2024届高三化学二轮复习——分子间作用力与物质的性质(含解析)

2024届高三化学二轮复习——分子间作用力与物质的性质
一、单选题
1.下列物质发生变化时,所克服的粒子间相互作用属于同种类型的是(  )
A.液溴和己烷分别受热变为气体
B.干冰和氯化铵分别受热变为气体
C.硅和铁分别受热熔化
D.氯化氢和蔗糖分别溶解于水
2.反应可用于制备火箭推进剂。下列说法正确的是(  )
A.的球棍模型为
B.分子间可形成氢键
C.的电子式:
D.分子中含有键
3.下列化学用语或说法中正确的是(  )
A.在氨水中,与分子间的氢键主要形式可表示为:
B.B原子由,时,由基态转化为激发态,形成吸收光谱
C.的VSEPR模型为
D.1个乙烯分子中有5个“”键和1个“”键
4.关于反应,下列说法正确的是(  )
A.分子中没有极性键
B.的模型和空间结构一致
C.的电子式为
D.分子之间的范德华力强于氢键
5.下列说法错误的是(  )
A.沸点:
B.HCl的热稳定性比HI差
C.固态NaOH熔化时只破坏离子键,不破坏共价键
D. 中 和 的最-外电子层都形成了8电子稳定结构
6.下列对有关事实的解释正确的是(  )
选项 事实 解释
A NH3的热稳定性比PH3强 NH3分子间能形成氢键
B 基态Fe3+比Fe2+稳定 基态Fe3+价电子排布式为3d5,是半充满的稳定结构
C 石墨能够导电 石墨是离子晶体
D CH4与H2O分子的空间构型不同 它们中心原子杂化轨道类型不同
A.A B.B C.C D.D
7.下列说法错误的是(  )
A.加热使碘升华是因为吸收的热量克服了分子间作用力
B.乙醇受热易挥发,但不易分解,说明分子间作用力比化学键弱得多
C.H2O(l)=H2O(g) △H=+44 kJ·mol-1,说明H-O键的键能为22kJ·mol-1
D.冰醋酸溶于水的过程中既破坏了分子间作用力,又破坏了部分化学键
8.X、Y、Z、W为短周期主族元素且原子序数依次增大,X原子在元素周期表中半径最小,有机物中都含有Y元素,Y、Z、W同周期,由四种元素形成的一种化合物甲的结构如图所示。下列说法错误的是(  )
A.最高化合价:W> Z>Y> X
B.(YZ)2和YW2均为直线型分子
C.化合物甲的一种同分异构体可能既有离子键又有共价键
D.X分别与Y、Z、W形成电子总数为10的分子,沸点最高的是X2W
9.W、X、Y、Z是原子序数依次增大的短周期主族元素,W、Y分别与X形成的化合物均会导致酸雨。下列说法中一定正确的是(  )
A.简单离子半径中最大的是Z
B.简单氢化物中熔沸点最高的是X
C.氧化物对应水化物的酸性Z比Y强
D.W的氢化物分子含10个电子
10.可作为下列有机合成反应的催化剂。下列说法正确的是 (  )
A.中σ键与π键的个数相等
B.甲分子中采取杂化的碳原子有6个
C.有机物乙的沸点低于对羟基苯甲醛()的沸点
D.常温下,中键比中键易断裂
11.干冰气化过程中发生变化的是(  )
A.分子间作用力 B.分子内共价键的极性
C.分子内原子间距离 D.分子的空间构型
12.下列事实能用键能大小解释的是(  )
A.常温常压下,氟单质呈气态,碘单质呈固态
B.氮气的化学性质比氧气稳定
C.氦气一般很难发生化学反应
D.盐酸易挥发,而硫酸难挥发
13.短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、n、p是前三种元素组成的二元化合物,0.01mol·L-1q溶液的pH为1.86,上述物质的转化关系如图所示。下列说法错误的是(  )
A.简单离子半径:Y>Z B.最简单氢化物稳定性:X>Y
C.键角:p>n D.沸点:m>r
14.2019 年,我国青年化学家雷晓光被遴选为“青年化学家元素周期表”氮元素的代言人。下列与氮元素有关的说法正确的是(  )
A.14N与14C互为同位素 B.NH3的热稳定性比HF的强
C.34gNH3的电子数为20NA D.Si3N4中N为+3价
15.一般情况下,前者无法决定后者的是(  )
A.分子间作用力的大小——分子的稳定性
B.原子的质子数——元素的种类
C.原子核外电子排布——主族元素在周期表中的位置
D.物质内部储存的能量——化学反应的热效应
16.固体A的化学式为NH5,它的所有原子的最外层电子结构都符合相应稀有气体原子的最外层电子结构,则下列有关说法中错误的是(  )
A.NH5中既有离子键又有共价键
B.NH5的熔沸点高于NH3
C.1molNH5中含有5molN—H键
D.将固体A投入少量水中,可生成H2和NH3·H2O
17.如图是石墨、足球烯(C60)、金刚石三种晶体的结构示意图,下列说法正确的是(  )
A.这三种物质是碳的同分异构体,燃烧产物相同
B.这三种物质熔化时,克服的粒子间作用力完全相同
C.等物质的量的石墨、金刚石所含的C—C键数目之比为3:4
D.已知C(s,石墨)=C(s,金刚石)ΔH=+1.9kJ·mol-1,则金刚石比石墨稳定
18.下列有关说法错误的是(  )
A.CH4、C2H4、CO2分子中的键角依次增大
