2.2分子的空间结构--2024-2025学年高中化学人教版选择性必修二课时作业（含答案）
文档属性
| 名称 | 2.2分子的空间结构--2024-2025学年高中化学人教版选择性必修二课时作业（含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 5.3MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-02-25 09:21:37 | ||
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文档简介
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分子的空间结构--2024-2025学年高中化学人教版选择性必修二课时作业
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量：H∶1 C∶12 N∶14 O∶16 Na∶23 S∶32
一、单选题（每题3分，共42分）
1．在铜转运蛋白的作用下，顺铂进入人体细胞发生水解，生成的与鸟嘌呤作用进而破坏DNA的结构，阻止癌细胞增殖，过程如图所示。其中鸟嘌呤为扁平结构，下列说法正确的是( )
A.鸟嘌呤和中N原子的杂化方式完全相同
B.在水溶液中的溶解性：
C.鸟嘌呤中元素的电负性：
D.（C）结构中化学键包括共价键、配位键、氢键
2．主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是( )
A.电负性：
B.酸性：
C.基态原子的未成对电子数：
D.氧化物溶于水所得溶液的
3．冠醚在水相和油相均有一定的溶解度，是重要的相转移催化剂。18-冠-6是冠醚的一种，其结构如图A，下列说法不正确的是( )
A.18-冠-6中氧原子的杂化类型为
B.表示18-冠-6在油相中结构的是图B而不是图C
C.图D中与18-冠-6的空腔大小相近，且与氧原子之间通过弱相互作用形成稳定的超分子结构，体现超分子的分子识别功能
D.若18-冠-6的部分氢原子被氟原子取代，与形成的超分子稳定性将增强
4．利用硼烷独特温和的化学选择性可还原羧酸，其机理如下：
下列说法错误的是( )
A.过程①的进行与硼原子的缺电子有关
B.整个过程中硼的杂化方式不发生改变
C.还原过程中一共涉及三种反应类型
D.根据上述机理猜测硼烷还可还原酯基
5．价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是( )
A.和的VSEPR模型均为四面体
B.和的空间构型均为平面三角形
C.和均为非极性分子
D.与的键角相等
6．阅读下列资料，完成下题：
催化剂能改变化学反应速率而不改变反应的焓变，常见催化剂有金属及其氧化物、酸和碱等。催化反应广泛存在，如豆科植物固氮、石墨制金刚石、和制（二甲醚）、催化氧化等。催化剂有选择性，如与反应用Ag催化生成（环氧乙烷）、用催化生成。催化作用能消除污染和影响环境，如汽车尾气处理、废水中电催化生成、氯自由基催化分解形成臭氧空洞。我国在石油催化领域领先世界，高效、经济、绿色是未来催化剂研究的发展方向。
（1）下列说法正确的是( )
A.豆科植物固氮过程中，固氮酶能提高该反应的活化能
B.与反应中，Ag催化能提高生成的选择性
C.制反应中，能加快化学反应速率
D.与反应中，能减小该反应的焓变
（2）下列化学反应表示正确的是( )
A.汽车尾气处理：
B.电催化为的阳极反应：
C.硝酸工业中的氧化反应：
D.和催化制二甲醚：
（3）下列有关反应描述正确的是( )
A.催化氧化为，断裂键
B.氟氯烃破坏臭氧层，氟氯烃产生的氯自由基改变分解的历程
C.丁烷催化裂化为乙烷和乙烯，丁烷断裂σ键和π键
D.石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由转变为
7．水合肼是一种无色透明发烟液体，具有强碱性和吸湿性，工业上常用作抗氧化剂。实验室利用反应制备水合肼。下列有关说法正确的是( )
A.基态氯离子核外电子有18种空间运动状态
B.以上相关元素第一电离能关系：
C.以上相关物质中C原子均为杂化，N原子均为杂化
D.中键角小于中键角
8．我国学者用氮气为氮源高效合成了活性氮物质，用于多种高附加值含氮化合物的合成。可与乙醇、有机卤代物等反应，其制备及转化为物质甲的过程如下：
下列说法错误的是( )
A.反应Ⅰ实现了氮的固定
B.的电子式为
C.反应Ⅱ中的溶剂可为水
D.物质甲中碳原子的杂化轨道类型有sp和
9．常温常压下，电化学还原制氨气的总反应为，设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A.2 g氮气中含有的共用电子对数为
B.每产生，失去的电子数为
C.氨水中，含有的分子数少于
