2.2共价键与分子的空间结构同步练习2021-2022学年高二化学鲁科版（2019）选择性必修2（含答案）

2.2共价键与分子的空间结构
一、选择题（共16题）
1．根据价层电子对互斥理论及杂化轨道理论判断NF3分子的空间构型和中心原子的杂化方式分别为
A．直线形　sp杂化 B．三角形　sp2杂化
C．三角锥形　sp2杂化 D．三角锥形　sp3杂化
2．共价键、离子键、分子间作用力都是粒子间的作用力，含有以上两种作用力的晶体是
A．SiO2 B．CO2 C．NaCl D．Ar
3．下列说法正确的是
A．有机物中C的杂化类型有和，其中有2个π键，7个键
B．单质分子一定为非极性分子
C．的电子排布式为
D．已知的轨道和轨道可以形成杂化轨道，则的空间结构为正四面体形
4．过氧化钠常用作供氧剂：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。下列说法错误的是
A．NaOH的电子式： B．Na+的结构示意图：
C．7.8gNa2O2中含有阴阳离子共0.3mol D．H2O分子的空间构型：V形
5．下列分子中，各分子的立体构型和中心原子的杂化方式均正确的是( )
A．NH3平面三角形sp3杂化 B．CCl4正四面体sp2杂化
C．H2OV形sp3杂化 D．CO三角锥形sp3杂化
6．推测下列最适合溶解白磷（P4）的溶剂是
A．水 B．CH3OH（甲醇）
C．CS2（二硫化碳） D．CH3COOH（乙酸）
7．氮化碳部分结构如图所示，其中氮化碳的硬度超过金刚石晶体，成为首屈一指的超硬新材料。下列有关氮化碳的说法错误的是
A．氮化碳属于共价晶体，其化学键比金刚石的更稳定
B．该晶体中碳原子和氮原子的最外层都满足8电子稳定结构
C．氮化碳的化学式为其中氮显-3价，碳显+4价
D．该晶体与金刚石结构相似，都是原子间以非极性键结合形成的空间网状结构
8．我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化氧化空气中的甲醛，其反应为．下列有关说法正确的是
A．反应物和生成物都含有键
B．中含有键
C．分子中中心原子杂化类型相同
D．能溶解在中
9．一种由短周期主族元素组成的化合物(如图所示)，具有良好的储氢性能，其中元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24，下列叙述错误的是
A．该化合物中，W、X、Y之间均为共价键
B．X的氟化物中心原子的杂化方式为sp3杂化
C．X在周期表中的位置为第2周期第ⅢA族，且电负性XD．Z+核外电子空间运动状态有5种
10．下列说法正确的是
A．离子化合物可能含有共价键，共价化合物可能含有离子键
B．极性分子可能含有非极性键，非极性分子可能含有极性键
C．分子晶体可能由原子构成，原子晶体可能由小分子构成
D．手性异构体可能具有完全相同的性质
11．六氟化硫(SF6)分子为正八面体构型，难溶于水，在高温下仍有良好的绝缘性，在电器工业方面具有广泛用途。下列有关SF6的推测正确的是
A．SF6中心原子的价层电子对数为4
B．SF6中各原子均达到最外层8电子稳定结构
C．SF6分子是由极性键形成的极性分子
D．SF6分子中的S-F键都是σ键，且键长、键能都相等
12．下列有关氮族元素单质及其化合物说法正确的是
A．N2与CO互为等电子体，化学性质相同
B．AsCl3分子的空间构型为平面三角形
C．氮的最高价氧化物晶体中含两种离子，阴离子的主体构型为平面三角形，则阴、阳离子、氮原子的杂化方式分别为sp2、sp
D．肼(N2H4)的球棍模型透视图为，则肼分子中只含极性键
13．和分析比较，相同的是（ ）
A．水溶性 B．化学键类型 C．键角 D．空间构型
14．反应可用于消除甲醛的污染。下列说法正确的是
A．的电子式为：
B．的空间构型为直线形
C．HCHO中σ键和π健的数目比为3∶1
D．中子数为7的氧原子可表示为
15．下列说法正确的是
