2.3分子结构与物质的性质——一课一练2021-2022学年高中化学人教版(2019)选择性必修2(含解析)

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名称 2.3分子结构与物质的性质——一课一练2021-2022学年高中化学人教版(2019)选择性必修2(含解析)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2022-03-11 12:39:32

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2.3分子结构与物质的性质——一课一练2021-2022学年高中化学人教版(2019)选择性必修2
一、选择题(共15题)
1.实验测得BeCl2为共价化合物,则BeCl2属于( )
A.由极性键构成的极性分子 B.由极性键构成的非极性分子
C.由非极性键构成的极性分子 D.由非极性键构成的非极性分子
2.下列羧酸的酸性最弱的是
A. B. C. D.
3.科学家最近研制出有望成为高效火箭推进剂的(结构如图所示),已知该分子中键角都是108.1°,下列有关的说法正确的是
A.分子中所有共价键均为非极性键
B.分子中四个氮原子共平面
C.该分子属于非极性分子
D.该分子易溶于极性溶剂
4.SF6可用作高压发电系统绝缘气,分子呈正八面体结构,如图所示。有关SF6说法正确的是
A.SF6是由极性键和非极性键组成的非极性分子
B.S原子满足8电子稳定结构
C.S原子的配位数为6
D.S与F之间的共用电子对偏向S
5.类比推理是化学研究中常用的方法,下列推理结论错误的是
A.CO2是直线型分子,故CS2是直线型分子
B.H2O属于极性分子,故H2S属于极性分子
C.碳易形成长链烷烃,故硅易形成长链硅烷
D.SiH4的沸点高于CH4,故H2Se的沸点高于H2S
6.下列各组物质中,都是非极性分子且只含极性键的是
A.CO2 BF3 B.CS2 H2O2 C.S8 PCl5 D.CH4 C2H2
7.用化学用语表示2H2S+3O22SO2+2H2O中的相关微粒,其中正确的是
A.H2S是极性分子 B.H2O的分子空间构型:直线形
C.H2S的沸点比H2O高 D.H2O分子中所有原子满足8电子结构
8.下列相关数据或性质排列顺序不正确的是
A.沸点:AsH3>PH3>NH3 B.酸性:HClO4>H2SO4>H2SiO3
C.稳定性:H2O>CH4>SiH4 D.原子半径:Na>Mg>Al
9.通过温度传感器采集到的不同物质在挥发过程中的温度曲线图如图,下列有关说法错误的是
A.乙醇挥发需吸收热量 B.范德华力:正丁醇>正丙醇>乙醇
C.氢键的存在不利于醇的挥发 D.可以推测乙烷挥发得比乙醇慢
10.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
11.氢氟酸是芯片加工的重要试剂。常见制备反应为:,已知Ca(H2PO4)2溶液显酸性,下列有关说法错误的是
A.第一电离能大小顺序为Ca<P<F
B.的空间构型为正四面体
C.由于HF分子间形成氢键,所以热稳定性HF>HCl
D.Ca(H2PO4)2溶液中微粒浓度大小顺序c()>c()>c(H3PO4)
12.氢氰酸(化学式为HCN)分子中所有的原子都通过化学键而达到稳定结构,则下列关于氢氰酸分子结构的表述中,错误的是
A.是极性分子 B.中心原子是sp杂化
C.分子是直线形 D.H—N≡C
13.下列物质变化时,需克服的作用力不属于化学键的是
A.HCl溶于水 B.I2升华
C.H2O电解 D.烧碱熔化
14.下列叙述中正确的是
A.CS2为V形的极性分子,微粒间的作用力为范德华力
B.ClO的空间结构为平面三角形
C.氯化硼(BCl3)的B原子价层电子对数为4,含有一对孤电子对,呈三角锥形
D.SiF4和SO的中心原子均为sp3杂化,SiF4分子呈正四面体形,SO呈三角锥形
15.X、Y、Z和W代表原子序数依次增大的四种短周期元素,X原子核内没有中子,在周期表中,Z与Y、W均相邻;Y、Z和W三种元素的原子最外层电子数之和为17。则下列有关叙述正确的是
A.X、Z和W三种元素可能位于同一周期
B.上述元素形成的氢化物中,W的氢化物相对分子质量最大,熔沸点最高
C.Y和W所形成的含氧酸均为强酸
D.X、Y、Z和W可以组成原子的物质的量之比为5:1:4:1的离子化合物
二、填空题(共4题)
16.1,3—戊二酮通过两步变化,也可以形成六元环,增加了分子的稳定性,其变化如图所示:
(1)由A转化为B时,π键数目___(填“增加”、“减少”或“不变”)。
(2)由B转化为C时,C比B多增加了一种微粒间作用力,该作用力是___。
17.回答下列问题:
(1)BCl3分子的空间结构为平面三角形,则BCl3分子为___________(填“极性”或“非极性”,下同)分子,其分子中的共价键类型为___________键。
