第二章《分子结构和性质》单元测试(含解析)
文档属性
| 名称 | 第二章《分子结构和性质》单元测试(含解析) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 210.7KB | ||
| 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 | 2020-02-06 21:45:54 | ||
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文档简介
第二章《分子结构与性质》
一、单选题(每小题只有一个正确答案)
1.相距很远的两个氢原子相互逐渐接近，在这一过程中体系能量将( )
A． 先变大后变小 B． 先变小后变大 C． 逐渐变小 D． 逐渐增大
2.电子数相等的粒子叫做等电子体，下列各组粒子属于等电子体的是（ ）
A． CH4和NH3 B． CO和CO2 C． NO和NO2 D． CO2和SO2
3.某物质的实验式为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，则关于此化合物的说法中正确的是（ ）
A． 配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6
B． 该配合物可能是平面正方形结构
C． Cl—和NH3分子均与Pt4+配位
D． 配合物中Cl—与Pt4+配位，而NH3分子不配位
4.下列对分子的性质的解释中，不正确的是( )
A． 水很稳定(1 000 ℃以上才会部分分解)是因为水中含有大量的氢键所致
B． 乳酸()分子中含有一个手性碳原子
C． 碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释
D． 由上图知酸性：H3PO4>HClO，因为H3PO4中非羟基氧原子数大于次氯酸中非羟基氧原子数
5.下列微粒的价电子对数正确的是（点“· ”的原子为中心原子）（ ）
A． CH4 4 B． CO2 1 C． BF3 2 D． SO3 2
6.在下列化学反应中，所断裂的共价键中，仅仅断裂s键的是 （ ）
A． N2＋3H2 2NH3 B． 2C2H2＋5O22H2O＋4CO2↑
C． Cl2＋H2HCl D． C2H4＋H2C2H6
7.实验测得BeCl2为共价化合物，两个Be—Cl键之间的夹角为180°并有对称性，由此可判断BeCl2属于( )
A． 由极性键形成的极性分子 B． 由极性键形成的非极性分子
C． 由非极性键形成的极性分子 D． 由非极性键形成的非极性分子
8.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
9.下列有机化合物分子中含有手性碳原子，且与H2发生加成反应后仍含有手性碳原子的是( )
A． 答案A B． 答案B C． 答案C D． 答案D
10.有A，B，C，D四种元素，其中A，B，C属于同一周期，A原子最外层p能级的电子数等于次外层的电子总数；B原子最外层中有三个不成对的电子；C元素可分别与A，B，D生成RC2型化合物，其中的DC2与C3互为等电子体．下列叙述中不正确的是（ ）
A． D原子的简化电子排布式为[Ar]3s23p4
B． B，C两元素的第一电离能大小关系为B＞C
C． 用电子式表示AD2的形成过程为
D． 由B60分子形成的晶体与A60相似，分子中总键能：B60＞A60
11.下图中每条折线表示周期表ⅣA～ⅦA中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是( )
A． H2S B． HCl C． PH3 D． SiH4
12.下列有关杂化轨道的说法不正确的是 ( )
A． 原子中能量相近的某些轨道，在成键时能重新组合成能量相等的新轨道
B． 轨道数目杂化前后可以相等，也可以不等
C． 杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理
D． 杂化轨道可分为等性杂化轨道和不等性杂化轨道
13.下列分子中的碳原子采用sp2杂化的是 ( )
A． C2H2 B． CS2 C． HCHO D． C3H8
14.已知在CH4中，C—H键间的键角为109°28′，NH3中，N—H 键间的键角为107°，H2O中O—H键间的键角为105°，则下列说法中正确的是( )
A． 孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力
B． 孤电子对与成键电子对间的斥力小于成键电子对与成键电子对间的斥力
C． 孤电子对与成键电子对间的斥力等于成键电子对与成键电子对间的斥力
D． 题干中的数据不能说明孤电子对与成键电子对间的斥力与成键电子对与成键电子对间的斥力之间的大小关系
二、填空题
15.镍（Ni）可形成多种配合物，且各种配合物有广泛的用途．
