第2章 化学键 化学反应规律 阶段重点突破练(3)-【步步高】2023-2024学年高一化学必修第二册学习笔记（鲁科版2019，鲁琼）

阶段重点突破练(三) 一、化学键与物质构成　物质表征方法 1．下列电子式或结构式错误的是(　　) A．OH－的电子式： B．NH4Br的电子式： C．CCl4的电子式： D．CO2的空间结构示意图： 答案　C 解析　CCl4的电子式为，C项不正确。 2．下列说法正确的是(　　) A．构成物质的分子中一定含有化学键 B．O2转化为O3时，既有共价键的断裂，又有共价键的形成 C．CO2和PCl3分子中不是每个原子的最外层都具有8电子稳定结构 D．在Na2O、NaHSO4晶体中，阳离子与阴离子个数比不相同 答案　BD 解析　构成物质的分子中不一定含有化学键，例如稀有气体分子，A错误；CO2中C和O的化合价分别是＋4价和－2价，PCl3中P和Cl的化合价分别是＋3价和－1价，因此根据原子的最外层电子数可判断分子中每个原子的最外层都具有8电子稳定结构，C错误；在Na2O、NaHSO4晶体中，阳离子与阴离子个数比分别为2∶1、1∶1，D正确。 3．(2023·滕州高一期中)下列化学用语中书写正确的是(　　) A．氮气的电子式：N⋮⋮N B．Mg2＋的结构示意图： C．溴化钠的电子式： D．中子数为8的氧原子：O 答案　D 解析　氮气的电子式：N⋮⋮N，故A错误；Mg2＋的结构示意图：，故B错误；溴化钠是离子化合物，其电子式：，故C错误；中子数为8的氧原子，其质量数为16，其原子符号：O，故D正确。 4．下列各组物质中化合物类型相同且每种物质都既含有离子键又含有共价键的是(　　) A．NaOH、H2O、NH4Cl B．KOH、Na2O2、(NH4)2S C．MgO、CaBr2、NaCl D．Na2SO4、HCl、MgCl2 答案　B 解析　H2O、HCl中只含有共价键，故A、D项错误；MgO、CaBr2、NaCl中只含有离子键，故C项错误；KOH、Na2O2、(NH4)2S中既含有离子键又含有共价键且均属于离子化合物，故B项正确。 二、吸热反应和放热反应的判断 5．(2023·太原高一期中)下列变化属于放热反应的是(　　) A．液氯变成氯气 B．稀释浓硫酸 C．H2在Cl2中燃烧 D．氢氧化钡晶体与氯化铵晶体混合搅拌 答案　C 解析　液氯变成氯气是吸热过程，不是化学变化，A错误；稀释浓硫酸放热，不是化学变化，B错误；H2在Cl2中燃烧属于化学变化，是放热反应，C正确；氢氧化钡晶体与氯化铵晶体反应是吸热反应，D错误。 6．(2023·广州七中高一期中)下列反应过程中体系的能量变化如图所示的是(　　) A．酒精燃烧 B．食醋与烧碱混合 C．焦炭和CO2反应 D．双氧水中加少量二氧化锰 答案　C 解析　酒精燃烧为放热反应，A错误；食醋与烧碱混合是酸碱中和反应，为放热反应，B错误；焦炭和CO2反应是化合反应，为吸热反应，C正确；双氧水中加少量二氧化锰发生分解，是放热反应，D错误。 三、化学键　吸热或放热数值的计算 7．已知某化学反应A2(g)＋2B2(g)===2AB2(g)(A2、B2、AB2的结构式分别为A==A、B—B、B—A—B)，反应过程中的能量变化如图所示，下列有关叙述正确的是(　　) A．该反应的进行一定需要加热或点燃 B．该反应若生成2 mol AB2(g)，则放出的热量为(E1－E2) kJ C．该反应断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量 D．生成4 mol B—A键放出E2 kJ能量 答案　CD 解析　根据图示可知，该反应断开化学键吸收的总能量大于形成化学键释放的总能量，为吸热反应，若生成2 mol AB2(g)，则吸收热量为(E1－E2) kJ，C项正确，B项错误；该反应的进行不一定需要加热或点燃，A项错误；生成4 mol B—A键放出E2 kJ能量，D项正确。 8．(2023·滕州高一期中)科学家已获得了气态N4分子，其结构为正四面体形(如图所示)。已知断裂1 mol N—N键吸收193 kJ能量，断裂1 mol N≡N键吸收946 kJ能量，下列说法正确的是(　　) A．N4属于一种新型的化合物 B．N4(g)===4N(g)的过程中释放1 002 kJ能量 C．1 mol N4转化为N2时要吸收734 kJ能量 D．N4和N2互为同素异形体，N4转化为N2属于化学变化 答案　D 解析　N4属于一种新型的单质，A项错误；N4(g)===4N(g)的过程中吸收的能量为6×193 kJ＝1 158 kJ，B项错误；1 mol N4转化为N2时的能量变化为6×193 kJ－2×946 kJ＝－734 kJ，即放出734 kJ能量，C项错误。 四、原电池的工作原理和应用 9．(2023·武汉外国语高一期中)锰酸锂离子电池在混合动力车等大型蓄电池应用领域占据主导地位。电池反应式为Li1－xMnO4＋xLiLiMnO4，下列有关说法不正确的是(　　) A．放电时电池的正极反应式为Li1－xMnO4＋xLi＋＋xe－===LiMnO4 B．