第二章 分子结构与性质 测试题 2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第二章 分子结构与性质 测试题 一、选择题 1．下列化学用语表示正确的是 A．镁原子的结构示意图： B．中子数为9的氮原子：N C．邻羟基苯甲醛分子内氢键： D．乙烯的空间填充模型 2．2022年江西遭遇严重旱灾，时长达5个月，因此多地开展了人工增雨作业。干冰是常见的“降雨明星”，引发降雨的原因是破坏了干冰的 A．共价键 B．离子键 C．分子间作用力 D．氢键 3．氨气是一种重要的化工原料，以氨为原料可以生产化肥和硝酸，在催化剂条件下，氨催化氧化生成NO，进而继续被氧化为NO2，再与水反应生成硝酸，氨气与硝酸反应可得氮肥硝酸铵。4NH3(g)+5O2(g)4NO(g)+6H2O(g) △H=-905.8kJ·mol-1。工业上将含NO2废气通入氢氧化钠溶液中可获得NaNO3和NaNO2，也可向废气中通入NH3在催化剂的条件转化为无毒无害的气体排放。下列说法正确的是 A．NH3转化为NH，键角变大 B．[Cu(NH3)4]+中含有离子键、配位键 C．NO空间构型为直线形 D．氨气易溶于水的原因是氨气分子间存在氢键 4．下列物质中分子间能形成氢键的是 A．N2 B．HBr C．NH3 D．H2S 5．X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素，X元素的简单氢化物能与其最高价氧化物对应水化物反应生成盐； Y元素原子的核外电子只有8种运动状态；Z为短周期金属元素，其简单离子的半径在同周期中最小；基态W原子的未成对电子数为6。下列说法错误的是 A．第一电离能： X>Y> Z B．键角> C．W为第四周期d区元素 D．X和Y的最简单气态氢化物中，前者更易液化 6．对下列现象或事实的解释不正确的是 现象或事实 解释 A 沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛 对羟基苯甲醛分子间形成氢键，而邻羟基苯甲醛存在分子内氢键 B 四氯化碳液流遇到毛皮摩擦过的橡胶棒不偏向 用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，四氯化碳是非极性分子，不受其影响 C 气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难 的价层电子排布为，3d轨道为半充满比较稳定；的价层电子排布为，再失去一个电子可达到3d轨道半充满的比较稳定状态 D 宁德首届烟花中，五颜六色的烟花 电子由基态跃迁到激发态的过程中，以光能的形式释放能量 A．A B．B C．C D．D 7．下列说法不正确的是 A．S−H键键能比Se−H键键能大，所以H2S比H2Se稳定 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．白磷为正四面体分子，白磷分子中键角(P−P−P)是60° D．乙炔(HC≡CH)分子易发生加成反应，分子中的π键键能小，易断裂，以此推断，N2分子中π键也容易断裂而发生化学反应 8．下列物质中，含离子键的是 A．CO2 B．KCl C．HCl D．CH4 9．下列有关化学键的说法正确的是 A．任何离子和原子之间都可能存在化学键 B．只有直接相邻的原子或离子之间才存在相互作用 C．离子键是指阴、阳离子之间的相互吸引力 D．分子和分子之间不存在化学键 10．表中关于各微粒的描述完全正确的一项是 选项 A B C D 分子或离子的化学式 中心原子的杂化轨道类型 VSEPR模型名称 直线形 平面正方形 平面三角形 正四面体形 分子或离子的空间结构 直线形 平面正方形 V形 三角锥形 A．A B．B C．C D．D 11．利用可以合成化工原料分子的结构式为，每个分子内含有的键、键数目为 A．4个键 B．2个键、2个键 C．2个键、1个键 D．3个o键、1个键 12．下列粒子中，与空间结构最相似的是 A．HCN B． C． D． 13．下列说法正确的是 A．NaCl、HCl的水溶液都能导电，NaCl、HCl属于离子化合物 B．CaC2、CaCl2都含有离子键和非极性共价键 C．石油分馏、煤的干馏都属于物理变化 D．Na2SiO3和SiC都属于无机非金属材料 14．硫酸钙用途广泛，下列说法不正确的是 A．俗名：熟石膏 B．属于强电解质 C．中即含离子键又含共价键 D．石膏可用来调节水泥硬化速度 15．下列化学用语正确的是 A．的VSEPR模型： B．As原子的电子排布式： C．