2.1 共价分子的空间结构 同步练习 2024-2025学年高二下学期化学沪科版（2019）选择性必修2

2024—2025学年高中化学沪科版选择性必修二2.1 共价分子的空间结构 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．下列常见微粒的中心原子的杂化轨道类型是sp3的是 A． B．CH4 C．SO2 D．CO2 2．化合物R是一种新型锅炉水除氧剂，其结构式如图所示。下列说法正确的是 A．非金属性：C>N>O B．R分子中氮原子与碳原子均采取sp3杂化 C．R分子中所含σ键与π键的数目之比为11：1 D．R分子中的所有原子可能共平面 3．比较、、和的键角大小，下列排序正确的是 A． B． C． D． 4．联氨(N2H4)为二元弱碱，在水中的电离方式与氨相似，可用于处理锅炉水中的溶解氧，防止锅炉被腐蚀，其中一种反应机理如图所示。下列说法正确的是 A．每个N2H4分子中有一个π键 B．H-N-H键角：[Cu(NH3)4]2+>NH3 ([Cu(NH3)4]2+结构如图) C．2mol N2H4 最多能处理44.8L O2 D．[Cu(NH3)2]+中铜元素的化合价为+2 5．下列有关杂化轨道的说法不正确的是 A．杂化轨道全部参加形成化学键 B．sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28′、120°、180° C．四面体形、三角锥形、部分V形分子的结构可以用sp3杂化轨道解释 D．杂化前后的轨道数不变，但轨道的能量、方向和形状发生了改变 6．下表物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全正确的一组是 物质 A． B． C． D．KOH 所含化学键类型 离子键、非极性共价键 极性共价键 极性共价键 离子键、极性共价键 所属化合物类型 离子化合物 共价化合物 共价化合物 共价化合物 A．A B．B C．C D．D 7．下列粒子的VSEPR模型为四面体且其空间结构为三角锥形的是 A． B． C． D． 8．下列各组微粒属于等电子体的是 A．12CO2和14CO B．H2O和NH3 C．NO＋和CN- D．NO和CO 9．关于键长、键能和键角，下列说法不正确的是 A．键角的大小与键长、键能的大小无关 B．通过反应物和生成物分子中键能数据可以粗略预测反应热的大小 C．共价键的键能越大，共价键越牢固，由该键形成的分子越稳定 D．分子中的共价键比分子中的共价键牢固 10．下列关于共价键的说法错误的是 A．稀有气体一般难发生化学反应，是因为分子中键能较大 B．两个原子形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，键能越大 C．的键能虽然比大，但碳碳单键的化学性质比碳碳双键稳定 D．键角是两个相邻共价键之间的夹角，多原子分子的键角一定，说明共价键具有方向性 11．下列分子的空间结构以及中心原子的杂化方式都相同的是 A．和 B．和 C．和 D．和 12．含有极性键且分子中各原子都满足8电子稳定结构的化合物是 A．CH4 B．CH2=CH2 C．CS2 D．N2 二、填空题 13．价层电子对数的确定 (1)σ键电子对数可由 确定，即中心原子形成几个σ键，就有几对σ键电子对。 (2)中心原子上的孤电子对数，确定方法如下： 中心原子上的孤电子对数= 。 ①a为 。 对主族元素：a= 。 对于阳离子：a= 。 对于阴离子：a= 。 ②x为 。 ③b为与中心原子结合的原子 。 14．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。 15．极性分子和非极性分子 类别 极性分子 非极性分子 概念 分子内存在 的分子 分子内不存在 的分子 双原子分子 分子内含 键 分子内含 键 多原子分子 分子内含 键，分子空间结构 分子内只含 键或分子空间结构对称 16．杂化轨道理论要点。 (1)只有 相近的原子轨道才能杂化。 (2)杂化轨道数目和参与杂化的原子轨道数目 ，杂化轨道能量相同。 (3)杂化改变原有轨道的形状和伸展方向，使原子形成的共价键更牢固。 (4)杂化轨道为使相互间的排斥力最小，故在空间呈最大夹角分布，不同的杂化轨道伸展方向不同。 (5)杂化轨道只用于形成 或用于容纳未参与成键的孤电子对。 (6)未参与杂化的p轨道可用于形成 。