新教材2020-2021学年化学人教版（2019）选择性必修2单元测试：第二章 分子结构与性质
文档属性
| 名称 | 新教材2020-2021学年化学人教版（2019）选择性必修2单元测试：第二章 分子结构与性质 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 419.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2020-11-18 11:26:25 | ||
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文档简介
第二章 单元测试题
(时间：90分钟，满分：100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1．下列关于σ键与π键的说法正确的是( )
A．σ键是以“头碰头”方式形成的共价键，π键是以“肩并肩”方式形成的共价键
B．气态单质中一定存在σ键，可能存在π键
C．原子轨道以“头碰头”方式相互重叠比以“肩并肩”方式相互重叠的程度小，所以σ键比π键活泼
D．由于π键总是比σ键重叠程度小，故化学反应一般先断裂π键
2．下表中各粒子、粒子对应的立体结构及解释均正确的是( )
选项 粒子 立体结构 解释
A 氨基负离子(NH) 直线形 N原子采用sp杂化
B 二氧化硫(SO2) V形 S原子采用sp3杂化
C 碳酸根离子(CO) 三角锥形 C原子采用sp3杂化
D 乙炔(C2H2) 直线形 C原子采用sp杂化且C原子的价电子均参与成键
3.科学家最近研制出有望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3，(如图所示)。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4个氮原子共平面
C．该分子中的中心氮原子还有一对孤电子对
D．15.2 g该物质含有6.02×1022个原子
4．用NA表示阿伏加德罗常数，则下列说法正确的是( )
A．1 mol NH3分子中含有3NA个σ键和4NA个sp3杂化轨道
B．1 mol CO2分子中含有2NA个σ键和2NA个sp2杂化轨道
C．1 mol C2H2分子中含有2NA个σ键、2NA个π键
D．1 mol C2H4分子中含有4NA个σ键、2NA个π键
5．化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3()，下列说法正确的是( )
A．NH3与BF3都是三角锥形结构
B．NH3与BF3都是极性分子
C．NH3·BF3中N、B分别为sp3杂化、sp2杂化
D．NH3在水中溶解度大于BF3
6．已知HNO3、H2SO4的结构式如图所示。
下列说法不正确的是( )
A．NO、SO的立体构型分别为平面三角形、正四面体形
B．HNO3、H2SO4分子中N、S的杂化类型分别为sp2、sp3
C．等物质的量的NO、SO含σ键个数之比为2?3
D．HNO3、H2SO4都能与水分子形成分子间氢键
7.下列关于丙烯(CH3—CH===CH2)的说法错误的是( )
A．丙烯分子有8个σ键，1个π键
B．丙烯分子中3个碳原子都是sp3杂化
C．丙烯分子存在非极性键
D．丙烯分子中最多有7个原子在同一平面上
8．“冰面为什么滑？”，这与冰层表面的结构有关(如图)。下列有关说法错误的是( )
A．由于氢键的存在，水分子的稳定性好，高温下也很难分解
B．第一层固态冰中，水分子间通过氢键形成空间网状结构
C．第二层“准液体”中，水分子间形成氢键的机会比固态冰中少
D．当高于一定温度时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键断裂，产生“流动性的水分子”，使冰面变滑
9．在半导体生产及灭火剂的使用过程中，会向空气中逸散气体，如NF3、CHClFCF3、C3F8等。它们虽然是微量的，但有些却是强温室气体。下列推测不正确的是( )
A．NF3分子呈三角锥形
B．C3F8在CCl4中的溶解度比在水中的大
C．CHClFCF3存在手性异构
D．CHClFCF3中没有非极性键
10．某一化合物的分子式为AB2，A属第ⅥA族元素，B属第ⅦA族元素，A和B在同一周期，它们的电负性值分别为3.44和3.98，已知AB2分子的键角为103.3°。下列推断不正确的是( )
A．AB2分子的空间构型为“V”形
B．A－B键为极性共价键，AB2分子为非极性分子
C．AB2与H2O相比，AB2的熔点、沸点比H2O的低
D．AB2分子中无H原子，分子间不能形成氢键，而H2O分子间能形成氢键
11．下列图像正确的是( )
12．由短周期前10号元素组成的物质T和X，有如图所示的转化。X不稳定，易分解。下列有关说法正确的是( )
A．为使该转化成功进行，Y可以是酸性KMnO4溶液
B．等物质的量的T、X分子中含有π键的数目均为NA
C．X分子中含有的σ键个数是T分子中含有的σ键个数的2倍
D．T分子中只含有极性键，X分子中既含有极性键又含有非极性键
13．CO2 的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用 NH3捕获 CO2生成重要化工产品三聚氰胺的反应：3NH3＋3CO2→＋3H2O。下列说法正确的是( )
A．三聚氰胺中C、N、O 原子采用相同的杂化方式
B．三聚氰胺分子中既含极性键，又含非极性键
C．该反应的四种物质的分子均能形成氢键
D．除三聚氰胺外，其他三种物质的沸点由高到低顺序为：H2O>NH3>CO2
14．(多选)下列有关叙述正确的是( )
A．利用手性催化剂合成可只得到一种或主要得到一种手性分子
B．氢键是一种特殊化学键，它广泛地存在于自然界中