的电子式： D．聚丙烯的结构简式： 二、填空题 16．氮及其化合物在自然界中存在循环，请回答下列问题： (1)氮元素在周期表中的位置是_______，氮原子核外电子共占据_______个轨道，最外层有_______种不同能量的电子。 (2)氨气分子的空间构型为_______，氮的最高价氧化物对应水化物的酸性比磷酸的酸性_______(填“强”或者“弱”)。 (3)工业合成氨反应的化学平衡常数表达式为_______。一定条件下，在容积为2L的密闭容器中模拟该反应，测得10min时氮气为0.195mol，请计算0 ~ 10min的氨气的化学反应速率为_______。据图判断，反应进行至20 min时，曲线发生变化的原因是_______(用文字表达)。 (4)工业上用氨水吸收SO2尾气，若最终得到(NH4)2SO4，则该溶液中c(NH)与c(SO)之比_______2：1(选填“>”、“<”、“=”)，请结合离子方程式解释其原因_______。 17．已知键能、键长部分数据如下表： 共价键 键能（） 键长（） 242.7 198 193.7 228 152.7 267 568 431.8 366 298.7 462.8 96 347.7 154 615 133 812 120 413.4 109 390.8 101 607 142 497.3 (1)下列推断正确的是___________（填字母）。 A．稳定性： B．氧化性： C．沸点： D．还原性： (2)下列有关推断正确的是___________（填字母）。 A．同种元素形成的共价键，稳定性：三键>双键>单键 B．同种元素形成双键键能一定小于单键的2倍 C．键长越短，键能一定越大 (3)在表中所给（X为卤族元素）分子中，键长最短的是___________，最长的是___________；键的键长___________（填“大于”“小于”或“等于”）键的键长。 18．回答下列问题：两种有机物的相关数据如表： 物质 HCON(CH3)2 HCONH2 相对分子质量 73 45 沸点/℃ 153 220 HCON(CH3)2的相对分子质量比HCONH2的大，但其沸点反而比HCONH2的低，主要原因是_______。 19．(1)是有机合成中常用的还原剂，中的阴离子空间结构是_______、中心原子的杂化形式为_______。 (2)①根据价层电子对互斥模型，、、的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是_______。 ②气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的空间结构为_______形，其中共价键的类型有_______种；固体三氧化硫中存在如图所示的三聚分子，该分子中S原子的杂化轨道类型为_______。 (3)中心原子轨道的杂化类型为_______；的空间结构为_______(用文字描述) 20．在极性分子中，正电荷重心同负电荷重心间的距离称偶极长，通常用d表示。极性分子的极性强弱同偶极长和正(或负)电荷重心的电量(q)有关，一般用偶极矩(μ)来衡量。分子的偶极矩定义为偶极长和偶极上一端电荷电量的乘积，即μ＝d·q。试回答以下问题： (1)HCl、CS2、H2S、SO2四种分子中μ＝0的是 __________________ ； (2)实验测得：μ(PF3)＝1.03、μ(BF3)＝0。由此可知，PF3分子构型是___________________，BF3分子构型是 __________________。 (3)治癌药Pt(NH3)2Cl2具有平面四边形结构，Pt处在四边形中心，NH3和Cl分别处在四边形的4个角上。已知该化合物有两种异构体，A：棕黄色者μ＞0，B：淡黄色者μ=0。在水中溶解度较大的是 ______________________ (填序号)。 21．锌在工业中有重要作用，也是人体必需的微量元素。回答下列问题： (1)ZnF2具有较高的熔点(872℃)，其化学键类型是____；ZnF2不溶于有机溶剂而ZnCl2、ZnBr2、ZnI2能够溶于乙醇、乙醚等有机溶剂，原因是____。 (2)《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCO3)入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子空间构型为__，C原子的杂化形式为____。 22．