（1）配合物Ni（CO）4常温下为液态，易溶于CCl4，苯等有机溶剂．固态Ni（CO）4属于晶体；基态Ni原子的电子排布式为 ；写出两种与配体CO互为等电子体微粒的化学式 、 ．
（2）某镍配合物结构如图1所示，分子内含有的作用力有 （填序号）．
A．氢键 B．离子键 C．共价键 D．金属键 E．配位键
（3）很多不饱和有机物在Ni催化下可与H2发生加成反应，如①CH2=CH2、②HC≡CH、③、④HCHO等，其中碳原子采取sp2杂化的分子有 （填序号）；HCHO分子的空间构型为： ．
（4）据报道，某种含有镁、镍和碳三种元素的晶体具有超导性，其结构如图2所示．则该晶体的化学式为 ．晶体中每个镁原子周围距离最近的镍原子有 个．
每个镁原子周围距离最近的镍原子个数=3×8×=12，故答案为：MgCNi3，12
16.已知某些共价键的键能如表，试回答下列问题：
(1)H—H的键能为什么比Cl—Cl的键能大？
(2)已知H2O在2000 ℃时有5%的分子分解，而CH4在1000 ℃时可能完全分解为C和H2，试解释其中的原因。
(3)试解释氮气为什么能在空气中稳定存在？
17.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
18.某些化学键的键能如下表所示(单位kJ·mol－1)：
(1)1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧，放出的热量为____kJ。
(2)在一定条件下，1 mol H2与足量的Cl2、Br2、I2分别反应，放出热量由多到少的是________。
A．Cl2>Br2>I2 B．I2>Br2>Cl2
预测1 mol H2在足量F2中燃烧比在足量Cl2中燃烧放热________________(填“多”或“少”)。
19.用价层电子对互斥模型预测下列粒子的空间结构。
(1)H2Se____________， (2)OF2_______，
(3)BCl3___________， (4)PCl3_________，
(5)CO2____________， (6)SO2_________，
(7)H3O＋____________， (8)SO42—___________。
三、推断题
20.现有前四周期A，B，C，D，E、X六种元素，已知B，C，D，E、A五种非金属元素原子半径依次减小，其中B的s能级上电子总数等于p能级上电子总数的2倍．X原子的M能层上有4个未成对电子．请回答下列问题：
（1）写出C，D，E三种原子第一电离能由大到小的顺序为 ．
（2）A原子与B，C，D原子形成最简单化合物的稳定性由强到弱的顺序为 ，根据价层电子对互斥理论预测BA2D的分子构型为 ．
（3）某蓝色晶体，其结构特点是X2+、X3+离子分别占据立方体互不相邻的顶点，而立方体的每条棱上均有一个BC﹣．与A同族且相差两个周期的元素R的离子位于立方体的恰当位置上．根据其结构特点可知该晶体的化学式为（用最简正整数表示）
（4）科学家通过X射线探明，KCl、MgO、CaO、TiN的晶体结构与NaCl的晶体结构相似（如右图所示），其中3种离子晶体的晶格能数据如下表：
根据表格中的数据：判断KCl、MgO、TiN 三种离子晶体熔点从高到低的顺序是 ．MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的O2﹣有 个．
（5）研究物质磁性表明：金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大，磁记录性能越好．离子型氧化物V2O5和Cr2O3中，适合作录音带磁粉原料的是 ．
21.有A，B，C，D、E、F六种元素，已知：
①它们位于三个不同短周期，核电荷数依次增大。
②E元素的电离能数据见下表(kJ·mol－1)：
③B与F同主族。
④A、E分别都能与D按原子个数比1∶1或2∶1形成化合物。
⑤B，C分别都能与D按原子个数比1∶1或1∶2形成化合物。
(1)写出只含有A，B、D、E四种元素的两种无水盐的化学式__________、__________。
(2)B2A2分子中存在______个σ键，______个π键。
(3)人们通常把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以用于计算化学反应的反应热(ΔH)，化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下表列出了上述部分元素形成的化学键的键能：
试计算1 mol F单质晶体燃烧时的反应热ΔH______(要写单位)。
答案解析
1.【答案】B
【解析】相距很远的两原子之间作用力几乎为零，能量为两原子能量之和；随着距离的减小，两原子相互吸引，使体系能量缓慢下降；当两原子继续靠近时，两原子轨道重叠；各成单电子配对成键，能量最低，再进一步接近，两原子核之间的相互斥力又将导致体系能量上升。
2.【答案】A
【解析】A，CH4的质子数为6+1×4=10，NH3的质子数为7+1×3=10，分子中质子数等于电子数，所以两者的电子数相等，都是10个，属于等电子体，故A正确；
