内容正文:
化学 选择性必修2 作业与测评(苏教)
单元综合训练
(建议用时:40分钟)
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)
1.下列说法中正确的是( )
A.乙烯中C===C键的键能是乙烷中C—C键的2倍
B.1个氮气分子中含有1个σ键和2个π键
C.N—O键的极性比C—O键的极性大
D.NH中4个N—H键的键能不相同
答案:B
解析:乙烯中1个C===C键中有1个σ键和1个π键,其中σ键的键能大于π键,乙烷中的C—C键是σ键,故乙烯中C===C键的键能大于乙烷中C—C键的键能但小于C—C键的键能的2倍,A错误;由于电负性:O>N>C,故N—O键的极性比C—O键的极性小,C错误;NH中4个N—H键的键能、键长都相等,D错误。
[名师点拨]
成键的两原子吸引电子对的能力(即非金属性)差别越大,电子对偏移的程度越大,键的极性越强。例如由处于短周期的四种元素形成的共价键,键的极性最强的是X—Y键,键的极性最弱的是W—Z键。
2.下列关于键参数的说法错误的是( )
A.双键的键能比单键的键能要大
B.一般来说,原子半径越小的原子形成的共价键键长越短
C.共价键的键长越短,原子轨道重叠的程度越大
D.可以利用X射线衍射实验测定共价键的键长等参数
答案:A
解析:题干未告知成键元素的种类,无法比较双键和单键键能的相对大小,但成键元素相同时,双键的键能比单键的键能要大,A错误。
3.已知共价键的键能与热化学方程式信息如表所示:
共价键
H—H
H—O
键能/(kJ·mol-1)
436
463
热化学方程式
2H2(g)+O2(g)===2H2O(g)
ΔH=-482 kJ·mol-1
则2O(g)===O2(g)的ΔH1为( )
A.428 kJ·mol-1 B.-428 kJ·mol-1
C.498 kJ·mol-1 D.-498 kJ·mol-1
答案:D
解析:根据题表所给热化学方程式得,2×436 kJ·mol-1+E(O===O)-2×2×463 kJ·mol-1=-482 kJ·mol-1,故E(O===O)=498 kJ·mol-1,则ΔH1=-498 kJ·mol-1。
4.二氯化二硫(S2Cl2)不是平面结构,常温下是一种黄红色液体,有刺激性恶臭气味,熔点为-80 ℃,沸点为135.6 ℃,下列有关二氯化二硫的叙述正确的是( )
A.二氯化二硫的电子式为SS
B.分子中既有极性键又有非极性键
C.二氯化二硫中含有σ键和π键
D.分子中S—Cl键的键能小于S—S键的键能
答案:B
解析:S2Cl2分子中S原子之间形成1对共用电子对,Cl原子与S原子之间形成1对共用电子对,S2Cl2的结构式为Cl—S—S—Cl,电子式为,故A错误;S2Cl2分子中Cl—S键属于极性键,S—S键属于非极性键,故B正确;二氯化二硫中都是单键,单键都是σ键,没有π键,故C错误;同周期主族元素从左往右原子半径逐渐减小,所以氯原子半径小于硫原子半径,半径越小,键长越短,键能越大,所以分子中S—Cl键的键能大于S—S键的键能,故D错误。
[名师点拨]
相邻原子或离子间的强烈的相互作用称为化学键,常见的化学键及其关系如下:
5.下列有关共价键和键参数的说法不正确的是( )
A.1个乙烯分子中含有5个σ键和1个π键
B.C—H键比Si—H键的键长更短,故CH4比SiH4更稳定
C.s原子轨道与p原子轨道可以形成sp σ键,不能形成sp π键
D.碳碳双键比碳碳单键的键能更大,故碳碳双键更稳定
答案:D
解析:碳碳双键比碳碳单键的键能大,但碳碳双键中含有1个σ键和1个π键,碳碳单键只含有1个σ键,碳碳双键中的π键易断裂,所以碳碳单键更稳定,故D错误。
6.0.2%~0.5%的过氧乙酸(化学式为CH3COOOH,结构式如图所示)溶液是一种高效消毒剂,下列说法错误的是( )
