2.3分子结构与物质的性质—基础训练（word版 含解析）

2.3分子结构与物质的性质
一、选择题（共16题）
1．下列有关范德华力的叙述正确的是
A．范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊的化学键
B．范德华力与化学键的区别是作用力的强弱不同
C．任何分子间在任意情况下都会产生范德华力
D．范德华力非常微弱，故破坏范德华力不需要消耗能量
2．下列说法中不正确的是
A．键比键的电子云重叠程度大，形成的共价键强
B． 键与键的电子云形状对称性相同
C．丙烯分子有8个键1个键
D．分子中有一个键，2个键；中4个键的键能不相同
3．CH4、NH3和N2H4均可作为燃料电池的燃料。下列说法错误的是
A．CH4、NH3和N2H4中C、N杂化方式均相同
B．CH4和NH3的空间结构分别为正四面体形、三角锥形
C．CH4、NH3和N2H4均为极性分子
D．沸点：N2H4＞NH3＞CH4
4．下列说法错误的是
A．两个原子之间最多能形成1个键
B．HF、HCl、HBr、HI的沸点逐渐升高
C．是一种含极性键和非极性键的极性分子
D．气体单质分子中不一定有键和键
5．下列有关N、P及其化合物的说法错误的是
A．N的电负性比P的大，可推断NCl3分子的极性比PCl3的大
B．N与N的π键比P与P的强，可推断N≡N的稳定性比P≡P的高
C．NH3的成键电子对间排斥力较大，可推断NH3的键角比PH3的大
D．HNO3的分子间作用力较小，可推断HNO3的熔点比H3PO4的低
6．已知为共价化合物，两个键间的夹角为180°，则属于
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
7．下列关于范德华力的叙述中，正确的是(　　)
A．范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊化学键
B．任何分子间在任意情况下都会产生范德华力
C．范德华力与化学键的区别是作用力的强弱问题
D．范德华力非常微弱，故破坏范德华力不需要消耗能量
8．“冰面为什么滑？”，这与冰层表面的结构有关，下列有关说法正确的是
A．由于氢键的存在，水分子的稳定性好，高温下也很难分解
B．第一层固态冰中，水分子间通过共价键形成空间网状结构
C．第二层“准液体”中，水分子间形成共价键机会减少，形成氢键的机会增加
D．当高于一定温度时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键断裂，产生“流动性的水分子”，使冰面变滑
9．现有4种短周期元素W、X、Y和Z，原子序数依次增大，W、Y可形成两种常见液态化合物，其最简式分别为WY和W2Y；X的最低价氢化物与它的最高价氧化物对应水化物能反应；Z是地壳中最多的金属元素。下列说法正确的是
A．W、X与Y只能形成共价化合物
B．第四周期且与Y同主族的单质可用作制造半导体材料。
C．工业上常用W单质冶炼获取金属Z
D．X的最低价氢化物沸点比同主族其它元素最低价气态氢化物沸点低
10．下列说法正确的是
A．非极性分子中的原子上一定不含孤电子对
B．平面三角形分子一定是非极性分子
C．二氯甲烷(CH2Cl2)分子的中心原子采取sp3杂化，键角均为109°28′
D．ABn型分子的中心原子最外层满足8电子结构，则ABn不一定是非极性分子
11．X、Y、Z、W是四种原子半径依次增大的短周期主族元素，Z的最高正价与最低负价的绝对值之差为6，Y的最外层电子数等于K层电子数的3倍，四种元素的原子序数之和为45。下列说法正确的是
A．Z2Y中各原子均满足8电子结构 B．简单氢化物的沸点：X>Y>Z
C．离子半径：W>Z>Y>X D．Y、Z、W三种元素仅能形成一种盐
12．下列现象与化学键有关的是（ ）
A．F2、Cl2、Br2、I2的熔点依次升高
B．H2O的沸点远高于H2S的沸点
C．H2O在高温下难分解
D．干冰升华
13．六氟化硫分子呈正八面体形(如图所示)，在高电压下仍有良好的绝缘性，在电器工业方面有着广泛的用途，但扩散到空气中会引起温室效应。下列有关六氟化硫的推测正确的是
A．六氟化硫易燃烧生成二氧化硫
B．六氟化硫的空间结构说明分子世界的丰富多彩
C．六氟化硫分子中的都是σ键，且键长、键能都相等