KBBF晶体生产原料纯化过程中的重要物质乙酸氧铍[Be4O(CH3COO)6]的分子为四面体对称结构，氧原子位于四面体中心，四个铍原子位于四面体的顶点，六个醋酸根离子则连接在四面体的六条棱上，如图所示 (1)分子中碳原子杂化类型为___________ (2)六个甲基中的碳原子形成的空间构型为___________ 三、元素或物质推断题 23．A、B、C、D、E、F都是短周期元素，原子序数依次增大，B、C、D同周期，A、E同主族。A、C能形成两种液态化合物甲和乙，原子个数比分别为2∶1和1∶1。B元素原子有两个未成对电子，D是周期表中电负性最大的元素，F是地壳中含量最多的金属元素。根据以上信息回答下列问题： (1)比较C、D对应氢化物的稳定性______________(填分子式)。 (2)甲、乙两分子中含有非极性共价键的是________(填分子式)，它的电子式为________。 (3)C、D、E、F的离子中，半径最小的是________(填离子符号)。 (4)B的氢化物的空间构型是________。 【参考答案】 一、选择题 1．C 解析：A．镁是12号元素，其结构示意图为 ，A错误； B．中子数为9的氮原子可表示为：N，B错误； C． 邻羟基苯甲醛分子内氢键可表示为：，C正确； D．乙烯的空间填充模型为 ，D错误； 故选C。 2．C 解析：二氧化碳是共价化合物，不含离子键，二氧化碳分子间不能形成氢键，干冰升华吸收大量的热，使空气中的水蒸汽变成水珠而降落下来，干冰升华破坏分子间作用力，分子没有发生变化，没有破坏共价键，故选C。 3．A 解析：A．氨气中有孤对电子，氨气转化为铵根离子键角变大，A正确； B．[Cu(NH3)4]+中含有配位键和极性共价键，不含离子键，B错误； C．NO中氮原子价层电子对数为，含有一对孤对电子，空间构型为V形，C错误； D．氨气易溶于水的原因是氨气分子与水分子之间能形成氢键，D错误； 答案选A。 4．C 解析：一般非金属性较强的元素才能形成氢键，也不是指F、O、N，因此选项中氨气分子间存在氢键，答案选C。 5．D 【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的前四周期元素，X元素的简单氢化物能与其最高价氧化物对应水化物反应生成盐；X是N元素；Y元素原子的核外电子只有8种运动状态，Y是O元素；Z为短周期金属元素，其简单离子的半径在同周期中最小，Z是Al元素；基态W原子的未成对电子数为6，W是Cr元素。 解析：A．Al是金属元素，第一电离能最小，N原子2p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，所以第一电离能： N>O>Al，故A正确； B．中N原子价电子对数为，无孤电子对；中N原子价电子对数为，有1个孤电子对，所以键角>，故B正确； C．W是Cr元素，价电子排布为3d54s1，为第四周期d区元素，故C正确； D．NH3常温下为气体，H2O常温下为液体，H2O的沸点大于NH3，H2O更易液化，故D错误； 选D。 6．D 解析：A．对羟基苯甲醛分子间形成氢键导致沸点升高，而邻羟基苯甲醛存在分子内氢键导致沸点降低，故沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛，A正确； B．用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，四氯化碳是非极性分子，不受其影响，故四氯化碳液流遇到毛皮摩擦过的橡胶棒不偏向，B正确； C．全满、半满电子填充相对较为稳定。的价层电子排布为，3d轨道为半充满比较稳定；的价层电子排布为，再失去一个电子可达到3d轨道半充满的比较稳定状态，故气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难，C正确； D．电子由基态跃迁到激发态的过程中，会吸收能量；电子由激发态跃迁到基态的过程中，会以光能的形式释放能量，出现特定颜色的光，D错误； 故选D。 7．D 解析：A．硫元素的电负性大于硒元素，则S−H键键能比Se−H键键能大，所以H2S比H2Se稳定，故A正确； B．由元素气态基态原子的逐级电离能可知，第二电离能与第三电离能相差很大，说明基态原子的最外层有2个电子，最高正化合价为+2价，则它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2+，故B正确； C．由白磷为正四面体分子可知，分子中键角(P−P−P)是60°，故C正确； D．氮气分子中氮氮三键的键能大，其π键比σ键键能大，不容易断裂，化学性质稳定，故D错误； 故选D。 8．B 解析：A．