第二章 分子结构与性质 测试题 （含解析）2022-2023学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2
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| 名称 | 第二章 分子结构与性质 测试题 （含解析）2022-2023学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 308.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-23 08:26:47 | ||
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文档简介
第二章 分子结构与性质 测试题
一、选择题
1．下列说法正确的是
A．氢键是一种化学键
B．氢键使物质具有较高的熔、沸点
C．能与水分子形成氢键的物质在水中的溶解度增大
D．水结成冰体积膨胀与氢键无关
2．分子中存在π键，且碳原子全部以sp杂化轨道成键的是
A．乙烷 B．乙烯 C．乙炔 D．苯
3．下列说法不正确的是
A．某微粒空间构型为三角锥形，则该微粒一定是极性分子
B．有下列分子：①CO2②NO2③SO2④BF3⑤NH3，分子的VSEPR模型为平面三角形的是 ②③④
C．Ca2+、K+、Cl-、S2-四种离子的半径依次减小
D．核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中可能含“未成对电子”
4．下列说法正确的是
A．硫酸溶于水时，只破坏了分子间作用力，并未破坏硫酸分子中的共价键。
B．蒸馏水中，水分子之间只存在氢键，不存在范德华力
C．分子组成相差一个或几个CH2原子团的有机物是同系物
D．在氢原子的电子概率分布图中，小黑点的疏密程度表示电子在该区域空间出现概率的大小
5．下列物质中，属于共价化合物的是
A．NaOH B．MgCl2 C．CH3CH2OH D．Na2O2
6．中科院国家纳米科学中心科研员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”，实现了氢键的实空间成像，为“氢键的本质”这一化学界争论了80多年的问题提供了直观证据。下列有关氢键的说法中不正确的是
A．由于氢键的存在，冰能浮在水面上
B．由于氢键的存在，乙醇比甲醚更易溶于水
C．由于氢键的存在，沸点：HF>HCl>HBr>HI
D．氢键的存在影响了蛋白质分子独特的结构
7．如图1表示某种含氮有机化合物的结构简式，能识别某些离子或分子而形成超分子。该分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2)。分子内存在空腔，能嵌入某种离子或分子而形成4个氢键并予以识别。下列分子或离子中，能被该含氮有机化合物识别的是
A．CF4 B．NH C．CH4 D．H2O
8．下列说法不正确的是
A．碳碳双键、碳碳三键的键能分别是碳碳单键键能的两倍和三倍
B．丙烯(CH3CH=CH2)分子中有8个σ键，1个π键
C．丙烯分子中的π键不如σ键稳定
D．π键电子云形状为镜面对称
9．1，3-唑( )是淡黄色液体，常作为荧光增白剂。下列说法错误的是
A．第一电离能：N＞O＞C
B．基态氧原子核外电子有8种空间运动状态
C．1mol分子中含有8molσ键
D．分子中C、N原子的杂化方式均为sp2
10．下列化学用语表述正确的是
A．的空间构型：平面三角形
B．的键的电子云图形：
C．水晶的分子式：SiO2
D．基态铬原子的价电子轨道表示式：
11．下列表达方式或说法正确的是
A．NH3、H2O、CO2、HCl四分子中孤电子对最多的是CO2
B．氯化铵的电子式：
C．硫离子的核外电子排布式 1s22s22p63s23p4
D．基态到激发态产生的光谱是发射光谱
12．是一种常见的还原剂，可通过如下反应制备。下列说法错误的是
A．该反应在无水环境下进行
B．该反应是氧化还原反应
C．元素的第一电离能：
D．的空间构型为正四面体形
13．下列化学用语的应用或概念描述正确的是
A．醋酸的电离方程式：
B．铬元素在元素周期表中位于ds区
C．的中心原子的价层电子对数为4
D．过氧化钠的电子式：
14．下列说法不正确的是
A．HCl分子中的共价键是s-p σ键
B．σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转
C．CH3﹣CH3、CH2=CH2、CH≡CH中σ键都是C-C键，所以键能都相同
D．石墨的层状结构(如上图所示)，24g石墨中含有NA个六元环
15．科学家获得了极具理论研究意义的气态分子，其分子结构如图所示。已知断裂键吸收热量，形成键放出热量，根据以上信息判断，下列说法正确的是
A．转变成将放出热量
B．键比键稳定
C．比的总能量低
D．是由极性键组成的分子
二、填空题
16．给出下列离子的几何构型： _______； XeOF4_______。
17．在CS2溶剂中，加入碘和过量的白磷(P4)反应，只生成四碘化二磷。反应后蒸出CS2，固体物质为四碘化二磷和过量的P4，加入计量水到固体物中反应，生成磷酸和一种碘化物A，A中阳离子为四面体构型，A中既含有离子键，也有共价键，还有配位键。写出四碘化二磷、P4和水反应的化学方程式___。四碘化二磷中磷的氧化数为___，磷酸中磷的氧化数为____，A中磷的氧化数为___。
18．CO2的有效利用可以缓解温室效应和能源短缺问题。
(1)CO2的电子式是_____，包含的化学键类型为____(填“非极性”或“极性”)共价键。
(2)在温度高于31.26 ℃、压强高于7.39×106 Pa时，CO2处于超临界状态，称为超临界CO2流体，可用作萃取剂提取草药中的有效成分。与用有机溶剂萃取相比，超临界CO2萃取的优点有_________(答出一点即可)。