D．六氟化硫分子中既含有极性键又含有非极性键
14．关于氢键，下列说法正确的是
A．每一个水分子内含有两个氢键
B．冰、水中都存在氢键
C．分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高
D．H2O是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致
15．近年来我国科学家发现了一系列意义重大的铁系超导材料，其中一类为Fe、Sm、As、F、O组成的化合物。下列说法正确的是
A．元素As与N同族可预测AsH3分子中As－H键的键角小于NH3中N－H键的键角
B．NH3的水溶液中存在四种不同的氢键，其中根据氨水显碱性可以推测NH3和H2O存在的主要氢键形式可能为：(NH3)N…H－O(H2O)
C．配合物Fe(CO)n可用作催化剂，Fe(CO)n内中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18，则n=4
D．每个H2O分子最多可与两个H2O分子形成两个氢键
16．g—C3N4晶体中存在的微粒间作用力有
A．非极性键 B．金属键 C．π键 D．范德华力
二、综合题
17．二氧化氯（ClO2）是国际公认高效、安全的杀菌、保鲜剂，是氯制剂的理想替代品。工业上制备ClO2的方法很多，NaClO3和NaClO2是制取ClO2的常见原料。
完成下列填空：
（1）以下反应是制备ClO2的一种方法：H2C2O4+ 2 NaClO3+ H2SO4 = Na2SO4+ 2 CO2↑ + 2 ClO2↑ + 2 H2O，上述反应物中属于第三周期的元素的原子半径大小顺序是__________；其中原子半径最大元素的原子，其核外有___________种不同能量的电子。
（2）ClO2的分子构型为“V”形，则ClO2是______________（选填“极性”、“非极性”）分子，其在水中的溶解度比氯气__________（选填“大”、“小”、“一样”）。
（3）ClO2具有强氧化性，若ClO2和Cl2在消毒时自身均被还原为Cl-，ClO2的消毒能力是等质量Cl2的___________倍（保留2位小数）。
（4）若以NaClO2为原料制取ClO2，需要加入具有________（填“氧化”、“还原”）性的物质。
（5）工业上将氯碱工业和制取NaClO3联合进行。研究发现，电解时，不同反应环境下的总反应分别为：
4 NaCl + 18 H2O =4 NaClO3+ 3 O2↑+ 18 H2↑（中性环境）
NaCl + 3 H2O = NaClO3+ 3 H2↑（微酸性环境）
①电解时，氢气在__________极产生。
②更有利于工业生产NaClO3的反应环境是___________，理由__________________。
18．某电镀铜厂有两种废水，分别含有CN-和Cr2O72-等有毒离子，拟用NaClO和Na2S2O3按照下列流程进行处理。
请完成下列填空：
（1）HCN有剧毒，电子式是__，其分子属于__（填“极性”、“非极性”）分子。
（2）表示原子结构的化学用语有：原子结构示意图、核外电子排布式、轨道表示式。从中选择最详尽描述核外电子运动状态的方式，来表示氧原子的最外层电子的运动状态：__，其中最外层有__种不同能量的电子。
（3）下列事实能说明氯与硫两元素非金属性相对强弱的是___。
a．相同条件下水溶液的pH：NaClO＞Na2S2O3
b．还原性：H2S＞HCl
c．相同条件下水溶液的酸性：HClO3＞H2SO3
d．稳定性：HCl＞H2S
（4）写出流程③的离子方程式为：___。
（5）反应③中，每消耗0.5molCr2O72-转移的电子数为___；
（6）取少量待测水样于试管中，加入NaOH溶液观察到有蓝色沉淀生成，继续加至不再产生蓝色沉淀为止，再向溶液中加入足量Na2S溶液，蓝色沉淀转化成黑色沉淀，解释产生该现象的原因___。
19．I.肌红蛋白(Mb)是由肽链和血红素辅基组成的可结合氧的蛋白，广泛存在于肌肉中。肌红蛋白与氧气的结合度(α)与氧分压P(O2)密切相关，存在如下平衡：Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq)(a)其中，kA和kD分别是正向和逆向反应的速率常数。37°C，反应达平衡时测得的一组实验数据如图所示。
