1、培优 化学键辅导专题训练含答案一、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。 熔点按 F2、 Cl2、Br2、 I2 的顺序依次升高，原因是_。 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
2、系。 Q 表示 X2 （ g）与 H2 （ g）反应的反应热，Q_0（填 “ 、”“ K=（）氮原子半径小于碳原子，氮原子吸c Br2c H2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、 A，故答案为：第四周期、 A；3 F2 、 Cl 2 、 Br2 、 I 2 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：F2 、 Cl 2 、 Br2 、 I 2 都是分子晶体
3、，相对分子质量依次增大，分子间作用力依次增强；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；4 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：； 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，Cl222、 Br中 Cl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2关系平衡常数等于生成物与反
4、应物的浓度幂之积，c（ HBr ），故答案为：K=（）c Br2 c H22c（ HBr ）；（）c Br2 c H25 N 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下表是元素周期表的一部分，表中所列字母分别代表某一化学元素。（1）表中字母 h 元素在周期表中位置 _。（2）写出 b 元素的最高价氧化物对应的水化物所含化学键类型_。（3）下列事实能说明 a 元素的非金属性比 c 元素的非金属性强的有 _。A a 单质与
5、c 的氢化物溶液反应，溶液变浑浊B 在氧化还原反应中，1mola 单质比 1molc 单质得电子数目多C a 和 c 两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高（4） g 与 h 两元素的单质反应生成1molg 的最高价化合物。恢复至室温，放热687kJ。已知该化合物的熔、沸点分别为69和 58。写出该反应的热化学方程式_。（ 5）常温下 d 遇浓硫酸形成致密氧化膜，若薄膜为具有磁性的该元素氧化物，写出该反应的化学方程式 _。（6） e 与 f 形成的1mol 化合物 Q 与水反应，生成2mol 氢氧化物和 1mol 烃，该烃分子中碳氢质量比为9 1，写出烃分子电子式 _。【答案】第三周期、
6、 A 族 离子键、（极性）共价键ACSi(s)+2Cl4(g)=SiCl (l) ?H= -687kJ mol -13Fe+4H2SO4(浓 )=Fe3O4+4SO2 +4H2O【解析】【详解】由元素周期表可知：a 为氧元素、b 为钠元素、c 为硫元素、d 为铁元素、e 为镁元素、f 为碳元素、g 为硅元素、h 为氯元素；(1)表中字母 h 为氯元素，其在周期表中位置为第三周期、A 族；(2)b 为钠元素，钠的最高价氧化物对应的水化物为NaOH，所含化学键类型为离子键、(极性)共价键；(3)a 为氧元素、c 为硫元素；A O2 与 H2S 的溶液反应，溶液变浑浊，说明有的非金属性比硫元素的非金
7、属性强，故A 正确；S 生成，即O2 的氧化性比S 强，即氧元素B元素的非金属性强弱体现得电子能力，与得电子数目无关，故C O 和 S两元素的简单氢化物受热分解，前者的分解温度高，说明元素的非金属性比硫元素的非金属性强，故C 正确；B 错误；H2O 比H2S 稳定，即氧故答案为AC；(4)已知 Si(s)与 C12(g)化合反应生成 1molSiCl4(l)时放热 687kJ，则该反应的热化学方程式为 Si(s)+2Cl(g)=SiCl4(l) ?H= -687kJ mol -1 ；(5)常温下 Fe 遇浓硫酸形成致密氧化膜，该薄膜为具有磁性说明是Fe3O4，则反应的化学方程式为 3Fe+4H
