第二章 分子结构与性质 测试(含解析) 2022-2023学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2
文档属性
| 名称 | 第二章 分子结构与性质 测试(含解析) 2022-2023学年下学期高二化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 294.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-04-02 20:33:48 | ||
图片预览
文档简介
第二章《 分子结构与性质》测试
一、单选题
1．下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是
A．和 B．(g)和HCl C．和 D．和
2．下列解释正确的是
A．H2O很稳定是因为水分子之间存在氢键
B．NaCl固体熔化时破坏离子键，干冰熔化时破坏共价键
C．卤素单质从上到下熔沸点升高是因为它们的组成和结构相似，从上到下其摩尔质量增大，分子间的范德华力增大
D．液氨常用作制冷剂是因为NH3极易溶解于水
3．下列各组分子中，都由极性键构成的极性分子的一组是
A．CCl4和H2S B．H2O和NH3 C．CH4和CO2 D．H2O2和SO2
4．原子数相同、电子总数相同的粒子，互称为等电子体。硼元素可形成三个等电子体阴离子：、和，则m、n值为
A．5，3 B．2，4 C．3，1 D．1，2
5．通常状况下，是一种油状液体，其分子的空间构型与氨分子相似，下列有关的叙述正确的是
A．因NH3分子间存在氢键，故其沸点高于
B．分子中的所有原子均达到8电子稳定结构
C．分子是非极性分子
D．分子中N—Cl键的键长大于CCl4分子中C—Cl键的键长
6．下列关于如图所示转化关系(X代表卤素)及卤素化合物，说法正确的是
A．
B．生成的反应热与途径有关，所以
C．若X分别表示、、I，则过程Ⅲ放出的热量依次增多
D．中键角小于的键角
7．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．32g 中的数目为0.1
B．1L pH=1的溶液中数目为0.2
C．30g 晶体中含有的硅氧键的数目为2
D．12g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.25
8．下列说法正确的是
A．由极性键构成的分子一定是极性分子
B．离子化合物中可能存在非极性键
C．BCl3、CH4各原子中均满足8电子稳定结构
D．CH4、NH3、H2O互为等电子体
9．下列说法正确的是
A．氢键不是化学键
B．HF的稳定性很强，是因为其分子间能形成氢键
C．乙醇分子与水分子之间只存在范德华力
D．碘化氢的沸点比氯化氢的沸点高是由于碘化氢分子之间存在氢键
10．在碱性条件下，硫砷铁矿主要采取氧压浸出的方法脱砷，有关反应的离子方程式：FeAsS+OH—+O2→Fe2O3+AsO+SO+H2O(未配平)，下列说法不正确的是
A．该反应中O2是氧化剂，FeAsS被氧化 B．参加反应的n(FeAsS)：n(OH—)=1：5
C．SO的空间结构为正四面体形 D．基态As原子核外未成对电子数为5
11．下列各组分子都属于含有极性键的非极性分子的是
A．CO2、H2S B．C2H4、CH3Cl C．苯、C2H2 D．NH3、HCl
二、填空题
12．地球上的生命体中的物质多以碳原子作为分子的“骨架”。那么，为什么在地球自然环境条件下，生命会选择碳呢_______？请阅读下述资料，尝试从化学的角度对该问题作出解释。
资料1：在现今发现的所有化合物中，碳的化合物占到了总数的95%左右。举一个简单的例子：含10个碳原子的烷烃有75个构造异构体，含15个碳原子的烷烃有4347个构造异构体；当碳原子数增加到20时，构造异构体数目竟高达366319个。
资料2：对于构成生命的重要物质蛋白质，其分子中碳原子数远大于20，并且还连有、、、等不同的基团；碳原子的杂化方式也不像烷烃只有，还多了与，另外有些分子还有对映异构体。
资料3：键的键能是347，C=C键的键能是614，C≡C键的键能是839；相对于其他诸多单键的键能，键的键能是比较大的。
资料4：键的键能是305，、键的键能在260左右，它们很容易通过反应转变为新的化合物，
资料5：硅与碳同族相邻，其性质有很多相似点，但是也有较大的差异。硅及其化合物多以固态存在，键的键能为226。
注：构造异构体是指由于原子连接顺序不同而形成的异构体。
13．硅是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。请回答下列问题：
(1)基态硅(Si)原子的核外电子排布式为_______。
(2)碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)是同族元素。
①基态C原子的价层电子排布图为_______；基态C原子核外电子的空间运动状态有_______种。
②基态Si原子的核外电子占据_______个能层，_______个能级。
③Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为_______，微粒之间存在的相互作用是_______。
④Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、三键，但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析，原因是_______。
(3)在元素周期表中，某些元素与其右下方的主族元素(如图所示)的一些性质是相似的。如Be与Al的化学性质相似，Be与NaOH溶液反应生成Na2BeO2和H2，请写出Be(OH)2与NaOH溶液反应的离子方程式_______。
14．科学研究发现甲醇()、炭基硫(，与互为等电子体)是火星上存在的有机物。
回答下列问题：
(1)中C的杂化类型为___________。
(2)中含有___________键。