(1)计算37°C下反应(a)的平衡常数K_______。
(2)导出平衡时结合度(α)随氧分压变化的表达式_______。若空气中氧分压为20.0kPa，计算人正常呼吸时Mb与氧气的最大结合度_______。
(3)研究发现，正向反应速率v正=kA(Mb)P(O2)；逆向反应速率v逆=kD(MbO2)。已知kD=60s-1，计算速率常数kA=_______。当保持氧分压为20.0kPa，计算结合度达50%所需时间_______。(提示：对于v逆=kD(MbO2)，MbO2分解50%所需时间为t=0.693/kD)
II.Mb含有一个Fe(II)，呈顺磁性，与O2结合后形成的MbO2是抗磁性的。MbO2中的铁周围的配位场可近似为八面体场。
(4)这一过程中Fe(II)的价态是否发生改变_______，简述原因_______。
(5)写出MbO2中铁离子在八面体场中的价电子排布_______。
(6)结合O2前后铁离子的半径是不变、变大还是变小_______，简述原因_______。
(7)O2分子呈顺磁性，它与Mb结合后，价电子排布是否发生变化___，简述原因____。
20．某烟道气的主要成分是CO2，并含有少量硫氧化物、氮氧化物等杂质。其中的硫元素可在高温下通过CH4的作用回收，主要反应如下：2SO2(g)+CH4(g) CO2(g)+2H2O(g)+S2(g)+Q(Q＞0)
(1)以mol/(L min)为单位，SO2的反应速率是S2生成速率的_________倍。
(2)恒容条件下，不能说明该反应已经达到平衡状态的是_______(选填编号)
a.混合气体中水蒸气含量不再变化
b.混合气体密度不发生变化
c.容器内压强不再变化
d.混合物平均相对分子质量不再变化
达到平衡后升高体系温度，则平衡常数K_________(填“增大”、“减小”、或“不变”)。
(3)请在下式中标出上述反应中电子转移的方向和数目：_____
2SO2(g)+CH4(g) …该反应的氧化产物是_________。SO2的主要性质除氧化性、漂白性外还有________性。
(4)该反应混合物中有两种极性分子，分别是______和_____；固态硫的分子式可能是S8，它与S2互为________。
(5)烟道气中的NO2也能与CH4反应并生成无害气体，完全转化3.0molNO2气体时，需要甲烷的物质的量为__________mol.
21．(1)NH3在水中的溶解度很大。下列说法与NH3的水溶性无关的是______(填标号)。
a．NH3和H2O都是极性分子
b．NH3在水中易形成氢键
c．NH3溶于水建立了平衡NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-
d．NH3是一种易液化的气体
(2)CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断CrO2Cl2是______(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液体Ni(CO)4，Ni(CO)4呈正四面体形。Ni(CO)4易溶于下列物质中的______(填标号)。
a．水 b．CCl4 c．苯 d．NiSO4溶液
(4)甲醛、甲醇和甲酸等碳原子数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水的原因是______。
22．(1)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐.经X射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图所示.图中虚线代表氢键其表示式为 … 、_______、_______。
(2)在低压合成甲醇反应所涉及的4种物质中，沸点从高到低的顺序为_______，原因是_______。
23．(1)写出分子的空间结构：___________，它是___________分子(填“极性”或“非极性”)，它的中心原子采用的杂化方式是___________。
