行水球实验。下列有关水的说法不正确的是 A．分子的共价键是键 B．分子之间可以形成氢键 C．分子的空间构型是V字型 D．分子内有极性共价键，分子是极性分子 13．（2023北京十中高三上期末）《天工开物》记录了用天然气煮盐的过程：“西川有火井(天然气井)，事奇甚。其井居然冷水，绝无火气。但以长竹剖开去节，合缝漆布，一头插入井底，其上曲接，以口紧对釜脐，注卤水釜中，只见火意烘烘，水即滚沸。”下列有关说法不正确的是 A．天然气属于化石能源，其主要成分是甲烷 B．甲烷是由极性键构成的极性分子，易溶于水 C．甲烷完全燃烧反应为： D．用天然气煮盐，利用的是蒸发结晶的方法 14．（2022北京东城高三上期末）下列说法正确的是 A．第一电离能： B．半径： C．沸点： D．酸性： 二、解答题 15．（2024北京朝阳高三上期末）肼()有较强的还原性，与等可组成火箭推进剂。 (1)已知：Ⅰ． Ⅱ． Ⅲ． 火箭发射时与反应生成和，该反应的热化学方程式是 。 (2)肼的传统生产工艺为法，两步反应分别在不同容器的水溶液环境中进行： ⅰ．(快) ⅱ．(慢) 已知电负性，下列说法正确的是 (填序号)。 a．反应ⅰ中做氧化剂 b．适当提高反应ⅰ温度，可显著提高相同时间内的产量 c．采用压强可以增大的溶解度，提高反应ⅱ中的利用率 (3)采用法制得肼后，可采用分步蒸馏的方法将其从反应混合液中分离出来。 ①水合肼(，常温为液态)中与间存在氢键，在下图中用“…”表示出这种作用力 。 ②蒸馏过程中首先馏出的物质是 (填序号)。 a．    b．    c． (4)产品中肼含量的测定方法如下。 取产品加水稀释，滴入2滴淀粉溶液，用溶液滴定3次，平均每次消耗溶液，已知：。 ①样品中肼(以计)的质量分数为 。 ②若滴定过程中操作过于缓慢，则测定结果 (填“偏大”、“偏小”或“不受影响”)。 (5)肼除做火箭推进剂外还可用于燃料电池中。某种碱性肼-空气燃料电池(电解质为溶液)具有高效、无污染的特点，装置如下图所示： ①负极的电极反应式是 。 ②电池工作一段时间后正极区溶液基本保持不变，结合电极反应式解释原因： 。 参考答案 1．D 【详解】A．电子层结构相同的离子，核电荷数越大，离子半径越小，则氯离子的离子半径大于钾离子，故A错误； B．同周期元素，从左到右非金属性依次增强，电负性依次增大，则硫元素的电负性大于磷元素，故B错误； C．同主族元素，从上到下金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强，则氢氧化钠的碱性弱于氢氧化铯，故C错误； D．甲基是推电子基团，会使羧基的极性减弱，电离出氢离子能力减弱，所以甲酸的酸性强于乙酸，故D正确； 故选D。 2．D 【详解】A．在水分子内，氢、氧原子间以共价键相结合，在水分子之间，氢、氧原子间以氢键结合，A不正确； B．在水分子中，O原子的最外层有2个孤电子对，它对成键电子对有较大的排斥作用，使水分子内H-O-H之间的键角减小，所以图中H-O-H键角不完全相同，B不正确； C．在水分子中，O原子的价层电子对数为4，发生sp3杂化，价层电子对互斥模型呈四面体，则氢、氧原子不是都处于同一平面，C不正确； D．从该水合质子图中可以看出，中间的微粒为，其他三个微粒都为H2O分子，所以化学式为，D正确； 故选D。 3．C 【详解】A．水分子间存在氢键，氢键具有方向性，导致水结冰时存在较大空隙，密度比液态水小，A不符题意； B．水分子间可形成氢键，硫化氢分子间不能形成氢键，所以沸点：，B不符题意； C．原子半径：，键长：，键能：，所以稳定性：，与氢键无关，C符合题意； D．氨分子与水分子间可形成氢键，增大溶解性；甲烷分子与水分子间不能形成氢键，所以溶解性(水中)：，D不符题意； 答案选C。 4．B 【详解】A．由S2Cl2的分子结构图可知，其结构式为Cl-S-S-Cl，A正确； B．S2Cl2分子中两S-Cl键分处在不同平面上，结构不对称，分子的正电中心和负电中心不重合，属于极性分子，B错误； C．S2Cl2与S2Br2结构相似，且均为分子，相对分子质量越大熔沸点越高，则熔沸点：S2Br2＞S2Cl2，C正确； D．S2Cl2中S为+1价，化合价既可升高，表现还原性，又可降低，表现氧化性，根据题给信息，喷水雾可产生酸性悬浊液，因此S2Cl2与水反应的化学方程式可能为2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl，D正确； 故选B。 5．A 【详解】A．Cl2 分子是两个Cl原子利用各自的p轨道中的单电子共用形成的p-p σ 键，故A错误； B．