第二章《分子结构与性质》单元检测(含解析)2022-2023学年下学期高二化学人教版(2019)选择性必修2

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名称 第二章《分子结构与性质》单元检测(含解析)2022-2023学年下学期高二化学人教版(2019)选择性必修2
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-07-12 20:27:06

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第二章《 分子结构与性质》单元检测
一、单选题
1.合成氨反应:。下列有关说法正确的是
A.中氮原子采用杂化
B.反应物的总能量大于生成物的总能量
C.断键放出热量,形成键吸收热量
D.反应的(E表示键能)
2.下列物质中含有非极性共价键的离子化合物的是
A. B.NaOH C. D.NaCl
3.下列说法不正确的是(  )
A.HCHO分子中的C采用sp方式杂化,C有两个未参与杂化的2p轨道形成π键
B.H2O分子的键角不是90°
C.甲烷是正四面体形分子,NF3是三角锥形分子
D.BF3的空间构型是平面三角形
4.下列有关共价键和键参数的说法不正确的是
A.反-2-丁烯(C4H8)分子中含有8个极性键和4个非极性键
B.碳碳双键比碳碳单键键能更大,故碳碳双键更稳定
C.C-H键比Si-H键键长更短,故CH4比SiH4更稳定
D.由于孤电子对的存在,H2O分子中的键角小于109°28'
5.科学研究表明,PCl5在气态条件下为分子形态,在熔融条件下能发生电离: 2PCl5PCl+PCl,下列说法错误的是
A.PCl5分子中的化学键为极性键
B.PCl5在熔融状态下具有一定的导电性
C.PCl呈正四面体构型
D.PCl中P只用3s、3p轨道参与成键
6.下列分子中键角最大的是
A. B. C. D.
7.已知NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.60g NaHSO4固体中含有H+的数目为0.5 NA
B.标准状况下,11.2L O2和22.4L NO在密闭容器中充分混合后,气体分子总数小于NA
C.44.0g环氧乙烷中含有7.0NA个极性键
D.14gC2H4和C3H4的混合物含有2NA个共用电子对
8.U、V、W、X、Y是原子序数依次增大的五种短周期元素,质子数之和39,V、W同周期,U、X同主族,U、W能形成两种液态化合物U2W和U2W2,Y元素的周期序数与主族序数相等。下列说法中正确的是
A.简单离子半径:X>Y>W
B.1molX的淡黄色化合物,投入到1L2mol/L的氯化亚铁溶液中,产生的气体在标准状况下的体积为5.6L
C.U、V、W、X形成的一种离子化合物,与W、X、Y组成的盐溶液相遇时,会产生大量的气泡
D.XYU4中有离子键,其YU4原子团的空间构型的是正四面体,在潮湿的空气中会变质而产生H2
9.有关ClO-、ClO、ClO、和ClO的说法正确的是
A.ClO-中氯元素化合价为+1,具有较强的还原性
B.ClO、ClO中心原子轨道的杂化类型都为sp3
C.ClO的空间构型为平面正三角形
D. ClO、和ClO的键角相等
10.用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型,有时也能用来推测键角大小,下列判断正确的是
A.SO2的分子构型为V形
B.SO3是三角锥形分子
C.BF3的键角为60°
D.PCl3是平面三角形分子
11.下列说法不正确的是
A.乙烯分子中的σ键和π键之比为5∶1
B.某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ mol 1)分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703,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.三氧化硫有单分子气体和三聚分子固体()两种存在形式,两种形式中S原子杂化轨道类型相同
