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第61頁(共61頁)2024-2025學年下學期高中化學蘇教版(2019)高二同步經(jīng)典題精煉之微粒間作用力與物質(zhì)的性質(zhì)一.解答題(共20小題)1.(2024春?杭州期中)硼單質(zhì)及其化合物有重要的應(yīng)用。(1)硼與硅相似,能與氫形成一類化合物——硼烷。常見的有乙硼烷(B2H6)、丁硼烷(B4H10)等。BnHm極易發(fā)生水解生成H3BO3和H2,請寫出反應(yīng)的化學方程式:;其中乙硼烷生產(chǎn)中可用來與試劑X反應(yīng)制備硼氫化鈉(NaBH4),且符合原子經(jīng)濟性反應(yīng),試劑X的化學式為。(2)下列說法正確的是。A.反應(yīng)①為氧化還原反應(yīng),其中H2被BCl3氧化B.相同條件下在水中的溶解度:氨硼烷(NH3BH3)>乙烷C.H3BO3是一種一元弱酸,可以與甲醇反應(yīng)生成B(OCH3)3為無機酸酯D.氮化硼(BN)晶體有多種相結(jié)構(gòu),六方氮化硼結(jié)構(gòu)與石墨相似,熔點低(3)氨硼烷(NH3BH3)含氫量高、熱穩(wěn)定性好,是一種有潛力的固體儲氫材料。氨硼烷分子間存在“雙氫鍵”(不是兩個氫鍵)使氨硼烷的熔點明顯升高?!半p氫鍵”能形成的原因是。(4)在一定條件下氨硼烷和水發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生氫氣,其中溶液中的陰離子為B3O63-。運用價層電子對互斥模型,分析反應(yīng)后的溶液中的陽離子的空間結(jié)構(gòu)2.(2024春?瀏陽市期末)分子的結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì)之間存在緊密的聯(lián)系。(1)如圖是部分主族元素簡單氫化物的沸點變化趨勢①氫化物a的化學式為,其汽化過程中克服的作用力是。②氫化物b、c、d的沸點均高于同族其它元素氫化物的沸點,原因是。③H2O的沸點高于HF,預(yù)測可能的原因是。(2)如圖是冰(H2O)和干冰(CO2)的結(jié)構(gòu)模型。①冰和干冰晶體的類型為。②干冰分子屬于(選填“極性分子”或“非極性分子”)。③請解釋干冰晶體密度大于冰的主要原因。3.(2024春?房山區(qū)期中)分子的結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì)之間存在緊密的聯(lián)系。(1)如圖是部分主族元素氫化物的沸點變化趨勢①氫化物a的化學式為,其汽化過程中克服的作用力是。②氫化物b、c、d的沸點均高于同族其它元素氫化物的沸點,原因是。③H2O的沸點高于HF,預(yù)測可能的原因是。(2)如圖是冰(H2O)和干冰(CO2)的結(jié)構(gòu)模型。下列事實能解釋干冰的密度比冰大的是(填字母序號)。a.冰中氫鍵存在方向性,晶體有較大空隙,空間利用率低b.水分子極性強,分子間作用力大c.二氧化碳分子的質(zhì)量大于水分子d.干冰晶胞中二氧化碳分子堆積得更密集(3)苯胺()與甲苯()的相對分子質(zhì)量接近,但苯胺的熔點(﹣6.2℃)和沸點(184.4℃)高于甲苯的熔點(﹣95.0℃)和沸點(110.6℃),原因是。4.(2023秋?寶山區(qū)校級期末)作業(yè)經(jīng)典再現(xiàn)認真做作業(yè)一定會有收獲,試試看,成功就在眼前。(1)已知C3N4晶體原子間均以單鍵結(jié)合成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。下列關(guān)于C3N4晶體的說法正確的是。A.C3N4晶體是分子晶體B.C3N4晶體中,C﹣N鍵的鍵長比金剛石中的C﹣C鍵的鍵長長C.C3N4晶體熔點比金剛石更高D.C3N4晶體中每個C原子連接3個N原子,而每個N原子連接4個C原子(2)下列有關(guān)共價化合物的說法一定正確的是。①具有較低的熔沸點②不是電解質(zhì)③固態(tài)時是分子晶體④都是由分子構(gòu)成的⑤液態(tài)時不導電A.①③④B.②⑤C.①②③④⑤D.⑤(3)分類方法在化學學科的發(fā)展中起到了重要的作用,下列說法合理的是。A.根據(jù)酸分子中含有的氫原子個數(shù)將酸分為一元酸、二元酸、三元酸等B.根據(jù)其水溶液是否能導電,將物質(zhì)分為電解質(zhì)和非電解質(zhì)C.根據(jù)溶于水的酸堿性將氧化物分為酸性氧化物和堿性氧化物D.金屬置換金屬,非金屬置換非金屬,金屬置換非金屬,非金屬置換金屬四類置換反應(yīng)均存在(4)實驗室制取氯化氫的化學方程式為;在標準狀況下,甲乙兩同學用兩瓶純度不同的氯化氫氣體,進行噴泉實驗,實驗后,甲同學溶液充滿整個燒瓶,乙同學溶液充滿燒瓶的三分之二,則甲乙同學得到鹽酸的物質(zhì)的量濃度比為(假設(shè)溶質(zhì)不擴散,裝置不漏氣)。(5)向Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸,請完成下列問題:①寫出反應(yīng)的離子方程式。②下列三種情況下,離子方程式與①不相同的是(填序號)。A.向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至溶液顯中性B.向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO4C.向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至過量5.(2023春?朝陽區(qū)校級期中)現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(℃)數(shù)據(jù):A組B組C組D組金剛石:>3550Li:181HF:﹣84NaCl:801硅晶體:1410Na:98HCl:﹣114KCl:770硼晶體:2300K:63HBr:﹣87RbCl:715二氧化硅:1710Rb:39HI:﹣51CsCl:645據(jù)此回答下列問題:(1)A組屬于晶體,其熔化時克服的微粒間的作用力是.(2)B組晶體共同的物理性質(zhì)是(填序號).①有金屬光澤②導電性③導熱性④延展性(3)C組中HF熔點反常是由于.(4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是(填序號).①硬度?、谒芤耗軐щ姠酃腆w能導電④熔融狀態(tài)能導電(5)D組晶體的熔點由高到低的順序為:NaCl>KCl>RbCl>CsCl,其原因解釋為:.6.(2023春?白云區(qū)校級期中)某些化學鍵的鍵能如表:鍵H—HH—IH—FH—ClH—BrI—ICl﹣ClBr—Br鍵能(kJ/mol)436299568432153243194請回答問題:(1)由表中數(shù)據(jù)規(guī)律預(yù)測H—Br鍵的鍵能范圍:kJ/mol<H—Br鍵能<kJ/mol(填寫數(shù)值)。(2)下列氫化物中,最不穩(wěn)定的是。A.HFB.HClC.HBrD.HI(3)下列物質(zhì)的晶體中,沸點最高的是。A.HFB.HIC.Br2D.I2(4)X2+H2═2HX(X代表F、Cl、Br、I)的反應(yīng)是(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。1molCl2在一定條件下與等物質(zhì)的量的H2反應(yīng),熱量的變化是kJ。7.(2023春?思明區(qū)校級期中)快離子導體是一類具有優(yōu)良離子導電能力的固體電解質(zhì),研究得最多的是Ag、Cu、Li、Na、F、O等的快離子導體。(1)Cu﹣e﹣=Cu+的過程中,失去的電子是基態(tài)Cu中軌道上的電子。(2)N、O、F的第一電離能從小到大的順序為(用元素符號表示);NH3、H2O、HF的沸點由低到高的順序為(用化學式表示)。(3)“棕色環(huán)”現(xiàn)象是檢驗溶液中NO3-的一種方法。向含有NO3-溶液的試管中加入FeSO4,隨后沿管壁加入濃硫酸,在溶液界面上出現(xiàn)“棕色環(huán)”,研究發(fā)現(xiàn)棕色物質(zhì)化學式為[Fe(NO)(H2O)①NO3-中N元素采取雜化,其立體構(gòu)型為②[Fe(NO)(H2O)5]SO4中一種配體實際上是NO+,則其中Fe元素的化合價為。(4)TiO2是環(huán)境友好材料,能光催化降解有機物。回答下列問題:①基態(tài)Ti原子核外電子占據(jù)的最高能層符號為;基態(tài)Ti原子核外價電子軌道表示式為;基態(tài)Ti原子中未成對電子有個。②納米TiO2催化處理污水的一個實例如圖所示?;衔锛椎姆肿又胁扇p2雜化方式的碳原子個數(shù)為;化合物乙中有個手性碳原子。8.