放电过程中，内电路电流方向是从负极到正极 C．该电池也能在KOH溶液的环境中正常工作 D．放电时Li＋向电池正极方向定向迁移 答案　C 解析　根据总反应式可知Li失去电子，电池负极反应式为xLi－xe－===xLi＋，由总反应式减去负极反应式可得放电时的正极反应式为Li1－xMnO4＋xLi＋＋xe－===LiMnO4，故A正确；放电过程中，外电路电流方向是从正极到负极，内电路电流方向是从负极到正极，故B正确；Li能与KOH溶液中的H2O反应，导致电池无法正常工作，故C错误；放电时Li＋向电池正极方向定向迁移，故D正确。 10．(2023·广东茂名一中高一期中)电化学气敏传感器可用于监测环境中NH3的含量，其工作原理示意图如图。下列说法正确的是(　　) A．O2在电极b上发生氧化反应 B．溶液中OH－向电极b移动 C．反应消耗的NH3与O2的物质的量之比为4∶3 D．正极的电极反应式为2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O 答案　C 解析　该装置工作原理是原电池原理，a电极为原电池的负极，b电极为原电池的正极，电解质溶液为碱性。氧气在b极上得电子发生还原反应，A错误；因为a极为负极，则溶液中的阴离子向a极移动，故B错误；反应中N元素化合价升高3价，O元素化合价降低2价，根据得失电子守恒，消耗NH3与O2的物质的量之比为4∶3，故C正确；电极反应式2NH3－6e－＋6OH－===N2＋6H2O为负极反应，故D错误。 11．M、N、P、E、F五种金属，已知：①M＋N2＋===N＋M2＋；②M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中，M表面有大量气泡逸出；③N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中，其中一极的电极反应为E2＋＋2e－===E；④P、F组成原电池时，F发生氧化反应。则这五种金属的还原性顺序是(　　) A．F>P>M>N>E B．E>N>M>P>F C．P>F>N>M>E D．E>P>F>M>N 答案　A 解析　①M＋N2＋===N＋M2＋，可说明活动性：M>N；②M、P用导线连接放入硫酸氢钠溶液中，M表面有大量气泡，说明P为负极，M为正极，则活动性：P>M；③N、E用导线连接放入E的硫酸盐溶液中，电极反应为E2＋＋2e－===E，说明E为正极，活动性：N>E；④P、F组成原电池时，F发生氧化反应，说明F为负极，活动性：F>P，则五种金属的活动性(或还原性)顺序为F>P>M>N>E。 12．利用反应6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O设计的电池装置如图所示，该装置既能有效消除氮氧化物的排放减轻环境污染，又能充分利用化学能。下列说法正确的是(　　) A．电池工作时，OH－从左向右移动 B．电极A上发生氧化反应，电极A为负极 C．当有0.1 mol NO2被处理时，外电路中通过0.4 mol电子 D．电极B的电极反应式为2NO2＋8e－＋8H＋===N2＋4H2O 答案　BC 解析　由反应6NO2＋8NH3===7N2＋12H2O可知，反应中NO2为氧化剂，NH3为还原剂，则A为负极，B为正极。电池工作时，OH－从右(正极)向左(负极)移动，故A错误；A为负极，发生氧化反应，故B正确；当有0.1 mol NO2被处理时，N元素化合价由＋4价降为0价，则外电路中通过0.4 mol电子，故C正确；电极B为正极，发生还原反应，且在碱性环境中，所以电极反应式为2NO2＋8e－＋4H2O===N2＋8OH－，故D错误。 五、大题综合练 13．下列物质：①N2　②CO2　③NH3　④Na2O　⑤Na2O2　⑥NaOH　⑦CaBr2　⑧H2O2 ⑨NH4Cl　⑩HBr。 回答下列问题： (1)只含极性键的是________________ (填序号，下同)。 (2)含有极性键和非极性键的是______________________________________________。 (3)含有极性键的离子化合物是______________________________________________。 (4)写出下列物质的电子式： H2O__________、KCl__________、CH4________。 (5)用电子式表示NaCl和HCl的形成过程： NaCl________________________________________________________________________； HCl________________________________________________________________________。 