(3)分子中键长：___________(填“>”或“＜”，下同)，键能___________；键与键间的夹角为___________；分子属于___________(填“极性”域“非极性”)分子。
(4)与互为等电子体的阴离子有___________(列举一种)。
15．已知PH3与NH3结构相似，回答下列问题：
①PH3的电子式________，结构式________。
②几何构型为________。
③中心原子采取________杂化。
④PH3分子中的化学键________（填“有”或“无”）极性，其分子为________（填“极性”或”非极性”）分子。
⑤PH3与NH3的热稳定性：________更强。
16．
(1)立方氮化硼可利用人工方法在高温高压条件下合成，其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料，因此它与金刚石统称为超硬材料。BN的晶体结构与金刚石相似，其中B原子的杂化方式为_______，微粒间存在的作用力是_______。
(2)用“>”、“＜”或“=”填写下列空格：
①沸点： H2S_______H2O ②酸性：H2SO4_______H2SeO4
③原子的核外电子排布中，未成对电子数：24Cr_______25Mn
④A、B元素的电子构型分别为ns2np3、 ns2np4， 第一电离能：A_______B。
(3)SiO2晶体结构片断如下图所示。SiO2晶体中：
Si原子数目和Si-O键数目的比例为_______。
通常人们把拆开1mol 某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。
化学键 Si-O Si-Si O=O
键能/ KJ·mol-1 460 176 498
Si(s)＋O2(g) SiO2(s)，该反应的反应热△H = _______
17．I.有下列几种物质：①CH4②N2③CO2④CH3CH3⑤C2H4⑥H2O2。请按要求回答下列问题(填写编号)：
(1)只有σ键的有____，既有σ键又有π键的有____。
(2)已知CO和CN-与N2结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为___。
II.2019年1月3日，嫦娥四号探测器翩然落月，首次实现人类飞行器在月球背面的软着陆。其所搭载的“玉兔二号”月球车，通过砷化镓(GaAs)太阳能电池提供能量进行工作。回答下列问题：
(3)基态Ga原子价电子排布式为____，核外电子占据最高能级的电子云形状为____；基态As原子最高能层上有___个电子。
(4)镓失去电子的逐级电离能(单位：kJ mol-1)的数值依次为577、1985、2962、6192，由此可推知镓的主要化合价为____和+3，砷的第一电离能比镓___(填“大”或“小”)。
(5)第四周期元素中，与基态As原子核外未成对电子数目相同的元素符号为____。
(6)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃制得，其中AsH3分子的VSEPR模型为____。
(7)与砷同主族的氮容易形成三键，但砷却难以形成三键的原因是___。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】A．极性键构成的极性分子，PCl3极性键构成的极性分子，A正确；
B．BeCl2极性键构成的非极性分子，HCl极性键构成的极性分子，B错误；
C．BH3极性键构成的非极性分子，NH3极性键构成的极性分子，C错误；
D．CO2极性键构成的非极性分子，SO2极性键构成的极性分子，D错误；
故选A。
2．C
【详解】A．H2O很稳定是因为H-O键能较大，不易断裂，与分子间的作用力氢键无关，A错误；
B．NaCl固体熔化时破坏离子键，干冰熔化时破坏分子间的作用力，不会破坏共价键，B错误；
C．卤素单质均属于分子晶体，从上到下其摩尔质量增大，分子间的范德华力增大，熔沸点依次升高，C正确；
D．液氨常用作制冷剂是因为氨易液化，液氨气化过程中会吸收大量的热，D错误；
答案选C。
3．B
【详解】A．CCl4含有极性键，但是正四面体结构,正负电荷的中心重合，属于非极性分子， A错误；
B．H2O和NH3中均含有极性键，H2O呈V形、NH3呈三角锥形，故正负电荷的中心均不重合，均属于极性分子，B正确；
C．甲烷和CO2均含有极性键，并且结构对称，CH4呈正四面体结构、CO2呈直线形，故正负电荷的中心均重合，均属于非极性分子，C错误；
D．过氧化氢中含有O-O非极性键，D错误；
答案选B。
4．A
【分析】原子数相同、价电子总数相同的粒子互称为等电子体。粒子中质子数等于原子的质子数之和，中性微粒中质子数=电子数，阳离子的电子数=质子数-电荷数，阴离子的电子数=质子数+电荷数。、的原子数均为3，价电子数均为16，则的价电子数也应为16。
【详解】原子数相同、价电子总数相同的粒子互称为等电子体．、的原子数均为3，电子数为3+6×2+1=16，电子数为3+4×2+m=16，m=5，则的价电子数也应为16．即3+5×2+n=16，则n=3。
答案选A。
5．B
【详解】A．通常状况下，是一种油状液体，氨气是气体，所以前者沸点高，故A错误；
B．NCl3中N原子最外层电子数5+化合价的绝对值3=8，所以N原子达到8电子稳定结构；NCl3中Cl原子最外层电子数7+化合价的绝对值1=8，所以Cl原子达到8电子稳定结构，故B正确；
C．NCl3的分子空间构型与氨分子相似，都是三角锥型结构，氨分子是极性分子，所以NCl3分子也是极性分子，故C错误；
D．C原子的原子半径大于N原子的原子半径，所以CCl4中C-Cl键键长比NCl3中N-Cl键键长，故D错误；
故选B。
6．D
【详解】A．为共价键的断裂过程，断裂共价键需要吸收热量，则，故A错误；
B． 由据盖斯定律可知，反应焓变与反应物和生成物有关，与反应途径无关，则生成的反应热，故B错误；
C．元素的非金属性越强，氢化物的稳定性越强，形成氢化物时释放的热量越多，则若X分别表示、、I，则过程Ⅲ放出的热量依次减少，故C错误；