B.HF、HCl、HBr分子中的键长依次增长
C.H2O、H2S、H2Se分子中的键能依次减小
D.分子中共价键的键能越大,对应物质的熔、沸点越高
19.一种芳纶纤维的拉伸强度比钢丝还高,广泛用作防护材料。其结构片段如下图
下列关于该高分子的说法正确的是(  )
A.完全水解产物的单个分子中,苯环上的氢原子具有不同的化学环境
B.完全水解产物的单个分子中,含有官能团一COOH或一NH2
C.氢键对该高分子的性能没有影响
D.结构简式为:
二、综合题
20.硫酸铵[(NH4)2SO4]一种优良的氮肥(俗称肥田粉),适用于一般土壤和作物,能使枝叶生长旺盛,提高果实品质和产量,增强作物对灾害的抵抗能力,可作基肥、追肥和种肥,与氢氧化钙在加热的条件下可以生成氨气。根据所学知识回答下列问题:
(1)基态S原子的价电子排布式为   ,能量最高的电子所处的能层的符号为   。
(2)SO42-空间构型为   ,中心原子的轨道杂化方式是   ,写出一个与SO42-互为等电子体的分子的化学式   。
(3)氨气的沸点(-33.5℃)高于硫化氢的沸点(-60.4℃)的主要原因是:   。
(4)O、N、S的第一电离能从大到小的顺序是   。
(5)硫酸铜溶液中通入过量的氨气会生成[Cu(NH3)4]SO4,1mol的[Cu(NH3)4]2+中σ键的个数为   。
(6)以四氯化钛、碳化钙、叠氮酸盐作原料,可以生成碳氮化钛化合物。其结构如下图所示,这种碳氮化钛化合物的化学式为   。若将该晶体的晶胞重新切割,使碳原子位于新晶胞的上下面心,则氮原子在新晶胞中的位置是   。
21.镓、锗是重要的半导体材料。中国是全球最大的镓、锗生产国,也是最大的出口国。2022年,中国镓产量占全球的98%、精炼锗产量占全球68%。
(1)基态镓原子核外价电子的轨道表示式为   ;同周期主族元素基态原子与其具有相同数目未成对电子的有   (填元素符号)。
(2)按照核外电子的排布,可将元素周期表划分为4个区,Ge属于(  )。(单项)
A.s区 B.p区 C.d区 D.f区
(3)用原子光谱分析法可以确定元素种类。Ge元素的光谱不可能是(  )。(単项)
A.发射光谱 B.吸收光谱 C.线光谱 D.连续光谱
(4)与镓同族元素硼可以形成一系列的硼氢化合物称为硼烷,随着硼原子数的增加,硼烷由气态经液态至固态,其原因是   。
(,4,5,6)是一系列化合物,向含的溶液中加入足量溶液,有难溶于硝酸的白色沉淀生成;过滤后,充分加热滤液,有氨气逸出,且又有上述沉淀生成,两次沉淀的物质的量之比为。
(5)分子的空间结构是三角锥形,的价层电子对的空间结构为(  )。(单项)
A.直线形 B.平面三角形 C.三角锥形 D.四面体形
(6)固态晶体中含有的作用力有(  )
A.非极性键 B.极性键 C.配位键 D.氢键
(7)能准确表示结构的化学式为   。
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸或由它们作为基本单元构成的材料。
(8)一种纳米线的制备中使用到,的结构中为面心立方最密堆积,晶胞结构如图所示。
①中距最近的有   个。
②若该晶体的晶胞边长为,阿伏加德罗常数为,则的密度为   (列出表达式)。
22.磷酸亚铁锂(LiFePO4)可用作锂离子电池正极材料。 LiFePO4可用FeCl3、NH4H2PO4、LiCl和苯胺( )等作为原料制备。
(1)Fe2+基态核外电子排布式为   ,PO43-的空间构型为   (用文字描述)。
(2)NH4H2PO4中,除氢元素外,其余三种元素第一电离能最大的是   (填元素符号)。
(3)1 mol 含有的σ键数目为   ,苯胺的沸点高于甲苯的主要原因是   。
(4)一个LiCl晶胞(如图)中,Li+数目为   。
23.2020年9月,中国向联合国大会宣布“30.60目标”,即二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。目前我国正在大力发展新能源车。磷酸铁锂电池主要成分为LiFePO4,可采用二价铁盐或三价铁盐、H3PO4、NH3 H2O等作为原料制备。
(1)H3PO4中PO空间构型为   
(2)Fe2+的电子排布式为   。Fe3+比Fe2+更稳定的原因是   。
(3)NH3和PH3结构相似,但NH3易溶于水,PH3难溶于水,原因是   
(4)LiFePO4属于简单磷酸盐,而直链的多磷酸盐则是一种复杂磷酸盐,如:焦磷酸钠、三磷酸钠等。焦磷酸根离子、三磷酸根离子如图所示:
这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为   (用n代表P原子数)。
(5)石墨可用作锂离子电池的负极材料,Li+嵌入石墨的两层间,导致石墨的层堆积方式发生改变,形成化学式为LixC6的嵌入化合物。某石墨嵌入化合物的平面结构如图甲所示,则x=   ;若每个六元环都对应一个Li+,则化学式为   。