(3)向2 L密闭容器中加入2 mol CO2和6 mol H2，在适当的催化剂作用下，发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)，下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是__(填字母)。
a．混合气体的平均相对分子质量保持不变
b．CO2和H2的体积分数保持不变
c．CO2和H2的转化率相等
d．混合气体的密度保持不变
e．1 mol CO2生成的同时有3 mol H—H键断裂
19．按要求填空：
(1)柠檬酸的结构简式见图。1mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的键的数目为_________mol。
(2)CO2分子中存在_________个键和_________个键。
(3)N2分子中键与键的数目比 _________。
20．X是合成碳酸二苯酯的一种有效的氧化还原催化助剂，可由EDTA与Fe3+反应得到。
(1)基态Si原子的价层电子的运动状态有_______种，若其电子排布式表示为[Ne]3s2违背了_______。
(2)EDTA中碳原子杂化轨道类型为_______，EDTA中四种元素的电负性由小到大的顺序为_______。C、N、O第一电离能由小到大的顺序为_______。
(3)Fe3+基态价层电子排布式为_______。
(4)EDTA与正二十一烷的相对分子质量非常接近，但EDTA的沸点比正二十一烷的沸点高的原因是_______。
(5)设NA代表阿伏加德罗常数的值，1mol碳酸分子中含有σ键的数目为_______。
21．有U、V、W、X、Y、Z六种前四周期元素，原子序数依次增大，其相关信息如下表：
元素编号 相关信息比
U 所处的周期数、族序数分别与其原子序数相等
V 基态时,电子分布在三个能级上，且各能级中电子数相等
W 基态时, 2p 轨道处于半充满状态
X 自然界中含量最多
Y 是第四周期元素中未成对电子数最多的元素
请回答下列问题：
(1)W、X、V第一电离能由大到小顺序：________________________（用元素符号表示）
(2)V的最高价氧化物对应含氧酸中，酸根的立体构型为：_________，中心原子的杂化方式为：_______________；
(3)Y的基态原子的价电子排布图为____________________________；
(4)乙和丙分别是V和X的氢化物，这两种氢化物分子中都含有10个电子。两者沸点的关系为乙______丙（填“>”或“<”），原因是__________________________________________；
(5)V与W原子结合形成的V3W4晶体，其硬度比金刚石大，则V3W4晶体中属于____________晶体
22．已知A、B、C、D、E、F、G是原子序数依次增大的前四周期元素，其中A是最轻的元素；B元素基态原子的最外层有2个未成对电子；D元素原子的价层电子排布式为；E元素的原子只有两种形状的电子云，最外层只有一种自旋方向的电子；F元素原子有5个未成对电子：G元素基态的正三价离子的3d轨道为半充满状态。请回答下列问题：
(1)分子中B的杂化轨道用于形成的化学键有_______(填共价键类型，下同)键、_______键，没有杂化的轨道形成_______π键。
(2)比较熔沸点：BD_______(填“高于”“低于”或“等于”)，原因是_______。
(3)基态E原子中电子占据的最高能级的原子轨道形状为_______，的空间结构为_______。
(4)F是正常机体必需的微量元素之一，它构成体内若干种有重要作用的酶。F在元素周期表中的位置为_______，气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难的原因是_______。
【参考答案】
一、选择题
1．C
解析：A．氢键不是化学键，而是一种分子间作用力，A错误；
B．分子间的氢键可以使物质的熔沸点升高，而分子内的氢键可以使物质的熔沸点降低，B错误；
C．物质与水分子形成氢键，能使溶质更好地被水分子包围，并分散到水中，使溶质的溶解度增大，C正确；
D．由于氢键具有一定的方向性，水结冰的过程中，形成更多的氢键，使水分子间的空隙变大，因此冰的体积膨胀，D错误；
故选C。
2．C
解析：A．乙烷分子中碳原子含有4个共价单键不含共价双键或三键，不存在π 键，且碳原子采用sp3杂化，A错误；
B．乙烯分子中每个碳原子含有3个σ键，1个碳碳双键，分子中含有一个π键，碳原子采用sp2杂化，B错误；
C．乙炔分子中每个碳原子含有2个σ键，含有碳碳三键，分子中含有2个π键，碳原子采用sp杂化，C正确；
D．苯分子中含有1个大π键，每个碳原子含有3个σ键，碳原子采用sp2杂化，D错误；
故选C。
3．C
解析：A．微粒中立体构型是三角锥型，说明中心原子A的价电子n=4且含有一个孤电子对，分子结构不对称，为极性分子，如PH3分子中价层电子对数=3+×(5-3×1)=4，且含有一个孤电子对，其空间构型是三角锥型，分子结构不对称，为极性分子，选项A正确；
B．CO2中C原子的价层电子对为2，VSEPR模型为直线型，NO2中N原子的价层电子对为=2.5，按3处理，VSEPR模型为平面三角形，SO2中S原子的价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，BF3中B原子的价层电子对为=3，VSEPR模型为平面三角形，NH3中N原子的价层电子对为=4，VSEPR模型为正四面体，分子的VSEPR模型为平面三角形的是 ②③④，选项B正确；
C．具有相同电子层结构的离子核电荷数越大半径越小，则离子半径Ca2+、K+、Cl-、S2-四种离子的半径大小为：S2->Cl->K+>Ca2+，选项C不正确；
D．核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中可能含“未成对电子”，如C的价层电子排布式为2s22p4，2p轨道中存在2个未成对电子，选项D正确；
答案选C。
