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（4）电离能—高二化学人教版（2019）选择性必修二期末易错题集训
【易错点分析】易混淆电离能概念，忽视同周期主族元素电离能的 “锯齿状” 变化规律，如 ⅡA 族与 ⅢA 族、ⅤA 族与 ⅥA 族的反常情况，对电离能数值与原子失电子能力、元素金属性的对应关系判断不准确，且常忽略电离能是气态基态原子失去电子所需能量，在分析电离能数据推断元素性质或电子排布时出现逻辑偏差。
1.现有四种元素的基态原子的电子排布式如下：
①；②；③；④
则下列有关比较中正确的是( )
A.第一电离能：④>③>②>①
B.原子半径：④>③>②>①
C.电负性：④>③>②>①
D.最高正化合价：④>③=②>①
2.短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的单质是空气的主要成分，基态X原子s轨道上的电子总数比p轨道上的电子总数多1；工业上采用电解法制备Y的单质；Z原子最外层电子数等于电子层数的2倍；在厨房中，YW常作调味剂和防腐剂。下列叙述错误的是( )
A.第一电离能：X>Z B.简单氢化物的还原性：ZC.单质熔点：Z>W D.熔化时克服分子间作用力
3.前四周期元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，基态X原子的电子层数、能级数目和轨道数目均相等，Z可与X形成、两种无色化合物，Y、W均满足最高能级的轨道处于半满状态，但Y的内层轨道全充满，W的成单电子数在前四周期元素中是最多的。下列说法正确的是( )
A.W元素属于元素周期表区的金属元素
B.仅含有非极性键
C.由X、Y、Z三种元素组成的物质一定是共价化合物
D.第一电离能：
4.根据元素周期律，下列说法不正确的是( )
A.第一电离能：N>O>S B.热稳定性：>
C.碱性：LiOH>KOH D.化合物中离子键百分数：
5.下列规律与判断的叙述正确的是( )
A.同周期从左至右，主族元素的第一电离能依次增大
B.第ⅤA元素(从上至下)，形成的简单气态氢化物的沸点依次升高
C.某分子的中心原子采取为杂化，该分子的空间结构可能为平面三角形
D.共价晶体有高熔点的特点，共价晶体的熔点一定高于离子晶体的熔点
6.蛇年春晚，人形机器人丝滑地扭秧歌，彰显我国人工智能领域的发展。制造机器人涉及较多的化学元素，如：B、Si、C、Fe、Mg、Al、Ti、Cl等元素。下列说法错误的是( )
A.原子半径： B.第一电离能：
C.电负性：C>B D.基态原子未成对电子数：
7.下列对各组物质性质的比较中，正确的是( )
A.熔点：
B.三氟乙酸的酸性小于三氯乙酸的酸性
C.第一电离能：
D.非金属氢化物的稳定性顺序：
8.短周期主族元素X、Y、Z、M、Q原子序数依次增大，M、Q的价电子数相等，5种元素与形成的一种常见食品甜味剂如图。下列说法正确的是( )
A.第一电离能：ZB.该化合物中除X外所有原子均满足8电子稳定结构
C.简单氢化物的沸点：M>Z>Y
D.与离子空间结构均为平面三角形
9.下列依据相关数据或原理作出的判断中，正确的是( )
A.依据HF、HCl、HBr、HI的相对分子质量依次增大，可判断它们的沸点依次升高
B.依据、的燃烧热，可计算相同条件下的
C.依据、、原子半径依次减小，可判断它们的第一电离能依次增大
D.依据原子光谱和构造原理，可判断基态原子的价层电子排布为
10.点击化学(click chemistry)是一种能够让分子的构建模块快速、高效地结合在一起的化学反应。科学工作者可以利用基础模块搭建出变化无穷的造型，就如同玩乐高玩具一般。叠氮化物和炔烃合成抗真菌药物三唑是点击化学的重要应用，反应示例如下。下列说法正确的是( )
A.的价电子排布图为
B.H、C、N的第一电离能由大到小的顺序为
C.丁形成的晶体中存在的微粒间作用力有氢键
D.分子中碳碳三键的活泼性：甲<丙