(6)某金属锂的硼氢化物是优质固体电解质,并具有高储氢密度。阳离子为Li+,阴离子是由12个硼原子和12个氢原子所构成的离子团。阴离子在晶胞中的位置如图乙所示,其堆积方式为   ,Li+占据阴离子组成的所有正四面体空隙中心,该化合物的化学式为   (用最简整数比表示)。假设晶胞边长为a nm,则该晶胞的密度为   g/cm-3(用含a、NA的代数式表示)。
24.海洋是元素的摇篮,海水中含有的大量元素在生产、生活、科学研究等多方面具有重要作用。回答下列问题。
(1)写出基态溴原子的价电子排布式   ,氟、氯、溴、氧四种元素中,电负性由大到小的顺序为   (填元素符号) 。
(2)Mg、Al的氟化物晶格能分别是2957 kJ mol-1、5492
kJ mol-1,二者相差很大的原因是   。
(3)X射线衍射测定等发现,I3AsF6
中存在I 离子。I 离子的几何构型为   ,中心原子的杂化类型为   。
(4)C原子可以形成多种有机物,如图所示是一种吡啶和一种嘌呤的结构,两种分子中所有原子都在一个平面上。
①1mol吡啶分子中含有σ键数目是   NA。
②嘌呤中轨道之间的夹角∠1比∠2大,解释原因   。
③分子中的大π键可以用符号 表示,其中m代表参与形成大π键的原子数,n代表参与形成大π键的电子数(如苯分子中的大π键可表示为 )。该吡啶和嘌呤中都含有大π键,则该吡啶中的大π键表示为   。
(5)CaF2可用于冶金、化工和建材等很多行业,为立方晶胞,结构如下图所示:
①“ 原子坐标参数”可表示晶胞内部各原子的相对位置,已知A、B两点的原子坐标参数如图所示,则C点的“原子坐标参数”为(   ,   , )
②已知晶胞参数为0.5462 nm,阿伏加德罗常数的值为NA,则其密度为   g cm-3 (列出计算式即可) 。
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】A. 液溴和己烷都能形成分子晶体,受热变为气体时克服的是分子间作用力,A符合题意;
B. 干冰是分子晶体,其受热变为气体时克服分子间作用力;氯化铵是离子晶体,其受热分解为氨气和氯化氢两种气体,破坏了离子键和部分共价键,B不符合题意;
C. 硅是原子晶体,其受热熔化时破坏共价键;铁是金属晶体,其受热熔化时破坏金属键,C不符合题意;
D. 氯化氢是电解质,其溶于水时破坏共价键;蔗糖是非电解质,其溶解于水时破坏分子间作用力,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A、分子晶体分子间存在分子间作用力;
B.干冰和氯化铵晶体类型不同;
C、硅和铁晶体类型不同;
D、氯化氢为电解质,葡萄糖是非电解质。
2.【答案】B
【解析】【解答】A、水分子中,氧原子的半径大于氢原子,则其球棍模型为,故A错误;
B、N的电负性较大,能形成分子间氢键,故B正确;
C、NaClO为离子化合物, 由Na+和ClO-构成,其电子式为,故C错误;
D、分子中含有的是N-N键,故D错误;
故答案为:B。
【分析】A、原子半径:O>H;
B、N的电负性较大;
C、NaClO为离子化合物;
D、 分子中的氮氮键为单键。
3.【答案】C
【解析】【解答】A、 氨水中H2O中O原子与NH3分子中的H原子形成氢键,表示为,故A错误;
B、2p能级的三个轨道能量相同,因此 时,不能形成吸收光谱,故B错误;
C、中C原子的价层电子对数为3,VSEPR模型为平面三角形,故C正确;
D、乙烯分子中,有1个sp2-sp2σ键,4个s-sp2σ键,1个p-pπ键,故D错误;
故答案为:C。
【分析】A、氨水中,水分子中的O原子与氨气中的H原子形成氢键;
B、2p能级轨道能量相同;
C、 的中心原子C原子的价层电子对数为3;
D、 乙烯分子中杂化轨道之间形成sp2-sp2σ键,氢原子与碳原子之间形成s-sp2σ键,未杂化的2p轨道形成π键。
4.【答案】B
【解析】【解答】A、HCl分子中含有H-Cl极性键,故A错误;
B、CO2的结构式为O=C=O,C采用sp杂化,其 模型和空间结构均为直线形,故B正确;
C、 属于离子化合物,由钙离子和氯离子构成,其电子式为,故C错误;
D、 分子之间的范德华力弱于氢键,故D错误;
故答案为:B。
【分析】A、不同种非金属原子间形成极性键;
B、CO2的 模型和空间结构均为直线形;
C、氯化钙为离子化合物;
D、氢键强于范德华力。
5.【答案】B
【解析】【解答】A.NH3中存在分子间氢键,沸点高于同主族的其他氢化物,选项A不符合题意;
B.元素的非金属性越强,其氢化物的热稳定性越强,故热稳定性: ,选项B符合题意;
C.NaOH固体受热熔化时,其中存在的离子键被破坏,电离出 和 ,而 中的H-O键没有被破坏,选项C不符合题意;
D. 中 的核外电子排布为2、8, 的核外电子排布为2、8、8,最外电子层均为8电子稳定结构,选项D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A.同主族元素的氢化物结构相似,相对分子质量越大,沸点越大,但是氨气中存在氢键