4．D
解析：A．硫酸溶于水时，H2SO4电离为H+和，破坏了共价键，A错误；
B．范德华力是普遍存在于分子之间的作用力，因此水分子间存在范德华力，B错误；
C．同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物，同系物的前提是结构相似，C错误；
D．在氢原子的基态电子的概率分布图中，小黑点的疏密程度表示电子在该区域空间出现机会的多少，即概率的大小，不表示电子，密的地方出现机会多、疏的地方出现机会少，D正确；
故选D。
5．C
解析：A．NaOH中存在金属阳离子和氢氧根离子间的离子键，属于离子化合物，选项A不符合；
B．MgCl2中含有活泼的金属元素和活泼的非金属元素，含有离子键，属于离子化合物，选项B不符合；
C．CH3CH2OH中只含有非金属元素与非金属元素形成的共价键，属于共价化合物，选项C符合；
D．Na2O2是活泼金属Na与活泼非金属元素O通过离子键形成的离子化合物，其中阴离子是O22-，选项D不符合。
答案选C。
6．C
解析：A．水分子间存在氢键，使水分子之间形成孔穴，造成冰的微观空间存在空隙，宏观上表现在冰的密度比水小，冰能浮在水面上，A项正确；
B．乙醇分子与水分子间能形成氢键，甲醚分子与水分子间不能形成氢键，所以乙醇比甲醚更易溶于水，B项正确；
C．HF分子间存在氢键，HCl、HBr、HI分子间不存在氢键，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，则有沸点：HF>HI>HBr>HCl，C项错误；
D．蛋白质上的氨基和羰基之间能形成氢键，从而影响了蛋白质分子独特的结构，D项正确；
答案选C。
7．B
解析：F、O、N电负性很大，与H元素形成的微粒之间可以形成氢键，正四面体顶点N原子与嵌入空腔的微粒形成4个氢键，该微粒应含有4个H原子，选项中只有NH符合。
故选B。
8．A
解析：A．碳碳三键含有1个σ键和2个π键，碳碳双键含有1个σ键和1个π键，由于碳原子之间σ键键能大于π键键能，故碳碳三键、碳碳双键的键能小于碳碳单键的3倍和2倍，A错误；
B．丙烯(CH3CH=CH2)分子除碳碳双键中含有1个π键外，其余8个都是σ键，B正确；
C．丙烯分子中的π键易断裂，不如σ键稳定，C正确；
D．两原子在成键时，原子轨道以 “肩并肩”的方式重叠形成的共价键为π键，每个π键的电子云由两块组成，它们互为镜像，D正确；
故选A。
9．B
解析：A．C、N、O为相邻的同周期元素，由于N的2p轨道半充满，所以其第一电离能比O大，从而得出第一电离能：N＞O＞C，A正确；
B．基态氧原子核外电子排布式为1s22s22p4，有1s、2s、三个2p轨道，共有5种空间运动状态，B错误；
C．1，3-唑分子中，含有3个C-Hσ键、2个C-Nσ键、1个C-Cσ键、2个C-Oσ键，则1mol分子中含有8molσ键，C正确；
D．1，3-唑分子中，C、N原子的价层电子对数都为3，所以均发生sp2杂化，D正确；
故选B。
10．A
解析：A．的中心C原子的价层电子对数为3，发生sp2杂化，且C原子的最外层不存在孤电子对，则其空间构型为平面三角形，A正确；
B．的键的电子云，应为两个3p轨道头对头发生重叠，B不正确；
C．水晶的主要成分为二氧化硅，属于共价晶体，其由Si、O原子构成，不存在分子式，C不正确；
D．基态铬原子的价电子排布式为3d54s1，则其轨道表示式： ，D不正确；
故选A。
11．A
解析：A．NH3分子中N原子有一对孤电子对，H2O分子中O原子有两对，HCl分子中Cl原子有3对，CO2分子中两个O原子共有2×2=4对，孤电子对最多的是CO2，A正确；
B．氯离子最外层有8个电子，电子式应为，B错误；
C．S2-核外有18个电子，核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，C错误；
D．基态到激发态需要吸收能量，产生的光谱为吸收光谱，D错误；
综上所述答案为A。
12．B
解析：A．NaH会和水反应，故该反应在无水环境下进行，A正确；
B．该反应中不存在元素化合价的改变，不是氧化还原反应，B错误；
C．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，元素的第一电离能：，C正确；
D．中B形成4个共价键，为sp3杂化，空间构型为正四面体形，D正确；
故选B。
13．C
解析：A．醋酸属于弱酸，其电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+，故A错误；
B．铬元素的价电子排布式为3d54s1，位于d区，故B错误；
C．NH3的中心原子的价层电子对数为3+=4，故C正确；
D．过氧化钠为离子化合物，其电子式为，故D错误；
答案为C。
14．C
解析：A．HCl分子中的共价键是H原子的1s轨道与 Cl原子的3p轨道形成的s-p σ键，故A正确；
B．σ键为轴对称，π键为镜面对称，σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转，故B正确；
C．CH3—CH3、CH2=CH2、CH≡CH中的σ键是碳氢单键和C-C键，故C错误；
D．石墨分子中1个六元环中含6个C原子，每个C原子由3个碳碳键共用，根据均摊法可知，1个六元环中含有的C原子个数为=2个，所以24g石墨中含有六元环的个数为=NA，故D正确；
故选C。
15．A
解析：A．转变成时断裂键，吸收热量，形成键，放出热量，故反应过程中放出的热量为，A正确；
B．由题给信息可知，键键能为，键键能为，键能越大，共价键越稳定，B错误；
C．反应转化为时放出的热量，说明比的总能量高，C错误；
D．中的键是同一元素的原子形成的共价键，属于非极性键，D错误；
答案选A。
二、填空题
16． 平面三角 四方锥
解析：中碳原子价层电子对个数=3+ (4+2-3×2)=3，且不含孤电子对，所以C原子采用sp2杂化，空间构型为平面三角形；