D．二氟化氧和一氧化二氯分子中氧原子的价层电子对数都为4、孤对电子对数都为2，则分子的空间构型都为V形，由于氟元素的电负性大于氧元素，二氟化氧分子中成键电子对偏离氧原子，成键电子对间的斥力减小，导致成键原子间的键角变小，而氧元素的电负性强于氯元素，一氧化二氯分子中成键电子对偏向氧原子，成键电子对间的斥力增大，导致成键原子间的键角变大，所以二氟化氧中键角小于一氧化二氯，故D正确；
故选D。
7．C
【详解】A．甲醇为非电解质，不能电离出氢氧根离子，故A错误；
B．pH=1的H2SO4溶液中H+浓度为0.1mol/L，1LpH=1的H2SO4溶液中H+数目为0.1NA，故B错误；
C．30gSiO2晶体物质的量为：，1molSiO2晶体含4molSi-O键，则0.5mol二氧化硅含有的硅氧键的数目为2NA，故C正确；
D．12g石墨烯(单层石墨)即物质的量为，一个六元环平均含有2个碳原子，因此1mol石墨烯含有六元环的个数为0.5NA，故D错误；
故选：C。
8．B
【详解】A．由极性键构成的分子，如果正负电荷中心重合，则为非极性分子，如二氧化碳为直线形分子，碳氧之间是极性键，但属于非极性分子，A项错误；
B．离子化合物中可能存在非极性键，过氧化钠是离子化合物，但存在O-O非极性键，B项正确；
C．B原子不能满足满足8电子稳定结构，C项错误；
D．原子数相等，价电子总数相等为等电子体，因此，不互为等电子体，D项错误；
答案选B。
9．A
【详解】A．氢键是分子间作用力，不是化学键，故A正确；
B．HF的稳定性很强，是由于H-F键键能较大的原因，与氢键无关，故B错误；
C．乙醇分子与水分子之间存在氢键和范德华力，故C错误；
D．氯化氢与碘化氢都属于分子晶体，分子结构相同，碘化氢相对分子质量较大，分子间作用力较强，沸点较高，与氢键无关，故D错误；
故选A。
10．D
【分析】由得失电子数目守恒和原子个数守恒可知，反应的离子方程式为2FeAsS+10OH—+7O2=Fe2O3+2AsO+2SO+5H2O，反应中氧元素的化合价降低被还原，氧气是反应的氧化剂，FeAsS是还原剂。
【详解】A．由分析可知，反应中氧气是反应的氧化剂，FeAsS是还原剂被氧化，故A正确；
B．由分析可知，参加反应的n(FeAsS)：n(OH—)=1：5，故B正确；
C．硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，离子的空间结构为正四面体形，故C正确；
D．砷元素的原子序数为33，基态原子的价电子排布式为4s24p3，原子核外未成对电子数为3，故D错误；
故选D。
11．C
【详解】A．CO2和H2S均含有非极性键，CO2分子构型为直线型，是非极性分子，H2S分子构型为V型，是为极性分子，故A不符合题意；
B．C2H4、CH3Cl均含有非极性键，C2H4分子结构对称，为非极性分子，CH3Cl为极性分子，故B不符合题意；
C．苯、C2H2均含有非极性键，且均为非极性分子，故C符合题意；
D．NH3、HCl均含有非极性键，但均为极性分子，故D不符合题意；
故答案选C。
12．碳原子最外层有4个电子，可与很多种原子之间形成共价键，碳原子之间也有碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键，可以形成链状，也可以形成环状，形成多种多样的化合物。比如，含10个碳原子的烷烃有75个构造异构体，含15个碳原子的烷烃有4347个构造异构体；当碳原子数增加到20时，构造异构体数目竟高达366319个，对于构成生命的重要物质蛋白质，其分子中碳原子数远大于20，并且还连有、、、等不同的基团；并且键的键能是305，、键的键能在260左右，它们很容易通过反应转变为新的化合物，相对于其他诸多单键的键能，键的键能是比较大的，在转化中能保持碳骨架的相对稳定，以形成更加复杂的有机物；而对于键的键能相对较小，硅及其化合物多以固态存在，不易形成复杂的化合物。所以地球上的生命体中的物质多以碳原子作为分子的“骨架”。
【详解】碳原子最外层有4个电子，可与很多种原子之间形成共价键，碳原子之间也有碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键，可以形成链状，也可以形成环状，形成多种多样的化合物。比如，含10个碳原子的烷烃有75个构造异构体，含15个碳原子的烷烃有4347个构造异构体；当碳原子数增加到20时，构造异构体数目竟高达366319个，对于构成生命的重要物质蛋白质，其分子中碳原子数远大于20，并且还连有、、、等不同的基团；并且键的键能是305，、键的键能在260左右，它们很容易通过反应转变为新的化合物，相对于其他诸多单键的键能，键的键能是比较大的，在转化中能保持碳骨架的相对稳定，以形成更加复杂的有机物；而对于键的键能相对较小，硅及其化合物多以固态存在，不易形成复杂的化合物。所以地球上的生命体中的物质多以碳原子作为分子的“骨架”。
13．(1)1s22s22p63s23p2
(2) 6 3 5 sp3(杂化) 共价键 Ge原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p-p轨道“肩并肩”重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键
(3)Be(OH)2 + 2OH- = BeO+2H2O
【解析】（1）
基态Si原子核外有14个电子，根据构造原理书写其核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，故答案为：1s22s22p63s23p2；
（2）
①基态C原子的价层电子排布式为：2s22p2，则其价电子排布图为： ，C的核外电子有6个，处于不同能层、能级上的电子具有的能量不同，同一能级上的电子自旋方向相反，故有6种不同的运动状态；故答案为： ；6；
②基态Si原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p2，占据K、L、M能层，占据1s、2s、2p、3s、3p能级，所以该基态原子占据3个能层、5个能级；故答案为：3；5；
③Ge单晶具有金刚石型结构，Ge原子与周围4个Ge原子形成正四面体结构，向空间延伸的立体网状结构，属于原子晶体，Ge原子之间形成共价键，Ge原子杂化轨道数目为4，采取sp3杂化，故答案为：sp3；共价键；