(2)BF3的熔点比BCl3___________(填“高”“低”或“无法确定”)。
18.原子结构与性质
(1)元素As与N同族。As的氢化物沸点比NH3的___(填“高”或“低”),其判断理由是______。
(2)铜原子在基态时的价电子排布式为______。
(3)Fe是人体需要补充的元素之一,试写出Fe2+的核外电子排布式:_____。与Al同一周期的Na、Mg元素也是人体所需元素,Na、Mg、Al基态原子第一电离能的大小关系____。某同学所画基态镁原子的核外电子排布图如图,该同学所画的电子排布图违背了______。
(4)K元素处于元素周期表的____区,其基态原子中,核外电子占据的电子云轮廓图为球形的能级有____个。
19.(1)比较结合H+能力的相对强弱:OH___________CO,气态氢化物热稳定性HF___________HCl(填“>”“<”或“=”);试从原子结构角度分析上述气态氢化物热稳定性大小的主要原因是___________。
(2)某物质是漂白液的有效成分,属于离子化合物,各原子均满足8电子稳定结构,写出其电子式___________。
(3)在常压下,NH3极易溶于水。主要原因是___________。
(4)以物质的类别为横坐标,化合价为纵坐标绘制的图像叫价类图。如图是铁的价类图,Y物质为___________,写出Y在潮湿的空气中转化为图中同类别物质的化学方程式___________。
(5)铝制品表面有致密的氧化物薄膜。将一小块铝制品废弃物放入足量的NaOH溶液中,则发生化学反应方程式___________。
三、综合题(共4题)
20.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_____________________。
21.在体积恒定为3L的密闭容器中,进行如下化学反应:CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g),其化学平衡常数K和温度t的关系如表:
t℃ 700 800 830 1000 1200
K 0.6 0.9 1.0 1.7 2.6
回答下列问题:
(1)上述反应涉及三种元素,其中原子半径最大的元素核外电子排布式为_________,原子核外电子运动状态最多的元素是_______(写元素符号)。
(2)上述反应所涉及的四种物质中非极性分子的沸点顺序是_____,其主要原因是_________。
(3)该反应的化学平衡常数表达式为_______;该反应的正方向是________反应(选填“吸热”、放热)
(4)某温度下,2min内生成10.8g H2O(g),用CO浓度变化表示这段时间内的平均反应速率为____________;若平衡时各物质浓度符合下式:c(CO2) c(H2)=c(CO) c(H2O),试判断此时的温度为_________℃
(5)能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是_______
a.容器中压强不变 b.混合气体中c(CO)不变
c.v正(H2)=v逆(H2O) d.c(CO2)=c(CO)
22.砷(As)与氮、磷同一主族,可以形成As4、As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等物质,有着广泛的用途。回答下列问题:
(1)As原子最外层电子的电子云伸展方向有___种。黄砷(As4)与白磷(P4)的结构类似,以下关于黄砷与白磷的比较叙述正确的是___(填编号)。
A.黄砷的熔点高于白磷 B.黄砷中共价键键能大于白磷
C.黄砷分子极性大于白磷 D.分子中共价键键角均为109°28′
(2)As元素的非金属性比N弱,用原子结构的知识说明理由。___。
(3)298K时,将20mL3xmol/LNa3AsO3、20mL3xmol/LI2和20mLNaOH溶液混合,发生反应:AsO33-(aq)+I2(aq)+2OH-(aq)AsO43-(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(AsO43-)与反应时间(t)的关系如图所示。
①若平衡时,pH=14,该反应的平衡常数为___。
②当反应达到平衡时,下列选项正确的是__(填标号)。
a.溶液的pH不再变化 b.v(I-)=2v(AsO33-)
c.不再变化 d.c(I-)=ymol/L
③tm时,v正__v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
④tm时,v逆__tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是__。
23.氢、碳、氮、氧、铁等元素及其化合物在工业生产和生活中有重要用途。请根据物质结构与性质的相关知识,回答下列问题:
(1)下列氮原子的轨道表示式表示的状态中,能量最低的是__(填序号)。
A. B.
C. D.
(2)写出基态铁原子价层电子的电子排布式__;通常情况下,铁的+2价化合物没有+3价化合物稳定,从核外电子排布的角度解释其原因__。
(3)如表是第三周期某种元素的各级电离能数据。由此可判断该元素名称是__。
元素 电离能/(kJ mol-1)
I1 I2 I3 I4 I5
某种元素 578 1817 2745 11575 14830
(4)C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序为__;HCN分子中C和N原子满足8电子稳定结构,则HCN分子中σ键和π键的个数比为__;CO的空间结构为__。
(5)H3O+的中心原子O采用___杂化;比较H3O+中H—O—H键角和H2O中H—O—H键角大小,H3O+___H2O(填“”“”或“”)。
(6)NH3在水中极易溶解,其原因是__。
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】
BeCl2中Be-Cl键是不同元素形成的共价键,为极性键,中心原子采用sp杂化,两个Be-Cl键间的夹角为180°,分子为直线形,正电荷中心与负电荷的中心重合,BeCl2属于非极性分子,故BeCl2由极性键形成的非极性分子。
故答案为B。
2.A
【详解】
根据与羧基()相连的基团中共价键或基团的特点进行判断,是推电子基团,导致羧基中的极性减小,酸性减小,故酸性;F的电负性最大,的共用电子对偏向F,通过传导作用,导致羧基中O-H的极性增大,酸性增大,F原子越多,酸性越大,故酸性,故A正确。
故选A。
3.D
【详解】
A.同种非金属元素原子间形成非极性键,不同种非金属元素原子间形成极性键,故N与N之间形成非极性键,N与O之间形成极性键,A错误;
B.该分子中键角都是108.1°,则分子中4个氮原子不可能共平面,B错误;
C.该分子中正、负电荷中心不重合,属于极性分子,C错误;
D.根据相似相溶规律,由于该分子属于极性分子,故易溶于极性溶剂,D正确;
故选D。
4.C
【详解】
A.SF6是硫氟极性键,没有非极性键,该分子是中心对称,因此是非极性分子,故A错误;
B.S原子有6对共用电子对,核外有12个电子,故B错误;
C.SF6分子呈正八面体结构,S与每个F距离相等,则S原子的配位数为6,故C正确;
D.F的电负性大,因此S与F之间的共用电子对偏向F,故D错误。
综上所述,答案为C。
5.C
【详解】
A.CO2是直线型分子,O=C=O、S=C=S结构式相同,因此CS2是直线型分子,故A正确;
B.H2O属于极性分子,H2O、H2S都是“V”形结构,因此H2S属于极性分子,故B正确;
C.碳易形成长链烷烃,硅原子半径比碳原子半径大,硅不易形成长链硅烷,故C错误;
D.碳与硅同主族,形成的氢化物均为分子晶体,SiH4的沸点高于CH4,相对分子质量越大,范德华力越大,沸点越高,硒和硫属于同主族元素,形成的氢化物均为分子晶体,因此H2Se的沸点高于H2S,故D正确。
综上所述,答案为C。
6.A
【详解】
A.CO2和BF3均是由极性键构成的非极性分子,A符合题意;
B.CS2是由极性键构成的非极性分子,而H2O2是含有极性键和非极性键的极性分子,B不符合题意;
C.S8是非极键形成的非极性分子,PCl5是含有极性键的非极性分子,C不符合题意;
D.CH4是含有极性键的非极性分子,C2H2是极性键和非极键的非极性分子,D不符合题意;
故选A。
7.A
【详解】
A.H2S是,是极性分子,故A正确;
B.H2O的分子空间构型:“V”形,故B错误;
C.H2O存在分子间氢键,因此H2O的沸点比H2S高,故C错误;
D.H2O分子中O原子满足8电子结构,H原子满足2电子结构,故D错误。
综上所述,答案为A。
8.A
【详解】
A.NH3分子间能形成氢键,沸点高于同主族的其它氢化物,AsH3和PH3的结构相似,但不能形成氢键,相对分子质量越大,分子间作用力越强,分子的沸点越高,则沸点的大小顺序为应为NH3>AsH3>PH3,故A错误;
B.非金属元素的非金属性越强,最高价氧化物对应水化物的酸性越强,元素的非金属性的强弱顺序为Cl>S>Si,则酸性的强弱顺序为HClO4>H2SO4>H2SiO3,故B正确;
C.非金属元素的非金属性越强,简单氢化物的稳定性越强,元素的非金属性的强弱顺序为O>C>Si,则氢化物的稳定性为H2O>CH4>SiH4,故C正确;