D.标准状况下参加反应时，产生的分子数为
10．钠和钾是两种常见金属。下列说法正确的是( )
A.钠元素的第一电离能大于钾
B.基态钾原子价层电子轨道表示式为
C.钾能置换出NaCl溶液中的钠
D.钠元素与钾元素的原子序数相差18
11．某离子液体由原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、W、M组成，结构简式如图。其中Y、Z位于同周期相邻主族，W和M的p轨道均含一个未成对电子。下列说法错误的是( )
A.简单离子半径：WB.第一电离能：WC.该离子液体的阴、阳离子均含有配位键
D.中Z的杂化方式为
12．改性生物炭对含砷物质的不同吸附机制如图。下列说法正确的是( )
A.“静电吸引”中主要作用力为范德华力
B.“表面络合”中As原子的杂化方式有2种
C.“氧化反应”中氧化剂为改性生物炭
D.“氢键形成”中分子间氢键有2种
13．2024年是元素周期表诞生的第155周年。已知短周期主族元素X、Y、Z、M、N，其原子序数与其对应的0.1mol/L最高价氧化物的水化物溶液，在常温下的pH关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A.X和Y元素均在p区
B.元素的电负性：Z＞M＞N
C.M的含氧酸根离子的中心原子为杂化
D.和的空间构型均为三角锥形
14．下列关于物质结构和性质的说法正确的是( )
A.第2周期元素中，第一电离能介于之间的有1种
B.酸性：
C.与中心原子的杂化方式相同，均为形结构
D.乙二胺的沸点比三甲胺高的原因是乙二胺存在分子间氢键，三甲胺存在分子内氢键
二、解答题（共4题，58分）
15．化合物Ⅰ是合成唑啉酮类除草剂的一种中间体，其合成路线如下：
已知：Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
（1）A→B反应所需的试剂和条件是_______，C的化学名称为_______。
（2）由C合成F的过程中，C→D的目的是_______。
（3）E→F的化学方程式为_______。
（4）试剂a中含氧官能团的名称为_______，H中氮原子的杂化方_______式为。
（5）化合物Ⅰ的另一种合成路线如下：
已知：
K的结构简式为_______，M→I的过程中，还可能生成高分子化合物N，写出N的一种结构简式_______。
16．培美曲塞是一种抗叶酸制剂，主要用于恶性胸膜间皮瘤的治疗。培美曲塞的前体M（）的一种合成路线如下：
已知：
（1）A中σ键和π键数目之比为_______，E的名称是_______。
（2）实现F→G的转化的方程式为_______。
（3）H分子一定在一条直线上的碳原子数为_______。
（4）为了实现K→M的转化，反应分为三步，已知第一步是取代反应，第二步的反应类型是_______。
（5）F与过量完全加成后获得产物N，符合下列条件的N的同分异构体（不考虑立体异构）数目为_______。
①含六元碳环；
②与NaOH溶液共热时，1molN最多消耗2molNaOH；
③与溴原子相连的碳原子为杂化
（6）的一种合成路线如图。已知P为，写出中间产物Q的结构简式_______。
17．有机物G是合成中草药活性成分Psoralidin的中间体，其合成路线如下：
已知：酯分子中的α-碳原子上的氢比较活泼，使酯与酯之间能发生缩合反应：
回答下列问题：
（1）化合物A的名称为___________；C中官能团的名称为___________。
（2）结合已有知识，写出E→F的方程式：___________；该反应类型为___________。
（3）下列关于反应F→G的说法中，正确的有______。
A.反应过程中有极性键、非极性键的断裂和形成
B.化合物F存在顺反异构体
C.该反应有乙醇生成
D.化合物G中碳原子的杂化方式有两种
（4）化合物E的芳香族同分异构体中，同时满足如下条件的有___________种，
a）只含一种官能团且能与碳酸钠反应生成；
b）核磁共振氢谱确定分子中有9个化学环境相同的氢原子。
其中核磁共振氢谱有4组峰的结构简式为___________。（写出一种即可）
（5）对甲氧基苯甲酸（）可用作防腐剂或制备香料，结合上述信息，写出以苯酚为主要原料制备的合成路线___________。
18．钾、铁和硒（Se）元素在医药、催化、材料等领域有广泛应用。回答下列问题：
（1）基态铁原子的价电子排布式为________。阴阳离子的电子云分布在对方离子的电场作用下发生变形的现象称为离子极化，电荷密度越高，极化能力越强。和相比，化学键中共价键成分百分数较高的是________，原因是________。
（2）常温常压下，为无色液体，固态的晶体类型为________；中心原子的价层电子对数为________，下列对分子空间构型推断合理的是________（填标号）。
a.
b.
c.
d.
e.