B.同主族的氢化物的稳定性与元素的非金属性有关,非金属性越强,其氢化物的稳定性越强
C.氢氧化钠熔化时变为氢氧根离子和钠离子
D均是稳定结构且最外层电子数均为8
6.【答案】B
【解析】【解答】A.分子的稳定性取决于分子内化学键的强弱,因为N的非金属性大于P,所以N-H键能大于P-H键能,NH3的热稳定性比PH3强,A不符合题意;
B.基态Fe3+价电子排布式为3d5,3d轨道半充满,电子的能量低,离子较Fe2+稳定,B符合题意;
C.在石墨中,每个C原子只形成3个共价键,还有1个电子成为自由电子,所以石墨能够导电,C不符合题意;
D.CH4与H2O分子中,中心原子的价层电子对数都为4,都发生sp3杂化,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.元素的非金属性越强,其简单气态氢化物越稳定,物质的稳定性与氢键无关;
B.能量越低越稳定;
C.石墨是原子晶体;
D.CH4与H2O分子中C、O均采用sp3杂化。
7.【答案】C
【解析】【解答】固体碘受热升华,是物理变化,碘分子本身没有变化,吸收的热量克服了分子间作用力,故A不符合题意;
乙醇受热挥发,主要克服分子间作用力,而分解需克服分子中的共价键,乙醇受热易挥发,但不易分解,可以说明分子间作用力比化学键弱得多,故B不符合题意;
H2O(l)=H2O(g)中克服的主要是分子间作用力,H-O键没有发生断裂,所以通过题干中所给热化学方程式,无法计算H-O键的键能,故C符合题意;
冰醋酸溶于水的过程中破坏了分子间作用力,部分CH3COOH电离产生CH3COO-和H+,破坏了部分共价键,故D不符合题意。
【分析】A.升华是物理变化,克服了分子间作用力;
B.挥发克服分子间作用力,分解需克服分子中的共价键;
C.H2O(l)=H2O(g)是物质状态改变,克服的是分子间作用力,H-O键没有发生断裂,无法计算H-O键的键能;
D.冰醋酸溶于水的涉及溶解和电离两个过程。
8.【答案】A
【解析】【解答】A. O无最高化合价,故A符合题意;
B. (YZ)2即(CN)2,结构式为N≡C—C≡N,YW2即CO2,结构式为O=C=O,均为直线型分子,故B不符合题意;
C. 化合物甲的一种同分异构体NH4CNO,既有离子键又有共价键,故C不符合题意;
D. X分别与Y、Z、W形成电子总数为10的分子,分别是CH4、NH3、H2O,沸点最高的是H2O,故D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】 X、Y、Z、W为短周期主族元素且原子序数依次增大,原子在元素周期表中半径最小,则X为氢元素,有机物中都含有Y元素则Y为碳元素,Y、Z、W同周期,由四种元素形成的一种化合物甲的结构如图所示,Z有三个价键,为氮元素,W有两个价键,W为氧元素。
9.【答案】B
【解析】【解答】A.离子的电子层数越多半径越大,电子层数相同时核电荷数越多半径越大,则半径最大的为硫离子,故A不符合题意;
B.水分子间存在氢键,沸点最高,故B符合题意;
C.未知名氧化物的价态,不能确定是哪种酸的酸性比较,故C不符合题意;
D.W为N其氢化物由氨气分子电子数为10,还有N2H4其电子数为18,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】W、Y分别与X形成的化合物均会导致酸雨,引起酸雨的物质一般是二氧化硫和氮的氧化物,可知X为O,W为N,Y为S,Z只能是Cl,据此解答。
10.【答案】C
【解析】【解答】A.CH3CN分子中单键为σ键,三键中含有1个σ键和2个π键,则由结构简式可知,CH3CN分子中含有5个,π键为2个,σ键与π键的个数不相等,故A不符合题意;
B.由结构简式可知,甲分子中苯环中的碳原子和羰基中碳原子的杂化方式为sp2杂化,共有7个,故B不符合题意;
C.邻羟基苯甲酸形成分子内氢键,对羟基苯甲酸形成分子间氢键,所以邻羟基苯甲酸的分子间作用力小于对羟基苯甲酸,沸点低于对羟基苯甲酸,故C符合题意;
D.氯元素的电负性大于碘元素,所以中键比中键难断裂,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A. CH3CN分子中单键为σ键,三键中含有1个σ键和2个π键;
B.由结构简式可知,甲分子中苯环中的碳原子和羰基中碳原子的杂化方式为sp2杂化;
C.邻羟基苯甲酸形成分子内氢键,对羟基苯甲酸形成分子间氢键;
D.氯元素的电负性大于碘元素, 中键比中键难断裂。
11.【答案】A
【解析】【解答】A.干冰是CO2形成的晶体是分子晶体,干冰气化是由固态直接变成气态的,气化时破坏的是分子间作用力,A选项符合题意;
B.CO2分子内碳氧双键(C=O)是极性共价键,在由固态到气态过的气化过程中,碳氧原子之间的共价键的极性是不发生变化,B选项不符合题意;
C.干冰在气化过程中,CO2分子内碳氧双键(C=O)的结构不变化,所以原子间的距离不发生变化,C选项不符合题意;
