2023春高中化学选择性必修2 （人教版2019）第二章第三节 分子结构与物质的性质 第3课时 分子结构对物质性质的影响 课时练（含答案）

第3课时　分子结构对物质性质的影响
题组一　微粒间作用力的判断及对物质性质的影响
1．下列关于σ键和π键的说法不正确的是(　　)
A．σ键能单独形成，π键不能单独形成
B．σ键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转
C．双键中一定有一个σ键、一个π键，三键中一定有一个σ键，两个π键
D．CH3—CH3、CH2==CH2、CH≡CH中的σ键都是C—C，所以键能都相同
2．已知以下反应中的四种物质由三种元素组成，其中a的分子空间结构为正四面体形，一个a分子含有10e－，组成b物质的元素为第三周期元素。下列判断正确的是(　　)
A．四种分子中的化学键均是极性键
B．四种分子中既有σ键，又有π键
C．a、c分子中中心原子均采用sp3杂化
D．b、d分子中共价键的键能：b＞d
3．下列两组命题中，Ⅱ组中命题正确，且能用Ⅰ组中的命题加以解释的是(　　)
选项 Ⅰ组 Ⅱ组
A 相对分子质量：HCl>HF 沸点：HCl高于HF
B 键能：H—O>H—S 沸点：H2O高于H2S
C 分子间作用力：H2O>H2S 稳定性：H2O强于H2S
D 相对分子质量：HI>HCl 沸点：HI高于HCl
4.下列说法不正确的是(　　)
A．氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、三氟乙酸的酸性依次增强
B．苹果酸()中含有1个手性碳原子
C．HCl、NH3、C2H5OH均易溶于水的原因之一是与H2O均能形成氢键
D．以极性键结合的分子不一定是极性分子
5．下列说法正确的是(　　)
A．冰融化时，分子中H—O发生断裂
B．随着卤素原子电子层数的增加，卤化物CX4(X为卤素原子)分子间的作用力逐渐增大，所以它们的熔、沸点也逐渐升高
C．由于H—O比H—S牢固，所以水的熔、沸点比H2S的高
D．由分子构成的物质中，分子间的作用力越大，该物质越稳定
6.在水中，水分子可彼此通过氢键形成(H2O)n的小集团。在一定温度下(H2O)n的n＝5，每个水分子被4个水分子包围着形成四面体。(H2O)n的n＝5时，下列说法正确的是(　　)
A．(H2O)n是一种新的水分子
B．(H2O)n仍保留着水的化学性质
C．1 mol (H2O)n中有2个氢键
D．1 mol (H2O)n中有4 mol氢键
7．(2022·广东东莞高二期末)科学家研究温室气体CH4、CO2的转化和利用。下列关于CH4和CO2的说法正确的是(　　)
A．因为碳氢键的键能小于碳氧键，所以CH4的熔点低于CO2
B．1 mol CO2分子中含有4 mol σ键
C．CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”(结构见上图)，分子间仅存在范德华力
D．N2O与CO2的价电子数相等
题组二　分子结构与性质“原因解释”型试题
8．四卤化硅SiX4的沸点如图所示。
SiX4的沸点依F、Cl、Br、I次序升高的原因是_____________________________________
________________________________________________________________________。
9．H3BO3 分子中的 O—B—O 的键角________(填“大于”“等于”或“小于”) BH中的 H—B—H 的键角，判断依据是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
10．回答下列问题
(1)尿素[CO(NH2)2]易溶于水，其原因除尿素和水都是极性分子外，还有__________________
________________________________________________________________________。
(2)已知A、B的结构如下：
A的熔、沸点高于B的原因为________________________________________________。
(3)已知邻羟基苯胺的结构为，邻羟基苯胺的沸点________(填“低于” “高于”或“不确定”)对羟基苯胺的沸点；其原因是_____________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