C．互为手性异构体的分子互为镜像，且分子组成相同，性质和用途也相同
D．由酸性FCH2COOH＞CH3COOH，可知酸性ClCH2COOH＞CH3COOH
15．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大 ，W、X原子的最外层电子数之比为4?3，Z原子比X原子的核外电子数多4。下列说法正确的是( )
A．W、Y、Z的电负性大小顺序一定是Z>Y>W
B．Z的氢化物分子间存在氢键
C．Y、Z形成的分子的中心原子可能采取sp3杂化
D．WY2分子中σ键与π键的个数之比是2:1
16．第VA族元素的原子R与A原子结合形成RA3气态分子，其立体结构呈三角锥形。PCl5在气态和液态时，分子结构如下图所示，下列关于PCl5分子的说法中不正确的是( )
RCl5的分子结构
A．每个原子都达到8电子稳定结构
B．键角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°几种
C．RCl5受热后会分解生成分子立体结构呈三角锥形的RCl3
D．分子中5个R—Cl键键能不都相同
二、非选择题(本题包括5小题，共52分)
17．(10分)今有aX、bY、cZ三种元素。已知：①各原子序数a、b、c均小于20，且a＋b＋c＝25；②元素Y的原子价电子构型为ns2npn＋2；③X和Y在不同条件下可形成X2Y和X2Y2两种化合物，Y和Z在不同条件下可形成ZY和ZY2两种化合物；④Z的硫化物的相对分子质量与Z的氯化物的相对分子质量之比为38?77。
回答下列问题：
(1)Z的价电子排布图为________________。
(2)X2Y2的电子式为________，该晶体中含微粒间的作用有________。
(3)Y的最常见氢化物的VSEPR模型为________，其中Y原子以________杂化轨道成键；Z的氯化物的分子空间构型是________；根据原子轨道成键方式分，Z的硫化物分子中含有的键的种类及数目是________、________。
18．(10分)已知X、Y、Z、W四种元素是短周期元素，且原子序数依次增大。
相关信息
1 X、W同主族，Y、Z为同周期的相邻元素
2 W为地壳中含量最多的金属元素
3 Y基态原子最外层有3个未成对电子
4 Z原子最外层电子数是次外层电子数的3倍
试推断：
(1)X是制造超硬材料的元素之一，其基态原子核外电子排布式为________；
(2)由以上元素形成的气态氢化物中，溶于水显碱性的分子的空间构型为________，它的共价键属于________(填“极性”或“非极性”)键；
(3)写出W与Z形成的化合物与强碱反应的离子方程式：________________________；
(4)已知：
化学键 Y—Z Z===Z Y≡Y
键能(kJ/mol) 632 498 946
写出Y2(g)和Z2(g)生成YZ(g)的热化学方程式：__________________________。
19．(8分)根据下列数据回答问题：
化学键 Si—Si C—C C===C C≡C N—N N≡N P—P
键长(pm) 235 154 133 120 148 116 228
(1)试推测：C—Si键长范围为__________________、N===N键长范围为________________。
(2)试从键长的角度解释，为何C原子间能形成C===C、C≡C，N原子间也可形成N===N、N≡N，而Si和P均难形成稳定的Si===Si、Si≡Si、P===P、P≡P键？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(3)碳和硅的有关化学键键能如下表所示，简要分析和解释下列有关事实：
化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O
键能 /kJ·mol－1 356 413 336 226 318 452
①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
20．(10分)(1)一定条件下，CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。
参数 分子 分子直径/nm 分子与H2O的结合能
E/kJ·mol－1
CH4 0.436 16.40
CO2 0.512 29.91
①“可燃冰”中分子间存在的两种作用力是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586 nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)甲表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见乙)，分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是________(填标号)。
a．CF4 b．CH4
c．NH d．H2O
(3)已知S4O的结构为，其中S原子的杂化方式是________。键长a________b(填“＞”“＜”或“＝”)。分析并比较物质A：与B： 的沸点高低及其原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
21．(14分)(1)下列各组物质性质的比较，结论正确的是________。
A．分子的极性：BCl3B．Mn的＋2价比Fe的＋2价稳定
C．物质的沸点：HFD．在CS2中的溶解度：CCl4＜H2O
(2)下列叙述正确的有________。
A．某元素原子核外电子总数是最外层电子数的5倍，则其最高正价为＋7
B．钠元素的第一、第二电离能分别小于镁元素的第一、第二电离能