D.CO2分子的空间构型是直线形,在气化过程中CO2分子的结构不发生变化,所以CO2分子的空间构型不发生变化,D选项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】干冰是CO2形成的晶体是分子晶体,气化时破坏的是分子间作用力。
12.【答案】B
【解析】【解答】A.键能表示化学键的强弱,与分子稳定性有关,常温常压下,氟单质呈气态,碘单质呈固态,与键能无关,故A不能用键能大小解释;
B.氮分子中NN键的键能比氧分子中O=O键的键能大,化学性质比氧分子稳定,故B能用键能大小解释;
C.氦气由单原子分子构成,分子中不存在化学键,其难发生化学反应与原子结构稳定有关,与键能无关,故C不能用键能大小解释;
D.氯化氢沸点低,是挥发性酸,硫酸沸点高,是难挥发性酸,与键能无关,故D不能用键能大小解释。
故答案为:B
【分析】A.键分子间作用力影响物质的物理性质,如熔沸点和溶解度等;
B.键能影响物质的稳定性,键能越大,物质越稳定;
C.稀有气体是单原子分子,不存在化学键,只存在分子间作用力;
D.键能和物质的物理性质无关。
13.【答案】C
【解析】【解答】A.电子层数相同核电荷越小半径越大,所以离子半径:S2->Cl-,A不符合题意;
B.非金属性O>S,则最简单氢化物稳定性O>S,B不符合题意;
C.H2O的VSEPR模型为正四面体,且有两对孤电子对,所以键角小于109°28′,SO2的VSEPR模型为平面三角形,含一对孤电子对,键角略小于120°,所以键角H2O<SO2,C不符合题意;
D.H2O2分子间存在氢键,沸点较高,常温下为液态,HCl常温为气态,所以沸点H2O2>HCl,D不符合题意;
故答案为C。
【分析】0.01mol·L-1q溶液的pH为1.86,则q为多元强酸,m、n化合可以得到q,说明q也是由W、X、Y元素组成,则应为H2SO4,所以W为H、X为O、Y为S,Z为原子序数大于S的短周期元素,则为Cl,n与p和Cl2反应可得H2SO4,n与m也可以反应生成H2SO4,则n应为SO2、p为H2O、m为H2O2,r为HCl。
14.【答案】C
【解析】【解答】A.同一元素的不同核素互为同位素,14N与14C是不同元素的不同核素,不是同位素,故A不符合题意;
B.同周期,从左到右,非金属性增强,气态氢化物的稳定性增强,非金属性:N<F,NH3的热稳定性比HF的弱,故B不符合题意;
C.一个NH3分子中含有10个电子,34gNH3的物质的量为2mol,则含有的电子数为2mol ×10×NA =20NA,故C符合题意;
D.电负性:Si<N,则N的得电子能力比Si强,根据化学式书写原则可知,Si3N4中Si元素的化合价为+4价,N元素为-3价,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.同素异形体是由同种元素形成的不同单质;
B.非金属性越强,气态氢化物的稳定性越强;
C.根据n=计算;
D.根据化合物的化合价为0计算;
15.【答案】A
【解析】【解答】A.分子间作用力影响的主要是物质的物理性质,分子间作用力不是化学键,所以与分子的稳定性无关,对分子的稳定性无影响,A项符合题意;
B.原子含有质子的个数决定了元素的种类,B项不符合题意;
C.元素周期表是依据原子核外电子的周期性排列和由此产生的元素性质的周期性变化而制成的表格,因此原子核外电子排布决定了元素在周期表中的位置,C项不符合题意;
D.物质内部存储着能量,由于不同物质所包含的化学能不同,这就使得化学反应过程中会出现能量变化的现象,也就产生了化学反应的热效应,D项不符合题意;
故答案为:A。
【分析】(1)注意区分分子间的作用力和分子内的作用力;
(2)分子间的作用力主要影响物质的物理性质;分子内的作用力主要影响物质的化学性质。
16.【答案】C
【解析】【解答】A.固体A是由NH4+与H-构成的,在NH4+中N原子与H原子通过共价键结合,而NH4+与H-则是通过离子键结合,故A不符合题意;
B.NH5为离子化合物,NH3为共价化合物,所以NH5的熔沸点高于NH3,故B不符合题意;
C.固体A是由NH4+与H-构成的,在NH4+中N原子与H原子通过共价键结合,而NH4+与H-则是通过离子键结合,所以1molNH5中含有4molN—H键,故C符合题意;
D.H-具有极强的还原性,与H2O反应能产生H2和OH-,OH-与NH4+反应则会生成NH3·H2O,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据给出 固体A的化学式为NH5,它的所有原子的最外层电子结构都符合相应稀有气体原子的最外层电子结构 ,即可判断出含有离子键和共价键,沸点高于氨气分子,根据结构式即可判断含有4mol氮氢键,结合性质即可判断出与水反应得到氨气和氢气,结合选项即可判断即可
17.【答案】C
【解析】【解答】A.石墨、足球烯(C60)、金刚石都是由碳元素组成的单质,是碳的同素异形体,燃烧产物相同,故A不符合题意;
B.金刚石属于原子晶体,熔化时克服共价键,石墨是混合晶体,足球烯是分子晶体,这二者熔化时要克服分子间作用力,故B不符合题意;
