第二章 分子结构与性质（单元测试）-【上好课】高二化学同步高效课堂（人教版2019选择性必修2）

第二章 分子结构与性质（单元测试） 一、选择题：本题共20个小题，每小题2分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．下列有关物质结构与性质说法错误的是（ ） A．离子的空间结构是平面正方形 B．是非极性分子 C．手性分子一定含有手性碳原子 D．中S原子采取杂化 2．有些食品营养丰富但色汤较差，添加着色剂可以改善这种状况。常见的着色剂有柠檬黄(结构如图所示)，下列说法正确的是（ ） A．键角：> B．范德华力：N2>CO C．键长：N=N>N-N D．等物质的量的基态S原子和N原子，未成对电子总数：S>N 3．2023年年底冰城哈尔滨走红，2024年年初天水麻辣烫火遍全国，在这其中蕴含着丰富的化学知识，下列说法中不正确的是（ ） A．冰的密度小于液态水，是因为冰中水分子的氢键导致分子间出现较大空隙 B．为分子晶体，中心原子杂化方式为杂化 C．食用麻辣烫摄入的淀粉、纤维素、蛋白质、油脂都是天然高分子，一定条件下均可水解 D．食用油反复加热会产生稠环芳香烃等有害物质 4．中国科学家在月球样本中发现了富含水分子和铵的矿物晶体。下列说法正确的是（ ） A．的中心原子为杂化 B．氢氧键键能大，故水的沸点较高 C．晶体中，和其他微粒之间存在离子键 D．通过加热晶体可以测量其中水的百分含量 5．2024年巴黎奥运会的火炬燃料是生物(绿色)丙烷，它是化工厂通过消耗空气中的和水以及电能合成的，奥运会燃料的低碳化理念得到充分体现。下列对于绿色丙烷作为燃料的叙述正确的是（ ） A．丙烷的燃烧实现了零碳排放的绿色奥运 B．与传统的火炬燃料甲烷相比，等物质的量丙烷燃烧过程中放出的热量更多 C．巴黎奥运会火炬燃料的生产工艺原子利用率为100% D．丙烷分子中碳原子的杂化类型为和 6．下列表达物质或结构的形成过程错误的是（ ） A．用电子式表示的形成过程： B．HF的键的形成： C．C原子杂化轨道形成： D．键的形成： 7．一种新型消毒剂M由原子序数依次递增的W、X、Y、Z四种短周期元素组成，其结构如图所示，Y与W、X、Z均可形成多种二元化合物，Z的原子半径最大，下列叙述错误的是 （ ） A．基态Z原子的价电子排布式为 B．二元化合物分子的空间结构为直线形 C．最高价氧化物对应的水化物的酸性：W＞X D．M的结构中所有原子都满足8电子稳定结构 8．非铅双钙钛矿材料有望大规模应用于太阳能电池。下列说法错误的是（ ） A．第二电离能： B．电负性： C．Se原子的d轨道参与了杂化 D．材料中和中键角： 9．东华理工大学研究团队利用水双聚体自由基阳离子将转化成为和(反应机理如图所示)，该方法具有很高的经济价值。下列说法错误的是（ ） A．总反应为 B．中存在共价键、氢键 C．的中心原子N为杂化 D．完全参与反应，转移的电子数为 10．是易挥发的无色液体，遇到潮湿的空气会发生强烈的水解，其水解机理如图。下列说法不正确的是（ ） A．水解过程中Si的杂化方式发生了改变 B．的水解历程中只存在极性键的断裂与生成 C．按照上述反应机理，水解产物为 D．水解产物之一为 11．下列关于物质结构与性质或性质与用途的说法不正确的是（ ） A．H2O2中存在过氧键(-O-O-)，H2O2具有强氧化性 B．NH3分子间存在氢键，NH3极易溶于水 C．F的电负性大于Cl的电负性，CF3COOH的酸性强于CCl3COOH D．不存在孤电子对，不能作配体 12．消毒能力是等质量的2.63倍，将通入溶液即得：。下列有关化学用语或表述正确的是（ ） A．晶体中作用力有离子键、共价键、范德华力 B．NaCl的形成过程可表示为 C．基态O原子的价电子排布式为 D．的空间构型为V形 13．色并嘧啶衍生物因其显著的生物学特性而在科学研究中引起了极大关注。合成过程的某步反应如图所示，下列说法正确的是（ ） A．M分子中醛基氢原子与羟基氧原子可形成分子内氢键 B．N分子中碳原子杂化方式有两种 C．在酸性条件下的水解产物最多消耗 D．均能使溴水褪色，其原理完全相同 14．下列事实对应的解释错误的是（ ） 选项 事实 解释 A 金属具有金属光泽 金属的“自由电子”能吸收所有频率光并迅速释放 B 水的热稳定性强于硫化氢 水中O-H的键长比硫化氢中S-H短，键能大 C 白磷分子的空间构型为正四面体 白磷分子中P-P键间的夹角为109.5° D 煤气能使人中毒 CO通过配位键与血红蛋白中Fe2+的结合能力强于氧气 A．A B．B C．C D．D 15．和制备乙醇发生的反应为，副产物可能有、或等。下列说法错误的是（ ） A．分子中键和键个数比为 B．的键角大于 C．和均为极性分子 D．上述含碳物质中碳原子的杂化方式有2种 16．下列化学用语表达正确的是（ ） A．分子中，碳原子与氧原子之间的共价键为键 B．是形结构，是含有非极性键的极性分子 C．对羟基苯甲醛的沸点大于邻羟基苯甲醛，是由于对羟基苯甲醛分子间范德华力更强 D．HClO的空间填充模型： 17．磷酸(H3PO4)是磷化工最主要的基础产品，广泛应用于制药、涂料、食品、印染等领域。下列说法错误的是（ ） A．PO中P的价层电子对数为4 B．