④Ge的原子半径大，原子之间形成σ键较长，p-p轨道“肩并肩“程度很小或几乎不能重叠，所以Ge原子之间难以形成双键或三键，故答案为：Ge原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p-p轨道“肩并肩”重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键；
（3）
根据对角线规则知，B和Si的性质相似，Si与NaOH反应生成Na2SiO3和H2，则B与NaOH反应生成NaBO2和H2，反应的离子方程式为：Be(OH)2 + 2OH- = BeO+2H2O。
14． 5 < > 极性 SCN-(或其他合理答案)
【详解】(1)CH3OH分子中以碳为中心，分别与三个H和一个OH各形成1个σ键，价电子对数为4，故为sp3杂化，故答案：sp3。
(2) CH3OH分子中以碳为中心，分别与三个H和一个OH形成4个σ键，羟基中的O与H形成1个σ键，所以中含有5键，故答案：5。
(3)羰基硫结构与CO2类似，中间的碳原子采用印sp杂化，分子呈直线形，由于氧的原子半径小，非金属性强，故O=C键的键长比S=C键的短，键长短则键能大，键与键间的夹角为，所以属于极性分子。故答案：<；>；。
(4) 的原子数为3，价电子总数为16，则含有3个原子，价电子数为16的等电子体的阴离子有可写成NCS-，故答案：NCS-。
15． 三角锥形 sp3 有 极性 NH3
【分析】①NH3属于共价化合物，不存在离子键，分子中存在3对共用电子对，氮原子最外层为8个电子，PH3与NH3结构相似，结构式共用电子对用短线表示；
②根据价层电子对互斥理论计算并判断；
③根据杂化轨道理论判断；
④不同非金属原子之间形成的共价键是极性键，其分子正负电荷中心不重合，结构不对称，为极性分子；
⑤非金属性越强，其简单气态氢化物越稳定。
【详解】①NH3属于共价化合物，不存在离子键，分子中存在3对共用电子对，氮原子最外层为8个电子，氨气的电子式为 ，PH3与NH3结构相似，所以PH3的电子式为：，用短线表示共用电子对得到结构式，所以结构式为：，故答案为：；；
②PH3分子中价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数=，所以磷原子采取sp3杂化，含有一对孤电子对，分子构型为三角锥形，故答案为：三角锥形；
③PH3分子中价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数=，所以磷原子采取sp3杂化，故答案为：sp3；
④PH3分子中P-H键是不同非金属元素之间形成的极性共价键，该分子为三角锥形结构，分子结构不对称，为极性分子，故答案为：有；极性；
⑤N、P属于同一主族元素，N的非金属性强于P，非金属性越强，氢化物越稳定，PH3与NH3的热稳定性：NH3更强，故答案为：NH3。
【点睛】NH3、PH3的电子式书写时，学生们容易漏掉孤电子对，需要加强理解和记忆。
16．(1) sp3 共价键
(2) < > > >
(3)
【详解】（1）BN的硬度较大，所以BN是原子晶体，根据金刚石的结构知BN中B原子的杂化方式为sp3，原子晶体中只含有共价键，故答案为sp3；共价键；
（2）①水分子间能够形成氢键，沸点： ；
②非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，酸性：；
③24Cr核外电子排布式：，未成对电子数为6，25Mn核外电子排布式：，未成对电子数为5，所以未成对电子数：；
④元素的电子构型为，为第ⅤA族，电子排布为半满状态，较稳定，不易失去电子，所以第一电离能较大，B元素的电子构型为，为第ⅥA族，所以第一电离能：A>B；
故答案为<；>；>；>；
（3）二氧化硅晶体中每个Si原子形成4个Si-O键，1mol二氧化硅晶体中含有4molSi-O键，则SiO2晶体中Si和Si-O键的比例为，
因晶体硅中每个Si原子与周围的4个硅原子形成正四面体，向空间延伸的立体网状结构，每Si原子与周围的4个Si原子形成4个Si-Si键，每个Si-Si键为1个Si原子提供个Si-Si键，所以1mol晶体硅中含有=2molSi-Si键，反应热△H=反应物总键能-生成物总键能，所以Si(s)+O2(g)=SiO2(s)中， ；
故答案为；。
【点睛】本题考查氢键、元素周期律、电子排布式、第一电离能，键能与反应热的关系等。本题的易错点是(3)中反应热的计算，确定1mol晶体硅中Si-Si键、1mol二氧化硅晶体中Si-O键的物质的量是解题关键。
17．(1) ①④⑥ ②③⑤
(2)1：2
(3) 4s24p1 哑铃形 5
(4) +1 大
(5)V，Co
(6)四面体形
(7)砷原子半径较大，原子间形成的σ键的键长较长，p-p轨道肩并肩重叠程度小或几乎不能重叠，难以形成π键，也就难以形成三键
【详解】（1）①CH4中只含C-H键，只有σ键；②N2中含N≡N键，既有σ键又有π键；③CO2中含C=O键，既有σ键又有π键；④CH3CH3中含C-C、C-H键，只有σ键；⑤C2H4中含C=C、C-H键，既有σ键又有π键；⑥H2O2含H-O、O-O键，只有σ键；只有σ键的有①④⑥，既有σ键又有π键的有②③⑤，故答案为：①④⑥；②③⑤；
（2）CO和CN-与N2结构相似，则结构式为C≡O，CO分子内σ键与π键个数之比为1：2；
（3）Ga原子位于第4周期，IIIA族，最外层为N层，含有3个电子，则基态Ga原子的最外层电子排布式为：4s24p1，核外电子占据最高的能级为4p能级，p能级的电子云形状为哑铃形，基态As原子最高能层为层，As位于第VA族，主族元素最外层电子数与其族序数相等，则As最高能层上有5个电子；故答案为：4s24p1；哑铃形；5；
（4）根据Ga失去电子的逐级电离能数值，第一电离能和第二电离能差值较大，且第三电离能和第四电离能数值差别较大，说明失去第二个电子和失去第四个电子较困难，所以呈现的价态是+1和+3；同周期元素随着原子序数增大，其第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，Ga位于第IIIA族、As位于第VA族，所以第一电离能：As＞Ga，故答案为：+1；大；
