選擇性必修2第三單元共價鍵共價晶體鞏固練習-試卷下載-教習網

[基礎過關練]
1．已知H—Cl鍵的鍵能為431 kJ·ml－1，H—H鍵的鍵能是436 kJ·ml－1，下列敘述正確的是( )
A．每生成1 ml H—Cl鍵放出431 kJ能量
B．每生成1 ml H—Cl鍵吸收431 kJ能量
C．每拆開1 ml H—Cl鍵放出431 kJ能量
D．每拆開1 ml H—H鍵放出436 kJ能量
A [成鍵釋放能量，H—Cl鍵的鍵能為431 kJ·ml－1，即每生成1 ml H—Cl鍵放出431 kJ能量，A正確；成鍵釋放能量，每生成1 ml H—Cl鍵放出431 kJ能量，B錯誤；斷鍵吸收能量，每拆開1 ml H—Cl鍵吸收431 kJ能量，C錯誤；斷鍵吸收能量，每拆開1 ml H—H鍵吸收436 kJ能量，D錯誤。]
2．汽車發(fā)動機工作時會引發(fā)N2和O2反應，其能量變化示意圖如圖。
下列說法不正確的是( )
A．N2和O2反應生成NO的反應為吸熱反應
B．1 ml N2(g)和1 ml O2(g)的總能量大于2 ml NO(g)的總能量
C．2 ml氣態(tài)氮原子結合生成1 ml N2(g)時，能放出945 kJ的熱量
D．從圖中數據可知N2比O2更穩(wěn)定
B [舊鍵的斷裂吸熱，新鍵的形成放熱，則生成2 ml NO(g)時吸收熱量＝945 kJ＋498 kJ－630 kJ×2＝183 kJ，N2和O2反應生成NO的反應為吸熱反應，A正確；結合選項A可知1 ml N2(g)和1 ml O2(g)的總能量大于2 ml NO(g)的總能量，B不正確；2 ml氣態(tài)氮原子結合生成1 ml N2(g)時，能放出945 kJ的熱量，C正確；氮氣的鍵能遠大于氧氣，可知N2比O2更穩(wěn)定，D正確。]
3．如圖為反應CH4(g)＋Cl2(g)→CH3Cl(g)＋HCl(g)的變化示意圖，下列說法正確的是( )
A．該反應發(fā)生的條件為加熱
B．化學反應中能量的變化與鍵的斷裂和形成無關
C．斷裂化學鍵放出能量，形成化學鍵吸收能量
D．由圖可知CH4(g)＋Cl2(g)→CH3Cl(g)＋HCl(g) ΔH＝－100kJ·ml－1
D [該反應的條件為光照，A錯誤；化學反應中能量的變化的主要原因為鍵的斷裂和形成，B錯誤；斷裂化學鍵吸收能量，形成化學鍵釋放能量，C錯誤；由圖可知，斷開化學鍵吸收的能量為416 kJ·ml－1＋243 kJ·ml－1＝659 kJ·ml－1，形成化學鍵釋放的能量為431 kJ·ml－1＋328 kJ·ml－1＝759 kJ·ml－1，因此CH4(g)＋Cl2(g)→CH3Cl(g)＋HCl(g)ΔH＝－100 kJ·ml－1，D正確。]
4．下列有關金剛石晶體和二氧化硅晶體(如圖所示)的敘述正確的是( )

金剛石及其晶胞
二氧化硅
A．金剛石晶體和二氧化硅晶體均屬于共價晶體
B．金剛石晶胞中含有6個碳原子
C．60 g SiO2晶體中所含共價鍵數目為6 NA(NA是阿伏加德羅常數的值)
D．金剛石晶體熔化時破壞共價鍵，二氧化硅晶體熔化時破壞分子間作用力
A [金剛石晶體和二氧化硅晶體均屬于共價晶體，A項正確；金剛石的晶胞中含有碳原子數為8×eq \f(1,8)＋6×eq \f(1,2)＋4＝8個，B項錯誤；60 g SiO2晶體的物質的量為1 ml，1 ml Si原子與4 ml O原子形成4 ml硅氧鍵，1 ml O原子與2 ml Si原子形成2 ml硅氧鍵，故1 ml SiO2中含4 ml硅氧鍵，即共價鍵數為4NA，C項錯誤；二氧化硅晶體屬于共價晶體，熔化時破壞共價鍵，D項錯誤。]
5．已知反應NO2(g)＋CO(g)===NO(g)＋CO2(g)的能量變化如圖所示，下列說法正確的是( )
A．圖中A→B的過程為放熱過程
B．1 ml NO2和1 ml CO斷鍵吸收的能量大于形成1 ml NO和1 ml CO2成鍵放出的能量
C．1 ml NO2(g)和1 ml CO(g)的總能量低于1 ml NO(g)和1 ml CO2(g)的總能量
D．該反應可以看成將儲存在NO2(g)和CO(g)內部的能量以熱能的形式釋放出來