11．(2020·山东，7)B3N3H6(无机苯)的结构与苯类似，也有大π键。下列关于B3N3H6的说法错误的是(　　)
A．其熔点主要取决于所含化学键的键能
B．形成大π键的电子全部由N提供
C．分子中B和N的杂化方式相同
D．分子中所有原子共平面
12．某化合物的分子式为AB2，A属于第ⅥA族元素，B属于第ⅦA族元素，A和B在同一周期，它们的电负性值分别为3.5和4.0，已知AB2分子的键角为103.3°。下列推断不正确的是(　　)
A．AB2分子的空间结构为V形
B．A—B为极性共价键，AB2分子为非极性分子
C．AB2与H2O相比，AB2的熔、沸点比H2O的低
D．AB2分子中无H原子，分子间不能形成氢键，而H2O分子间能形成氢键
13.(2021·海南，5)SF6可用作高压发电系统的绝缘气体，分子呈正八面体结构，如图所示。有关SF6的说法正确的是(　　)
A．是非极性分子
B．键角∠FSF都等于90°
C．S与F之间共用电子对偏向S
D．S原子满足8电子稳定结构
14．如图所示为元素周期表短周期的一部分。下列有关A、B、C、D、E五种元素的叙述中，不正确的是(　　)
A．A与B形成的阴离子可能有AB、A2B
B．E的气态氢化物的沸点比C的气态氢化物的沸点高
C．D在过量的B2中燃烧的主要产物为DB2
D．A与E形成的化合物AE4是非极性分子
15．有下列十种物质：①CH4　②CH3CH2OH　③N2　④HCl　⑤CO2　⑥CH3CH3　⑦C2H4
⑧C2H2　⑨H2O2　⑩HCHO
请按要求回答下列问题(填序号)：
(1)只有σ键的有____________，既有σ键又有π键的有____________。
(2)只含有极性键的化合物有__________，既含有极性键，又含有非极性键的化合物有________________________________________________________________________。
(3)含有双键的有______，含有三键的有____________________________________________。
16．我国部分城市灰霾天比较多，引起灰霾的PM2.5微细粒子包含(NH4)2SO4、NH4NO3、有机颗粒物及扬尘等。通过测定灰霾中锌等重金属的含量可知，目前造成我国灰霾天气的主要原因是交通污染。
(1)基态Zn2＋的核外电子排布式为______________________________________________。
(2)NO的空间结构是_________________________________________________________。
(3)灰霾中含有大量有毒、有害物质，易引发二次光化学烟雾污染，光化学烟雾中含有NOx、O3、CH2==CH—CHO、HCOOH、CH3COOONO2(PAN)等二次污染物。
①下列说法正确的是________(填字母)。
A．O3分子在四氯化碳里的溶解度高于在水中的溶解度
B．CH2==CH—CHO分子中碳原子均采取sp2杂化
C．相同压强下，HCOOH的沸点比CH3OCH3的低
②1 mol PAN中含σ键的数目为______(设NA表示阿伏加德常数的值)。
(4)水分子的VSEPR模型名称是_______________________________________________，
空间结构名称为________________。
第3课时　分子结构对物质性质的影响
1．D　[单键中只有一个σ键，双键中有一个σ键、一个π键，三键中有一个σ键、两个π键，π键不能单独形成，A、C项正确；σ键的电子云呈轴对称，π键的电子云呈镜面对称，π键不能绕键轴旋转，B项正确；三种分子中还含有C—H σ键，D项错误。]
2．C　[b分子中化学键是氯原子与氯原子形成的非极性共价键，故A错误；四种分子都无π键，故B错误；甲烷中碳原子与氢原子形成4个碳氢σ键、一氯甲烷分子中形成三个碳氢σ键和一个碳氯σ键，中心原子均为sp3杂化，故C正确；氯的原子半径大于氢的原子半径，所以氯气分子中的氯氯共价键的键能小于氯化氢分子中的氢氯共价键的键能，故D错误。]