B，CO的质子数为6+8=14，CO2的质子数为6+8×2=22，分子中质子数等于电子数，所以两者的电子数不相等，不是等电子体，故B错误；
C，NO的质子数为7+8=15，NO2的质子数为7+8×2=23，分子中质子数等于电子数，所以两者的电子数不相等，不是等电子体，故C错误；
D，CO2的质子数为6+8×2=22，SO2的质子数为16+8×2=32，分子中质子数等于电子数，所以两者的电子数不相等，不是等电子体，故D错误；
3.【答案】C
【解析】PtCl4·2NH3水溶液不导电，说明配合物溶于水不会产生自由移动的离子；加入AgNO3溶液反应不产生沉淀并且以强碱处理并没有NH3放出，说明Cl和NH3都参与配位，配位数是6；配位数是6的配合物不可能是平面结构，可能是正八面体或变形的八面体。
4.【答案】A
【解析】水分子稳定的原因是因为水分子中H—O键牢固，而与氢键无关。
5.【答案】A
【解析】对ABm型分子中心原子价电子对数：n＝，CH4中，n＝＝4，A正确；CO2中，n＝＝2，B不正确；BF3中，n＝＝3，C不正确；SO3中，n＝＝3，D不正确。
6.【答案】C
【解析】原子轨道沿核间连线方向以“头碰头”的方式重叠形成的共价键叫做s键；原子轨道在核间连线两侧以“肩并肩”的方式重叠形成的共价键叫做p键。两个原子间形成共价单键时，即形成s键；两个原子间形成一个以上的共价键时，除了形成s键，还会形成p键。在化学反应中原有的化学键会断裂。N2分子中共有三个共价键，其中有一个s键和两个p键在选项A化学反应中断裂；O2，Cl2和H2 分子中都只有一个共价键是s键分别在化学反应A，B，C，D中断裂；C2H2分子中两个碳原子之间有一个s键和两个p键在化学反应B中断裂；C2H4分子中两个碳原子间有一个s键和一个p键在化学反应D中断裂。
7.【答案】B
【解析】BeCl2由Be，Cl两种元素构成，故其中的键为极性键。Be—Cl键之间的夹角为180°并有对称性，故其中电荷分布均匀，为非极性分子，B项正确。
8.【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。
9.【答案】A
【解析】只有A、C项分子中含有手性碳原子，A项分子与H2发生加成反应后，有支链的碳原子分别连有—H、—CH3、—C2H5、—C3H7，四个取代原子或基团都不同，是手性碳原子；C项分子与H2发生加成反应后，中间碳原子上有两个相同的基团(—CH2OH)，没有手性碳原子。
10.【答案】D
【解析】有A，B，C，D四种元素，A原子最外层p能级的电子数等于次外层的电子总数，p能级最多容纳6个电子，故A由2个电子层，最外层电子数为4，故A为碳元素，A，B，C属于同一周期，B原子最外层中有三个不成对的电子，B的p能级容纳3的电子，故B为氮元素，C元素可分别与A，B，D生成RC2型化合物，其中的DC2与C3互为等电子体，C，D属于同族元素，故C为氧元素，D为硫元素
11.【答案】D
【解析】在ⅣA～ⅦA中的氢化物里，NH3、H2O、HF分子间因存在氢键，故沸点高于同主族相邻元素氢化物的沸点，只有ⅣA族元素氢化物沸点不存在反常现象，故a点代表的应是SiH4。
12.【答案】B
【解析】原子轨道形成杂化轨道前后，轨道数目不变化，用于形成杂化轨道的原子轨道的能量相近，并满足最大重叠程度。
13.【答案】C
【解析】乙炔是直线形分子，碳原子采取sp杂化形成两个sp杂化轨道，碳原子上的另两个p轨道未参与杂化，而是与另一个碳原子同样的轨道形成两个π键；CS2类似于CO2，是直线形分子，也采取sp杂化；HCHO是平面三角形分子，碳原子采取sp2杂化；C3H8是烷烃，类似于CH4，碳原子采取sp3杂化。
14.【答案】A
【解析】 由中心原子上孤电子对数的计算公式可知，CH4中碳原子无孤电子对，NH3中的氮原子有1对孤电子对，H2O中的氧原子有2对孤电子对。根据题意知CH4中C—H键间的键角为109°28′，若孤电子对与成键电子对间的斥力等于成键电子对与成键电子对间的斥力，则NH3中N—H键间的键角和H2O中O—H键间的键角均应为109°28′，故C不正确；若孤电子对与成键电子对间的斥力小于成键电子对与成键电子对间的斥力，则NH3中N—H键间的键角和H2O中O—H键间的键角均应大于109°28′，现它们的键角均小于109°28′，故B不正确；孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力，将成键电子对压得靠近一点，使其键角变小，D错误，A正确。
15.【答案】（1）分子晶体，1s22s22p63s23p63d84s2，N2、CN﹣；（2）ACE；（3）①、③、④，平面三角形；
【解析】（1）配合物Ni（CO）4常温为液态，熔点低，易溶于CCl4、苯等有机溶剂，所以Ni（CO）4属于分子晶体；Ni元素是28号元素，位于第四周期第Ⅷ族，其基态原子的电子排布式1s22s22p63s23p63d84s2，与CO互为等电子体微粒有N2、CN﹣；
（2）根据图可知碳碳间、碳氮间为共价键，氮镍间为配位键，氧氢间为氢键，