(2023秋?黃浦區(qū)校級期中)(1)(CH3CH2)2CHCH3的名稱為。(2)2﹣甲基﹣1﹣丁烯的結(jié)構(gòu)簡式為。(3)等質(zhì)量的甲烷、乙烷和丙烯,完全燃燒時耗氧量最多的物質(zhì)是。(4)下列關(guān)于煤、石油、天然氣的說法正確的是。(單選)A.天然氣只能用做燃料B.水煤氣是通過煤的干餾得到的氣體燃料C.煤的氣化和液化是物理變化D.石油的裂解產(chǎn)品主要是用于化工生產(chǎn)(5)下列物質(zhì)的沸點按由高到低的順序排列正確的是。(單選)①CH3(CH2)2CH3②CH3(CH2)3CH3③(CH3)3CH④(CH3)2CHCH2CH3A.②④①③B.④②①③C.④③②①D.②④③①奧運會火炬常使用的燃料是一種有機燃料,其分子式為C3H8。請回答問題:(6)C3H8屬于(填字母)。(單選)A.烷烴B.烯烴C.炔烴D.芳香烴(7)這種燃料(填“能”或“不能”)使酸性高錳酸鉀溶液褪色,其一氯代物有種。1molC3H8完全燃燒需mol氧氣。(8)居民所用石油液化氣的主要成分是丁烷,在使用過程中,常有一些雜質(zhì)以液態(tài)沉積于鋼瓶中,這些雜質(zhì)可能是(填字母)。(單選)A.甲烷和丙烷B.乙烷和丁烷C.戊烷和己烷9.(2023秋?海南州期中)已知H與O可以形成H2O和H2O2兩種化合物。請完成下列空白:(1)H2O內(nèi)的O﹣H、水分子間的范德華力和氫鍵,從強到弱依次為。(2)H+可與H2O形成H3O+,H3O+中O采用雜化。H3O+中H﹣O﹣H鍵角比H2O中的,原因為。(3)H2O2是常用的氧化劑,其分子結(jié)構(gòu)如圖所示,兩個氫原子猶如在半展開的書的兩面上。H2O2的電子式是,結(jié)構(gòu)式是。H2O2是含有鍵和鍵的分子(填“極性“或“非極性“)。H2O2能與水混溶,卻不溶于CCl4。請予以解釋:。10.(2023?西城區(qū)校級開學)有催化劑的條件下,將H2和CO2混合加熱可制備CH4。主要的反應(yīng)有:Ⅰ.CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)ΔH1=﹣165kJ/molⅡ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2>0Ⅲ.CO2(g)+2H2(g)?C(s)+2H2O(g)ΔH3=﹣96.1kJ/mol(1)CO2、CH4、H2O的沸點由高到低的順序是。(2)由燃燒熱求ΔH2。已知H2(g)和CO(g)的燃燒熱分別為﹣285.8kJ/mol、﹣283kJ/mol。①要計算ΔH2至少還需要一個過程的熱效應(yīng)(該熱效應(yīng)記為ΔH4),則此過程的熱化學方程式是。②ΔH2=(用含有ΔH4的代數(shù)式表示)。(3)CO2的電子式是,其中C=O鍵的鍵能是799kJ/mol,H2O中O—H鍵的鍵能是463kJ/mol。則H—H鍵的鍵能與C—H的鍵能相差kJ/mol。(4)CO2甲烷化反應(yīng)的機理大體可歸結(jié)為兩種,如圖表示了兩種途徑每步反應(yīng)的能量變化(TSx代表過渡態(tài),*表示吸附在催化劑表面的物料),其中速率較快的途徑中的決速步的化學方程式是。(5)將n(CO2):n(H2)=1:4混合氣持續(xù)以一定的流速通過含催化劑的恒容反應(yīng)器,測定CO2的轉(zhuǎn)化率和CH4的選擇性隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。溫度高于500℃后,CO2的轉(zhuǎn)化率幾乎保持不變但CH4的選擇性下降的可能原因是。(6)不同壓強下,保持相同的投料比,測定反應(yīng)體系中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH4的平衡產(chǎn)率隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。P1時曲線出現(xiàn)拐點的溫度高于P2時的,原因是。11.(2023春?東城區(qū)校級期末)CH4在光照條件下與Cl2反應(yīng),可得到各種氯代甲烷。(1)生成CH3Cl的化學方程式是。(2)CH4氯代的機理為自由基(帶有單電子的原子或原子團,如Cl?、?CH3)反應(yīng),包括以下幾步:Ⅰ鏈引發(fā)Ⅱ鏈傳遞Ⅲ鏈終止Cl2→光照2ClCl?+CH4→?CH3+HCl?CH3+Cl2→CH3Cl+Cl???????2Cl?→Cl2Cl?+?CH3→CH3Cl??????①寫出由CH3Cl生成CH2Cl2過程中鏈傳遞的方程式:,。②不同鹵原子自由基(X?)均可奪取CH4中的H,反應(yīng)通式:X?+CH4→?CH3+HXΔH。已知:鍵能是指氣態(tài)分子中1mol化學鍵解離成氣態(tài)原子所吸收的能量。25℃,101kPa時,CH4中C﹣H和HCl中H﹣Cl的鍵能分別是413kJ?mol﹣1和431kJ?mol﹣1。a.當X為Cl時,ΔH=kJ?mol﹣1。b.若X依次為F、Cl、Br、I,ΔH隨著原子序數(shù)增大逐漸(填“增大”或“減小”),結(jié)合原子結(jié)構(gòu)解釋原因:。(3)丙烷氯代反應(yīng)中鏈傳遞的一步反應(yīng)能量變化如圖。推知﹣CH3中C﹣H鍵能比中C﹣H鍵能(填“大”或“小”)。12.(2023春?西安期末)三氟化氨(NF3)是一種新型電子材料的原料,它在潮濕的空氣中與水蒸氣能發(fā)生氧化還原反應(yīng),其反應(yīng)的產(chǎn)物有HF、NO和HNO3,請根據(jù)要求回答下列問題:(1)N≡N鍵的鍵能為942kJ?mol﹣1,N﹣N單鍵的鍵能為247kJ?mol﹣1,說明N2中的(填“σ”或“π”)鍵更穩(wěn)定.(2)NF3的沸點(154K)比NCl3(344K)低的原因是.(3)NF3是一種無色、無臭的氣體,但NF3一旦在空氣中泄漏,還是易于發(fā)現(xiàn).你判斷該氣體泄漏時的現(xiàn)象是.(4)NH3?H2O的電離方程式為NH3?H2O?NH4++OH﹣,NH3溶于水后形成NH3?H2O的結(jié)構(gòu)是(5)斯圖杰爾和阿佩里曼成功地在0℃以下將氟化物從細冰末的上面通過,得到毫克量的次氟酸,次氟酸的結(jié)構(gòu)是.13.(2023春?大興區(qū)期中)有以下①~⑩十種物質(zhì),按要求回答下列問題。①金剛石(C)②冰③干冰④Cl2晶體⑤碘⑥鐵⑦氫氧化鈉⑧甲酸(HCOOH)⑨乙酸(CH3COOH)⑩三氯乙酸(CCl3COOH)(1)屬于共價晶體的是(填序號);屬于離子晶體的是(填序號)。(2)②的沸點遠高于同主族的其它元素的氫化物的沸點,原因是。(3)沸點:⑤高于④,其原因是碘的相對分子質(zhì)量大,,所以碘的沸點高。(4)密度:③②(填“>”或“<”);從微粒間的相互作用及堆積方式角度解釋原因。(5)⑧、⑨、⑩三種羧酸中,酸性:⑧甲酸(HCOOH)⑨乙酸(CH3COOH)(填“強于”或“弱于”)。從化學鍵的極性角度解釋⑩三氯乙酸(CCl3COOH)的酸性強于⑨乙酸(CH3COOH)的原因。(6)用價層電子對互斥理論和軌道雜化理論對以下微粒的空間構(gòu)型進行分析,完成下表:中心原子上的價層電子對數(shù)價電子對互斥理論(VSEPR)模型名稱分子或離子空間結(jié)構(gòu)名稱雜化軌道類型BF3NH14.(2022秋?九龍坡區(qū)校級期末)Ⅰ.現(xiàn)有下列十種物質(zhì):①液態(tài)氯化氫;②小蘇打;③固體純堿;④氨氣;⑤葡萄糖;⑥氯化鎂;⑦Na2O2;⑧氯水;⑨NaHSO4;⑩硫酸鐵溶液。(1)上述十種物質(zhì)中,屬于電解質(zhì)的有,屬于非電解質(zhì)的有。(2)④的電子式為。(3)用電子式表示⑥的形成過程。(4)除去③中少量②的相應(yīng)化學方程式為。(5)⑦中含有的化學鍵為。Ⅱ.寫出下列反應(yīng)的離子方程式(已知還原性:Fe2+>Br﹣>Cl﹣):(6)向FeBr2溶液中通入少量Cl2(Fe2+與Cl2的微粒數(shù)的比值≥2)。(7)向FeBr2溶液中通入Cl2,F(xiàn)eBr2與Cl2的化學計量數(shù)之比為1:l:。15.(2022秋?南通期末)二氧化碳作為溫室氣體,其減排和再利用是世界氣候問題的重大課題,而利用二氧化碳催化加氫制甲醇,就是減少溫室氣體二氧化碳的探索之一。回答下列問題:(1)CO2分子中存在個π鍵。(2)我國科學家發(fā)明了高選擇性的二氧化碳加氫合成甲醇的催化劑,其組成為ZnO/ZrO2固溶體。四方ZrO2晶胞如圖所示,Zr4+離子在晶胞中的配位數(shù)是。