2023春高中化学选择性必修2 （人教版2019）第二章　分子结构与性质 章末检测试卷(二)（含答案）

第二章　分子结构与性质 章末检测试卷(二)
(满分：100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分；每小题只有一个选项符合题意)
1．下列说法正确的是(　　)
A．键能越小，表示化学键越牢固，难以断裂
B．两原子核越近，键长越长，化学键越牢固，性质越稳定
C．破坏化学键时，消耗能量，而形成新的化学键时，则释放能量
D．键能、键长只能定性地分析化学键的特性
2．下列有关化学键类型的叙述正确的是(　　)
A．全部由非金属元素原子构成的化合物中肯定不存在离子键
B．所有物质中都存在化学键
C．已知乙炔的结构式为H—C≡C—H，则乙炔中存在两个σ键(C—H)和三个π键(C≡C)
D．乙烷分子中只存在σ键，不存在π键
3．无线电频率可以降低盐水中所含元素之间的“结合力”，释放出氢原子，若点火，氢原子就会在该种频率下持续燃烧。上述中“结合力”实质是(　　)
A．分子间作用力 B．非极性共价键
C．氢键 D．极性共价键
4．氰气的化学式为(CN)2，结构式为N≡C—C≡N，性质与卤素相似。下列说法正确的是(　　)
A．不和氢氧化钠溶液发生反应
B．分子中N≡C的键长大于C—C的键长
C．分子中含有两个σ键和四个π键
D．分子中既有极性键又有非极性键
5．PH3是一种无色剧毒气体，其分子结构和 NH3相似。下列判断错误的是(　　)
A．PH3分子呈三角锥形
B．PH3和NH3分子中孤电子对数相同
C．PH3分子中H原子之间是非极性键
D．PH3分子的稳定性低于NH3分子的稳定性，因为N—H的键能高
6．(2021·湖北，9)下列有关N、P及其化合物的说法错误的是(　　)
A．N的电负性比P的大，可推断NCl3分子的极性比PCl3的大
B．N与N的π键比P与P的强，可推断N≡N的稳定性比P≡P的高
C．NH3的成键电子对间排斥力较大，可推断NH3的键角比PH3的大
D．HNO3的分子间作用力较小，可推断HNO3的熔点比H3PO4的低
7．(2021·山东，9)关于CH3OH、N2H4和(CH3)2NNH2的结构与性质，下列说法错误的是(　　)
A．CH3OH为极性分子
B．N2H4空间结构为平面形
C．N2H4的沸点高于(CH3)2NNH2
D．CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均相同
8.三硫化磷(P4S3)是黄绿色针状晶体，易燃、有毒，分子结构之一如图所示，已知其燃烧热ΔH＝－3 677 kJ·mol－1(P被氧化为P4O10)，下列有关P4S3的说法不正确的是(　　)
A．分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构
B．P4S3中硫元素为－2价，磷元素为＋3价
C．一个P4S3分子中含有三个非极性共价键
D．热化学方程式为P4S3(s)＋8O2(g)===P4O10(s)＋3SO2(g)　ΔH＝－3 677 kJ·mol－1
9．下列关于苯乙炔的说法错误的是(　　)
A．该分子有8个σ键，5个π键
B．该分子中碳原子有sp和sp2杂化
C．该分子存在非极性键
D．该分子中8个碳原子在同一平面上
10．下列关于价层电子对互斥模型(VSEPR模型)的叙述不正确的是(　　)
A．VSEPR模型可用来预测分子的空间结构
B．分子中价层电子对相互排斥决定了分子的空间结构
C．分子中键角越大，价层电子对相互排斥力越小，分子越稳定
D．中心原子上的孤电子对不参与互相排斥
11．下列共价键①H—H、②H—F、③H—O、④N—H、⑤P—H中，键的极性由小到大的顺序正确的是(　　)
A．①②③④⑤ B．⑤④③②①
C．①⑤④③② D．②③④⑤①
12．下列对分子性质的解释中，不正确的是(　　)
A．碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用“相似相溶”规律解释
B．过氧化氢是含有极性键和非极性键的极性分子
C．水很稳定(1 000 ℃以上才会部分分解)是因为水中含有大量的氢键
D．青蒿素的分子式为C15H22O5，结构如图所示，该分子中包含7个手性碳原子
13．(2022·济南高二质检)2022年北京冬奥会已经成功落下帷幕，它的成功举办离不开各种科技力量的支撑。下列说法正确的是(　　)
A．跨临界直接制冰使用的CO2分子中含有非极性键
B．滑冰场上的冰中水分子的稳定性低于甲烷