()的空间结构为正四面体形，键角为109°28′ C．H3PO2为一元酸，结构式为 D．H3PO4的酸性弱于HNO3 18．已知顺铂和反铂互为同分异构体，两者均为平面四边形结构，两者的结构和性质如下表。 顺铂 反铂 结构    25℃时溶解度/g 0.2577 0.0366 下列说法正确的是（ ） A．两者分子中的Pt化合价均为0 B．两种同分异构体中，更易溶于CCl4的是反铂 C．两者分子中的Pt采取的均是sp3杂化 D．1molPt(NH3)2Cl2中含σ键数目为4NA 19．短周期主族元素，，，原子序数依次增大。一个阴离子结构如图所示，其带2单位负电荷(图中未表示)，其中是宇宙含量最多的元素，是地壳中含量最多的元素，的二卤化物是直线型分子，是84消毒剂有效成分中质量分数最大的元素。 下列说法不正确的是（ ） A．键角 B．第一电离能 C．阴离子中存在互相垂直的镜面 D．阴离子有配位键 20．科学家合成了由氮原子组成的、等高能量微粒，它们的结构如图： 已知：的5个N原子在同一平面上，属于V形结构；属五元环结构，结构类似于苯；是立方结构；为两个五元环互相垂直连接。下列判断合理的是（ ） A．与中As化合价不同 B．中N原子轨道杂化形式有、 C．属于离子化合物 D．比稳定 二、非选择题（本大题共5小题，共60分） 21．（14分）利用CH4超干重整CO2技术，可以得到富含CO和H2的化工原料气，对碳达峰和碳中和有重要意义，反应如下：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) =+247.4kJ·mol−1 (1)反应过程中断裂的化学键属于______。 A．离子键 B．极性共价键 C．非极性共价键 D．氢键 (2)该反应的熵变∆S 0(填“>”“=”或“<”)，需要在 条件下进行(填“低温”或“高温”)。 (3)CO2的电子式为 ；CO2分子中碳原子的杂化方式为 杂化，1molCO2中含有 molπ键。 (4)已知部分化学键的键能如下： 共价键 C-H H-H C=O 键能(kJ/mol) 413 436 745 由此计算断裂1molCO分子中的共价键需要吸收 kJ能量。 22．（14分）按要求回答下列问题： (1)A．乙烷　B．乙烯　C．乙炔　D．苯是有机化学中的代表物质，其中： ①既有键又有键的是 (填序号，下同)。 ②碳碳键的键长由大到小排序是： 。 ③上述分子中所有原子均在同一平面是： 。 (2)含硫元素的微粒有很多，例如、、、、，其中的分子结构如下图所示，像一顶皇冠，请回答下列问题： ①64g中含有的键数目是 。 ②中S原子的杂化轨道类型是 ，的空间结构是 。 ③分子的VSEPR模型是 ，是 (填“极性”或“非极性”)分子。 ④沸点： (填“”、“”或“”)，原因是 。 23．（13分）联氨()又称肼，在航天、能源等领域具有广泛应用。分子模型如图所示，分子中所有原子均达到稀有气体原子的稳定结构。实验室利用在一定条件下合成。    已知：①酸碱质子理论提出，凡是能给出质子的分子或离子称为酸，凡是能接受质子的分子或离子称为碱。 ②原子总数相同，价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征和立体结构。 (1)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”) (2)的空间构型为 ，键角 。 (3)写出的电子式 。 (4)受热分解过程中断裂的化学键属于___________。 A．范德华力 B．极性共价键 C．非极性共价键 D．氢键 (5)写出的电子式 。 (6)由可知是 。 A．酸    B．碱 (7)选择足量的盐酸或NaOH溶液与充分反应，生成盐的化学式为 。 (8)发射卫星时可用为燃料，为助燃剂，这两种物质反应放出大量能量，生成无毒无害的物质。此过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 (9)在催化剂作用下，肼蒸气受热可分解生成和一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。写出该反应的化学方程式： 。 24．（9分）W、R、X、Y、Z是原子序数依次增大的前四周期元素，其元素性质或原子结构如下表： 元素 元素性质或原子结构 W 基态原子L能层所有能级上电子数相同 R 第二周期元素基态原子中未成对电子最多 X 基态原子核外s能级上电子总数与p能级上电子总数相等，且第一电离能低于同周期相邻元素 Y 次外层电子数是最外层电子数的2倍 Z 最外层只有1个电子，其他内层各能级所有轨道电子均成对 请按要求填空： (1)Y的基态原子有 种不同的运动状态的电子，Z的价电子排布图为 。 (2)W、R、X的简单氢化物中，键角由大到小排列的是 (用对应的分子式表示)，原因是 。 (3)已知：羧酸的酸性可用pKa(pKa=−lgKa)的大小来衡量，pKa越小，酸性越强。 羧酸 pKa 三氯乙酸(CCl3COOH) 0.65 三氟乙酸(CF3COOH) 0.23 由表可见，酸性：三氯乙酸 三氟乙酸(填“大于”“小于”或“等于”)，从键的极性角度解释原因： 。 