人教版高中化学选修3第2章《分子结构与性质》测试题含答案解析
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| 名称 | 人教版高中化学选修3第2章《分子结构与性质》测试题含答案解析 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 49.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2019-03-31 13:03:08 | ||
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文档简介
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人教版高中化学选修3第2章《分子结构与性质》测试题
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。
第Ⅰ卷
一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)
1.科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如下图所示)。
已知该分子中N—N—N键角都是108.1°，下列有关N(NO2)3的说法正确的是( )
A． 分子中N、O间形成的共价键是非极性键
B． 分子中四个氮原子共平面
C． 该物质既有氧化性又有还原性
D． 15.2 g该物质含有6.02×1022个原子
【答案】C
【解析】 由于N、O为不同原子，其电负性不同，所以N、O间形成极性键，A错，如题图四个氮原子形成三角锥形结构，所以B错。15.2 g该物质含有6.02×1023个原子，D错。
2.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：BO2﹣、BC25﹣和BN2n﹣，则BN2n﹣中的n值为（ ）
A． 1
B． 2
C． 3
D． 4
【答案】C
【解析】原子数相同、价电子总数相同的粒子互称为等电子体．BO2﹣、BC25﹣的原子数均为3，BO2﹣电子数均为3+6×2+1=16，则BN2n﹣的价电子数也应为16．即3+5×2+n=16，则n=3．
3.下列分子中存在的共价键类型完全相同的是( )
A． CH4与NH3
B． C2H6与C2H4
C． H2与Cl2
D． Cl2与N2
【答案】A
【解析】A项中全是s?p σ键；B项中C2H6只存在σ键，而C2H4存在σ键和π键；C项中H2中的键为s?s σ键，Cl2中的键为p?p σ键；D项与B项类似。
4.化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示。现提供以下化学键的键能(kJ·mol－1)：
P—P：198 P—O：360 O=O：498，则反应P4(白磷)＋3O2=P4O6的反应热ΔH为( )
A． -1 638 kJ·mol-1
B． ＋1 638 kJ·mol－1
C． －126 kJ·mol－1
D． ＋126 kJ·mol－1
【答案】A
【解析】由反应方程式知，该反应的能量变化包括1 mol P4和3 mol O2断键吸收的能量和1 mol P4O6成键放出的能量。由各物质的分子结构知1 mol P4含6 mol P—P键，3 mol O2含3mol O===O键，1 mol P4O6含12 mol P—O键，故ΔH＝(198 kJ·mol－1×6＋498 kJ·mol－1×3)－360 kJ·mol－1×12＝－1 638 kJ·mol－1
5.从键长的角度来判断下列共价键中最稳定的是( )
A． H—F
B． N—H
C． C—H
D． S—H
【答案】A
【解析】原子半径越小，与氢化合形成的化学键键长越短，键能越大，键越稳定。
6.根据π键的成键特征判断C＝C的键能是C—C键能的( )
A． 2倍
B． 大于2倍
C． 小于2倍
D． 无法确定
【答案】C
【解析】由于π键的键能比σ键键能小，双键中有一个π键和一个σ键，所以双键的键能小于单键的键能的2倍。
7.在硼酸［B（OH）3］分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是（ ）
A． sp，范德华力
B． sp2，范德华力
C． sp2，氢键
D． sp3，氢键
【答案】C
【解析】硼酸晶体与石墨结构相似，即每层为平面结构，故中心原子采取sp2杂化且存在氢键。