(3)二氧化碳催化加氫制甲醇,涉及反應(yīng)有:反應(yīng)Ⅰ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH1=+41kJ?mol﹣1反應(yīng)Ⅱ.CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)ΔH2=﹣90kJ?mol﹣1反應(yīng)Ⅲ.CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)ΔH3=﹣49kJ?mol﹣1某壓強下在體積固定的密閉容器中,按照n(CO2):n(H2)=1:3投料發(fā)生反應(yīng)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ。平衡時,CO、CH3OH在含碳產(chǎn)物中物質(zhì)的量分數(shù)及CO2轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化如圖所示。n曲線代表的物質(zhì)為。②在150~250℃范圍內(nèi),CO2轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而降低的原因是。(4)CO2和H2反應(yīng)制備CH3OH的反應(yīng)機理如圖所示(帶*的表示吸附在催化劑表面)①研究表明,圖中過程ii的活化能小但實際反應(yīng)速率慢,是控速步驟,導致該步反應(yīng)速率小的原因可能是。A.H2O對該反應(yīng)有阻礙作用B.其它物種的存在削弱了同一吸附位上H的吸附C.溫度變化導致活化能增大D.溫度變化導致平衡常數(shù)減?、谝阎簣D中HCOO為甲酸物種,結(jié)構(gòu)是,CH3O為甲氧基物種。從化學鍵視角將圖中i與ii的過程可描述為。16.(2023春?松江區(qū)校級期中)現(xiàn)有下列幾種物質(zhì):a.Na2O2b.CH3COOHc.NH4Cld.CO2e.NaOHf.Si。請回答下列問題:(1)屬于共價化合物的是(填寫編號,下同);含有非極性共價鍵的離子化合物是。(2)NH4Cl溶于水需要破壞(填寫一種作用力名稱,下同),干冰升華需要破壞。(3)寫出CH3COOH溶于水的電離方程式。(4)試比較d、e、f三種晶體的熔點由高到底的順序:。(填寫編號)17.(2023?天津一模)d區(qū)金屬元素鈦有“太空金屬”“未來金屬”等美譽,在航空航天、海洋產(chǎn)業(yè)等行業(yè)有重要作用。請回答下列問題:(1)我國科學家用Mg3N2和TiCl4,制備超導材料TiN,反應(yīng)原理為4Mg3N2+6TiCl4=6TiN+12MgCl2+N2↑。①鈦元素在元素周期表中的位置,基態(tài)鈦原子的核外最高能層所含電子數(shù)。②已知部分物質(zhì)的熔沸點如下表。Mg3N2TiCl4MgCl2TiN熔點/℃800(分解)﹣257142950沸點/℃700(升華)136.41412(略)TiCl4屬于晶體,應(yīng)用所學知識解釋Mg3N2的熔點大于MgCl2的原因。③寫出惰性電極電解MgCl2得到單質(zhì)Mg的化學方程式。(2)PtCl2(NH3)2是鉑的重要配位化合物。它有甲、乙兩種同分異構(gòu)體,其中甲為極性分子,乙為非極性分子。甲、乙的水解產(chǎn)物化學式均為Pt(OH)2(NH3)2,但只有甲的水解產(chǎn)物能與草酸(HOOC﹣COOH)反應(yīng)生成Pt(C2O4)(NH3)2。①根據(jù)相似相溶的規(guī)律,可推斷(填“甲”或“乙”)在水中的溶解度較大。②PtCl2(NH3)2發(fā)生水解反應(yīng)的化學方程式是。③Pt(OH)2(NH3)2中H﹣N﹣H的鍵角大于NH3分子中的H﹣N﹣H鍵角,請結(jié)合所學知識解釋原因。④查閱資料可知,甲、乙均為平面結(jié)構(gòu),畫出乙的水解產(chǎn)物的空間結(jié)構(gòu)。18.(2022秋?西湖區(qū)校級期末)碳和硅的有關(guān)化學鍵鍵能如下所示,簡要分析和解釋下列有關(guān)事實:化學鍵C﹣CC﹣HC﹣OSi﹣SiSi﹣HSi﹣O鍵能/kJ?mol﹣1356413336226318452回答下列問題:(1)通常條件下,比較CH4和SiH4的穩(wěn)定性:CH4SiH4(填大于、小于或等于)。(2)硅與碳同族,也有系列氫化物,但硅烷在種類和數(shù)量上都遠不如烷烴多,原因是。19.(2022秋?西城區(qū)期末)硫氰化鉀(KSCN)不僅用作化學檢測試劑,還可用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、電鍍等。KSCN可通過以下反應(yīng)得到:2NH4SCN+K2CO3△ˉ2KSCN+H2O+CO2↑+2NH3(1)上述反應(yīng)的產(chǎn)物中,屬于共價化合物的物質(zhì)有種。(2)寫出CO2的電子式:。(3)K2CO3存在的化學鍵類型是(填字母,下同)。a.只含有離子鍵b.只含有共價鍵c.既含有離子鍵又含有共價鍵(4)上述反應(yīng)涉及的多種元素中:①K在元素周期表中的位置是。②屬于第二周期且非金屬性由弱到強的順序為。從原子結(jié)構(gòu)角度解釋原因:在同一周期中,,得電子能力逐漸增強,非金屬性逐漸增強。(5)下列事實能說明非金屬性N強于P的是。a.常溫下N2化學性質(zhì)穩(wěn)定b.N2的沸點低于紅磷的沸點c.NH3受熱分解的溫度高于PH3d.HNO3的酸性強于H3PO420.(2022?海淀區(qū)二模)氫鍵對生命活動具有重要意義。DNA中四種堿基間的配對方式如圖。(~代表糖苷鍵)(1)基態(tài)N的核外電子排布式為。(2)堿基中的﹣NH2具有一定的堿性,可以結(jié)合H+形成-NH3+,從結(jié)構(gòu)角度解釋可以結(jié)合的原因:(3)鳥嘌呤是一種常見的堿基。①鳥嘌呤中2號N的雜化類型為。②鳥嘌呤中N﹣H鍵的平均鍵長。(填“大于”“小于”或“等于”)0.29nm。(4)氫鍵在DNA復(fù)制過程中起重要作用①堿基中,O、N能與H形成氫鍵而C不能,原因是。②下列說法正確的是(填序號)。a.氫鍵的強度較小,在DNA解旋和復(fù)制時容易斷裂和形成b.鳥嘌呤與胞嘧啶之間的相互作用比鳥嘌呤與胸腺嘧啶之間的更強c.堿基配對時,一個H可以同時與多個原子形成氫鍵(5)一定條件下鳥嘌呤會發(fā)生異構(gòu)化,其1號N上的H會轉(zhuǎn)移到O上形成﹣OH。①鳥嘌呤異構(gòu)化后的結(jié)構(gòu)簡式為。②鳥嘌呤異構(gòu)化后最有可能配對的嘧啶堿基是。
2024-2025學年下學期高中化學蘇教版(2019)高二同步經(jīng)典題精煉之微粒間作用力與物質(zhì)的性質(zhì)參考答案與試題解析一.解答題(共20小題)1.(2024春?杭州期中)硼單質(zhì)及其化合物有重要的應(yīng)用。(1)硼與硅相似,能與氫形成一類化合物——硼烷。常見的有乙硼烷(B2H6)、丁硼烷(B4H10)等。BnHm極易發(fā)生水解生成H3BO3和H2,請寫出反應(yīng)的化學方程式:BnHm+3nH2O=nH3BO3+(m+3n2)H2;其中乙硼烷生產(chǎn)中可用來與試劑X反應(yīng)制備硼氫化鈉(NaBH4),且符合原子經(jīng)濟性反應(yīng),試劑X的化學式為(2)下列說法正確的是BC。A.反應(yīng)①為氧化還原反應(yīng),其中H2被BCl3氧化B.相同條件下在水中的溶解度:氨硼烷(NH3BH3)>乙烷C.H3BO3是一種一元弱酸,可以與甲醇反應(yīng)生成B(OCH3)3為無機酸酯D.氮化硼(BN)晶體有多種相結(jié)構(gòu),六方氮化硼結(jié)構(gòu)與石墨相似,熔點低(3)氨硼烷(NH3BH3)含氫量高、熱穩(wěn)定性好,是一種有潛力的固體儲氫材料。氨硼烷分子間存在“雙氫鍵”(不是兩個氫鍵)使氨硼烷的熔點明顯升高。“雙氫鍵”能形成的原因是NH3BH3分子中,與N相連的H帶正電,與B相連的H帶負電,兩種H之間存在相互作用,形成雙氫鍵。(4)在一定條件下氨硼烷和水發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生氫氣,其中溶液中的陰離子為B3O63-【答案】(1)BnHm+3nH2O=nH3BO3+(m+3n2)H2(2)BC;(3)NH3BH3分子中,與N相連的H帶正電,與B相連的H帶負電,兩種H之間存在相互作用,形成雙氫鍵;(4)正四面體形。【分析】(1)BnHm與水反應(yīng)生成H3BO3和H2,以此書寫化學方程式;乙硼烷生產(chǎn)中可用來與試劑X反應(yīng)制備硼氫化鈉(NaBH4),且符合原子經(jīng)濟性反應(yīng),即反應(yīng)物全部轉(zhuǎn)化為生成物,根據(jù)原子守恒推斷X的化學式;(2)A.由轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可知,反應(yīng)①為6H2+2BCl3=B2H6+6HCl;B.與水形成分子間氫鍵可增大其溶解度;C.H3BO3在水中與水中羥基結(jié)合生成四羥基合硼酸根和一個氫離子,結(jié)構(gòu)式為B(OH)3;D.