8、2SO4 (浓 )=Fe3O4+4SO2 +4H2O；(6)C 与 Mg 形成的 1mol 化合物 Q 与水反应，生成2mol 氢氧化物和 1mol 烃，此氢氧化物应为 Mg(OH) 2，设化合物 Q 分子中含有 x 个 C 原子，则由原子守恒可知化合物Q 的化学式应为 Mg2Cx；已知烃分子中碳氢质量比为919:1，其分子中 C、 H 原子数之比 =: =3:4，结121合化合物Q 的化学式Mg 2 x3 43 4为共价化合物，其电子式为C ，可知该烃分子式为 C H， C H。【点睛】元素非金属性强弱的判断依据：非金属单质跟氢气化合的难易程度 (或生成的氢化物的稳定性 )，非金属单质跟氢气
9、化合越容易 (或生成的氢化物越稳定 )，元素的非金属性越强，反之越弱；最高价氧化物对应的水化物 (即最高价含氧酸 )的酸性强弱最高价含氧酸的酸性越强，对应的非金属元素的非金属性越强，反之越弱；氧化性越强的非金属元素单质，对应的非金属元素的非金属性越强，反之越弱，(非金属相互置换)。3（1）下列各组化合物中，化学键类型和化合物类型均相同的是_（填序号）。CaCl2222 22 HCl 和 NaOH和 Na S Na O 和 Na O CO 和 CaO（ 2）下列过程不一定释放能量的是 _。化合反应；分解反应；形成化学键；燃料燃烧；酸碱中和；炸药爆炸（3） Ba(OH)2 ? 8H2O 和 NH4
10、Cl 反应的化学方程式是_ ，反应过程能量变化的图像符合_（填 “图 1”或 “图 2”）。图 1图 2（4）已知 1 mol 石墨转化为1 mol 金刚石要吸收能量，则石墨比金刚石_（填 “稳定 ”或“不稳定 ”）。（5）一定量的氢气在氧气中充分燃烧并放出热量。若生成气态水放出的热量为Q1，生成液态水放出的热量为 Q2，那么 Q1_Q2（填大于、小于或等于）。（6）已知： 4HCl O222115.6 kJ 的热量，=2Cl 2H O。该反应中， 4 mol HCl 被氧化，放出且断开 O=O 键和 Cl-Cl 键所需的能量如下图所示。则断开1 mol H O 键与断开 1 mol H Cl
11、键所需能量相差约为 _ kJ。【答案】Ba(OH)28H2O+2NH4Cl=BaCl2 +2NH3 +10H2O图 2稳定小于31.9【解析】【分析】(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，第 IA、第 IIA 族和第 VIA、第 VIIA 族元素之间易形成离子键；(2)根据吸热反应和放热反应的类别判断；(3)Ba(OH)2?8H2O 和 NH4Cl 反应生成氯化钡，氨气和水，属于吸热反应，判断合适的能量图；(4)根据自身能量越低越稳定判断；(5)根据气态水变成液态水放热判断；(6)根据焓变等于断裂旧的化学键吸收的能量减去形成化学键释放的能量计算。
12、【详解】(1) CaCl2 和 Na2S 都属于离子化合物，都含有离子键，故符合题意；Na22 2都属于离子化合物，22 2中含有离子键和非极性共O 和 Na ONa O 中存在离子键，Na O价键，故不符合题意；CO2 属于共价化合物，主要含有共价键，CaO 属于离子化合物，含有离子键； HCl 属于共价化合物，主要含有共价键， NaOH 属于离子化合物，含有离子键和极性共价键；所以化学键类型和化合物类型均相同的是；(2)绝大多数化合反应释放能量，少数化合反应吸收热量，例如碳和二氧化碳反应生成一氧化碳，故符合题意；绝大多数分解反应吸收能量，少数化合反应释放能量，例如过氧化氢分解制氧气，故符合
13、题意；形成化学键一定释放能量，故不符合题意；燃料燃烧一定释放能量，故不符合题意；酸碱中和反应一定释放能量，故不符合题意；炸药爆炸一定释放能量，故不符合题意；符合题意的是；(3)Ba(OH)2?8H2O 和NH4Cl 反应的化学方程式是Ba(OH)28H2O+2NH4 Cl=BaCl2+2NH3 +10H2O，反应为吸热反应，即生成物的能量高于反应物的能量，能量图选择图2；(4)已知1 mol石墨转化为1 mol金刚石要吸收能量，则石墨比金刚石能量低，能量越低的物质越稳定，石墨比金刚石稳定；(5)一定量的氢气在氧气中充分燃烧生成气态水放出的热量为Q1 ，生成液态水放出的热量为Q2，由于气态水转化
14、为液态水还要放热，故生成液态水释放的能量多，Q1 小于Q2；(6)根据化学反应：4HCl O2=2Cl2 2H2O，放出115.6 kJ 的热量，断开1molO=O键和1molCl-Cl 键所需的能量分别为498kJ/mol和 243kJ/mol ，设断开1molH O 键需要的能量为x，断开 1 mol HCl 键所需能量为 y，根据反应物断裂吸收的总能量与形成生成物释放的能量差等于反应放出的能量， 4y+498kJ/mol-(243kJ/mol 2+4x)=-115.6 ，kJ解得 x-y=31.9kJ/mol ，断开 1 mol HO 键与断开1 mol HCl 键所需能量相差约为31.