（3）①CH2=CH2中碳原子成2个C﹣Hδ键，1个碳碳双键，双键中含有1个δ键、1个π键，杂化轨道数为2+1=3，所以碳原子采取sp2杂化．
②CH≡CH中碳原子成2个C﹣Hδ键，1个碳碳三键，三键中含有1个δ键、2个π键，杂化轨道数为1+1=2，所以碳原子采取sp杂化．
③苯中碳原子成1个C﹣Hδ键，2个C﹣Cδ键，同时参与成大π键，杂化轨道数为1+2=3，所以碳原子采取sp2杂化．
④HCHO中碳原子成2个C﹣Hδ键，1个碳氧双键，双键中含有1个δ键、1个π键，杂化轨道数为2+1=3，所以碳原子采取sp2杂化．
故①、③、④采取sp2杂化；
HCHO中碳原子采取sp2杂化，杂化轨道为平面正三角形，未容纳孤对电子对，全部成δ键，参与成键的原子不同，所以HCHO为平面三角形。
（4）该晶胞中含有碳原子个数=1，镁原子个数=8×=1，镍原子个数=6×=3，所以其化学式为：MgCNi3。
16.【答案】(1)H原子的半径比Cl原子的半径小，故H—H的键长比Cl—Cl的键长短，H—H的键能比Cl—Cl的键能大。
(2)H—O比H—C键能大，故H2O比CH4稳定。
(3)N2存在氮氮三键，键能大，故结构稳定。
【解析】解答本题可根据键参数与分子的性质间的关系分析：共价键的键长越短，键能越大，共价键越稳定。
17.【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°。
18.【答案】 (1)184.9 (2)A 多
【解析】由题中键能数据求反应热：
H2＋Cl2===2HCl
ΔH＝436.0 kJ·mol－1＋242.7 kJ·mol－1－2×431.8 kJ·mol－1＝－184.9 kJ·mol－1
H2＋Br2===2HBr
ΔH＝436.0 kJ·mol－1＋193.7 kJ·mol－1－2×366 kJ·mol－1＝－102.3 kJ·mol－1
H2＋I2==2HI
ΔH＝436.0 kJ·mol－1＋152.7 kJ·mol－1－2×298.7 kJ·mol－1＝－8.7 kJ·mol－1
19.【答案】（1）V形 （2）V形 （3）平面正三角形 （4）三角锥形 （5）直线形 （6）V形 （7）三角锥形 （8）正四面体形
【解析】H2Se分子中心原子Se的价层电子对数n=（6+2）／2=4，有2个孤电子对，H2Se分子的空间构型为V形；OF2分子中心原子O的价层电子对数n=（6+2）／2=4，有2个孤电子对，OF2分子的空间构型为V形；BCl3分子中心原子B的价层电子对数n=（3+3）／2=3，没有孤电子对，BCl3分子的空间构型为平面正三角形；PCl3分子中心原子P的价层电子对数n=（5+3）／2=4，有1个孤电子对，PCl3分子的空间构型为三角锥形；CO2分子中心原子C的价层电子对数n=4／2=2，没有孤电子对，CO2分子的空间构型直线形；SO2分子中心原子S的价层电子对数n=6／2=3，有1个孤电子对，SO2分子的空间构型为V形；H3O＋中心原子O的价层电子对数n=（6+3-1）／2=4，有1个孤电子对，H3O＋的空间构型为三角锥形；SO42—中心原子S的价层电子对数n=（6+2）／2=4，没有孤电子对，SO42—的空间构型为正四面体形。
20.【答案】（1）F＞N＞O；
（2）H2O＞NH3＞CH4；平面三角形；
（3）NaFe2（CN）6；
（4）TiN＞MgO＞KCl；6；
（5）Cr2O3
【解析】根据B的s能级上电子总数等于p能级上电子总数的2倍，则电子排布式为：1s22s22p2，故为C，B，C，D，E，A五种非金属元素原子半径依次减小，则为同周期，故B为C，C为O，D为F，A为H，
（1）同周期从左到右第一电离能依次增大，但是在第ⅤA族的氮原子，p轨道上半充满状态稳定，不易失去电子；
（2）C，N，O原子的得电子能力O＞N＞C，得电子能力越强，其氢化物的稳定性越强，根据价层电子对互斥理论，CH2O的中心原子的杂化方式为sp2杂化，为平面三角形；
（3）X原子的M能层上有4个未成对电子，则电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，故为Fe，BC﹣为CN﹣，与A同族且相差两个周期的元素R即为Na，根据立方体结构，每个晶胞中含有钠、铁、和氢氰根的个数为：1、2、6，分子式为：NaFe2（CN）6；
（4）晶格能越大则晶体熔点越高，则TiN＞MgO＞KCl，MgO晶体类型为立方体，其中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的O2﹣有6个；
（5）金属铬离子比钒离子Cr2O3含未成对电子多，则磁性大，磁记录性能越好
21.【答案】(1)NaHCO3 CH3COONa(或其他有机酸的盐)
(2)3 2 (3)－70.7 kJ/mol
【解析】由题意可知，E为碱金属，能与D形成1∶1或2∶1 的化合物，说明D为O，E为Na，A为H。B，C与O形成1∶1或1∶2的化合物，则B为C，C为N。B与F同主族，F为Si。
