分组练(7)物质结构与性质-【衡水金卷·先享题】2026年新高考化学专项分组练(湖南专版)

化学 =0.92 mol,y=0.88 mol,K= (CH,=CHCI) p(HCI)·p(CH=CHD (.8X102kPa) 2.04 -=7.5kPa-l。 x102ka)×-0×102kP (0.12、 8.(14分) (1)-49.4kJ·mol-1(2分)低温(1分) (2)①小于(2分)反应1是气体体积减小的反应， 反应2是气体体积不变化的反应，温度不变，增大压 强，反应1的平衡正向移动，CHOH的含量增大，即 压强越大，CHOH的含量越大，在相同温度下，压强 为5MPa时甲醇的含量高，所以x<5(2分) ②号(2分)壳2分) (3)①负极(1分) ②90%(2分) 【解析】(1)根据盖斯定律：②十③×2计算反应1的 焓变△H=十41.2kJ·mol厂1十（一45.3k灯·mol)×2 =-49.4k·mol1,反应1的△H<0、△S<0,则该 反应在低温下可自发进行。 (2)①反应1是气体体积减小的反应，反应2是气体 体积不变的反应，温度不变，增大压强，反应1的平衡 正向移动，CHOH的含量增大，即压强越大， CHOH的含量越大，所以图中曲线Y:对应压强小 于5MPa,即x<5。 ②设起始时n(COz)=1mol,n(H2)=3mol,图中Q 点时气体总压强为5MPa,CO2的转化率为50%， 反应三段式为 CO2(g)+3H(g)、CHOH(g)十HO(g) 起始量(mol):1 0 0 变化量(mol):0.5 1.5 0.5 0.5 平衡量(mol):0.51.5 0.5 0.5 则平衡时p(CO2)=p(CHOH)=p(HO)= mlx5 MPa-MPa,(H:)=3(CO:)- 3 mol 2.5MPa,则反应1的平衡常数Kp p(CHOH)·p(H2O) MPaX5MPa 6 6 p(CO2)·p3(H2) 6 MPa×(2.5MPa)3 若(M) (3)①该装置以电化学方法进行反应1，制备甲醇，故 惰性电极2为阴极，电极b为电源负极。 ②若反应2（副反应）也同时发生，出口Ⅱ为CO、 CHOH、CO2的混合气，且n(CO):n(CHOH)=1: 3,设生成的n(CO)=1mol,n(甲醇)=3mol,则CO2 ~CO~2e,CO2~CHOH~6e,所以转移电子总 ·41 参考答案及解析 量为20l,惰性电极2的电流效率为广8副× 100%=90%. 分组练(7)物质结构与性质 1.(15分) (1)1s22s(2分) 团面2分 ls 2s (2)平面三角形(2分)sp(2分) (3)Mg2+和Na+的电子排布相同，核电荷数：Mg2+> Na+,离子半径：Mg+<Na;相比于Na+,Mg2+与 L计的离子半径更接近，更易被冠醚吸附，故离子选 择性，。号更低(2分，其他合理答案也给分) (4)LiC.(1分) 120 (5)4(2分)N(aX10)(2分） 【解析】(1)基态锂原子的电子排布式为1s22s;L 能量最低的激发态离子的电子排布图为片分。 (2)CO中碳原子的价层电子对数为3十 4十2一3X2=3,空间结构为平面三角形，碳原子采取 2 sp杂化。 (3)Mg2+和Na+的电子排布相同，核电荷数：Mg2+> Na,离子半径：Mg+<Na+;相比于Na+,Mg2+与 L的离子半径更接近，更易被冠醚吸附，故离子选 择性号更低。 (4)Li位于8个顶点，有8个碳原子位于侧面上，2个 位于体内，故一个晶胞合有的L山i为4×立+4X合 1,碳原子个数为号×8十2=6，则品体的化学式 为LiC6。 (5)由图可知，距离L计最近且等距的O的数目为 4:根据均摊法，品胞中0个数为日×8十之×6- 16×4+7×8 4,Li个数为8，晶体的密度为（ax10y广g/cm= 120 NA(aX1010)8/cm2。 2.(15分) (1)c>a>b(2分)3(2分) (2)>(1分)AD(1分) (3)品体硼为共价品体，铝为金属品体(2分) 3(2分) 01分)2e分)×× 10°(2分) 参考答案及解析 【解析】(1)电子层数越多半径越大，质子数相同、电 子层数也相同时，电子数越多半径越大，由硅原子核 形成的三种微粒半径由大到小的顺序为c>a>b:同 周期元素从左到右第一电离能有增大趋势，第三周期 元素中，Mg的3s能级全充满、P的3p能级半充满， 结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，第一电 离能介于A1和P之间的元素有Mg、Si、S,共3种。 (2)C的电负性大于Si,共价键的极性：Si一N> C-N。N(SiH)3中Si-N一Si的键角为120°，说明 N原子采用sp杂化。A1(OCH)3中A1原子形成3 个。键，无孤电子对，A1原子采用sp杂化，A项正 确；NHBH中B原子形成4个σ键，无孤电子对，B 原子采用sp3杂化，B项错误；N(CH3)3中N原子形 成3个。键，C-N一C的键角为111°，说明有1个孤 电子对，N原子采用sp3杂化，C项错误；NHNO 中N原子价电子对数为3，N原子采用sD杂化，D 项正确。 (3)晶体硼是共价晶体，铝是金属晶体，所以晶体硼熔 点高于铝。晶体硼的结构为 若其中有 两个原子为B,其余为B,可以理解为2个"B被B 代替，则该结构单元可能1、2号B原子为B,1、3号 B原子为B,1、4号B原子为B,共3种结构。 (4)根据图示，每个Na周围距离其最近的Na有4 个：A点的分数坐标为（二，二，二），则B点的分数坐 444 标为（三，二，三）：根据均摊原则，每个晶胞含有八a 444 的个数为8×8 1 +6×2十4=8，设晶胞的边长为 acm,则a= 3厂4M cm,A、C两原子间的距离为 34M 4M 3厂4M 4 4 3N)= 4 4M ×10l°pmo 3.(14分) (1)7(1分) (2)sp(1分)2p(1分) (3)02分) N ②S(1分) ③BD(2分) ·42 化学 (4)①4(2分) ②16(i+)X10×100%(2分) 3√3a2c @(号号日2分) 【解析】(1)Fe为26号元素，电子排布式为 1s22s2p3s23p3d4s2,最外层电子数为2，与Fe最 外层电子数相同且同周期的过渡元素有Sc、Ti、V、 Mn、Co、Ni、Zn,共7种。 (2)KH2PO2中P原子为sp3杂化；P的sp3杂化轨道 与O的2p轨道形成。键。 (3)①[中N的sp杂化轨道形成的化学键 C(代表孤电子对)参与形成六元环大元键的 是未成对电子，该孤电子对填充空轨道的能力较强， 所以后者更易形成配位键。 ②S、N原子均有孤电子对，N电负性大，不易给出电 子形成配位键。 ③[Cu(NH:)2]CI中Cu外围电子排布式为3d,没 有未成对电子，A项不符合；[Cu(NH):]SO:中 Cu+外围电子排布式为3d°，有未成对电子，B项符 合；[Zn(NH3):]SO,中Zn+外围电子排布式为3d,没 有未成对电子，C项不符合；[Cr(H2O)CCl2中Cr+ 外围电子排布式为3，有未成对电子，D项符合。 (4)①以B外Zn为例，离该处Zn最近且等距的S有 4个，则Zn的配位数为4。 ②根据均摊法，品胞中含有1十2×号十2×日=2个 原子，1十4×名十4×是=2个S原子，则原子体 积为2X亭(+）em=号x(ri+片)X10”m, 晶胞底面为平行四边形，晶胞体积为anm× 3 2anm×cnm三号acnm,则室间利用率为场 3π(+月)X101nm 8 e am! X100%=16(+)X101 3√3a2c ×100%。 ③六方ZnS是S按六方密堆积排列，Zn相间占据S 所形成的正四面体空隙，配位数是4：4，Zn、S各有两 套等同点，属于六方简单晶格，有2个$2,2个 2五，各离子的分数坐标分别为$：0,00)，（号 号，宁：20,0，骨.号，分，名)，帮品胞的结 构可知A为s,B的坐标为号，分，名 化学 4.(14分) (1)F(1分)CH(1分)LiH为离子品体，CH、 NH都是分子晶体，但NH分子间存在氢键，使得 分子间作用力更强(2分) 0 (2)三角锥形(2分) (2分) CH3(2分) 3d 4s (3》四口1分) 1(1分) 290×1030 ab·Va (2分) 【解析】(1 涉及的非金属原子有 N C、N、O、F、S,同周期的主族元素的第一电离能从左 往右呈现增大的趋势，但在第ⅡA族和第VA族出现 反常，同主族元素从上往下第一电离能减小，可知第 一电离能最大的是F;C、N、Li元素形成的简单氢化 物分别为CH、NH、LiH,LiH为离子晶体，CH、 NH都是分子晶体，但NH分子间存在氢键，使得 分子间作用力更强，因此熔点最低的是CH4。 (2)二甲亚砜的甲基中的C原子与S原子共用一对电 子，因此二甲亚砜的中心原子S的价层电子对数为3 +号×(6一2-2×1)=4，有1个孤电子对，因此二甲 亚砜为三角锥形；二甲亚砜具有亲水的基团为S 是由于O的电负性很强可以与水形成分子间氢键； 亲油的基团为一CH3。 (3)基态C0原子的核外电子有27个，价电子轨道表 3d 4s 示式为FD过：曲图中品胞结构可知，0 有8×+4=6个，山i有4×+2=3个，以及1个 o1个N,1个Mn:品体密度为p=晋- 6×16+3×7+59+59+55 NA×bX100×bX1010Xa×106 290×1030 aG·Ng/cm2。 分组练(8) 有机化学基础 1.(15分) COOCH. (1〔 0H(2分) NH2 (2)取代反应(2分) (3)与生成的HBr反应，促进反应正向进行(2分) ·43 参考答案及解析 (4)1,2二溴乙烷(1分) (5)酯基、酰胺基(2分) COOCH COONa (6) CI +2NaOH A. HN-CCH3 0 CH COONa+CH3OH(2分) HO (7)12(2分) NH2(或 HO OH O -NH2)(2分) OH 【解析】(1)据A的分子组成和C的结构简式可知A COOH COOCH 为 OH,则B为 -OH NH2 NH2 (2)C→D的反应为羟基对位的苯环上的氢原子被C] 取代，属于取代反应。 (3)E与F生成G的同时还生成了HBr,NaCO可 与HBr反应，促进E→G反应的正向进行。 (4)据G的结构简式可知F的结构简式为 BrCH2 CH2 Br,其名称为1,2-二溴乙烷。 (5)G的含氧官能团有醚键、酯基和酰胺基。 (6)H中的酯基和酰胺基均可与NaOH反应，H与 COOCH NaOH溶液反应的化学方程式为 CI HN-CCH 0 COONa 2NaOH- +CH COONa+CHOH. NH2 (7)A的同分异构体遇FeCl溶液显紫色，说明同分 异构体分子中含有酚羟基，含有两种官能团，红外光 谱中存在C一0吸收峰说明同分异构体分子中含有 酰胺基，则同分异构体的结构可以视作邻苯二酚、间 苯二酚、对苯二酚分子中苯环上的氢原子被 一NHOCH或一CONH2取代所得结构，共有(2+3+ 1)×2=12种，其中核磁共振氢谱显示为四组峰且峰 面积比为2：2：2：1的结构简式为7.(14分)氯乙烯(CH2一CHC1)是制备聚氯乙烯 (PVC)单体的核心原料，利用1,2-二氯乙烷 (CH2CI一CH2CI)与乙炔制备氯乙烯的过程涉及 如下两个反应。 I.CH2 CI-CH,CI(g)CH2 =CHCI(g)+ HC1(g)△H1=+69.69kJ·mol-1△.S1= +142.5J·mol1·K-1; II.CH=CH(g)+HCI(g)==CH2 =CHCI(g) △H2=-98.82kJ·mol1△S2= -123.86J·mol-1·K-1. 回答下列问题： (1)反应CH=CH(g)+CH2C1一CH2CI(g) 2CH2-CHCI(g)的△H= kJ·mol-1。 (2)从反应自发性的角度分析，利用1,2-二氯乙烷 (CH2C一CH2CI)与乙炔制备氯乙烯时的温度既 不能过高也不能过低的原因为 (3)反应I和Ⅱ的gK随一变化曲线如图甲所 示，则表示反应Ⅱ的变化的曲线为 (填 “L”或“L2”)。 4.2 4.0 3.8 03.61 3.4 3.2 3.0 1.01.21.41.61.82.02.2 方×10/K1 图甲 (4)在CuC1催化下，反应Ⅱ的历程如图乙所示，决 速步骤的化学方程式为 ;HC与-2 反应时，1号碳原子吸附 Cu CI HCI中的H原子，从结构的角度解释其原因为 能量kcal·mol- H、 2H TS2 24.617 TSL HCI 14.757 15.064 C2H2 8.75811406H12月 H H CuCl C1一H Cu 0.0 -1.04 C -9.309 'Cu、C CuC -26.859 反应过程 图乙 (5)T℃、初始总压强为100kPa时，将1mol CH2C1一CHCl(g)和1 mol CH=CH(g)充入VL 恒容密闭容器中，发生反应I和Ⅱ，25min时体系 达到平衡状态。