11.某电解质阴离子的结构如图。X、Y、Z、Q为原子序数依序增大的同周期元素，Z的单质为空气的主要成分之一。下列说法错误的是( )
A.第一电离能：
B.最简单氢化物沸点：
C.键长：
D.Y的最高价氧化物对应水化物在水中电离：
12.现有Q、X、Y、Z、W五种前四周期元素，它们的原子序数依次增大。Q原子核外成对电子数和未成对电子数之比为4∶3；X、Z同主族，它们形成的两种化合物中，两元素的原子的质子总数之比分别为1∶1：和2∶3；Y原子半径短周期中最大，的K、L、M层电子全充满。下列说法正确的是( )
A.的沸点比的沸点高是因为H-X键长比H-Z键长短，键能更大
B.第一电离能：Q>X>Z
C.比稳定
D.X与Y形成的化合物中只含一种化学键
13.X、Y、Z、W、R是原子序数依次增大的短周期主族元素，其中W和R位于同一主族，由这五种元素组成的一种化合物的结构如下图所示。下列说法正确的是( )
A.原子半径： B.和的空间结构相同
C.简单氢化物的沸点： D.第一电离能：
14.一种对称的阴离子（）由原子序数依次增大的M、Z、Y、X、W五种短周期元素组成。部分元素的基态原子中未成对电子数目满足关系：，Y与W为同主族元素。下列说法错误的是( )
A.第一电离能：
B.该阴离子中Z原子满足8电子稳定结构
C.该阴离子与季铵离子（）能形成离子液体
D.M的氢化物的沸点不一定比Y的氢化物低
15.A、B、C、D、E为20号以前的元素，原子序数逐渐增大。A元素的原子最外层电子排布式为；A与C同一周期，基态C原子的s轨道与p轨道电子数相等；D、E元素的基态原子都只有一个未成对电子，它们相互作用形成的离子的电子层结构相同，并且离子最高能级的电子对数等于其最高能层的电子层数。下列说法正确的是( )
A.简单氢化物的沸点：
B.同周期元素第一电离能小于C的有5种
C.氧化物对应水化物的酸性：
D.A、D和C、E形成的化合物中可能均含有非极性共价键
16.一种应用于医药、化妆品制造的有机原料分子结构如图所示。其中R、Y、X、W、Z是原子半径依次递增的短周期主族元素，Y和Z同族且与R位于不同周期。下列说法正确的是( )
A.第一电离能：WB.分子的中心原子为杂化
C.的空间结构为三角锥形
D.是某导电高分子材料的单体
答案以及解析
1.答案：A
解析：A.根据元素周期律，同一周期从左向右，元素的第一电离能逐渐增大，同主族从上向下，电离能减小，且第三周期存在反常情况：N>S，因此，第一电离能关系为：F>N>P>S，即④>③>②>①，A正确；
B.原子半径的变化规律为：同主族从上向下，原子半径增大，同周期从左向右，原子半径减小，因此F半径最小，P半径大于N，B错误；
C.同周期元素从左向右，元素电负性逐渐增大，即S>P，C错误；
D.元素的最高正价等于其族序数，F无正价，因此关系为：S>P=N，D错误。
本题选A。
2.答案：B
解析：短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，X的单质是空气的主要成分，基态X原子s轨道上的电子总数比p轨道上的电子总数多1，X为氮；工业上采用电解法制备的金属单质有钠、镁、铝，在厨房化学中，NaCl作调味剂、防腐剂，则Y为钠、W为氯；Z原子最外层电子数等于电子层数的2倍，为硫。
A.同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，N、O、S第一电离能依次减小，A正确；
B.非金属性氯大于硫，则简单氢化物还原性，B错误；
C.硫单质在常温下呈固态，氯气呈气态，C正确；
D.是分子晶体，熔化时需克服分子间作用力，D正确；
故选B。
3.答案：D
解析：A.W的成单电子数在前四周期元素中是最多的，其价电子排布式为，属于d区金属元素，故A错误；
B.既含极性键，又含非极性键，故B错误；
C.N、H、O三种元素可以形成离子化合物硝酸铵，故C错误；
D.同周期主族元素从左往右第一电离能有增大的趋势，氮元素原子2p轨道处于半充满的稳定状态，其第一电离能大于氧元素，一般非金属性越强第一电离能越大，则第一电离能为N>O>H>Cr，故D正确；