12.是空气的主要成分之一,作为原料广泛用于合成氨工业、硝酸工业等。工业上用氨催化氧化生产硝酸,在转化器中发生反应的热化学方程式为 。生产硝酸的尾气中主要含有、等大气污染物,可将其转化成、、等而除去。下列有关、和的说法正确的是
A.的键角大于的键角 B.的空间构型为直线形
C.中的原子杂化类型为 D.作配体是因为原子存在空轨道
二、填空题
13.磷及其化合物有重要的用途,回答下列问题:
(1)工业上将磷酸钙、石英砂和碳粉混和在电弧炉中焙烧来制取白磷,配平方程式:
______+______+______ ______+______+______。
(2)白磷易自燃,保存的方法是__________________,白磷有毒,皮肤上沾有少量的白磷,可以用硫酸铜溶液处理,发生的反应是:,该反应的氧化剂是________________________(填化学式)。
(3)俗称为膦,电子式为:________________________,沸点比较: __________(填”“高于”或“低于”)。
(4)P2O5是常见的气体干燥剂,下列气体能用它干燥的是_______________。
A B C SO2 D CO2
也可以发生反应:,该反应中表现的性质是_________。
14.有下列8种晶体,用序号回答下列问题:
A 水晶 B 冰醋酸 C 白磷 D 固态氩 E 氯化铵 F 铝 G 金刚石
(1)属于原子晶体的化合物是____,直接由原子构成的高熔点的单质晶体是____,直接由原子构成的分子晶体是 ____。
(2)由极性分子构成的晶体是____,会有共价键的离子晶体是____,属于分子晶体的单质是___。
(3)在一定条件下能导电而不发生化学反应的是___,晶体内存在化学键,但受热熔化时,化学键不发生变化的是____,受热熔化,需克服共价键的是____。
15.有以下物质:①HF②Cl2③H2O④N2⑤C2H4⑥C2H6⑦H2⑧H2O2⑨H-C≡N⑩Na2O2。只含有σ键的是_____;既含有σ键又含有π键的是_____;含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是______。
16.写出符合下列条件的一种微粒的化学式:
(1)两核18电子的分子___________,两核18电子的阴离子______________。
(2)五核10电子的分子___________,五核10个电子的阳离子____________。
17.Ⅰ.现有6种物质①MgCl2②HCl③SO2④K2CO3⑤CaO⑥NaHSO4⑦N2
请根据下列标准,对上述物质进行分类(填序号):
(1)属于共价化合物是___________。
(2)只含离子键的化合物是___________。
(3)含共价键的离子化合物是___________。
(4)如果将NaHSO4溶于水,破坏了NaHSO4中化学键的类型为___________。
Ⅱ.某温度时,在0.5L密闭容器中,某一反应中A、B气体的物质的量随时间变化的曲线如图所示,回答下列问题:
(1)该反应的化学方程式为___________。
(2)第4min时,正、逆反应速率的大小关系为:v(正)___________v(逆),(填“>”“<”或“=”)。
(3)下列措施能加快反应速率的是___________。
A.恒温恒容充入He气B.缩小体积,使压强增大
C.恒温恒压充入He气D.使用催化剂
18.回答下列问题
(1)已知有关氨、磷的单键和三键的键能(kJ mol-1)如表:
N—N N≡N P—P P≡P
193 946 197 489
从能量角度看,氮以N2、而白磷以P4(结构式可表示为)形式存在的原因是___________。
(2)已知KH2PO4是次磷酸的正盐,H3PO2的结构式为___________,其中P采取___________杂化方式。
(3)与PO电子总数相同的等电子体的分子式为___________。
(4)磷酸通过分子间脱水缩合形成多磷酸,如:
如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸,则相应的酸根可写为___________。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案:
1.B
【详解】A. 的中心原子N原子形成3对成键电子对,孤电子对数为,价层电子对数为4,故氮原子采用杂化,故A错误;