此时容器中生成1.8mol CH2=CHCl(g),容器内的总压强为102kPa。 ①下列事实能判断体系达到平衡状态的是 (填选项字母)。 a.相同时间内HCl(g)生成的物质的量等于 化学第70页 HCI(g)消耗的物质的量 b.v(CH,CI-CH,CI)=2v(CH,-CHCI) c.容器中气体的平均摩尔质量不变 d.容器中混合气体的密度不变 ②0~25min内，v(CH2=CHC1) mol·L1·min1(用含V的代数式表示)。 ③T℃时，反应Ⅱ的压强平衡常数K。= kPaI(已知：K。为用分压表示的平衡常 数，分压=总压×物质的量分数)。 8.(14分)CHOH可作大型船舶的绿色燃料，可由 CO或CO2制备。工业上用CO2制备CHOH的 原理如下： 反应1：CO2(g)+3H(g)=CHOH(g)+HO(g) △H1; 反应2：CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H2=+41.2kJ·mol1。 I)已知：2C0(g)+H,(g)一2CH,0H(g) △H3=-45.3kJ·mol1,该反应1的△H1 。反应1在 (填“高温”“低温”或“任何温度”)下有利于正反应 自发进行。 (2)当原料组成为n(CO2):n(H2)=1:3时，上述反 应体系在一定条件下建立平衡后，含碳产物中 CHOH的物质的量分数(Y)及CO2的转化率与 反应温度的关系曲线如图1所示。 100 890f 5 MPa x MPa 50Q Y2 40 5 MPa. 8 C02转化率 Y50180200250300 350400 图1 温度/℃ ①分析压强对CO2加氢合成CHOH的影响，可 知图中x (填“大于”或“小于”)5， 理由是 0 ②Q点时，只发生反应1，此时(CHOH)= MPa,反应1的平衡常数K。= (MPa)-2(K。以分压表示，分压=总压X 物质的量分数)。 (3)最近，中科 o电源 院研究出首例 进口I b 进口Ⅱ 在室温条件超 ←-C02 快传输的氢负 :氢负离子 电 离子导体 电极 IaH,,将带来 出口I 出口 系列技术变革。某小组据此设计了如图所示装 置，以电化学方法进行反应1。 ①电极b为电源的 (填“正 极”或“负极”)。 ②若反应2（副反应）也同时发生，出口Ⅱ为CO、 CHOH、CO2的混合气，且n(CO):n(CH3OH)= 1:3,则惰性电极2的电流效率7= （7生产目标产物消耗的电量×100%)。 消耗的总电量 (共74页) 分组练(7) 物质结构与性质 (限时40分钟) 可能用到的相对原子质量：Li7O16Na23 2.(15分)硅材料和铝材料在生产生活中应用广泛。 Al 27 Mn 55 Ni 59 Co 59 Au 197 回答下列问题： 1.(15分)锂在储能方面有重要作用，盐湖卤水是我 (1)一种磷酸硅铝分子筛常用于催化甲醇制烯烃 国锂的主要来源。盐湖卤水中L的含量低， 的反应。由硅原子核形成的三种微粒： Na+、Mg2+的含量较高，提锂难度大。 a.([Ne]3s23p2)、b.([Ne]3s23p)、 (1)基态锂原子的电子排布式为 c.([Ne]3s23p4s),半径由大到小的顺序为 ,L+能量最低的激发态离子的电子排布图为 (填小写字母)；第三周期元素中， 第一电离能介于A1和P之间的元素有种。 (2)碳酸盐沉淀法是最早应用于盐湖卤水提锂的 (2)N(SiH3)3是一种高介电常数材料。已知： 方法，CO的空间结构为 ,其 N(SiH3)3中Si一N一Si的键角为120°，N(CH3) 中碳原子的杂化类型为 中C一N一C的键角为111°。共价键的极性： (3)冠醚萃取法可选择性提取低浓度的I+。某种冠 Si-N C一N(填“>”“=”或 醚的结构如图所示。当冠醚空腔大小与金属离子接 “<”)。下列划线原子与N(SiHa)3中N原子杂 近时，金属离子易被吸附进入空腔中，实现萃取，该冠 化类型相同的是 (填选项字母)。 