15、9kJ。4Nature Energy 报道了巾科院大连化学物理研究所科学家用Ni- BaH2 /Al 2O3、 Ni- LiH 等作催化剂，实现了在常压、100-300 的条件下合成氨。（1）在元素周期表中，氧和与其相邻且同周期的两种元素的第一电离能由大到小的顺序为_ ；基态 Ni2+的核外电子排布式为_，若该离子核外电子空间运动状态有15 种，则该离子处于 _（填 “基 ”或 “激发 ”）态。（2）氨在粮食生产、国防中有着无可替代的地位，也是重要的化工原料，可用于合成氨基酸、硝酸、 TNT 等。甘氨酸（ NH2CH2COOH）是组成最简单的氨基酸，熔点为182 ，沸点为 233 。硝酸溶液中
16、NO3?的空间构型为 _。甘氨酸中N 原子的杂化类型为_，分子中键与 键的个数比为 _，晶体类型是_，其熔点、沸点远高于相对分子质量几乎相等的丙酸（熔点为-2l ，沸点为141）的主要原因：一是甘氨酸能形成内盐；二是_。（ 3） NH3 分子中的键角为 107 ，但在 Cu(NH3)42+离子中 NH3 分子的键角如图 l 所示，导致这种变化的原因是 _（4）亚氨基锂（Li2NH）是一种储氢容量高、安全性能好的固体储氢材料，其晶胞结构如图 2 所示，若晶胞参数为3，则阿伏加德罗常数NA=_（列出表达d pm ，密度为 g/cm式） mol -l。226268或 Ar 3d8激发 平面三角形3【
17、答案】 FNO 1s2s 2p3s 3p 3dsp 9:1 分子晶体分子数相同时，甘氨酸分子间形成的氢键数目比丙酸分子间形成的氢键数目多（或甘氨酸中氨基的存在也会使分子间产生氢键）形成配合离子后，配位键与NH3 中 NH 键之间的排斥力小于原孤对电子与NH3 中 NH 键之间的排斥力，故配合离子中NH3 的 NH 键间1.161032的键角变大；d3【解析】【详解】(1)与氧相邻且同周期的元素为N 和 F，由于 N 原子最外层电子为半充满状态，第一电离能较大，所以三者第一电离能由大到小的顺序为FNO； Ni 元素为 28 号元素，失去最外层两个电子形成 Ni2+，基态Ni2+的核外电子排布式为
18、 1s22s22p63s23p63d8 或 Ar 3d 8；基态 Ni2+的核外电子空间运动状态有1+1+3+1+3+5=14 种，若该离子核外电子空间运动状态有15种，则该离子处于激发态；(2) NO3?的中心原子价层电子对数为5+03+10，所以空间构型为平面=3，孤电子对数为2三角形；甘氨酸 (NH2CH2COOH)中 N 原子形成两个N-H 键和一个 N-C 键，达到饱和状态，价层电子对数为 4，所以为 sp3 杂化；分子中碳氧双键中存在一个键，其余共价键均为键，所以分子中 键与 键的个数比为9:1；甘氨酸熔沸点较低属于分子晶体；分子数相同时，甘氨酸分子间形成的氢键数目比丙酸分子间形成
19、的氢键数目多（或甘氨酸中氨基的存在也会使分子间产生氢键）；(3)形成配合离子后，配位键与NH 中 NH 键之间的排斥力小于原孤对电子与NH中 NH33键之间的排斥力，故配合离子中NH3 的 NH 键间的键角变大；(4)根据均摊法，该晶胞中Li 原子个数为 8，其分子式为Li NH，则晶胞中 NH 原子团的个数278+154-10为 4，则晶胞的质量为m=NAg，晶胞参数为 d pm=d 10 cm，所以晶胞的体积3-303m78+154 g1.161032。V=d 10 cm ，则密度=NA，解得 NA =d3V10-30 cm3d3【点睛】含有 OH、 NH2 等基团的物质容易形成分子间氢键
20、，使熔沸点升高；甲烷和氨气均为sp3 杂化，但由于键对 键的排斥力小于孤电子对键的排斥力，所以甲烷分子中键角比氨气分子中键角大。5(1)下面是 4 种粒子的结构示意图：ABCD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： 写出 D 气态氢化物的电子式_； 写出 C 的最高价氧化物的结构式_； E 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)_； A 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
21、、 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 QB简单离子半径：Q N XC最高价氧化物对应水化物的酸性：M Y ND原子序数：Z M X Y【答案】 3Mg2+第三周期第 A 族O=C=OHCl 离子键、共价键2Al+2OH-+2H2O=2AlO2- +3H2CD【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
22、硫、F 为氯。D 单质为 N22，分子中 N 原子之间形成 3 对共用电子对； C 的最高价氧化物为CO ，分子中 C 与 O 原子之间形成双键；元素非金属性越强，对应氢化物越稳定；A 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；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(3) 、 、 、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