C.1mol石墨所含的C—C键数目为 NA,1mol金刚石所含的C—C键数目为2NA,其C—C键数目之比为3:4,故C符合题意;
D.由C(s,石墨)=C(s,金刚石)ΔH=+1.9kJ·mol-1可知,石墨的能量更低,能量越低越稳定,则石墨比金刚石稳定,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.同分异构体属于化合物,三种物质均为单质;
B.石墨是混合晶体,足球烯属于分子晶体,金刚石是共价晶体;
C.石墨中每个C形成3个共价键,金刚石中每个C形成4个共价键;
D.物质具有的能量越低,越稳定。
18.【答案】D
【解析】【解答】A.CH,分子键角为109°28',C2H4分子键角近似于120°,CO2分子键角为180°,故A不符合题意;
B.氟、氯、溴的原子半径依次增大,HF、HCl、HBr分子中的键长依次增长,故B不符合题意;
C.氧、硫、硒的原子半径依次增大,H2O、H2S、H2Se分子中的键长依次增长,键能依次减小,故C不符合题意;
D.分子内共价键的键能越大,说明分子越稳定,而物质的熔、沸点高低取决于分子间作用力的大小,故D符合题意。
【分析】A.CH4、C2H4、CO2分子中碳原子的杂化轨道类型分别是sp3、sp2和sp,分子中的键角依次增大;
B.HF、HCl、HBr分子中的键长分别和F、Cl、Br的原子半径有关;
C.H2O、H2S、H2Se分子中的键长分别和O、S、Se中的半径有关;
D.分子间作用力影响物质的物理性质:如熔沸点。
19.【答案】B
【解析】【解答】A.芳纶纤维的结构片段中含肽键,完全水解产物的单个分子为 、 , 、 中苯环都只有1种化学环境的氢原子,A项不符合题意;
B.芳纶纤维的结构片段中含肽键,完全水解产物的单个分子为 、 ,含有的官能团为-COOH或-NH2,B项符合题意;
C.氢键对该分子的性能有影响,如影响沸点、密度、硬度等,C项不符合题意;
D.芳纶纤维的结构片段中含肽键,采用切割法分析其单体为 、 ,该高分子化合物由 、 通过缩聚反应形成,其结构简式为 ,D项不符合题意;
故答案为:B
【分析】注意有机化合物中肽键的水解,碳接羟基,氧接氢形成羧基和氨基。肽键的形成即是有羧基和氨基脱水缩合而成。本题实质考查蛋白质的基本性质。
20.【答案】(1)3s23p4;M
(2)正四面体;sp3;CCl4或SiF4等
(3)均为分子晶体,而氨气分子间有氢键,H2S分子间没有氢键
(4)N>O>S
(5)16NA
(6)Ti4CN3;顶点和前后左右面心
【解析】【解答】(1)基态S原子最外层有6个电子,排布在3s、3p能级上,所以基态S原子的价电子排布式为3s23p4;离原子核越远能量越高,能量最高的电子所处的能层是第三层,符号为M;(2)S原子的价电子对数是 ,孤对电子为0,所以SO42-空间构型正四面体; S原子轨道杂化方式为sp3;等电子体是指具有相同价电子数目和原子数目的分子或离子,所以与SO42-互为等电子体的分子的化学式是CCl4或SiF4;(3)氨气分子间有氢键,H2S分子间没有氢键,所以氨气的沸点高于硫化氢的沸点;(4)N原子2p轨道为半充满状态,所以第一电离能大于相邻的O原子,同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小,所以第一电离能O大于S原子,所以O、N、S的第一电离能从大到小的顺序是N>O>S;(5)Cu和N之间是配位键、N和H之间是共价键,单键都是σ键,所以1mol的[Cu(NH3)4]2+中σ键的个数为16 NA;(6) 原子数是 、N原子数是 、C原子数是 ,化学式是Ti4CN3;根据晶胞结构,若碳原子位于新晶胞的上下面心,则氮原子在新晶胞中的位置是顶点和前后左右面心。
【分析】(1)硫原子的最高能层为第三能层,用符号表示为M能层;
(2)SO42-结构类似于甲烷分子,因此其空间构型为正四面体,中心原子的轨道杂化方式为sp3;
等电子体是指价电子数和原子数(氢等轻原子不计在内)相同的分子、离子或原子团。有些等电子体化学键和构型类似。可用以推测某些物质的构型和预示新化合物的合成和结构;
(3)氢键会使氨气分子之间的作用力比硫化氢分子之间仅有的分子间作用力要强;
(4)同周期元素,由左及右非金属性是逐渐增强的,所以第一电离能呈现增大的趋势,但是第IIA族存在2s全充满,第VA族2p存在半充满,因此它们的第一电离能会大于相邻元素;
(5)单间中只含有σ键,双键中既含有σ键也含有π键;
(6)根据均摊发可以推出该碳氮化钛化合物的化学式;根据晶胞结构,若碳原子位于新晶胞的上下面心,则氮原子在新晶胞中的位置是顶点和前后左右面心。
21.【答案】(1);K、Br
(2)B
(3)D
(4)随着B原子的个数增多,分子量逐渐增大,所以分子之间的范德华力逐渐增大,所以从液体转化为固体;
(5)D
(6)B
(7)[Ga( NH3)4Cl2]Cl
(8)4;