A．金属阳离子只能存在于离子晶体中
B．CO的立体构型为平面三角形，中心原子的杂化方式为sp2
C．将一定体积和浓度的KMnO4酸性溶液与一定量的草酸溶液混合，当0.01mol KMnO4被还原时，强酸提供的H+的物质的量为0.08mol
D．用惰性电极电解200mL 1mol/L的CuSO4溶液，通电一段时间，当电路中转移0.6mol电子时，相同条件下两极分别产生的V(H2):V(O2)=1:1
16．在半导体生产或灭火剂的使用中，会向空气逸散气体，如、、，它们虽是微量的，有些却是强温室气体，下列推测不正确的是
A．在中的溶解度比在水中大
B．存在手性异构
C．熔点：
D．由价层电子对互斥理论可确定的构型为四面体，原子是杂化
二、综合题（共6题）
17．(1)C、N、O元素的第一电离能大小为：_________。
(2)Cu的价电子排布式为______，基态Fe原子有_____个未成对电子,Fe3+的价电子排布图为________。
(3)基态硫原子中，核外占据最高能级电子的电子云轮廓图形状为_________。硫的一种同素异形体分子式为S8，其结构如图所示，其中S原子的杂化轨道类型为______。S8易溶于二硫化碳的原因是_________。
(4)教材插图具有简洁而又内涵丰富的特点。请回答以下问题：
(a)第三周期的某主族元素，其第一至第五电离能数据如图1所示，则该元素对应的原子有_____种不同运动状态的电子。
(b)CO2在高温高压下所形成的晶体其晶胞如图3所示。则该晶体的类型属于______晶体。
(c)如图2所示，每条折线表示周期表ⅣA到ⅦA 中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是___。判断依据____。
18．海洋是资源的宝库。占地球上储量99%的溴分步在海洋中，我国目前是从食盐化工的尾料中提取溴，反应原理是：Cl2+2Br-→2Cl-+Br2。
（1）氯原子最外层电子轨道表示式是______________，氯气属于________分子（填写“极性”或“非极性”）。
（2）已知溴水中存在如下化学平衡：Br2+H2OH++Br-+HBrO。取少量溴水于一支试管中，向试管中滴加氢氧化钠溶液，溶液颜色变浅。请用平衡移动的观点解释颜色变浅的原因_____________。
（3）氟和溴都属于卤族元素，HF和地壳内SiO2存在以下平衡：4HF(g)+ SiO2(s) SiF4(g)+2H2O(g)+148.9kJ。该反应的平衡常数表达式K=_________________。如果上述反应达到平衡后，降低温度，该反应会_____________（填写“向正反应方向移动”或“向逆反应方向移动”），在平衡移动时逆反应速率先_______后_______（填写“增大”或“减小”）。
（4）若反应的容器容积为2.0 L，反应时间8.0min，容器内气体的质量增加了0.24g，在这段时间内HF的平均反应速率为_____________________。
19．某纯碱工业的生产流程图如下
(1)该过程是___________由提出的(选填“索尔维”或“侯德榜”)，写出Z物质的电子式___________
(2)①将原理中涉及到的第二周期的原子的半径按由大到小的顺序排列___________
②例举一个事实证明N的非金属性大于C___________
(3)先吸氨，后碳酸化的根本原因在于___________
a.和的极性不同
b.和的沸点不同
c.和溶于水后，溶液的酸碱性不同
(4)析出Z之前通的目的是___________
(5)合成氨工艺的一个重要工序是铜洗，其目的是用铜液[醋酸二氨合铜(I)、氨水]吸收在生产过程中产生的和等气体。铜液吸收的反应是放热反应，其反应方程式为：
则铜液吸收CO的条件___________(选填编号，下同)，铜液再生条件___________
a.高压 b.低压 c.高温 d.低温