C．颁奖礼服内胆中添加了石墨烯(结构如图)，其中C原子的杂化方式是sp3杂化
D．闭幕式中，鸟巢上空绽放的璀璨焰火与原子核外电子发生跃迁释放能量有关
14．下列说法不正确的是(　　)
A．的σ键和π键个数之比为4∶1
B．某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ·mol－1)分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2＋
C．Na、P、Cl的电负性依次增大
D．CH3CH(OH)COOH分子中有手性碳原子
15.下表为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述正确的是(　　)
A．常压下五种元素的单质中，Z单质的沸点最高
B．Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
C．Y元素的非金属性比W元素的非金属性强
D．W的氢化物的沸点比X的氢化物的沸点高
16．下列化合物中，含有3个手性碳原子的是(　　)
A. B.
C. D.
二、非选择题(本题共5个小题，共52分)
17．(8分)Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知：
①Z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；②Y原子价层电子排布为msnmpn；③R原子核外L层电子数为奇数；④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。
请回答下列问题：
(1)Z2＋的核外电子排布式是______________________________________________________。
(2)Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙，下列判断正确的是________(填字母)。
a．稳定性：甲>乙，沸点：甲>乙
b．稳定性：甲>乙，沸点：甲<乙
c．稳定性：甲<乙，沸点：甲<乙
d．稳定性：甲<乙，沸点：甲>乙
(3)Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为_____________________(用元素符号作答)。
(4)Q的一种氢化物相对分子质量为26，其分子中σ键与π键的个数之比为________。
18．(11分)(1)COCl2分子中所有原子均满足8电子稳定结构，COCl2分子中σ键和π键的个数之比为________，中心原子的杂化方式为__________________________________。
(2)AlH中，Al原子的杂化方式为________；列举与AlH空间结构相同的一种离子和一种分子：______、________(填化学式)。
(3)用价层电子对互斥模型推断SnBr2分子中，Sn原子的轨道杂化方式为________，SnBr2分子中Br—Sn—Br的键角________(填“＞”“＜”或“＝”)120°。
19．(10分)芦笋中的天冬酰胺(结构如图)和微量元素硒、铬、锰等，具有提高身体免疫力的功效。
(1)天冬酰胺所含元素中，________(填元素名称)元素基态原子核外未成对电子数最多。
(2)天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型有____种。
(3)H2S和H2Se的参数对比见下表。
化学式 键长/nm 键角 沸点/℃
H2S 1.34 92.3° －60.75
H2Se 1.47 91.0° －41.50
①H2Se含有的共价键类型为________。
②H2S的键角大于H2Se的键角的原因可能为
________________________________________________________________________
________________________________________。
(4)已知钼(Mo)位于第五周期第ⅥB族，钼、铬、锰的部分电离能如下表所示：
编号 I5/(kJ·mol－1) I6/(kJ ·mol－1) I7/(kJ·mol－1) I8/(kJ·mol－1)
A 6 990 9 220 11 500 18 770
B 6 702 8 745 15 455 17 820