(2)甲醛(HCHO)在Ni催化作用下加氢可得甲醇()。甲醇分子内C原子的杂化方式为___________，甲醇分子内O－C－H的键角___________(填“＞”“＜”或“=”)甲醛分子内O－C－H的键角；甲醇极易溶于水，其主要原因是___________。
24．已知N、P同属于元素周期表的第ⅤA族元素，N在第二周期，P在第三周期。NH3分子呈三角锥形，N原子位于锥顶，3个H原子位于锥底，N-H键间的夹角是107°。
(1)PH3分子与NH3分子的空间结构______(填“相似”或“不相似”)，P-H键______(填“有”或“无”)极性，PH3分子______(填“有”或“无”)极性。
(2)NH3与PH3相比，热稳定性更强的是______。
参考答案：
1．B
【详解】
A．范德华力的实质也是一种电性作用，但是范德华力是分子间较弱的作用力，它不是化学键，A错误；
B．化学键是微粒间的强烈的相互作用，范德华力是分子间较弱的作用力，所以范德华力与化学键的区别是作用力的强弱不同，B正确；
C．当分子间的距离足够远时，分子间没有范德华力，所以并不是任何分子间在任意情况下都会产生范德华力，C错误；
D．虽然范德华力非常微弱，但是破坏范德华力也要消耗能量，D错误；
答案选B。
2．D
【详解】
A．键是电子云“头碰头”的方式重叠，键是电子云“肩并肩”的方式重叠，键比键的电子云重叠程度大，形成的共价键强，A正确；
B．键与键都是轴对称的，所以键与键的电子云形状对称性相同，B正确；
C．丙烯分子有8个键，1个键，C正确；
D．分子的结构式为，有1个键，2个键，中4个键的键能完全相同，D错误；
故选D。
3．C
【详解】
A．CH4、NH3和N2H4中C、N都为sp3杂化，故杂化方式均相同，故A正确；
B．CH4的中心原子为sp3杂化，无孤对电子，为正四面体形，NH3的中心原子为sp3杂化，一个孤电子对，为三角锥形，故B正确；
C．CH4为正四面体形的对称结构，为非极性分子，故C错误；
D．因为N2H4、NH3都存在分子间氢键，故N2H4、NH3的沸点高于CH4，N2H4分子间氢键数目多于NH3，故N2H4沸点高于NH3，故沸点：N2H4＞NH3＞CH4，故D正确；
故选C。
4．B
【详解】
A．两个原子之间形成的第一条键为σ键，第二条开始为π键，则最多能形成l个σ键，A正确；
B．HCl、HBr、HI的沸点逐渐升高，而HF分子间存在氢键，其沸点高于HCl，B错误；
C．H2O2种存在H-O、O-O键，从结构上看，是二面角结构，正负电荷中心不能重合，是一种含极性键和非极性键的极性分子，C正确；
D．气体单质分子中不一定键和键，如He气体，为单原子分子，不存在化学键，D正确；
故选B。
5．A
【详解】
A．P和Cl的电负性差值比N和Cl的电负性差值大，因此PCl3分子的极性比NCl3分子极性大，A项错误；
B．N与N的键比P与P的强，故的稳定性比的高，B项正确；
C．N的电负性比P大，NH3中成键电子对距离N比PH3中成键电子对距离P近，NH3中成键电子对间的斥力大，因此NH3的键角比PH3的大，C项正确；
D．相对分子质量：HNO3故选A。
6．B
【详解】
中键是不同元素的原子形成的共价键，为极性键，两个键间的夹角为180°，说明分子是对称的，正电荷重心与负电荷重心重合，属于非极性分子，故是由极性键形成的非极性分子，故选：B。
7．C
【详解】
A. 范德华力的实质也是一种电性作用，但是范德华力是分子间较弱的作用力，它不是化学键，A错误；
B. 当分子间的距离足够远时，分子间没有范德华力，所以并不是任何分子间在任意情况下都会产生范德华力，B错误；
C. 化学键是微粒间的一种强烈的相互作用，而范德华力是分子间较弱的作用力，所以范德华力与化学键的区别是作用力的强弱问题，C正确；
D. 虽然范德华力非常微弱，但是破坏范德华力也要消耗能量，D错误；
故合理选项是C。
8．D
【详解】
A．水分子的稳定性好，是由水分子内氢氧共价键的键能决定的，与分子间形成的氢键无关，A错误；
B．分子间不存在共价键，应该是通过氢键形成空间网状结构，B错误；
C．分子间不存在共价键应该是氢键个数减少，C错误；
D．当温度达到一定数值时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键被破坏，使一部分水分子能够自由流动，从而产生“流动性的水分子”，造成冰面变滑，D正确；
故选D。
9．B
【详解】