20．(1)把0.4 mol X气体和0.6 mol Y气体混合于2 L密闭容器中，使它们发生如下反应：4X(g)＋5Y(g) nZ(g)＋6W(g)。2 min末生成0.3 mol W，若测知以Z的浓度变化表示的平均反应速率为0.05 mol·(L·min)－1。试计算：前2 min内用X的浓度变化表示的平均反应速率为____________________；2 min末时Y的浓度为______________；化学方程式中n的值是________。
(2)1 mol N2(g)和1 mol O2(g)在一定条件下反应生成2 mol NO(g)，吸收180 kJ的热量，已知断裂1 mol N2(g)中的N≡N和1 mol O2(g)中的氧氧键分别需要吸收946 kJ和498 kJ的能量，则1 mol NO分子中的化学键形成时可释放________kJ的能量。
(3)蕴藏在海底的“可燃冰”是高压下形成的外观像冰的甲烷水合物固体。根据你所学的知识回答下列问题：
①碳元素在周期表中的位置是______________，甲烷与水相比较稳定的是__________；
已知1g甲烷完全燃烧生成液态水时放热55.6kJ，写出该反应的热化学方程式:____。
②碳有多种同素异形体，C60所属的晶体类型为__________，熔化时克服的作用力为 ____；金刚石属于____晶体，熔化时破坏的作用力是_________； 金刚石、石墨的能量关系如图所示，则金刚石和石墨相比，________更稳定。
21．为治理环境，减少雾霾，应采取措施减少氮氧化物(NOx)的排放量。还原法、氧化法、电化学吸收法是减少氮氧化物排放的有效措施。
(1)厌氧氨化法(Anammox) 是一种新型的氨氮去除技术。
①N元素的原子核外电子排布式为______________；联氨(N2H4)中N原子采取_______杂化；H、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序为_____________。
②过程II属于_________反应 (填“氧化”或“还原”)。
③该过程的总反应是_______________ 。
④NH2OH (羟胺)是一元弱碱，25℃时， 其电离平衡常数Kb=9.1×10-9，NH3·H2O 的电离平衡常数Kb=1.6×10-5，则1 molNH2OH和NH3·H2O分别与盐酸恰好反应生成的盐pH：前者___________后者。(填“大于”或“小于”)
(2)选择性催化还原技术(SCR)是目前最成熟的烟气脱硝技术，其反应原理为：4NH3(g)+4NO(g)+O2(g)4N2(g)+6H2O(g) △H=-1625.5 kJ/mol。
①该方法应控制反应温度在315~ 400℃之间，反应温度不宜过高的原因是_______________________________。
②氨氮比会直接影响该方法的脱硝率。如图为350℃时，只改变氨气的投放量，NO的百分含量与氨氮比的关系图。当时烟气中NO含量反而增大，主要原因是______________________________________。
(3)直接电解吸收也是脱硝的一种方法。用6%的稀硝酸吸收NOx生成亚硝酸，再将吸收液导入电解槽使之转化为硝酸，该电池的阳极反应式为______________________。
22．为了去除合成氨原料气中的以降低能耗及减轻设备的酸蚀，工业上常采用醇胺溶液进行吸收。N一甲基二乙醇胺(用表示)水溶液具有吸收能力强、对设备腐蚀小、可再生等特点被广泛应用。
吸收的反应可以表示为：

该反应分以下两步进行：
① (慢反应)
② (快反应)
(1)____，该反应在____(填“高温”“低温”或“任意温度”)条件下自发进行。
(2)的结构简式为，以氮原子为中心的模型是_____。
(3)能够正确表示吸收反应能量变化的是______(填标号)。
A． B． C． D．
(4)其它条件不变时，加入____(填“能”或“不能”)增大单位时间内的吸收率。
