2021-2022学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2第二章《分子结构与性质》测试卷 有答案

第二章《分子结构与性质》测试卷
一、单选题(共15小题)
1.下列分子的立体构型可用sp2杂化轨道来解释的是(　　)
①BF3　②CH2==CH2　　④CH≡CH ⑤NH3　⑥CH4
A． ①②③
B． ①⑤⑥
C． ②③④
D． ③⑤⑥
2.关于CS2，SO2，NH3三种物质的说法中正确的是(　　)
A． CS2在水中的溶解度很小，是由于其属于极性分子
B． SO2和NH3均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子
C． CS2为非极性分子，所以在三种物质中熔、沸点最低
D． NH3在水中溶解度很大只是由于NH3分子有极性
3.用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体构型，两个结论都正确的是(　　)
A． 直线形；三角锥形
B． V形；三角锥形
C． 直线形；平面三角形
D． V形，平面三角形
4.在乙炔分子中有3个σ键、两个π键，它们分别是（　　）
A． sp杂化轨道形成σ键、未杂化的两个2p轨道形成两个π键，且互相垂直
B． sp杂化轨道形成σ键、未杂化的两个2p轨道形成两个π键，且互相平行
C． C﹣H之间是sp形成的σ键，C﹣C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键
D． C﹣C之间是sp形成的σ键，C﹣H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键
5.下列分子的稳定性的比较中正确的是(　　)
A． HF>HI
B． CH4C． PH3>NH3
D． H2O6.关于杂化轨道类型，下列判断错误的是（　　）
A． 苯和石墨中的C都采取的是sp2杂化类型
B． N2H4中的N和HClO中的O都采取的是sp3杂化类型
C． 葡萄糖中的C都采取的是sp3杂化类型
D． CS2和C2H2中的C都采取的是sp杂化类型
7.下列叙述不正确的是（　　）
A． 分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子不一定为正四面体结构
B． 分子中中心原子通过sp2杂化轨道成键时，该分子不一定为平面三角形
C． 杂化轨道理论与价层电子互斥理论都可以分析分子的空间构型
D． 四面体型结构的分子一定是非极性分子
8.碳化硅(SiC)的一种晶体具有类似金刚石的结构，其中碳原子与硅原子的位置是交替的，在
下列三种晶体中，它们的熔点从高到低的顺序是(　　)
①金刚石　②晶体硅　③碳化硅
A． ①③②
B． ②③①
C． ③①②
D． ②①③
9.下列分子的VSEPR模型与分子的立体构型相同的是(　　)
A． CCl4
B． SO
C． NH3
D． H2O
10.下列对应关系不正确的是(　　)
A． 答案A
B． 答案B
C． 答案C
D． 答案D
11.下列对于NH3和CO2的说法中正确的是(　　)
A． 都是直线形结构
B． 中心原子都采取sp杂化
C． NH3为三角锥形结构，CO2为直线形结构
D． N原子和C原子上都没有孤对电子
12.N(NO2)3可作为高效火箭推进剂,结构简式如图所示,已知该分子中N—N—N键角都是108.1°,下列有关N(NO2)3的说法正确的是(　　)
A． N(NO2)3分子是平面三角形
B． 分子中四个氮原子共平面
C． 该分子中的中心氮原子还有一对孤电子对
D． 15.2 g该物质含有6.02×1022个原子
13.下列各组化合物中，所含化学键类型完全相同的是(　　)
A． C2H6、H2O2、C2H5OH
B． HCl、NaCl、MgCl2
C． H2O、CO2、Na2O2
D． NaOH、NaClO、Na2O
14.共价键具有饱和性和方向性。下列有关叙述不正确的是(　　)
A． 共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的
B． 共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性决定的
C． 共价键的饱和性决定了分子内部原子的数量关系
D． 共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度有关
15.下列各组微粒的空间构型相同的是（　　）
①NH3和H2O　②NH4+和H3O+　③NH3和H3O+　④O3和SO2⑤CO2和BeCl2　⑥SiO4﹣和SO42﹣　⑦BF3和Al2Cl6
A． 全部
B． 除④⑥⑦以外
C． ③④⑤⑥
D． ②⑤⑥
二、填空题(共5小题)
16.价层电子对互斥理论(简称VSEPR模型)可用于预测简单分子的立体构型。其要点可以概括为