C 5 257 6 641 12 125 13 860
A是__________(填元素符号)，B的价层电子排布式为____________________。
20．(11分)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其原子序数依次增大。X元素的一种核素的质量数为12，中子数为6；Y元素是动植物生长不可缺少的、构成蛋白质的重要组成元素；Z的基态原子核外9个原子轨道上填充了电子且有2个未成对电子，与X不同族；W是一种常见元素，可以形成3种氧化物，其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体。
(1)写出下列元素的名称：
X____________，Y____________，Z__________。
(2)X—H和Y—H属于极性共价键，其中极性较强的是________(X、Y用元素符号表示)。X的第一电离能比Y的________(填“大”或“小”)。
(3)写出X的单质与Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)W的基态原子的价层电子排布式为________________________________________
__________________。
(5)Y元素的核外电子轨道表示式为____________________________________________
________________________。
21．(12分)已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一个长周期，短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3，它们形成化合物的分子式是XY4。试回答：
(1)X元素的基态原子的电子排布式：______________________________________________
________________________，Y元素基态原子的价层电子的轨道表示式：________________________________________________________________________。
(2)若X、Y两元素电负性分别为1.8和3.0，试判断XY4中X与Y之间的化学键为________(填“共价键”或“离子键”)。
(3)该化合物的空间结构为____________形，中心原子的轨道杂化类型为____________，分子为________(填“极性分子”或“非极性分子”)。
(4)该化合物在常温下为液体，该液体微粒间的作用力是____________。
(5)该化合物的沸点与SiCl4比较：________(填化学式)的高，原因是_________________
________________________________________________________________________。
章末检测试卷(二)
1．C　[键能越大，表示化学键越牢固，难以断裂，故A错误；两原子核越近，键长越短，化学键越牢固，性质越稳定，故B错误；破坏化学键时，消耗能量，而形成新的化学键时，则释放能量，故C正确；键能、键长能定量分析化学键的特性，故D错误。]
2．D　[全部由非金属元素原子构成的化合物中可能存在离子键，如氯化铵，故A错误；有的物质中不存在化学键，如稀有气体分子中不含化学键，故B错误；已知乙炔的结构式为H—C≡C—H，则乙炔中存在三个σ键和两个π键，故C错误；乙烷分子中只有单键，所以只存在σ键，不存在π键，故D正确。]
3．D　[水分子是由H原子和O原子构成的，H原子和O原子之间存在极性共价键，“释放出氢原子”必须破坏水分子内的氢氧键，这是一种共价键。]
4．D　[氯气能与NaOH反应，氰气与氯气的性质相似，则能和氢氧化钠溶液发生反应，A项错误；分子中N原子半径小于碳原子，则分子中的N≡C的键长小于C—C的键长，B项错误；分子中含有三个σ键和四个π键，C项错误；分子中C—C为非极性键，N≡C为极性键，D项正确。]
5．C　[PH3分子结构和 NH3相似，氨分子是三角锥形结构，A正确；N元素和P元素属于同一主族，所以PH3和NH3分子中孤电子对数相同，B正确；P和H是不同的非金属元素，则二者形成的化学键是极性键，H原子之间不成键，C不正确；P元素的非金属性弱于氮元素的非金属性，N—H的键能较高，故PH3分子的稳定性低于NH3分子的稳定性，D正确。]