3．D　[由于相对分子质量：HCl>HF，所以范德华力：HCl>HF，但HF分子间存在氢键，而HCl分子间不存在氢键，所以沸点：HCl低于HF，A项中Ⅱ组中命题不正确；由于原子半径：OH—S，但沸点与共价键的键能无关，H2O分子间存在氢键，所以沸点：H2O高于H2S，B项中Ⅰ组中命题不能解释Ⅱ组中命题；由于相对分子质量：H2S>H2O，所以范德华力：H2S>H2O，但H2O分子间存在氢键，所以分子间作用力：H2O>H2S，由于键能：H—O>H—S，所以稳定性：H2O强于H2S，分子的稳定性与分子间作用力无关，所以C项中Ⅰ组中命题不能解释Ⅱ组中命题；由于相对分子质量：HI>HCl，所以范德华力：HI>HCl，沸点：HI高于HCl，D项中Ⅰ组中命题能解释Ⅱ组中命题。]
4．C　5.B
6．B　[(H2O)n是H2O分子之间通过氢键结合而成的，氢键不属于化学键，因此(H2O)n不是一种新的分子，(H2O)n仍保留着水的化学性质；(H2O)n中每个氢原子分享一个氢键，每摩尔水有2NA个氢键(NA为阿伏加德罗常数的值)，当n＝5时，1 mol (H2O)5所含氢键数相当于5 mol H2O分子含有的氢键数，应为10NA个。]
7．D　[二者熔点高低取决于分子间作用力的相对大小，跟分子内共价键的键能大小无关，A错误；每个二氧化碳分子内存在2个碳氧双键，每个碳氧双键中存在1个σ键，则1 mol CO2分子中含有2 mol σ键，B错误；分子间存在范德华力，且水分子间存在氢键，C错误；N2O和CO2均有16个价电子，D正确。]
8．均为组成和结构相似的共价化合物，范德华力随相对分子质量的增大而增大
9．大于　H3BO3分子中的B采取sp2杂化，而BH中的B采取sp3杂化，sp2杂化形成的键角大于sp3杂化形成的键角
10．(1)尿素与水分子之间可以形成氢键　(2)A分子间存在氢键　(3)低于　邻羟基苯胺容易形成分子内氢键，沸点降低，对羟基苯胺容易形成分子间氢键，沸点升高，因此邻羟基苯胺的沸点低于对羟基苯胺的沸点
11．A　[无机苯的熔点与分子间的作用力有关，与键能无关，A项错误；B的价层电子排布式为2s22p1，N的价层电子排布式为2s22p3，经过sp2轨道杂化后，N原子剩下一个孤电子对，B原子剩下一个空的p轨道，所以形成大π键的电子全部由N提供，B项正确；B和N都是sp2杂化，键角为120°，分子中所有原子共平面，C、D项正确。]
12．B　[根据A、B的电负性值，可判断A元素为O，B元素为F，该分子为OF2，由已知AB2分子的键角为103.3°可知，OF2分子中共价键的极性不能抵消，为极性分子。]
13．A　[结构对称、正负电中心重合的分子为非极性分子，SF6分子呈正八面体结构，S原子位于正八面体的中心，该分子结构对称、正负电中心重合，所以为非极性分子，A正确；SF6是结构对称、正负电中心重合的分子，键角∠FSF可以是90°，但也有处于对角位置的∠FSF为180°，故键角∠FSF不都等于90°，B错误；由于F的电负性比S的大，S与F之间共用电子对偏向F，C错误；中心元素价电子数＋化合价的绝对值＝8时，该分子中所有原子都达到8电子稳定结构，但氢化物除外，该化合物中S元素化合价＋价电子数＝6＋6＝12，则S原子不是8电子稳定结构，D错误。]
14．B　[由所给部分元素周期表可知A、B、C、D、E五种元素分别是C、O、F、S、Cl。由于HF分子间存在氢键，故HCl的沸点比HF的沸点低。]
15．(1)①②④⑥⑨　③⑤⑦⑧⑩　(2)①④⑤⑩
②⑥⑦⑧⑨　(3)⑤⑦⑩　③⑧
16．(1)1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)　(2)平面三角形　(3)①AB　②10NA　(4)四面体形　V形
解析　(1)Zn为30号元素，所以基态Zn2＋的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d10(或[Ar]3d10)。(2)NO的中心N原子的价层电子对数为3＋×(5＋1－3×2)＝3，无孤电子对，中心N原子采取sp2杂化，其空间结构为平面三角形。(3)①B项，CH2==CH—CHO中每个碳原子均形成两个单键和一个双键，故均采取sp2杂化，正确；C项，HCOOH分子间可以形成氢键，CH3OCH3分子间只有范德华力，氢键的作用强于范德华力，所以HCOOH的沸点比CH3OCH3的高，错误。②PAN的结构为,1个PAN(CH3COOONO2)分子中含有10个σ键，则1 mol PAN含σ键数目为10NA。(4)水分子中含有2个σ键，且含有2个孤电子对，所以水分子的空间结构为V形。