石墨熔點很高;(3)NH3BH3中N為﹣3價,B為+3價,與N相連的H帶正電,與B相連的H帶負電,據(jù)此分析電負性大小,兩種H之間存在相互作用形成雙氫鍵;(4)在一定條件下氨硼烷和水發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生氫氣,其中溶液中的陰離子為B3O63-,根據(jù)得失電子守恒和原子守恒,離子方程式為:3NH3BH3+9H2O=【解答】解:(1)BnHm與水反應(yīng)生成H3BO3和H2,化學方程式為:BnHm+3nH2O=nH3BO3+(m+3n2)H2;乙硼烷生產(chǎn)中可用來與試劑X反應(yīng)制備硼氫化鈉(NaBH4),且符合原子經(jīng)濟性反應(yīng),即反應(yīng)物全部轉(zhuǎn)化為生成物,根據(jù)原子守恒可知,X故答案為:BnHm+3nH2O=nH3BO3+(m+3n2)H2(2)A.由轉(zhuǎn)化關(guān)系圖可知,反應(yīng)①為6H2+2BCl3=B2H6+6HCl,H元素的化合價既升高又降低,故A錯誤;B.氨硼烷可與水形成分子間氫鍵可增大在水中的溶解度,故B正確;C.H3BO3在水中與水中羥基結(jié)合生成四羥基合硼酸根和一個氫離子,故被定義為一元酸,結(jié)構(gòu)式為B(OH)3,可與甲醇反應(yīng)生成B(OCH3)3為無機酸酯,故C正確;D.石墨熔點很高,氮化硼(BN)晶體有多種相結(jié)構(gòu),六方氮化硼結(jié)構(gòu)與石墨相似,熔點很高,故D錯誤;故答案為:BC;(3)NH3BH3中N為﹣3價,B為+3價,與N相連的H帶正電,與B相連的H帶負電,“雙氫鍵”能形成的原因是:NH3BH3分子中,與N相連的H帶正電,與B相連的H帶負電,兩種H之間存在相互作用,形成雙氫鍵,故答案為:NH3BH3分子中,與N相連的H帶正電,與B相連的H帶負電,兩種H之間存在相互作用,形成雙氫鍵;(4)在一定條件下氨硼烷和水發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生氫氣,其中溶液中的陰離子為B3O63-,根據(jù)得失電子守恒和原子守恒,離子方程式為:3NH3BH3+9H2O=9H2+B3O63-+NH4+,陽離子為故答案為:正四面體形?!军c評】本題考查比較綜合,涉及氧化還原反應(yīng)、方程式書寫、晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)、空間構(gòu)型等知識,掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵,題目難度適中。2.(2024春?瀏陽市期末)分子的結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì)之間存在緊密的聯(lián)系。(1)如圖是部分主族元素簡單氫化物的沸點變化趨勢①氫化物a的化學式為CH4,其汽化過程中克服的作用力是范德華力。②氫化物b、c、d的沸點均高于同族其它元素氫化物的沸點,原因是氫化物b、c、d分子間形成氫鍵。③H2O的沸點高于HF,預(yù)測可能的原因是每個H2O可形成2個分子間氫鍵,每個HF分子可形成1個分子間氫鍵。(2)如圖是冰(H2O)和干冰(CO2)的結(jié)構(gòu)模型。①冰和干冰晶體的類型為分子晶體。②干冰分子屬于非極性分子(選填“極性分子”或“非極性分子”)。③請解釋干冰晶體密度大于冰的主要原因冰中氫鍵存在方向性,分子間有較大空隙,空間利用率低?!敬鸢浮浚?)①CH4;范德華力;②氫化物b、c、d分子間形成氫鍵;③每個H2O可形成2個分子間氫鍵,每個HF分子可形成1個分子間氫鍵;(2)①分子晶體;②非極性分子;③冰中氫鍵存在方向性,分子間有較大空隙,空間利用率低。【分析】(1)①同一主族元素形成的氫化物中,如果不能形成分子間氫鍵,則氫化物的沸點隨相對分子質(zhì)量的增大而升高;不能形成分子間氫鍵的氫化物汽化時克服范德華力;②同一主族的氫化物中,能形成分子間氫鍵的氫化物熔沸點最高;③能形成分子間氫鍵的氫化物中,形成的分子間氫鍵個數(shù)越多,熔沸點越高;(2)①由分子構(gòu)成的晶體為分子晶體;②正負電荷重心重合的分子為非極性分子;③干冰晶體屬于分子密堆積,而冰晶體屬于分子非密堆積?!窘獯稹拷猓孩倌苄纬煞肿娱g氫鍵且形成的分子間氫鍵的個數(shù)越多,該氫化物的沸點越高,根據(jù)圖知,由元素的氫化物的沸點變化規(guī)律的圖象可知,隨著原子序數(shù)的遞增元素的氫化物的沸點,從上到下是逐漸升高的,符合第ⅣA元素的性質(zhì),結(jié)合周期可知,氫化物a為CH4,為分子晶體,存在范德華力,汽化過程中克服的作用力是范德華力,故答案為:CH4;范德華力;②氫化物b、c、d分別為NH3、HF、H2O,三者均可形成分子間氫鍵,均高于同族其它元素氫化物的沸點,故答案為:氫化物b、c、d分子間形成氫鍵;③每個H2O可形成2個分子間氫鍵,每個HF分子可形成1個分子間氫鍵,分子間氫鍵越多,沸點越高,故答案為:每個H2O可形成2個分子間氫鍵,每個HF分子可形成1個分子間氫鍵;(2)①冰和干冰晶體中主要是分子間作用力范德華力,晶體類型為分子晶體,故答案為:分子晶體;②干冰分子即二氧化碳分子為直線形分子,正負電荷重心重合,所以屬于非極性分子,故答案為:非極性分子;③干冰晶體密度大于冰的主要原因是干冰晶體屬于分子密堆積,分子間只有范德華力;而冰晶體屬于分子非密堆積,分子間的主要作用力是氫鍵,水分子的空間利用率不高,留有相當大的空隙,所以干冰的密度比冰大,故答案為:冰中氫鍵存在方向性,分子間有較大空隙,空間利用率低。【點評】本題考查分子間氫鍵,側(cè)重考查分析、判斷及知識綜合運用能力,明確分子晶體的判斷方法、分子間氫鍵對物質(zhì)性質(zhì)的影響是解本題關(guān)鍵,題目難度不大。3.(2024春?房山區(qū)期中)分子的結(jié)構(gòu)與物質(zhì)性質(zhì)之間存在緊密的聯(lián)系。(1)如圖是部分主族元素氫化物的沸點變化趨勢①氫化物a的化學式為CH4,其汽化過程中克服的作用力是范德華力。②氫化物b、c、d的沸點均高于同族其它元素氫化物的沸點,原因是氫化物b、c、d均可形成分子間氫鍵。③H2O的沸點高于HF,預(yù)測可能的原因是每個H2O可形成2個分子間氫鍵,每個HF分子可形成1個分子間氫鍵。(2)如圖是冰(H2O)和干冰(CO2)的結(jié)構(gòu)模型。下列事實能解釋干冰的密度比冰大的是acd(填字母序號)。a.冰中氫鍵存在方向性,晶體有較大空隙,空間利用率低b.水分子極性強,分子間作用力大c.二氧化碳分子的質(zhì)量大于水分子d.干冰晶胞中二氧化碳分子堆積得更密集(3)苯胺()與甲苯()的相對分子質(zhì)量接近,但苯胺的熔點(﹣6.2℃)和沸點(184.4℃)高于甲苯的熔點(﹣95.0℃)和沸點(110.6℃),原因是苯胺分子間存在氫鍵?!敬鸢浮浚?)①CH4;范德華力;②氫化物b、c、d均可形成分子間氫鍵;③每個H2O可形成2個分子間氫鍵,每個HF分子可形成1個分子間氫鍵;(2)acd;(3)苯胺分子間存在氫鍵。【分析】(1)①由元素的氫化物的沸點變化規(guī)律的圖象可知,隨著原子序數(shù)的遞增元素的氫化物的沸點,從上到下是逐漸升高的,符合第IVA元素的性質(zhì);甲烷分子間存在范德華力;②形成分子間氫鍵沸點升高;③形成分子間氫鍵越多,沸點越高;(2)干冰晶體屬于分子密堆積,冰晶體屬于分子非密堆積;(3)形成分子間氫鍵熔沸點升高?!窘獯稹拷猓海?)①由元素的氫化物的沸點變化規(guī)律的圖象可知,隨著原子序數(shù)的遞增元素的氫化物的沸點,從上到下是逐漸升高的,符合第IVA元素的性質(zhì),結(jié)合周期可知,氫化物a為CH4,為分子晶體,存在范德華力,汽化過程中克服的作用力是范德華力,故答案為:CH4;范德華力;②氫化物b、c、d分別為NH3、HF、H2O,三者均可形成分子間氫鍵,均高于同族其它元素氫化物的沸點,故答案為:氫化物b、c、d均可形成分子間氫鍵;③每個H2O可形成2個分子間氫鍵,每個HF分子可形成1個分子間氫鍵,分子間氫鍵越多,沸點越高,故答案為:每個H2O可形成2個分子間氫鍵,每個HF分子可形成1個分子間氫鍵;(2)干冰晶體屬于分子密堆積,分子間只有范德華力;而冰晶體屬于分子非密堆積,分子間的主要作用力是氫鍵,水分子的空間利用率不高,留有相當大的空隙,所以干冰的密度比冰大,故acd正確,故答案為:acd;(3)苯胺()與甲苯()的相對分子質(zhì)量接近,但苯胺的熔點(﹣6.2℃)和沸點(184.4℃)高于甲苯的熔點(﹣95.0℃)和沸點(110.6℃),原因是苯胺分子之間存在氫鍵,故答案為:苯胺分子間存在氫鍵?!军c評】本題考查分子間作用力,掌握氫鍵、范德華力的判斷及對物質(zhì)性質(zhì)的影響是關(guān)鍵,題目難度適中。