XeOF4分子中有6对电子对，Xe采用sp3d杂化，电子对构型为正八面体形。一个孤电子对占据一个八面体的顶点，XeOF4分子构型为四角锥形。
17． 10P2I4+13P4+128H2O=40PH4I+32H3PO4 +2 +5 -3
解析：略
18． 极性 萃取剂与溶质更易分离(或萃取剂更环保等) de
解析：(1)C原子最外层有4个电子，O原子最外层有6个电子，C原子的4个成单电子与2个O原子成单电子形成四对共用电子对，使分子中各原子都达到稳定结构，电子式是：；在CO2分子中存在的化学键是C=O，C=O是不同元素的原子之间形成的共价键属于极性键，所以CO2分子中含有极性键；
(2)物质的性质与用途不仅与组成和结构有关，还与物质所处的状态有关，由题目信息知超临界CO2流体可用作萃取剂，考虑其与有机萃取剂相比，其优点是：可以从萃取剂的绿色环保性、萃取后萃取剂与溶质更易分离；
(3)a．反应混合物中只有CO2和H2是气体，CO2和H2初始投入量之比和反应消耗量之比均为1:3，所以二者体积分数一直不变，气体平均相对分子质量也一直不变，因此不能据此判断反应是否处于平衡状态，a不符合题意；
b．反应混合物中只有CO2和H2是气体，CO2和H2初始投入量之比和反应消耗量之比均为1:3，所以反应体系中CO2和H2体积分数一直不变，不能据此判断反应是否处于平衡状态，b不符合题意；
c．反应混合物中只有CO2和H2是气体，CO2和H2初始投入量之比和反应消耗量之比均为1:3，所以反应体系中CO2和H2的转化率相同，c不符合题意；
d．容器的容积不变，反应正向进行，气体的质量逐渐减小，气体的密度也逐渐减小，当气体的质量不变时，气体的密度不变，反应达到平衡状态，d符合题意；
e．根据方程式可知：每有1 mol CO2生成，就会形成3 mol H-H键，同时断裂3 mol H-H键，则H2的浓度不变，反应处于平衡状态，e符合题意；
故合理选项是de。
19．(1)7
(2) 2 2
(3)
解析：（1）1个柠檬酸分子中有4个C-O键和3个C=O键，则1mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的键共7mol。
（2）CO2的结构式为O=C=O，则1个CO2分子中存在2个键和2个键。
（3）N2的结构式为，则。
20．(1) 4 洪特规则
(2) sp2和sp3 H(3)3d5
(4)EDTA分子间存在氢键
(5)5NA
解析：（1）基态Si原子价电子排布为3s23p2，把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，因而空间运动状态个数等于轨道数；而在同一原子轨道下最多可以有两个自旋方向不同的电子，自旋方向不同，运动状态也就不相同，即运动状态个数等于电子数，故基态Si原子的价层电子的运动状态有4种；洪特规则：在相同能量的原子轨道上，电子的排布将尽可能占据不同的轨道，而且自旋方向相同；若其电子排布式表示为[Ne]3s2违背了洪特规则；
（2）EDTA中羧基碳原子为sp2杂化、饱和碳原子为sp3杂化；EDTA中四种元素为C、N、O、H，同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱，故其电负性由小到大的顺序为H（3）Fe3+为铁原子失去3个电子后形成的离子，基态价层电子排布式为3d5；
（4）EDTA中含羧基，可以形成分子间氢键，导致沸点升高；
（5）单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键；1个碳酸分子中存在5个σ键，则1mol碳酸分子中含有σ键的数目为5NA。
21． N>O>C 平面三角形 sp2 < 水分子间形成氢键 原子
【分析】U所处的周期数、族序数分别与其原子序数相等，故U为氢；
V基态时，电子分布在三个能级上，且各能级中电子数相等，则核外电子排布为1s22s22p2，则V为碳元素；
W基态时，2p 轨道处于半充满状态，核外电子排布为1s22s22p3，则W为氮元素；
X自然界中含量最多，故X为氧元素；
Y是第四周期元素中未成对电子数最多的元素，故Y为铬元素；
解析：（1）三种元素处于同一周期，N的2p能级处于半充满状态，第一电离能最大，W、X、V第一电离能由大到小顺序：N>O>C（用元素符号表示）,故答案为：N>O>C；
（2）V为碳元素，V的最高价氧化物对应含氧酸中，C原子的价电子对=3+ =3，酸根的立体构型为：平面三角形，中心原子的杂化方式为：碳原子采取sp2杂化；故答案为：平面三角形；sp2；
（3）铬为24号元素，基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s1，Y的基态原子的价电子排布图为，故答案为：；
（4）乙和丙分别是V和X的氢化物，这两种氢化物分子中都含有10个电子，乙和丙分别是CH4、H2O。两者沸点的关系为乙<丙（填“>”或“<”），水分子间形成氢键，增大分子间作用力，故答案为：<；水分子间形成氢键；
（5）V与W原子结合形成的V3W4晶体，化学式C3N4，其硬度比金刚石大，符合原子晶体的特征，则V3W4晶体中属于原子晶体，故答案为：原子。
22．(1) 或 或
(2) 高于 CO为极性分子，为非极性分子，分子极性越大，范德华力越大，熔沸点越高
(3) 球形 三角锥形
(4) 第四周期第ⅦB族 的价层电子排布为，3d轨道为半充满，比较稳定，的价层电子排布为，再失去一个电子即可达到3d轨道半充满的比较稳定状态
解析：A、B、C、D、E、F、G是原子序数依次增大的前四周期元素， A是最轻的元素，A是H元素；D元素原子的价层电子排布式为，n=2，D是O元素；B元素基态原子的最外层有2个未成对电子，B是C元素、C是N元素；E元素的原子只有两种形状的电子云，最外层只有一种自旋方向的电子，E是Na元素；F元素原子有5个未成对电子，F是Mn元素，G元素基态的正三价离子的3d轨道为半充满状态，G是Fe元素。
(1)分子的结构式为， C原子采用sp杂化，C的杂化轨道用和H于形成键、和另一个碳原子形成键，没有杂化的轨道形成π键；