C．CH2Cl—COOH酸性大于CH3CH2COOH酸性
D．邻羟基苯甲醛的熔点低于对羟基苯甲醛的熔点
(3)磷酸根离子的空间构型为________，其中P的价层电子对数为________，杂化轨道类型为：________。
(4)苯胺()与甲苯()的相对分子质量相近，但苯胺的熔点(－5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(－95.0℃)、沸点(110.6℃)，原因是________________________________________________________________________。
(5)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。经X－射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图所示。
①从结构角度分析，R中两种阳离子的相同之处为________，不同之处为________。(填标号)
A．中心原子的杂化轨道类型
B．中心原子的价层电子对数
C．立体结构
D．共价键类型
②R中阴离子N中的σ键总数为________个。
③图中虚线代表氢键，其表示式为(NH)N—H…Cl、________________________________、________________________________。
第二章 单元测试题
1．解析：稀有气体分子中不存在化学键，故B错误；σ键的相互重叠程度大于π键，所以σ键更稳定，C项错误；一般情况下π键不如σ键稳定，但也存在π键比σ键稳定的情况，故D错误。
答案：A
2．解析：NH中N原子采用sp3杂化，且孤电子对数为2，分子的立体构型为V形，A项错误；SO2中S原子的价层电子对数＝σ键数＋孤电子对数＝2＋×(6－2×2)＝3，含孤电子对数为1，杂化轨道数为3，采取sp2杂化，结构为V形，B项错误；CO中，价层电子对数＝3＋×(4＋2－3×2)＝3，不含孤电子对，杂化轨道数为3，采取sp2杂化，立体构型为平面三角形，C项错误；C2H2中C原子采用sp杂化，且C原子的价电子均参与成键，所以分子的立体构型为直线形，D项正确。
答案：D
3．解析：
选项 具体分析 结论
A 分子中N、O间形成的共价键为不同元素原子之间形成的共价键，属于极性键 错误
B N(NO2)3的分子结构与NH3相似，分子中四个N原子构成三角锥形 错误
C 该分子中N—N—N键角都是108.1°，分子构型为三角锥形，中心氮原子还有一对孤电子对 正确
D 因为1个N(NO2)3分了含有10个原子，15.2 g该物质，即0.1 mol含有6.02×1023个原子 错误
答案：C
4．解析：CO2分子中碳原子是sp杂化，B项不正确；碳碳三键是由1个σ键和2个π键构成的，乙炔分子中含有1个碳碳三键和2个C—H键，所以C项不正确；碳碳双键是由1个σ键和1个π键构成的，乙烯分子中含有1个碳碳双键和4个C—H键，因此D项不正确，答案选A。
答案：A
5．解析：NH3是三角锥形，而BF3是平面三角形结构，B位于中心，因此，NH3是极性分子，BF3是非极性分子，A、B两项都错误；NH3·BF3中N、B均为sp3杂化，C项错误；NH3分子中有1对孤电子对，BF3中B原子最外层只有6个电子，正好有1个空轨道，二者通过配位键结合而使每个原子最外层都达到稳定结构，D项正确。
答案：D
6．解析：双键中含1个σ键，等物质的量的NO、SO含σ键个数之比为3:4。
答案：C
7．解析：丙烯(CH3—CH===CH2)中存在6个C—H σ键和2个C—C σ键，还有1个π键，则共有8个σ键，1个π键，A项正确；甲基中的C为sp3杂化，中的C为sp2杂化，丙烯中只有1个C原子为sp3杂化，B项错误；C、C之间形成的共价键为非极性键，则丙烯分子存在非极性键，C项正确；为平面结构，—CH3中最多有一个H原子在该平面上，故共有7个原子共平面，D正确。
答案：B
8．解析：水分子的稳定性好，是由水分子内氢氧共价键的键能决定的，与分子间形成的氢键无关，A错误；固态冰中，1个水分子与周围的4个水分子通过氢键相连接，从而形成空间网状结构，B正确；“准液体”中，水分子间的距离不完全相等，所以1个水分子与少于4个的水分子间距离适合形成氢键，形成氢键的机会比固态冰中少，C正确；当温度达到一定数值时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键被破坏，使一部分水分子能够自由流动，从而产生“流动性的水分子”，造成冰面变滑，D正确。
答案：A
9．解析：在NF3分子中，N原子上有1对孤对电子，有3个N—F键，类似NH3分子的结构，NF3分子中N原子采取sp3杂化，分子呈三角锥形，A项正确；有机物易溶于有机物，而水为无机物，故C3F8在CCl4中的溶解度比在水中的大，B项正确；若碳原子连有四个不同的基团，则该碳原子具有手性，故CHClFCF3存在手性异构，C项正确；CHClFCF3中存在C—C非极性键，D项错误。
答案：D
10．解析：根据A、B的电负性值，可判断A元素为O，B元素为F，该分子为OF2，由已知AB2分子的键角为103.3°可知OF2分子中键的极性不能抵消，为极性分子。
答案：B
11．解析：氟、氯、溴的原子半径依次增大，氢卤键键长增长，键能减小，A项错误；硒化氢的相对分子质量大于硫化氢，硒化氢的沸点高于硫化氢，B项错误；非金属元素原子与氢形成共价键，元素的非金属性越强，键的极性越强，C项正确；SiH4、NH3、H2O的中心原子价层电子对数均为4，但孤电子对数分别为0、1、2，故键角变小，D项错误。
答案：C