(1)H、C、O、Na四种元素可组成NaHCO3或CH3COONa等盐。
(2)一个C2H2分子中含有一个三键和两个单键，有3个σ键和2个π键。
(3)反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和。
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一、单选题(每小题只有一个正确答案)
1.相距很远的两个氢原子相互逐渐接近，在这一过程中体系能量将( )
A． 先变大后变小 B． 先变小后变大 C． 逐渐变小 D． 逐渐增大
2.电子数相等的粒子叫做等电子体，下列各组粒子属于等电子体的是（ ）
A． CH4和NH3 B． CO和CO2 C． NO和NO2 D． CO2和SO2
3.某物质的实验式为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，则关于此化合物的说法中正确的是（ ）
A． 配合物中中心原子的电荷数和配位数均为6
B． 该配合物可能是平面正方形结构
C． Cl—和NH3分子均与Pt4+配位
D． 配合物中Cl—与Pt4+配位，而NH3分子不配位
4.下列对分子的性质的解释中，不正确的是( )
A． 水很稳定(1 000 ℃以上才会部分分解)是因为水中含有大量的氢键所致
B． 乳酸()分子中含有一个手性碳原子
C． 碘易溶于四氯化碳，甲烷难溶于水都可用“相似相溶”原理解释
D． 由上图知酸性：H3PO4>HClO，因为H3PO4中非羟基氧原子数大于次氯酸中非羟基氧原子数
5.下列微粒的价电子对数正确的是（点“· ”的原子为中心原子）（ ）
A． CH4 4 B． CO2 1 C． BF3 2 D． SO3 2
6.在下列化学反应中，所断裂的共价键中，仅仅断裂s键的是 （ ）
A． N2＋3H2 2NH3 B． 2C2H2＋5O22H2O＋4CO2↑
C． Cl2＋H2HCl D． C2H4＋H2C2H6
7.实验测得BeCl2为共价化合物，两个Be—Cl键之间的夹角为180°并有对称性，由此可判断BeCl2属于( )
A． 由极性键形成的极性分子 B． 由极性键形成的非极性分子
C． 由非极性键形成的极性分子 D． 由非极性键形成的非极性分子
8.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
9.下列有机化合物分子中含有手性碳原子，且与H2发生加成反应后仍含有手性碳原子的是( )
A． 答案A B． 答案B C． 答案C D． 答案D
10.有A，B，C，D四种元素，其中A，B，C属于同一周期，A原子最外层p能级的电子数等于次外层的电子总数；B原子最外层中有三个不成对的电子；C元素可分别与A，B，D生成RC2型化合物，其中的DC2与C3互为等电子体．下列叙述中不正确的是（ ）
A． D原子的简化电子排布式为[Ar]3s23p4
B． B，C两元素的第一电离能大小关系为B＞C
C． 用电子式表示AD2的形成过程为
D． 由B60分子形成的晶体与A60相似，分子中总键能：B60＞A60
11.下图中每条折线表示周期表ⅣA～ⅦA中的某一族元素氢化物的沸点变化。每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是( )
A． H2S B． HCl C． PH3 D． SiH4
12.下列有关杂化轨道的说法不正确的是 ( )
A． 原子中能量相近的某些轨道，在成键时能重新组合成能量相等的新轨道
B． 轨道数目杂化前后可以相等，也可以不等
C． 杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理
D． 杂化轨道可分为等性杂化轨道和不等性杂化轨道
13.下列分子中的碳原子采用sp2杂化的是 ( )
A． C2H2 B． CS2 C． HCHO D． C3H8
14.已知在CH4中，C—H键间的键角为109°28′，NH3中，N—H 键间的键角为107°，H2O中O—H键间的键角为105°，则下列说法中正确的是( )
A． 孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力
B． 孤电子对与成键电子对间的斥力小于成键电子对与成键电子对间的斥力
C． 孤电子对与成键电子对间的斥力等于成键电子对与成键电子对间的斥力
D． 题干中的数据不能说明孤电子对与成键电子对间的斥力与成键电子对与成键电子对间的斥力之间的大小关系
二、填空题
15.镍（Ni）可形成多种配合物，且各种配合物有广泛的用途．
（1）配合物Ni（CO）4常温下为液态，易溶于CCl4，苯等有机溶剂．固态Ni（CO）4属于晶体；基态Ni原子的电子排布式为 ；写出两种与配体CO互为等电子体微粒的化学式 、 ．
（2）某镍配合物结构如图1所示，分子内含有的作用力有 （填序号）．
A．氢键 B．离子键 C．共价键 D．金属键 E．配位键