D.同周期元素,从左到右原子半径依次减小,钠、镁、铝都为第三周期元素,则原子半径由大到小的顺序为Na>Mg>Al,故D正确;
故选A。
9.D
【详解】
A.由图可知,乙醇挥发过程温度降低,因此乙醇挥发需吸收热量,A正确;
B.正丁醇、正丙醇、乙醇均存在氢键,三者不同的是范德华力,由图可知,相同时间内,挥发温度降低程度:正丁醇<正丙醇<乙醇,由此可知沸点:正丁醇>正丙醇>乙醇,范德华力:正丁醇>正丙醇>乙醇,B正确;
C.正丁烷和正丁醇分子间均存在范德华力,正丁烷分子间不存在氢键,正丁醇分子间存在氢键,对比正丁烷和正丁醇两条曲线,可以看出,氢键的存在使正丁醇温度下降得更慢,故氢键的存在不利于醇的挥发,C正确;
D.乙烷和乙醇分子间均存在范德华力,乙烷分子间不存在氢键,乙醇分子间存在氢键,因此乙烷挥发得比乙醇快,D项错误;
选D。
10.B
【详解】
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正确;
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错误;
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正确;
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正确。
答案选B。
11.C
【详解】
A.一般情况下元素的非金属性越强,其第一电离能就越大。元素的非金属性:第一电离能大小顺序为Ca<P<F,所以第一电离能由小到大的排列顺序为:Ca<P<F,A正确;
B.中中心P原子价层电子对数为:4+=4,P原子上无孤对电子,因此的空间构型为正四面体,B正确;
C.HF分子之间存在氢键,使HF的分子之间的作用力比HCl更大,导致物质的熔沸点HF比HCl高,而物质的稳定性:HF>HCl,是由于元素的非金属性F>Cl,形成的H-F比H-Cl键更强,键能更大,物质的稳定性与物质分子之间是否存在氢键无关,C错误;
D.Ca(H2PO4)2在溶液中电离产生Ca2+、,是弱酸H3PO4的酸根离子,存在电离平衡和水解平衡,已知Ca(H2PO4)2溶液显酸性,说明的电离作用大于其水解作用,因此溶液中c()>c(H3PO4),但的电离及水解作用是微弱的,主要以盐电离产生的存在,因此离子浓度c()>c(),故该溶液中含有磷元素的微粒浓度大小关系为:c()>c()>c(H3PO4),D正确;
故合理选项是C。
12.D
【详解】
A.HCN中正、负电荷中心不重合,是极性分子,A正确;
B.HCN分子中中心原子上的价层电子对数为:2+=2,故中心原子是sp杂化,B正确;
C.HCN分子中中心原子上的价层电子对数为:2+=2,故其分子是直线形,C正确;
D.已知C周围要形成4个共价键,N原子周围形成3个共价键,故HCN的结构式为H—C≡N,D错误;
故答案为:D。
13.B
【详解】
A.HCl溶于水,发生电离,需要破坏氢氯共价键,故A不符合题意;
B.I2升华需要克服的是分子间作用力,不需要破坏化学键,故B符合题意;
C.H2O电解,需要破坏氢氧共价键,故C不符合题意;
D.烧碱熔化,需要破坏离子键,故D不符合题意;
答案选B。
14.D
【详解】
A.CS2中心原子C原子价层电子对数是2,是sp杂化,分子为直线形非极性分子,微粒间的作用力为范德华力,A错误;
B.ClO中心原子Cl原子价层电子对数是4,是sp3杂化,配位原子数3,其空间结构为三角锥型,B错误;
C.氯化硼(BCl3)的B原子价层电子对数为3,没有孤电子对,是sp2杂化,分子呈平面三角形,C错误;
D.SiF4和SO的中心原子均为sp3杂化,SiF4分子有四个配位原子,呈正四面体形,SO有三个配位原子,呈三角锥形,D正确;
故选D。
15.D
【详解】
A.由上述分析可知,X是H元素,Z是O元素,W是S元素,三种元素属于不同周期,故A错误;
B.由上述分析可知,X是H元素,Y是N元素,Z是O元素,W是S元素,组成的氢化物中,H2S相对分子质量最大,但它只存在分子间作用力,而NH3、H2O这二种除了分子间作用力之外,还存在氢键,这二种熔沸点更高,其中H2O的熔沸点最高,故B错误;
C.由上述分析可知,Y是N元素,W是S元素,N和S所形成的含氧酸不一定都是强酸,如HNO2、H2SO3均是弱酸,故C错误;
D.由上述分析可知,X是H元素,Y是N元素,Z是O元素,W是S元素,它们可组成离子化合物NH4HSO4,其中氢、氮、氧、硫的原子个数比为5:1:4:1,故D正确;
答案为D。
16.(1)不变
(2)(分子内)氢键