产物 CH3Cl 分子可看做是甲烷中的一个氢原子被氯原子取代生成的，CH4是正四面体结构，正负电荷中心重合，是非极性分子，CH3Cl分子中正负电荷中心不重合，是极性分子，故B正确； C．甲烷和氯气在光照下发生反应，除了生成有机物外，还有HCl生成，说明氯气中的一个氯原子取代了甲烷分子中的一个氢原子，被取代下来的氢原子和另一个氯原子结合成HCl，该反应是取代反应，故C正确； D．甲烷和氯气发生取代反应生成CCl4、CHCl3、CH2Cl2、CH3Cl多种取代产物，其中只有CH3Cl在常温下是气态的，CCl4、CHCl3、CH2Cl2均为不溶于水的液体，所以能看到试管壁出现油状液滴。CCl4、CHCl3、CH2Cl2、CH3Cl均属于卤代烃，在卤代烃中，碳原子数和卤素原子相同时，卤素原子数越多，相对分子质量越大，则分子间作用力越大，沸点越高，则有机产物的沸点： CCl4＞CHCl3＞CH2Cl2＞CH3Cl，故D正确； 故选A。 6．D 【详解】A．根据相似相溶原理，是极性溶剂，是非极性溶剂，非极性的更易溶于，A正确； B．四氯化碳密度大于水且与水互不相溶，②中的下层溶液为碘的四氯化碳溶液，B正确； C．加入碘化钾，，使得碘单质转化为，故溶液b中溶液a中，C正确； D．向①所得浊液中加入，使增大，，反应生成溶解性更大的，故不会析出，D错误； 故选D。 7．C 【分析】由合成示意图可知H2O在催化剂①和光照条件下生成H2，然后H2和CO2在催化剂②催化下生成甲醇。 【详解】A．甲醇中存在醇羟基，能够形成氢键，所以甲醇的沸点远远高于乙烷，是由于甲醇分子之间存在氢键，A正确； B．催化剂可以降低相应反应的活化能，使化学反应速率加快，B正确； C．由示意图可知H2和CO2在催化剂②催化下生成甲醇，CO2的化合价由+4价降低到甲醇的-2价，理论上生成时，光催化过程至少转移电子，C错误； D． 根据CH3OH燃烧方程式2CH3OH+3O22CO2+4H2O，充分燃烧消耗的物质的量为1.5，D正确； 故答案为：C。 8．C 【详解】A．已知CO2的结构简式为：O=C=O，且知单键均为键，双键是一个键和一个键，三键为一个键和二个键，故分子中键和键个数比为2：2=1∶1，A正确； B．甲醇中含有羟基，故甲醇能够形成分子间氢键，甲醛中不含氢键，故导致甲醇沸点高于甲醛，是因为甲醇分子间能形成氢键，B正确； C．甲醇分子CH3OH中C原子周围形成4个键，则其价层电子对数为4，采用sp3杂化，而二羟基丙酮分子 中中间含碳氧双键的碳原子周围形成了3个键，无孤电子对，价层电子对数为3，采用sp2杂化，另外两个碳原子周围形成4个键，则其价层电子对数为4，采用sp3杂化，C错误； D．二羟基丙酮 与乳酸( )分子式相同，结构不同，故互为同分异构体，D正确； 故答案为：C。 9．B 【详解】A．通过比较最高价氧化物对应水化物的酸性比较非金属性，S的最高价氧化物对应水化物为H2SO4，A错误； B．具有相同电子层结构的阳离子核电荷数大于阴离子核电荷数，具有相同电子层的阴离子核电荷数，所带电荷数越多，核电荷数越小，根据离子半径：，可得电子层结构相同时，核电荷数：Ca>Cl>S，B正确； C．与水反应的剧烈程度：，金属性，元素的非金属性和最外层电子数没有必然联系，C错误； D ．Cl2为气体，Br2为液体，I2为固体，三者均为分子晶体，它们的相对分子质量逐渐增大,分子间的作用力—范得华力增强,所以氯、溴、碘单质的熔沸点依次升高，和键能没有必然联系，D错误； 故选B。 10．B 【详解】A．由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态，需要的能量较多；而Fe2+到Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态，需要的能量相对要少，故气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子更难，A正确； B ．H2O中孤电子对为2，价层电子对数为4，O采用sp3杂化。H3O+中H-O-H键角比H2O中H-O-H键角大，因为H2O中氧原子有2对孤电子对，H3O+中氧原子只有1对孤电子对，排斥力较小，成键电子对之间的斥力<孤电子对与成键电子对之间的斥力<孤电子对之间的斥力，B错误； C．氟化氢能形成分子间氢键，氯化氢不能形成分子间氢键，所以氟化氢的分子间作用力大于氯化氢，沸点高于氯化氢，C正确； D． F和Cl为同主族元素，F的电负性大于Cl，电负性越大形成的共价键极性越强，因此F-C的极性大于Cl-C，从而使得F3C-的极性大于Cl3C-的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子，D正确； 故选B。 