（3）钾元素与氧元素形成的某些化合物可以作为宇宙飞船的供氧剂。其中一种化合物的晶胞在xy平面、xz平面、yz平面上的投影如图所示，该化合物的化学式为________，其晶胞边长为anm，为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为________（用含a、的代数式表示）。
参考答案
1．答案：B
解析：根据的结构可知，其中N的杂化方式都为，而鸟嘌呤中N有和两种杂化方式，A项错误；根据（A）和（B）的结构可知，（B）中亲水基更多，则其更容易溶解在水中，B项正确；同周期主族元素从左往右电负性逐渐增大，结合中C为-4价，H为+1价知，电负性：项错误；氢键不是化学键，D项错误。
2．答案：D
解析：电负性：，A错误；为弱酸，故酸性：，B错误；基态H原子中未成对电子数为1，基态O原子中未成对电子数为2，故C错误；K的氧化物溶于水可产生KOH，溶液，S的氧化物溶于水生成或，溶液，故D正确。
3．答案：D
解析：18-冠-6分子中氧原子都形成2个共价键且都存在2个孤电子对，故都采用杂化，A项正确；烃基亲油，O原子亲水，则能表示18-冠-6在油相中结构的是图B，B项正确；冠醚只能与空腔大小相接近的离子形成稳定结构，体现出超分子的分子识别特征，C项正确；F原子电负性比0原子大，吸引电子能力比0原子强，导致O原子电荷密度减小，配位能力降低，与形成的超分子稳定性将减弱，D项错误。
4．答案：B
解析：过程①中B与O形成配位键，O提供孤电子对，B提供空轨道，A项正确；、、中B为杂化，、中B为杂化，B项错误；过程①、过程④只有化学键的形成，可看成吸附过程，过程②、过程⑤为加成反应，过程③为消去反应，过程⑥为取代反应，故还原过程中一共涉及三种反应类型，C项正确；根据该反应机理，可推测硼烷还可将酯基还原为，D项正确。
5．答案：A
解析：和的中心原子的价层电子对数均为4，故和的VSEPR模型均为四面体，A项正确；的中心原子S的价层电子对数为，含有1个孤电子对，故的空间构型为三角锥形，B项错误；的结构与甲烷相似，正、负电中心重合，为非极性分子，中S的价层电子对数为，含有1个孤电子对，的结构不对称，正、负电中心不重合，为极性分子，C项错误；中Xe的孤电子对数不同，的电负性不同，成键电子对间的排斥力不同，键角不相等，D项错误。
6．答案：（1）C
（2）D
（3）B
解析：（1）固氮酶属于催化剂，作用是降低反应的活化能，A错误；由题干信息知，与在Ag作催化剂的条件下主要生成环氧乙烷，B错误；分解生成是该反应的催化剂，可以加快化学反应速率，C正确；是与反应生成的催化剂，催化剂不改变反应的焓变，D错误。
（2）根据O原子守恒可知，A错误；阳极应发生失电子的反应，B错误；发生催化氧化反应生成NO，该反应的化学方程式应为，C错误。
（3）转化为的过程中，断裂键，形成键，无键断裂，A错误；由材料可知，氯自由基对分解起催化作用，改变分解的历程，B正确；丁烷中不存在π键，C错误；石墨中碳原子为杂化，金刚石中碳原子为杂化，故D错误。
7．答案：C
解析：基态的核外电子排布式为，共占据9个轨道，即核外电子有9种空间运动状态，A错误；同周期主族元素的第一电离能随原子序数的递增呈逐渐增大的趋势，但由于N的2p轨道为半充满状态，较稳定，所以第一电离能：，B错误；的结构式为，所以碳原子杂化方式为，N原子为杂化，中C原子的价层电子对数为，所以杂化方式是，中N原子为杂化，C正确；的结构式为，N原子杂化方式为，N原子上有1个孤电子对，的结构式为，化方式为，O原子上有2个孤电子对，所以键角：，D错误。
8．答案：C
解析：反应Ⅰ是氮气到含氮化合物的转化，实现了氮的固定，A项正确；结合物质甲的结构简式可知，B项正确；会与水反应，反应Ⅱ中的溶剂不能为水，C项错误；物质甲中甲基中的碳原子为杂化，与氮原子相连的碳原子为sp杂化，D项正确。
9．答案：D
解析：的物质的量为，1个分子中含有3个成键电子对，则中共用电子对数为，A错误；题述反应中，得电子，N元素的化合价由0降低到-3，则每产生得到的电子数为，B错误；题中未给出溶液的体积，无法计算含有的的分子数，C错误；每参与反应时，生成，则11.2 L（即0.5 mol）参与反应时，生成的分子数为，D正确。
10．答案：A
解析：同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，A项正确；基态钾原子价层电子轨道表示式为，B项错误；钾遇水反应生成KOH和，不能置换出NaCl溶液中的钠，C项错误；钠元素、钾元素的原子序数分别为11、19，相差8，D项错误。
11．答案：D
解析：应该为，其中中N的价层电子对数为4，其杂化方式为，故D错误；
故选D。
12．答案：C
解析：“静电吸引”是两个带异性电荷离子之间的相互吸引，是离子间的作用力，不是范德华力，A错误；二价阴离子中As原子上的孤电子对数为0、价电子对数为4，为杂化，一价阴离子中As原子上的孤电子对数为1、价电子对数为，为杂化，“表面络合”中As原子的杂化方式只有1种，为杂化，B错误；如题图所示，氧化反应是As（Ⅲ）在改性生物炭表面失电子转化为，则氧化剂为改性生物炭，C正确；如题图所示，分子间氢键只有1种，均为，D错误。
13．答案：D
解析：由上述解题思路可知，X为N元素、Y为Na元素、Z为P元素、M为S元素、N为Cl元素，
A.X即N元素位于p区，Y即Na元素位于s区，A错误；