【解析】
(1)
一个双键含1个键和1个π键,从转化关系可看出,由A转化为B时,π键数目不变,均为2个。故答案为:不变;
(2)
由B转化为C时,C比B多增加了一种微粒间作用力,O与H形成的分子内氢键。故答案为:(分子内)氢键。
17.(1) 非极性 极性
(2)低
【解析】
(1)
BCl3分子的空间结构为平面三角形,故BCl3为含有极性键的非极性分子。
(2)
BF3与BCl3的组成和结构相似,但BF3的相对分子质量较小,范德华力较弱,因此熔点较低。
18. 低 氨气分子之间存在氢键,AsH3分子间为范德华力 3d104s1 1s22s22p63s23p63d6 Na<Al<Mg 能量最低原理 s 4
【详解】
(1)氨气分子之间存在氢键,AsH3分子间为范德华力,氢键比较范德华力更强,故AsH3的沸点比较NH3的低;
(2)Cu是29号元素,核外电子排布时还要遵循洪特规则的特例,故价电子排布式是3d104s1;
(3)铁元素为26号元素,其核外电子排布为1s22s22p63s23p63d6 4s2,失去2电子后形成Fe2+,故Fe2+的核外电子排布为:1s22s22p63s23p63d6;同一周期元素第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势,但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素,故Na、Mg、Al基态原子第一电离能的大小关系是 Na<Al<Mg;电子应优先排列在3s能级,违反了能量最低原理;
(4)K元素处于元素周期表的s 区,其基态原子中,核外电子占据的电子云轮廓图为球形的能级为ns能级,分别是1s、2s、3s、4s,即核外电子占据的电子云轮廓图为球形的能级有4个。
19. > > 同一主族,F原子半径比Cl原子小,吸引电子能力F强于Cl,F的非金属性强,HF更稳定 NH3与H2O之间产生氢键,增大NH3的溶解度 Fe(OH)2 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2
【详解】
(1)向含有OH-、CO溶液中滴加酸时,OH-先反应,则OH-结合H+能力大于CO;同一主族,F原子半径比Cl原子小,吸引电子能力F强于Cl,则F的非金属性比Cl强,则HF的稳定性比HCl强;
(2) 某物质是漂白液的有效成分,属于离子化合物,各原子均满足8电子稳定结构,则该物质为NaClO,其电子式为;
(3)NH3与水均为极性分子,且氨与水间可形成氢键,则增大氨在水中的溶解性;
(4)根据图像,Y为+2价的氢氧化物,则Y为Fe(OH)2;Fe(OH)2能与空气中的氧气和水反应生成氢氧化铁,方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3;
(5) 将一小块铝制品废弃物放入足量的NaOH溶液中,铝制品表面的氧化物先与NaOH反应生成偏铝酸钠和水,之后铝与NaOH反应生成偏铝酸钠和氢气,方程式分别为Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O、2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑。
20. 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)。
21. 1s22s22p2 O CO2>H2 两者皆为分子晶体,二氧化碳式量大于氢气 K= 吸热 0.1mol/(L·min) 830 bc
【详解】
(1)反应涉及C、H、O三种元素,根据半径变化规律得出,原子半径最大的是C,
其核外电子排布式为1s22s22p2;原子核外电子运动状态数目等于其核外电子数,故原子核外电子运动状态最多的元素是O,故答案为:1s22s22p2;O;
(2)四种物质中非极性分子是CO2和H2,两者皆为分子晶体,二氧化碳式量大于氢气,故二氧化碳范德华力大于氢气,故沸点CO2>H2;故答案为:CO2>H2;两者皆为分子晶体,二氧化碳式量大于氢气;
(3)因平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,CO2(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g)反应的平衡常数K=;化学平衡常数的大小只与温度有关,升高温度,平衡向吸热的方向移动,由表可知:升高温度,化学平衡常数增大,说明化学平衡正向移动,因此正反应方向吸热,故答案为:;吸热;