8.根据下表中所列的键能数据，判断下列分子中最不稳定的是( )
A． HCl
B． HBr
C． H2
D． Br2
【答案】D
【解析】分子中共价键键能越大，键长越短，键越牢固，分子越稳定。
9.关于乙醇分子的说法正确的是( )
A． 分子中共含有8个极性共价键
B． 分子中不含非极性键
C． 分子中只含σ键
D． 分子中含有1个π键
【答案】C
【解析】 乙醇的结构式为，共含有8个共价键，其中C—H、C—O、O—H键为极性键，共7个；C—C键为非极性键；由于全为单键，故无π键。
10.根据科学人员探测，在海洋深处的沉积物中含有可燃冰，主要成分是甲烷水合物。有关其组成的两种分子的下列说法正确的是( )
A． 它们都是极性键构成的极性分子
B． 它们之间以氢键结合在一起
C． 它们的成键电子的原子轨道都是sp3—s
D． 它们的立体结构都相同
【答案】C
【解析】甲烷水合物中包含CH4、H2O两种分子。二者中心原子均以sp3杂化，CH4中形成4个sp3—sσ键，H2O中形成2个sp3—sσ键；CH4是正四面体形，H2O是V形，所以CH4是极性键构成的非极性分子，H2O是极性键构成的极性分子。在可燃冰中，CH4和H2O分子之间以分子间作用力结合。
11.在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是（ ）
A． sp，范德华力
B． sp2，范德华力
C． sp2，氢键
D． sp3，氢键
【答案】C
【解析】硼酸[B(OH)3] 晶体具有与石墨相似的层状结构，石墨晶体中同一层内由无数正六边形形成的平面结构，C采取sp2杂化，由此可推知硼酸分子中的B也采取sp2杂化，B(OH)3分子间形成氢键。
12.据权威刊物报道，1996年科学家在宇宙中发现H3分子。甲、乙、丙、丁四位学生对此报道的认识正确的是( )
A． 甲认为上述发现绝对不可能，因为H3分子违背了共价键理论
B． 乙认为宇宙中还可能存在另一种氢单质，因为氢元素有三种同位素必然有三种同素异形体
C． 丙认为H3分子实质上是H2分子与H＋以特殊共价键结合的产物，应写成H
D． 丁认为如果上述的发现存在，则证明传统的价键理论有一定的局限性有待继续发展
【答案】D
【解析】A、C两项显然不符合题意，B项，氢元素有三种同位素，但不一定有三种同素异形体，D项，传统的价键理论确实存在一定的局限性。
13.下列事实不能用键能的大小来解释的是( )
A． N元素的电负性较大，但N2的化学性质很稳定
B． 惰性气体一般难发生反应
C． HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
D． F2比O2更容易与H2反应
【答案】B
【解析】本题主要考查键参数的应用。由于N2分子中存在三键，键能很大，破坏共价键需要很大的能量，所以N2的化学性质很稳定；惰性气体都为单原子分子，分子内部没有化学键；卤族元素从F到I原子半径逐渐增大，其氢化物中的键长逐渐变长，键能逐渐变小，所以稳定性逐渐减弱；由于H—F的键能大于H—O，所以二者比较，更容易生成HF。
14.下列分子中，属于含有极性键的非极性分子的是( )
A． H2O
B． N2
C． NH3
D． CH4
【答案】D
【解析】首先判断分子中是否含有极性共价键，然后看分子的空间结构是否对称，正负电荷中心是否完全重合。H2O分子中O—H键为极性键，两个O—H键之间的夹角约为105°，整个分子电荷分布不对称，是极性分子；N2是双原子单质分子，N≡N键是非极性键，属于含非极性键的非极性分子；NH3分子中N—H键是极性键，分子构型是三角锥形，氮原子位于顶端，电荷分布不对称，是极性分子；CH4分子中C—H键是极性键，分子构型呈正四面体形，碳原子位于正四面体中心，四个氢原子分别位于正四面体的四个顶点，电荷分布对称，是非极性分子。
15.关于乙醇分子的说法正确的是（ ）
A． 分子中共含有8个极性共价键
B． 分子中不含非极性键
C． 分子中只含σ键
D． 分子中含有一个π键
【答案】C
【解析】乙醇的结构式为：，其中有8个共价键：7个极性键，1个非极性键（C—C），由于乙醇分子中全是单键，是σ键，而无π键。
16.下列分子中的中心原子的杂化方式为sp杂化，分子的空间构型为直线形且分子中没有形成π键的是 ( )
A． CH≡CH
B． CO2
C． BeCl2
D． BF3
【答案】C