25．（10分）回答下列问题。 Ⅰ．艾姆斯实验室已制造出包含钙、钾、铁和砷以及少量镍的新型化合物材料。回答下列问题： (1)基态镍原子的外围电子排布式为 。 (2)在稀氨水介质中，与丁二酮肟(分子式为)反应可生成鲜红色沉淀，其分子结构如图所示，该结构中碳原子的杂化方式为 ；其中碳、氮、氧三种元素第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。 (3)的立体构型为 ，其中心原子的杂化轨道类型为 。 Ⅱ．叠氮化合物是一类重要的化合物，其中氢叠氮酸()是一种弱酸，其分子结构可表示为，肼()被亚硝酸氧化时便可得到氢叠氮酸()，发生的反应为。的酸性和醋酸相近，可微弱电离出和。试回答下列问题： (4)下列有关说法正确的是___________(填字母)。 A．中含有5个键 B．中的三个氮原子均采用杂化 C．、、、都是极性分子 D．肼()的沸点高达113.5℃，说明肼分子间可形成氢键 (5)叠氮酸根能与许多金属离子形成配合物，如，根据价层电子对互斥模型判断的空间构型为 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二章 分子结构与性质（单元测试） 一、选择题：本题共20个小题，每小题2分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．下列有关物质结构与性质说法错误的是（ ） A．离子的空间结构是平面正方形 B．是非极性分子 C．手性分子一定含有手性碳原子 D．中S原子采取杂化 【答案】C 【详解】A．实际上是，属于杂化，同时发生姜泰勒效应，因此属于四短两长的畸变八面体结构，由于太弱，常认为不存在，因此为平面四边形，故A正确； B．B价电子对数为无孤立电子对，形成平面三角形，为非极性分子，故B正确； C．手性分子不一定含有手性碳原子，如丙二烯类化合物和联苯类化合物都具有手性，但没有手性碳原子；含有手性碳原子的分子也不一定为手性分子，可能会消旋，故C错误； D．分子中，中心原子S的价电子对数为。不含孤对电子，分子具有平面正三角形的空间构型，分子内所有原子共面，因此为杂化，故D正确； 故选C。 2．有些食品营养丰富但色汤较差，添加着色剂可以改善这种状况。常见的着色剂有柠檬黄(结构如图所示)，下列说法正确的是（ ） A．键角：> B．范德华力：N2>CO C．键长：N=N>N-N D．等物质的量的基态S原子和N原子，未成对电子总数：S>N 【答案】A 【详解】A．中心原子S杂化方式为sp3，空间构型为正四面体形，键角为109°28′，中心原子有一个孤电子对，杂化方式为sp3，空间构型为三角锥形，键角小于109°28′，键角，A正确； B．分子量相同的分子，分子的极性越强，范德华力就越大，故范德华力：CO>N2，B错误； C．键长越短，键能越大，双键的键能大于单键，则双键的键长小于单键，即N-N＞N=N，C错误； D．基态N原子有三个未成对电子，而基态S原子有两个未成对电子，等物质的量的基态S原子和N原子，未成对电子总数：N>S，故D错误； 故本题答案选A。 3．2023年年底冰城哈尔滨走红，2024年年初天水麻辣烫火遍全国，在这其中蕴含着丰富的化学知识，下列说法中不正确的是（ ） A．冰的密度小于液态水，是因为冰中水分子的氢键导致分子间出现较大空隙 B．为分子晶体，中心原子杂化方式为杂化 C．食用麻辣烫摄入的淀粉、纤维素、蛋白质、油脂都是天然高分子，一定条件下均可水解 D．食用油反复加热会产生稠环芳香烃等有害物质 【答案】C 【详解】A．冰密度小于液态水，是因为冰中水分子之间的氢键导致分子间出现较大空隙，体积变大，密度变小，A正确； B．H2O属于分子晶体，其中心原子O价层电子对数为2+=4，杂化方式为sp3杂化，B正确； C．油脂相对分子质量较小，不属于天然高分子物质，C错误； D．食用油反复加热会生成稠环芳香烃等有害物质，D正确； 故答案选C。 4．中国科学家在月球样本中发现了富含水分子和铵的矿物晶体。下列说法正确的是（ ） A．的中心原子为杂化 B．氢氧键键能大，故水的沸点较高 C．晶体中，和其他微粒之间存在离子键 D．通过加热晶体可以测量其中水的百分含量 【答案】D 【详解】A．的中心N原子的价层电子对数为，为sp3杂化，A错误； B．水能形成分子间氢键，导致水的沸点较高，B错误； C．离子键是阴阳离子之间的相互作用，则晶体中，和其他微粒之间不存在离子键，C错误；   D．加热晶体，会失去结晶水，则通过加热晶体可以测量其中水的百分含量，D正确； 故选D。 5．2024年巴黎奥运会的火炬燃料是生物(绿色)丙烷，它是化工厂通过消耗空气中的和水以及电能合成的，奥运会燃料的低碳化理念得到充分体现。下列对于绿色丙烷作为燃料的叙述正确的是（ ） A．丙烷的燃烧实现了零碳排放的绿色奥运 B．与传统的火炬燃料甲烷相比，等物质的量丙烷燃烧过程中放出的热量更多 C．巴黎奥运会火炬燃料的生产工艺原子利用率为100% D．丙烷分子中碳原子的杂化类型为和 【答案】B 【详解】A．丙烷的燃烧产物中为二氧化碳和水，有碳排放，A错误； B．与传统的火炬燃料甲烷相比，等物质的量丙烷燃烧过程中放出的热量更多，B正确； C．