11．D 【详解】A．工业冶炼铁常用方法是高炉炼铁，原理是高温下用CO还原氧化铁，A正确； B．H原子的核电子排布式是1s1，H原子间以1s轨道的电子共用形成共价键，因此是键，B正确； C．Al是比较活泼的金属，不能用一般的还原剂通过热还原法制得，通常用熔融下电解法制取，C正确； D．水分子中O原子有2个孤电子对，VSEPR模型为四面体形，分子空间结构为V形，正、负电中心不重合，是极性分子，D错误； 故选D。 12．A 【详解】A．H原子中未成对电子为s电子、O原子中未成对电子为p电子，所以H2O分子的共价键是s-pσ键，故A错误； B．非金属性较强的元素的氢化物易形成氢键，则H2O分子间可以形成氢键，故B正确； C．H2O分子中O原子价层电子对数=2+=4且含有2个孤电子对，则水分子为V形结构，故C正确； D．H2O分子内含有H-O极性共价键，H2O分子空间构型为V形，分子结构不对称，正负电荷中心不重叠，则为极性分子，故D正确； 故选：A。 13．B 【详解】A．天然气的主要成分是甲烷，属于化石能源，故A正确； B．甲烷是由极性键构成的结构对称的非极性分子，难溶于水，故B错误； C．甲烷完全燃烧生成生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为，故C正确； D．用天然气煮盐的方法是利用蒸发结晶的方法获得盐，故D正确； 故选B。 14．D 【详解】A．第一电离能：，故A错误；     B．电子层数越多半径越大，半径：，故B错误； C．HF分子间能形成氢键，沸点：，故C错误；     D．吸引电子的能力F>Cl>H，所以酸性，故D正确； 选D。 15．(1) (2) (3) (4) 偏小 (5) 正极反应式为：，电路中每转移时，正极区生成的全部迁移到负极区，与负极区消耗的的物质的量相同 【详解】（1）由盖斯定律可知，反应Ⅱ×2—Ⅰ—Ⅲ×2得到肼与二氧化氮反应生成氮气和水的反应，则反应的△H=(—534.0kJ/mol)×2—(—67.7kJ/mol)—(—26.4kJ/mol)×2=—947.5kJ/mol，反应的化学方程式为，故答案为：； （2）a．由氮元素的电负性大于氯元素可知，NH2Cl中氯元素的化合价与次氯酸钠中氯元素的化合价相同，都为+1价，则反应中没有元素发生化合价变化，该反应是非氧化还原反应，所以次氯酸钠不可能是氧化剂，故错误； b．由题意可知，反应的决速步为反应ii，适当提高反应ⅰ温度，不能加快反应ii的反应速率，不能提高相同时间内水合肼的产量，故错误； c．采用3.0MPa压强可以增大氨气的溶解度，增大溶液中NH2Cl的浓度，反应ii的平衡向正反应方向移动，有利于提高NH2Cl的利用率，故正确； 故选c； （3） ①水合肼分子中肼分子和水分子可以形成分子间氢键，表示氢键的示意图为，故答案为：； ②氨分子和水合肼分子都是分子晶体，沸点小于离子晶体氯化钠，水合肼分子中肼分子和水分子形成的分子间氢键强于氨分子间形成的分子间氢键，沸点高于氨分子，所以蒸馏过程中首先溜出的物质为氨气，故选a； （4）①由题意可知，滴定消耗20.00mL0.500mol/L碘溶液，由方程式可知，样品中肼的质量分数为×100%=32%，故答案为：32%； ②肼具有还原性，若滴定过程中操作过于缓慢，肼易被空气中的氧气氧化，使得消耗标准碘液的体积偏小，导致测定结果偏小，故答案为：偏小； （5）由电子移动方向可知，通入肼的电极为燃料电池的负极，碱性条件下肼在负极失去电子发生氧化反应生成氮气和水，电极反应式为，通入氧气的电极为正极，水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为； ①由分析可知，通入肼的电极为燃料电池的负极，碱性条件下肼在负极失去电子发生氧化反应生成氮气和水，电极反应式为，故答案为：； ②由分析可知，通入氧气的电极为正极，水分子作用下氧气在正极得到电子发生还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为，电路中每转移时，正极区生成的全部迁移到负极区，与负极区消耗的的物质的量相同，所以电池工作一段时间后正极区KOH溶液pH基本保持不变，故答案为：正极反应式为：，电路中每转移时，正极区生成的全部迁移到负极区，与负极区消耗的的物质的量相同。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$