Ⅰ.用AXnEm表示只含一个中心原子的分子组成，A为中心原子，X为与中心原子相结合的原子，E为中心原子最外层未参与成键的电子对(称为孤电子对)，(n＋m)称为价层电子对数。分子中的价层电子对总是互相排斥，均匀地分布在中心原子周围的空间；
Ⅱ.分子的立体构型是指分子中的原子在空间的排布，不包括中心原子未成键的孤电子对；
Ⅲ.分子中价层电子对之间的斥力主要顺序为ⅰ.孤电子对之间的斥力>孤电子对与共用电子对之间的斥力>共用电子对之间的斥力；ⅱ.双键与双键之间的斥力>双键与单键之间的斥力>单键与单键之间的斥力；ⅲ.X原子得电子能力越弱，A—X形成的共用电子对之间的斥力越强。请仔细阅读上述材料，回答下列问题：
(1)根据要点Ⅰ可以画出AXnEm的VSEPR理想模型，请填写下表：
(2)请用VSEPR模型解释CO2为直线形分子的原因：
________________________________________________________________________。
(3)H2O分子的立体构型为__________，请你预测水分子中∠H—O—H的大小范围并解释原因：_________________________。
(4)SO2Cl2和SO2F2都属AX4E0型分子，S===O之间以双键结合，S—Cl、S—F之间以单键结合。请你预测SO2Cl2和SO2F2分子的立体构型：____________，SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl________(填“<”、“>”或“＝”)SO2F2分子中∠F—S—F。
(5)用价层电子对互斥理论(VSEPR模型)判断下列分子或离子的立体构型：
17.分析下列化学式中划有横线的元素，选出符合要求的物质，填空。
A．NH3　 B．H2O　 C．HCl　 D．CH4　 E．C2H6　 F．N2
（1）所有的价电子都参与形成共价键的是_________________________；
（2）只有一个价电子参与形成共价键的是_________________________；
（3）最外层有未参与成键的电子对的是____________________________；
（4）既有σ键又有π键的是______________________________________。
18.(1)BCl3分子的立体构型为平面三角形，则BCl3分子为______(填“极性”或“非极性”，下同)分子，其分子中的共价键类型为________键。
(2)BF3的熔点比BCl3________(填“高”“低”或“无法确定”)。
19.硫化氢(H2S)分子中，两个H—S键夹角都接近90°，说明H2S分子的立体构型为__________；二氧化碳(CO2)分子中，两个C===O键夹角是180°，说明CO2分子的立体构型为__________；四氯化碳(CCl4)分子中，任意两个C—Cl键的夹角都是109°28′，说明CCl4分子的立体构型为____________。
20.3­氯­2­丁氨酸的结构简式为：，一个该有机物分子中含有________个手性碳原子。其中一对对映异构体用简单的投影式表示为：和，则另一对对映异构体的简单投影式为：和____________。
答案解析
1.【答案】A
【解析】sp2杂化轨道形成夹角为120°的平面三角形，①BF3为平面三角形且B—F键夹角为120°；②C2H4中碳原子以sp2杂化，且未杂化的2p轨道形成π键；③同②相似；④乙炔中的碳原子为sp杂化；⑤NH3中的氮原子为sp3杂化；⑥CH4中的碳原子为sp3杂化。
2.【答案】B
【解析】根据“相似相溶”原理,水是极性分子，CS2是非极性分子，SO2和NH3都是极性分子，故A错误，B正确；由于CS2常温下是液体，SO2和NH3常温下是气体，故C错；NH3在水中溶解度很大，除了由于NH3分子有极性外，还因为NH3分子和H2O分子之间可以形成氢键，故D错。
3.【答案】D
【解析】在H2S中，S的价电子对数为4，孤电子对数为2，H2S为V形结构；在BF3中，价电子对数为3，B上无孤电子对，因此BF3为平面三角形。D正确。
4.【答案】A
【解析】碳原子形成乙炔时，一个2s轨道和一个2p轨道杂化成两个sp轨道，另外的两个2p轨道保持不变，其中一个sp轨道与氢原子的1s轨道头碰头重叠形成C﹣H σ键，另一个sp轨道则与另个碳原子的sp轨道头碰头重叠形成C﹣Cσ键，碳原子剩下的两个p轨道则肩并肩重叠形成两个C﹣Cπ键，且这两个π键相互垂直。
5.【答案】A
【解析】同类型的分子的键能越大，分子越稳定，而键能的大小取决于键长，键长取决于原子半径。
6.【答案】C
7.【答案】D