4.(2023秋?寶山區(qū)校級期末)作業(yè)經(jīng)典再現(xiàn)認真做作業(yè)一定會有收獲,試試看,成功就在眼前。(1)已知C3N4晶體原子間均以單鍵結(jié)合成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。下列關(guān)于C3N4晶體的說法正確的是C。A.C3N4晶體是分子晶體B.C3N4晶體中,C﹣N鍵的鍵長比金剛石中的C﹣C鍵的鍵長長C.C3N4晶體熔點比金剛石更高D.C3N4晶體中每個C原子連接3個N原子,而每個N原子連接4個C原子(2)下列有關(guān)共價化合物的說法一定正確的是D。①具有較低的熔沸點②不是電解質(zhì)③固態(tài)時是分子晶體④都是由分子構(gòu)成的⑤液態(tài)時不導電A.①③④B.②⑤C.①②③④⑤D.⑤(3)分類方法在化學學科的發(fā)展中起到了重要的作用,下列說法合理的是D。A.根據(jù)酸分子中含有的氫原子個數(shù)將酸分為一元酸、二元酸、三元酸等B.根據(jù)其水溶液是否能導電,將物質(zhì)分為電解質(zhì)和非電解質(zhì)C.根據(jù)溶于水的酸堿性將氧化物分為酸性氧化物和堿性氧化物D.金屬置換金屬,非金屬置換非金屬,金屬置換非金屬,非金屬置換金屬四類置換反應(yīng)均存在(4)實驗室制取氯化氫的化學方程式為NaCl+H2SO4△ˉNaHSO4+HCl↑在標準狀況下,甲乙兩同學用兩瓶純度不同的氯化氫氣體,進行噴泉實驗,實驗后,甲同學溶液充滿整個燒瓶,乙同學溶液充滿燒瓶的三分之二,則甲乙同學得到鹽酸的物質(zhì)的量濃度比為1:1(假設(shè)溶質(zhì)不擴散,裝置不漏氣)。(5)向Ba(OH)2溶液中逐滴加入稀硫酸,請完成下列問題:①寫出反應(yīng)的離子方程式Ba2++2OH﹣+2H++SO42-=BaSO4↓+2H②下列三種情況下,離子方程式與①不相同的是BC(填序號)。A.向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至溶液顯中性B.向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO4C.向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至過量【答案】(1)C;(2)D;(3)D;(4)NaCl+H2SO4△ˉNaHSO4+HCl↑;1:1(5)①Ba2++2OH﹣+2H++SO42-=BaSO4↓②BC?!痉治觥浚?)C3N4晶體具有比金剛石更大的硬度,且原子間均以單鍵結(jié)合,則為原子晶體,每個C原子周圍有4個N原子,每個N原子周圍有3個C原子,形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),C﹣N鍵為共價鍵,比C﹣C鍵短,據(jù)此分析;(2)共價化合物一般為分子晶體或共價晶體,由分子或原子構(gòu)成,分子晶體熔沸點較低,共價晶體熔沸點較高,液態(tài)時不含自由移動的離子;(3)A.電離出的陽離子全部是氫離子的化合物是酸;B.電解質(zhì)是指在溶液里或熔化狀態(tài)下能夠?qū)щ姷幕衔?,非電解質(zhì)是指在水溶液里和熔化狀態(tài)下都不能夠?qū)щ姷幕衔铮镔|(zhì)分類中含單質(zhì)和混合物;C.與酸反應(yīng)生成一種鹽和水的氧化物為酸性氧化物,與堿反應(yīng)生成一種鹽和水的氧化物為堿性氧化物,金屬氧化物不一定是堿性氧化物,堿性氧化物一定是金屬氧化物,非金屬氧化物不一定是酸性氧化物,酸性氧化物不一定是非金屬氧化物;D.常溫下,鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣;高溫下,鐵和水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣,強氧化性強的非金屬單質(zhì)能夠?qū)⒀趸匀醯姆墙饘賳钨|(zhì)置換出來,如氯氣與溴化鈉的反應(yīng),鐵和硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵;金屬鋁與氧化鐵在高溫下發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成氧化鋁和鐵,具有較強還原性的非金屬單質(zhì)能夠置換出還原性較弱的金屬單質(zhì),如氫氣還原氧化銅;(4)硫酸與氯化鈉反應(yīng)生成HCl,甲同學:HCl易溶于水,最后鹽酸溶液充滿整個燒瓶,依據(jù)c=nV計算溶液的物質(zhì)的量濃度,乙同學溶液充滿燒瓶的三分之二,說明HCl氣體中含不溶于水的雜質(zhì)氣體,(5)①硫酸與氫氧化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇和水;②A.向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至溶液顯中性,Ba(OH)2與NaHSO4按物質(zhì)的量1:2反應(yīng);B.向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至恰好完全沉淀,Ba(OH)2與NaHSO4按物質(zhì)的量1:1反應(yīng);C.向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至過量,硫酸根離子、氫離子都完全反應(yīng),Ba(OH)2與NaHSO4按物質(zhì)的量1:1反應(yīng)?!窘獯稹拷猓海?)A.C3N4晶體具有比金剛石更大的硬度,則C3N4晶體是共價晶體,故A錯誤;B.因N的原子半徑比C原子半徑小,則C3N4晶體中,C﹣N鍵的鍵長比金剛石中C﹣C鍵的鍵長要短,故B錯誤;C.C﹣N鍵的鍵長比金剛石中C﹣C鍵的鍵長要短,則C3N4晶體熔點比金剛石更高,故C正確;D.原子間均以單鍵結(jié)合,則C3N4晶體中每個C原子形成4個共價鍵,即連接4個N原子,而每個N原子形成3個共價鍵,即連接3個C原子,故D錯誤;故答案為:C;(2)①如果為共價晶體,如二氧化硅,具有較高的熔、沸點,故①錯誤;②可能為電解質(zhì),如HCl、H2O等,故②錯誤;③固態(tài)時可能為分子晶體,如P4,也可能為共價晶體,如SiO2,故③錯誤;④如果是共價晶體,由原子構(gòu)成,如SiC等,如果是分子晶體,由分子構(gòu)成,如H2SO4等,故④錯誤;⑤共價化合物液態(tài)時不存在自由移動的離子,則不能導電,故⑤正確;故答案為:D;(3)A.根據(jù)酸能電離出的氫離子的個數(shù),將酸分為一元酸、二元酸、三元酸等,故A錯誤;B.根據(jù)化合物在水溶液里或熔化狀態(tài)下能否導電,將物質(zhì)分為電解質(zhì)和非電解質(zhì),故B錯誤;C.,根據(jù)氧化物與酸堿反應(yīng)的情況將氧化物分為堿性氧化物、酸性氧化物、兩性氧化物、不成鹽氧化物,故C錯誤;D.鐵與硫酸銅溶液反應(yīng)化學方程式Fe+CuSO4=Cu+FeSO4,金屬可以單質(zhì)置換金屬單質(zhì),氯氣能夠與溴化鈉溶液反應(yīng)生成氯化鈉和溴單質(zhì),反應(yīng)的化學方程式為:Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2,非金屬置換非金屬,鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣,反應(yīng)的化學方程式為:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,金屬置換非金屬,還原性較強的非金屬單質(zhì)能置換出金屬單質(zhì),如H2+CuO△ˉCu+H2O,非金屬置換金屬,四類置換反應(yīng)均存在,故D故答案為:D;(4)實驗室制備氯化氫氣體利用原料氯化鈉和濃硫酸加熱反應(yīng)生成氯化氫,微熱時生成硫酸氫鈉和氯化氫,反應(yīng)的化學方程式為:NaCl+H2SO4△ˉNaHSO4+HCl↑,氯化氫極易溶于水,最終燒瓶中會充滿溶液,設(shè)標況下氯化氫的體積為VL,則氯化氫的物質(zhì)的量為:V22.4L/mol,該溶液中HCl的物質(zhì)的量的濃度為:nV=V22.4V=122.4(mol/L),乙同學溶液充滿燒瓶的三分之二,說明HCl氣體中含不溶于水的雜質(zhì)氣體,HCl氣體和形成鹽酸溶液體積為燒瓶的三分之二,設(shè)燒瓶體積為VL故答案為:NaCl+H2SO4△ˉNaHSO4+HCl↑;1:1(5)①硫酸與氫氧化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇和水,反應(yīng)的離子方程式為:Ba2++2OH﹣+2H++SO42-=BaSO4↓故答案為:Ba2++2OH﹣+2H++SO42-=BaSO4↓②A.