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《2025年3月20日高中化学作业》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C B B A B A C D A 题号 11 12 答案 C C 1．B 【详解】A．中心原子价层电子对数为3，即为sp2杂化，A不符合题意； B．CH4中心原子价层电子对数为4，即为sp3杂化，B符合题意； C．SO2中心原子价层电子对数为3，即为sp2杂化，C不符合题意； D．CO2中心原子价层电子对数为2，即为sp杂化，D不符合题意； 故选B。 2．C 【详解】A．同周期从左到右元素非金属性递增，非金属性：C＜N＜O，故A不正确； B．根据氮原子的成键特点，形成3个σ键，还有一对孤对电子，故采用sp3杂化，碳原子形成的键中含有3个σ键，没有孤对电子，故采用sp2杂化；故B不正确； C．根据成键特点判断，单键是σ键，双键是1个σ键与1个π键，故R分子中共含有11个σ键与1个π键，故之比为11:1，故C正确； D．氮原子采用sp3杂化，空间构型是三角锥形，故R分子中的所有原子不可能共平面，故D不正确； 故选答案C。 3．B 【详解】二氧化硫、三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数均为3，孤对电子对数分别为1、0，分子的空间构型分别为V形和平面正三角形，硫酸根离子和亚硫酸根离子中硫原子的价层电子对数均为4，孤对电子对数分别为0、1，分子的空间构型分别为正四面体形和三角锥形，则四种微粒的键角大小顺序为，故选B。 4．B 【详解】A．N2H4分子各原子以单键相连接，不含π键，A错误； B．[Cu(NH3)4]2+中N原子孤电子对形成配位键，NH3中含1对孤电子对，导致孤电子对与成键电子对间的斥力大，键角小，B正确； C．未指明气体是否处于标准状况，无法计算，C错误； D．[Cu(NH3)2]+中铜元素的化合价为+1，D错误； 答案选B。 5．A 【详解】A．杂化轨道可以部分参加形成化学键，例如NH3中N发生了sp3杂化，形成了4个杂化轨道，但是只有3个参与形成化学键，A错误； B．sp3、sp2、sp杂化轨道其空间理论构型分别是正四面体、平面三角形、直线型，所以其夹角分别为109°28′、120°、180°，B正确； C．采用sp3杂化的分子根据其含有的孤电子对个数确定其实际空间构型，C正确； D．杂化前后的轨道数不变，杂化后，各个轨道尽可能分散、对称分布，导致轨道的形状发生了改变，D正确； 故选A。 6．B 【详解】A．CaCl2是只含离子键的离子化合物，A错误； B．NH3中只含N、H之间的极性共价键，为共价化合物，B正确； C．NH4Cl是既含离子键又含共价键的离子化合物，C错误； D．KOH中含离子键和极性共价键，为离子化合物，D错误； 故答案选B。 7．A 【详解】A．中O价层电子对数为，孤电子对数为1，VSEPR模型为四面体，其空间结构为三角锥形，故A正确；     B．BF3中B价层电子对数为，无孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，其空间结构为平面三角形，故B错误；     C．中S价层电子对数为，无孤电子对，VSEPR模型为四面体形，其空间结构为正四面体形，故C错误；     D．CO2中C价层电子对数为，无孤电子对，VSEPR模型为直线形，其空间结构为直线形，故D错误； 故答案为：A。 8．C 【分析】等电子体的判断：①原子总数相同，②价电子数之和相等。 【详解】A．12CO2和14CO原子总数不同，不是等电子体，A错误； B．H2O和NH3原子总数不同，不是等电子体，B错误； C．NO＋和CN-原子总数同，价电子总数为10，互为等电子体，C正确； D．NO和CO，原子总数同，价电子总数分别为11、10，不是等电子体，D错误； 故选C。 9．D 【详解】A．键角的大小取决于成键原子轨道的夹角，与键长、键能的大小无关，故A正确； B．反应热=反应物的总键能-生成物的总键能，通过反应物和生成物分子中键能的数据可以粗略预测反应热的大小，故B正确； C．共价键的键能越大，断裂时需要的能量越大，共价键越牢固，由该键形成的分子越稳定，故C正确； D．O的原子半径大于F，则键长：，键能：， 分子中的共价键比分子中的共价键牢固，故D错误； 故答案为：D。 