B.同周期主族元素从左向右电负性增大，则元素的电负性即PC.M的含氧酸根离子为硫酸根离子或亚硫酸根离子，其中心原子为杂化，C错误；
D.和中N、P均为杂化，均含1对孤对电子，可知空间构型均为三角锥形，D正确；
故答案为：D。
14．答案：B
解析：A.同周期元素中第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族大于第ⅢA族，第ⅤA族大于ⅥA族，则第2周期元素中，第一电离能介于之间的有Be、C、O三种，故A错误；
B.电负性F>Cl>H，则吸电子能力：，吸电子能力越强相应羧基的酸性越强，故B正确；
C.中S为杂化，中S为杂化，杂化方式不同，故C错误；
D.三甲胺分子中三个甲基，不能形成分子内氢键，故D错误；
故选：B。
15．答案：（1）浓硫酸、浓硝酸、加热；邻氟苯胺或2-氟苯胺
（2）保护氨基
（3）
（4）酮羰基、羧基；、
（5）；
解析：（1）根据解题思路，A→B反应所需的试剂和条件：浓硫酸、浓硝酸、加热；C结构简式：，C的化学名称：邻氟苯胺或2-氟苯胺；
（2）根据解题思路，由C合成F的过程中，C→D氨基转化为酰胺基，后续有转化回氨基，所以起到的作用是：保护氨基；
（3）根据解题思路，E→F的化学方程式：；
（4）根据解题思路，试剂a为，其中含氧官能团的名称：酮羰基、羧基；根据H结构简式：，H中氮原子的杂化方式：、；
（5）M和发生已知信息的反应原理得到I，可以推知M为，L异构化得到M，可以推知L为，K和发生加成反应再发生消去反应生成L，可以推知K为；M→I的过程中，先生成，可以发生缩聚反应生成高分子化合物N为。
16．答案：（1）3:2；对溴甲苯（4-溴甲苯）
（2）
（3）6
（4）加成反应
（5）7
（6）
解析：（1）A为CH≡CH，碳碳三键为1个σ键和3个π键，还有两个碳氢σ键，所以σ键和π键数目之比为3:2。E的结构简式为，名称为对溴甲苯。
（2）F与甲醇发生酯化反应生成G，反应方程式为：；
（3）如图所示，考虑三键和苯环，在一条直线上的碳原子数为6。
（4）K→M的反应过程中首先K中溴原子所连基团与中羰基邻位碳上的氢发生取代反应，然后同侧氨基与K中醛基发生已知信息中加成反应，再发生醇消去反应生成M；
（5）F（）与过量氢气发生加成产物为：，①含六元碳环；②与NaOH溶液共热时，1molN最多消耗2molNaOH，则N含有1个羧基和溴原子或一个-OOCH和溴原子；③与溴原子相连的碳原子为杂化，即为饱和碳原子；
若为羧基，则在碳环上的位置有：共3种，分别为同一碳上、邻位碳上、间位碳上，若为-OOCH，则在碳环上的位置有：共4种（分别为同一碳上、邻位碳上、间位碳上、对位碳上），共计7种。
（6）Q经脱乙醇生成，可知Q为；与P反应生成Q，结合Q与结构可知P为。
17．答案：（1）间苯二酚；醚键、碳溴键
（2）；酯化反应或取代反应
（3）CD
（4）6；或
（5）
解析：（1）A的结构简式为，名称为间苯二酚，C为，C中官能团的名称为醚键、碳溴键，故答案为：间苯二酚；醚键、碳溴键。
（2）根据解题思路可知，E和乙醇发生酯化反应生成F为，发生的反应为：，反应类型为：酯化反应或取代反应，故答案为：；酯化反应或取代反应。
（3）F为，F和发生取代反应生成G为，可知：
A.反应过程中只有极性键断裂和形成，故A错误；
B.F为，碳碳双键两端有一端存在2个H原子，不存在顺反异构，故B错误；
C.和在C2H5ONa的作用下生成，发生已知信息中的反应，反应中有乙醇产生，故C正确；
D.G为，苯环上的所有碳原子、碳碳双键中碳原子、羰基和酯基上的碳均为，甲基、亚甲基上的碳均为杂化，因此碳原子的杂化方式有2种，故D正确；
故答案选CD。
（4）化合物E为，要求芳香族同分异构体中，同时满足如下条件的有：只含一种官能团且能与碳酸钠反应生成，说明含有羧基，且含有2个羧基才能产生；核磁共振氢谱确定分子中有9个化学环境相同的氢原子，说明剩余的甲基应该连在同一个碳原子上，因此取代基为-COOH、-COOH、-，因此同分异构体有6种，其中核磁共振氢谱有4组峰的结构简式为或，故答案为：6；或。
（5）结合已知信息可知，以苯酚为主要原料制备的合成路线为：，故答案为：。
18．答案：（1）；；比电荷密度高，离子的极化能力强，电子云重叠程度大
（2）分子晶体；5；d
（3）；
解析：（1）铁是26号元素，基态铁原子的价电子排布式为，和相比，化学键中共价键成分百分数较高的是，原因是：比电荷密度高，离子的极化能力强，电子云重叠程度大。
（2）常温常压下，为无色液体，熔沸点较低，固态的晶体类型为分子晶体，中心原子的价层电子对数为4+=5，含有1个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥较大，则分子空间构型可能为，故选d。
（3）根据晶胞的三视图可以知道，K原子在晶胞的顶点和体心，一个晶胞含有K原子8+1=2，O原子有两个在晶胞内，八个在棱上，一个晶胞中含有的O原子2+8=4，晶胞内K原子与0原子个数比为1:2，所以钾元素和氧元素形成的化合物的化学式为，经推算，一个晶胞中含有2个K原子和4个O原子，再将题目所给数据代入密度计算公式，晶体密度为。
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分子的空间结构--2024-2025学年高中化学人教版选择性必修二课时作业
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。