(5)已知中的氮具有一元碱(类似于)的性质，，已知的，，则溶液中____ (填“”“”或“”)。
(6)标准平衡常数可以表示平衡时各物质的浓度关系：如反应的，其中，为标准大气压，、分别为气体的分压，c为物质的量浓度。在T℃时的刚性密闭容器中，用的溶液吸收总压为的合成氨原料气(含体积分数分别为的、的、的)，充分吸收后，浓度降低为，二氧化碳的吸收率为60%，忽略反应过程中溶液的体积变化，则反应的标准平衡常数_______。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．D
【详解】
在分子中，中心N原子的价层电子对数为4，根据杂化轨道理论可推知中心N原子的杂化方式为杂化，且有1个孤电子对，空间结构为三角锥形。故选：D。
2．B
【详解】
A．SiO2是原子晶体，存在共价键，A错误；
B．CO2是分子晶体，存在共价键和分子间作用力，B正确；
C．NaCl是离子晶体，存在离子键，C错误；
D．Ar是分子晶体，只存在分子间作用力，D错误。
答案选B。
3．D
【详解】
A．双键两端的C原子均采取杂化，甲基中的C采取杂化，中有8个键、1个π键，A项错误；
B．分子为极性分子，B项错误；
C．的电子排布式为，C项错误；
D．联想的空间结构可判断的空间结构为正四面体形，D项正确；
答案选D。
4．A
【详解】
A．NaOH是离子化合物，电子式应该写成阴阳离子，故A错误；
B．Na为11号元素，因此Na+的结构示意图：，故B正确；
C．7.8gNa2O2物质的量为0.1mol，过氧化钠含有2个钠离子，一个过氧根离子，因此0.1mol过氧化钠含有阴阳离子共0.3mol，故C正确；
D．H2O中氧原子价层电子对数为，因此H2O分子的空间构型：V形，故D正确。
综上所述，答案为A。
5．C
【详解】
A. NH3中心原子的价层电子对数=3+(5-3×1)=4，N的杂化方式为sp3，含有一对孤电子对，分子的立体构型为三角锥形，选项A错误；
B. CCl4中心原子的价层电子对数=4+ (4-4×1)=4，C的杂化方式为sp3，没有孤电子对，分子的立体构型为正四面体，选项B错误；
C. H2O中心原子的价层电子对数=2+ (6-2×1)=4，O的杂化方式为sp3，含有两对孤电子对，分子的立体构型为V形，选项C正确；
D. CO中心原子的价层电子对数=3+ (4+2-3×2)=3，C的杂化方式为sp2，没有孤电子对，分子的立体构型为平面三角形，选项D错误；
答案选C。
6．C
【详解】
A．水为极性分子，所以溶解白磷(非极性分子)的能力弱，A不合题意；
B．CH3OH（甲醇）虽然为有机物，但其为极性分子，所以溶解白磷的能力不强，B不合题意；
C．CS2（二硫化碳）与CO2互为等电子体，为非极性分子，溶解白磷的能力强，C符合题意；
D．CH3COOH（乙酸）为极性分子，溶解白磷的能力不强，D不合题意；
故选C。
7．D
【详解】
A．N原子半径小于C原子，键长：键B．晶体中N、C原子间形成单键，1个N原子分别与3个C原子形成共用电子对，N原子最外层电子数为，1个C原子分别与4个N原子形成共用电子对，C原子最外层电子数为，故B正确；
C．晶体结构图中虚线部分是晶体的基本结构单元，正方形顶点的C原子被4个正方形所共有，边上的C原子被2个正方形所共有，故实际含有的C原子数为，N原子数为4，化学式为，因为N元素的电负性比C元素的大，故N显负价(-3)，C显正价(+4)，故C正确；
D．金刚石晶体中只含非极性键，晶体中只含极性键，故D错误；
故选：D。
8．D
【详解】
A．中化学键均为单键，不含有键，A错误；
B．根据结构式可知，含有键，B错误；
C．分子中中心原子分别采用sp2、sp杂化，C错误；
D．HCHO和都是极性分子，HCHO能溶解在中，D正确；
故选D。
9．B
【详解】
元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大、且总和为24，结合化合物的结构分析，W为H，X为B，Y为C，Z为Na;
