2020-2021高考化学 化学键(大题培优 易错 难题)附答案
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2020-2021高考化学 化学键(大题培优 易错 难题)附答案
一、化学键练习题（含详细答案解析）
1．
海水是资源宝库，蕴藏着丰富的化学元素，如氯、溴、碘等。完成下列填空：
（1）氯离子原子核外有_____种不同运动状态的电子、有____种不同能量的电子。
（2）溴在周期表中的位置_________。
（3）卤素单质及其化合物在许多性质上都存在递变规律，请说明下列递变规律的原因。
① 熔点按F2、Cl2、Br2、I2的顺序依次升高，原因是______________。
② 还原性按Cl—、Br—、I—的顺序依次增大，原因是____________。
（4）已知X2 （g） + H2 （g）2HX （g） + Q（X2 表示Cl2、Br2），如图表示上述反应的平衡常数K与温度T的关系。
① Q表示X2 （g）与H2 （g）反应的反应热，Q_____0（填“>”、“<”或“=”）。
② 写出曲线b表示的平衡常数K的表达式，K=______（表达式中写物质的化学式）。
（5）（CN）2是一种与Cl2性质相似的气体，在（CN）2中C显+3价，N显-3价，氮元素显负价的原因_________，该分子中每个原子都达到了8电子稳定结构，写出（CN）2的电子式_____。
【答案】18 5 第四周期、ⅦA（都对得1分） F2、Cl2、Br2、I2都是分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强。 从Cl-、Br-、I-半径依次增大，失电子的能力依次增强，还原性依次增大 > K=222cHBrcBrcH（）（） 氮原子半径小于碳原子，氮原子吸引电子的能力比碳原子强，氮和碳之间共用电子对偏向氮原子，氮显负价
【解析】
【详解】
1氯离子原子核外有18个电子，为不同的运动状态，处于5种不同的轨道，故答案为：18；5；
2溴与氯在同一主族，核电荷数为35，在周期表中第四周期、ⅦA，故答案为：第四周期、ⅦA；
23F①、2Cl、2Br、2I的相对分子质量逐渐增大，且都属于分子晶体，单质的相对分子质量越大，则熔点越高，故答案为：2F、2Cl、2Br、2I都是分子晶体，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强；
②元素的非金属性越强，对应的阴离子的还原性越强，非金属性ClBrI，Cl、Br、I半径依次增大，失电子的能力依次增强，还原性依次增大，故答案为：从Cl、Br、I半径依次增大，失电子的能力依次增强，还原性依次增大；
4①由图象可知，升高温度平衡常数减小，说明升高温度平衡逆向移动，则正反应为放热反应，Q0，故答案为：；
②同一温度时，a曲线的K值最大，说明卤素单质与氢气化合的能力最强，Cl2、Br2中Cl2的氧化性最强，所以最易与氢气化合的是氯气，所以b曲线表示Br2与H2反应时K与t的关系．平衡常数等于生成物与反应物的浓度幂之积，K=222cHBrcBrcH（）（），故答案为：222cHBrcBrcH（）（）；
5N的非金属性较C强，氮原子吸引电子的能力比碳原子强，氮和碳之间共用电子对偏向氮原子，氮显负价，电子式为，故答案为：氮原子半径小于碳原子，氮原子吸引电子的能力比碳原子强，氮和碳之间共用电子对偏向氮原子，氮显负价；。
2．
工业制备纯碱的原理为：NaCl+CO2+NH3+H2O→NH4Cl+NaHCO3↓。完成下列填空：
（1）上述反应体系中出现的几种短周期元素，非金属性最强的是__，第二周期原子半径由大到小的是__。
（2）反应体系中出现的非金属元素可形成多种化合物，其中和铵根离子空间构型相同且属于有机物的电子式是__，该分子为__（选填“极性”、“非极性”）分子。
（3）写出上述元素中有三个未成对电子的原子核外电子排布式__，下列关于该元素和氧元素之间非金属性大小判断依据正确的是___（填编号）
a.最高价氧化物对应水化物的酸性
b.两元素形成化合物的化合价
c.气态氢化物的稳定性
d.氢化物水溶液的酸碱性
侯氏制碱法也称联碱法，联合了合成氨工厂，发生如下反应：N2+3H22NH3
（4）工业为了提高H2的转化率，一般会加入稍过量的N2，这样做对平衡常数的影响是__（填“变大”，“变小”或“无影响”，下同），对N2的转化率的影响是___，对H2的反应速率的影响是__。
（5）该反应的催化剂是__（填名称）。反应本身为放热反应，但是工业仍然选择高温的理由是：__。
【答案】O C＞N＞O 非极性 1s22s22p3 bc 无影响 减小 变大 铁触媒
高温加快反应速率，催化剂适宜温度
【解析】
【分析】 【详解】
(1)上述反应体系中出现的几种短周期元素为: H、C、N、O、Na、Cl。同周期元素，从左往右非金属性越来越强，同族元素从下往上，非金属性越来越强，所以几种短周期元素中非金属性最强的是O；同周期从左往右，元素的原子半径越来越小，C、N、O为第二周期的元素，其原子半径由大到小的顺序为：C＞N＞O；
(2)铵根离子空间构型为正四面体形，反应体系中出现的非金属元素可形成多种化合物，其中和铵根离子空间构型相同且属于有机物的是CH4，其电子式是，该分子为非极性分子；
(3)上述元素中有三个未成对电子的原子为N，其核外电子排布式为1s22s22p3，关于N与O元素之间非金属性大小判断依据：
