2020-2021全国高考化学化学键的综合高考模拟和真题分类汇总含详细答案一、化学键练习题(含详细答案解析)1.煤气中主要的含硫杂质有H2S以及COS(有机硫),煤气燃烧后含硫杂质会转化成SO2从而引起大气污染。
煤气中H2S的脱除程度已成为其洁净度的一个重要指标。
回答下列问题:(1)将H2S通入FeCl3溶液中,该反应的还原产物为___________。
(2)脱除煤气中COS的方法有Br2的KOH溶液氧化法、H2还原法以及水解法等。
①COS的分子结构与CO2相似,COS的电子式为_____________。
②Br2的KOH溶液将COS氧化为硫酸盐和碳酸盐的离子方程式为_____________。
③已知断裂1mol化学键所需的能量如下(能量的单位为kJ):H—H C═O C═S H—S C≡O 436745**********H2还原COS发生的反应为H2(g)+COS(g)═H2S(g)+CO(g),该反应的△H=________kJ·mol-1。
④用活性α—Al2O3催化COS水解的反应为COS(g)+ H2 O(g)垐?噲?CO2(g)+ H2S(g)△H<0,相同投料比、相同流量且在催化剂表面停留相同时间时,不同温度下COS的转化率(未达到平衡)如图1所示;某温度下,COS的平衡转化率与()2n H On(COS)的关系如图2所示。
由图1可知,催化剂活性最大时对应的温度约为________;由图2可知,P点时平衡常数K=_____(保留2位有效数字)。
【答案】Fe2+(或FeCl2) COS + 4Br2 + 12OH- = CO32- + SO42- + 8Br- +6H2O +8 150℃ 0.048【解析】【分析】【详解】(1)将H 2S 通入FeCl 3溶液中,反应为:H 2S + 2Fe 3+ = S↓ + 2Fe 2+ + 2H +,Fe 3+被还原为Fe 2+,故还原产物为Fe 2+(或FeCl 2);(2)①COS 的分子结构与CO 2相似,COS 的电子式为;②碱性溶液,OH -参与反应生成水,Br 2作氧化剂还原为Br -,故Br 2的KOH 溶液将COS 氧化为硫酸盐和碳酸盐的离子方程式为COS + 4Br 2 + 12OH - = CO 32- + SO 42- + 8Br - + 6H 2O ;③结合表格数据和反应H 2(g )+COS (g ) ═H 2S (g )+CO (g ),则△H =(436+745+577-2×339-1072) kJ·mol -1=+8 kJ·mol -1;④由图1可得,相同投料比、相同流量且在催化剂表面停留相同时间时,150℃时COS 转化率最大,所以该温度下反应速率最快,催化剂活性最大,由图2(单位:mol/L ): COS (g ) H 2 O (g ) CO 2(g ) H 2S (g )开始 1 30 0 转化 0.3 0.30.3 0.3 平衡 0.72.7 0.3 0.3 则K =222c()c()c()c()CO H S COS H O =0.30.30.7 2.7⨯⨯=121≈0.048。
【点睛】在一定的条件下,某可逆反应的K 值越大,说明平衡体系中生成物所占的比例越大,它的正反应进行的程度越大,即该反应进行的越完全,反应物转化率越大;反之,反应就越不完全,转化率就越小。
当K =105时,该反应就能基本进行完全,一般看成非可逆反应;而K 在 0.1~10之间的反应是典型的可逆反应。
2.(1)下面列出了几组物质:A .金刚石与石墨;B .丙烯与环丙烷;C .氕与氘;D .甲烷与戊烷;E.液氨与氨水;F. 与;G. 与,请将物质的合适组号填写在空格上。
①同位素_________②同素异形体_________③同系物_________④同分异构体_________⑤同一物质_________。
(2)下列物质中:①Ar ②MgBr2③Na2O2④H2SO4⑤CS2⑥NH4Br ⑦BaO ⑧RbOH。
只存在共价键的是_________ (填序号,下同),只存在离子键的是_________,既存在离子键又存在极性共价键的是_________,既存在离子键又存在非极性共价键的是_________。
(3)异丁烷的一氯代物有_________种,新戊烷的一氯代物有_________种。
C3H2Cl6的同分异构体有_________种,C5HCl11的同分异构体有_________种,乙烷和氯气在光照条件下发生取代反应所得产物最多有_________种。
【答案】C A D B、F G ④⑤②⑦⑥⑧③ 2 1 4 8 