【解析】CH≡CH、CO2和BeCl2中的中心原子C和Be都采取sp杂化，分子的空间构型均为直线形，CH≡CH分子中有2个σ键，1个π键；CO2分子中有2个σ键，2个π键；BeCl2分子中有2个σ键，无π键，所以，A，B选项错误，C选项正确；BF3中心原子B采取sp2杂化，分子的空间构型为平面三角形，分子中有3个σ键，无π键，D选项错误。
17.固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外电子层结构，则下列有关说法，不正确的是( )
A． NH5中既有离子键又有共价键
B． NH5的熔沸点高于NH3
C． 1mol NH5中含有5mol N—H键
D． NH5固体投入少量水中，可产生两种气体
【答案】C
【解析】因NH5中的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外电子层结构，则化学式是NH4H，是由NH4＋与H－组成的离子化合物。固体的沸点高于气体，与水反应可生成氢气和NH3。
18.乙烯分子中含有4个C—H键和1个C=C键，6个原子在同一平面上。下列关于乙烯分子的成键情况分析正确的是 ( )
①每个C原子的2s轨道与2p轨道杂化，形成两个sp杂化轨道 ②每个C原子的2s轨道与2个2p轨道杂化，形成3个sp2杂化轨道 ③每个C原子的2s轨道与3个2p轨道杂化，形成4个sp3杂化轨道 ④每个C原子的3个价电子占据3个杂化轨道，1个价电子占据1个2p轨道
A． ①③
B． ②④
C． ①④
D． ②③
【答案】B
【解析】乙烯分子中每个C原子与1个C原子和2个H原子成键，必须形成3个σ键，6个原子在同一平面上，则键角为120°，为sp2杂化，形成3个sp2杂化轨道，1个价电子占据1个2p轨道，2个C原子成键时形成1个π键。
19.下列说法中正确的是（ ）
A． 烯中C＝C的键能是乙烷中C－C的键能的2倍
B． 氮气分子中含有1个s键和2个p键
C． N－O键的极性比C－O键的极性大
D． NH4＋中4个N－H键的键能不相同
【答案】B
【解析】有机化合物中，碳原子与碳原子的原子轨道之间以“肩并肩”的方式形成p键的重叠程度要比以“头碰头”的方式形成s键的重叠程度小得多。两个碳原子之间形成的s键比p键牢固，s键的键能大于p键。乙烯中两个碳原子间存在一个s键和一个p键，乙烷中两个碳原子间存在一个s键，乙烯中C＝C的键能应当大于乙烷中C－C的键能且小于乙烷中C－C的键能的2倍。氮气分子中有三个共价键，1个s键和2个p键，所以B选项的说法正确，不合题意。 形成共价键的两个原子对电子的吸引能力差别越大，共价键的极性就越强；N原子与O原子吸电子能力的差值小于C与O吸电子能力的差值，N－O键的极性比C－O键的极性小。 在NH4+中参与成键的8个电子分布在原子最外层的4个能量相等的sp3杂化轨道中，4个N－H键的键能键长键角都相等，D项说法错误。
20.根据等电子原理判断，下列说法中错误的是（ ）
A． B3N3H6分子中所有原子均在同一平面上
B． B3N3H6分子中存在双键，可发生加成反应
C． H3O+和NH3是等电子体，均为三角锥形
D． CH4和NH4+是等电子体，均为正四面体
【答案】B
【解析】等电子原理是指具有相同价电子数（指全部电子总数或价电子总数）和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征。苯是B3N3H6的等电子体，因此，它们的结构相同。苯分子中所有的原子均在同一平面上，苯分子中不存在双键，存在大π键。因此，B错误。H3O+和NH3是等电子体，NH3是三角锥型，则H3O+也是三角锥型。CH4和NH4+是等电子体，CH4是正四面体结构，所以NH4+也是正四面体结构
第Ⅱ卷
二、填空题(共4小题,每小题10.0分,共40分)
21.如图是甲醛分子的模型，根据该图和所学化学知识回答下列问题：
(1)甲醛分子中碳原子的杂化方式是__________，作出该判断的主要理由是________________________________________________________________________。
(2)下列是对甲醛分子中碳氧键的判断，其中正确的是________(填序号)。
①单键 ②双键 ③σ键 ④π键 ⑤σ键和π键
(3)甲醛分子中C—H键与C—H键间的夹角________(填“＝”、“>”或“<”)120°，出现该现象的主要原因是______________________________________________。
(2)②⑤ (3)< 碳氧双键中存在π键，它对C—H键的排斥作用较强
【答案】 (1)sp2杂化 甲醛分子的立体构型为平面三角形