(2)CO为极性分子，为非极性分子，分子极性越大，范德华力越大，熔沸点越高，所以熔沸点CO>N2；
(3)基态Na原子中电子占据的最高能级是3s，原子轨道形状为球形，H3O+中O原子的杂化轨道数是4，有1个孤电子对，空间结构为三角锥形。
(4)F是Mn元素，在元素周期表中的位置为第四周期第ⅦB族；的价层电子排布为，3d轨道为半充满，比较稳定，G是Fe元素，的价层电子排布为，再失去一个电子即可达到3d轨道半充满的比较稳定状态，所以气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难
一、选择题
1．下列说法正确的是
A．氢键是一种化学键
B．氢键使物质具有较高的熔、沸点
C．能与水分子形成氢键的物质在水中的溶解度增大
D．水结成冰体积膨胀与氢键无关
2．分子中存在π键，且碳原子全部以sp杂化轨道成键的是
A．乙烷 B．乙烯 C．乙炔 D．苯
3．下列说法不正确的是
A．某微粒空间构型为三角锥形，则该微粒一定是极性分子
B．有下列分子：①CO2②NO2③SO2④BF3⑤NH3，分子的VSEPR模型为平面三角形的是 ②③④
C．Ca2+、K+、Cl-、S2-四种离子的半径依次减小
D．核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中可能含“未成对电子”
4．下列说法正确的是
A．硫酸溶于水时，只破坏了分子间作用力，并未破坏硫酸分子中的共价键。
B．蒸馏水中，水分子之间只存在氢键，不存在范德华力
C．分子组成相差一个或几个CH2原子团的有机物是同系物
D．在氢原子的电子概率分布图中，小黑点的疏密程度表示电子在该区域空间出现概率的大小
5．下列物质中，属于共价化合物的是
A．NaOH B．MgCl2 C．CH3CH2OH D．Na2O2
6．中科院国家纳米科学中心科研员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”，实现了氢键的实空间成像，为“氢键的本质”这一化学界争论了80多年的问题提供了直观证据。下列有关氢键的说法中不正确的是
A．由于氢键的存在，冰能浮在水面上
B．由于氢键的存在，乙醇比甲醚更易溶于水
C．由于氢键的存在，沸点：HF>HCl>HBr>HI
D．氢键的存在影响了蛋白质分子独特的结构
7．如图1表示某种含氮有机化合物的结构简式，能识别某些离子或分子而形成超分子。该分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2)。分子内存在空腔，能嵌入某种离子或分子而形成4个氢键并予以识别。下列分子或离子中，能被该含氮有机化合物识别的是
A．CF4 B．NH C．CH4 D．H2O
8．下列说法不正确的是
A．碳碳双键、碳碳三键的键能分别是碳碳单键键能的两倍和三倍
B．丙烯(CH3CH=CH2)分子中有8个σ键，1个π键
C．丙烯分子中的π键不如σ键稳定
D．π键电子云形状为镜面对称
9．1，3-唑( )是淡黄色液体，常作为荧光增白剂。下列说法错误的是
A．第一电离能：N＞O＞C
B．基态氧原子核外电子有8种空间运动状态
C．1mol分子中含有8molσ键
D．分子中C、N原子的杂化方式均为sp2
10．下列化学用语表述正确的是
A．的空间构型：平面三角形
B．的键的电子云图形：
C．水晶的分子式：SiO2
D．基态铬原子的价电子轨道表示式：
11．下列表达方式或说法正确的是
A．NH3、H2O、CO2、HCl四分子中孤电子对最多的是CO2
B．氯化铵的电子式：
C．硫离子的核外电子排布式 1s22s22p63s23p4
D．基态到激发态产生的光谱是发射光谱
12．是一种常见的还原剂，可通过如下反应制备。下列说法错误的是
A．该反应在无水环境下进行
B．该反应是氧化还原反应
C．元素的第一电离能：
D．的空间构型为正四面体形
13．下列化学用语的应用或概念描述正确的是
A．醋酸的电离方程式：
B．铬元素在元素周期表中位于ds区
C．的中心原子的价层电子对数为4
D．过氧化钠的电子式：
14．下列说法不正确的是
A．HCl分子中的共价键是s-p σ键
B．σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转
C．CH3﹣CH3、CH2=CH2、CH≡CH中σ键都是C-C键，所以键能都相同
D．石墨的层状结构(如上图所示)，24g石墨中含有NA个六元环
15．科学家获得了极具理论研究意义的气态分子，其分子结构如图所示。已知断裂键吸收热量，形成键放出热量，根据以上信息判断，下列说法正确的是
A．转变成将放出热量
B．键比键稳定
C．比的总能量低
D．是由极性键组成的分子
二、填空题
16．给出下列离子的几何构型： _______； XeOF4_______。
17．在CS2溶剂中，加入碘和过量的白磷(P4)反应，只生成四碘化二磷。反应后蒸出CS2，固体物质为四碘化二磷和过量的P4，加入计量水到固体物中反应，生成磷酸和一种碘化物A，A中阳离子为四面体构型，A中既含有离子键，也有共价键，还有配位键。写出四碘化二磷、P4和水反应的化学方程式___。四碘化二磷中磷的氧化数为___，磷酸中磷的氧化数为____，A中磷的氧化数为___。
18．CO2的有效利用可以缓解温室效应和能源短缺问题。
(1)CO2的电子式是_____，包含的化学键类型为____(填“非极性”或“极性”)共价键。
(2)在温度高于31.26 ℃、压强高于7.39×106 Pa时，CO2处于超临界状态，称为超临界CO2流体，可用作萃取剂提取草药中的有效成分。与用有机溶剂萃取相比，超临界CO2萃取的优点有_________(答出一点即可)。
(3)向2 L密闭容器中加入2 mol CO2和6 mol H2，在适当的催化剂作用下，发生反应：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(l)+H2O(l)，下列叙述能说明此反应达到平衡状态的是__(填字母)。