（3）很多不饱和有机物在Ni催化下可与H2发生加成反应，如①CH2=CH2、②HC≡CH、③、④HCHO等，其中碳原子采取sp2杂化的分子有 （填序号）；HCHO分子的空间构型为： ．
（4）据报道，某种含有镁、镍和碳三种元素的晶体具有超导性，其结构如图2所示．则该晶体的化学式为 ．晶体中每个镁原子周围距离最近的镍原子有 个．
每个镁原子周围距离最近的镍原子个数=3×8×=12，故答案为：MgCNi3，12
16.已知某些共价键的键能如表，试回答下列问题：
(1)H—H的键能为什么比Cl—Cl的键能大？
(2)已知H2O在2000 ℃时有5%的分子分解，而CH4在1000 ℃时可能完全分解为C和H2，试解释其中的原因。
(3)试解释氮气为什么能在空气中稳定存在？
17.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
18.某些化学键的键能如下表所示(单位kJ·mol－1)：
(1)1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧，放出的热量为____kJ。
(2)在一定条件下，1 mol H2与足量的Cl2、Br2、I2分别反应，放出热量由多到少的是________。
A．Cl2>Br2>I2 B．I2>Br2>Cl2
预测1 mol H2在足量F2中燃烧比在足量Cl2中燃烧放热________________(填“多”或“少”)。
19.用价层电子对互斥模型预测下列粒子的空间结构。
(1)H2Se____________， (2)OF2_______，
(3)BCl3___________， (4)PCl3_________，
(5)CO2____________， (6)SO2_________，
(7)H3O＋____________， (8)SO42—___________。
三、推断题
20.现有前四周期A，B，C，D，E、X六种元素，已知B，C，D，E、A五种非金属元素原子半径依次减小，其中B的s能级上电子总数等于p能级上电子总数的2倍．X原子的M能层上有4个未成对电子．请回答下列问题：
（1）写出C，D，E三种原子第一电离能由大到小的顺序为 ．
（2）A原子与B，C，D原子形成最简单化合物的稳定性由强到弱的顺序为 ，根据价层电子对互斥理论预测BA2D的分子构型为 ．
（3）某蓝色晶体，其结构特点是X2+、X3+离子分别占据立方体互不相邻的顶点，而立方体的每条棱上均有一个BC﹣．与A同族且相差两个周期的元素R的离子位于立方体的恰当位置上．根据其结构特点可知该晶体的化学式为（用最简正整数表示）
（4）科学家通过X射线探明，KCl、MgO、CaO、TiN的晶体结构与NaCl的晶体结构相似（如右图所示），其中3种离子晶体的晶格能数据如下表：
根据表格中的数据：判断KCl、MgO、TiN 三种离子晶体熔点从高到低的顺序是 ．MgO晶体中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的O2﹣有 个．
（5）研究物质磁性表明：金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大，磁记录性能越好．离子型氧化物V2O5和Cr2O3中，适合作录音带磁粉原料的是 ．
21.有A，B，C，D、E、F六种元素，已知：
①它们位于三个不同短周期，核电荷数依次增大。
②E元素的电离能数据见下表(kJ·mol－1)：
③B与F同主族。
④A、E分别都能与D按原子个数比1∶1或2∶1形成化合物。
⑤B，C分别都能与D按原子个数比1∶1或1∶2形成化合物。
(1)写出只含有A，B、D、E四种元素的两种无水盐的化学式__________、__________。
(2)B2A2分子中存在______个σ键，______个π键。
(3)人们通常把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以用于计算化学反应的反应热(ΔH)，化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下表列出了上述部分元素形成的化学键的键能：
试计算1 mol F单质晶体燃烧时的反应热ΔH______(要写单位)。
答案解析
1.【答案】B
【解析】相距很远的两原子之间作用力几乎为零，能量为两原子能量之和；随着距离的减小，两原子相互吸引，使体系能量缓慢下降；当两原子继续靠近时，两原子轨道重叠；各成单电子配对成键，能量最低，再进一步接近，两原子核之间的相互斥力又将导致体系能量上升。
2.【答案】A
【解析】A，CH4的质子数为6+1×4=10，NH3的质子数为7+1×3=10，分子中质子数等于电子数，所以两者的电子数相等，都是10个，属于等电子体，故A正确；
B，CO的质子数为6+8=14，CO2的质子数为6+8×2=22，分子中质子数等于电子数，所以两者的电子数不相等，不是等电子体，故B错误；
C，NO的质子数为7+8=15，NO2的质子数为7+8×2=23，分子中质子数等于电子数，所以两者的电子数不相等，不是等电子体，故C错误；