【解析】 (1)原子的杂化轨道类型不同，分子的立体构型也不同。由图可知，甲醛分子为平面三角形，所以甲醛分子中的碳原子采取sp2杂化。
(2)醛类分子中都含有C===O键，所以甲醛分子中的碳氧键是双键。一般来说，双键是σ键和π键的组合。
(3)由于碳氧双键中存在π键，它对C—H键的排斥作用较强，所以甲醛分子中C—H键与C—H键间的夹角小于120°。
22.原子总数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。
(1)根据上述原理，仅由第2周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是_______和__________；__________和__________。
(2)此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子总数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与NO互为等电子体的分子有________、________。
【答案】（1）N2 CO CO2 N2O （2）SO2 O3
【解析】（1）第2周期元素中，只有B，C，N、O，F可形成共价型分子，同素异形体间显然不能形成等电子体，若为含2个原子的等电子体，则可能是某元素的单质与其相邻元素间的化合物，如N2和CO，在此基础上增加同种元素的原子可得其他的等电子体，如N2O和CO2。（2）NO2－的最外层的电子数为：5＋6×2＋1＝18，平均每个原子的最外层电子数为6，则可能为O3或SO2，不合题意。
23.氮可以形成多种离子，如N3－、NH、N、NH、N2H、N2H等，已知N2H与N2H是由中性分子结合质子形成的，类似于NH，因此有类似于NH的性质。
(1)写出N2H与碱溶液反应的离子方程式_____________________________________。
(2)NH的电子式为________________。
(3)N有________个电子。
(4)写出与N互为等电子体的物质的化学式________________(两种)。
(5)等电子体的微粒往往具有相似的结构，试预测N的构型：________。
【答案】 (1)N2H＋2OH－===N2H4＋2H2O
(2)
(3)22 (4)N2O、CO2(其他合理答案也可) (5)直线形
【解析】 (1)由题给信息可知，N2H是由N2H4与两个H＋结合而形成的，所以它与碱反应时的物质的量的比为1∶2。(2)NH的最外层电子可由氮最外层5个电子中的2个电子与2个氢原子形成共价键，氮再得到1个电子，从而形成NH。(3)N是由3个氮原子结合后再得到1个电子而形成，所以应该有22个电子。(4)与N等电子体的物质应该也是由3个原子组成，且电子数为22，或是最外层电子数为16的粒子，如N2O、CO2等。(5)由N与CO2是等电子体，所以类比CO2可得N应是直线形的构型。
24.已知镓是铝同族下一周期的元素。砷化镓的晶胞结构如图所示。试回答：
(1)镓的基态原子的电子排布式是_____________________________。
(2)砷化镓晶胞中所包含的砷原子(白色球)个数为________，与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为________。
(3)N、P、As处于同一主族，其氢化物沸点由高到低的顺序是________(用氢化物分子式表示)。
(4)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700 ℃时制得。(CH3)3Ga中镓原子的杂化方式为________。
(5)比较二者的第一电离能：As________Ga(填“<”、“>”或“＝”)。
(6)下列说法正确的是________(填字母)。
A．砷化镓晶胞结构与NaCl相同
B．电负性：As>Ga
C．砷化镓晶体中含有配位键
【答案】 (1)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)
(2)4 正四面体 (3)NH3>AsH3>PH3
(4)sp2 (5)> (6)BC