A．在化合物中，H、B、N之间形成共价键，故A正确；
B．BF3中中心原子是B，其价层电子对是，所以中心原子的杂化方式为sp2杂化，故B错误；
C．B有两个电子层，且最外层电子数为3，所以在周期表中的位置为第2周期第ⅢA族，同周期电负性逐渐增强，所以BD．Na+的核外电子排布式是1S22S22P6,共有5个运动轨道，就有5种空间运动状态，故D正确；
故答案为：B
10．B
【详解】
A．只要含有离子键的物质就是离子化合物，故离子化合物可能含有共价键，共价化合物不可能含有离子键，A错误；
B．分子的极性除了跟共价键的极性有关，还跟分子的结构有关，极性分子可能含有非极性键，非极性分子可能含有极性键，B正确；
C．分子晶体可能由原子构成，比如单原子分子，原子晶体内原子与原子间以共价键连接，不可能由小分子构成，C错误；
D．结构决定性质，结构不同具有不同的性质，手性异构体不可能具有完全相同的性质，D错误；
故选B。
11．D
【详解】
A．SF6中心硫原子的价层电子对数，故A错误；
B．S原子的最外层有6个电子，在这个分子中，S形成了6个共价键，最外层不是8电子稳定结构，故B错误：
C．S和F属于不同原子，形成的是极性键，但分子是正八面体构型，正负电荷中心重合，是非极性分子，故C错误：
D．SF6中S和F中间都是单键(键)，分子是正八面体构型，分子中心的硫原子到氟原子的距离都相等，化学键都相同，故键长、键能都相等，故D正确。
故选D。
12．C
【详解】
A．N2与CO原子数、价电子数均相同，为等电子体，但二者化学性质不同，A错误；
B．AsCl3分子中As成键电子对为3，孤电子对为1，As以sp3杂化，空间构型为三角锥形，B错误；
C．N的最高价氧化物为N2O5，该氧化物晶体中含阴、阳离子分别为、，中N的价层电子对数=3+=3，氮原子的杂化方式为sp2，无孤电子对，分子构型为平面三角形，中N的价层电子对数=2+=2，氮原子的杂化方式为sp，分子构型为直线型，C正确；
D．结合分子式和球棍模型透视图可知N2H4分子的结构式为，既有极性键(H-N)又有非极性键(N-N)，D错误。
答案选C。
13．B
【详解】
A．是极性分子，是非极性分子，水是极性分子，根据相似相溶原理，易溶于水，难溶于水，二者的水溶性不同，故A不符合题意；
B．和都是共价化合物，中都是N-H单键，属于极性键，中都是C-H单键，也是极性键，且共价单键都是键，则二者的化学键类型都相同，故B符合题意；
C．中的中心原子N原子的价层电子对数=3+=4，N原子采取sp3杂化，空间结构为三角锥形，键角为107°18′，中的中心原子C原子的价层电子对数=4+=4，C原子采取sp3杂化，空间结构为正四面体形，键角为109°28′ ，二者键角不同，故C不符合题意；
D．根据C项分析，二者的空间构型不相同，故D不符合题意；
答案选B。
14．C
【详解】
A．二氧化碳为共价化合物，电子式为，故A错误；
B．水分子中氧原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为2，空间构型为V形，故B错误；
C．甲醛分子中的单键为σ键，碳氧双键中含有1个σ键和1个π健，分子中σ键和π健的数目比为3∶1，故C正确；
D．中子数为7的氧原子中质子数为8、质量数为15，原子符号为，故D错误；
故选C。
15．B
【详解】
A．离子晶体由阴、阳离子通过离子键形成，金属晶体是金属离子与自由电子通过金属键形成，所以金属阳离子可存在于离子晶体中，也可存在于金属晶体中，故A错误；
B．中存在一个碳氧双键，两个碳氧键，根据VSEPR理论模型，中心原子价层电子对为3，为sp2杂化，其构型为平面三角形，故B正确；
C．根据题意，其反应为，每消耗0.01mol被还原时，强酸提供的为0.03mol，故C错误；