A． W、X与Y既能形成共价化合物、又能形成离子化合物如硝酸铵等，A错误；
B． 第四周期且与Y同主族的单质为Se，位于金属与非金属分界线附近，则可用作制造半导体材料，B正确；
C． 工业上常用电解熔融的氧化铝冶炼获取金属Z(Al)，C错误；
D．因为分子间存在氢键， X的最低价氢化物(NH3)沸点比同主族其它元素最低价气态氢化物沸点高，D错误；
答案选B。
10．D
【详解】
A．CH4、CCl4均为是非极性分子，CH4分子中的原子无孤电子对，CCl4分子中的氯原子含有孤电子对，A错误；
B．甲醛中心原子C上无孤电子对，价层电子对数为3，空间构型为平面三角形，碳原子位于三角形内部，结构不对称，所以为极性分子，B错误；
C．甲烷是正四面体，键角均为109°28′，二氯甲烷分子的构型是四面体，键角发生了变化，不等于109°28′，C错误；
D．NH3中心原子N最外层满足8电子结构，其为极性分子；中心原子最外层满足8电子结构的ABn型分子，若中心原子的化合价的绝对值等为于价电子数则一定是非极性分子 ，如CH4， D正确；
故选D。
11．A
【详解】
A．Cl2O分子中氯原子和氧原子均满足8电子结构，故A正确；
B．水分子间形成氢键的数目多于氟化氢，分子间的作用力强于氟化氢，沸点高于氟化氢，故B错误；
C．电子层结构相同的离子，随核电荷数的增大，离子半径依次减小，同主族元素从上到下，离子的离子半径依次增大，则四种元素形成的离子中钠离子的离子半径最小，故C错误；
D．钠元素、氯元素和氧元素形成的盐有次氯酸钠、亚氯酸钠、氯酸钠、高氯酸钠等，不止一种，故D错误；
故选A。
12．C
【详解】
A．F2、Cl2、Br2、I2的熔点依次升高与分子间作用力有关，故不选A；
B．H2O的沸点远高于H2S的沸点与水分子间易形成氢键有关，故不选B；
C．H2O在高温下难分解是因为O-H键的键能大，故选C；
D．干冰升华，二氧化碳分子没变，化学键不变，干冰升华与化学键无关，故不选D；
选C。
13．BC
【详解】
A．中S为+6价，不能和反应生成，故A项错误；
B．六氟化硫的空间结构是正八面体形，结合部分已知分子的空间结构，说明分子结构是多样的，故B项正确；
C．该分子中的都是单键，即均为σ键，则键长、键能都相等，故C项正确；
D．分子中只有极性键，故D项错误；
故答案为：BC。
14．BC
15．AB
【详解】
A．AsH3和NH3分子内，共用电子对均偏离氢原子，元素与同族，的电负性大于，N-H和As-H相比，两个键间的排斥力更大，中键角更大，因此分子中键的键角小于中键的键角，A正确；
B．由于NH3 H2O NH4++OH-，据此可以推测NH3和H2O存在的主要氢键形式可能为：(NH3)N…H－O(H2O)，B正确；
C． 的价层电子排布为，价电子数为8，配合物一个配体提供2个电子，内中心原子价电子数与配体提供电子总数之和为18，因此，则，C错误；
D．冰中每个分子最多与周围四个水分子形成氢键，为四面体形结构，冰中，一个水分子平均可以形成 个氢键，D错误。
故选AB。
16．CD
【详解】
该晶体是一种近似石墨烯的平面二维片层结构，由题给示意图可知，故g—C3N4晶体中存在碳氮单键和和大π键，层间存在范德华力，不存在非极性键和金属键，故选CD。
17． Na > S > Cl 4 极性 大 2.63 氧化 阴极 微酸性环境 转移电子都生成氯酸钠，能量利用率高；水消耗少；不同时生成氢气和氧气，相对更安全
【详解】
（1）反应中属于第三周期的是Na、S、Cl，同一周期自左向右原子半径逐渐减小，所以原子半径由大到小的顺序为Na > S > Cl；钠原子的核外排布式为1s22s22p63s1，有4种不同能量的电子。
（2）ClO2的分子构型为“V”形，分子中正负电中心不重合，所以ClO2是极性分子；ClO2、H2O都是极性分子，Cl2是非极性分子，根据“相似相溶”的经验规律，ClO2在水中溶解度比氯气大。
（3）设质量都是m，ClO2消毒的效率是Cl2的=2.63倍。
（4）以NaClO2为原料制取ClO2，氯元素的化合价由+3价升至+4价，NaClO2被氧化，所以需加入氧化性物质。
（5）①电解时，H元素的化合价由+1价降至0价，氢离子得电子生成氢气，所以H2在阴极产生；