D，CO2的质子数为6+8×2=22，SO2的质子数为16+8×2=32，分子中质子数等于电子数，所以两者的电子数不相等，不是等电子体，故D错误；
3.【答案】C
【解析】PtCl4·2NH3水溶液不导电，说明配合物溶于水不会产生自由移动的离子；加入AgNO3溶液反应不产生沉淀并且以强碱处理并没有NH3放出，说明Cl和NH3都参与配位，配位数是6；配位数是6的配合物不可能是平面结构，可能是正八面体或变形的八面体。
4.【答案】A
【解析】水分子稳定的原因是因为水分子中H—O键牢固，而与氢键无关。
5.【答案】A
【解析】对ABm型分子中心原子价电子对数：n＝，CH4中，n＝＝4，A正确；CO2中，n＝＝2，B不正确；BF3中，n＝＝3，C不正确；SO3中，n＝＝3，D不正确。
6.【答案】C
【解析】原子轨道沿核间连线方向以“头碰头”的方式重叠形成的共价键叫做s键；原子轨道在核间连线两侧以“肩并肩”的方式重叠形成的共价键叫做p键。两个原子间形成共价单键时，即形成s键；两个原子间形成一个以上的共价键时，除了形成s键，还会形成p键。在化学反应中原有的化学键会断裂。N2分子中共有三个共价键，其中有一个s键和两个p键在选项A化学反应中断裂；O2，Cl2和H2 分子中都只有一个共价键是s键分别在化学反应A，B，C，D中断裂；C2H2分子中两个碳原子之间有一个s键和两个p键在化学反应B中断裂；C2H4分子中两个碳原子间有一个s键和一个p键在化学反应D中断裂。
7.【答案】B
【解析】BeCl2由Be，Cl两种元素构成，故其中的键为极性键。Be—Cl键之间的夹角为180°并有对称性，故其中电荷分布均匀，为非极性分子，B项正确。
8.【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。
9.【答案】A
【解析】只有A、C项分子中含有手性碳原子，A项分子与H2发生加成反应后，有支链的碳原子分别连有—H、—CH3、—C2H5、—C3H7，四个取代原子或基团都不同，是手性碳原子；C项分子与H2发生加成反应后，中间碳原子上有两个相同的基团(—CH2OH)，没有手性碳原子。
10.【答案】D
【解析】有A，B，C，D四种元素，A原子最外层p能级的电子数等于次外层的电子总数，p能级最多容纳6个电子，故A由2个电子层，最外层电子数为4，故A为碳元素，A，B，C属于同一周期，B原子最外层中有三个不成对的电子，B的p能级容纳3的电子，故B为氮元素，C元素可分别与A，B，D生成RC2型化合物，其中的DC2与C3互为等电子体，C，D属于同族元素，故C为氧元素，D为硫元素
11.【答案】D
【解析】在ⅣA～ⅦA中的氢化物里，NH3、H2O、HF分子间因存在氢键，故沸点高于同主族相邻元素氢化物的沸点，只有ⅣA族元素氢化物沸点不存在反常现象，故a点代表的应是SiH4。
12.【答案】B
【解析】原子轨道形成杂化轨道前后，轨道数目不变化，用于形成杂化轨道的原子轨道的能量相近，并满足最大重叠程度。
13.【答案】C
【解析】乙炔是直线形分子，碳原子采取sp杂化形成两个sp杂化轨道，碳原子上的另两个p轨道未参与杂化，而是与另一个碳原子同样的轨道形成两个π键；CS2类似于CO2，是直线形分子，也采取sp杂化；HCHO是平面三角形分子，碳原子采取sp2杂化；C3H8是烷烃，类似于CH4，碳原子采取sp3杂化。
14.【答案】A
【解析】 由中心原子上孤电子对数的计算公式可知，CH4中碳原子无孤电子对，NH3中的氮原子有1对孤电子对，H2O中的氧原子有2对孤电子对。根据题意知CH4中C—H键间的键角为109°28′，若孤电子对与成键电子对间的斥力等于成键电子对与成键电子对间的斥力，则NH3中N—H键间的键角和H2O中O—H键间的键角均应为109°28′，故C不正确；若孤电子对与成键电子对间的斥力小于成键电子对与成键电子对间的斥力，则NH3中N—H键间的键角和H2O中O—H键间的键角均应大于109°28′，现它们的键角均小于109°28′，故B不正确；孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力，将成键电子对压得靠近一点，使其键角变小，D错误，A正确。
15.【答案】（1）分子晶体，1s22s22p63s23p63d84s2，N2、CN﹣；（2）ACE；（3）①、③、④，平面三角形；
【解析】（1）配合物Ni（CO）4常温为液态，熔点低，易溶于CCl4、苯等有机溶剂，所以Ni（CO）4属于分子晶体；Ni元素是28号元素，位于第四周期第Ⅷ族，其基态原子的电子排布式1s22s22p63s23p63d84s2，与CO互为等电子体微粒有N2、CN﹣；
（2）根据图可知碳碳间、碳氮间为共价键，氮镍间为配位键，氧氢间为氢键，
（3）①CH2=CH2中碳原子成2个C﹣Hδ键，1个碳碳双键，双键中含有1个δ键、1个π键，杂化轨道数为2+1=3，所以碳原子采取sp2杂化．
②CH≡CH中碳原子成2个C﹣Hδ键，1个碳碳三键，三键中含有1个δ键、2个π键，杂化轨道数为1+1=2，所以碳原子采取sp杂化．