利用和水以及电能合成CH3CH2CH3，丙烷中不含氧原子，故原子利用率不是100%，C错误； D．丙烷的结构简式为CH3CH2CH3，碳原子的杂化类型为，D错误； 故选B。 6．下列表达物质或结构的形成过程错误的是（ ） A．用电子式表示的形成过程： B．HF的键的形成： C．C原子杂化轨道形成： D．键的形成： 【答案】C 【详解】 A．是离子化合物，用电子式表示的形成过程：，A正确； B．HF是共价化合物，H的s轨道与F的p轨道形成头碰头的键，B正确； C．C原子杂化轨道形成： ，C错误； D．键的形成是p轨道肩并肩形成：，D正确； 故选C。 7．一种新型消毒剂M由原子序数依次递增的W、X、Y、Z四种短周期元素组成，其结构如图所示，Y与W、X、Z均可形成多种二元化合物，Z的原子半径最大，下列叙述错误的是 （ ） A．基态Z原子的价电子排布式为 B．二元化合物分子的空间结构为直线形 C．最高价氧化物对应的水化物的酸性：W＞X D．M的结构中所有原子都满足8电子稳定结构 【答案】C 【分析】由图可知，消毒剂M中W、X、Y、Z形成共价键的数目分别为4、3、2、1，W、X、Y、Z四种短周期元素原子序数依次递增Y与W、X、Z均可形成多种二元化合物，Z的原子半径最大，则W为C元素、X为N元素、Y为O元素、Z为Cl元素。 【详解】A．氯元素的原子序数为17，基态原子的价电子排布式为，故A正确； B．二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2、孤对电子对数为0，则分子的空间结构为直线形，故B正确； C．同周期元素，从左到右非金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，所以碳酸的酸性弱于硝酸，故C错误； D．由图可知，M的结构中所有原子都满足8电子稳定结构，故D正确； 故选C。 8．非铅双钙钛矿材料有望大规模应用于太阳能电池。下列说法错误的是（ ） A．第二电离能： B．电负性： C．Se原子的d轨道参与了杂化 D．材料中和中键角： 【答案】B 【详解】A．原子失去第1个电子后，4p轨道半充满，更稳定，更难失去第2个电子，故第二电离能：，A正确； B．同周期主族元素，从左至右，电负性增大，电负性：，B错误； C．中形成6个σ键，可知Se原子的d轨道参与了杂化，C正确； D．和中心原子价层电子对数均为4，中心原子有1个孤电子对，中心原子没有孤电子对，孤电子对对成键电子排斥作用更强，故和中键角：，D正确； 故选B。 9．东华理工大学研究团队利用水双聚体自由基阳离子将转化成为和(反应机理如图所示)，该方法具有很高的经济价值。下列说法错误的是（ ） A．总反应为 B．中存在共价键、氢键 C．的中心原子N为杂化 D．完全参与反应，转移的电子数为 【答案】D 【详解】A．由反应机理图可得，总反应为，A正确； B．中H-O之间存在共价键、之间存在氢键，B正确； C．与的杂化方式相同，的价层电子对数，中心原子N为杂化，C正确； D．总反应为，完全参与反应，中N元素化合价升高1价，转移的电子数为，D错误； 故选D。 10．是易挥发的无色液体，遇到潮湿的空气会发生强烈的水解，其水解机理如图。下列说法不正确的是（ ） A．水解过程中Si的杂化方式发生了改变 B．的水解历程中只存在极性键的断裂与生成 C．按照上述反应机理，水解产物为 D．水解产物之一为 【答案】C 【详解】A．水解过程中，硅原子与周围原子形成了5个共价键，那么硅原子的杂化方式发生了改变，A正确； B．水解过程中，存在硅氯和氧氢共价键断裂，硅氧共价键形成，都是极性键，B正确； C．按照上述反应机理，水解产物为，C错误； D．水解过程中H-与水电离的H+结合产生，D正确； 答案选C。 11．下列关于物质结构与性质或性质与用途的说法不正确的是（ ） A．H2O2中存在过氧键(-O-O-)，H2O2具有强氧化性 B．NH3分子间存在氢键，NH3极易溶于水 C．F的电负性大于Cl的电负性，CF3COOH的酸性强于CCl3COOH D．不存在孤电子对，不能作配体 【答案】B 【详解】A．H2O2的结构式为H-O-O-H，存在过氧键(-O-O-)，H2O2具有强氧化性，A正确； B．NH3极易溶于水，主要原因是NH3分子与水分子间能形成氢键，大大增强了氨气的溶解能力，B错误； C．F的电负性大于Cl的电负性，使得F-C的极性强于Cl-C的极性，从而导致CF3COOH分子中羧基上的羟基更易电离出H+，CF3COOH的酸性强于CCl3COOH，C正确； D．价层电子对数=，不存在孤电子对，不能作配体，D正确； 故选B。 12．消毒能力是等质量的2.63倍，将通入溶液即得：。下列有关化学用语或表述正确的是（ ） A．晶体中作用力有离子键、共价键、范德华力 B．NaCl的形成过程可表示为 C．基态O原子的价电子排布式为 D．的空间构型为V形 【答案】D 【详解】A.是离子化合物，和以离子键结合，中Cl和O原子以共价键结合，无范德华力，A错误； B. NaCl的形成过程可表示为，B错误； C. O原子的价电子排布式为，C错误； D.根据价层电子对互斥理论预测的价层电子对数为，有两对孤电子对，故空间构型为V形，D正确； 故选D。 