a．混合气体的平均相对分子质量保持不变
b．CO2和H2的体积分数保持不变
c．CO2和H2的转化率相等
d．混合气体的密度保持不变
e．1 mol CO2生成的同时有3 mol H—H键断裂
19．按要求填空：
(1)柠檬酸的结构简式见图。1mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的键的数目为_________mol。
(2)CO2分子中存在_________个键和_________个键。
(3)N2分子中键与键的数目比 _________。
20．X是合成碳酸二苯酯的一种有效的氧化还原催化助剂，可由EDTA与Fe3+反应得到。
(1)基态Si原子的价层电子的运动状态有_______种，若其电子排布式表示为[Ne]3s2违背了_______。
(2)EDTA中碳原子杂化轨道类型为_______，EDTA中四种元素的电负性由小到大的顺序为_______。C、N、O第一电离能由小到大的顺序为_______。
(3)Fe3+基态价层电子排布式为_______。
(4)EDTA与正二十一烷的相对分子质量非常接近，但EDTA的沸点比正二十一烷的沸点高的原因是_______。
(5)设NA代表阿伏加德罗常数的值，1mol碳酸分子中含有σ键的数目为_______。
21．有U、V、W、X、Y、Z六种前四周期元素，原子序数依次增大，其相关信息如下表：
元素编号 相关信息比
U 所处的周期数、族序数分别与其原子序数相等
V 基态时,电子分布在三个能级上，且各能级中电子数相等
W 基态时, 2p 轨道处于半充满状态
X 自然界中含量最多
Y 是第四周期元素中未成对电子数最多的元素
请回答下列问题：
(1)W、X、V第一电离能由大到小顺序：________________________（用元素符号表示）
(2)V的最高价氧化物对应含氧酸中，酸根的立体构型为：_________，中心原子的杂化方式为：_______________；
(3)Y的基态原子的价电子排布图为____________________________；
(4)乙和丙分别是V和X的氢化物，这两种氢化物分子中都含有10个电子。两者沸点的关系为乙______丙（填“>”或“<”），原因是__________________________________________；
(5)V与W原子结合形成的V3W4晶体，其硬度比金刚石大，则V3W4晶体中属于____________晶体
22．已知A、B、C、D、E、F、G是原子序数依次增大的前四周期元素，其中A是最轻的元素；B元素基态原子的最外层有2个未成对电子；D元素原子的价层电子排布式为；E元素的原子只有两种形状的电子云，最外层只有一种自旋方向的电子；F元素原子有5个未成对电子：G元素基态的正三价离子的3d轨道为半充满状态。请回答下列问题：
(1)分子中B的杂化轨道用于形成的化学键有_______(填共价键类型，下同)键、_______键，没有杂化的轨道形成_______π键。
(2)比较熔沸点：BD_______(填“高于”“低于”或“等于”)，原因是_______。
(3)基态E原子中电子占据的最高能级的原子轨道形状为_______，的空间结构为_______。
(4)F是正常机体必需的微量元素之一，它构成体内若干种有重要作用的酶。F在元素周期表中的位置为_______，气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难的原因是_______。
【参考答案】
一、选择题
1．C
解析：A．氢键不是化学键，而是一种分子间作用力，A错误；
B．分子间的氢键可以使物质的熔沸点升高，而分子内的氢键可以使物质的熔沸点降低，B错误；
C．物质与水分子形成氢键，能使溶质更好地被水分子包围，并分散到水中，使溶质的溶解度增大，C正确；
D．由于氢键具有一定的方向性，水结冰的过程中，形成更多的氢键，使水分子间的空隙变大，因此冰的体积膨胀，D错误；
故选C。
2．C
解析：A．乙烷分子中碳原子含有4个共价单键不含共价双键或三键，不存在π 键，且碳原子采用sp3杂化，A错误；
B．乙烯分子中每个碳原子含有3个σ键，1个碳碳双键，分子中含有一个π键，碳原子采用sp2杂化，B错误；
C．乙炔分子中每个碳原子含有2个σ键，含有碳碳三键，分子中含有2个π键，碳原子采用sp杂化，C正确；
D．苯分子中含有1个大π键，每个碳原子含有3个σ键，碳原子采用sp2杂化，D错误；
故选C。
3．C
解析：A．微粒中立体构型是三角锥型，说明中心原子A的价电子n=4且含有一个孤电子对，分子结构不对称，为极性分子，如PH3分子中价层电子对数=3+×(5-3×1)=4，且含有一个孤电子对，其空间构型是三角锥型，分子结构不对称，为极性分子，选项A正确；
B．CO2中C原子的价层电子对为2，VSEPR模型为直线型，NO2中N原子的价层电子对为=2.5，按3处理，VSEPR模型为平面三角形，SO2中S原子的价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，BF3中B原子的价层电子对为=3，VSEPR模型为平面三角形，NH3中N原子的价层电子对为=4，VSEPR模型为正四面体，分子的VSEPR模型为平面三角形的是 ②③④，选项B正确；
C．具有相同电子层结构的离子核电荷数越大半径越小，则离子半径Ca2+、K+、Cl-、S2-四种离子的半径大小为：S2->Cl->K+>Ca2+，选项C不正确；
D．核外电子数为偶数的基态原子，其原子轨道中可能含“未成对电子”，如C的价层电子排布式为2s22p4，2p轨道中存在2个未成对电子，选项D正确；
答案选C。
4．D
解析：A．硫酸溶于水时，H2SO4电离为H+和，破坏了共价键，A错误；
B．范德华力是普遍存在于分子之间的作用力，因此水分子间存在范德华力，B错误；
C．同系物是指结构相似、分子组成相差若干个“CH2”原子团的有机化合物，同系物的前提是结构相似，C错误；