【解析】 (1)镓位于元素周期表中第四周期第ⅢA族，故其核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1。(2)根据“均摊法”：白色球个数为(6/2)＋(8/8)＝4。由晶胞图可知与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为正四面体。(3)由于NH3分子间存在氢键，所以NH3的沸点最高，由于AsH3的相对分子质量大于PH3，故AsH3的沸点高于PH3。(4)由于Ga原子周围只有3对成键电子对，故其杂化方法为sp2。(5)As和Ga处于同一周期，而处于ⅤA族的As外围电子处于半充满的较稳定结构，故As的第一电离能大于Ga。(6)由题中晶胞图可知A显然是错误的。由于Ga原子最外层只有3个电子，而每个Ga原子与4个As原子成键，因此其中一个共价键必为配位键，C正确。
人教版高中化学选修3第2章《分子结构与性质》测试题
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。
第Ⅰ卷
一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)
1.科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如下图所示)。
已知该分子中N—N—N键角都是108.1°，下列有关N(NO2)3的说法正确的是( )
A． 分子中N、O间形成的共价键是非极性键
B． 分子中四个氮原子共平面
C． 该物质既有氧化性又有还原性
D． 15.2 g该物质含有6.02×1022个原子
【答案】C
【解析】 由于N、O为不同原子，其电负性不同，所以N、O间形成极性键，A错，如题图四个氮原子形成三角锥形结构，所以B错。15.2 g该物质含有6.02×1023个原子，D错。
2.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：BO2﹣、BC25﹣和BN2n﹣，则BN2n﹣中的n值为（ ）
A． 1
B． 2
C． 3
D． 4
【答案】C
【解析】原子数相同、价电子总数相同的粒子互称为等电子体．BO2﹣、BC25﹣的原子数均为3，BO2﹣电子数均为3+6×2+1=16，则BN2n﹣的价电子数也应为16．即3+5×2+n=16，则n=3．
3.下列分子中存在的共价键类型完全相同的是( )
A． CH4与NH3
B． C2H6与C2H4
C． H2与Cl2
D． Cl2与N2
【答案】A
【解析】A项中全是s?p σ键；B项中C2H6只存在σ键，而C2H4存在σ键和π键；C项中H2中的键为s?s σ键，Cl2中的键为p?p σ键；D项与B项类似。
4.化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示。现提供以下化学键的键能(kJ·mol－1)：
P—P：198 P—O：360 O=O：498，则反应P4(白磷)＋3O2=P4O6的反应热ΔH为( )
A． -1 638 kJ·mol-1
B． ＋1 638 kJ·mol－1
C． －126 kJ·mol－1
D． ＋126 kJ·mol－1
【答案】A
【解析】由反应方程式知，该反应的能量变化包括1 mol P4和3 mol O2断键吸收的能量和1 mol P4O6成键放出的能量。由各物质的分子结构知1 mol P4含6 mol P—P键，3 mol O2含3mol O===O键，1 mol P4O6含12 mol P—O键，故ΔH＝(198 kJ·mol－1×6＋498 kJ·mol－1×3)－360 kJ·mol－1×12＝－1 638 kJ·mol－1
5.从键长的角度来判断下列共价键中最稳定的是( )
A． H—F
B． N—H
C． C—H
D． S—H
【答案】A
【解析】原子半径越小，与氢化合形成的化学键键长越短，键能越大，键越稳定。
6.根据π键的成键特征判断C＝C的键能是C—C键能的( )
A． 2倍
B． 大于2倍
C． 小于2倍
D． 无法确定
【答案】C
【解析】由于π键的键能比σ键键能小，双键中有一个π键和一个σ键，所以双键的键能小于单键的键能的2倍。
7.在硼酸［B（OH）3］分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是（ ）
A． sp，范德华力
B． sp2，范德华力
C． sp2，氢键
D． sp3，氢键
【答案】C
【解析】硼酸晶体与石墨结构相似，即每层为平面结构，故中心原子采取sp2杂化且存在氢键。
8.根据下表中所列的键能数据，判断下列分子中最不稳定的是( )
A． HCl
B． HBr
C． H2
D． Br2
【答案】D
【解析】分子中共价键键能越大，键长越短，键越牢固，分子越稳定。
9.关于乙醇分子的说法正确的是( )