D [B比A的能量高，則圖中A→B的過程為吸熱過程，A錯誤；反應物總能量大于生成物總能量，為放熱反應，且焓變等于斷裂化學鍵吸收的能量減去形成化學鍵釋放的能量，則1 ml NO2和1 ml CO斷鍵吸收的能量小于形成1 ml NO和1 ml CO2成鍵放出的能量，B錯誤；反應物總能量大于生成物總能量，該反應為放熱反應，則1 ml NO2(g)和1 ml CO(g)的總能量高于1 ml NO(g)和1 ml CO2(g)的總能量，C錯誤；該反應為放熱反應，則該反應可以看成將儲存在NO2(g)和CO(g)內部的能量以熱能的形式釋放出來，D正確。]
6．下面有關氮化硼(BN)兩種晶體說法正確的是( )
A．兩種晶體均為共價晶體
B．兩種晶體的化學式相同所以屬于同種物質
C．兩種晶體中均含有極性鍵和非極性鍵
D．根據立方相氮化硼的晶體結構推測其可用作超硬材料，有優(yōu)異的耐磨性
D [六方相氮化硼為混合型晶體，立方相氮化硼為共價晶體，A錯誤；二者結構不同，不屬于同種物質，B錯誤；兩種晶體均只含有B—N鍵，屬于極性共價鍵，C錯誤；立方相氮化硼為空間網狀立體構型，原子間以共價鍵相結合，難以形變，所以硬度大，可用作超硬材料，有優(yōu)異的耐磨性，D正確。]
7．氫氣是一種清潔能源，氫氣的制取與儲存是氫能源利用領域的研究特點。
Ⅰ.已知：4HCl(g)＋O2(g)eq \(――――――→,\s\up10(CuO/CuCl2),\s\d5(400 ℃))2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－115.6 kJ·ml－1
H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－184 kJ·ml－1
(1)H2與O2反應生成氣態(tài)水的熱化學方程式是________。
(2)斷開1 ml H—O鍵所需能量為________kJ。
Ⅱ.已知：CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.2 kJ·ml－1 ①
CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋247.4 kJ·ml－1 ②
又知CH4的燃燒熱為890.3 kJ·ml－1。
(1)利用上述已知條件寫出甲烷完全燃燒的熱化學方程式：_________________________________________________________________。
(2)以甲烷為原料制取氫氣是工業(yè)上常用的制氫方法，CH4(g)與H2O(g)反應生成CO2(g)和H2(g)的熱化學方程式為_________________________________。
[解析] (1) 根據①4HCl(g)＋O2(g)eq \(――――――→,\s\up10(CuO/CuCl2),\s\d10(400 ℃))2Cl2(g)＋2H2O(g) ΔH＝－115.6 kJ·ml－1，②H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－184 kJ·ml－1，則①＋②×2為2H2(g)＋O2 (g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·ml－1，則H2與O2反應生成氣態(tài)水的熱化學方程式是2H2(g)＋O2 (g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·ml－1。
(2)根據反應熱ΔH＝反應物斷鍵吸收的總能量－生成物成鍵釋放的總能量，根據斷鍵能量圖可知：斷開1 ml H—O鍵所需能量＝
eq \f(436 kJ·ml－1×2＋496 kJ·ml－1＋483.6 kJ·ml－1,4)，則H—O鍵能為462.9 kJ·ml－1，故斷開1 ml H—O鍵所需能量為462.9 kJ。
Ⅱ. (1)已知CH4的燃燒熱可得甲烷完全燃燒的熱化學方程式：CH4(g)＋2O2 (g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·ml－1。
(2)由已知：①CH4(g)＋H2O(g)===CO(g)＋3H2(g) ΔH＝＋206.2 kJ·ml－1；②CH4(g)＋CO2(g)===2CO(g)＋2H2(g) ΔH＝＋247.4 kJ·ml－1可知，則①×2－②為CH4(g)＋ 2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g) ΔH＝＋206.2 kJ·ml－1×2－247.4 kJ·ml－1＝＋165.0 kJ·ml－1。