可能用到的相对原子质量：H∶1 C∶12 N∶14 O∶16 Na∶23 S∶32
一、单选题（每题3分，共42分）
1．在铜转运蛋白的作用下，顺铂进入人体细胞发生水解，生成的与鸟嘌呤作用进而破坏DNA的结构，阻止癌细胞增殖，过程如图所示。其中鸟嘌呤为扁平结构，下列说法正确的是( )
A.鸟嘌呤和中N原子的杂化方式完全相同
B.在水溶液中的溶解性：
C.鸟嘌呤中元素的电负性：
D.（C）结构中化学键包括共价键、配位键、氢键
2．主族元素W、X、Y、Z原子序数依次增大，X、Y的价电子数相等，Z的价电子所在能层有16个轨道，4种元素形成的化合物如图。下列说法正确的是( )
A.电负性：
B.酸性：
C.基态原子的未成对电子数：
D.氧化物溶于水所得溶液的
3．冠醚在水相和油相均有一定的溶解度，是重要的相转移催化剂。18-冠-6是冠醚的一种，其结构如图A，下列说法不正确的是( )
A.18-冠-6中氧原子的杂化类型为
B.表示18-冠-6在油相中结构的是图B而不是图C
C.图D中与18-冠-6的空腔大小相近，且与氧原子之间通过弱相互作用形成稳定的超分子结构，体现超分子的分子识别功能
D.若18-冠-6的部分氢原子被氟原子取代，与形成的超分子稳定性将增强
4．利用硼烷独特温和的化学选择性可还原羧酸，其机理如下：
下列说法错误的是( )
A.过程①的进行与硼原子的缺电子有关
B.整个过程中硼的杂化方式不发生改变
C.还原过程中一共涉及三种反应类型
D.根据上述机理猜测硼烷还可还原酯基
5．价层电子对互斥理论可以预测某些微粒的空间结构。下列说法正确的是( )
A.和的VSEPR模型均为四面体
B.和的空间构型均为平面三角形
C.和均为非极性分子
D.与的键角相等
6．阅读下列资料，完成下题：
催化剂能改变化学反应速率而不改变反应的焓变，常见催化剂有金属及其氧化物、酸和碱等。催化反应广泛存在，如豆科植物固氮、石墨制金刚石、和制（二甲醚）、催化氧化等。催化剂有选择性，如与反应用Ag催化生成（环氧乙烷）、用催化生成。催化作用能消除污染和影响环境，如汽车尾气处理、废水中电催化生成、氯自由基催化分解形成臭氧空洞。我国在石油催化领域领先世界，高效、经济、绿色是未来催化剂研究的发展方向。
（1）下列说法正确的是( )
A.豆科植物固氮过程中，固氮酶能提高该反应的活化能
B.与反应中，Ag催化能提高生成的选择性
C.制反应中，能加快化学反应速率
D.与反应中，能减小该反应的焓变
（2）下列化学反应表示正确的是( )
A.汽车尾气处理：
B.电催化为的阳极反应：
C.硝酸工业中的氧化反应：
D.和催化制二甲醚：
（3）下列有关反应描述正确的是( )
A.催化氧化为，断裂键
B.氟氯烃破坏臭氧层，氟氯烃产生的氯自由基改变分解的历程
C.丁烷催化裂化为乙烷和乙烯，丁烷断裂σ键和π键
D.石墨转化为金刚石，碳原子轨道的杂化类型由转变为
7．水合肼是一种无色透明发烟液体，具有强碱性和吸湿性，工业上常用作抗氧化剂。实验室利用反应制备水合肼。下列有关说法正确的是( )
A.基态氯离子核外电子有18种空间运动状态
B.以上相关元素第一电离能关系：
C.以上相关物质中C原子均为杂化，N原子均为杂化
D.中键角小于中键角
8．我国学者用氮气为氮源高效合成了活性氮物质，用于多种高附加值含氮化合物的合成。可与乙醇、有机卤代物等反应，其制备及转化为物质甲的过程如下：
下列说法错误的是( )
A.反应Ⅰ实现了氮的固定
B.的电子式为
C.反应Ⅱ中的溶剂可为水
D.物质甲中碳原子的杂化轨道类型有sp和
9．常温常压下，电化学还原制氨气的总反应为，设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( )
A.2 g氮气中含有的共用电子对数为
B.每产生，失去的电子数为
C.氨水中，含有的分子数少于
D.标准状况下参加反应时，产生的分子数为
10．钠和钾是两种常见金属。下列说法正确的是( )
A.钠元素的第一电离能大于钾
B.基态钾原子价层电子轨道表示式为
C.钾能置换出NaCl溶液中的钠
D.钠元素与钾元素的原子序数相差18
11．某离子液体由原子序数依次增大的短周期元素X、Y、Z、W、M组成，结构简式如图。其中Y、Z位于同周期相邻主族，W和M的p轨道均含一个未成对电子。下列说法错误的是( )
A.简单离子半径：W
D.中Z的杂化方式为
12．改性生物炭对含砷物质的不同吸附机制如图。下列说法正确的是( )
A.“静电吸引”中主要作用力为范德华力
B.“表面络合”中As原子的杂化方式有2种
C.“氧化反应”中氧化剂为改性生物炭
D.“氢键形成”中分子间氢键有2种
13．2024年是元素周期表诞生的第155周年。已知短周期主族元素X、Y、Z、M、N，其原子序数与其对应的0.1mol/L最高价氧化物的水化物溶液，在常温下的pH关系如图所示。下列说法中正确的是( )
A.X和Y元素均在p区
B.元素的电负性：Z＞M＞N
C.M的含氧酸根离子的中心原子为杂化
D.和的空间构型均为三角锥形
14．下列关于物质结构和性质的说法正确的是( )
A.第2周期元素中，第一电离能介于之间的有1种
B.酸性：
C.与中心原子的杂化方式相同，均为形结构
D.乙二胺的沸点比三甲胺高的原因是乙二胺存在分子间氢键，三甲胺存在分子内氢键
二、解答题（共4题，58分）
15．化合物Ⅰ是合成唑啉酮类除草剂的一种中间体，其合成路线如下：
已知：Ⅰ.