A.O能形成O—O、O===O,但不能形成O≡O,是由于共价键具有饱和性
B.CH4中C—H键的键能小于H2O中H—O键的键能
C.键长:C—C<C===C<C≡C
D.过氧乙酸分子中σ键和π键的数目之比为8∶1
答案:C
解析:键长:C—C>C===C>C≡C,C错误。
7.“天问一号”采用了我国自主研制的高性能碳化硅增强铝基复合材料。碳化硅也叫金刚砂,硬度大,具有耐热性、耐氧化性和耐腐蚀性等性能,结构如图,下列叙述不正确的是( )
A.碳化硅为共价晶体
B.碳化硅的熔点比金刚石低
C.1 mol碳化硅中含2 mol Si—C键
D.碳化硅中只含有极性共价键
答案:C
解析:碳化硅也叫金刚砂,硬度大,具有耐热性,碳化硅为共价晶体,A正确;碳化硅和金刚石都是共价晶体,Si原子半径大于C原子,C—Si键比C—C键长,键能小,故碳化硅的熔点比金刚石低,B正确;碳化硅中,1个C和4个Si形成4个C—Si键,故1 mol碳化硅中含4 mol Si—C键,C错误;由碳化硅的结构可知,碳化硅中只含有C—Si极性共价键,D正确。
[名师点拨]
共价晶体中由于各原子以共价键相结合,一般熔、沸点高、硬度大。结构相似的共价晶体,原子半径越小,键长越短,键能越大,晶体的熔、沸点越高。
8.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是( )
A.在含4 mol Si—O键的二氧化硅晶体中,氧原子的数目为4NA
B.金刚石晶体中,碳原子个数与C—C键个数之比为1∶2
C.30 g二氧化硅晶体中含有0.5NA个二氧化硅分子
D.晶体硅、晶体氖均是由相应原子直接构成的共价晶体
答案:B
解析:二氧化硅晶体中每个硅原子形成4个Si—O键,故含有4 mol Si—O键的二氧化硅晶体的物质的量为1 mol,含有2NA个氧原子,A错误;金刚石中每个碳原子均与另外4个碳原子形成共价键,且每两个碳原子形成一个C—C键,故1 mol碳原子构成的金刚石中共有2 mol C—C键,因此碳原子个数与C—C键个数之比为1∶2,B正确;二氧化硅晶体中不存在分子,C错误;氖晶体是由单原子分子靠分子间作用力结合在一起形成的,不属于共价晶体,D错误。
9.氮氧化铝(AlON)属于共价晶体,是一种超强透明材料。下列描述错误的是( )
A.AlON和石英的化学键类型相同
B.电解熔融AlON可得到Al
C.AlON的N元素化合价为-1价
D.AlON和石英晶体类型相同
答案:B
解析:AlON和石英均属于共价晶体,均只含有共价键,A、D正确;AlON属于共价晶体,只含有共价键,熔融时不导电,B错误;AlON中O为-2价,Al为+3价,所以N元素的化合价为-1价,C正确。
10.H2和I2在一定条件下能发生反应:H2(g)+I2(g)2HI(g) ΔH=-a kJ·mol-1。下列说法正确的是( )
已知:(a、b、c均大于零)
A.H2、I2和HI分子中的化学键都是非极性共价键
B.断开2 mol HI分子中的化学键所需能量约为(c+b+a) kJ
C.相同条件下,1 mol H2(g)和1 mol I2(g)的总能量小于2 mol HI(g)的总能量
D.向密闭容器中加入2 mol H2(g)和2 mol I2(g),充分反应后放出的热量为2a kJ
答案:B
解析:HI分子中的共价键是由不同种非金属元素形成的,属于极性共价键,A错误;反应热等于断键吸收的能量与成键放出的能量的差值,则-a=b+c-2E(H—I),解得E(H—I)=,所以断开2 mol HI分子中的化学键所需能量约为(c+b+a) kJ,B正确;该反应是放热反应,则相同条件下,1 mol H2(g)和1 mol I2(g)的总能量大于2 mol HI(g)的总能量,C错误;该反应是可逆反应,则向密闭容器中加入2 mol H2(g)和2 mol I2(g),充分反应后放出的热量小于2a kJ,D错误。