CO2是共价化合物，含有共价键，A不符合题意； B．KCl是离子化合物，含有离子键，B符合题意； C．HCl是共价化合物，含有共价键，C不符合题意； D．CH4是共价化合物，含有共价键，D不符合题意； 故选B。 9．D 解析：A．化学键是相邻离子或原子间的一种强作用力，故A错误； B．分子内部的直接相邻的原子或离子之间存在的强烈的相互作用称为化学键，而分子之间也存在相互作用，这种作用力比较微弱，称为分子间作用力，故B错误； C．离子键是指阴、阳离子之间的相互作用力，包括静电引力和静电斥力，故C错误； D．化学键存在于相邻的原子之间，不存在于分子之间，故D正确； 故选D。 10．C 解析：A．中F的价层电子对数为：，杂化方式为sp3，VSEPR模型名称为正四面体，离子空间构型为V形，A错误； B．中Cl的价层电子对数为：，杂化方式为sp3，VSEPR模型名称为正四面体，分子空间构型为正四面体，B错误； C．中N的价层电子对数为：，杂化方式为sp2，VSEPR模型名称为平面三角形，离子空间构型为V形，C正确； D．中B的价层电子对数为：，杂化方式为sp3，VSEPR模型名称为正四面体，离子空间构型为正四面体，D错误； 故选C。 11．D 解析：根据单键为键，双键一根为键，一根为键，分子的结构式为，则每个分子内含有的键3个、键数目1个，故D符合题意。 综上所述，答案为D。 12．D 【分析】中价层电子对数，空间结构为平面三角形。 解析：A．HCN中价层电子对数，HCN空间结构为直线形； B．价层电子对数，空间结构为三角锥形； C．价层电子对数，空间结构为V形； D．价层电子对数，空间结构为平面三角形； 故选D。 13．D 解析：A．化合物的水溶液能导电，和是不是离子化合物没有关系，HCl属于共价化合物，故A错误； B．CaCl2中只有离子键，没有共价键，故B错误； C．石油分馏是物理变化，煤的干馏属于化学变化，故C错误； D．Na2SiO3属于硅酸盐，SiC俗称金刚砂，是无机物，所以它们都属于无机非金属材料，故D正确； 本题答案D。 14．A 解析：A．俗名：生石膏，A错误； B．是盐，在水溶液中完全电离，属于强电解质，B正确； C．中Ca2+和SO之间形成离子键，SO内S原子和O原子形成共价键，C正确； D．水泥具有水硬性，石膏可用来调节水泥硬化速度，D正确； 故答案选A。 15．A 解析：A．的价层电子对数为3+1=4，故VSEPR模型为，A正确； B．As原子的电子排布式：，B错误； C．的电子式为，C错误；· D．聚丙烯的结构简式：，D错误； 故选A。 二、填空题 16．(1)第二周期第VA族 5 2 (2) 三角锥形 强 (3) 0.0005molL-1•min-1 通入氨气 (4) < NH水解，使NH浓度减少，NH+ H2ONH3·H2O + H+ 解析：（1）氮元素位于第二周期第VA族，核外电子排布式为1s22s22p3，氮原子核外电子共占据了2个s轨道和3个p轨道，共5个轨道；最外层电子排布式为2s22p3，最外层有2种不同能量的电子； （2）NH3中N原子成3个σ键，有一对未成键的孤对电子，杂化轨道数为4，采取sp3杂化，空间构型是三角锥形，非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，氮的非金属性强于磷，则氮的最高价氧化物对应水化物的酸性比磷酸的酸性强； （3）工业合成氨反应方程式为，化学平衡常数表达式为；起始氮气为0.2mol，10min时氮气为0.195mol，0 ~ 10min内氮气的化学反应速率为，由速率之比等于系数比，则；反应进行至20 min时，该瞬间氢气和氮气的物质的量不变，而氨气突然变大，则曲线发生变化的原因是通入氨气； （4）(NH4)2SO4为强酸弱碱盐，由于发生水解反应：，导致的浓度减小，所以c()与c()之比＜2：1，故答案为：<；水解，使浓度减少，。 17．(1)ACD (2)A (3) HF HI 大于 解析：（1）A．根据表中数据，同主族元素气态氢化物的键能从上至下逐渐减小，稳定性逐渐减弱，A正确； B．由原子结构知，氯气、溴单质、碘单质的氧化性逐渐减弱，B错误； C．影响水和氨气沸点的主要因素是分子间存在氢键，由于水分子间氢键比氨分子间氢键作用较强，导致沸点：，C正确； D．还原性与失电子能力有关，还原性：，D正确； 故选ACD。 （2）A．由碳碳键的数据知，键能<<，键能越大越稳定，A正确； B．由键、键的键能知，同种元素形成双键键能不一定小于单键的2倍，B错误； C．键的键长大于键的键长，但是键的键能反而较小，C错误； 故选A。 （3）键能越大，键长越短，所以分子中，键长最短的是HF，最长的是HI；相同原子形成的共价键，共用电子对越多，键长越短，故键的键长大于键的键长，故答案为：HF；HI；大于。 18．HCON(CH3)2分子间只存在分子间作用力，HCONH2分子间存在氢键，氢键的作用力强于分子间作用力，所以HCON(CH3)2沸点低 解析：HCON(CH3)2分子间只存在分子间作用力，HCONH2分子间存在氢键，氢键的作用力强于分子间作用力，所以HCON(CH3)2的相对分子质量比HCONH2的大，但分子间作用力弱，沸点低，故答案为：HCON(CH3)2分子间只存在分子间作用力，HCONH2分子间存在氢键，氢键的作用力强于分子间作用力，所以HCON(CH3)2沸点低。 19． 正四面体形 平面三角 2 平面三角形 解析：（1）的中心原子Al的价层电子对数为，故Al采取p杂化，呈正四面体形。 （2）①价层电子对数包括σ键电子对数和孤电子对数，中S的σ键电子对数为2，孤电子对数为，故价层电子对数为4，同理，中S的价层电子对数为，中S的价层电子2对数为，中S的价层电子对数不同于、中S的价层电子对数。②气态为单分子，分子中S无孤电子对，其分子的空间结构为平面三角形，S和O之间形成3个σ键和1个4中心6电子的大π键。固态为三聚分子，分子中每个S与4个O成键，S无孤电子对，故S原子的杂化轨道类型为。 （3）中S原子的价层电子对数为，所以S采取杂化。中氮原子上无孤电子对，σ键电子对数为3，即N采取杂化，的空间结构为平面三角形。 20． CS2 三角锥形 平面三角形 A 【分析】(1)根据题意，非极性分子的μ=0，极性分子的 μ＞0，据此分析判断； (2)根据分子的极性和结构特点分析判断； (3)根据相似相溶原理分析判断。 解析：(1)HCl是极性键形成的双原子的极性分子，其 μ＞0；根据价层电子对互斥模型可知，CS2是直线形分子，即非极性分子，其偶极矩为0；H2S、SO2中都是V形，即极性分子，其 μ＞0；故 μ=0 的是 CS2，故答案为：CS2； (2)①μ(PF3)=1.03，说明PF3是极性分子，因此PF3是三角锥形结构；μ(BF3)＝0，说明 BF3 是非极性分子，其正负电荷重心重合，是平面正三角形结构，故答案为：三角锥形；平面正三角形； (3)根据题意，Pt(NH3)2Cl2具有平面四边形结构，若μ=0，则为非极性分子，NH3和Cl分别对称分布在四边形的4个角上，即正负电荷重心重合，故淡黄色者是；若μ＞0，则为极性分子，NH3和Cl在四边形的4个角上的分布是不对称的，即正负电荷重心不重合，故棕黄色者是；根据“相似相溶”规律，水是极性分子，因此极性分子的溶质易溶解在水中，即在水中溶解度较大的是棕黄色者，故答案为：A。 21． 离子键 ZnF2为离子化合物，ZnCl2、ZnBr2、ZnI2的化学键以共价键为主、极性较小 平面三角形 sp2 解析：(1)根据氟化锌的熔点可以判断其为离子化合物，所以一定存在离子键。作为离子化合物，氟化锌在有机溶剂中应该不溶，而氯化锌、溴化锌和碘化锌都是共价化合物，分子的极性较小，能够溶于乙醇等弱极性有机溶剂； (2)碳酸锌中的阴离子为，根据价层电子对互斥理论，其中心原子C的价电子对为3+=3对，所以空间构型为正三角形，中心C为sp2杂化。 22．(1)sp2、sp3 (2)正八面体 解析：（1）甲基中的碳原子形成四个单键为sp3杂化，形成碳氧双键的碳原子是sp2杂化，所以分子中碳原子杂化类型为sp2、sp3； （2）六个甲基中的碳原子形成的空间构型为正八面体。 三、元素或物质推断题 23． H2O<HF H2O2 Al3＋ 正四面体形 【分析】A、B、C、D、E、F都是短周期元素，原子序数依次增大，B、C、D同周期，A、C能形成两种液态化合物甲和乙，原子个数比分别为2∶1和1∶1，则甲和乙为H2O和H2O2，且原子序数A＜C，则A为氢元素，C为氧元素；A、E同主族，E为Na元素；B原子有两个未成对电子，其电子排布式为1s22s22p2，故B为碳元素；D是周期表中电负性最大的元素，故D为氟元素；F是地壳中含量最多的金属元素，F为铝元素。 解析：(1)非金属性越强，其对应的氢化物越稳定，非金属性：O＜F，则O、F对应氢化物的稳定性H2O＜HF； (2)H2O和H2O2两分子中含有非极性共价键的是H2O2，它的电子式为； (3)O2-、F-、Na+、Al3+的核外电子排布相同，核电荷数越大，离子半径越小，则半径最小的是Al3+； (4)CH4的中心原子C原子形成4个σ键，无孤电子对，则价层电子对数为4，则空间构型是正四面体形。 学科网（北京）股份有限公司 $$