(4)n(H2O)==0.6mol,则n(CO)= n(H2O)=0.6mol,==0.2mol/L,v(CO)==0.1mol/(L·min);若平衡时各物质浓度符合下式:c(CO2) c(H2)=c(CO) c(H2O),此时K==1.0,根据表格数据,判断温度为830℃;故答案为:0.1mol/(L·min);830;
(5)a、反应是一个反应前后体积不变的反应,压强的改变不会要引起平衡移动,故a不符合题意;
b、混合气体中c(CO)不变,说明正逆反应速率相等,故b符合题意;
c、υ正(H2)=υ正(H2O),说明正逆反应速率相等,达平衡状态,故c符合题意;
d、平衡时,两者的浓度不变,而不一定相等,故d不符合题意;
故答案为bc。
22. 4 A As电子层数比N多,原子半径大,质子对核外电子的吸引力弱,非金属性弱 (mol·L-1)-1 ac 大于 小于 tm时生成物浓度较低
【详解】
(1)As为33号元素,原子最外层电子的排布为4s24p3,其中4p有3种电子云伸展方向,因此电子云伸展方向共有4种;A.黄砷(As4)与白磷(P4)形成的晶体都为分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越强,则熔点越高,黄砷的熔点高于白磷,故A正确;B.原子半径As>P,键长越大,键能越小,黄砷中共价键键能小于白磷,故B错误;C.黄砷(As4)与白磷(P4)都为非极性分子,分子极性相同,故C错误;D.黄砷(As4)与白磷(P4)都是正四面体结构,分子中共价键键角均为60°,故D错误;故选A,故答案为4;A;
(2)As电子层数比N多,原子半径大,质子对核外电子的吸引力弱,非金属性弱,因此As元素的非金属性比N弱,故答案为As电子层数比N多,原子半径大,质子对核外电子的吸引力弱,非金属性弱;
(3)①反应前,三种溶液混合后,Na3AsO3的浓度为3xmol/L×=xmol/L,同理I2的浓度为xmol/L,根据图像,反应达到平衡时,c(AsO43-)为ymol/L,则反应生成的c(I-)=2ymol/L,消耗的AsO33-、I2的浓度均为ymol/L,平衡时c(AsO33-)=(x-y)mol/L,c(I2)=(x-y)mol/L,pH=14,溶液中c(OH-)=1mol/L,则K==(mol·L-1)-1,故答案为(mol·L-1)-1;
②a.溶液pH不变时,则c(OH-)也保持不变,反应达到平衡状态,故a正确;b.同一个化学反应,速率之比等于化学计量数之比,无论是否达到平衡,都存在v(I-)=2v(AsO33-),故b错误;c.不再变化,可说明各物质的浓度不再变化,反应达到平衡状态,故c正确;d.由图可知,当c (AsO43-)=y mol L-1时,浓度不再发生变化,则达到平衡状态,由方程式可知此时c(I-)=2y mol L-1,所以c(I-)=y mol L-1时没有达到平衡状态,故d错误;故答案为ac;
③反应从正反应开始进行,tm时反应未达到平衡状态,反应继续正向进行,则v正 大于 v逆,故答案为大于;
④tm时比tn时AsO43-浓度更小,反应速率更慢,则逆反应速率更小,tm时v逆 小于tn时v逆,故答案为小于;tm时生成物浓度较低。
23. A 3d64s2 铁的+3价离子3d能级半满,更稳定,不易失去电子 铝 1:1 平面三角形 sp3 > 氨气与水分子间形成氢键
【详解】
(1)原子的电子排布遵循能量最低原理,故氮原子的轨道表示式表示的状态中,能量最低的是A;
(2)基态铁原子价层电子的电子排布式为3d64s2;通常情况下,铁的+2价化合物没有+3价化合物稳定,铁离子的价层电子的电子排布式为3d5,较稳定,不易失去电子;故答案为:铁的+3价离子3d能级半满,更稳定,不易失去电子;
(3)根据表格信息可知,该元素的3级-4级电离能变化幅度最大,故该元素最外层有3个电子,第4个电子不易失去,故该元素是铝;
(4)C、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序为:;HCN分子中C和N原子满足8电子稳定结构,则HCN的结构式为,该分子中σ键和π键的个数比1:1为;根据计算可知:,的空间结构为平面三角形;
(5) 根据计算可知:,H3O+的中心原子O采用sp3杂化;比较H3O+中含一对孤对电子,H2O中含两对孤对电子,故H3O+中H—O—H键角大于H2O中H—O—H键角;故答案为:sp3;>;
(6)NH3在水中极易溶解,其原因是氨气与水分子间形成氢键。