【解析】分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，说明中心原子的价层电子对数为4，若中心原子存在孤电子对，该分子就不是正四面体，如氨气分子、水分子等；分子中中心原子通过sp2杂化轨道成键时，说明中心原子的价层电子对数为3，若中心原子存在孤电子对，该分子就不是平面三角形，如SO2等；杂化轨道理论与价层电子互斥理论均用于分析判断分子的空间构型，且两种理论相互补充；正四面体构型的对称型分子属于非极性分子，偏四面体性的分子为极性分子，如一氯甲烷等。
8.【答案】A
【解析】　这三种晶体属同种类型，熔化时需破坏共价键，①金刚石中为C—C键，②晶体硅中为Si—Si键，③SiC中为Si—C键，由原子半径可知Si—Si键键长最大，C—C键键长最小，键长越短共价键越稳定，破坏时需要的热量越多，故熔点从高到低顺序为①③②。
9.【答案】A
10.【答案】B
【解析】当中心原子在ⅤA族，AB3分子应是三角锥形。当中心原子在ⅣA族，AB4分子是正四面体形，AB2分子是直线形。当中心原子在ⅥA族，AB2是V形。
11.【答案】C
【解析】NH3和CO2分子的中心原子分别采取sp3杂化和sp杂化的方式成键，但NH3分子的N原子上有1对孤对电子来参与成键，根据杂化轨道理论，NH3的分子构型应为三角锥形，CO2的分子构型为直线形。
12.【答案】C
【解析】N(NO2)3的分子结构与NH3相似,分子中四个氮原子构成三角锥形,该分子中N—N—N键角都是108.1°,中心氮原子还有一对孤电子对,A、B项错误,C项正确。因为1个N(NO2)3分子含有10个原子,15.2 g该物质,即0.1 mol,含有6.02×1023个原子,D项错误。
13.【答案】A
【解析】A项，三种物质中都含极性共价键和非极性共价键；B项，HCl中只含极性共价键，NaCl、MgCl2中只含离子键；C项，H2O、CO2中只含极性共价键，Na2O2中含离子键和非极性共价键；D项，NaOH、NaClO中含离子键和极性共价键，Na2O中只含离子键。
14.【答案】D
【解析】一般地，原子的未成对电子一旦配对成键，就不再与其他原子的未成对电子配对成键了，故原子的未成对电子数目决定了该原子形成的共价键具有饱和性，这一饱和性也就决定了该原子成键时最多连接的原子数，故A、C正确；形成共价键时，为了达到原子轨道的最大重叠程度，成键的方向与原子轨道的伸展方向就存在着必然的联系，则共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性决定的，故B正确；共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度无关，与原子的未成对电子数有关，故D错误。
15.【答案】C
16.【答案】　(1)
(2)CO2属AX2E0，n＋m＝2，故为直线形
(3)V形　水分子属AX2E2，n＋m＝4，VSEPR理想模型为正四面体形，价层电子对之间的夹角均为109°28′，根据Ⅲ中的ⅰ，应有∠H—O—H<109°28′
(4)四面体形　>
(5)
【解析】　VSEPR模型的判断方法：在分子中当n＋m＝2为直线形分子；当n＋m＝3时，如果没有孤电子对时为平面三角形，如果有孤电子对时为V形；当n＋m＝4时，如果没有孤电子对时为正四面体形，如果有一对孤电子对时为三角锥形，如果有两对孤电子对时为V形。所以水分子中n＋m＝2，且有两对孤电子对，所以是V形结构，又由于孤电子对的作用力强于成键的共用电子对，所以使其角度小于109°28′。再如SO2Cl2和SO2F2中的硫原子是中心原子，此时n＋m＝4且没有孤电子对，所以它应为正四面体形，但由于原子种类不同，所以不是正四面体形，而是一般四面体。
17.【答案】（1）DE （2）C （3）ABCF （4）F
【解析】NH3中N原子分别与3个H原子形成3个σ键，还有一个孤电子对；H2O中O原子与2个H原子形成2个σ键，还有两个孤电子对；HCl中Cl原子与1个H原子形成1个σ键，还有三个孤电子对；CH4中C原子与4个H原子形成4个σ键，所有价电子都参与成键；C2H6中C原子分别与3个H原子及另1个C原子形成4个σ键，所有电子都参与成键；N2中N原子与另1个N原子形成1个σ键，2个π键，还有一个孤电子对。
18.【答案】(1)非极性　极性　(2)低
【解析】(1)BCl3分子的立体构型为平面三角形，故BCl3为含有极性键的非极性分子。(2)BF3与BCl3的组成和结构相似，但BF3的相对分子质量较小，范德华力较弱，熔点较低。
19.【答案】　V形　直线形　正四面体形
【解析】　用键角可直接判断分子的立体构型。三原子分子键角为180°时为直线形，小于180°时为V形。S、O同主族，因此H2S和H2O分子的立体构型相似，为V形。由甲烷分子的立体构型可判断CCl4的分子构型。
20.【答案】2　
【解析】若同一个碳原子上连接四个不同的原子或原子团，则该碳原子被称为手性碳原子，所以3­氯­2­丁氨酸中的手性碳原子共2个，表示为：；参照题目给出的例子知，对映异构体的关系就像照镜子一样，另一种对映异构体就是该对映异构体在镜子中的“镜像”。