A． 分子中共含有8个极性共价键
B． 分子中不含非极性键
C． 分子中只含σ键
D． 分子中含有1个π键
【答案】C
【解析】 乙醇的结构式为，共含有8个共价键，其中C—H、C—O、O—H键为极性键，共7个；C—C键为非极性键；由于全为单键，故无π键。
10.根据科学人员探测，在海洋深处的沉积物中含有可燃冰，主要成分是甲烷水合物。有关其组成的两种分子的下列说法正确的是( )
A． 它们都是极性键构成的极性分子
B． 它们之间以氢键结合在一起
C． 它们的成键电子的原子轨道都是sp3—s
D． 它们的立体结构都相同
【答案】C
【解析】甲烷水合物中包含CH4、H2O两种分子。二者中心原子均以sp3杂化，CH4中形成4个sp3—sσ键，H2O中形成2个sp3—sσ键；CH4是正四面体形，H2O是V形，所以CH4是极性键构成的非极性分子，H2O是极性键构成的极性分子。在可燃冰中，CH4和H2O分子之间以分子间作用力结合。
11.在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是（ ）
A． sp，范德华力
B． sp2，范德华力
C． sp2，氢键
D． sp3，氢键
【答案】C
【解析】硼酸[B(OH)3] 晶体具有与石墨相似的层状结构，石墨晶体中同一层内由无数正六边形形成的平面结构，C采取sp2杂化，由此可推知硼酸分子中的B也采取sp2杂化，B(OH)3分子间形成氢键。
12.据权威刊物报道，1996年科学家在宇宙中发现H3分子。甲、乙、丙、丁四位学生对此报道的认识正确的是( )
A． 甲认为上述发现绝对不可能，因为H3分子违背了共价键理论
B． 乙认为宇宙中还可能存在另一种氢单质，因为氢元素有三种同位素必然有三种同素异形体
C． 丙认为H3分子实质上是H2分子与H＋以特殊共价键结合的产物，应写成H
D． 丁认为如果上述的发现存在，则证明传统的价键理论有一定的局限性有待继续发展
【答案】D
【解析】A、C两项显然不符合题意，B项，氢元素有三种同位素，但不一定有三种同素异形体，D项，传统的价键理论确实存在一定的局限性。
13.下列事实不能用键能的大小来解释的是( )
A． N元素的电负性较大，但N2的化学性质很稳定
B． 惰性气体一般难发生反应
C． HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
D． F2比O2更容易与H2反应
【答案】B
【解析】本题主要考查键参数的应用。由于N2分子中存在三键，键能很大，破坏共价键需要很大的能量，所以N2的化学性质很稳定；惰性气体都为单原子分子，分子内部没有化学键；卤族元素从F到I原子半径逐渐增大，其氢化物中的键长逐渐变长，键能逐渐变小，所以稳定性逐渐减弱；由于H—F的键能大于H—O，所以二者比较，更容易生成HF。
14.下列分子中，属于含有极性键的非极性分子的是( )
A． H2O
B． N2
C． NH3
D． CH4
【答案】D
【解析】首先判断分子中是否含有极性共价键，然后看分子的空间结构是否对称，正负电荷中心是否完全重合。H2O分子中O—H键为极性键，两个O—H键之间的夹角约为105°，整个分子电荷分布不对称，是极性分子；N2是双原子单质分子，N≡N键是非极性键，属于含非极性键的非极性分子；NH3分子中N—H键是极性键，分子构型是三角锥形，氮原子位于顶端，电荷分布不对称，是极性分子；CH4分子中C—H键是极性键，分子构型呈正四面体形，碳原子位于正四面体中心，四个氢原子分别位于正四面体的四个顶点，电荷分布对称，是非极性分子。
15.关于乙醇分子的说法正确的是（ ）
A． 分子中共含有8个极性共价键
B． 分子中不含非极性键
C． 分子中只含σ键
D． 分子中含有一个π键
【答案】C
【解析】乙醇的结构式为：，其中有8个共价键：7个极性键，1个非极性键（C—C），由于乙醇分子中全是单键，是σ键，而无π键。
16.下列分子中的中心原子的杂化方式为sp杂化，分子的空间构型为直线形且分子中没有形成π键的是 ( )
A． CH≡CH
B． CO2
C． BeCl2
D． BF3
【答案】C
【解析】CH≡CH、CO2和BeCl2中的中心原子C和Be都采取sp杂化，分子的空间构型均为直线形，CH≡CH分子中有2个σ键，1个π键；CO2分子中有2个σ键，2个π键；BeCl2分子中有2个σ键，无π键，所以，A，B选项错误，C选项正确；BF3中心原子B采取sp2杂化，分子的空间构型为平面三角形，分子中有3个σ键，无π键，D选项错误。
17.固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外电子层结构，则下列有关说法，不正确的是( )