D．在氢原子的基态电子的概率分布图中，小黑点的疏密程度表示电子在该区域空间出现机会的多少，即概率的大小，不表示电子，密的地方出现机会多、疏的地方出现机会少，D正确；
故选D。
5．C
解析：A．NaOH中存在金属阳离子和氢氧根离子间的离子键，属于离子化合物，选项A不符合；
B．MgCl2中含有活泼的金属元素和活泼的非金属元素，含有离子键，属于离子化合物，选项B不符合；
C．CH3CH2OH中只含有非金属元素与非金属元素形成的共价键，属于共价化合物，选项C符合；
D．Na2O2是活泼金属Na与活泼非金属元素O通过离子键形成的离子化合物，其中阴离子是O22-，选项D不符合。
答案选C。
6．C
解析：A．水分子间存在氢键，使水分子之间形成孔穴，造成冰的微观空间存在空隙，宏观上表现在冰的密度比水小，冰能浮在水面上，A项正确；
B．乙醇分子与水分子间能形成氢键，甲醚分子与水分子间不能形成氢键，所以乙醇比甲醚更易溶于水，B项正确；
C．HF分子间存在氢键，HCl、HBr、HI分子间不存在氢键，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，则有沸点：HF>HI>HBr>HCl，C项错误；
D．蛋白质上的氨基和羰基之间能形成氢键，从而影响了蛋白质分子独特的结构，D项正确；
答案选C。
7．B
解析：F、O、N电负性很大，与H元素形成的微粒之间可以形成氢键，正四面体顶点N原子与嵌入空腔的微粒形成4个氢键，该微粒应含有4个H原子，选项中只有NH符合。
故选B。
8．A
解析：A．碳碳三键含有1个σ键和2个π键，碳碳双键含有1个σ键和1个π键，由于碳原子之间σ键键能大于π键键能，故碳碳三键、碳碳双键的键能小于碳碳单键的3倍和2倍，A错误；
B．丙烯(CH3CH=CH2)分子除碳碳双键中含有1个π键外，其余8个都是σ键，B正确；
C．丙烯分子中的π键易断裂，不如σ键稳定，C正确；
D．两原子在成键时，原子轨道以 “肩并肩”的方式重叠形成的共价键为π键，每个π键的电子云由两块组成，它们互为镜像，D正确；
故选A。
9．B
解析：A．C、N、O为相邻的同周期元素，由于N的2p轨道半充满，所以其第一电离能比O大，从而得出第一电离能：N＞O＞C，A正确；
B．基态氧原子核外电子排布式为1s22s22p4，有1s、2s、三个2p轨道，共有5种空间运动状态，B错误；
C．1，3-唑分子中，含有3个C-Hσ键、2个C-Nσ键、1个C-Cσ键、2个C-Oσ键，则1mol分子中含有8molσ键，C正确；
D．1，3-唑分子中，C、N原子的价层电子对数都为3，所以均发生sp2杂化，D正确；
故选B。
10．A
解析：A．的中心C原子的价层电子对数为3，发生sp2杂化，且C原子的最外层不存在孤电子对，则其空间构型为平面三角形，A正确；
B．的键的电子云，应为两个3p轨道头对头发生重叠，B不正确；
C．水晶的主要成分为二氧化硅，属于共价晶体，其由Si、O原子构成，不存在分子式，C不正确；
D．基态铬原子的价电子排布式为3d54s1，则其轨道表示式： ，D不正确；
故选A。
11．A
解析：A．NH3分子中N原子有一对孤电子对，H2O分子中O原子有两对，HCl分子中Cl原子有3对，CO2分子中两个O原子共有2×2=4对，孤电子对最多的是CO2，A正确；
B．氯离子最外层有8个电子，电子式应为，B错误；
C．S2-核外有18个电子，核外电子排布式为1s22s22p63s23p6，C错误；
D．基态到激发态需要吸收能量，产生的光谱为吸收光谱，D错误；
综上所述答案为A。
12．B
解析：A．NaH会和水反应，故该反应在无水环境下进行，A正确；
B．该反应中不存在元素化合价的改变，不是氧化还原反应，B错误；
C．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，元素的第一电离能：，C正确；
D．中B形成4个共价键，为sp3杂化，空间构型为正四面体形，D正确；
故选B。
13．C
解析：A．醋酸属于弱酸，其电离方程式为CH3COOHCH3COO-+H+，故A错误；
B．铬元素的价电子排布式为3d54s1，位于d区，故B错误；
C．NH3的中心原子的价层电子对数为3+=4，故C正确；
D．过氧化钠为离子化合物，其电子式为，故D错误；
答案为C。
14．C
解析：A．HCl分子中的共价键是H原子的1s轨道与 Cl原子的3p轨道形成的s-p σ键，故A正确；
B．σ键为轴对称，π键为镜面对称，σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转，故B正确；
C．CH3—CH3、CH2=CH2、CH≡CH中的σ键是碳氢单键和C-C键，故C错误；
D．石墨分子中1个六元环中含6个C原子，每个C原子由3个碳碳键共用，根据均摊法可知，1个六元环中含有的C原子个数为=2个，所以24g石墨中含有六元环的个数为=NA，故D正确；
故选C。
15．A
解析：A．转变成时断裂键，吸收热量，形成键，放出热量，故反应过程中放出的热量为，A正确；
B．由题给信息可知，键键能为，键键能为，键能越大，共价键越稳定，B错误；
C．反应转化为时放出的热量，说明比的总能量高，C错误；
D．中的键是同一元素的原子形成的共价键，属于非极性键，D错误；
答案选A。
二、填空题
16． 平面三角 四方锥
解析：中碳原子价层电子对个数=3+ (4+2-3×2)=3，且不含孤电子对，所以C原子采用sp2杂化，空间构型为平面三角形；
XeOF4分子中有6对电子对，Xe采用sp3d杂化，电子对构型为正八面体形。一个孤电子对占据一个八面体的顶点，XeOF4分子构型为四角锥形。
17． 10P2I4+13P4+128H2O=40PH4I+32H3PO4 +2 +5 -3
解析：略
18． 极性 萃取剂与溶质更易分离(或萃取剂更环保等) de
解析：(1)C原子最外层有4个电子，O原子最外层有6个电子，C原子的4个成单电子与2个O原子成单电子形成四对共用电子对，使分子中各原子都达到稳定结构，电子式是：；在CO2分子中存在的化学键是C=O，C=O是不同元素的原子之间形成的共价键属于极性键，所以CO2分子中含有极性键；