a.O无最高价氧化物对应的水化物，a不能作为判据；
b.可根据两元素形成化合物NO中两元素的化合价来判断两者的非金属性大小，b能作为判据；
c.两者的气态氢化物分别为H2O、NH3，根据氢化物的稳定性可判断两者的非金属性大小，c能作为判据；
d.氢化物水溶液的酸碱性不能作为判断两者的非金属性大小的依据，d不能作为判据；
答案选bc；
(4)工业为了提高H2的转化率，加入稍过量的N2，因为温度不变，所以反应的平衡常数不变，增大N2的量，平衡移动最终只能削弱条件改变带来的影响而不能彻底消除，所以N2的量会比加量前平衡时的量要多，所以N2的转化率会降低，但会提高另一反应物(H2)的转化率；
(5)合成氨反应的催化剂是铁触媒。反应本身为放热反应，但是工业仍然选择高温的理由是：高温能够加快反应速率，且在该温度下适合催化剂发挥作用，即催化剂的活性强。
【点睛】
元素非金属性大小的主要比较方法：
①根据元素周期表判断：同周期从左到右，非金属性逐渐增强；同主族从上到下非金属性逐渐减弱。②从元素单质与氢气化合难易上比较：非金属单质与H2化合越容易，则非金属性越强。③从形成氢化物的稳定性上进行判断：氢化物越稳定，非金属性越强。④从非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性强弱判断：若最高价氧化物对应水化物的酸性越强，则非金属性越强。⑤从非金属阴离子还原性强弱判断:非金属阴离子还原性越强，对应原子得电子能力越弱,其非金属性越弱。⑥根据两种元素对应单质化合时电子的转移或化合价判断：一般来说，当两种非金属元素化合时，得到电子而显负价的元素原子的电子能力强于失电子而显正价的元素原子。
3．
(1)下面是 4 种粒子的结构示意图： A． B． C． D．
图中粒子共能表示________种元素，
图中表示的阳离子是________(用离子符号表示)，
图中B 所表示的元素在元素周期表中的位置________。
(2)在 1﹣18 号的短周期主族元素中，图中的字母代表一种元素，回答下列问题：
①写出 D 气态氢化物的电子式________；
②写出 C 的最高价氧化物的结构式________；
③E 和 F 分别形成的气态氢化物中较稳定的是(填写氢化物的化学式)_________；
④A 最高价氧化物的水化物所含化学键为____，其水溶液与 B 反应的离子方程式为________；
(3) X、Y、Z、M、N、Q 皆为短周期主族元素，其原子半径与主要化合价的关系如图所示。下列说法正确的是______
A．金属性：N＞Q
B．简单离子半径：Q＞N＞X
C．最高价氧化物对应水化物的酸性：M＞Y＞N
D．原子序数：Z＞M＞X＞Y
【答案】3 Mg2+ 第三周期第ⅦA 族 O=C=O HCl 离子键、共价键 2Al+2OH-
+2H2O=2AlO2- +3H2 CD
【解析】
【分析】
(1)根据质子数决定元素的种类分析，根据核内质子数与核外电子数的关系分析阴、阳离子，写出阳离子符号，根据B的质子数判断其在元素周期表中的位置；
(2)由元素在周期表中的位置，可知A为钠、B为铝、C为碳、D为氮、E为硫、F为氯。①D单质为N2，分子中N原子之间形成3对共用电子对；②C的最高价氧化物为CO2，分子中C与O原子之间形成双键；③元素非金属性越强，对应氢化物越稳定；④A最高价氧化物为NaOH，氢氧化钠溶液与Al反应生成偏铝酸钠与氢气，由此写出反应的离子方程；
(3)X、Y、Z、M、N、Q都是短周期主族元素，由图中化合价可知，X的化合价为-2价，没有正化合价，故X为O元素，M的化合价为+6、-2价，故M为S元素；Z的最高价为+7价，最低价-1价，则Z为Cl元素；Y的化合价为+4、-4价，原子半径小于Cl，故Y为C元素；N为+3价，原子半径大于S，故N为Al元素；Q的化合价为+1价，位于第ⅠA族，原子半径大于Al ，故Q为Na元素，根据以上分析解答。
【详解】
(1)由四种粒子的结构示意图可知，核内的质子数有3种，则图中粒子表示3种元素；阳离子的核电荷数大于核外电子数，四种粒子的结构示意图中，只有A的核内质子数（12）>核外电子数（10），表示阳离子，离子符号为Mg2+；B的核内质子数为17，表示的是Cl元素，位于元素周期表第三周期第ⅦA 族；
(2)由元素在周期表中的位置，可知A为钠、B为铝、C为碳、D为氮、E为硫、F为氯。
①D气态氢化物为NH3，分子中N原子和H原子之间共形成3对共用电子对，电子式为：；
②C的最高价氧化物为CO2，分子中C与O原子之间形成双键，结构式为：O=C=O；
③同周期自左而右非金属性增强，非金属性越强氢化物越稳定，非金属性S
④A的最高价氧化物的水化物的化学式为NaOH，含有离子键、共价键，氢氧化钠溶液与Al反应生成偏铝酸钠与氢气，反应的离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2；
(3)X、Y、Z、M、N、Q都是短周期主族元素，由图中化合价可知，X的化合价为-2价，没有正化合价，故X为O元素，M的化合价为+6、-2价，故M为S元素；Z的最高价为+7价，最低价-1价，则Z为Cl元素；Y的化合价为+4、-4价，原子半径小于Cl，故Y为C元素；N为+3价，原子半径大于S，故N为Al元素；Q的化合价为+1价，位于第ⅠA族，原子半径大于Al ，故Q为Na元素。
A．同周期自左而右金属性减弱，故金属性Na>Al，A错误；
B．电子层结构相同的离子，核电荷数越大离子半径越小，故离子半径大小为：O2->Na+>Al3+，B错误；