A． NH5中既有离子键又有共价键
B． NH5的熔沸点高于NH3
C． 1mol NH5中含有5mol N—H键
D． NH5固体投入少量水中，可产生两种气体
【答案】C
【解析】因NH5中的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外电子层结构，则化学式是NH4H，是由NH4＋与H－组成的离子化合物。固体的沸点高于气体，与水反应可生成氢气和NH3。
18.乙烯分子中含有4个C—H键和1个C=C键，6个原子在同一平面上。下列关于乙烯分子的成键情况分析正确的是 ( )
①每个C原子的2s轨道与2p轨道杂化，形成两个sp杂化轨道 ②每个C原子的2s轨道与2个2p轨道杂化，形成3个sp2杂化轨道 ③每个C原子的2s轨道与3个2p轨道杂化，形成4个sp3杂化轨道 ④每个C原子的3个价电子占据3个杂化轨道，1个价电子占据1个2p轨道
A． ①③
B． ②④
C． ①④
D． ②③
【答案】B
【解析】乙烯分子中每个C原子与1个C原子和2个H原子成键，必须形成3个σ键，6个原子在同一平面上，则键角为120°，为sp2杂化，形成3个sp2杂化轨道，1个价电子占据1个2p轨道，2个C原子成键时形成1个π键。
19.下列说法中正确的是（ ）
A． 烯中C＝C的键能是乙烷中C－C的键能的2倍
B． 氮气分子中含有1个s键和2个p键
C． N－O键的极性比C－O键的极性大
D． NH4＋中4个N－H键的键能不相同
【答案】B
【解析】有机化合物中，碳原子与碳原子的原子轨道之间以“肩并肩”的方式形成p键的重叠程度要比以“头碰头”的方式形成s键的重叠程度小得多。两个碳原子之间形成的s键比p键牢固，s键的键能大于p键。乙烯中两个碳原子间存在一个s键和一个p键，乙烷中两个碳原子间存在一个s键，乙烯中C＝C的键能应当大于乙烷中C－C的键能且小于乙烷中C－C的键能的2倍。氮气分子中有三个共价键，1个s键和2个p键，所以B选项的说法正确，不合题意。 形成共价键的两个原子对电子的吸引能力差别越大，共价键的极性就越强；N原子与O原子吸电子能力的差值小于C与O吸电子能力的差值，N－O键的极性比C－O键的极性小。 在NH4+中参与成键的8个电子分布在原子最外层的4个能量相等的sp3杂化轨道中，4个N－H键的键能键长键角都相等，D项说法错误。
20.根据等电子原理判断，下列说法中错误的是（ ）
A． B3N3H6分子中所有原子均在同一平面上
B． B3N3H6分子中存在双键，可发生加成反应
C． H3O+和NH3是等电子体，均为三角锥形
D． CH4和NH4+是等电子体，均为正四面体
【答案】B
【解析】等电子原理是指具有相同价电子数（指全部电子总数或价电子总数）和相同原子数的分子或离子具有相同的结构特征。苯是B3N3H6的等电子体，因此，它们的结构相同。苯分子中所有的原子均在同一平面上，苯分子中不存在双键，存在大π键。因此，B错误。H3O+和NH3是等电子体，NH3是三角锥型，则H3O+也是三角锥型。CH4和NH4+是等电子体，CH4是正四面体结构，所以NH4+也是正四面体结构
第Ⅱ卷
二、填空题(共4小题,每小题10.0分,共40分)
21.如图是甲醛分子的模型，根据该图和所学化学知识回答下列问题：
(1)甲醛分子中碳原子的杂化方式是__________，作出该判断的主要理由是________________________________________________________________________。
(2)下列是对甲醛分子中碳氧键的判断，其中正确的是________(填序号)。
①单键 ②双键 ③σ键 ④π键 ⑤σ键和π键
(3)甲醛分子中C—H键与C—H键间的夹角________(填“＝”、“>”或“<”)120°，出现该现象的主要原因是______________________________________________。
(2)②⑤ (3)< 碳氧双键中存在π键，它对C—H键的排斥作用较强
【答案】 (1)sp2杂化 甲醛分子的立体构型为平面三角形
【解析】 (1)原子的杂化轨道类型不同，分子的立体构型也不同。由图可知，甲醛分子为平面三角形，所以甲醛分子中的碳原子采取sp2杂化。
(2)醛类分子中都含有C===O键，所以甲醛分子中的碳氧键是双键。一般来说，双键是σ键和π键的组合。
(3)由于碳氧双键中存在π键，它对C—H键的排斥作用较强，所以甲醛分子中C—H键与C—H键间的夹角小于120°。