②对比两个反应方程式可知，更有利于工业生产NaClO3的反应环境是微酸性环境，理由是：微酸性环境中，转移电子都生成氯酸钠，能量利用率高；水消耗少；不同时生成氢气和氧气，相对更安全。
18． 极性 2 bd 3S2O32-+4Cr2O72-+26H+→6SO42-+8Cr3++13H2O 3.0NA（或1.806×1024） Cu2++2OH－ = Cu(OH)2↓、Cu(OH)2(s)+S2 (aq) CuS(s)+2OH－(aq)或相同温度下，S(CuS)【详解】
⑴HCN有剧毒，氢和碳共用一对电子，碳和氮共用三对电子，因此电子式是，HCN没有对称性，其分子属于极性分子；故答案为：；极性。
⑵最详尽描述核外电子运动状态的是轨道表示式，氧原子的最外层有6个电子，其最外层电子的运动状态：，1个能级就是一种能量，因此最外层有2种不同能量的电子；故答案为：；2。
⑶a．最高价氧化物对应水化物的相同阳离子的盐(一般钠盐)的pH越大，则对应酸越弱，非金属性越弱，因此比较相同条件下水溶液的pH：NaClO＞Na2S2O3，不能比较非金属性，因为不是最高价氧化物对应水化物的钠盐，故a不符合题意；b．非金属性越强，其简单氢化物还原性越弱，还原性：H2S＞HCl，说明氯非金属性与硫强，故b符合题意；c．非金属越强，其最高价氧化物对应水化物酸性越强，相同条件下水溶液的酸性：HClO3＞H2SO3，不是最高价氧化物对应水化物的酸性，因此不能比较，故c不符合题意；d．非金属性越强，其简单氢化物越稳定，稳定性：HCl＞H2S，因此能说明氯非金属性比硫强，故d符合题意；综上所述，答案为bd。
⑷流程③是S2O32 与Cr2O72 在酸性条件下反应生成SO42 、Cr3+和H2O，其离子方程式为：3S2O32 +4Cr2O72 +26H+ = 6SO42 +8Cr3++13H2O；故答案为：3S2O32 +4Cr2O72 +26H+ = 6SO42 +8Cr3++13H2O。
⑸反应③中，根据离子方程式可知1mol Cr2O72 转移了6mol电子，因此每消耗0.5mol Cr2O72 转移的电子物质的量为0.5mol× 6=3mol，电子数为3NA；故答案为：3NA(或1.806×1024)；
⑹取少量待测水样于试管中，加入NaOH溶液观察到有蓝色沉淀生成，Cu2++2OH－= Cu(OH)2↓，继续加至不再产生蓝色沉淀为止，生成了氢氧化铜再向溶液中加入足量Na2S溶液，蓝色沉淀转化成黑色沉淀，说明难溶的氢氧化铜转变成更难溶的硫化铜，Cu(OH)2(s)+S2 (aq) CuS(s)+2OH－(aq)；故答案为：Cu2++2OH－= Cu(OH)2↓、Cu(OH)2(s)+S2 (aq) CuS(s)+2OH－(aq)或相同温度下，S(CuS)19． 2.00 kPa-1 α= K P(O2)/{1+ K P(O2)} 97.6% kA/kD 2.9 × 10-4s 不发生变化 Fe(II)的电子构型为3d6，若在MbO2中价态发生变化，则变为Fe(III)，电子构型为3d5，存在单电子，必然显示顺磁性，但MbO2为抗磁性的，不符合 或t2geg 变小 因为Fe(II)由高自旋态变为低自旋态 发生变化 因为配位前O2是顺磁性的，存在未成对电子，而MbO2为抗磁性的，其中的配体O2也应是抗磁性的，电子也应该配对。
【详解】
(1)P(O2)= 2.00kPa，α=80.0%，[MbO2] = 0.800 ct， [Mb]= 0.200ct
K= (0.800 ct)/ ({(0.200ct) × 2.00kPa} = 2.00 kPa-1
(2)K= [MbO2]/ {[Mb] P(O2)}，得： [MbO2]/ [Mb]= K P(O2)
又知a= [MbO2] / ([MbO2]+ [Mb])= 1/(1+[Mb][MbO2] )
得：α= K P(O2)/{1+ K P(O2)}
P(O2)= 20.0 kPa， α= 2.00 × 20.0/(1+ 2.00 × 20.0)= 97.6%
(3) K=kA/kD
kA=1.2 × 102s-1 kPa-1
kA'=kA P(O2)=2.4 ×103 s-1
t= 0.693/(2.4 ×103)=2.9 × 10-4s
20． 2 b 减小 CO2 酸性氧化物 SO2 H2O 同素异形体 1.5
【详解】
(1)根据反应方程式分析，每消耗2molSO2，生成1molS2(g)，则SO2的反应速率是S2生成速率的2倍；