11.Al2O3在一定条件下可转化为硬度、熔点都很高的氮化铝晶体,氮化铝的晶胞如图所示。下列说法正确的是( )
A.氮化铝属于离子晶体
B.氮化铝可用于制造切割金属的刀具
C.1个氮化铝晶胞中含有9个Al原子
D.氮化铝晶体中Al的配位数为2
答案:B
解析:根据氮化铝晶体的硬度、熔点很高,可知它属于共价晶体,能用于制造切割金属的刀具,故A错误,B正确;根据氮化铝的晶胞结构可知,一个氮化铝晶胞中含有的Al原子数目为4×+4×+1=2,故C错误;观察晶胞结构,可得氮化铝晶体中Al的配位数为4,故D错误。
二、非选择题
12.a、b、c、d为四种由短周期元素组成的中性粒子,它们都有14个电子,且都是共价型粒子。回答下列问题:
(1)a是单核粒子,a单质可用作半导体材料,a原子核外电子排布式为________________。
(2)b是双原子化合物,常温下为无色无味气体。b的化学式为________。人一旦吸入b气体后,就易引起中毒,是因为________________________________________________。
(3)c是双原子单质,写出其电子式:________。c分子中所含共价键的类型为________(填“极性键”或“非极性键”)。c单质常温下性质稳定,不易发生反应,原因是__________________
____________________________________。
(4)d是四核化合物,其结构式为__________________;d分子内所含共价键中有____个σ键和______个π键。
答案:(1)1s22s22p63s23p2
(2)CO CO一旦被吸入肺里后,会与血液中的血红蛋白结合,使血红蛋白丧失输送氧气的能力
(3)N⋮⋮N 非极性键 N2分子中的共价三键的键能很大,共价键很牢固
(4)H—C≡C—H 3 2
解析:(1)由题意知,a是单原子粒子,含14个电子,且a单质可用作半导体材料,则a是Si。
(2)b是双原子化合物,且含14个电子,根据其性质:无色无味气体且有毒,推断b为CO。
(3)c是双原子单质,则每个原子有7个电子,故c为N2。
(4)d是四核化合物,即4个原子共有14个电子,只能是烃,故d为C2H2。
13.立方氮化硼晶体的结构与金刚石相似,其晶胞如图所示。
(1)在一个晶胞中,含有硼原子____个,氮原子____个。
(2)已知氮化硼晶胞参数为γ cm,则在此晶胞中,任意两个原子之间的最短距离是________ cm,D、E原子之间的距离是________ cm。
(3)以晶胞边长为单位长度建立的坐标系可以表示晶胞中各原子的位置,称作原子分数坐标。已知三个原子分数坐标参数:A为(0,0,0)、B为(0,1,1)、C为(1,1,0),则E为________。
(4)氮化硼晶胞的俯视投影图是________。
(5)设NA为阿伏加德罗常数的值,则氮化硼晶体的密度为________ g/cm3。(用代数式表示)
答案:(1)4 4 (2)γ γ
(3) (4)b (5)
解析:(1)硼原子位于晶胞体内,氮原子位于顶点和面心,在一个晶胞中,含有硼原子4个,氮原子个数为8×+6×=4。
(2)已知氮化硼晶胞参数为γ cm,则在此晶胞中,任意两个原子之间的最短距离为紧邻的N与B之间的距离,即最短距离为晶胞体对角线长的,即γ cm,D、E原子之间的距离为晶胞边长的,即γ cm。
(5)1个氮化硼晶胞内含有的氮原子和硼原子均为4个,则晶胞的质量为 g,氮化硼晶胞的边长为γ cm,则晶胞体积为γ3 cm3,晶体的密度为= g/cm3。
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