10．A 【详解】A．稀有气体是单原子分子，不存在任何化学键，一般难发生化学反应，是因为原子满足2个电子或8个电子的稳定结构，与化学键无关，A错误； B．两个原子形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，键越稳定，键能越大，B正确； C．的键能比大，但碳碳双键的键能小于碳碳单键键能的2倍，说明碳碳双键中的键不稳定，易断裂，C正确； D．相邻两个共价键之间的夹角称为键角，多原子分子的键角一定，说明共价键具有方向性，D正确； 故选A。 11．C 【详解】A．中中心原子Be周围的价层电子对数为：2+=2，根据价层电子互斥理论可知其空间构型为直线形，根据杂化轨道理论可知，Be的杂化类型为sp，中中心原子B周围的价层电子对数为：3+=3，根据价层电子互斥理论可知其空间构型为平面三角形，根据杂化轨道理论可知，B的杂化类型为sp2，A不合题意； B．中中心原子N周围的价层电子对数为：2+=3，根据价层电子互斥理论可知其空间构型为V形，根据杂化轨道理论可知，N的杂化类型为sp2，中中心原子N周围的价层电子对数为：3+=3，根据价层电子互斥理论可知其空间构型为平面三角形，根据杂化轨道理论可知，N的杂化类型为sp2，B不合题意； C．中中心原子S周围的价层电子对数为：4+=4，根据价层电子互斥理论可知其空间构型为正四面体形，根据杂化轨道理论可知，S的杂化类型为sp3，中中心原子Cl周围的价层电子对数为：4+=4，根据价层电子互斥理论可知其空间构型为正四面体形，根据杂化轨道理论可知，Cl的杂化类型为sp3，C符合题意； D．CO2中中心原子C周围的价层电子对数为：2+=2，根据价层电子互斥理论可知其空间构型为直线形，根据杂化轨道理论可知，C的杂化类型为sp，SO3中中心原子S周围的价层电子对数为：3+=3，根据价层电子互斥理论可知其空间构型为平面三角形，根据杂化轨道理论可知，S的杂化类型为sp2，D不合题意； 故答案为：C。 12．C 【详解】A．CH4分子中存在C-H极性键；CH4中C元素化合价为-4，C原子最外层电子数为4，所以|-4|+4=8，分子中C原子满足8电子结构；H原子不满足8电子结构，不符合题意，故A不选； B．CH2=CH2分子中C-H为极性键；CH2=CH2分子中H原子不满足8电子结构，不符合题意，故B不选； C．CS2的结构式为S=C=S，符合4+4=8，则分子中所有原子均满足8电子稳定结构，且只含C、S之间的极性键，符合题意，故C选； D．N2分子中存在N≡N非极性键；N原子满足8电子稳定结构，但是N2是单质，不是化合物，且只含非极性键，不符合题意，故D不选； 故选：C。 13．(1)分子式 (2) (a-xb) 中心原子的价电子数 原子的最外层电子数 中心原子的价电子数-离子的电荷数 中心原子的价电子数+离子的电荷数(绝对值) 与中心原子结合的原子数 最多能接受的电子数 【详解】（1）σ键电子对数可由分子式确定，即中心原子形成几个σ键，就有几对σ键电子对。 （2）中心原子上的孤电子对数，确定方法如下：中心原子上的孤电子对数=(a-xb)。①a为中心原子的价电子数。对主族元素：a=原子的最外层电子数。对于阳离子：a=中心原子的价电子数-离子的电荷数。对于阴离子：a=中心原子的价电子数+离子的电荷数(绝对值)。②x为与中心原子结合的原子数。③b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数。 14．(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。 15． 正、负两极 正、负两极 极性 非极性 极性 不对称 非极性 【解析】略 16． 能量 相等 σ键 π键 【详解】(1)只有能量相近的原子轨道才能进行杂化，同时只有在形成分子的过程中才会发生，而孤立的原子是不可能发生杂化的。在形成分子时，通常存在激发、杂化、轨道重叠等过程； 答案为能量； (2)杂化轨道的数目与参与杂化的原子轨道数目相同，但形状发生变化，所以形状不相同；答案为相等； (5)杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对；答案为σ键； (6)未参与杂化的p轨道可用于形成π键,答案为π键。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$