(2)a．反应达到平衡时，各物质的浓度不再改变，所以混合气体中水蒸气含量不再变化，能说明化学反应是否达到平衡，故a不选；
b．反应物和生成物均为气体的反应，气体总质量反应前后质量守恒，保持不变，恒容容器体积不发生改变，则整个反应达到化学平衡前后，混合气体的密度都不变，不能根据密度说明化学反应是否达到平衡，故b选；
c．随着反应进行，气体分子数增加，气体压强增大，当容器内压强不再变化时，可以说明化学反应是否达到平衡，故c不选；
d．反应前后质量守恒，混合气体总质量不变，随着反应进行，混合气体的物质的量发生改变，所以当混合物平均相对分子质量不再变化时，可以说明反应是否达到平衡，故d不选；
综上所述答案为b；
该反应为放热反应，达到平衡后升高体系温度，平衡左移，平衡常数K减小；
(3)反应为氧化还原反应，SO2做氧化剂，在反应中得到电子，CH4做还原剂，在反应中失去电子，根据电子守恒可得电子转移数目为8，所以答案为：；
反应中C元素化合价升高，氧化产物是CO2，SO2的主要性质除氧化性、漂白性外还有还原性和酸性氧化物的性质；
(4)极性分子是指分子中正负电荷中心不重合的分子，则分别是SO2和H2O；S8与S2为S元素的不同单质，互为同素异形体；
(5)烟道气中的NO2也能与CH4反应并生成无害气体，可判断为CO2和H2O和N2，反应的化学方程式为：2NO2+CH4=CO2+N2+2H2O，完全转化3.0molNO2气体时，根据反应方程式计算，则需要甲烷的物质的量为1.5mol。
21． d 非极性 bc 它们都是极性分子且都能与H2O分子形成分子间氢键
【详解】
(1)a．NH3和H2O都是极性分子，相似相溶，a有关；
b．NH3极易溶于水，主要原因有NH3分子与H2O分子间形成氢键，b有关；
c．NH3和H2O能发生化学反应，加速NH3的溶解，c有关；
d．NH3易液化是因为NH3分子之间易形成氢键，与其水溶性无关，d无关；
故答案选d；
(2)CCl4、CS2是非极性溶剂，根据“相似相溶”原理可知，CrO2Cl2是非极性分子；
(3)由Ni(CO)4易挥发且其空间结构为正四面体形可知，Ni(CO)4为非极性分子，根据“相似相溶”原理可知，Ni(CO)4易溶于CCl4和苯；
(4)甲醛、甲醇和甲酸等碳原子数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水的原因是它们都是极性分子且都能与H2O分子形成分子间氢键。
22． 与均为极性分子， 中氢键比甲醇多；与均为非极性分子，相对分子质量较大、范德华力较大
【详解】
(1)结合题图可知与中的原子、中的原子间均存在氢键；
故答案为：；。
(2)比较分子晶体的沸点时注意考虑范德华力和氢键，与均为极性分子， 中氢键比甲醇多；与均为非极性分子，相对分子质量较大、范德华力较大；
故答案为：；与均为极性分子， 中氢键比甲醇多；与均为非极性分子，相对分子质量较大、范德华力较大。
23． 平面三角形 非极性 杂化 杂化 ＜ 甲醇是极性分子，有亲水基团，可与水结合形成氢键
【详解】
(1)三氧化硫分子中S原子价层电子对数为，不含孤电子对，所以为平面三角形结构，正电中心和负电中心重合，为非极性分子，中心S原子形成3个键，孤电子对数为，所以中心原子采取杂化。
(2)甲醇分子内C原子的价层电子对数为4，所以C原子的杂化方式为杂化，则的键角约为，甲醛分子内C原子的杂化方式为杂化，则的键角约为120°，所以甲醇分子内的键角小于甲醛分子内的键角；甲醇极易溶于水，其主要原因是甲醇是极性分子，有亲水基团，可与水结合形成氢键。
24． 相似 有 有 NH3
【详解】
(1)N、P属于同族元素，原子最外层都有5个电子，其中三个成单电子分别与3个H原子形成3对共用电子对，在中性原子上都存在1对孤对电子，所以NH3分子与PH3分子的空间结构相似，均为三角锥形，分子结构不对称，正负电荷重心不重合，因此二者都属于极性分子。P-H键为不同元素原子之间形成的共价键，属于极性键；
(2)元素的非金属性越强，其形成的化学键就越强，断裂消耗的能量就越高，物质的稳定性就越强。由N、P在元素周期表中的位置关系和元素周期律可知，元素的非金属性：N＞P，所以热稳定性：NH3＞PH3，即NH3与PH3相比，热稳定性更强的是NH3。