Ⅱ.
Ⅲ.
（1）A→B反应所需的试剂和条件是_______，C的化学名称为_______。
（2）由C合成F的过程中，C→D的目的是_______。
（3）E→F的化学方程式为_______。
（4）试剂a中含氧官能团的名称为_______，H中氮原子的杂化方_______式为。
（5）化合物Ⅰ的另一种合成路线如下：
已知：
K的结构简式为_______，M→I的过程中，还可能生成高分子化合物N，写出N的一种结构简式_______。
16．培美曲塞是一种抗叶酸制剂，主要用于恶性胸膜间皮瘤的治疗。培美曲塞的前体M（）的一种合成路线如下：
已知：
（1）A中σ键和π键数目之比为_______，E的名称是_______。
（2）实现F→G的转化的方程式为_______。
（3）H分子一定在一条直线上的碳原子数为_______。
（4）为了实现K→M的转化，反应分为三步，已知第一步是取代反应，第二步的反应类型是_______。
（5）F与过量完全加成后获得产物N，符合下列条件的N的同分异构体（不考虑立体异构）数目为_______。
①含六元碳环；
②与NaOH溶液共热时，1molN最多消耗2molNaOH；
③与溴原子相连的碳原子为杂化
（6）的一种合成路线如图。已知P为，写出中间产物Q的结构简式_______。
17．有机物G是合成中草药活性成分Psoralidin的中间体，其合成路线如下：
已知：酯分子中的α-碳原子上的氢比较活泼，使酯与酯之间能发生缩合反应：
回答下列问题：
（1）化合物A的名称为___________；C中官能团的名称为___________。
（2）结合已有知识，写出E→F的方程式：___________；该反应类型为___________。
（3）下列关于反应F→G的说法中，正确的有______。
A.反应过程中有极性键、非极性键的断裂和形成
B.化合物F存在顺反异构体
C.该反应有乙醇生成
D.化合物G中碳原子的杂化方式有两种
（4）化合物E的芳香族同分异构体中，同时满足如下条件的有___________种，
a）只含一种官能团且能与碳酸钠反应生成；
b）核磁共振氢谱确定分子中有9个化学环境相同的氢原子。
其中核磁共振氢谱有4组峰的结构简式为___________。（写出一种即可）
（5）对甲氧基苯甲酸（）可用作防腐剂或制备香料，结合上述信息，写出以苯酚为主要原料制备的合成路线___________。
18．钾、铁和硒（Se）元素在医药、催化、材料等领域有广泛应用。回答下列问题：
（1）基态铁原子的价电子排布式为________。阴阳离子的电子云分布在对方离子的电场作用下发生变形的现象称为离子极化，电荷密度越高，极化能力越强。和相比，化学键中共价键成分百分数较高的是________，原因是________。
（2）常温常压下，为无色液体，固态的晶体类型为________；中心原子的价层电子对数为________，下列对分子空间构型推断合理的是________（填标号）。
a.
b.
c.
d.
e.