【解析】【解答】(1)Ga是31号元素,其基态原子 核外价电子的轨道表示式为 :;有1个未成对电子,所以第四周期1个未成对电子的元素还有:K、Br。
(2)Ge是第IVA族元素,因此属于p区;
(3)因为能量量子化,所以元素的光谱不是连续的线状,D选项符合题意;
(4)随着B原子的个数增多,分子量逐渐增大,所以分子之间的范德华力逐渐增大,所以从液体转化为固体;
(5)NH3的中心原子是N,其价层电子对数是4,其中有3个σ键,和一个孤电子对,所以其价层电子对的空间结构是四面体形;
(6)NH3分子中存在的作用力是极性键:N-H键;
(7)1molGaCl2 ·xNH3的溶液中加入足量AgNO3溶液生成的白色沉淀是AgCl ;过滤后加热滤液,又生成的沉淀还是AgCl,两次沉淀的物质的量之比为1:2,说明3个Cl-有1个做配体,另外1个是外界扩散层离子,又充分加热滤液时逸出4mol氨气,故作为配体的NH3是4个,即x=4,故其配位数为6,所以其化学式可表示为[Ga( NH3)4Cl2]Cl ,
(8)①在该晶胞中,Mn占据的位置是小体心,而Se占据的位置是顶点和面心, 中距最近的有 4个;
②ρ==;
【分析】(1)K的价电子排布式为4s1;Br的价电子排布式为4s24p5,二者的孤电子数都是1;
(2)Ge的价电子排布式为:4s24p4,所以位于p区;
(3)因为能量量子化,所以元素的光谱不是连续的线状;
(4)影响分子晶体的熔沸点的因素是分子间作用力,而分子间作用力与摩尔质量有关,摩尔质量越大,分子间作用力就越大,熔沸点就越高,熔沸点高,分子形态就容易从液体转化为固体;
(5)NH3的中心原子是N,其价层电子对数是4,其中有3个σ键,和一个孤电子对,所以其价层电子对的空间结构是四面体形;
(6)氨气中是不同的原子之间形成的化学键,属于极性共价键;
(7)1molGaCl2 ·xNH3的溶液中加入足量AgNO3溶液生成的白色沉淀是AgCl ;过滤后加热滤液,又生成的沉淀还是AgCl,两次沉淀的物质的量之比为1:2,说明3个Cl-有1个做配体,另外1个是外界扩散层离子,又充分加热滤液时逸出4mol氨气,故作为配体的NH3是4个,即x=4,故其配位数为6,所以其化学式可表示为[Ga( NH3)4Cl2]Cl ;
(8)①Mn占据的是晶胞内正四面体的体心,而Se占据的是顶点和面心,因此 中距最近的有 4个;
②晶胞的密度等于晶胞中原子的总质量与晶胞体积的比值。
22.【答案】(1)1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6;正四面体
(2)N
(3)14 mol;苯胺可形成分子间氢键,而甲苯分子间没有氢键
(4)4
【解析】【解答】(1)Fe是26号元素,核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2,Fe2+是Fe失去两个电子形成的,故Fe2+的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6;PO43-中心原子的孤电子对数为 ,中心原子的σ键为4条,故PO43-中心原子的价层电子对数为4,故PO43-的空间构型为正四面体;(2)同主族元素第一电离能从上到下依次减小,故N>P,第ⅤA族元素由于p轨道半满,第一电离能大于第ⅥA族,故N>O,所以N、O、P第一电离能最大的是N;(3)1分子苯胺( ),苯环中C与C之间的σ键有6条,C与H之间的σ键有5条,C和N之间的σ键有1条,N和H之间的σ键有2条,共有14条σ键,故1 mol 含有的σ键数目为14 mol;苯胺和甲苯都是分子晶体,苯胺分子中有氨基,氨基之间可以形成氢键,而甲苯分子之间没有氢键,所以苯胺的沸点高于甲苯;(4)由图可知,Li+在晶胞的棱上和晶胞内,每条棱被4个晶胞共用,故每个晶胞含有Li+个数为 个;
【分析】本题要注意第(2)问,同一周期第一电离从左到右有依次增大的趋势,但第ⅡA族元素s轨道全满,第ⅤA族元素p轨道半满,导致这两个主族原子的第一电离能异常,比后一个主族的原子大,故同一周期元素第一电离能第ⅡA族>第ⅢA族,第ⅤA族>第ⅥA族。
23.【答案】(1)正四面体形
(2)[Ar]3d6(或1s22s22p63s23p63d6);Fe3+的电子排布是[Ar]3d5,最外层电子为半充满的稳定状态,比电子排布为[Ar]3d6的Fe2+更稳定
(3)NH3与H2O可以形成氢键,使其在水中的溶解度大于PH3
(4)(PnO3n+1)(n+2)-
(5)1;LiC2
(6)面心立方最密堆积;LiC6H6;
【解析】【解答】(1)H3PO4中PO的P原子价电子对数为4+=4,P原子上无孤电子对,所以PO的空间构型为正四面体形;
(2)Fe是26号元素,根据构造原理,可知基态Fe原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2,Fe原子失去最外层的2个4s电子变为Fe2+,故Fe2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d6(或[Ar]3d6);Fe2+再失去1个3d电子形成Fe3+,Fe3+的电子排布是[Ar]3d5,用于Fe3+处于d轨道的半充满的稳定状态,比电子排布为[Ar]3d6的Fe2+更稳定;