12．解析：由球棍模型可知，T为HCHO，X不稳定，易分解，则X为H2CO3，则Y为氧化剂，可以选择氧化性较强的酸性KMnO4溶液，A项正确；等物质的量并不一定是1 mol，B项错误；X分子中含有的σ键个数为5，T分子中含有的σ键个数为3，C项错误；T、X分子中均只含有极性键，无非极性键，D项错误。
答案：A
13．解析：三聚氰胺分子中C原子采用sp2杂化、N原子采用sp2杂化、氧原子则采用sp3杂化，三种原子杂化方式不同，故A错误；三聚氰胺分子中不存在同种元素之间形成的共价键，则分子内不含非极性键，只含极性键，故B错误；二氧化碳分子间不能形成氢键，C错误；由于H2O、NH3、CO2均为分子晶体，其中H2O、NH3分子间能形成氢键，所以H2O、NH3沸点高于二氧化碳，又由于水分子间氢键数目比氨气分子间的氢键数目多，所以水的沸点比氨气高，D正确。
答案：D
14．解析：利用手性催化剂可选择性生成手性分子，A项正确；氢键是一种分子间作用力，不是化学键，故B项错误；互为手性异构体的分子其结构不同，性质相似而不是相同，C项错误；由提示可知，F原子的存在使得酸性增强，故同族元素的Cl也有类似的作用，D项正确。
答案：AD
15．解析：由题意知，W为C，X为Al，Z为Cl，Y可能为Si、P、S。A项，若Y为Si，则C的电负性大于Si，错误；B项，HCl分子间不存在氢键，错误；C项，若Y为Si，则Y、Z形成的SiCl4为正四面体形分子，Si原子采取sp3杂化，正确；D项，若Y为S，则WY2为CS2的结构式为S===C===S，所含σ键、π键的个数相等，错误。
答案：C
16．解析：从RCl5的分子结构图可知键角正确；R—Cl有两类键长可知键能不完全相同；
RCl5 RCl3(三角锥形)＋Cl2↑，则RCl5受热后会分解生成分子立体结构呈三角锥形的RCl3。
答案：A
17．解析：根据Y的价电子排布式确定Y的价电子排布式可能为2s22p4或3s23p6，为O元素或Cl元素；再结合Y与X能形成X2Y和X2Y2两种化合物，可确定Y、X分别为O和Na，根据原子序数之和为25，可确定Z为C。(1)C原子最外层有4个电子，根据泡利原理和洪特规则可写出其价电子排布图。
(2)X2Y2为Na2O2，该离子化合物中既含有离子键又含有非极性键。
(3)氧元素最常见的氢化物是H2O，中心原子O上有2个σ键电子对和2个孤电子对，其VSEPR构型为四面体形，中心原子采取sp3杂化；CCl4分子的空间构型为正四面体形，CS2的结构类似于CO2，该分子中含有2个C===S，即从原子轨道成键方式看，CS2分子中有2个σ键和2个π键。
答案：(1)
(2) 离子键和非极性键
(3)四面体形 sp3 正四面体 2个σ键 2个π键
18．答案：(1)1s22s22p1
(2)三角锥形 极性键
(3)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O
(4)N2(g)＋O2(g)===2NO(g)
ΔH＝＋180 kJ·mol
19．答案：(1)大于154，小于235 大于116小于148 (2)Si—Si、P—P 单键较长，p－p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键 (3)①C—C键和C—H键较强，所以形成的烷烃较稳定，而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较小，易断裂，导致长链硅烷难形成 ②C—H键的键能大于C—O键，C—H键比C—O键稳定，而Si—H键的键能小于Si—O键，所以，Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键
20．解析：(1)①“可燃冰”中分子间存在的两种作用力是分子间作用力和氢键。②根据表格数据可知，笼状空腔的直径是0.586 nm，而CO2分子的直径是0.512 nm，笼状空腔直径大于CO2分子的直径，而且CO2与水分子之间的结合能大于CH4，因此可以实现用CO2置换CH4的设想。
(2)要能被该有机化合物识别，则应能与N原子形成氢键，则该微粒中应含有4个N—H或O—H或F—H键，可见只有c符合要求。
(3)S4O的结构中两边的S原子均形成4个σ键且无孤对电子，中间的两个S原子均形成两个单键，且均有两对孤对电子；原子间形成的共价键数目越大，键长就越短；A邻羟基苯磺酸能形成分子内氢键，B对羟基苯磺酸能形成分子间氢键，所以沸点B＞A。
答案：(1)①氢键、范德华力 ②CO2的分子直径小于笼状空腔直径，且与H2O的结合能大于CH4
(2)c (3)sp3杂化 < B＞A，因为B可以形成分子间氢键
21．解析：(1)BCl3是平面正三角形，分子中正负电中心重合，是非极性分子；而NCl3的N原子上有一对孤电子对，是三角锥形，分子中正负电中心不重合，是极性分子，所以分子极性：BCl3H2O，D错误。
(2)某元素原子核外电子总数是最外层电子数的5倍，此元素是Br，位于VⅡA族，最高正价为＋7价，故A项正确；金属钠比镁活泼，容易失去电子，因此钠的第一电离能小于Mg的第一电离能，Na最外层只有一个电子，再失去一个电子，出现能层的变化，需要的能量增大，Mg最外层有2个电子，因此Na的第二电离能大于Mg的第二电离能，故B项错误；由于Cl电负性大于H，故酸性CH2Cl—COOH比CH3CH2COOH强，C正确。邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，降低物质熔点，对羟基苯甲醛形成分子间氢键，增大物质熔点，因此邻羟基苯甲醛的熔点低于对羟基苯甲醛的熔点，故D项正确。
(3)PO中P的价层电子对数为4，故杂化方式为sp3杂化，空间构型为正四面体。
(4)苯胺比甲苯的熔沸点都高，苯胺中存在电负性较强的N所以可以形成氢键，因此比甲苯的熔沸点高。