(2)物质的性质与用途不仅与组成和结构有关，还与物质所处的状态有关，由题目信息知超临界CO2流体可用作萃取剂，考虑其与有机萃取剂相比，其优点是：可以从萃取剂的绿色环保性、萃取后萃取剂与溶质更易分离；
(3)a．反应混合物中只有CO2和H2是气体，CO2和H2初始投入量之比和反应消耗量之比均为1:3，所以二者体积分数一直不变，气体平均相对分子质量也一直不变，因此不能据此判断反应是否处于平衡状态，a不符合题意；
b．反应混合物中只有CO2和H2是气体，CO2和H2初始投入量之比和反应消耗量之比均为1:3，所以反应体系中CO2和H2体积分数一直不变，不能据此判断反应是否处于平衡状态，b不符合题意；
c．反应混合物中只有CO2和H2是气体，CO2和H2初始投入量之比和反应消耗量之比均为1:3，所以反应体系中CO2和H2的转化率相同，c不符合题意；
d．容器的容积不变，反应正向进行，气体的质量逐渐减小，气体的密度也逐渐减小，当气体的质量不变时，气体的密度不变，反应达到平衡状态，d符合题意；
e．根据方程式可知：每有1 mol CO2生成，就会形成3 mol H-H键，同时断裂3 mol H-H键，则H2的浓度不变，反应处于平衡状态，e符合题意；
故合理选项是de。
19．(1)7
(2) 2 2
(3)
解析：（1）1个柠檬酸分子中有4个C-O键和3个C=O键，则1mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的键共7mol。
（2）CO2的结构式为O=C=O，则1个CO2分子中存在2个键和2个键。
（3）N2的结构式为，则。
20．(1) 4 洪特规则
(2) sp2和sp3 H
(4)EDTA分子间存在氢键
(5)5NA
解析：（1）基态Si原子价电子排布为3s23p2，把电子在原子核外的一个空间运动状态称为一个原子轨道，因而空间运动状态个数等于轨道数；而在同一原子轨道下最多可以有两个自旋方向不同的电子，自旋方向不同，运动状态也就不相同，即运动状态个数等于电子数，故基态Si原子的价层电子的运动状态有4种；洪特规则：在相同能量的原子轨道上，电子的排布将尽可能占据不同的轨道，而且自旋方向相同；若其电子排布式表示为[Ne]3s2违背了洪特规则；
（2）EDTA中羧基碳原子为sp2杂化、饱和碳原子为sp3杂化；EDTA中四种元素为C、N、O、H，同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强，元素的电负性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性逐渐减弱，元素电负性减弱，故其电负性由小到大的顺序为H
（4）EDTA中含羧基，可以形成分子间氢键，导致沸点升高；
（5）单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键；1个碳酸分子中存在5个σ键，则1mol碳酸分子中含有σ键的数目为5NA。
21． N>O>C 平面三角形 sp2 < 水分子间形成氢键 原子
【分析】U所处的周期数、族序数分别与其原子序数相等，故U为氢；
V基态时，电子分布在三个能级上，且各能级中电子数相等，则核外电子排布为1s22s22p2，则V为碳元素；
W基态时，2p 轨道处于半充满状态，核外电子排布为1s22s22p3，则W为氮元素；
X自然界中含量最多，故X为氧元素；
Y是第四周期元素中未成对电子数最多的元素，故Y为铬元素；
解析：（1）三种元素处于同一周期，N的2p能级处于半充满状态，第一电离能最大，W、X、V第一电离能由大到小顺序：N>O>C（用元素符号表示）,故答案为：N>O>C；
（2）V为碳元素，V的最高价氧化物对应含氧酸中，C原子的价电子对=3+ =3，酸根的立体构型为：平面三角形，中心原子的杂化方式为：碳原子采取sp2杂化；故答案为：平面三角形；sp2；
（3）铬为24号元素，基态原子的核外电子排布式为[Ar]3d54s1，Y的基态原子的价电子排布图为，故答案为：；
（4）乙和丙分别是V和X的氢化物，这两种氢化物分子中都含有10个电子，乙和丙分别是CH4、H2O。两者沸点的关系为乙<丙（填“>”或“<”），水分子间形成氢键，增大分子间作用力，故答案为：<；水分子间形成氢键；
（5）V与W原子结合形成的V3W4晶体，化学式C3N4，其硬度比金刚石大，符合原子晶体的特征，则V3W4晶体中属于原子晶体，故答案为：原子。
22．(1) 或 或
(2) 高于 CO为极性分子，为非极性分子，分子极性越大，范德华力越大，熔沸点越高
(3) 球形 三角锥形
(4) 第四周期第ⅦB族 的价层电子排布为，3d轨道为半充满，比较稳定，的价层电子排布为，再失去一个电子即可达到3d轨道半充满的比较稳定状态
解析：A、B、C、D、E、F、G是原子序数依次增大的前四周期元素， A是最轻的元素，A是H元素；D元素原子的价层电子排布式为，n=2，D是O元素；B元素基态原子的最外层有2个未成对电子，B是C元素、C是N元素；E元素的原子只有两种形状的电子云，最外层只有一种自旋方向的电子，E是Na元素；F元素原子有5个未成对电子，F是Mn元素，G元素基态的正三价离子的3d轨道为半充满状态，G是Fe元素。
(1)分子的结构式为， C原子采用sp杂化，C的杂化轨道用和H于形成键、和另一个碳原子形成键，没有杂化的轨道形成π键；
(2)CO为极性分子，为非极性分子，分子极性越大，范德华力越大，熔沸点越高，所以熔沸点CO>N2；
(3)基态Na原子中电子占据的最高能级是3s，原子轨道形状为球形，H3O+中O原子的杂化轨道数是4，有1个孤电子对，空间结构为三角锥形。
(4)F是Mn元素，在元素周期表中的位置为第四周期第ⅦB族；的价层电子排布为，3d轨道为半充满，比较稳定，G是Fe元素，的价层电子排布为，再失去一个电子即可达到3d轨道半充满的比较稳定状态，所以气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难