23、 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A 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A 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。D 气态氢化物为
24、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：；C 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；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SAl，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；C非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，所以酸性由强互弱的顺序为：硫酸碳酸 偏铝酸， C正确；D根据分析可知原子序数大小为： Z(Cl)M(S)X(O)Y(C)， D 正确；故答案选 CD。6自然杂志曾报道我国科学家通过测量SiO2 中 26
25、Al 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） l0 Be 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
26、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+2H2 O+2NaOH= 2NaAlO2+3H2 ac2-S Cl【解析】【分析】【详解】（1） l0 Be 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+2H2 O+2NaOH=2NaAlO +3H ，故答案为：
27、 2Al+2H O+2NaOH= 2NaAlO +3H ；22222（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
28、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-；。7某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN32343等物质。当汽车发生碰、 Fe O、 KClO、 NaHCO撞时，产气药剂产生大量气体使气囊迅速膨胀，从而起到保护作用。(1) NaN3 是气体发生剂，受热分解产生N2 和 Na， N2 的电子式为 _ 。(2) Fe2O3是主氧化剂，与 Na 反应生成的还原产物为_(已知该反应为置换反应)。(3) KClO4是助氧化剂，反应过程中与Na 作用生成 KCl和
29、 Na2 O。 KClO4 含有化学键的类型为_， K 的原子结构示意图为_。【答案】 :N?N: Fe 离子键和共价键【解析】【分析】(1)N2 分子中 N 原子之间形成3 对共用电子对，据此书写其电子式；(2)Fe2O3 是氧化剂，与Na 发生置换反应，据此分析；(3)KClO4 由钾离子与高氯酸根离子构成，据此分析其所含的化学键；K 原子质子数为19 原子核外有 4 个电子层，据此分析。【详解】(1)由 8 电子结构可知，N2 分子中 N 原子之间形成3 对共用电子对，其电子式为：:N?N:；故答案：:N?N:；(2)Fe2O3 是主氧化剂，与Na 发生置换反应，Fe 元素发生还原反应，
30、则还原产物为Fe，故答案：Fe；(3)KClO4 由钾离子与高氯酸根离子构成，高氯酸根离子中键，即该物质含有离子键、共价键； K 原子质子数为Cl 原子与 O 原子之间形成共价19，原子核外有4 个电子层，各层电子数为2、 8、8、 1；故答案：离子键和共价键；。8(1)下列物质中，既含离子键又含共价键的化合物是_；同时存在 键和 键的分子是 _，含有极性键的非极性分子是 _。A N2B C HC CaClD NH Cl2624(2)用“ ”“ KCl；同周期从左向右非金属性增强，非金属性SCl，对应最高价含氧酸的酸性为H2SO4HClO4；具有相同电子排布的离子中，原子序数大的离子半径小，则
31、离子半径为Al3 F 。【点睛】本题考查原子结构、元素周期律、分子结构、化学键，为高频考点，把握元素的位置、性质、元素周期律为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，注意规律性知识的应用。9碳与硅是十分重要的两种元素，金刚石、SiC 具有耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛。（1）碳元素在周期表中的位置是_ ，其原子核外通常未成对电子数为_个。（ 2）已知 2Ca3(PO4)2(s)+10C(s) P4(g)+6CaO(s)+10CO(g)反应中，被破坏的化学键有_。a离子键b.极性共价键c. 非极性共价键（ 3）一定条件下， Na 还原 CCl4 可制备金刚石，反应结束冷却至室温后，除去粗产品中少量钠的试剂为 _ 。（ 4）下列叙述正确的有