(5)①根据图可知阳离子是NH和H3O＋，NH中心原子是N，含有4个σ键，孤电子对数为(5－1－4×1)/2＝0，价层电子对数为4，杂化类型为sp3，空间构型为正四面体形；H3O＋中心原子是O，含有3个σ键，孤电子对数为(6－1－3)/2＝1，价层电子对数为4，杂化类型为sp3，空间构型为三角锥形，因此相同之处为ABD，不同之处为C；②由图可知N中σ键总数为5个；
③根据图(b)还有的氢键是：(H3O＋)O—H…N (NH)N—H…N。
答案：(1)AB (2)ACD (3)正四面体 4 sp3杂化 (4)苯胺分子之间存在氢键 (5)①ABD C ②5 ③(H3O＋)O—H…N (NH)N—H…N
(时间：90分钟，满分：100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1．下列关于σ键与π键的说法正确的是( )
A．σ键是以“头碰头”方式形成的共价键，π键是以“肩并肩”方式形成的共价键
B．气态单质中一定存在σ键，可能存在π键
C．原子轨道以“头碰头”方式相互重叠比以“肩并肩”方式相互重叠的程度小，所以σ键比π键活泼
D．由于π键总是比σ键重叠程度小，故化学反应一般先断裂π键
2．下表中各粒子、粒子对应的立体结构及解释均正确的是( )
选项 粒子 立体结构 解释
A 氨基负离子(NH) 直线形 N原子采用sp杂化
B 二氧化硫(SO2) V形 S原子采用sp3杂化
C 碳酸根离子(CO) 三角锥形 C原子采用sp3杂化
D 乙炔(C2H2) 直线形 C原子采用sp杂化且C原子的价电子均参与成键
3.科学家最近研制出有望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3，(如图所示)。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4个氮原子共平面
C．该分子中的中心氮原子还有一对孤电子对
D．15.2 g该物质含有6.02×1022个原子
4．用NA表示阿伏加德罗常数，则下列说法正确的是( )
A．1 mol NH3分子中含有3NA个σ键和4NA个sp3杂化轨道
B．1 mol CO2分子中含有2NA个σ键和2NA个sp2杂化轨道
C．1 mol C2H2分子中含有2NA个σ键、2NA个π键
D．1 mol C2H4分子中含有4NA个σ键、2NA个π键
5．化合物NH3与BF3可以通过配位键形成NH3·BF3()，下列说法正确的是( )
A．NH3与BF3都是三角锥形结构
B．NH3与BF3都是极性分子
C．NH3·BF3中N、B分别为sp3杂化、sp2杂化
D．NH3在水中溶解度大于BF3
6．已知HNO3、H2SO4的结构式如图所示。
下列说法不正确的是( )
A．NO、SO的立体构型分别为平面三角形、正四面体形
B．HNO3、H2SO4分子中N、S的杂化类型分别为sp2、sp3
C．等物质的量的NO、SO含σ键个数之比为2?3
D．HNO3、H2SO4都能与水分子形成分子间氢键
7.下列关于丙烯(CH3—CH===CH2)的说法错误的是( )
A．丙烯分子有8个σ键，1个π键
B．丙烯分子中3个碳原子都是sp3杂化
C．丙烯分子存在非极性键
D．丙烯分子中最多有7个原子在同一平面上
8．“冰面为什么滑？”，这与冰层表面的结构有关(如图)。下列有关说法错误的是( )
A．由于氢键的存在，水分子的稳定性好，高温下也很难分解
B．第一层固态冰中，水分子间通过氢键形成空间网状结构
C．第二层“准液体”中，水分子间形成氢键的机会比固态冰中少
D．当高于一定温度时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键断裂，产生“流动性的水分子”，使冰面变滑
9．在半导体生产及灭火剂的使用过程中，会向空气中逸散气体，如NF3、CHClFCF3、C3F8等。它们虽然是微量的，但有些却是强温室气体。下列推测不正确的是( )
A．NF3分子呈三角锥形
B．C3F8在CCl4中的溶解度比在水中的大
C．CHClFCF3存在手性异构
D．CHClFCF3中没有非极性键
10．某一化合物的分子式为AB2，A属第ⅥA族元素，B属第ⅦA族元素，A和B在同一周期，它们的电负性值分别为3.44和3.98，已知AB2分子的键角为103.3°。下列推断不正确的是( )
A．AB2分子的空间构型为“V”形
B．A－B键为极性共价键，AB2分子为非极性分子
C．AB2与H2O相比，AB2的熔点、沸点比H2O的低
D．AB2分子中无H原子，分子间不能形成氢键，而H2O分子间能形成氢键
11．下列图像正确的是( )
12．由短周期前10号元素组成的物质T和X，有如图所示的转化。X不稳定，易分解。下列有关说法正确的是( )
A．为使该转化成功进行，Y可以是酸性KMnO4溶液
B．等物质的量的T、X分子中含有π键的数目均为NA
C．X分子中含有的σ键个数是T分子中含有的σ键个数的2倍
D．T分子中只含有极性键，X分子中既含有极性键又含有非极性键
13．CO2 的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用 NH3捕获 CO2生成重要化工产品三聚氰胺的反应：3NH3＋3CO2→＋3H2O。下列说法正确的是( )
A．三聚氰胺中C、N、O 原子采用相同的杂化方式
B．三聚氰胺分子中既含极性键，又含非极性键
C．该反应的四种物质的分子均能形成氢键
D．除三聚氰胺外，其他三种物质的沸点由高到低顺序为：H2O>NH3>CO2
14．(多选)下列有关叙述正确的是( )
A．利用手性催化剂合成可只得到一种或主要得到一种手性分子
B．氢键是一种特殊化学键，它广泛地存在于自然界中
C．互为手性异构体的分子互为镜像，且分子组成相同，性质和用途也相同
D．由酸性FCH2COOH＞CH3COOH，可知酸性ClCH2COOH＞CH3COOH