故答案为：D。
4.答案：C
解析：A.根据同一周期从左往右元素的第一电离能呈增大趋势，ⅡA与ⅢA，ⅤA与ⅥA反常，故第一电离能：，A正确；
B.同一主族从上往下元素的非金属性依次减弱，非金属性，则热稳定性：，B正确；
C.同一主族从上往下元素的金属性依次增大，金属性，故碱性：，C错误；
D.已知同一周期从左往右元素的电负性依次增大，即电负性，故Mg与O的电负性差值>Al与O的电负性差值，电负性差值越大离子键百分数越大，故化合物中离子键百分数：，D正确；
故选C。
5.答案：C
解析：A.同周期从左至右，主族元素的第一电离能有增大趋势，ⅡA、ⅤA族元素结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，故A错误；
B.第ⅤA元素(从上至下)，形成的简单气态氢化物的沸点依次升高，但分子间存在氢键，沸点大于，故B错误；
C.某分子的中心原子采取为杂化，该分子的空间结构可能为平面三角形，如中S原子采取为杂化，分子的空间结构可能为平面三角形，故C正确；
D.共价晶体的熔点一般比离子晶体的高，但离子所带电荷数较多、半径较小的离子晶体，其熔点可能比共价晶体高，如MgO、等，故D错误；
选C。
6.答案：B
解析：A.同周期元素从左至右，半径减小，故原子半径：，A正确；
B.同周期元素从左至右金属性增强，第ⅡA族、第ⅤA族元素高于相邻元素，则第一电离能Mg>Al，B错误；
C.非金属性越强，电负性越大，则C>B，C正确；
D.Fe价电子为，有4个未成对电子，价电子为，有1个未成对电子，D正确；
故选B。
7.答案：C
解析：A.同主族的金属单质，原子序数越大，熔点越低，这是因为它们的价电子数相同，随着原子半径的增大，金属键逐渐减弱，A错误；
B.氟的电负性大于氯的电负性，导致三氟乙酸中的羟基极性大于三氯乙酸中的羟基极性，三氟乙酸的酸性大于三氯乙酸，B错误；
C.同一周期元素第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第族元素第一电离能大于第族元素，第一电离能：，C正确；
D.同一周期主族元素非金属性随着原子序数的增大而增大，非金属性，元素的非金属性越强，元素对应的氢化物越稳定，则非金属氢化物的稳定性顺序：，D错误；
故选C。
8.答案：C
解析：A.N原子的2p轨道为半充满的稳定结构，故第一电离能比相邻元素的更大，A错误；
B.由化合物结构可知，S的最外层超过8个电子，B错误；
C.在常温下为气体，在常温下为液体，故的沸点比高，分子间有氢键，故沸点高于，C正确；
D.的中心原子价层电子对数为4，孤电子对数为1，故为三角锥形；中心原子价层电子对数为3，无孤电子对，故为平面三角形结构，D错误；
故答案选C。
9.答案：B
解析：A.HF分子间能形成氢键，所以HF的沸点比HCl、HBr、HI的高，故A错误；
B.根据盖斯定律，依据、的燃烧热，可计算相同条件下的，故B正确；
C.Mg原子3s能级全充满，结构稳定，Mg原子第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能>>，故C错误；
D.基态原子的价层电子排布为，故D错误；
选B。
10.答案：D
解析：A.的价电子排布图为，故A错误；
B.因为H的1s轨道为半满结构，较稳定，所以H、C、N的第一电离能由大到小的顺序为，故B错误；
C.丁形成的晶体为分子晶体，存在的微粒间作用力为范德华力，故C错误；
D.碳碳三键的碳原子采用sp杂化，但是丙中碳碳键角为160°，小于甲中的键角，具有很大的斥力，活性强，所以分子中碳碳三键的活泼性：甲<丙，故D正确；
故答案选D。
11.答案：A
解析：A.B、C、O为同周期元素，从左到右，第一电离能呈增大趋势，则第一电离能：BB.不能形成分子间氢键，可以形成分子间氢键，沸点<，故B正确；