6．A　[Cl、P的电负性差值大于Cl、N的电负性差值，三氯化氮、三氯化磷的空间结构都是三角锥形，故三氯化氮分子的极性小于三氯化磷，A项错误；分子的稳定性与键能、键数目有关，N与N的π键比P与P的强，可推断N≡N的稳定性比P≡P的高，B项正确；NH3、PH3分子空间结构都是三角锥形，N、P原子孤电子对数都为1，杂化类型都是sp3，但是N的原子半径小于P，N的电负性大于P，NH3分子中成键电子对之间排斥力大于PH3，故NH3键角大于PH3，C项正确；HNO3分子间作用力小于H3PO4，H3PO4的熔点高于HNO3，D项正确。]
7．B　[甲醇可看成是甲烷中的一个氢原子被羟基取代得到的，为四面体结构，是由极性键组成的极性分子，A正确；N2H4中N原子的杂化方式为sp3，不是平面形，B错误；N2H4分子中连接N原子的H原子数多，存在氢键的数目多，而偏二甲肼[(CH3)2NNH2]只有一端可以形成氢键，另一端的两个甲基基团比较大，影响了分子的排列，沸点比N2H4的低，C正确；CH3OH和(CH3)2NNH2中C、O、N杂化方式均为sp3，D正确。]
8．B　[P原子最外层有5个电子，S原子最外层有6个电子，根据P4S3的结构可知，P形成3个共价键、S形成2个共价键，所以分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构，故A正确；若P4S3中硫元素为－2价，磷元素为＋3价，化合价代数和不等于0，故B错误；同种原子间的共价键是非极性共价键，一个P4S3分子中含有三个非极性共价键，故C正确；燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧放出的热量，所以P4S3燃烧的热化学方程式为P4S3(s)＋8O2(g)===P4O10(s)＋3SO2(g)　ΔH＝－3 677 kJ·mol－1，故D正确。]
9．A　[分子中含14个σ键，苯环中的碳原子都是sp2杂化，每个碳原子与另外两个相邻的碳以碳碳键相连，且每个碳原子还与氢原子形成一个碳氢键。同时六个碳原子还会各自提供一个p轨道和1个电子共同形成大π键，共含3个π键，故A错误；苯环中的碳碳键是介于单、双键之间的特殊化学键，碳原子都是sp2杂化，碳碳三键中是sp杂化，故B正确；同种原子间形成的共价键为非极性键，碳碳键为非极性键，故C正确；苯环是平面形结构，碳碳三键是直线形结构，因此该分子中8个碳原子在同一平面上，故D正确。]
10．D　[分子空间结构与价层电子对相互排斥有关，因此分子中价层电子对相互排斥决定了分子的空间结构，故B正确；中心原子上的孤电子对参与相互排斥，如H2O中中心原子为O，O有2个孤电子对，空间结构为V形，甲烷中中心原子为C，无孤电子对，空间结构为正四面体，故D错误。]
11．C　[在元素周期表中，同周期的元素从左到右原子半径逐渐减小，原子核对外层电子的引力增强，与氢元素形成共价键时极性增强，则极性由小到大分别是N—H、H—O、H—F；同主族的元素从上到下原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的引力减弱，与氢元素形成共价键时极性减弱，对于第ⅤA族的元素，与氢元素形成共价键时，极性：N—H大于P—H；H—H属于非极性键，故极性由小到大的顺序为①⑤④③②。]
12．C　[碘是非极性分子，易溶于非极性溶剂四氯化碳，甲烷属于非极性分子，难溶于极性溶剂水，所以都可用“相似相溶”规律解释，A正确；过氧化氢中含有极性键O—H和非极性键O—O，其正电中心和负电中心不重合，属于极性分子，B正确；水很稳定(1 000 ℃以上才会部分分解)是因为H2O中含有的H—O非常稳定，与分子间氢键无关，C错误；手性碳原子连接的4个原子或原子团互不相同，根据青蒿素的结构图，可知该分子中包含7个手性碳原子，如图，D正确。]
13．D　[CO2是由极性键构成的非极性分子，A错误；O的非金属性大于C的，所以对应氢化物水的稳定性也高于甲烷的，B错误；根据图示结构可知，石墨烯中C原子的杂化方式为sp2杂化，C错误；焰火属于焰色试验，是原子核外电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态时主要以光能的形式释放能量的过程，D正确。]
14．A　[分子中σ键和π键的个数分别为18、2，个数之比为9∶1，A错误；根据题给数据可知，I2与I3差距较大，则其最外层有2个电子，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2＋，B正确；Na、P、Cl为同一周期元素，原子序数依次增大，则电负性依次增大，C正确。]