15．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大 ，W、X原子的最外层电子数之比为4?3，Z原子比X原子的核外电子数多4。下列说法正确的是( )
A．W、Y、Z的电负性大小顺序一定是Z>Y>W
B．Z的氢化物分子间存在氢键
C．Y、Z形成的分子的中心原子可能采取sp3杂化
D．WY2分子中σ键与π键的个数之比是2:1
16．第VA族元素的原子R与A原子结合形成RA3气态分子，其立体结构呈三角锥形。PCl5在气态和液态时，分子结构如下图所示，下列关于PCl5分子的说法中不正确的是( )
RCl5的分子结构
A．每个原子都达到8电子稳定结构
B．键角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°几种
C．RCl5受热后会分解生成分子立体结构呈三角锥形的RCl3
D．分子中5个R—Cl键键能不都相同
二、非选择题(本题包括5小题，共52分)
17．(10分)今有aX、bY、cZ三种元素。已知：①各原子序数a、b、c均小于20，且a＋b＋c＝25；②元素Y的原子价电子构型为ns2npn＋2；③X和Y在不同条件下可形成X2Y和X2Y2两种化合物，Y和Z在不同条件下可形成ZY和ZY2两种化合物；④Z的硫化物的相对分子质量与Z的氯化物的相对分子质量之比为38?77。
回答下列问题：
(1)Z的价电子排布图为________________。
(2)X2Y2的电子式为________，该晶体中含微粒间的作用有________。
(3)Y的最常见氢化物的VSEPR模型为________，其中Y原子以________杂化轨道成键；Z的氯化物的分子空间构型是________；根据原子轨道成键方式分，Z的硫化物分子中含有的键的种类及数目是________、________。
18．(10分)已知X、Y、Z、W四种元素是短周期元素，且原子序数依次增大。
相关信息
1 X、W同主族，Y、Z为同周期的相邻元素
2 W为地壳中含量最多的金属元素
3 Y基态原子最外层有3个未成对电子
4 Z原子最外层电子数是次外层电子数的3倍
试推断：
(1)X是制造超硬材料的元素之一，其基态原子核外电子排布式为________；
(2)由以上元素形成的气态氢化物中，溶于水显碱性的分子的空间构型为________，它的共价键属于________(填“极性”或“非极性”)键；
(3)写出W与Z形成的化合物与强碱反应的离子方程式：________________________；
(4)已知：
化学键 Y—Z Z===Z Y≡Y
键能(kJ/mol) 632 498 946
写出Y2(g)和Z2(g)生成YZ(g)的热化学方程式：__________________________。
19．(8分)根据下列数据回答问题：
化学键 Si—Si C—C C===C C≡C N—N N≡N P—P
键长(pm) 235 154 133 120 148 116 228
(1)试推测：C—Si键长范围为__________________、N===N键长范围为________________。
(2)试从键长的角度解释，为何C原子间能形成C===C、C≡C，N原子间也可形成N===N、N≡N，而Si和P均难形成稳定的Si===Si、Si≡Si、P===P、P≡P键？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(3)碳和硅的有关化学键键能如下表所示，简要分析和解释下列有关事实：
化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O
键能 /kJ·mol－1 356 413 336 226 318 452
①硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
20．(10分)(1)一定条件下，CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。
参数 分子 分子直径/nm 分子与H2O的结合能
E/kJ·mol－1
CH4 0.436 16.40
CO2 0.512 29.91
①“可燃冰”中分子间存在的两种作用力是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586 nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)甲表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见乙)，分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是________(填标号)。
a．CF4 b．CH4
c．NH d．H2O
(3)已知S4O的结构为，其中S原子的杂化方式是________。键长a________b(填“＞”“＜”或“＝”)。分析并比较物质A：与B： 的沸点高低及其原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
21．(14分)(1)下列各组物质性质的比较，结论正确的是________。
A．分子的极性：BCl3
C．物质的沸点：HF
(2)下列叙述正确的有________。
A．某元素原子核外电子总数是最外层电子数的5倍，则其最高正价为＋7
B．钠元素的第一、第二电离能分别小于镁元素的第一、第二电离能
C．CH2Cl—COOH酸性大于CH3CH2COOH酸性
D．邻羟基苯甲醛的熔点低于对羟基苯甲醛的熔点
(3)磷酸根离子的空间构型为________，其中P的价层电子对数为________，杂化轨道类型为：________。