C.原子半径：C>O>F，原子半径越小键长越短，则键长：C-C>C-O>C-F，故C正确；
D.Y为C，其最高价氧化物的水化物为，碳酸为二元弱酸，分步电离，电离方程式为：，故D正确；
故选A。
12.答案：B
解析：A.比的沸点高，是因为氢键强弱的原因所致，与键长、键能无关，A错误；
B.Q是N元素，X为O，Z为S元素，N原子2p轨道电子数为3，属于半充满的稳定结构，其第一电离能大于VIA族的O元素，O、S属于同一主族元素，电离能：O>S，所以基态原子的第一电离能：N>O>S，B正确；
C.W为Cu元素，电子排布式为，电子排布式为，原子轨道处于全空、半满或全满时最稳定，的3d轨道上全满，稳定性比强，C错误；
D.X为O，Y为Na元素，形成的化合物中含化学键有离子键、共价键，D错误；
答案选B。
13.答案：A
解析：A.电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；R是S元素，W是O元素，Z是N元素，则三种原子半径：，A正确；
B.是，C为杂化，其空间结构是平面三角形，是，S为杂化且存在1对孤电子对，其空间结构是三角锥形，空间结构不相同，B错误；
C.Y、Z、W分别是C、N、O三种元素，、分子间可形成氢键，且水常温下是液态沸点最高，甲烷沸点最低，则简单氢化物的沸点：<<，C错误；
D.同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能大小：N>O>C，D错误；
故选A。
14.答案：A
解析：由图可知，阴离子中X、Y、Z、M、W形成共价键的数目为1、2、2、4、6，M、Z、Y、X、W五种短周期元素且原子序数依次增大，基态原子中未成对电子数目Z>Y=M>X，Y、W同主族，则M为C元素、Z形成两个共价键，且得到1个电子为N元素、Y为O元素、X为F元素、W形成6个键为S元素。
A.同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于相邻元素，则氮元素的第一电离能大于氧元素，A错误；
B.Z为N元素，最外层有5个电子，该阴离子中Z形成两个共价键，且得到1个电子，原子满足8电子稳定结构，B正确；
C.阴离子与季铵离子的体积都很大，阴阳离子间形成的离子键较弱，所以能形成难挥发的离子液体，C正确；
D.碳元素的氢化物可能是气态烃、液态烃、固态烃，气态烃的沸点低于水和过氧化氢，固态烃的沸点高于水和过氧化氢，所以碳元素的氢化物的沸点不一定低于氧元素的氢化物，D正确；
答案选A。
15.答案：D
解析：A.A、B、C、D分别为C、N、O、Cl，呈液态，其他元素的简单氢化物都呈气态，能形成分子间的氢键，则简单氢化物的沸点：，A不正确；
B.C为O元素，在第二周期元素中，N、F、Ne的第一电离能都大于O，其他元素的第一电离能都小于O，它们是Li、Be、B、C，有4种，B不正确；
C.最高价氧化物对应水化物的酸性：，但题中没有强调“最高价氧化物对应水化物”，C不正确；
D.A、D和C、E形成的化合物可能为，它们均含有非极性共价键，D正确；
故选D。
16.答案：D
解析：由题干信息可知，Y和Z同族，且Y和Z均形成2个共价键，Z的原子半径大于Y，则Y为O，Z为S，Y和Z与R位于不同周期，则R为H，X形成3个共价键，W可形成四个共价键，故X为N，W为C，综上所述，R、Y、X、W、Z分别为H、O、N、C、S，据此分析。
A.同周期从左到右元素的第一电离能呈增大趋势，ⅡA、ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻元素的第一电离能，因此第一电离能：N>O>C，A错误；
B.中心原子的价电子对数为2+=3，为杂化，B错误；
C.为HCHO，中心原子的价电子对数为3+=3，为杂化，其空间结构为平面三角形，C错误；
D.聚乙炔可作为导电高分子材料，聚乙炔的单体为，D正确；
故答案为：D。

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