22.原子总数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。
(1)根据上述原理，仅由第2周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是_______和__________；__________和__________。
(2)此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子总数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与NO互为等电子体的分子有________、________。
【答案】（1）N2 CO CO2 N2O （2）SO2 O3
【解析】（1）第2周期元素中，只有B，C，N、O，F可形成共价型分子，同素异形体间显然不能形成等电子体，若为含2个原子的等电子体，则可能是某元素的单质与其相邻元素间的化合物，如N2和CO，在此基础上增加同种元素的原子可得其他的等电子体，如N2O和CO2。（2）NO2－的最外层的电子数为：5＋6×2＋1＝18，平均每个原子的最外层电子数为6，则可能为O3或SO2，不合题意。
23.氮可以形成多种离子，如N3－、NH、N、NH、N2H、N2H等，已知N2H与N2H是由中性分子结合质子形成的，类似于NH，因此有类似于NH的性质。
(1)写出N2H与碱溶液反应的离子方程式_____________________________________。
(2)NH的电子式为________________。
(3)N有________个电子。
(4)写出与N互为等电子体的物质的化学式________________(两种)。
(5)等电子体的微粒往往具有相似的结构，试预测N的构型：________。
【答案】 (1)N2H＋2OH－===N2H4＋2H2O
(2)
(3)22 (4)N2O、CO2(其他合理答案也可) (5)直线形
【解析】 (1)由题给信息可知，N2H是由N2H4与两个H＋结合而形成的，所以它与碱反应时的物质的量的比为1∶2。(2)NH的最外层电子可由氮最外层5个电子中的2个电子与2个氢原子形成共价键，氮再得到1个电子，从而形成NH。(3)N是由3个氮原子结合后再得到1个电子而形成，所以应该有22个电子。(4)与N等电子体的物质应该也是由3个原子组成，且电子数为22，或是最外层电子数为16的粒子，如N2O、CO2等。(5)由N与CO2是等电子体，所以类比CO2可得N应是直线形的构型。
24.已知镓是铝同族下一周期的元素。砷化镓的晶胞结构如图所示。试回答：
(1)镓的基态原子的电子排布式是_____________________________。
(2)砷化镓晶胞中所包含的砷原子(白色球)个数为________，与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为________。
(3)N、P、As处于同一主族，其氢化物沸点由高到低的顺序是________(用氢化物分子式表示)。
(4)砷化镓可由(CH3)3Ga和AsH3在700 ℃时制得。(CH3)3Ga中镓原子的杂化方式为________。
(5)比较二者的第一电离能：As________Ga(填“<”、“>”或“＝”)。
(6)下列说法正确的是________(填字母)。
A．砷化镓晶胞结构与NaCl相同
B．电负性：As>Ga
C．砷化镓晶体中含有配位键
【答案】 (1)1s22s22p63s23p63d104s24p1(或[Ar]3d104s24p1)
(2)4 正四面体 (3)NH3>AsH3>PH3
(4)sp2 (5)> (6)BC
【解析】 (1)镓位于元素周期表中第四周期第ⅢA族，故其核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1。(2)根据“均摊法”：白色球个数为(6/2)＋(8/8)＝4。由晶胞图可知与同一个镓原子相连的砷原子构成的空间构型为正四面体。(3)由于NH3分子间存在氢键，所以NH3的沸点最高，由于AsH3的相对分子质量大于PH3，故AsH3的沸点高于PH3。(4)由于Ga原子周围只有3对成键电子对，故其杂化方法为sp2。(5)As和Ga处于同一周期，而处于ⅤA族的As外围电子处于半充满的较稳定结构，故As的第一电离能大于Ga。(6)由题中晶胞图可知A显然是错误的。由于Ga原子最外层只有3个电子，而每个Ga原子与4个As原子成键，因此其中一个共价键必为配位键，C正确。