(4)苯胺()与甲苯()的相对分子质量相近，但苯胺的熔点(－5.9℃)、沸点(184.4℃)分别高于甲苯的熔点(－95.0℃)、沸点(110.6℃)，原因是________________________________________________________________________。
(5)我国科学家最近成功合成了世界上首个五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl(用R代表)。经X－射线衍射测得化合物R的晶体结构，其局部结构如图所示。
①从结构角度分析，R中两种阳离子的相同之处为________，不同之处为________。(填标号)
A．中心原子的杂化轨道类型
B．中心原子的价层电子对数
C．立体结构
D．共价键类型
②R中阴离子N中的σ键总数为________个。
③图中虚线代表氢键，其表示式为(NH)N—H…Cl、________________________________、________________________________。
第二章 单元测试题
1．解析：稀有气体分子中不存在化学键，故B错误；σ键的相互重叠程度大于π键，所以σ键更稳定，C项错误；一般情况下π键不如σ键稳定，但也存在π键比σ键稳定的情况，故D错误。
答案：A
2．解析：NH中N原子采用sp3杂化，且孤电子对数为2，分子的立体构型为V形，A项错误；SO2中S原子的价层电子对数＝σ键数＋孤电子对数＝2＋×(6－2×2)＝3，含孤电子对数为1，杂化轨道数为3，采取sp2杂化，结构为V形，B项错误；CO中，价层电子对数＝3＋×(4＋2－3×2)＝3，不含孤电子对，杂化轨道数为3，采取sp2杂化，立体构型为平面三角形，C项错误；C2H2中C原子采用sp杂化，且C原子的价电子均参与成键，所以分子的立体构型为直线形，D项正确。
答案：D
3．解析：
选项 具体分析 结论
A 分子中N、O间形成的共价键为不同元素原子之间形成的共价键，属于极性键 错误
B N(NO2)3的分子结构与NH3相似，分子中四个N原子构成三角锥形 错误
C 该分子中N—N—N键角都是108.1°，分子构型为三角锥形，中心氮原子还有一对孤电子对 正确
D 因为1个N(NO2)3分了含有10个原子，15.2 g该物质，即0.1 mol含有6.02×1023个原子 错误
答案：C
4．解析：CO2分子中碳原子是sp杂化，B项不正确；碳碳三键是由1个σ键和2个π键构成的，乙炔分子中含有1个碳碳三键和2个C—H键，所以C项不正确；碳碳双键是由1个σ键和1个π键构成的，乙烯分子中含有1个碳碳双键和4个C—H键，因此D项不正确，答案选A。
答案：A
5．解析：NH3是三角锥形，而BF3是平面三角形结构，B位于中心，因此，NH3是极性分子，BF3是非极性分子，A、B两项都错误；NH3·BF3中N、B均为sp3杂化，C项错误；NH3分子中有1对孤电子对，BF3中B原子最外层只有6个电子，正好有1个空轨道，二者通过配位键结合而使每个原子最外层都达到稳定结构，D项正确。
答案：D
6．解析：双键中含1个σ键，等物质的量的NO、SO含σ键个数之比为3:4。
答案：C
7．解析：丙烯(CH3—CH===CH2)中存在6个C—H σ键和2个C—C σ键，还有1个π键，则共有8个σ键，1个π键，A项正确；甲基中的C为sp3杂化，中的C为sp2杂化，丙烯中只有1个C原子为sp3杂化，B项错误；C、C之间形成的共价键为非极性键，则丙烯分子存在非极性键，C项正确；为平面结构，—CH3中最多有一个H原子在该平面上，故共有7个原子共平面，D正确。
答案：B
8．解析：水分子的稳定性好，是由水分子内氢氧共价键的键能决定的，与分子间形成的氢键无关，A错误；固态冰中，1个水分子与周围的4个水分子通过氢键相连接，从而形成空间网状结构，B正确；“准液体”中，水分子间的距离不完全相等，所以1个水分子与少于4个的水分子间距离适合形成氢键，形成氢键的机会比固态冰中少，C正确；当温度达到一定数值时，“准液体”中的水分子与下层冰连接的氢键被破坏，使一部分水分子能够自由流动，从而产生“流动性的水分子”，造成冰面变滑，D正确。
答案：A
9．解析：在NF3分子中，N原子上有1对孤对电子，有3个N—F键，类似NH3分子的结构，NF3分子中N原子采取sp3杂化，分子呈三角锥形，A项正确；有机物易溶于有机物，而水为无机物，故C3F8在CCl4中的溶解度比在水中的大，B项正确；若碳原子连有四个不同的基团，则该碳原子具有手性，故CHClFCF3存在手性异构，C项正确；CHClFCF3中存在C—C非极性键，D项错误。
答案：D
10．解析：根据A、B的电负性值，可判断A元素为O，B元素为F，该分子为OF2，由已知AB2分子的键角为103.3°可知OF2分子中键的极性不能抵消，为极性分子。
答案：B
11．解析：氟、氯、溴的原子半径依次增大，氢卤键键长增长，键能减小，A项错误；硒化氢的相对分子质量大于硫化氢，硒化氢的沸点高于硫化氢，B项错误；非金属元素原子与氢形成共价键，元素的非金属性越强，键的极性越强，C项正确；SiH4、NH3、H2O的中心原子价层电子对数均为4，但孤电子对数分别为0、1、2，故键角变小，D项错误。
答案：C
12．解析：由球棍模型可知，T为HCHO，X不稳定，易分解，则X为H2CO3，则Y为氧化剂，可以选择氧化性较强的酸性KMnO4溶液，A项正确；等物质的量并不一定是1 mol，B项错误；X分子中含有的σ键个数为5，T分子中含有的σ键个数为3，C项错误；T、X分子中均只含有极性键，无非极性键，D项错误。
答案：A