答案　(1)②③⑩　(2)⑧　(3)⑥⑨ (4)　 　 (5) 解析　①N2是只含有非极性键的单质；②CO2是只含有极性键的共价化合物；③NH3是只含有极性键的共价化合物；④Na2O是只含有离子键的离子化合物；⑤Na2O2是含有离子键、非极性共价键的离子化合物；⑥NaOH是含有离子键、极性共价键的离子化合物；⑦CaBr2是只含有离子键的离子化合物；⑧H2O2是含有极性和非极性键的共价化合物；⑨NH4Cl是含有离子键、极性共价键的离子化合物；⑩HBr是只含有极性键的共价化合物。 (4)水中存在两个氧氢键，氧原子最外层达到8电子稳定结构，水的电子式为；KCl是离子化合物，由钾离子和氯离子构成，电子式为；碳原子的最外层有4个电子，氢原子最外层有1个电子，1个碳原子形成4对共用电子，1个氢原子形成1对共用电子，所以电子式为。(5)氯化钠为离子化合物，钠离子与氯离子通过离子键结合而成，NaCl的形成过程为；HCl属于共价化合物，氢原子最外层电子与Cl最外层电子形成1对共用电子，其形成过程为。 14．(2023·合肥高一期中)Ⅰ.化学反应中伴随着能量变化，探究各种能量变化是一永恒的主题。 (1)下列变化属于放热反应的是____________(填字母，下同)。 a．生石灰溶于水 b．氢氧化钠固体溶于水 c．氢气与氯气化合 d．过氧化钠溶于水 (2)下列图像分别表示有关反应的反应过程与能量变化的关系。 据此判断下列说法中正确的是____________。 a．等质量的石墨和金刚石完全燃烧释放的热量相同 b．白磷和红磷互为同素异形体，相同条件下白磷比红磷稳定 c．1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量 Ⅱ.(3)为了验证Fe3＋与Cu2＋氧化性强弱，下列装置能达到实验目的的是________(填序号)。 (4)一种以肼(N2H4)为液体燃料的电池装置如图所示。该电池用空气中的氧气作氧化剂，KOH作电解质。负极反应式为_______________________，正极反应式为______________________。 答案　(1)acd　(2)c　(3)②　(4)N2H4－4e－＋4OH－===N2＋4H2O　O2＋4e－＋2H2O===4OH－ 解析　(1)生石灰溶于水，反应生成氢氧化钙，是放热反应，故a符合题意；氢氧化钠固体溶于水是放热过程，故b不符合题意；氢气与氯气反应生成氯化氢，是放热反应，故c符合题意；过氧化钠溶于水反应生成氢氧化钠和氧气，是放热反应，故d符合题意。(2)等质量的石墨和金刚石完全燃烧，金刚石燃烧释放的热量大于石墨燃烧释放的热量，故a错误；白磷和红磷互为同素异形体，根据能量越低越稳定，则相同条件下红磷比白磷稳定，故b错误；1 mol N2(g)和1 mol O2(g)的总键能大于2 mol NO(g)的总键能，因此1 mol N2(g)和1 mol O2(g)具有的总能量小于2 mol NO(g)具有的总能量，故c正确。 15．(2023·合肥高一检测)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源。2021年3月29日，某品牌汽车氢能战略全球发布会推出氢能技术，并计划于2021年推出全球首款C级氢燃料电池SUV。关于氢能，根据要求回答问题： Ⅰ.制备氢气 制备氢气常采用以下方法： ①电解水法：2H2O2H2↑＋O2↑； ②水煤气法：C＋H2O(g)CO＋H2，CO＋H2OCO2＋H2； ③太阳能光催化分解水法：2H2O2H2↑＋O2↑。 (1)三种方法中最节能的是________(填序号)。 (2)已知拆开1 mol H—H键、1 mol O==O键和1 mol H—O键分别需要的能量依次为436 kJ、498 kJ和463 kJ，则理论上每3.6 g H2O(g)完全分解，需______(填“放出”或“吸收”)能量______kJ。下列能正确表示该过程的能量变化示意图的是________(填字母)。 Ⅱ.氢氧燃料电池 (3)氢氧燃料电池具有清洁高效等优点，其简易装置如图所示。 该电池正极反应式为______________________；反应过程中将________能转化为________能。 答案　(1)③　(2)吸收　48.2　C　(3)O2＋4e－＋4H＋===2H2O　化学　电 解析　Ⅰ.(1)①电解水法：2H2O2H2↑＋O2↑，需消耗大量电能；②水煤气法：C＋H2O(g)CO＋H2，CO＋H2OCO2＋H2，需要消耗煤、电等能量；③太阳能光催化分解水法：2H2O2H2↑＋O2↑，直接利用太阳能，三种方法中最节能的是③。 (2)2 mol H2O(g)分解为2 mol H2(g)和1 mol O2(g)时吸收的热量为4×463 kJ－2×436 kJ－498 kJ＝482 kJ，则理论上每3.6 g H2O(g)完全分解，需吸收的能量为×482 kJ＝48.2 kJ。化学反应的本质是旧化学键的断裂和新化学键的形成，吸热反应的本质是断裂反应物中的化学键吸收的总能量大于形成产物中的化学键放出的总能量，能正确表示该过程的能量变化示意图的是C。 Ⅱ.(3)原电池装置中，得电子发生还原反应的是正极，该电池正极反应式为O2＋4e－＋4H＋===2H2O；反应过程中将化学能转化为电能。 学科网（北京）股份有限公司 $$