（5）基态As原子未成对电子数是3，第四周期元素中，与基态As原子核外未成对电子数目相同的元素有V、Co；故答案为：V、Co；
（6）AsH3分子中As原子价层电子对个数是4且含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论知，VSEPR模型为四面体形；故答案为：四面体形；
（7）氮原子与砷原子的最外层电子数相同，但氮的原子半径比砷的原子半径小，电子云的重叠程度氮比砷大；砷原子半径比较大，原子间形成的σ键较长，p-p轨道重叠程度较小或者说几乎不能重叠，难以形成π键，所以氮原子间能形成氮氮三键，而砷原子间不易形成三键。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．下列各组物质中，都是由极性键构成的极性分子的是
A．和 B．(g)和HCl C．和 D．和
2．下列解释正确的是
A．H2O很稳定是因为水分子之间存在氢键
B．NaCl固体熔化时破坏离子键，干冰熔化时破坏共价键
C．卤素单质从上到下熔沸点升高是因为它们的组成和结构相似，从上到下其摩尔质量增大，分子间的范德华力增大
D．液氨常用作制冷剂是因为NH3极易溶解于水
3．下列各组分子中，都由极性键构成的极性分子的一组是
A．CCl4和H2S B．H2O和NH3 C．CH4和CO2 D．H2O2和SO2
4．原子数相同、电子总数相同的粒子，互称为等电子体。硼元素可形成三个等电子体阴离子：、和，则m、n值为
A．5，3 B．2，4 C．3，1 D．1，2
5．通常状况下，是一种油状液体，其分子的空间构型与氨分子相似，下列有关的叙述正确的是
A．因NH3分子间存在氢键，故其沸点高于
B．分子中的所有原子均达到8电子稳定结构
C．分子是非极性分子
D．分子中N—Cl键的键长大于CCl4分子中C—Cl键的键长
6．下列关于如图所示转化关系(X代表卤素)及卤素化合物，说法正确的是
A．
B．生成的反应热与途径有关，所以
C．若X分别表示、、I，则过程Ⅲ放出的热量依次增多
D．中键角小于的键角
7．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．32g 中的数目为0.1
B．1L pH=1的溶液中数目为0.2
C．30g 晶体中含有的硅氧键的数目为2
D．12g石墨烯(单层石墨)中含有六元环的个数为0.25
8．下列说法正确的是
A．由极性键构成的分子一定是极性分子
B．离子化合物中可能存在非极性键
C．BCl3、CH4各原子中均满足8电子稳定结构
D．CH4、NH3、H2O互为等电子体
9．下列说法正确的是
A．氢键不是化学键
B．HF的稳定性很强，是因为其分子间能形成氢键
C．乙醇分子与水分子之间只存在范德华力
D．碘化氢的沸点比氯化氢的沸点高是由于碘化氢分子之间存在氢键
10．在碱性条件下，硫砷铁矿主要采取氧压浸出的方法脱砷，有关反应的离子方程式：FeAsS+OH—+O2→Fe2O3+AsO+SO+H2O(未配平)，下列说法不正确的是
A．该反应中O2是氧化剂，FeAsS被氧化 B．参加反应的n(FeAsS)：n(OH—)=1：5
C．SO的空间结构为正四面体形 D．基态As原子核外未成对电子数为5
11．下列各组分子都属于含有极性键的非极性分子的是
A．CO2、H2S B．C2H4、CH3Cl C．苯、C2H2 D．NH3、HCl
二、填空题
12．地球上的生命体中的物质多以碳原子作为分子的“骨架”。那么，为什么在地球自然环境条件下，生命会选择碳呢_______？请阅读下述资料，尝试从化学的角度对该问题作出解释。
资料1：在现今发现的所有化合物中，碳的化合物占到了总数的95%左右。举一个简单的例子：含10个碳原子的烷烃有75个构造异构体，含15个碳原子的烷烃有4347个构造异构体；当碳原子数增加到20时，构造异构体数目竟高达366319个。
资料2：对于构成生命的重要物质蛋白质，其分子中碳原子数远大于20，并且还连有、、、等不同的基团；碳原子的杂化方式也不像烷烃只有，还多了与，另外有些分子还有对映异构体。
资料3：键的键能是347，C=C键的键能是614，C≡C键的键能是839；相对于其他诸多单键的键能，键的键能是比较大的。
资料4：键的键能是305，、键的键能在260左右，它们很容易通过反应转变为新的化合物，
资料5：硅与碳同族相邻，其性质有很多相似点，但是也有较大的差异。硅及其化合物多以固态存在，键的键能为226。
注：构造异构体是指由于原子连接顺序不同而形成的异构体。
13．硅是典型的半导体元素，在电子、材料等领域应用广泛。请回答下列问题：
(1)基态硅(Si)原子的核外电子排布式为_______。
(2)碳(C)、硅(Si)、锗(Ge)是同族元素。
①基态C原子的价层电子排布图为_______；基态C原子核外电子的空间运动状态有_______种。
②基态Si原子的核外电子占据_______个能层，_______个能级。
③Ge单晶具有金刚石型结构，其中Ge原子的杂化方式为_______，微粒之间存在的相互作用是_______。
④Ge与C是同族元素，C原子之间可以形成双键、三键，但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析，原因是_______。
(3)在元素周期表中，某些元素与其右下方的主族元素(如图所示)的一些性质是相似的。如Be与Al的化学性质相似，Be与NaOH溶液反应生成Na2BeO2和H2，请写出Be(OH)2与NaOH溶液反应的离子方程式_______。
14．科学研究发现甲醇()、炭基硫(，与互为等电子体)是火星上存在的有机物。
回答下列问题：
(1)中C的杂化类型为___________。
(2)中含有___________键。
(3)分子中键长：___________(填“>”或“＜”，下同)，键能___________；键与键间的夹角为___________；分子属于___________(填“极性”域“非极性”)分子。
(4)与互为等电子体的阴离子有___________(列举一种)。
15．已知PH3与NH3结构相似，回答下列问题：
①PH3的电子式________，结构式________。