[答案] Ⅰ.(1)2H2(g)＋O2 (g)===2H2O(g) ΔH＝－483.6 kJ·ml－1 (2) 462.9 Ⅱ. (1)CH4(g)＋2O2 (g)===CO2(g)＋ 2H2O(l) ΔH＝－890.3 kJ·ml－1 (2)CH4(g)＋ 2H2O(g)===CO2(g)＋4H2(g) ΔH＝＋165.0 kJ·ml－1
[拓展培優(yōu)練]
8.科學家已獲得了氣態(tài)N4分子，其結構為正四面體型(如圖所示)。已知斷裂1 ml N—N鍵吸收193 kJ能量，斷裂1 ml N≡N鍵吸收946 kJ能量，下列說法正確的是( )
A．N4屬于一種新型的共價晶體
B．N4(g)===4N(g)的過程中吸收772 kJ能量
C．1 ml N4轉化為N2時要吸收734 kJ能量
D．N4和N2互為同素異形體，N4轉化為N2屬于化學變化
D [N4屬于氣態(tài)分子，A錯誤；N4(g)===4N(g)的過程中是斷裂化學鍵，吸收的熱量為6×193 kJ＝1158 kJ，B錯誤；1 ml N4氣體中含有6 ml N—N鍵，可生成2 ml N2，形成2 ml N≡N鍵，則1 ml N4氣體轉變?yōu)镹2化學鍵斷裂吸收的熱量為6×193 kJ＝1158 kJ，形成化學鍵放出的熱量為946 kJ×2＝1892 kJ，所以反應放熱，放出的熱量為1892 kJ－1158 kJ＝734 kJ，C錯誤；N4和N2是同種元素組成的不同單質，兩者互為同素異形體，且N4轉化為N2屬于化學變化，D正確。]
9．已知Cl2(g)＋NH3(g)===NH2Cl(g)＋HCl(g) ΔH＝＋12 kJ·ml－1，相關的化學鍵鍵能數據如下表：
則H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的ΔH為( )
A．－183 kJ·ml－1B．248 kJ·ml－1
C．－431 kJ·ml－1D．－207 kJ·ml－1
A [根據ΔH＝反應物的鍵能之和－生成物的鍵能之和，由反應Cl2(g)＋NH3(g)===NH2Cl(g)＋HCl(g) ΔH＝＋12 kJ·ml－1知，[E(Cl—Cl)＋3×E(N—H)]—[2×E(N—H)＋E(N—Cl)＋E(H—Cl)]＝ΔH，E(Cl—Cl)＋3×391 kJ·ml－1－2×391 kJ·ml－1－191 kJ·ml－1－431 kJ·ml－1＝＋12 kJ·ml－1；E(Cl—Cl)＝243 kJ·ml－1；反應H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)的ΔH＝E(H—H)＋ E(Cl—Cl)－2×E(H－Cl)＝436 kJ·ml－1＋243 kJ·ml－1－2×431 kJ·ml－1＝－183 kJ·ml－1。]
10．化學反應可視為舊鍵斷裂和新鍵形成的過程?；瘜W鍵的鍵能是形成(或拆開)1 ml化學鍵時釋放(或吸收)的能量。已知白磷(P4)和六氧化四磷(P4O6)的分子結構如圖所示，現提供以下化學鍵的鍵能：P—P 198 kJ·ml－1，P—O 360 kJ·ml－1，氧氣分子內氧原子間的鍵能為498 kJ·ml－1，則P4＋3O2eq \(========,\s\up10(一定條件))P4O6的反應熱ΔH為( )
A．＋1 638 kJ·ml－1B．－1 638 kJ·ml－1
C．－126 kJ·ml－1D．＋126 kJ·ml－1
B [各化學鍵鍵能為P—P 198 kJ·ml－1、P—O 360 kJ·ml－1、O===O 498 kJ ·ml－1，反應熱ΔH＝反應物總鍵能－生成物總鍵能，由圖可知：1個白磷分子中含有6個P—P,1個P4O6分子中含有12個P—O,1 ml P4和3 ml O2完全反應(P4 ＋ 3O2eq \(========,\s\up10(一定條件))P4O6 )生成1 ml P4O6，所以反應P4＋3O2eq \(========,\s\up10(一定條件))P4O6的反應熱ΔH＝6×198 kJ·ml－1＋3×498 kJ·ml－1－12×360 kJ·ml－1 ＝－1 638 kJ·ml－1，故B正確。]
11．現在已能在高壓下將CO2轉化為具有類似SiO2結構的共價晶體，下列關于CO2共價晶體的說法中正確的是( )