B. 该反应为放热反应,故反应物的总能量大于生成物的总能量,故B正确;
C. 断键吸收热量,形成键放出热量,故C错误;
D. 1个NH3中含有3个N-H键,故反应的(E表示键能),故D错误;
故选B。
2.C
【详解】A.是含有极性共价键的共价化合物,故A不符合题意;
B.NaOH是含有极性共价键和离子键的离子化合物,故B不符合题意;
C.是含有非极性共价键和离子键的离子化合物,故C符合题意;
D.NaCl是只含离子键的离子化合物,故D不符合题意;
答案选C。
3.A
【详解】HCHO中的C原子价电子对数=×(4+2)=3,C原子采取sp2方式杂化,A项错误。同样可判断:H2O分子的键角为105°;CH4中C原子和NF3中的N原子均为sp3杂化,在CH4中没有孤电子对,其分子构型为正四面体形;NF3的中心原子N有1个sp3杂化轨道为孤电子对占有,另外3个杂化轨道与F原子的2p轨道上的电子成键,故NF3分子的构型为三角锥形,BF3中B为sp2杂化,BF3为平面三角形分子,故B、C、D三项均正确。答案选A。
4.B
【详解】A.反-2-丁烯(C4H8)分子中含有8个极性键(C-H键)和4个非极性键(C-C键),A项正确;
B.碳碳双键中有一个σ键和一个π键,π键不稳定,容易断裂,B项错误;
C.C的半径小于Si,因此C-H键比Si-H键短,因此CH4比SiH4稳定,C项正确;
D.中心原子O含有孤电子对数,孤电子对之间的斥力>孤电子对与成键电子对之间的斥力>成键电子对之间的斥力,因此H2O分子中键角小于109°28',D项正确;
答案选B。
5.D
【详解】A.PCl5分子中的化学键为P-Cl,为极性共价键,A说法正确;
B.PCl5在熔融状态下发生电离,生成PCl、PCl,存在自由移动的离子,具有一定的导电性,B说法正确;
C.PCl中心P原子为sp3杂化,四个氯原子呈正四面体构型,C说法正确;
D.PCl中心P原子,孤电子对数=(5+1-1×6)=0,有6条共价键,用3s、3p、3d轨道参与成键,D说法错误;
答案为D。
6.B
【详解】A. H2O为V形结构,存在2对孤电子对,其对成键电子对的排斥作用较强,键角为;
B. CO2分子为直线型结构,键角为;
C. BF3分子为平面三角形结构,键角为;
D. CH4为正四面体结构,键角为;
综上所述可知,键角最大的是CO2,B项符合题意,
答案选B。
7.B
【详解】A.硫酸氢钠固体是由Na+和HSO构成的离子晶体,不含H+,A选项错误;
B.容器中发生如下反应:2NO+O2=2NO2,2NO2N2O4,气体分子数小于NA,B选项正确;
C.环氧乙烷中含有C-H、C-O极性键共6条,44.0g环氧乙烷中含有6.0NA个极性键,C选项错误;
D.14gCH2=CH2含有个电子对,14gCHC—CH3含有个电子对,混合物共用电子对数介于2.8NA和3NA之间,D选项错误;
答案选B。
8.D
【分析】U、V、W、X、Y是原子序数依次增大的五种短周期元素,由U、W能形成两种液态化合物U2W和U2W2可知,U2W和U2W2分别为H2O和H2O2,则U为H元素、W为O元素;由U、X同主族可知,X为Na元素;Y元素的周期序数与主族序数相等可知,Y为Al元素;由质子数之和39可知,V的原子序数为39-1-8-11-13=6,则V为C元素。
【详解】A.电子层结构相同的离子,核电荷数越大,离子半径越小,氧离子、钠离子和铝离子的电子层结构相同,则离子半径:W>X>Y,A错误;
B.X的淡黄色化合物为过氧化钠,1mol过氧化钠与水反应生成0.5mol氧气,由得失电子数目守恒可知,0.5mol氧气能氧化2mol亚铁离子,则1 mol 过氧化钠投入到1 L 2mol / L的氯化亚铁溶液中,不可能有气体生成,B错误;
C.U、V、W、X形成的一种离子化合物为碳酸氢钠时,能与W、X、Y组成的盐偏铝酸钠溶液反应生成碳酸钠和氢氧化铝沉淀,没有气体生成,C错误;
D.XYU4即NaAlH4为离子化合物,化合物中存在离子键和共价键,离子中Al的价层电子对数为4,Al上没有孤电子对,则空间构型是正四面体,在潮湿的空气中NaAlH4与水反应生成偏铝酸钠和氢气,D正确;
故选D。
9.B
【详解】A. ClO-中氯元素化合价为+1,具有较强的氧化性,A错误;