D．200mL 1mol/L的CuSO4溶液中的物质的量为0.2mol，电解时阴极反应为，完全反应转移0.4mol电子，小于0.6mol，故阴极还存在，生成氢气的物质的量为=0.1mol；阳极反应式为，生成氧气的物质的量为=0.15mol，相同条件下V(H2):V(O2)=2:3，故D错误；
故选B。
16．C
【详解】
A．属于有机物，易溶于有机溶剂，所以在中的溶解度比在水中大，故A正确；
B．手性碳是指碳原子上连有四个不同取代基，所以中第一个碳为手性碳原子，所以中存在手性异构，故B正确；
C．因分子晶体的相对分子质量越大，熔点越大，所以熔点为NF3＜C3F8，故C错误；
D．中心原子N原子成3个σ键、含有1对孤对电子，孤电子对个数=2+1=4，杂化轨道数为4，采取sp3杂化，所以的VSEPR构型是四面体形，故D正确；
故答案：C。
17． C【分析】
(1)一般情况下下，同一周期的元素，原子序数越大元素的第一电离能越大，但第IIA、第VA元素原子核外电子排布处于原子轨道的全满、半满状态，第一电离能大于同一周期相邻的元素；
(2)Cu是29号元素，基态Fe是26号元素，根据构造原理，同时具有全充满、半充满、全空的电子构型的原子更稳定；
(3)S是16号元素，核外电子排布是1s22s22p63s23p4，最高能级是3p，电子云为哑铃型；每个S8分子中S原子形成2个S-S键、还有2对孤电子对，杂化轨道数目为4；杂化轨道类型为sp3杂化；
(4)(a)该主族元素第一、二电离能较小，而第三电离能剧增，说明容易失去2个电子，最外层有两个电子，又处于第三周期，故该元素为Mg，原子核外没有运动状态相同的电子；
(b)C、O原子之间通过共价键形成空间立体网状结构；
(c)ⅣA～ⅦA族元素氢化物中，NH3、H2O、HF的分子之间存在氢键，它们的沸点与同主族其它元素氢化物相比“反常”高，图中a处没有反常，说明为IVA族元素氢化物，a点代表第三周期的氢化物。
【详解】
(1) 一般情况下，同一周期的元素，原子序数越大元素的第一电离能越大，但N是第VA元素，原子核外电子排布处于原子轨道的半满状态，第一电离能大于同一周期相邻的O元素，所以C、N、O元素的第一电离能大小为：N>O>C。
(2)Cu是29号元素，核外电子排布是[Ar]3d104s1，价电子排布式是3d104s1，Fe是26号元素，核外电子排布式是[Ar]3d64s2，由于d轨道有5个，每个轨道最多排布2个自旋方向相反的电子，所以基态Fe原子有4个未成对电子；Fe原子失去最外层2个电子后在失去1个3d电子变为Fe3+，所以Fe3+的价电子排布图为。
(3)S是16号元素，核外电子排布是1s22s22p63s23p4，最高能级是3p，电子云为纺锤形或哑铃型；每个S8分子中S原子形成2个S-S键、还有2对孤电子对，杂化轨道数目为4；杂化轨道类型为sp3杂化；S8易溶于二硫化碳是由于CS2为非极性分子，S8也为非极性分子，根据相似相溶原理，结构相似的物质容易溶解在其中，所以S8易溶于CS2。
(4)(a)该主族元素第一、二电离能较小，而第三电离能剧增，说明容易失去2个电子，最外层有两个电子，又处于第三周期，因此该元素为Mg；电子的运动状态取决于能层、能级、原子轨道、自旋方向，原子核外没有运动状态相同的电子，Mg原子核外有12个电子，有12种运动状态不同的电子；
(b)C、O原子之间通过共价键形成空间立体网状结构，故该晶体属于原子晶体；
(c)ⅣA～ⅦA族元素氢化物中，NH3、H2O、HF的分子之间存在氢键，它们的沸点与同主族其它元素氢化物相比“反常”高，图中a处没有反常，说明为IVA族元素氢化物，a点代表第三周期的氢化物SiH4。原因是在ⅣA～ⅦA中的氢化物里，只有ⅣA族元素氢化物沸点不存在反常现象，且a为第三周期氢化物，故a为SiH4。
18． 非极性 滴加氢氧化钠溶液，OH-和H+结合，导致H+浓度降低，平衡向右移动，溶液颜色变浅 [SiF4][H2O]2/[HF]4 向正反应方向移动 减小 增大 0.0010mol/(L·min)
【详解】