③苯中碳原子成1个C﹣Hδ键，2个C﹣Cδ键，同时参与成大π键，杂化轨道数为1+2=3，所以碳原子采取sp2杂化．
④HCHO中碳原子成2个C﹣Hδ键，1个碳氧双键，双键中含有1个δ键、1个π键，杂化轨道数为2+1=3，所以碳原子采取sp2杂化．
故①、③、④采取sp2杂化；
HCHO中碳原子采取sp2杂化，杂化轨道为平面正三角形，未容纳孤对电子对，全部成δ键，参与成键的原子不同，所以HCHO为平面三角形。
（4）该晶胞中含有碳原子个数=1，镁原子个数=8×=1，镍原子个数=6×=3，所以其化学式为：MgCNi3。
16.【答案】(1)H原子的半径比Cl原子的半径小，故H—H的键长比Cl—Cl的键长短，H—H的键能比Cl—Cl的键能大。
(2)H—O比H—C键能大，故H2O比CH4稳定。
(3)N2存在氮氮三键，键能大，故结构稳定。
【解析】解答本题可根据键参数与分子的性质间的关系分析：共价键的键长越短，键能越大，共价键越稳定。
17.【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°。
18.【答案】 (1)184.9 (2)A 多
【解析】由题中键能数据求反应热：
H2＋Cl2===2HCl
ΔH＝436.0 kJ·mol－1＋242.7 kJ·mol－1－2×431.8 kJ·mol－1＝－184.9 kJ·mol－1
H2＋Br2===2HBr
ΔH＝436.0 kJ·mol－1＋193.7 kJ·mol－1－2×366 kJ·mol－1＝－102.3 kJ·mol－1
H2＋I2==2HI
ΔH＝436.0 kJ·mol－1＋152.7 kJ·mol－1－2×298.7 kJ·mol－1＝－8.7 kJ·mol－1
19.【答案】（1）V形 （2）V形 （3）平面正三角形 （4）三角锥形 （5）直线形 （6）V形 （7）三角锥形 （8）正四面体形
【解析】H2Se分子中心原子Se的价层电子对数n=（6+2）／2=4，有2个孤电子对，H2Se分子的空间构型为V形；OF2分子中心原子O的价层电子对数n=（6+2）／2=4，有2个孤电子对，OF2分子的空间构型为V形；BCl3分子中心原子B的价层电子对数n=（3+3）／2=3，没有孤电子对，BCl3分子的空间构型为平面正三角形；PCl3分子中心原子P的价层电子对数n=（5+3）／2=4，有1个孤电子对，PCl3分子的空间构型为三角锥形；CO2分子中心原子C的价层电子对数n=4／2=2，没有孤电子对，CO2分子的空间构型直线形；SO2分子中心原子S的价层电子对数n=6／2=3，有1个孤电子对，SO2分子的空间构型为V形；H3O＋中心原子O的价层电子对数n=（6+3-1）／2=4，有1个孤电子对，H3O＋的空间构型为三角锥形；SO42—中心原子S的价层电子对数n=（6+2）／2=4，没有孤电子对，SO42—的空间构型为正四面体形。
20.【答案】（1）F＞N＞O；
（2）H2O＞NH3＞CH4；平面三角形；
（3）NaFe2（CN）6；
（4）TiN＞MgO＞KCl；6；
（5）Cr2O3
【解析】根据B的s能级上电子总数等于p能级上电子总数的2倍，则电子排布式为：1s22s22p2，故为C，B，C，D，E，A五种非金属元素原子半径依次减小，则为同周期，故B为C，C为O，D为F，A为H，
（1）同周期从左到右第一电离能依次增大，但是在第ⅤA族的氮原子，p轨道上半充满状态稳定，不易失去电子；
（2）C，N，O原子的得电子能力O＞N＞C，得电子能力越强，其氢化物的稳定性越强，根据价层电子对互斥理论，CH2O的中心原子的杂化方式为sp2杂化，为平面三角形；
（3）X原子的M能层上有4个未成对电子，则电子排布式为：1s22s22p63s23p63d64s2，故为Fe，BC﹣为CN﹣，与A同族且相差两个周期的元素R即为Na，根据立方体结构，每个晶胞中含有钠、铁、和氢氰根的个数为：1、2、6，分子式为：NaFe2（CN）6；
（4）晶格能越大则晶体熔点越高，则TiN＞MgO＞KCl，MgO晶体类型为立方体，其中一个Mg2+周围和它最邻近且等距离的O2﹣有6个；
（5）金属铬离子比钒离子Cr2O3含未成对电子多，则磁性大，磁记录性能越好
21.【答案】(1)NaHCO3 CH3COONa(或其他有机酸的盐)
(2)3 2 (3)－70.7 kJ/mol
【解析】由题意可知，E为碱金属，能与D形成1∶1或2∶1 的化合物，说明D为O，E为Na，A为H。B，C与O形成1∶1或1∶2的化合物，则B为C，C为N。B与F同主族，F为Si。
(1)H、C、O、Na四种元素可组成NaHCO3或CH3COONa等盐。
(2)一个C2H2分子中含有一个三键和两个单键，有3个σ键和2个π键。
(3)反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和。
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