向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至溶液顯中性,Ba(OH)2與NaHSO4按物質(zhì)的量1:2反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式為:Ba2++2OH﹣+2H++SO42-=BaSO4↓B.向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至SO42-恰好完全沉淀,Ba(OH)2與NaHSO4按物質(zhì)的量1:1反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式為:Ba2++OH﹣+H++SO42-=BaSOC.向NaHSO4溶液中,逐滴加入Ba(OH)2溶液至過量,硫酸根離子、氫離子都完全反應(yīng),Ba(OH)2與NaHSO4按物質(zhì)的量1:1反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式為Ba2++OH﹣+H++SO42-=BaSO4↓綜上所述,離子方程式與(1)不相同的是BC,故答案為:BC?!军c評】本題考查晶體結(jié)構(gòu)、離子反應(yīng),涉及離子性質(zhì)、離子方程式的書寫、反應(yīng)類型、物質(zhì)的量濃度計算等,理解與量有關(guān)的離子方程式的書寫,題目側(cè)重考查學生分析能力、靈活運用知識的能力,題目難度中等。5.(2023春?朝陽區(qū)校級期中)現(xiàn)有幾組物質(zhì)的熔點(℃)數(shù)據(jù):A組B組C組D組金剛石:>3550Li:181HF:﹣84NaCl:801硅晶體:1410Na:98HCl:﹣114KCl:770硼晶體:2300K:63HBr:﹣87RbCl:715二氧化硅:1710Rb:39HI:﹣51CsCl:645據(jù)此回答下列問題:(1)A組屬于原子晶體,其熔化時克服的微粒間的作用力是共價鍵.(2)B組晶體共同的物理性質(zhì)是①②③④(填序號).①有金屬光澤②導電性③導熱性④延展性(3)C組中HF熔點反常是由于HF分子間能形成氫鍵,其熔化時需要消耗的能量更多.(4)D組晶體可能具有的性質(zhì)是②④(填序號).①硬度小②水溶液能導電③固體能導電④熔融狀態(tài)能導電(5)D組晶體的熔點由高到低的順序為:NaCl>KCl>RbCl>CsCl,其原因解釋為:D組晶體都為離子晶體,r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+),在離子所帶電荷相同的情況下,半徑越小,晶格能越大,熔點就越高.【答案】見試題解答內(nèi)容【分析】(1)根據(jù)物質(zhì)的組成和熔點可知A組屬于原子晶體,B組屬于金屬晶體,C組形成分子晶體,D組是離子晶體;(2)B組物質(zhì)為金屬晶體,具有金屬的通性;(3)由于HF中存在氫鍵,導致HF的沸點比其它氫化物的沸點高;(4)D組物質(zhì)為離子晶體,根據(jù)離子晶體的性質(zhì)判斷.(5)離子晶體的晶格能大小取決于離子半徑的電荷的因素,離子半徑越小,電荷越多,晶格能越大,離子晶體的熔點越高.【解答】解:(1)A組熔點最高,屬于原子晶體,原子晶體的構(gòu)成微粒為原子,微粒間作用力為共價鍵;故答案為:原子;共價鍵;(2)B組物質(zhì)為金屬,具有金屬光澤、導電性、導熱性、延展性,故答案為:①②③④;(3)由于HF中存在氫鍵,導致HF的沸點比其它氫化物的沸點高,故答案為:HF分子間能形成氫鍵,其熔化時需要消耗的能量更多;(4)D組物質(zhì)為離子晶體,有硬度大、水溶液能導電、固體不能導電而熔融狀態(tài)能導電的性質(zhì),故答案為:②④;(5)離子晶體中,r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+),在離子所帶電荷相同的情況下,半徑越小,晶格能越大,熔點就越高;故答案為:D組晶體都為離子晶體,r(Na+)<r(K+)<r(Rb+)<r(Cs+),在離子所帶電荷相同的情況下,半徑越小,晶格能越大,熔點就越高.【點評】通過讀取表格中數(shù)據(jù)先判斷出晶體的類型及晶體的性質(zhì),應(yīng)用氫鍵解釋HF的熔點反常,利用晶格能的大小解釋離子晶體熔點高低的原因.6.(2023春?白云區(qū)校級期中)某些化學鍵的鍵能如表:鍵H—HH—IH—FH—ClH—BrI—ICl﹣ClBr—Br鍵能(kJ/mol)436299568432153243194請回答問題:(1)由表中數(shù)據(jù)規(guī)律預(yù)測H—Br鍵的鍵能范圍:299kJ/mol<H—Br鍵能<432kJ/mol(填寫數(shù)值)。(2)下列氫化物中,最不穩(wěn)定的是D。A.HFB.HClC.HBrD.HI(3)下列物質(zhì)的晶體中,沸點最高的是D。A.HFB.HIC.Br2D.I2(4)X2+H2═2HX(X代表F、Cl、Br、I)的反應(yīng)是放熱(填“吸熱”或“放熱”)反應(yīng)。1molCl2在一定條件下與等物質(zhì)的量的H2反應(yīng),熱量的變化是185kJ。【答案】(1)299;432;(2)D;(3)D;(4)放熱;185?!痉治觥浚?)元素周期表中同主族存在的變化規(guī)律,H—Br原子半徑在H—Cl和H—I之間,鍵能應(yīng)介于H—Cl和H—I之間;(2)由表中數(shù)據(jù)規(guī)律可知,H—X鍵的鍵能隨著X的原子序數(shù)的增大而減小,所以H—Br鍵的鍵能范圍:299kJ/molH—Cl>H—Br>H—I,所以氫化物最不穩(wěn)定的是HI;(3)鹵素單質(zhì)都是分子晶體,分子晶體的熔沸點與分子間作用力成正比,分子間作用力隨著相對分子質(zhì)量的增大而增大,所以鹵素單質(zhì)的熔沸點隨著原子序數(shù)的增大而增大;(4)以X為Cl為例,斷裂舊鍵需要吸收熱量,形成新鍵放出能量,則Cl2+H2=2HCl反應(yīng),吸收熱量為436kJ+243kJ=679kJ,放出熱量為2×432kJ=864kJ,放出的熱量多,則為放熱反應(yīng);1molCl2在一定條件下與等物質(zhì)的量的H2反應(yīng),放出的熱量是2×432kJ﹣(436+243)kJ=185kJ?!窘獯稹拷猓海?)元素周期表中同主族存在的變化規(guī)律,H—Br原子半徑在H—Cl和H—I之間,鍵能應(yīng)介于H—Cl和H—I之間,H—Br鍵的鍵能范圍為299kJ/mol<H—Br鍵能<432kJ/mol,故答案為:299;432;(2)由表中數(shù)據(jù)規(guī)律可知,H—X鍵的鍵能隨著X的原子序數(shù)的增大而減小,所以H—Br鍵的鍵能范圍:299kJ/molH—Cl>H—Br>H—I,所以氫化物最不穩(wěn)定的是HI,故答案為:D;(3)鹵素單質(zhì)都是分子晶體,分子晶體的熔沸點與分子間作用力成正比,分子間作用力隨著相對分子質(zhì)量的增大而增大,所以鹵素單質(zhì)的熔沸點隨著原子序數(shù)的增大而增大,所以沸點最高的是I2,故答案為:D;(4)以X為Cl為例,斷裂舊鍵需要吸收熱量,形成新鍵放出能量,則Cl2+H2=2HCl反應(yīng),吸收熱量為436kJ+243kJ=679kJ,放出熱量為2×432kJ=864kJ,放出的熱量多,則為放熱反應(yīng);1molCl2在一定條件下與等物質(zhì)的量的H2反應(yīng),放出的熱量是2×432kJ﹣(436+243)kJ=185kJ,故答案為:放熱;185?!军c評】本題主要考查了化學反應(yīng)中的能量變化和元素周期律,題目難度不大,掌握基礎(chǔ)知識,運用元素周期律進行分析是解答的關(guān)鍵。7.(2023春?思明區(qū)校級期中)快離子導體是一類具有優(yōu)良離子導電能力的固體電解質(zhì),研究得最多的是Ag、Cu、Li、Na、F、O等的快離子導體。(1)Cu﹣e﹣=Cu+的過程中,失去的電子是基態(tài)Cu中4s軌道上的電子。(2)N、O、F的第一電離能從小到大的順序為O<N<F(用元素符號表示);NH3、H2O、HF的沸點由低到高的順序為NH3<HF<H2O(用化學式表示)。(3)“棕色環(huán)”現(xiàn)象是檢驗溶液中NO3-的一種方法。向含有NO3-溶液的試管中加入FeSO4,隨后沿管壁加入濃硫酸,在溶液界面上出現(xiàn)“棕色環(huán)”,研究發(fā)現(xiàn)棕色物質(zhì)化學式為[Fe(NO)(H2O)①NO3-中N元素采取sp2雜化,其立體構(gòu)型為②[Fe(NO)(H2O)5]SO4中一種配體實際上是NO+,則其中Fe元素的化合價為+1。