（1）Cl原子最外层有7个电子，最外层电子排布式为3s23p5；最外层电子轨道表示式是；氯气属于非极性分子；（2）已知溴水中存在如下化学平衡：Br2+H2OH++Br-+HBrO。取少量溴水于一支试管中，向试管中滴加氢氧化钠溶液，OH-和H+结合，导致H+浓度降低，平衡向右移动，溶液颜色变浅；（3）反应4HF(g)+ SiO2(s) SiF4(g)+2H2O(g)的平衡常数表达式K=[SiF4][H2O]2/[HF]4；反应4HF(g)+ SiO2(s) SiF4(g)+2H2O(g)+148.9kJ为放热反应，达到平衡后，降低温度，平衡向正反应方向移动；在平衡移动时逆反应速率先减小后由于体系温度升高反应速率增大；（4）若反应的容器容积为2.0 L，反应时间8.0min，容器内气体的质量增加了0.24g，则二氧化硅减少了0.24g,在这段时间内HF消耗了，HF的平均反应速率为=0.0010 mol/(L·min)。
19．(1) 侯德榜
(2)
(3)a
(4)，①增大NH3的浓度，使更多析出，②使转化为，提高析出的纯度
(5) ad bc
【分析】
反应后的母液中加入X(NaCl)，然后先通NH3，后通CO2，发生反应NH3+NaCl+H2O+CO2=NaHCO3+NH4Cl ,将过滤所得NaHCO3煅烧，得Na2CO3、CO2和水，则Y为Na2CO3；往过滤后的母液中通NH3，并降温，此时生成NH4Cl沉淀，则Z为NH4Cl。
(1)
该过程是侯德榜提出的制碱法，Z为NH4Cl，其电子式为。
(2)
①此过程中的第二周期原子有C、N、O，且同周期原子半径随核电荷数的增大半径越小，故答案为。
②元素的最高价氧化物对应水化物酸性越强，非金属性越强。故HNO3酸性强于H2CO3，可以证明N的非金属性大于C。如：。
(3)
氨气为极性分子，根据相似相溶原理，氨气极易溶于水，而二氧化碳是非极性分子，在水中的溶解度不大。故选a；
(4)
氨气的溶解有利于降低氯化铵的溶解度，另外通入氨气后，促使碳酸氢钠转化为碳酸钠，从而提高氯化铵的纯度，故答案为：①增大NH3的浓度，使更多析出，②使转化为，提高析出的纯度；
(5)
，是气体体积减小的放热反应，低温、加压、移走生成物促进平衡正向移动，高温、低压下平衡逆向移动，使得铜液再生，故答案为：ad；bc。
20． 0.05mol/(L.min) 0.175mol/L 4 632 第二周期IVA族 H2O CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+H2O（l） H=-889.6kJ/mol（其他答案也可） 分子晶体 分子间作用力(范德华力) 原子晶体 共价键 石墨
【分析】
(1) Z平均反应速率为0.05 mol/(L·min)，则Z的物质的量为0.05 mol/(L·min)×2L×2min= 0.2mol，Z与W的比值为n：6=0.2mol：0.3mol，则n=4，前2 min内参加反应的X物质的量为：0.2mol；用X的浓度变化表示为0.05 mol/(L·min)；参加反应的Y的物质的量为：0.25mol，2 min末时Y的浓度为0.35mol/L=0.175mol/L；
(2)化学反应的本质为旧键的断裂，新键的形成，旧键的断裂吸收热量、新键的形成放出热量，则946+498-2×NO=180，NO形成时释放的热量为：632kJ；
（3）①碳元素在周期表中的位置为第二周期IVA族；非金属元素的非金属性越强，则其气态氢化物的稳定性越强，故水的稳定性强；1g甲烷为1/16mol，则1mol甲烷时释放的热量为55.6×16=889.6kJ；
②C60为分子晶体，融化时克服分子间的作用力；金刚石为原子晶体，融化时克服共价键；根据能量最低原理，物质的能量越低越稳定，结合图像可知，石墨更稳定；
【详解】