13．色并嘧啶衍生物因其显著的生物学特性而在科学研究中引起了极大关注。合成过程的某步反应如图所示，下列说法正确的是（ ） A．M分子中醛基氢原子与羟基氧原子可形成分子内氢键 B．N分子中碳原子杂化方式有两种 C．在酸性条件下的水解产物最多消耗 D．均能使溴水褪色，其原理完全相同 【答案】C 【详解】A．M为邻羟基苯甲醛，在邻羟基苯甲醛分子中，羟基(-OH)和醛基(-CHO)位于相邻的位置，这使得它们之间的距离足够近，从而能够在分子内部形成氢键，但氢键形成于醛基氧和羟基氢之间，A错误； B．N分子中-CH3、-CH2-碳原子均为sp3杂化，酯基的碳原子为sp2杂化，-CN碳原子形成三键为sp杂化，B错误； C．P在酸性条件下水解为，水解产物最多消耗氢氧化钠3mol，C正确； D．M中醛基具有还原性能使溴水褪色、另外酚羟基的邻对位也能和溴水发生取代反应而使溴水褪色，P是因为碳碳双键能和溴单质发生加成反应使溴水褪色，D错误； 故选C。 14．下列事实对应的解释错误的是（ ） 选项 事实 解释 A 金属具有金属光泽 金属的“自由电子”能吸收所有频率光并迅速释放 B 水的热稳定性强于硫化氢 水中O-H的键长比硫化氢中S-H短，键能大 C 白磷分子的空间构型为正四面体 白磷分子中P-P键间的夹角为109.5° D 煤气能使人中毒 CO通过配位键与血红蛋白中Fe2+的结合能力强于氧气 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A．金属具有金属光泽是由于金属的“自由电子”能吸收所有频率光并迅速释放，A正确； B．O、S是同一主族元素，原子半径：O＜S，元素的非金属性：O＞S，所以键长：O-H＜S-H，则会导致键能：O-H＞S-H，因此水的热稳定性强于硫化氢，B正确； C．白磷分子的空间构型为正四面体，这时由于每个P原子与相邻达个P原子形成3个P-P共价键，每个P原子上还有1对孤电子对，该物质分子中白磷分子中P-P键间的夹角为60°，C错误； D．煤气的主要成分是CO，煤气能使人中毒，是由于CO通过配位键与血红蛋白中Fe2+的结合，且其结合血红蛋白中Fe2+能力强于氧气，且不容易解离出血红蛋白，使血红蛋白不失去携带氧的功能，组织细胞缺氧，从而引起中毒，D正确； 故合理选项是C。 15．和制备乙醇发生的反应为，副产物可能有、或等。下列说法错误的是（ ） A．分子中键和键个数比为 B．的键角大于 C．和均为极性分子 D．上述含碳物质中碳原子的杂化方式有2种 【答案】D 【详解】A．碳碳双键中有1个键和1个键，单键均为键，则分子中键和键个数比为，A正确； B．中心原子孤电子对数=、价层电子对数=0+4=4，故为sp3杂化、VSEPR模型、空间构型均为正四面体；中心原子孤电子对数=、价层电子对数=2+2=4，故为sp3杂化、VSEPR模型为四面体、空间构型为V形；孤电子对和成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，则的键角大于，B正确； C．和中除了碳碳单键为非极性键之外其余均为极性键，且二者分子结构不对称，故和均为极性分子，C正确； D． CO2分子中，孤电子对数 、价层电子对数2+0=2，则其空间构型为直线形，碳原子杂化方式为sp杂化，乙烯中含碳碳双键、碳原子为sp2杂化，除此之外，上述含碳物质中其余碳原子均形成单键，形成单键时碳原子为sp3杂化，则碳原子的杂化方式有3种，D错误； 故选D。 16．下列化学用语表达正确的是（ ） A．分子中，碳原子与氧原子之间的共价键为键 B．是形结构，是含有非极性键的极性分子 C．对羟基苯甲醛的沸点大于邻羟基苯甲醛，是由于对羟基苯甲醛分子间范德华力更强 D．HClO的空间填充模型： 【答案】D 【详解】A．甲醇分子中碳原子和氧原子均为sp3杂化，故碳原子与氧原子之间形成的共价键类型为sp3− sp3σ键，故A项错误； B．O3呈V形，三个原子以一个O原子为中心，与另外两个O原子分别构成共价键，中间O原子提供2个电子，旁边两个O原子各提供一个电子，构成一个特殊的化学键：三个O原子均等地享用这4个电子：含有极性键，正负电荷重心不重合，为极性分子，故B项错误； C．对羟基苯甲醛形成分子间氢键，其熔沸点较高，邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，其熔沸点较低，所以对羟基苯甲醛的熔沸点比邻羟基苯甲醛的高，与范德华力无关，故C项错误； D．HClO的结构式为：H-O-Cl，则其空间填充模型为：，故D项正确； 故答案选D。 17．磷酸(H3PO4)是磷化工最主要的基础产品，广泛应用于制药、涂料、食品、印染等领域。下列说法错误的是（ ） A．PO中P的价层电子对数为4 B．()的空间结构为正四面体形，键角为109°28′ C．H3PO2为一元酸，结构式为 D．H3PO4的酸性弱于HNO3 【答案】B 【详解】A．磷酸根离子中磷原子的价层电子对数为4、孤对电子对数为0，故A正确； B．白磷分子空间结构为正四面体形，键角为60°，故B错误； C．H3PO2为一元酸说明分子中只含有1个羟基氧，结构式为，故C正确； D．