(4)TiO2是環(huán)境友好材料,能光催化降解有機物?;卮鹣铝袉栴}:①基態(tài)Ti原子核外電子占據(jù)的最高能層符號為N;基態(tài)Ti原子核外價電子軌道表示式為;基態(tài)Ti原子中未成對電子有2個。②納米TiO2催化處理污水的一個實例如圖所示。化合物甲的分子中采取sp2雜化方式的碳原子個數(shù)為7;化合物乙中有2個手性碳原子?!敬鸢浮浚?)4s;(2)O<N<F;NH3<HF<H2O;(3)sp2;平面三角形;+1;(4)N;;2;7;2?!痉治觥浚?)Cu是29號元素,價電子排布式為3d104s1,Cu﹣e﹣═Cu+過程中Cu失去最外層1個電子;(2)N、O、F的第一電離能有增大趨勢,但N原子的2p軌道半充滿,電子能量低,第一電離能比O元素的高,所以N、O、F的第一電離能從小到大的順序為:O<N<F;氫鍵越多,氫鍵越穩(wěn)定的物質(zhì)熔沸點越高;(3)①根據(jù)價層電子對互斥模型進行分析解答;②根據(jù)化合價代數(shù)和為0進行解答;(4)①Ti的原子序數(shù)為22,基態(tài)原子核外電子排布式為[Ar]3d24s2,占據(jù)的最高能層符號為N;基態(tài)Ti原子核外價電子軌道表示式為;②化合物甲的分子中采取sp2雜化方式的碳原子是苯環(huán)上6個碳、酮羰基上1個,總數(shù)為7;連有4個不同原子或原子團的碳原子為手性碳。【解答】解:(1)Cu是29號元素,價電子排布式為3d104s1,Cu﹣e﹣═Cu+過程中Cu失去最外層1個電子,即失去的是4s電子,故答案為:4s;(2)N、O、F的第一電離能有增大趨勢,但N原子的2p軌道半充滿,電子能量低,第一電離能比O元素的高,所以N、O、F的第一電離能從小到大的順序為:O<N<F;單個氫鍵鍵能:HF>H2O>NH3,平均每個分子中含有氫鍵數(shù)目:H2O為4×12=2,HF為2×12=1,水在常溫下為液體,綜合各種因素,NH3、H2O、HF氣化時需要克服的分子間總作用力:H2O>HF>NH3,即NH3、H2O、HF的沸點由低到高的順序為:NH3<故答案為:O<N<F;NH3<HF<H2O;(3)①NO3-中中心N原子價層電子對數(shù)為3+5+1-2×32故答案為:sp2;平面三角形;②根據(jù)化合價代數(shù)和為0,[Fe(NO)(H2O)5]SO4中一種配體實際上是NO+,則其中Fe元素的化合價為+1,故答案為:+1;(4)①Ti的原子序數(shù)為22,基態(tài)原子核外電子排布式為[Ar]3d24s2,占據(jù)的最高能層符號為N;基態(tài)Ti原子價電子為3d24s2,則軌道表示式為;價電子中未成對電子有3d軌道上的2個電子,故答案為:N;;2;②化合物甲的分子中采取sp2雜化方式的碳原子是苯環(huán)上6個碳、酮羰基上1個,總數(shù)為7;化合物乙中有2個手性碳原子,與羥基、氨基相連的2個碳為手性碳,故答案為:7;2。【點評】本題考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì),涉及核外電子排布、電離能、空間構(gòu)型、雜化方式、價層電子對互斥理論、沸點高低比較、等電子體、晶胞結(jié)構(gòu)與計算等,需要學生具備扎實的基礎(chǔ),題目難度中等。8.(2023秋?黃浦區(qū)校級期中)(1)(CH3CH2)2CHCH3的名稱為3﹣甲基戊烷。(2)2﹣甲基﹣1﹣丁烯的結(jié)構(gòu)簡式為CH2=C(CH3)CH2CH3。(3)等質(zhì)量的甲烷、乙烷和丙烯,完全燃燒時耗氧量最多的物質(zhì)是甲烷。(4)下列關(guān)于煤、石油、天然氣的說法正確的是D。(單選)A.天然氣只能用做燃料B.水煤氣是通過煤的干餾得到的氣體燃料C.煤的氣化和液化是物理變化D.石油的裂解產(chǎn)品主要是用于化工生產(chǎn)(5)下列物質(zhì)的沸點按由高到低的順序排列正確的是A。(單選)①CH3(CH2)2CH3②CH3(CH2)3CH3③(CH3)3CH④(CH3)2CHCH2CH3A.②④①③B.④②①③C.④③②①D.②④③①奧運會火炬常使用的燃料是一種有機燃料,其分子式為C3H8。請回答問題:(6)C3H8屬于A(填字母)。(單選)A.烷烴B.烯烴C.炔烴D.芳香烴(7)這種燃料不能(填“能”或“不能”)使酸性高錳酸鉀溶液褪色,其一氯代物有2種。1molC3H8完全燃燒需5mol氧氣。(8)居民所用石油液化氣的主要成分是丁烷,在使用過程中,常有一些雜質(zhì)以液態(tài)沉積于鋼瓶中,這些雜質(zhì)可能是C(填字母)。(單選)A.甲烷和丙烷B.乙烷和丁烷C.戊烷和己烷【答案】(1)3﹣甲基戊烷;(2)CH2=C(CH3)CH2CH3;(3)甲烷;(4)D;(5)A;(6)A;(7)不能;2;5;(8)C?!痉治觥浚?)(CH3CH2)2CHCH3的主鏈上含有5個碳原子,甲基位于3號碳原子上;(2)2﹣甲基﹣1﹣丁烯的主鏈上含有4個碳原子,甲基位于2號碳原子上,1、2號碳原子之間存在碳碳雙鍵;(3)等質(zhì)量的甲烷、乙烷和丙烯,完全燃燒時耗氧量隨著烴中含氫量的增大而增多;(4)A.天然氣的主要成分是甲烷,是清潔的燃料,可發(fā)生分解;B.煤干餾得到焦炭、煤焦油、粗氨水和焦爐氣;C.煤的氣化和液化是化學變化;D.石油裂解的主要目的是獲得“三烯”;(5)烷烴中,碳原子個數(shù)越多,其沸點越高;碳原子個數(shù)相等的烷烴,支鏈越多,沸點越低;(6)C3H8分子中只含C﹣C、C﹣H鍵且為鏈狀結(jié)構(gòu);(7)烷烴不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,該分子中含有幾種氫原子,其一氯代物就有幾種;1molC3H8完全燃燒耗氧量為1mol×(3+8(8)烴類根據(jù)含碳數(shù),常溫常壓下1~4為氣態(tài),4~15為液態(tài).如果加壓使得丁烷成為液化氣,那么含碳數(shù)在丁烷以上的烴均為液態(tài),沉積物的含碳數(shù)一定大于等于4?!窘獯稹拷猓海?)(CH3CH2)2CHCH3的主鏈上含有5個碳原子,甲基位于3號碳原子上,其名稱為3﹣甲基戊烷,故答案為:3﹣甲基戊烷;(2)2﹣甲基﹣1﹣丁烯的主鏈上含有4個碳原子,甲基位于2號碳原子上,1、2號碳原子之間存在碳碳雙鍵,結(jié)構(gòu)簡式為CH2=C(CH3)CH2CH3,故答案為:CH2=C(CH3)CH2CH3;(3)等質(zhì)量的甲烷、乙烷和丙烯,完全燃燒時耗氧量隨著烴中含氫量的增大而增多,CH4、CH3CH3、CH2=CHCH3中含氫量最多的是甲烷,所以甲烷耗氧量最多,故答案為:甲烷;(4)A.天然氣能用做燃料,也可用于化工生產(chǎn),如高溫分解生成氫氣(可做燃料)和炭黑(可做染料),故A錯誤;B.水煤氣是水蒸氣通過熾熱的焦炭而生成的氣體,主要成分是一氧化碳、氫氣,不是煤的干餾,故B錯誤;C.煤的氣化和液化都生成新物質(zhì),是化學變化,故C錯誤;D.石油裂解的主要目的是獲得“三烯”,即乙烯、丙烯和1,3﹣丁二烯,石油的裂解產(chǎn)品主要是用于化工生產(chǎn),故D正確;故答案為:D;(5)烷烴中,碳原子個數(shù)越多,其沸點越高;碳原子個數(shù)相等的烷烴,支鏈越多,沸點越低,這幾種烷烴中,沸點由高到低順序是②④①③,故答案為:A;(6)C3H8分子中只含C﹣C、C﹣H鍵且為鏈狀結(jié)構(gòu),屬于烷烴,故答案為:A;(7)C3H8為丙烷,性質(zhì)較穩(wěn)定,和酸性高錳酸鉀溶液不反應(yīng),所以不能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,該分子中含有2種氫原子,其一氯代物有2種;1molC3H8完全燃燒耗氧量為1mol×(3+84)=故答案為:不能;2;5;(8)烴類根據(jù)含碳數(shù),常溫常壓下1~4為氣態(tài),4~15為液態(tài).如果加壓使得丁烷成為液化氣,那么含碳數(shù)在丁烷以上的烴均為液態(tài),沉積物的含碳數(shù)一定大于等于4,這些雜質(zhì)可能是戊烷和己烷,故答案為:C?!军c評】本題考查有機物的有關(guān)性質(zhì),側(cè)重考查基礎(chǔ)知識的掌握和靈活運用能力,明確官能團及其性質(zhì)的關(guān)系、有機物的命名方法等知識點是解本題關(guān)鍵,題目難度不大。9.(2023秋?海南州期中)已知H與O可以形成H2O和H2O2兩種化合物。請完成下列空白:(1)H2O內(nèi)的O﹣H、水分子間的范德華力和氫鍵,從強到弱依次為O﹣H>分子間氫鍵>范德華力。(2)H+可與H2O形成H3O+,H3O+中O采用sp3雜化。H3O+中H﹣O﹣H鍵角比H2O中的大,原因為H3O+中有1對孤對電子,H2O中有2對孤對電子,由于孤對電子對孤對電子的排斥力大于孤對電子對成對電子的排斥力,排斥力越大,使得成鍵鍵角越小。(3)H2O2是常用的氧化劑,其分子結(jié)構(gòu)如圖所示,兩個氫原子猶如在半展開的書的兩面上。