13．解析：三聚氰胺分子中C原子采用sp2杂化、N原子采用sp2杂化、氧原子则采用sp3杂化，三种原子杂化方式不同，故A错误；三聚氰胺分子中不存在同种元素之间形成的共价键，则分子内不含非极性键，只含极性键，故B错误；二氧化碳分子间不能形成氢键，C错误；由于H2O、NH3、CO2均为分子晶体，其中H2O、NH3分子间能形成氢键，所以H2O、NH3沸点高于二氧化碳，又由于水分子间氢键数目比氨气分子间的氢键数目多，所以水的沸点比氨气高，D正确。
答案：D
14．解析：利用手性催化剂可选择性生成手性分子，A项正确；氢键是一种分子间作用力，不是化学键，故B项错误；互为手性异构体的分子其结构不同，性质相似而不是相同，C项错误；由提示可知，F原子的存在使得酸性增强，故同族元素的Cl也有类似的作用，D项正确。
答案：AD
15．解析：由题意知，W为C，X为Al，Z为Cl，Y可能为Si、P、S。A项，若Y为Si，则C的电负性大于Si，错误；B项，HCl分子间不存在氢键，错误；C项，若Y为Si，则Y、Z形成的SiCl4为正四面体形分子，Si原子采取sp3杂化，正确；D项，若Y为S，则WY2为CS2的结构式为S===C===S，所含σ键、π键的个数相等，错误。
答案：C
16．解析：从RCl5的分子结构图可知键角正确；R—Cl有两类键长可知键能不完全相同；
RCl5 RCl3(三角锥形)＋Cl2↑，则RCl5受热后会分解生成分子立体结构呈三角锥形的RCl3。
答案：A
17．解析：根据Y的价电子排布式确定Y的价电子排布式可能为2s22p4或3s23p6，为O元素或Cl元素；再结合Y与X能形成X2Y和X2Y2两种化合物，可确定Y、X分别为O和Na，根据原子序数之和为25，可确定Z为C。(1)C原子最外层有4个电子，根据泡利原理和洪特规则可写出其价电子排布图。
(2)X2Y2为Na2O2，该离子化合物中既含有离子键又含有非极性键。
(3)氧元素最常见的氢化物是H2O，中心原子O上有2个σ键电子对和2个孤电子对，其VSEPR构型为四面体形，中心原子采取sp3杂化；CCl4分子的空间构型为正四面体形，CS2的结构类似于CO2，该分子中含有2个C===S，即从原子轨道成键方式看，CS2分子中有2个σ键和2个π键。
答案：(1)
(2) 离子键和非极性键
(3)四面体形 sp3 正四面体 2个σ键 2个π键
18．答案：(1)1s22s22p1
(2)三角锥形 极性键
(3)Al2O3＋2OH－===2AlO＋H2O
(4)N2(g)＋O2(g)===2NO(g)
ΔH＝＋180 kJ·mol
19．答案：(1)大于154，小于235 大于116小于148 (2)Si—Si、P—P 单键较长，p－p轨道肩并肩重叠程度很小或几乎不能重叠，难以形成π键 (3)①C—C键和C—H键较强，所以形成的烷烃较稳定，而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较小，易断裂，导致长链硅烷难形成 ②C—H键的键能大于C—O键，C—H键比C—O键稳定，而Si—H键的键能小于Si—O键，所以，Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键
20．解析：(1)①“可燃冰”中分子间存在的两种作用力是分子间作用力和氢键。②根据表格数据可知，笼状空腔的直径是0.586 nm，而CO2分子的直径是0.512 nm，笼状空腔直径大于CO2分子的直径，而且CO2与水分子之间的结合能大于CH4，因此可以实现用CO2置换CH4的设想。
(2)要能被该有机化合物识别，则应能与N原子形成氢键，则该微粒中应含有4个N—H或O—H或F—H键，可见只有c符合要求。
(3)S4O的结构中两边的S原子均形成4个σ键且无孤对电子，中间的两个S原子均形成两个单键，且均有两对孤对电子；原子间形成的共价键数目越大，键长就越短；A邻羟基苯磺酸能形成分子内氢键，B对羟基苯磺酸能形成分子间氢键，所以沸点B＞A。
答案：(1)①氢键、范德华力 ②CO2的分子直径小于笼状空腔直径，且与H2O的结合能大于CH4
(2)c (3)sp3杂化 < B＞A，因为B可以形成分子间氢键
21．解析：(1)BCl3是平面正三角形，分子中正负电中心重合，是非极性分子；而NCl3的N原子上有一对孤电子对，是三角锥形，分子中正负电中心不重合，是极性分子，所以分子极性：BCl3
(2)某元素原子核外电子总数是最外层电子数的5倍，此元素是Br，位于VⅡA族，最高正价为＋7价，故A项正确；金属钠比镁活泼，容易失去电子，因此钠的第一电离能小于Mg的第一电离能，Na最外层只有一个电子，再失去一个电子，出现能层的变化，需要的能量增大，Mg最外层有2个电子，因此Na的第二电离能大于Mg的第二电离能，故B项错误；由于Cl电负性大于H，故酸性CH2Cl—COOH比CH3CH2COOH强，C正确。邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，降低物质熔点，对羟基苯甲醛形成分子间氢键，增大物质熔点，因此邻羟基苯甲醛的熔点低于对羟基苯甲醛的熔点，故D项正确。
(3)PO中P的价层电子对数为4，故杂化方式为sp3杂化，空间构型为正四面体。
(4)苯胺比甲苯的熔沸点都高，苯胺中存在电负性较强的N所以可以形成氢键，因此比甲苯的熔沸点高。
(5)①根据图可知阳离子是NH和H3O＋，NH中心原子是N，含有4个σ键，孤电子对数为(5－1－4×1)/2＝0，价层电子对数为4，杂化类型为sp3，空间构型为正四面体形；H3O＋中心原子是O，含有3个σ键，孤电子对数为(6－1－3)/2＝1，价层电子对数为4，杂化类型为sp3，空间构型为三角锥形，因此相同之处为ABD，不同之处为C；②由图可知N中σ键总数为5个；
③根据图(b)还有的氢键是：(H3O＋)O—H…N (NH)N—H…N。
答案：(1)AB (2)ACD (3)正四面体 4 sp3杂化 (4)苯胺分子之间存在氢键 (5)①ABD C ②5 ③(H3O＋)O—H…N (NH)N—H…N