B.ClO的中心原子价层电子对数为:3+(7+1-32)=4,采取sp3杂化,ClO的中心原子价层电子对数为:4+(7+1-42)=4,采取sp3杂化,B正确;
C.ClO的中心原子价层电子对数为:3+(7+1-32)=4,采取sp3杂化,有1对孤对电子,空间构型为三角锥形,C错误;
D.氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为1,分子的空间构型为三角锥形,高氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0,分子的空间构型为正四面体形,两种离子的空间构型不同,键角不相等,D错误;
故选B。
10.A
【详解】A.SO2的中心原子S的价层电子对个数为2+(6-2×1)=4,且S原子上含有2个孤对电子对,所以SO2为V形分子,故A正确;
B.SO3的中心原子S的价层电子对个数为3+(6-3×2)=3,是平面三角形分子,故B错误;
C.BF3的中心原子B的价层电子对个数为3+(3-3×1)=3,无孤电子对,是平面三角形分子,键角为120°,故C错误;
D.PCl3的中心原子P的价层电子对个数为3+ (5-3×1)=4,含有1对孤电子对,所以PCl3是三角锥形分子,故D错误;
故答案:A。
11.D
【详解】A.乙烯分子中含有碳碳双键,四个氢原子与碳原子相连,因此乙烯分子中的σ键和π键之比为5∶1,故A正确;
B.某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ mol 1)分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703,易失去前面两个电子,第三个电子不容易失去,因此当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2+,故B正确;
C.根据同周期从左到右电负性逐渐增大,则Na、P、Cl的电负性依次增大,故C正确;
D.三氧化硫单分子气体中硫原子价层电子对数为,则硫的杂化类型为sp2杂化,三氧化硫三聚分子固体()中硫原子价层电子对数为4,则硫的杂化类型为sp3杂化,则两种形式中S原子杂化轨道类型不相同,故D错误。
综上所述,答案为D。
12.A
【详解】A.中氮的价层电子对数为=3+×(5+1-3×2)=3,平面三角形,键角120°,NH3中氮的价电子对数为3+(5-3×1)=4,还有一个孤电子对,三角锥形,键角小于120°,A正确;
B.N中氮的价层电子对数为2+×(5+1-2×2)=3,存在一个孤电子对,呈V型,B错误;
C.NH3中氮的价电子对数为3+×(5-3×1)=4,原子杂化类型为sp3,C错误
D.NH3作配体是因为N原子提供孤电子对,D错误;
故选A。
13. 2 6 10 6 1 10 置于盛水的试剂瓶 P、CuSO4 低于 ACD 脱水性
【详解】(1)根据电子得失守恒,中的磷由+5价变为0价,共转移20个电子,碳由0价变为+2价,最小公倍数为20,因此的系数为1,和C的系数为10,的系数为2,和的系数为6
答案为:2;6;10;6;1;10
(2)白磷易自燃,但其不与水反应、密度大于水,故保存的方法是:置于盛水的试剂瓶。根据反应:,磷由0价变为-3价和+5价,既升高又降低,既做氧化剂又做还原剂,铜由+2价变为+1价,化合价降低,做氧化剂,因此该反应中的氧化剂为P和CuSO4;
答案为:P、CuSO4;
(3)P最外层有5个电子,每个H原子与P原子形成一个共用电子对,达到稳定结构,
电子式为:, 和结构相似,化学键类型相同,氨气分子间存在氢键,故的沸点高于;
答案为:低于;
(4)P2O5是常见的气体酸性干燥剂,具有碱性的气体不能用于干燥,氢气是中性气体,SO2 和CO2为酸性气体,氨气为碱性气体,所以答案为ACD;反应中没有发生化合价的变化,不属于氧化还原反应,但从分子组成上,P2O5变为磷酸多了一个氧两个氢,硫酸变为少了一个氧原子和两个氢原子,体现了P2O5具有脱水性;
答案为:ACD;脱水性。
14. A G D B E C、D F B、C A,G
【分析】本题主要考查晶体类型,及所含微粒间的化学键。
【详解】(1)属于原子晶体的化合物是A水晶;直接由原子构成的高熔点的晶体是G金刚石;直接有由原子构成的分子晶体是D固态氩;