（3）钾元素与氧元素形成的某些化合物可以作为宇宙飞船的供氧剂。其中一种化合物的晶胞在xy平面、xz平面、yz平面上的投影如图所示，该化合物的化学式为________，其晶胞边长为anm，为阿伏加德罗常数的值，该晶体的密度为________（用含a、的代数式表示）。
参考答案
1．答案：B
解析：根据的结构可知，其中N的杂化方式都为，而鸟嘌呤中N有和两种杂化方式，A项错误；根据（A）和（B）的结构可知，（B）中亲水基更多，则其更容易溶解在水中，B项正确；同周期主族元素从左往右电负性逐渐增大，结合中C为-4价，H为+1价知，电负性：项错误；氢键不是化学键，D项错误。
2．答案：D
解析：电负性：，A错误；为弱酸，故酸性：，B错误；基态H原子中未成对电子数为1，基态O原子中未成对电子数为2，故C错误；K的氧化物溶于水可产生KOH，溶液，S的氧化物溶于水生成或，溶液，故D正确。
3．答案：D
解析：18-冠-6分子中氧原子都形成2个共价键且都存在2个孤电子对，故都采用杂化，A项正确；烃基亲油，O原子亲水，则能表示18-冠-6在油相中结构的是图B，B项正确；冠醚只能与空腔大小相接近的离子形成稳定结构，体现出超分子的分子识别特征，C项正确；F原子电负性比0原子大，吸引电子能力比0原子强，导致O原子电荷密度减小，配位能力降低，与形成的超分子稳定性将减弱，D项错误。
4．答案：B
解析：过程①中B与O形成配位键，O提供孤电子对，B提供空轨道，A项正确；、、中B为杂化，、中B为杂化，B项错误；过程①、过程④只有化学键的形成，可看成吸附过程，过程②、过程⑤为加成反应，过程③为消去反应，过程⑥为取代反应，故还原过程中一共涉及三种反应类型，C项正确；根据该反应机理，可推测硼烷还可将酯基还原为，D项正确。
5．答案：A
解析：和的中心原子的价层电子对数均为4，故和的VSEPR模型均为四面体，A项正确；的中心原子S的价层电子对数为，含有1个孤电子对，故的空间构型为三角锥形，B项错误；的结构与甲烷相似，正、负电中心重合，为非极性分子，中S的价层电子对数为，含有1个孤电子对，的结构不对称，正、负电中心不重合，为极性分子，C项错误；中Xe的孤电子对数不同，的电负性不同，成键电子对间的排斥力不同，键角不相等，D项错误。
6．答案：（1）C
（2）D
（3）B
解析：（1）固氮酶属于催化剂，作用是降低反应的活化能，A错误；由题干信息知，与在Ag作催化剂的条件下主要生成环氧乙烷，B错误；分解生成是该反应的催化剂，可以加快化学反应速率，C正确；是与反应生成的催化剂，催化剂不改变反应的焓变，D错误。
（2）根据O原子守恒可知，A错误；阳极应发生失电子的反应，B错误；发生催化氧化反应生成NO，该反应的化学方程式应为，C错误。
（3）转化为的过程中，断裂键，形成键，无键断裂，A错误；由材料可知，氯自由基对分解起催化作用，改变分解的历程，B正确；丁烷中不存在π键，C错误；石墨中碳原子为杂化，金刚石中碳原子为杂化，故D错误。
7．答案：C
解析：基态的核外电子排布式为，共占据9个轨道，即核外电子有9种空间运动状态，A错误；同周期主族元素的第一电离能随原子序数的递增呈逐渐增大的趋势，但由于N的2p轨道为半充满状态，较稳定，所以第一电离能：，B错误；的结构式为，所以碳原子杂化方式为，N原子为杂化，中C原子的价层电子对数为，所以杂化方式是，中N原子为杂化，C正确；的结构式为，N原子杂化方式为，N原子上有1个孤电子对，的结构式为，化方式为，O原子上有2个孤电子对，所以键角：，D错误。
8．答案：C
解析：反应Ⅰ是氮气到含氮化合物的转化，实现了氮的固定，A项正确；结合物质甲的结构简式可知，B项正确；会与水反应，反应Ⅱ中的溶剂不能为水，C项错误；物质甲中甲基中的碳原子为杂化，与氮原子相连的碳原子为sp杂化，D项正确。
9．答案：D
解析：的物质的量为，1个分子中含有3个成键电子对，则中共用电子对数为，A错误；题述反应中，得电子，N元素的化合价由0降低到-3，则每产生得到的电子数为，B错误；题中未给出溶液的体积，无法计算含有的的分子数，C错误；每参与反应时，生成，则11.2 L（即0.5 mol）参与反应时，生成的分子数为，D正确。
10．答案：A
解析：同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，A项正确；基态钾原子价层电子轨道表示式为，B项错误；钾遇水反应生成KOH和，不能置换出NaCl溶液中的钠，C项错误；钠元素、钾元素的原子序数分别为11、19，相差8，D项错误。
11．答案：D
解析：应该为，其中中N的价层电子对数为4，其杂化方式为，故D错误；
故选D。
12．答案：C
解析：“静电吸引”是两个带异性电荷离子之间的相互吸引，是离子间的作用力，不是范德华力，A错误；二价阴离子中As原子上的孤电子对数为0、价电子对数为4，为杂化，一价阴离子中As原子上的孤电子对数为1、价电子对数为，为杂化，“表面络合”中As原子的杂化方式只有1种，为杂化，B错误；如题图所示，氧化反应是As（Ⅲ）在改性生物炭表面失电子转化为，则氧化剂为改性生物炭，C正确；如题图所示，分子间氢键只有1种，均为，D错误。
13．答案：D
解析：由上述解题思路可知，X为N元素、Y为Na元素、Z为P元素、M为S元素、N为Cl元素，