②几何构型为________。
③中心原子采取________杂化。
④PH3分子中的化学键________（填“有”或“无”）极性，其分子为________（填“极性”或”非极性”）分子。
⑤PH3与NH3的热稳定性：________更强。
16．
(1)立方氮化硼可利用人工方法在高温高压条件下合成，其硬度仅次于金刚石而远远高于其它材料，因此它与金刚石统称为超硬材料。BN的晶体结构与金刚石相似，其中B原子的杂化方式为_______，微粒间存在的作用力是_______。
(2)用“>”、“＜”或“=”填写下列空格：
①沸点： H2S_______H2O ②酸性：H2SO4_______H2SeO4
③原子的核外电子排布中，未成对电子数：24Cr_______25Mn
④A、B元素的电子构型分别为ns2np3、 ns2np4， 第一电离能：A_______B。
(3)SiO2晶体结构片断如下图所示。SiO2晶体中：
Si原子数目和Si-O键数目的比例为_______。
通常人们把拆开1mol 某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。
化学键 Si-O Si-Si O=O
键能/ KJ·mol-1 460 176 498
Si(s)＋O2(g) SiO2(s)，该反应的反应热△H = _______
17．I.有下列几种物质：①CH4②N2③CO2④CH3CH3⑤C2H4⑥H2O2。请按要求回答下列问题(填写编号)：
(1)只有σ键的有____，既有σ键又有π键的有____。
(2)已知CO和CN-与N2结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为___。
II.2019年1月3日，嫦娥四号探测器翩然落月，首次实现人类飞行器在月球背面的软着陆。其所搭载的“玉兔二号”月球车，通过砷化镓(GaAs)太阳能电池提供能量进行工作。回答下列问题：
(3)基态Ga原子价电子排布式为____，核外电子占据最高能级的电子云形状为____；基态As原子最高能层上有___个电子。
(4)镓失去电子的逐级电离能(单位：kJ mol-1)的数值依次为577、1985、2962、6192，由此可推知镓的主要化合价为____和+3，砷的第一电离能比镓___(填“大”或“小”)。
(5)第四周期元素中，与基态As原子核外未成对电子数目相同的元素符号为____。
(6)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700℃制得，其中AsH3分子的VSEPR模型为____。
(7)与砷同主族的氮容易形成三键，但砷却难以形成三键的原因是___。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】A．极性键构成的极性分子，PCl3极性键构成的极性分子，A正确；
B．BeCl2极性键构成的非极性分子，HCl极性键构成的极性分子，B错误；
C．BH3极性键构成的非极性分子，NH3极性键构成的极性分子，C错误；
D．CO2极性键构成的非极性分子，SO2极性键构成的极性分子，D错误；
故选A。
2．C
【详解】A．H2O很稳定是因为H-O键能较大，不易断裂，与分子间的作用力氢键无关，A错误；
B．NaCl固体熔化时破坏离子键，干冰熔化时破坏分子间的作用力，不会破坏共价键，B错误；
C．卤素单质均属于分子晶体，从上到下其摩尔质量增大，分子间的范德华力增大，熔沸点依次升高，C正确；
D．液氨常用作制冷剂是因为氨易液化，液氨气化过程中会吸收大量的热，D错误；
答案选C。
3．B
【详解】A．CCl4含有极性键，但是正四面体结构,正负电荷的中心重合，属于非极性分子， A错误；
B．H2O和NH3中均含有极性键，H2O呈V形、NH3呈三角锥形，故正负电荷的中心均不重合，均属于极性分子，B正确；
C．甲烷和CO2均含有极性键，并且结构对称，CH4呈正四面体结构、CO2呈直线形，故正负电荷的中心均重合，均属于非极性分子，C错误；
D．过氧化氢中含有O-O非极性键，D错误；
答案选B。
4．A
【分析】原子数相同、价电子总数相同的粒子互称为等电子体。粒子中质子数等于原子的质子数之和，中性微粒中质子数=电子数，阳离子的电子数=质子数-电荷数，阴离子的电子数=质子数+电荷数。、的原子数均为3，价电子数均为16，则的价电子数也应为16。
【详解】原子数相同、价电子总数相同的粒子互称为等电子体．、的原子数均为3，电子数为3+6×2+1=16，电子数为3+4×2+m=16，m=5，则的价电子数也应为16．即3+5×2+n=16，则n=3。
答案选A。
5．B
【详解】A．通常状况下，是一种油状液体，氨气是气体，所以前者沸点高，故A错误；
B．NCl3中N原子最外层电子数5+化合价的绝对值3=8，所以N原子达到8电子稳定结构；NCl3中Cl原子最外层电子数7+化合价的绝对值1=8，所以Cl原子达到8电子稳定结构，故B正确；
C．NCl3的分子空间构型与氨分子相似，都是三角锥型结构，氨分子是极性分子，所以NCl3分子也是极性分子，故C错误；
D．C原子的原子半径大于N原子的原子半径，所以CCl4中C-Cl键键长比NCl3中N-Cl键键长，故D错误；
故选B。
6．D
【详解】A．为共价键的断裂过程，断裂共价键需要吸收热量，则，故A错误；
B． 由据盖斯定律可知，反应焓变与反应物和生成物有关，与反应途径无关，则生成的反应热，故B错误；
C．元素的非金属性越强，氢化物的稳定性越强，形成氢化物时释放的热量越多，则若X分别表示、、I，则过程Ⅲ放出的热量依次减少，故C错误；
D．二氟化氧和一氧化二氯分子中氧原子的价层电子对数都为4、孤对电子对数都为2，则分子的空间构型都为V形，由于氟元素的电负性大于氧元素，二氟化氧分子中成键电子对偏离氧原子，成键电子对间的斥力减小，导致成键原子间的键角变小，而氧元素的电负性强于氯元素，一氧化二氯分子中成键电子对偏向氧原子，成键电子对间的斥力增大，导致成键原子间的键角变大，所以二氟化氧中键角小于一氧化二氯，故D正确；
故选D。
7．C
【详解】A．甲醇为非电解质，不能电离出氢氧根离子，故A错误；