(3)NH3、PH3分子结构相似,都是极性分子,H2O分子也是极性分子,由于N元素非金属性强,原子半径又小,所以NH3与H2O易形成氢键,导致NH3在水中更容易溶解,因此NH3极易溶于水,而PH3难溶于水;
(4)由图可知:2个P原子之间共有1个O原子,则酸根有n个P原子时,与n个PO4相比少了(n-1)个O原子,即O原子数目为4n-(n-1)=3n+1,形成1条P-O键的O原子额外获得1个电子,即离子电荷数等于结构中形成1条P-O键的O原子数目,故离子带(n+2)单位负电荷,故这类磷酸根离子的化学式可用通式表示为(PnO3n+1)(n+2)-;
(5)Li+嵌入石墨的两层间,每个Li+给每一层提供,每层上下均有Li+,故图中Li+相当于每一层单独占有,每个Li+周围单独占有6个C原子,Li与C原子之比为1:6,所以LixC 中x=1;若每个六元环都对应一个Li+,六元环上碳原子为3个环共用,则每个碳原子环上含有的C原子数目为6×=2,则Li与C原子数目之比1:2,所以化学式为LiC2;
(6)由图可知:阴离子处于晶胞的顶点与面心,属于面心立方最密堆积;
顶点阴离子与面心阴离子形成正四面休结构,晶胞中有8个正四面体,故晶胞中有8个Li+,均摊法计算晶胞中离子团数目为:8×+6×=4,所以Li、B、H原子数目之比为8∶(12×4)∶(12×4)=1:6:6,所以化学式为LiC6H6;
该晶胞中含有8个Li+,4个,晶胞边长为a nm,则该晶胞的密度ρ=。
【分析】(1) 依据价层电子对数(价层电子对数=σ键+孤电子对数)确定杂化类型、确定VSEPR模型并结合孤电子对数确定空间构型 ;
(2)根据构造原理,半充满的稳定状态,更稳定;
(3)依据相似相溶原理分析,氢键使物质的溶解性更强;
(4)由结构图利用切割法确定;
(5)利用“均摊法”,一个微粒被n个晶胞共享,那么它属于每一个晶胞的只有1/n;
(6)利用“均摊法”,一个微粒被n个晶胞共享,那么它属于每一个晶胞的只有1/n确定晶胞中微粒数,再用计算。
24.【答案】(1)4s24p5;F>O>Cl>Br
(2)Al3+的半径小于Mg2+,其离子所带电荷数多,离子键强,晶格能大
(3)三角锥形;sp3
(4)10;孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对之间的斥力,斥力大;
(5);;
【解析】【解答】(1)溴的原子序数为35,核外电子排布为2、8、18、7,价电子排布式为:4s24p5,F、Cl、Br为同主族元素从上到下电负性减弱,O和F为同周期元素,从左到右电负性增强,再结合氧化物ClO2,O为负价可知O的电负性大于Cl,可得电负性由强到弱为:F>O>Cl>Br,故答案为:4s24p5;F>O>Cl>Br;
(2)Al3+和Mg2+的核外电子排布相同,Al的核电荷数多,离子半径小,同时铝离子的离子电荷数比镁离子多,而离子半径越小,离子所带电荷数越多,离子键越强,晶格能越大,故答案为:Al3+的半径小于Mg2+,其离子所带电荷数多,离子键强,晶格能大;
(3)I 离子中心I原子的价层电子对数= ,有一对孤电子对,空间构型为三角锥形,中心碘原子采用sp3杂化,故答案为:三角锥形;sp3;
(4)①单键为σ键,双键中有一条是σ键,一条是π键,由结构可知,1mol吡啶分子中含有σ键数目为10mol,即10NA,故答案为:10;
②根据VSEPR理论,孤电子对对键合电子对之间的斥力大于键合电子对对键合电子对之间的斥力,导致键合电子对对键合电子对之间的夹角减小,故答案为:孤电子对与键合电子对之间的斥力大于键合电子对之间的斥力,斥力大;
③吡啶为平面结构,N形成3个共价键,未参与成键的p轨道有一对电子,参与形成离域大π键,每个C原子留有一个p轨道,轨道上留有一个单电子形成大π键,所以吡啶环形成5中心6电子的离域大π键: ,故答案为: ;
(5)①内部的8个F 形成小立方体结构,该小立方体的棱长等于晶胞棱长的 ,故图中C到左侧面距离等于晶胞棱长的 ,即为参数x,到前平面距离为晶胞棱长的 ,即为参数y,到下底面距离等于晶胞棱长 ,即为参数z,故C的坐标参数为( , , ),故答案为: ; ;
②由晶胞结构可知8个钙离子位于顶点,6个位于面心,个数为 ,8个氟离子位于体内,则晶胞的质量为: g,晶胞的边长为0.5462 nm,晶胞体积为: ,晶胞的密度= ,故答案为: 。
【分析】(1)考查的是基态电子的排布,以及电负性的比较
(2)考查的是电荷以及半径对晶格能的影响
(3)确定是否含有孤对电子和价电子对然后确定杂化方式
(4)①考查的键数②考查的是孤电子对的影响③求出 吡啶中 的大π键原子数和电子数即可
(5)①根据各原子的位置计算出坐标即可②根据ρ=m/v计算即可

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