10【解析】【分析】【详解】(1)上述物质中,①氕与氘的质子数相同,中子数不同的同一种元素的不同核素称为同位素,故答案为:C;②金刚石和石墨是由同一种元素组成的不同种单质,互为同素异形体,故答案为:A;③甲烷和戊烷是结构相似,分子组成相差4个CH2原子团的同一类有机物,互称为同系物,故答案为:D;④丙烯与环丙烷的分子式均为C3H6,但结构不同,与的分子式均为C5H12相同,但结构不同,分子式相同,结构不同的化合物互为同分异构体,故答案为:B、F;⑤与属于同一种物质,故答案为:G;(2)①Ar为单原子分子,不含有化学键;②MgBr2是离子化合物,Mg2+和Br-形成离子键;③Na2O2是离子化合物,Na+和O22-形成离子键,O22-中O和O形成非极性共价键;④H2SO4是共价化合物,只存在极性共价键;⑤CS2是共价化合物,C和S形成极性共价键;⑥NH4Br是离子化合物,NH4+和Br-形成离子键,NH4+中N和H形成极性共价键;⑦BaO是离子化合物,Ba2+和O2-形成离子键;⑧RbOH是离子化合物,Rb+与OH-形成离子键,OH-中H和O形成极性共价键;综上所述,只存在共价键的是④⑤,只存在离子键的是②⑦,既存在离子键又存在极性共价键的是⑥⑧,既存在离子键又存在非极性共价键的是③,故答案为:④⑤;②⑦;⑥⑧;③;(3)异丁烷(2-甲基丙烷)有两种等效氢,其一氯代物有2种;新戊烷(2,2-二甲基丙烷)只有一种等效氢,其一氯代物有1种;分子式为C3H2Cl6的有机物可以看作C3Cl8中的两个Cl原子被两个H原子取代,碳链上的3个碳中,两个氢原子取代一个碳上的氯原子,有两种,CCl3-CCl2-CClH2(取代那面甲基上的氢原子时一样)、CCl3-CH2-CCl3;分别取代两个碳上的氯原子,有两种:CCl2H-CCl2-CCl2H (两个边上的),CCl2H-CHCl-CCl3(一中间一边上),故C3H2Cl6共有4种;C5HCl11可看作C5C12中的一个Cl被H取代,先定碳骨架:C5有三种碳骨架:、、,后根据对称性移动官能团:氢原子的位置有、、,因此C5HCl11的同分异构体有3+4+1=8种;乙烷和氯气在光照条件下发生取代反应所得产物中,一氯取代物有1种,二氯取代物有2种,三氯取代物有2种,四氯取代物有2种(与二氯取代物个数相同),五氯取代物有1种(与一氯取代物个数相同),六氯取代物1种,另外还有氯化氢生成,所以共有10种;综上所述,答案为:2;1;4;8;10。
3..《自然》杂志曾报道我国科学家通过测量SiO2中26Al和10Be两种元素的比例确定“北京人”年龄的研究结果,这种测量方法叫“铝铍测年法”。
完成下列填空:(1)l0Be和9Be___(填序号)。
a.是同一种原子b.具有相同的中子数c.具有相同的化学性质d.互为同位素(2)写出A1(OH)3与NaOH溶液反应的化学方程式:___。
(3)研究表明28A1可以衰变为26Mg,可以比较这两种元素金属性强弱的方法是__(填序号)。
a.比较Mg(OH)2与A1(OH)3的碱性强弱b.比较这两种元素的最高正化合价c.将打磨过表面积相同的镁条和铝片分别和100℃热水作用,并滴入酚酞溶液d.比较这两种金属的硬度和熔点(4)目前还有一种测量方法叫“钾氩测年法”。
两种常见简单阴离子的核外电子排布与Ar相同,两者的半径大小关系为:___(用化学符号表示);其中一种离子与钾同周期相邻元素的离子所形成的化合物可用作干燥剂,用电子式表示该物质的形成过程:___。
【答案】cd 2Al+2H2O+2NaOH= 2NaAlO2+3H2↑ ac S2->Cl-【解析】【分析】【详解】(1)l0Be和9Be是中子数不同,质子数相同的Be的两种核素,互为同位素,它们的化学性质相似,故答案为:cd;(2)A1(OH)3具有两性,能与NaOH溶液反应,其反应的化学方程为2Al+2H2O+2NaOH=2NaAlO2+3H2↑,故答案为:2Al+2H2O+2NaOH= 2NaAlO2+3H2↑;(3)a.金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物的碱性越强,则比较Mg(OH)2与A1(OH)3的碱性强弱,可以比较这两种元素金属性强弱,故a正确;b.金属性为元素是否容易失去电子,而不是失去几个电子,则比较这两种元素的最高正化合价不能比较这两种元素金属性强弱,故b错误;c.判断金属性可以用金属单质与水反应的剧烈程度进行判断,镁条能与热水发生反应,而铝几乎与水不发生反应,则可以比较这两种元素金属性强弱,故c正确;d.硬度和熔点属于物理性质,不能用于比较金属性,故d错误;综上所述,故答案为:ac;(4)核外电子排布与Ar相同的阴离子可以为S2-、Cl-,二者电子层数相同,核电荷数小的半径大,则S2->Cl-;氯化钙可用作干燥剂,用电子式表示氯化钙的形成过程为,故答案为:S2->Cl-;。
4.现有a~g7种短周期元素,它们在元素周期表中的相对位置如表所示,请回答下列问题:(1)下列选项中,元素的原子间最容易形成离子键的是___(填序号,下同),元素的原子间最容易形成共价键的是___。
A.c和f B.b和g C.d和g D.c和e(2)下列由a~g7种元素原子形成的各种分子中,所有原子最外层都满足8电子稳定结构的是___(填序号)。
A.ea3 B.ag C.fg3 D.dg4(3)由题述元素中的3种非金属元素形成的AB型离子化合物的电子式为___。
(4)c与e可形成一种化合物,试写出该化合物的化学式:___,其含有的化学键类型为___,其与过量稀盐酸反应的化学方程式为___。
【答案】B C CD Mg3N2离子键Mg3N2+8HCl=3MgCl2+2NH4Cl【解析】【分析】首先确定a~g的7种元素具体是什么元素,(1)一般来说,活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键,非金属元素之间易形成共价键;(2)根据各分子中非金属元素的原子形成的共用电子对情况分析;(3)3种非金属元素形成的AB型离子化合物是NH4Cl;(4)根据化合物中的成键元素来判断化学键类型,并根据物质的性质来书写方程式。