(1) Z平均反应速率为0.05 mol/(L·min)，则Z的物质的量为0.05 mol/(L·min)×2L×2min= 0.2mol，Z与W的比值为n：6=0.2mol：0.3mol，则n=4，前2 min内参加反应的X物质的量为：0.2mol；用X的浓度变化表示为0.05 mol/(L·min)；参加反应的Y的物质的量为：0.25mol，2 min末时Y的浓度为0.35mol/L=0.175mol/L；答案为：0.05 mol/(L·min)；0.175mol/L；4；
(2)化学反应的本质为旧键的断裂，新键的形成，旧键的断裂吸收热量、新键的形成放出热量，则946+498-2×NO=180，NO形成时释放的热量为：632kJ；
（3）①碳元素在周期表中的位置为第二周期IVA族；非金属元素的非金属性越强，则其气态氢化物的稳定性越强，故水的稳定性强；1g甲烷为1/16mol，则1mol甲烷时释放的热量为55.6×16=889.6kJ，热化学方程式为：CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+H2O（l） H=-889.6kJ/mol（其他答案也可）；
②C60为分子晶体，融化时克服分子间的作用力；金刚石为原子晶体，融化时克服共价键；根据能量最低原理，物质的能量越低越稳定，结合图像可知，石墨更稳定；答案为：分子晶体；分子间的作用力；原子晶体；共价键；石墨；
21． 1s22s22p3 sp3 O>N>H 氧化 +==N2+2H2O 小于 温度过高，使脱硝反应的平衡向逆反应方向移动，脱硝率降低 过量氨气与氧气反应生成NO HNO2-2e-+H2O=3H+ +
【详解】
(1)①N元素的原子核外有7个电子，电子排布式为1s22s22p3；联氨(N2H4)中N原子的价层电子对数为4，采取sp3杂化；H、N、O三种元素的非金属性O>N>H，所以电负性由大到小的顺序为O>N>H。
②过程II中，N2H4脱氢生成N2H2，属于氧化反应
③在反应过程中，被还原为N2和H2O，该过程的总反应是+==N2+2H2O。
④1 molNH2OH和NH3·H2O分别与盐酸恰好反应生成的盐为NH2Cl和NH4Cl，由于NH2OH (羟胺)的电离平衡常数比NH3·H2O 小，所以NH2Cl水解的程度大，pH：前者小于后者。答案为：1s22s22p3；sp3；O>N>H；氧化；+==N2+2H2O；小于；
(2)①因为反应为放热反应，所以反应温度不宜过高的原因是温度过高，使脱硝反应的平衡向逆反应方向移动，脱硝率降低。
②当时，NH3过量，会被O2氧化再次生成NO，所以脱氮率反而降低，主要原因是过量氨气与氧气反应生成NO。答案为：温度过高，使脱硝反应的平衡向逆反应方向移动，脱硝率降低；过量氨气与氧气反应生成NO；
(3)用6%的稀硝酸吸收NOx生成亚硝酸，在阳极，亚硝酸导入电解槽后失电子转化为硝酸，该电池的阳极反应式为HNO2-2e-+H2O=3H+ +。答案为：HNO2-2e-+H2O=3H+ +。
22．(1) -55.9 低温
(2)四面体型
(3)C
(4)不能
(5)>
(6)0.75
【分析】
(1)
由盖斯定律可知，H1+H2=-20.4KJ/mol+(-35.5 KJ/mol)=-55.9 KJ/mol，由于碳酸在高温下易分解，且高温下气体溶解度会减小，故该反应在低温条件下自发进行；
(2)
的中心原子为N原子，由化学式可知，其成键电子对数为3，其孤电子对数为=1，中心原子N原子采取的是sp3杂化，由于受孤电子对的影响，其模型是四面体型；
(3)
吸收反应分两步进行，两步反应都是放热反应，所以答案只能从A、C中选，由于第二步反应比第一反应放出的热量多，则答案选C；
(4)
由于吸收反应分两步进行，反应的快慢取决于慢的一步，所以加入不能增加单位时间内的吸收率；
(5)
已知中的氮具有一元碱(类似于)的性质，则MDEAH+具有的水解，由于的，则MDEAH+的水解常数Kh=，已知的，则的水解常数Kh=，比较两种离子的水解常数，可知的水解程度比MDEAH+大，则>；
(6)
由反应式可知，===0.75。