同主族元素，从上到下非金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱，则磷酸的酸性弱于硝酸，故D正确； 故选B。 18．已知顺铂和反铂互为同分异构体，两者均为平面四边形结构，两者的结构和性质如下表。 顺铂 反铂 结构    25℃时溶解度/g 0.2577 0.0366 下列说法正确的是（ ） A．两者分子中的Pt化合价均为0 B．两种同分异构体中，更易溶于CCl4的是反铂 C．两者分子中的Pt采取的均是sp3杂化 D．1molPt(NH3)2Cl2中含σ键数目为4NA 【答案】B 【详解】A．分子中Cl为-1价，NH3为中性分子，则Pt的化合价为+2价，A错误； B．顺铂为极性分子，而反铂是非极性分子，CCl4是非极性分子，根据相似相溶原理，反铂在CCl4中溶解度更大，B正确； C．若两者分子中的Pt采取的均是sp3杂化，则顺铂和反铂空间构型为四面体，不存在同分异构体，C错误； D．1molPt(NH3)2Cl2中含NH3含2×3=6 NAσ键，四条配位键，σ键总数目为10NA，D错误； 故选B。 19．短周期主族元素，，，原子序数依次增大。一个阴离子结构如图所示，其带2单位负电荷(图中未表示)，其中是宇宙含量最多的元素，是地壳中含量最多的元素，的二卤化物是直线型分子，是84消毒剂有效成分中质量分数最大的元素。 下列说法不正确的是（ ） A．键角 B．第一电离能 C．阴离子中存在互相垂直的镜面 D．阴离子有配位键 【答案】B 【分析】 、、、均为短周期主族元素，且原子序数依次增大，是宇宙含量最多的元素，W为H，是地壳中含量最多的元素，Y为O，的二卤化物是直线型分子，BeCl2为直线型分子，故X为Be，84消毒剂有效成分为NaClO，是84消毒剂有效成分中质量分数最大的元素，Cl的相对原子质量最大，故Z为Cl。该阴离子为：。 【详解】 A．Be2Cl4的结构为：，Be为sp2杂化，的结构为：，Be为sp3杂化，故键角：，A正确； B．W为H，X为Be，Z为Cl，第一电离能：H>Cl>Be，B错误； C．阴离子中Be为sp3杂化，故四个Cl原子所在平面与2个Be和2个O原子所在平面互相垂直，C正确； D．根据分析，该阴离子结构为：，阴离子有配位键，D正确； 故选B。 20．科学家合成了由氮原子组成的、等高能量微粒，它们的结构如图： 已知：的5个N原子在同一平面上，属于V形结构；属五元环结构，结构类似于苯；是立方结构；为两个五元环互相垂直连接。下列判断合理的是（ ） A．与中As化合价不同 B．中N原子轨道杂化形式有、 C．属于离子化合物 D．比稳定 【答案】D 【详解】A． 中含有，F的化合价为-1，化合物中各元素的化合价代数和为零的原则，可以计算出As的化合价为+5，而在化合物 中，Na的化合价为+1，O元素显-2价，根据化合物中各元素的化合价代数和为零的原则，可以计算出As的化合价为+5，A错误； B．属五元环结构，结构类似于苯，由其结构式可知，N原子的价层电子对数均为3，轨道杂化形式有，B错误； C．中只含有N元素，属于单质，不属于离子化合物，C错误； D．属五元环结构，结构类似于苯，具有稳定的化学性质，则比稳定，D正确； 故选D。 二、非选择题（本大题共5小题，共60分） 21．（14分）利用CH4超干重整CO2技术，可以得到富含CO和H2的化工原料气，对碳达峰和碳中和有重要意义，反应如下：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) =+247.4kJ·mol−1 (1)反应过程中断裂的化学键属于______。 A．离子键 B．极性共价键 C．非极性共价键 D．氢键 (2)该反应的熵变∆S 0(填“>”“=”或“<”)，需要在 条件下进行(填“低温”或“高温”)。 (3)CO2的电子式为 ；CO2分子中碳原子的杂化方式为 杂化，1molCO2中含有 molπ键。 (4)已知部分化学键的键能如下： 共价键 C-H H-H C=O 键能(kJ/mol) 413 436 745 由此计算断裂1molCO分子中的共价键需要吸收 kJ能量。 【答案】(1)B (2) > 高温 (3) sp 2 (4)1011.3 【详解】（1）CH4和CO2都只含有极性共价键，该反应过程中断裂的化学键属于极性共价键，故选B。 （2）该反应是气体体积增大的熵增反应，∆S>0，该反应的∆H>0，∆H-T∆S<0时，反应能自发进行，则该反应在高温下能自发进行。 （3） CO2是共价化合物，电子式为，CO2分子中心原子价层电子对数为2+ 2，碳原子的杂化方式为sp杂化，CO2中含有2个碳氧双键，有2个π键，1molCO2中含有2 molπ键。 （4）CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g) ∆H =反应物的总键能-生成物的总键能=4×413kJ/mol+2×745kJ/mol-2×436 kJ/mol-2E(CO)=+247.4kJ·mol−1，解得CO中的键能为1011.3kJ/mol，断裂1molCO分子中的共价键需要吸收1011.3kJ能量。 22．（14分）按要求回答下列问题： (1)A．