A．1 ml CO2共價晶體中含有2NAπ鍵
B．在一定條件下，CO2共價晶體轉化為CO2分子晶體是物理變化
C．熔點：金剛石>共價晶體CO2
D．在CO2的共價晶體中，每個C原子周圍結合4個O原子，每個O原子與兩個C原子相結合
D [CO2晶體轉化為共價晶體后不存在π鍵，只存在σ鍵，A錯誤；兩者的晶體類型不同，CO2共價晶體轉化為CO2分子晶體時存在化學鍵的斷裂和生成，屬于化學變化，B錯誤；由于氧原子的半徑小于碳原子的半徑，故C—O鍵鍵長小于C—C鍵鍵長，故鍵能C—O強于C—C，故共價鍵強弱：C—O＞C—C，所以熔點應該是共價晶體CO2＞金剛石，C錯誤；由題意知CO2共價晶體與SiO2結構相似，每個C周圍結合4個O，每個O周圍結合2個C，D正確。]
12．已知：P4(g)＋6Cl2(g)===4PCl3(g) ΔH＝a kJ·ml－1，P4(g)＋10 Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH＝b kJ·ml－1，P4具有正四面體結構，PCl5中P—Cl鍵的鍵能為c kJ·ml－1，PCl3中P—Cl鍵的鍵能為1．2c kJ·ml－1。下列敘述正確的是( )
A．P—P鍵的鍵能大于P—Cl鍵的鍵能
B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反應熱ΔH
C．Cl—Cl鍵的鍵能為eq \f(b－a＋5.6c,4) kJ·ml－1
D．P—P鍵的鍵能為eq \f(5a－3b＋12c,14) kJ·ml－1
C [由于P—P鍵的鍵長大于P—Cl鍵的鍵長，鍵長越短，鍵能越大，故P—P鍵的鍵能小于P—Cl鍵的鍵能，A錯誤；由于不知道PCl5(g)===PCl5(s)的反應熱ΔH，所以不能求得Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反應熱ΔH，B錯誤；設Cl—Cl鍵的鍵能為x，將題中已知的兩個式子按順序依次編號為①、②，將②－①可得4Cl2(g)＋4PCl3(g)===4PCl5(g) ΔH＝(b－a) kJ·ml－1，由于化學反應中斷鍵吸熱、成鍵放熱，可得4x＋4×3×1.2c kJ·ml－1－4×5×c kJ·ml－1＝(b－a) kJ·ml－1，解得x＝eq \f(b－a＋5.6c,4) kJ·ml－1，C正確；設P—P鍵的鍵能為y，將①×5－②×3可得：2P4(g)＋12PCl5(g)===20PCl3(g) ΔH＝(5a－3b) kJ·ml－1，根據蓋斯定律，可得2×6y＋12×5×c kJ·ml－1－20×3×1.2c kJ·ml－1＝(5a－3b) kJ·ml－1，解得y＝eq \f(5a－3b＋12c,12)kJ·ml－1，D錯誤。]
13．已知幾種共價鍵的鍵能如下：
下列說法錯誤的是( )
A．穩(wěn)定性：HCl>CH4
B．斷裂1 ml CCl4(g)中共價鍵吸收的能量為1356 kJ
C．鍵長：C—HC；第3周期8種元素形成的單質金屬晶體：鈉、鎂、鋁；分子晶體：白磷、硫、氯氣、氬氣；共價晶體：硅；共價晶體的熔點最高，所以序號“8”代表的Si；非金屬性越強，電負性越大，由于氯氣的熔點僅比氬氣高，由圖可知，電負性最大的是Cl，序號為2。
(3)由j原子跟c原子以1∶1相互交替結合而形成的晶體為碳化硅，碳化硅與晶體硅均屬于共價晶體，共價鍵鍵長越短，鍵能越大，熔點越高，由于碳的原子半徑小，所以鍵長：C—SiO>C Si 2 (3)SiC 碳化硅與晶體硅均屬于共價晶體，由于碳的原子半徑小，碳化硅中C—Si鍵鍵長小于晶體硅中Si—Si鍵鍵長，C—Si鍵鍵能大，因而熔點高 (4)①12 4 ②eq \f(\r(2)M,8NAd3)
17．據古籍《燕閑清賞箋》記載：“宣窯之青，乃蘇勃泥青”，說明宣德時期青花瓷使用的顏料是“蘇勃泥青”，它是從一種鉆毒砂[主要成分：(C，Fe)AsS]中提取出來的。回答下列問題：
(1)基態(tài)S原子的價層電子排布圖為________________________________，
其原子核外電子共有________種空間運動狀態(tài)。
(2)比較元素第一電離能：S________P(填“＞”、“”、“

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