醚在某溶剂中的离子选择性如下表所示。 A.Al(OCH3)3 B.NH3 BH3 C.N(CH) D.NH NO (3)铝硼中间合金在铝生产中应用广 泛。金属铝熔点为660.3℃，晶体硼 熔点为2300℃，晶体硼熔点高于铝的 n(Li) n(Li) n(Na) n(Mg2) 原因是 。晶体 离子选择性 164:1 3:1 硼的结构单元是正二十面体，每个单元中有12个 从原子结构角度解释冠醚的离子选择性”Li 硼原子，结构如图所示。若其中有两个原子为B, n(Na) 其余为1B,则该结构单元有 种。 、n(Li计) n(Mg)的原因： (4)已知合金Na2AlAu的立方晶胞结构如图1所 示，Na原子以金刚石方式堆积，八面体空隙和半 数的四面体空隙中填入Au3A1四面体；图2为沿 x轴投影晶胞中所有Na原子的分布图。 (4)某锂电池的负极材料是锂原子嵌入石墨烯层 间，其晶胞结构（底边为平行四边形）如图所示，该 Na B 晶体的化学式为 OAu A ● Li 图1 图2 C 每个Na周围距离其最近的Na有 个；以晶胞参数为单位长度建立的坐标系 460 可以表示晶胞中各原子的位置，称为原子的分数 (5)Li2O用于新型锂电池，其晶胞结构如图所示。 立方晶胞棱长为apm,设VA为阿伏加德罗常数 坐标，如A点的分数坐标为子子宁，则B点的 的值。距离L计最近且等距的O2的数目为 分数坐标为 ;设NA为阿伏加德罗常数 ,该晶体的密度为 g/cm3。 的值，Na2AlAu3的摩尔质量为Mg·mol1,晶体 的密度为pg·cm3,则A、C两原子间的距离为 (列出计算表达式)pm。 化学第71页（共74页） 3.(14分)金属及其化合物在化工、医药、材料等领域 有着广泛的应用。回答下列问题： (1)与Fe最外层电子数相同且同周期的过渡元素 有 种。 (2)次磷酸的正盐KH2PO2中P的 杂化轨道与0的 轨 道形成。键。 (3)Zn、Fe、Cu等过渡金属的原子或离子易通过配 位键形成配合物或配离子。 ①和中所有原子均共面，其中氮原子较易 形成配位键的是 ②配位原子提供孤电子对的能力与元素的电负性 大小有关，元素电负性越大，其原子越不容易提供 孤电子对。则对于配合物Fe(SCN)3,配体SCN 中提供孤电子对的原子是 (填元素符号)。 ③将含有未成对电子的物质置于外磁场中，会使 磁场强度增大，称其为顺磁性物质，下列物质中， 属于顺磁性物质的是 (填选 项字母)。 A.Cu(NH3)2CI B.Cu(NH3)SO C.[Zn(NH3):]SO D.Cr(H2 O)CI Cl2 (4)硫化锌(ZnS)晶体属于六方晶系，Zn原子位于 4个S原子形成的正四面体空隙中。晶胞参数如 图所示。a=120°，3=y=90°。 ●Zn os 0--- "a nm a nml ①该晶体中，锌的配位数为 ②已知空间利用率？= 晶胞中含有原子的体积 晶胞的体积 100%,设锌和硫的原子半径分别r1cm和r2cm, 则该晶体的空间利用率为 (列出计算式即可)。 ③以晶胞参数为单位长度建立的坐标系可以表示 晶胞中各原子的位置，称为原子的分数坐标。若 A点原子的分数坐标为(0,0,0)，则B点原子的分 数坐标为 化学第72 4.(14分)材料的发展是电池性能优化的关键，回答 下列问题： (1)双（三氟甲基磺酰）亚胺锂 Nc,)是 电池电解液成分之一，涉及的非金属原子的第一 电离能最大的是 (填元素符号)。C、N、Li元素的简单氢化物中，熔 点最低的是 (填化 学式)，原因是 O (2)二甲亚砜( )是电池电解液溶剂之 H.C CH 一，分子中C、O、S的四个原子构成的空间构型为 （填“平面三角形” 或“三角锥形”)。二甲亚砜被誉为“万能溶剂”，能 溶解大多数水溶性化合物和脂溶性化合物，是因 为其结构中具有亲水的基团 (填结构简式，下同)和亲油的基团 (3)一种新型锂离子电池正极复合材料，其晶胞结 构如图所示（所有原子均位于晶胞的棱、顶角和内 部)，基态Co原子的价电子轨道表示式为 ；一个晶胞中含有 个 Co原子；设NA为阿伏加德罗常数的值，该晶体密 度为 g/cm3(用含a、b的式子表 示)。 的● ● 3C0 apmO 3Mn OLi ○0 bpmbpm 页（共74页）