备战高考化学 化学键(大题培优)

备战高考化学化学键(大题培优)

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

()

2

n H O

n(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 3 0 0 转化 0.3 0.3 0.3 0.3 平衡 0.7

2.7

0.3

0.3

则K =222c()c()c()c()CO H S COS H O =0.30.30.7 2.7⨯⨯=1

21

≈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）。 ①CaCl 2和 Na 2S ②Na 2O 和 Na 2O 2 ③CO 2和CaO ④HCl 和 NaOH （2）下列过程不一定释放能量的是________。

①化合反应；②分解反应；③形成化学键；④燃料燃烧；⑤酸碱中和；⑥炸药爆炸 （3）Ba(OH)2 • 8H 2O 和NH 4Cl 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＋O2=2Cl2＋2H2O。该反应中，4 mol HCl被氧化，放出115.6 kJ的热量，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 键所需能量相差约为______ kJ。

【答案】①①② Ba(OH)2·8H2O+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。

【详解】

(1)①CaCl2和Na2S都属于离子化合物，都含有离子键，故①符合题意；

②Na2O和Na2O2都属于离子化合物，Na2O中存在离子键，Na2O2中含有离子键和非极性共价键，故②不符合题意；

③CO2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；

④HCl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①；