(2)由极性分子构成的晶体是B冰醋酸;含共价键的离子晶体是E氯化铵;属于分子晶体的单质是C白磷、D固态氩;
(3)在一定条件下能导电而不发生化学反应的是F铝;晶体内存在化学键,但受热熔化时,化学键不发生变化的是分子晶体,即B冰醋酸、C白磷;受热熔化,需克服共价键的是原子晶体,即A水晶、G金刚石。
15. ①②③⑥⑦⑧ ④⑤⑨ ⑦
【详解】只存在单键的分子中只含有σ键;存在双键或三键的分子中既含有σ键又含有π键;只有H2中含有两个原子的s轨道重叠形成的σ键。
16. HCl或F2 HS-或O CH4 NH
【详解】10电子体系:Ne、HF、H2O、NH3、CH4、F-、O2-、Na+、Mg2+、Al3+、H3O+、OH-、NH4+、NH2-;18电子体系Ar、HCl、H2S、PH3、SiH4、Cl-、S2-、K+、Ca2+、HS-、F2、H2O2、N2H4、C2H6、HOCH3、HONH2、CH3F、CH3NH2等,依据上述例子可选择答案。
17. ②③ ①⑤ ④⑥ 共价键、离子键 3A2B > BD
【详解】Ⅰ.①MgCl2中镁离子和氯离子之间只存在离子键,属于离子化合物;
②HCl分子中H-Cl原子之间只存在共价键,属于共价化合物;
③SO2分子中S与O原子之间只存在共价键,属于共价化合物;
④K2CO3中钾离子和碳酸根离子之间存在离子键,O与C原子之间存在共价键,属于离子化合物;
⑤CaO中钙离子和氧离子之间只存在离子键,属于离子化合物;
⑥NaHSO4中钠离子和硫酸氢根离子之间存在离子键,H-SO4、H-O原子之间存在共价键,属于离子化合物;
⑦N2中N-N之间是共价键的单质。
(1)通过以上分析知,属于共价化合物的是②③,故答案为:②③;
(2)只含有离子键的是①⑤,故答案为:①⑤;
(3)含共价键的离子化合物是④⑥,故答案为:④⑥;
(4)NaHSO4水溶液电离生成钠离子、氢离子和硫酸根,所以既破环离子键又破环共价键。
Ⅱ.(1)由图可以知道,从反应开始,A的物质的量减少,B的物质的量增加,则A为反应物、B为生成物,开始至平衡时,A减少0.8mol-0.2mol=0.6mol,B增加0.6mol-0.2mol=0.4mol,由反应速率之比等于化学计量数之比可以知道,A、B的化学计量数比为3:2;
(2)第4min时,A的物质的量仍在减少,为正反应阶段,正、逆反应速率的大小关系为:v(正)>v(逆);
(3)A.恒温恒容充入He使压强增大,参加反应的气体的浓度不变,反应速率不变,错误;
B.缩小体积,使压强增大,参加反应气体的浓度增大,正确;
C.恒温恒压充入He,体积增大,参加反应气体的浓度减小,反应速率减小,错误;
D.加入催化剂,反应速率增大,正确。
18.(1)在原子数目相同的条件下,N2比N4具有更低的能量,而P4比P2具有更低的能量,能量越低越稳定
(2) sp3
(3)SiF4、SO2F2
(4)PnO
【分析】(1)
根据表中的相关共价键的键能可知,若6molN形成类似白磷分子结构的N4分子,可以释放出的能量为193kJ6=1158kJ;若6molN形成N2分子,则可释放的能量为946kJ2=1892kJ,显然,形成N2分子放出的能量更多,故在N数目相同的条件下,N2具有更低的能量,能量越低越稳定。同理,若6molP形成P4分子,可以释放出的能量为197kJ6=1182kJ;若6molP形成P2分子,则可释放的能量为489kJ2=978kJ,显然,形成P4分子放出的能量更多,故在P数目相同的条件下,P4具有更低的能量,能量越低越稳定。
(2)
含氧酸分子中只有羟基上的H可以电离;由KH2PO2是次磷酸的正盐可知,H3PO2为一元酸,其分子中只有一个羟基,另外2个H与P成键,还有一个O与P形成双键,故其结构式为,其中P共形成4个σ键、没有孤电子对,故其价层电子对数为4,其采取sp3杂化。
(3)
等电子体之间的原子总数和价电子总数都相同,根据前加后减、前减后加、总数不变的原则,可以找到与PO电子总数相同的等电子体分子为SiF4、SO2F2等。
(4)
由题中信息可知,n个磷酸分子间脱去(n-1)个水分子形成链状的多磷酸,因此,如果有n个磷酸分子间脱水形成环状的多磷酸,则可脱去n个水分子得到(HPO3)n,其失去H+后得到相应的酸根,故该酸根可写为PnO。
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