乙烷　B．乙烯　C．乙炔　D．苯是有机化学中的代表物质，其中： ①既有键又有键的是 (填序号，下同)。 ②碳碳键的键长由大到小排序是： 。 ③上述分子中所有原子均在同一平面是： 。 (2)含硫元素的微粒有很多，例如、、、、，其中的分子结构如下图所示，像一顶皇冠，请回答下列问题： ①64g中含有的键数目是 。 ②中S原子的杂化轨道类型是 ，的空间结构是 。 ③分子的VSEPR模型是 ，是 (填“极性”或“非极性”)分子。 ④沸点： (填“”、“”或“”)，原因是 。 【答案】(1) BCD (或者ADBC) BCD (2) 三角锥形 平面三角形 非极性 两者都是分子化合物，的相对分子质量更大，分子间作用力更强，所以熔沸点更高 【详解】（1）①乙烷为饱和烃，只含键；乙烯、乙炔、苯均为不饱和烃，既有键又有键； ②键长：，由此可知碳碳键的键长由大到小排序乙烷>苯>乙烯>乙炔； ③上述分子中乙烯、乙炔、苯中所有原子均在同一平面上； （2）①由结构简式可知1mol分子中含8molS-S键，64g为0.25mol，含有的键数目是； ②中S为单键，采用sp3杂化；中S原子价层电子对数为4，含1对孤电子对，离子空间构型为三角锥形； ③中S原子价层电子对数为3，VSEPR模型是平面三角形；中S原子价层电子对数为3，分子构型为平面正三角形，正负电荷中心重合，属于非极性分子； ④、两者都是分子化合物，的相对分子质量更大，分子间作用力更强，所以熔沸点更高。 23．（13分）联氨()又称肼，在航天、能源等领域具有广泛应用。分子模型如图所示，分子中所有原子均达到稀有气体原子的稳定结构。实验室利用在一定条件下合成。    已知：①酸碱质子理论提出，凡是能给出质子的分子或离子称为酸，凡是能接受质子的分子或离子称为碱。 ②原子总数相同，价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征和立体结构。 (1)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”) (2)的空间构型为 ，键角 。 (3)写出的电子式 。 (4)受热分解过程中断裂的化学键属于___________。 A．范德华力 B．极性共价键 C．非极性共价键 D．氢键 (5)写出的电子式 。 (6)由可知是 。 A．酸    B．碱 (7)选择足量的盐酸或NaOH溶液与充分反应，生成盐的化学式为 。 (8)发射卫星时可用为燃料，为助燃剂，这两种物质反应放出大量能量，生成无毒无害的物质。此过程中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。 (9)在催化剂作用下，肼蒸气受热可分解生成和一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。写出该反应的化学方程式： 。 【答案】(1)强 (2) 正四面体 109°28’ (3)   (4)B (5)   (6)B (7)N2H6Cl2 (8)1：2 (9)3N2H4(g)N2+4NH3 【详解】（1）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； （2） NH的N和H原子共用一对电子对，其电子式为  ，没有孤电子对，价层电子对数为4，故甲烷的空间构型为正四面体；键角为：109°28’； （3）氯化铵是离子化合物，其电子：  ； （4）NH4Cl属于离子晶体，含有离子键和极性共价键，NH4Cl受热分解克服离子键和极性键，故选B； （5）N2H4是共价化合物，2个氮原子和4个氢原子分别形成四个共价键，氮原子和氮原子之间形成一个共价键，则其电子式是  ； （6）根据酸碱质子理论，结合可知可以接受水电离出的氢离子，则为碱，故选B； （7）N2H4中2个氮能接受2个质子，为碱，则可以与足量的盐酸反应生成N2H6Cl2； （8）发射卫星时可用为燃料，为助燃剂，这两种物质反应放出大量能量，生成无毒无害的物质，根据元素守恒，生成两种无毒无害物质分别是，，反应方程式为，反应中失电子作还原剂，得电子作氧化剂，则氧化剂和还原剂物质的量之比为1：2； （9）在催化剂作用下，肼蒸气受热可分解生成N2和一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，此气体为NH3。依据得失电子守恒的原则，则该反应的化学方程式为：3N2H4(g)N2+4NH3。 24．（9分）W、R、X、Y、Z是原子序数依次增大的前四周期元素，其元素性质或原子结构如下表： 元素 元素性质或原子结构 W 基态原子L能层所有能级上电子数相同 R 第二周期元素基态原子中未成对电子最多 X 基态原子核外s能级上电子总数与p能级上电子总数相等，且第一电离能低于同周期相邻元素 Y 次外层电子数是最外层电子数的2倍 Z 最外层只有1个电子，其他内层各能级所有轨道电子均成对 请按要求填空： (1)Y的基态原子有 种不同的运动状态的电子，Z的价电子排布图为 。 (2)W、R、X的简单氢化物中，键角由大到小排列的是 (用对应的分子式表示)，原因是 。 (3)已知：羧酸的酸性可用pKa(pKa=−lgKa)的大小来衡量，pKa越小，酸性越强。 