A.X即N元素位于p区，Y即Na元素位于s区，A错误；
B.同周期主族元素从左向右电负性增大，则元素的电负性即P
D.和中N、P均为杂化，均含1对孤对电子，可知空间构型均为三角锥形，D正确；
故答案为：D。
14．答案：B
解析：A.同周期元素中第一电离能呈增大趋势，但第ⅡA族大于第ⅢA族，第ⅤA族大于ⅥA族，则第2周期元素中，第一电离能介于之间的有Be、C、O三种，故A错误；
B.电负性F>Cl>H，则吸电子能力：，吸电子能力越强相应羧基的酸性越强，故B正确；
C.中S为杂化，中S为杂化，杂化方式不同，故C错误；
D.三甲胺分子中三个甲基，不能形成分子内氢键，故D错误；
故选：B。
15．答案：（1）浓硫酸、浓硝酸、加热；邻氟苯胺或2-氟苯胺
（2）保护氨基
（3）
（4）酮羰基、羧基；、
（5）；
解析：（1）根据解题思路，A→B反应所需的试剂和条件：浓硫酸、浓硝酸、加热；C结构简式：，C的化学名称：邻氟苯胺或2-氟苯胺；
（2）根据解题思路，由C合成F的过程中，C→D氨基转化为酰胺基，后续有转化回氨基，所以起到的作用是：保护氨基；
（3）根据解题思路，E→F的化学方程式：；
（4）根据解题思路，试剂a为，其中含氧官能团的名称：酮羰基、羧基；根据H结构简式：，H中氮原子的杂化方式：、；
（5）M和发生已知信息的反应原理得到I，可以推知M为，L异构化得到M，可以推知L为，K和发生加成反应再发生消去反应生成L，可以推知K为；M→I的过程中，先生成，可以发生缩聚反应生成高分子化合物N为。
16．答案：（1）3:2；对溴甲苯（4-溴甲苯）
（2）
（3）6
（4）加成反应
（5）7
（6）
解析：（1）A为CH≡CH，碳碳三键为1个σ键和3个π键，还有两个碳氢σ键，所以σ键和π键数目之比为3:2。E的结构简式为，名称为对溴甲苯。
（2）F与甲醇发生酯化反应生成G，反应方程式为：；
（3）如图所示，考虑三键和苯环，在一条直线上的碳原子数为6。
（4）K→M的反应过程中首先K中溴原子所连基团与中羰基邻位碳上的氢发生取代反应，然后同侧氨基与K中醛基发生已知信息中加成反应，再发生醇消去反应生成M；
（5）F（）与过量氢气发生加成产物为：，①含六元碳环；②与NaOH溶液共热时，1molN最多消耗2molNaOH，则N含有1个羧基和溴原子或一个-OOCH和溴原子；③与溴原子相连的碳原子为杂化，即为饱和碳原子；
若为羧基，则在碳环上的位置有：共3种，分别为同一碳上、邻位碳上、间位碳上，若为-OOCH，则在碳环上的位置有：共4种（分别为同一碳上、邻位碳上、间位碳上、对位碳上），共计7种。
（6）Q经脱乙醇生成，可知Q为；与P反应生成Q，结合Q与结构可知P为。
17．答案：（1）间苯二酚；醚键、碳溴键
（2）；酯化反应或取代反应
（3）CD
（4）6；或
（5）
解析：（1）A的结构简式为，名称为间苯二酚，C为，C中官能团的名称为醚键、碳溴键，故答案为：间苯二酚；醚键、碳溴键。
（2）根据解题思路可知，E和乙醇发生酯化反应生成F为，发生的反应为：，反应类型为：酯化反应或取代反应，故答案为：；酯化反应或取代反应。
（3）F为，F和发生取代反应生成G为，可知：
A.反应过程中只有极性键断裂和形成，故A错误；
B.F为，碳碳双键两端有一端存在2个H原子，不存在顺反异构，故B错误；
C.和在C2H5ONa的作用下生成，发生已知信息中的反应，反应中有乙醇产生，故C正确；
D.G为，苯环上的所有碳原子、碳碳双键中碳原子、羰基和酯基上的碳均为，甲基、亚甲基上的碳均为杂化，因此碳原子的杂化方式有2种，故D正确；
故答案选CD。
（4）化合物E为，要求芳香族同分异构体中，同时满足如下条件的有：只含一种官能团且能与碳酸钠反应生成，说明含有羧基，且含有2个羧基才能产生；核磁共振氢谱确定分子中有9个化学环境相同的氢原子，说明剩余的甲基应该连在同一个碳原子上，因此取代基为-COOH、-COOH、-，因此同分异构体有6种，其中核磁共振氢谱有4组峰的结构简式为或，故答案为：6；或。
（5）结合已知信息可知，以苯酚为主要原料制备的合成路线为：，故答案为：。
18．答案：（1）；；比电荷密度高，离子的极化能力强，电子云重叠程度大
（2）分子晶体；5；d
（3）；
解析：（1）铁是26号元素，基态铁原子的价电子排布式为，和相比，化学键中共价键成分百分数较高的是，原因是：比电荷密度高，离子的极化能力强，电子云重叠程度大。
（2）常温常压下，为无色液体，熔沸点较低，固态的晶体类型为分子晶体，中心原子的价层电子对数为4+=5，含有1个孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥较大，则分子空间构型可能为，故选d。
（3）根据晶胞的三视图可以知道，K原子在晶胞的顶点和体心，一个晶胞含有K原子8+1=2，O原子有两个在晶胞内，八个在棱上，一个晶胞中含有的O原子2+8=4，晶胞内K原子与0原子个数比为1:2，所以钾元素和氧元素形成的化合物的化学式为，经推算，一个晶胞中含有2个K原子和4个O原子，再将题目所给数据代入密度计算公式，晶体密度为。
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