15．C　[根据元素在元素周期表中的位置可判断，X是N、Y是S、Z是Br、W是P、R是Ar。常压下五种元素的单质中，硫的沸点最高，故A错误；溴离子含有36个电子，和Ar的不同，故B错误；同周期自左向右元素非金属性逐渐增强，则S元素的非金属性比P元素的非金属性强，故C正确；氨气分子间含有氢键，所以氨气的沸点高于磷化氢的沸点，故D错误。]
16．A　[含有2个手性碳原子，故B错误；含有1个手性碳原子，故C错误；含有1个手性碳原子，故D错误。]
17．(1)1s22s22p63s23p63d9(或[Ar]3d9)　(2)b　(3)Si解析　Z的原子序数为29，则Z是Cu。Y原子价层电子排布为msnmpn，则n为2，Y是第ⅣA族短周期元素，且Q、R、X、Y、Z原子序数依次递增，由③知R、Q在第二周期，由④知Q为C，X在第ⅥA族，原子序数X(1)Cu2＋的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9。(2)稳定性是CH4>SiH4，因为C的非金属性比Si的强；沸点是SiH4>CH4，因为组成和结构相似的分子，其相对分子质量越大，范德华力越强，其沸点越高，故选b。(3)C、N、Si元素中N的非金属性最强，其第一电离能数值最大。(4)C的一种相对分子质量为26的氢化物是C2H2，乙炔分子中碳原子与碳原子间形成了一个σ键和两个π键，碳原子与氢原子间形成两个σ键，则乙炔分子中σ键与π键的个数之比是3∶2。
18．(1)3∶1　sp2　(2)sp3　NH　CH4
(3)sp2　＜
解析　(1)COCl2分子中有1个C==O和2个C—Cl，所以COCl2分子中σ键的数目为3，π键的数目为1，个数之比3∶1，中心原子C的价层电子对数为3＋＝3，故中心原子的杂化方式为sp2。(2)AlH中Al原子上的孤电子对数＝＝0，杂化轨道数目为4＋0＝4，Al原子的杂化方式为sp3，与AlH空间结构相同的离子，可以用C原子替换Al原子则不带电荷：CH4，可以用N原子与1个单位正电荷替换Al原子：NH。(3)SnBr2分子中Sn原子价层电子对数为2＋×(4－2×1)＝3，所以Sn原子的轨道杂化方式为sp2杂化，且含有一个孤电子对，所以该分子为V形分子，孤电子对对成键电子对有排斥作用，所以其键角小于120°。
19．(1)氮　(2)2　(3)①极性键　②S的电负性强于Se，形成的共用电子对斥力大，H2S的键角大
(4)Mn　3d54s1
解析　(1)组成天冬酰胺的H、C、N、O分别有1、2、3、2个未成对电子。(2)碳原子全形成单键为sp3杂化，有1个双键的为sp2杂化，故有2种杂化方式。(3)①不同种元素形成的为极性键。(4)钼、铬、锰价层电子数分别为6、6、7，根据电离能判断得出A、B、C分别有7、6、6个价层电子，相同级别的电离能B大于C，所以B为铬，A为锰；铬的价层电子排布式为3d54s1。
20．(1)碳　氮　硫　(2)N—H　小　(3)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O　(4)3d64s2　(5)
解析　X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其原子序数依次增大。X元素的一种核素的质量数为12，中子数为6，则其质子数＝12－6＝6，故X为碳元素；Y元素是动植物生长不可缺少、构成蛋白质的重要组成元素，则Y为氮元素；Z的基态原子核外9个轨道上填充了电子，且核外有2个未成对电子，则Z原子核外电子排布为1s22s22p63s23p4，则Z为S元素；W是一种常见元素，可以形成3种氧化物，其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体，则W为Fe元素。
21．(1)1s22s22p63s23p63d104s24p2(或[Ar]3d104s24p2)　
(2)共价键
(3)正四面体　sp3杂化　非极性分子
(4)范德华力　
(5)GeCl4　组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，范德华力越大，沸点越高
解析　X元素与碳元素同主族且位于元素周期表中的第一个长周期，X为Ge元素，Y原子是短周期元素且最外层电子数比内层电子总数少3，Y为Cl元素，化合物XY4为GeCl4。