羧酸 pKa 三氯乙酸(CCl3COOH) 0.65 三氟乙酸(CF3COOH) 0.23 由表可见，酸性：三氯乙酸 三氟乙酸(填“大于”“小于”或“等于”)，从键的极性角度解释原因： 。 【答案】(1) 14 (2)CH4>NH3>H2O CH4分子中没有孤电子对，NH3分子中有1对孤电子对，H2O分子中有2对孤电子对，孤电子对排斥力比键合电子对排斥力大，所以孤电子对越多，分子的键角越小 (3)小于 F的电负性Cl大，F−C极性大于Cl−C极性，使F3C−C极性大于Cl3C−C极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子 【分析】W、R、X、Y、Z是原子序数依次增大的前四周期元素，W基态原子L能层所有能级上电子数相同，则W为C元素；R为第二周期元素基态原子中未成对电子最多的原子，则R为N元素；X基态原子核外s能级上电子总数与p能级上电子总数相等，且第一电离能低于同周期相邻元素，则X为O元素；Y原子次外层电子数是最外层电子数的2倍，则X为Si元素；Z原子的最外层只有1个电子，其他内层各能级所有轨道电子均成对，则Z为Cu元素，据此分析解题。 【详解】（1）由分析可知，Y为Si，硅元素的原子序数为14，核外有14个电子，由泡利不相容原理可知，同种原子的核外没有运动状态完全相同的电子，则基态硅原子核外有14种不同的运动状态的电子；Z为Cu，铜元素的原子序数为29，价电子排布式为3d104s1，价电子排布图为，故答案为：14；； （2）由分析可知，W为C，R为N，X为O，故它们的简单氢化物分别为甲烷、氨气、水，其分子中碳原子、氮原子、氧原子的价层电子对数都为4，孤对电子对数分别为0、1、2，孤电子对排斥力比键合电子对排斥力大，所以孤电子对越多，分子的键角越小，则甲烷、氨气、水分子中键角由大到小排列的顺序为CH4>NH3>H2O，故答案为：CH4>NH3>H2O；CH4分子中没有孤电子对，NH3分子中有1对孤电子对，H2O分子中有2对孤电子对，孤电子对排斥力比键合电子对排斥力大，所以孤电子对越多，分子的键角越小； （3）由题给pKa的数据可知，三氟乙酸的pKa大于三氯乙酸，酸性大于三氯乙酸；氟元素的电负性强于氯元素，三氟乙酸分子中F—C极性大于三氯乙酸中Cl—C极性，导致三氟乙酸分子中F3C—C极性大于三氯乙酸中Cl3C—C极性，使得三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子，酸性更强，故答案为：小于；F的电负性Cl大，F—C极性大于Cl—C极性，使F3C—C极性大于Cl3C—C极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基的极性更大，更易电离出氢离子。 25．（10分）回答下列问题。 Ⅰ．艾姆斯实验室已制造出包含钙、钾、铁和砷以及少量镍的新型化合物材料。回答下列问题： (1)基态镍原子的外围电子排布式为 。 (2)在稀氨水介质中，与丁二酮肟(分子式为)反应可生成鲜红色沉淀，其分子结构如图所示，该结构中碳原子的杂化方式为 ；其中碳、氮、氧三种元素第一电离能由大到小的顺序为 (用元素符号表示)。 (3)的立体构型为 ，其中心原子的杂化轨道类型为 。 Ⅱ．叠氮化合物是一类重要的化合物，其中氢叠氮酸()是一种弱酸，其分子结构可表示为，肼()被亚硝酸氧化时便可得到氢叠氮酸()，发生的反应为。的酸性和醋酸相近，可微弱电离出和。试回答下列问题： (4)下列有关说法正确的是___________(填字母)。 A．中含有5个键 B．中的三个氮原子均采用杂化 C．、、、都是极性分子 D．肼()的沸点高达113.5℃，说明肼分子间可形成氢键 (5)叠氮酸根能与许多金属离子形成配合物，如，根据价层电子对互斥模型判断的空间构型为 。 【答案】(1) (2)、 (3)三角锥形 (4)CD (5)正四面体形 【解析】（1）镍的核电荷数为28，基态镍原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2，则外围电子排布式为。答案为：； （2）从结构中可以看出，碳原子的价层电子对数分别为4(-CH3)和3()，则碳原子的杂化方式为、；其中碳、氮、氧三种元素的非金属性O＞N＞C，但由于N的最外层电子处于半满状态，其第一电离能比O大，所以第一电离能由大到小的顺序为。答案为：、；； （3）的中心N原子的价层电子对数为4，有一对孤对电子，所以立体构型为三角锥形，其中心原子的杂化轨道类型为。答案为：三角锥形；； （4）A. 的结构式为H-N=N=N，则其中含有3个键，A不正确； B. 中的三个氮原子分别采用sp2、sp、sp2杂化，B不正确； C. 、、、的分子结构都不对称，都是极性分子，C正确； D. 肼()的沸点比水还高，常温下呈液态，说明肼分子间可形成氢键，D正确； 故选CD。答案为：CD； （5）的中心S原子，价层电子对数为4，发生sp3杂化，根据价层电子对互斥模型判断的空间构型为：正四面体形。答案为：正四面体形。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$