B．pH=1的H2SO4溶液中H+浓度为0.1mol/L，1LpH=1的H2SO4溶液中H+数目为0.1NA，故B错误；
C．30gSiO2晶体物质的量为：，1molSiO2晶体含4molSi-O键，则0.5mol二氧化硅含有的硅氧键的数目为2NA，故C正确；
D．12g石墨烯(单层石墨)即物质的量为，一个六元环平均含有2个碳原子，因此1mol石墨烯含有六元环的个数为0.5NA，故D错误；
故选：C。
8．B
【详解】A．由极性键构成的分子，如果正负电荷中心重合，则为非极性分子，如二氧化碳为直线形分子，碳氧之间是极性键，但属于非极性分子，A项错误；
B．离子化合物中可能存在非极性键，过氧化钠是离子化合物，但存在O-O非极性键，B项正确；
C．B原子不能满足满足8电子稳定结构，C项错误；
D．原子数相等，价电子总数相等为等电子体，因此，不互为等电子体，D项错误；
答案选B。
9．A
【详解】A．氢键是分子间作用力，不是化学键，故A正确；
B．HF的稳定性很强，是由于H-F键键能较大的原因，与氢键无关，故B错误；
C．乙醇分子与水分子之间存在氢键和范德华力，故C错误；
D．氯化氢与碘化氢都属于分子晶体，分子结构相同，碘化氢相对分子质量较大，分子间作用力较强，沸点较高，与氢键无关，故D错误；
故选A。
10．D
【分析】由得失电子数目守恒和原子个数守恒可知，反应的离子方程式为2FeAsS+10OH—+7O2=Fe2O3+2AsO+2SO+5H2O，反应中氧元素的化合价降低被还原，氧气是反应的氧化剂，FeAsS是还原剂。
【详解】A．由分析可知，反应中氧气是反应的氧化剂，FeAsS是还原剂被氧化，故A正确；
B．由分析可知，参加反应的n(FeAsS)：n(OH—)=1：5，故B正确；
C．硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，离子的空间结构为正四面体形，故C正确；
D．砷元素的原子序数为33，基态原子的价电子排布式为4s24p3，原子核外未成对电子数为3，故D错误；
故选D。
11．C
【详解】A．CO2和H2S均含有非极性键，CO2分子构型为直线型，是非极性分子，H2S分子构型为V型，是为极性分子，故A不符合题意；
B．C2H4、CH3Cl均含有非极性键，C2H4分子结构对称，为非极性分子，CH3Cl为极性分子，故B不符合题意；
C．苯、C2H2均含有非极性键，且均为非极性分子，故C符合题意；
D．NH3、HCl均含有非极性键，但均为极性分子，故D不符合题意；
故答案选C。
12．碳原子最外层有4个电子，可与很多种原子之间形成共价键，碳原子之间也有碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键，可以形成链状，也可以形成环状，形成多种多样的化合物。比如，含10个碳原子的烷烃有75个构造异构体，含15个碳原子的烷烃有4347个构造异构体；当碳原子数增加到20时，构造异构体数目竟高达366319个，对于构成生命的重要物质蛋白质，其分子中碳原子数远大于20，并且还连有、、、等不同的基团；并且键的键能是305，、键的键能在260左右，它们很容易通过反应转变为新的化合物，相对于其他诸多单键的键能，键的键能是比较大的，在转化中能保持碳骨架的相对稳定，以形成更加复杂的有机物；而对于键的键能相对较小，硅及其化合物多以固态存在，不易形成复杂的化合物。所以地球上的生命体中的物质多以碳原子作为分子的“骨架”。
【详解】碳原子最外层有4个电子，可与很多种原子之间形成共价键，碳原子之间也有碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键，可以形成链状，也可以形成环状，形成多种多样的化合物。比如，含10个碳原子的烷烃有75个构造异构体，含15个碳原子的烷烃有4347个构造异构体；当碳原子数增加到20时，构造异构体数目竟高达366319个，对于构成生命的重要物质蛋白质，其分子中碳原子数远大于20，并且还连有、、、等不同的基团；并且键的键能是305，、键的键能在260左右，它们很容易通过反应转变为新的化合物，相对于其他诸多单键的键能，键的键能是比较大的，在转化中能保持碳骨架的相对稳定，以形成更加复杂的有机物；而对于键的键能相对较小，硅及其化合物多以固态存在，不易形成复杂的化合物。所以地球上的生命体中的物质多以碳原子作为分子的“骨架”。
13．(1)1s22s22p63s23p2
(2) 6 3 5 sp3(杂化) 共价键 Ge原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p-p轨道“肩并肩”重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键
(3)Be(OH)2 + 2OH- = BeO+2H2O
【解析】（1）
基态Si原子核外有14个电子，根据构造原理书写其核外电子排布式为1s22s22p63s23p2，故答案为：1s22s22p63s23p2；
（2）
①基态C原子的价层电子排布式为：2s22p2，则其价电子排布图为： ，C的核外电子有6个，处于不同能层、能级上的电子具有的能量不同，同一能级上的电子自旋方向相反，故有6种不同的运动状态；故答案为： ；6；
②基态Si原子的核外电子排布为1s22s22p63s23p2，占据K、L、M能层，占据1s、2s、2p、3s、3p能级，所以该基态原子占据3个能层、5个能级；故答案为：3；5；
③Ge单晶具有金刚石型结构，Ge原子与周围4个Ge原子形成正四面体结构，向空间延伸的立体网状结构，属于原子晶体，Ge原子之间形成共价键，Ge原子杂化轨道数目为4，采取sp3杂化，故答案为：sp3；共价键；
④Ge的原子半径大，原子之间形成σ键较长，p-p轨道“肩并肩“程度很小或几乎不能重叠，所以Ge原子之间难以形成双键或三键，故答案为：Ge原子半径大，原子间形成的σ单键较长，p-p轨道“肩并肩”重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键；
（3）
根据对角线规则知，B和Si的性质相似，Si与NaOH反应生成Na2SiO3和H2，则B与NaOH反应生成NaBO2和H2，反应的离子方程式为：Be(OH)2 + 2OH- = BeO+2H2O。