H2O2的電子式是,結(jié)構(gòu)式是H﹣O﹣O﹣H。H2O2是含有極性鍵和非極性鍵的極性分子(填“極性“或“非極性“)。H2O2能與水混溶,卻不溶于CCl4。請予以解釋:H2O2和水都是極性分子,CCl4是非極性分子,根據(jù)“相似相溶”原理,則H2O2能與水混溶,不溶于CCl4。【答案】(1)O﹣H>分子間氫鍵>范德華力;(2)sp3;大;H3O+中有1對孤對電子,H2O中有2對孤對電子,由于孤對電子對孤對電子的排斥力大于孤對電子對成對電子的排斥力,排斥力越大,使得成鍵鍵角越小;(3);H﹣O﹣O﹣H;極性;非極性;極性;H2O2和水都是極性分子,CCl4是非極性分子,根據(jù)“相似相溶”原理,則H2O2能與水混溶,不溶于CCl4。【分析】(1)H2O內(nèi)的O﹣H、水分子間的范德華力和氫鍵,化學鍵的強度大于分子間氫鍵,氫鍵大于范德華力;(2)H+可與H2O形成H3O+,H3O+中O原子價層電子對數(shù)為3+12(6﹣1﹣1×3)=3+1=4,H3O+中有1對孤對電子,H2O中有(3)H2O2中氫與氧形成一對共用電子,氧和氧形成一對共用電子,根據(jù)同種元素形成非極性鍵,不同種元素形成極性共價鍵,H2O2不是中心對稱,H2O2和水都是極性分子,CCl4是非極性分子,根據(jù)“相似相溶”原理?!窘獯稹拷猓海?)H2O內(nèi)的O﹣H、水分子間的范德華力和氫鍵,化學鍵的強度大于分子間氫鍵,氫鍵大于范德華力,因此從強到弱依次為O﹣H>分子間氫鍵>范德華力,故答案為:O﹣H>分子間氫鍵>范德華力;(2)H+可與H2O形成H3O+,H3O+中O原子價層電子對數(shù)為3+12(6﹣1﹣1×3)=3+1=4,采用sp3雜化。H3O+中有1對孤對電子,H2O中有2對孤對電子,由于孤對電子對孤對電子的排斥力大于孤對電子對成對電子的排斥力,排斥力越大,使得成鍵鍵角越小,因此H3O+中H﹣O﹣H鍵角比H2故答案為:sp3;大;H3O+中有1對孤對電子,H2O中有2對孤對電子,由于孤對電子對孤對電子的排斥力大于孤對電子對成對電子的排斥力,排斥力越大,使得成鍵鍵角越小;(3)H2O2是常用的氧化劑,其分子結(jié)構(gòu)如圖所示,兩個氫原子猶如在半展開的書的兩面上;H2O2中氫與氧形成一對共用電子,氧和氧形成一對共用電子,其電子式是,根據(jù)一對共用電子用一根“﹣”表示,則H2O2結(jié)構(gòu)式是H﹣O﹣O﹣H;根據(jù)同種元素形成非極性鍵,不同種元素形成極性共價鍵,H2O2不是中心對稱,因此H2O2是含有極性鍵和非極性鍵的極性分子;H2O2和水都是極性分子,CCl4是非極性分子,根據(jù)“相似相溶”原理,則H2O2能與水混溶,不溶于CCl4,故答案為:;H﹣O﹣O﹣H;極性;非極性;極性;H2O2和水都是極性分子,CCl4是非極性分子,根據(jù)“相似相溶”原理,則H2O2能與水混溶,不溶于CCl4?!军c評】本題考查分子間作用力,側(cè)重考查學生分子性質(zhì)和分子間作用力的掌握情況,試題難度中等。10.(2023?西城區(qū)校級開學)有催化劑的條件下,將H2和CO2混合加熱可制備CH4。主要的反應(yīng)有:Ⅰ.CO2(g)+4H2(g)?CH4(g)+2H2O(g)ΔH1=﹣165kJ/molⅡ.CO2(g)+H2(g)?CO(g)+H2O(g)ΔH2>0Ⅲ.CO2(g)+2H2(g)?C(s)+2H2O(g)ΔH3=﹣96.1kJ/mol(1)CO2、CH4、H2O的沸點由高到低的順序是H2O>CO2>CH4。(2)由燃燒熱求ΔH2。已知H2(g)和CO(g)的燃燒熱分別為﹣285.8kJ/mol、﹣283kJ/mol。①要計算ΔH2至少還需要一個過程的熱效應(yīng)(該熱效應(yīng)記為ΔH4),則此過程的熱化學方程式是H2O(g)=H2O(l)ΔH4或H2O(l)=H2O(g)ΔH4。②ΔH2=(﹣285.8+283)kJ/mol﹣ΔH4或(﹣285.8+283)kJ/mol+ΔH4(用含有ΔH4的代數(shù)式表示)。(3)CO2的電子式是,其中C=O鍵的鍵能是799kJ/mol,H2O中O—H鍵的鍵能是463kJ/mol。則H—H鍵的鍵能與C—H的鍵能相差22.25kJ/mol。(4)CO2甲烷化反應(yīng)的機理大體可歸結(jié)為兩種,如圖表示了兩種途徑每步反應(yīng)的能量變化(TSx代表過渡態(tài),*表示吸附在催化劑表面的物料),其中速率較快的途徑中的決速步的化學方程式是*OCOH―*O=*CHO或*OCOH=*CHO+*O。(5)將n(CO2):n(H2)=1:4混合氣持續(xù)以一定的流速通過含催化劑的恒容反應(yīng)器,測定CO2的轉(zhuǎn)化率和CH4的選擇性隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。溫度高于500℃后,CO2的轉(zhuǎn)化率幾乎保持不變但CH4的選擇性下降的可能原因是溫度高于500℃后,因積碳或超過了催化劑的活性溫度等,致使催化劑對反應(yīng)Ⅰ的催化效率降低,反應(yīng)Ⅰ反應(yīng)速率減慢,造成甲烷的選擇性下降,而反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ的反應(yīng)速率仍有所增加,二氧化碳的轉(zhuǎn)化率基本不變;溫度高于500℃后,化學反應(yīng)達到平衡狀態(tài),升高溫度,反應(yīng)Ⅰ、Ⅲ的化學平衡逆向移動,反應(yīng)Ⅱ的化學平衡正向移動,可能使二氧化碳的轉(zhuǎn)化率基本不變,而甲烷占含碳產(chǎn)物的比例下降,即選擇性下降。(6)不同壓強下,保持相同的投料比,測定反應(yīng)體系中CO2的平衡轉(zhuǎn)化率和CH4的平衡產(chǎn)率隨溫度的變化關(guān)系如圖所示。P1時曲線出現(xiàn)拐點的溫度高于P2時的,原因是升高溫度,反應(yīng)Ⅰ(和Ⅲ)的平衡左移使二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率降低;反應(yīng)Ⅱ的平衡右移,使二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率增大;因此,圖像中拐點前體系中以反應(yīng)Ⅰ(和Ⅲ)為主,拐點后體系中以反應(yīng)Ⅱ為主。圖中P1>P2,高壓條件下更有利于反應(yīng)Ⅰ(和Ⅲ),因此P1條件下需要更高溫度才能抑制反應(yīng)Ⅰ(和Ⅲ),促進反應(yīng)Ⅱ,使體系中的反應(yīng)Ⅱ成為主要方面?!敬鸢浮恳娫囶}解答內(nèi)容【分析】(1)三種物質(zhì)均為分子晶體,水分子間存在氫鍵,CO2、CH4不含分子間氫鍵,H2O的沸點最大,CO2相對分子質(zhì)量大于CH4;(2)①氫氣燃燒熱的化學方程式為H2(g)+12O2(g)=H2O(l)ΔH=﹣285.8kJ/mol;CO燃燒熱的化學方程式為CO(g)+12O2(g)=CO2(g)Δ②H2(g)+12O2(g)=H2O(l)ΔH=﹣285.8kJ/mol①;CO(g)+12O2(g)=CO2(g)ΔH=﹣283kJ/mol②;H2O(g)=H2O(l)ΔH4③;根據(jù)目標反應(yīng)方程式,可知①﹣②﹣③,ΔH2=﹣285.8+283﹣ΔH4,若H2O(l)=H2O(g)ΔH4④,根據(jù)目標反應(yīng)方程式可知,①﹣(3)二氧化碳的結(jié)構(gòu)式為O=C=O,其電子式為;根據(jù)ΔH=反應(yīng)物鍵能總和―生成物鍵能總和;(4)活化能越小,化學反應(yīng)速率越快,根據(jù)圖像可知,TS1、TS2、TS3所對應(yīng)的反應(yīng)速率快,活化能大為該途徑的決速步;(5)溫度高于500℃后,CO2的轉(zhuǎn)化率幾乎保持不變但CH4的選擇性下降的可能原因是(速率角度)溫度高于500℃后,因積碳或超過了催化劑的活性溫度等,致使催化劑對反應(yīng)Ⅰ的催化效率降低,反應(yīng)Ⅰ反應(yīng)速率減慢,造成甲烷的選擇性下降,而反應(yīng)Ⅱ、Ⅲ的反應(yīng)速率仍有所增加,可以保持二氧化碳的轉(zhuǎn)化率基本不變;(6)P1時曲線出現(xiàn)拐點的溫度高于P2時的,原因是升高溫度,使反應(yīng)Ⅰ(和Ⅲ)的平衡左移使二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率降低;反應(yīng)Ⅱ的平衡右移,二氧化碳的平衡轉(zhuǎn)化率增大。因此,圖像中拐點前體系中以反應(yīng)Ⅰ(和Ⅲ)為主,拐點后體系中以反應(yīng)Ⅱ為主。【解答】解:(1)分子晶體中分子間氫鍵大于范德華力,同為范德華力,相對分子質(zhì)量越大,范德華力越大,沸點越高,CO
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