14． 5 < > 极性 SCN-(或其他合理答案)
【详解】(1)CH3OH分子中以碳为中心，分别与三个H和一个OH各形成1个σ键，价电子对数为4，故为sp3杂化，故答案：sp3。
(2) CH3OH分子中以碳为中心，分别与三个H和一个OH形成4个σ键，羟基中的O与H形成1个σ键，所以中含有5键，故答案：5。
(3)羰基硫结构与CO2类似，中间的碳原子采用印sp杂化，分子呈直线形，由于氧的原子半径小，非金属性强，故O=C键的键长比S=C键的短，键长短则键能大，键与键间的夹角为，所以属于极性分子。故答案：<；>；。
(4) 的原子数为3，价电子总数为16，则含有3个原子，价电子数为16的等电子体的阴离子有可写成NCS-，故答案：NCS-。
15． 三角锥形 sp3 有 极性 NH3
【分析】①NH3属于共价化合物，不存在离子键，分子中存在3对共用电子对，氮原子最外层为8个电子，PH3与NH3结构相似，结构式共用电子对用短线表示；
②根据价层电子对互斥理论计算并判断；
③根据杂化轨道理论判断；
④不同非金属原子之间形成的共价键是极性键，其分子正负电荷中心不重合，结构不对称，为极性分子；
⑤非金属性越强，其简单气态氢化物越稳定。
【详解】①NH3属于共价化合物，不存在离子键，分子中存在3对共用电子对，氮原子最外层为8个电子，氨气的电子式为 ，PH3与NH3结构相似，所以PH3的电子式为：，用短线表示共用电子对得到结构式，所以结构式为：，故答案为：；；
②PH3分子中价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数=，所以磷原子采取sp3杂化，含有一对孤电子对，分子构型为三角锥形，故答案为：三角锥形；
③PH3分子中价层电子对数=σ键电子对数+孤电子对数=，所以磷原子采取sp3杂化，故答案为：sp3；
④PH3分子中P-H键是不同非金属元素之间形成的极性共价键，该分子为三角锥形结构，分子结构不对称，为极性分子，故答案为：有；极性；
⑤N、P属于同一主族元素，N的非金属性强于P，非金属性越强，氢化物越稳定，PH3与NH3的热稳定性：NH3更强，故答案为：NH3。
【点睛】NH3、PH3的电子式书写时，学生们容易漏掉孤电子对，需要加强理解和记忆。
16．(1) sp3 共价键
(2) < > > >
(3)
【详解】（1）BN的硬度较大，所以BN是原子晶体，根据金刚石的结构知BN中B原子的杂化方式为sp3，原子晶体中只含有共价键，故答案为sp3；共价键；
（2）①水分子间能够形成氢键，沸点： ；
②非金属性越强，最高价氧化物的水化物的酸性越强，酸性：；
③24Cr核外电子排布式：，未成对电子数为6，25Mn核外电子排布式：，未成对电子数为5，所以未成对电子数：；
④元素的电子构型为，为第ⅤA族，电子排布为半满状态，较稳定，不易失去电子，所以第一电离能较大，B元素的电子构型为，为第ⅥA族，所以第一电离能：A>B；
故答案为<；>；>；>；
（3）二氧化硅晶体中每个Si原子形成4个Si-O键，1mol二氧化硅晶体中含有4molSi-O键，则SiO2晶体中Si和Si-O键的比例为，
因晶体硅中每个Si原子与周围的4个硅原子形成正四面体，向空间延伸的立体网状结构，每Si原子与周围的4个Si原子形成4个Si-Si键，每个Si-Si键为1个Si原子提供个Si-Si键，所以1mol晶体硅中含有=2molSi-Si键，反应热△H=反应物总键能-生成物总键能，所以Si(s)+O2(g)=SiO2(s)中， ；
故答案为；。
【点睛】本题考查氢键、元素周期律、电子排布式、第一电离能，键能与反应热的关系等。本题的易错点是(3)中反应热的计算，确定1mol晶体硅中Si-Si键、1mol二氧化硅晶体中Si-O键的物质的量是解题关键。
17．(1) ①④⑥ ②③⑤
(2)1：2
(3) 4s24p1 哑铃形 5
(4) +1 大
(5)V，Co
(6)四面体形
(7)砷原子半径较大，原子间形成的σ键的键长较长，p-p轨道肩并肩重叠程度小或几乎不能重叠，难以形成π键，也就难以形成三键
【详解】（1）①CH4中只含C-H键，只有σ键；②N2中含N≡N键，既有σ键又有π键；③CO2中含C=O键，既有σ键又有π键；④CH3CH3中含C-C、C-H键，只有σ键；⑤C2H4中含C=C、C-H键，既有σ键又有π键；⑥H2O2含H-O、O-O键，只有σ键；只有σ键的有①④⑥，既有σ键又有π键的有②③⑤，故答案为：①④⑥；②③⑤；
（2）CO和CN-与N2结构相似，则结构式为C≡O，CO分子内σ键与π键个数之比为1：2；
（3）Ga原子位于第4周期，IIIA族，最外层为N层，含有3个电子，则基态Ga原子的最外层电子排布式为：4s24p1，核外电子占据最高的能级为4p能级，p能级的电子云形状为哑铃形，基态As原子最高能层为层，As位于第VA族，主族元素最外层电子数与其族序数相等，则As最高能层上有5个电子；故答案为：4s24p1；哑铃形；5；
（4）根据Ga失去电子的逐级电离能数值，第一电离能和第二电离能差值较大，且第三电离能和第四电离能数值差别较大，说明失去第二个电子和失去第四个电子较困难，所以呈现的价态是+1和+3；同周期元素随着原子序数增大，其第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，Ga位于第IIIA族、As位于第VA族，所以第一电离能：As＞Ga，故答案为：+1；大；
（5）基态As原子未成对电子数是3，第四周期元素中，与基态As原子核外未成对电子数目相同的元素有V、Co；故答案为：V、Co；
（6）AsH3分子中As原子价层电子对个数是4且含有一个孤电子对，根据价层电子对互斥理论知，VSEPR模型为四面体形；故答案为：四面体形；
（7）氮原子与砷原子的最外层电子数相同，但氮的原子半径比砷的原子半径小，电子云的重叠程度氮比砷大；砷原子半径比较大，原子间形成的σ键较长，p-p轨道重叠程度较小或者说几乎不能重叠，难以形成π键，所以氮原子间能形成氮氮三键，而砷原子间不易形成三键。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页