章末达标检测2 分子结构与性质（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中化学选择性必修第二册（人教版 单选）

(本卷满分100分) 一、选择题(本题共14小题，每小题3分，共42分，每小题只有一个选项符合题意) 1．下列化学用语表述正确的是(　　) A．基态N原子电子排布图： 　 B．次氯酸的结构式：H－Cl－O C．SO3的VSEPR模型： D．用原子轨道描述氯化氢分子中化学键的形成： 　 解析　基态N原子电子排布图为，A错误；次氯酸的结构式：H－O－Cl，B错误；SO3的中心原子的价层电子对数为3＋＝3，VSEPR模型为平面三角形，C错误；故选D。 答案　D 2．物质的组成与结构决定了物质的性质与变化，结构化学是化学研究的重要领域。下列说法不正确的是(　　) A．碘易溶于四氯化碳溶液，可以用“相似相溶”规律解释 B．共价键的极性：HF>H2O>NH3>CH4 C．只含极性键的分子，可能为非极性分子 D．凡是中心原子采取sp3杂化的分子，其空间结构都是四面体形，键角均为109°28′ 解析　碘是非极性分子，四氯化碳也是非极性分子，故碘易溶于四氯化碳溶液，可以用“相似相溶”规律解释，A正确；电负性：F>O>N>C，故共价键的极性：HF>H2O>NH3>CH4，B正确；只含极性键的分子，可能为非极性分子，如CH4，C正确；中心原子采取sp3杂化的分子键角不一定为109°28′，如NH3的键角为107°，D错误。 答案　D 3．(2024·德阳高二检测)下列各组分子中，都属于含极性键的非极性分子的是(　　) A．O3、SO3　　　　　　　 B．HCl、H2S C．CO2、CH4 D．P4、C2H4 解析　O3为含有非极性键的极性分子，SO3属于含有极性键的非极性分子，A不符合题意；HCl为具有极性键的极性分子，H2S为含有极性键的极性分子，B不符合题意；CO2为含有极性键的非极性分子，CH4为含有极性键的非极性分子，C符合题意；P4为含有非极性键的非极性分子，C2H4为含有极性和非极性键的非极性分子，D不符合题意。 答案　C 4．下列描述中正确的是(　　) A．O3是空间结构为V形的极性分子 B．PCl3、CO和SO的中心原子均为sp3杂化 C．在一个基态多电子原子中，N层上的电子能量比M层上的电子能量高 D．共价键理论可以解释氮分子中共价三键的形成、氧分子的顺磁性、甲烷的空间结构等 解析　O3中中心O原子价层电子对数为2＋＝3，O原子采用sp2杂化，O原子上含有1个孤电子对，分子中正负电荷重心不重合，分子是V形极性分子，A正确；CO中C原子的价层电子对数为3＋＝3，不含孤电子对，C原子采用sp2杂化，B错误；原子中不同能级电子能量从小到大顺序是1s、2s、2p、3s、3p、4s、3d，故在一个基态多电子原子中，N层上的电子能量不一定比M层上的电子能量高，C错误；共价键理论不能解释甲烷的空间结构，甲烷的空间结构问题需要杂化轨道理论，D错误。 答案　A 5．下列对分子性质的解释中，不正确的是(　　) A．CS2在水中的溶解度很小，是由于CS2属于非极性分子 B．过氧化氢是含有极性键和非极性键的极性分子 C．水很稳定(1000 ℃以上才会部分分解)是因为水中含有大量的氢键 D．NH3和PH3分子的VSEPR模型为四面体形，PH3中的键角小于NH3中的键角 解析　过氧化氢中含有极性键O—H和非极性键O—O，其正电中心和负电中心不重合，属于极性分子，B正确；水很稳定是因为H2O中含有的H—O非常稳定，与氢键无关，C错误；NH3和PH3分子的VSEPR模型均为四面体形，它们的中心原子上均有1个孤电子对，所以分子的空间结构均为三角锥形，但由于N的电负性比P大，对电子的吸引力比P强，所以NH3分子中的共价键间的斥力大于PH3中的共价键之间的斥力，所以NH3中的键角大于PH3中的键角，D正确。 答案　C 6．(2025·益阳高二检测) 下列关于σ键和π键的说法中，错误的是(　　) A．σ键由原子轨道“头碰头”重叠形成 B．N2分子中的π键为p-p π键，π键不能绕键轴旋转 C．HCl分子中的σ键为s-s σ键 D．p轨道和p轨道之间既能形成π键，又能形成σ键 解析　σ键为s或p电子“头碰头”重叠形成，故A正确；氮气的结构式为N≡N，分子中含有三键，含有1个σ键和2个π键，π键为p-p π键，π键不能绕键轴旋转，故B正确；H只有1s电子，Cl的3p轨道上的电子与H的1s轨道电子以“头碰头”方式重叠构成s-p σ键，故C错误；p和p轨道“头碰头”能形成σ键、“肩并肩”能形成π键，所以p和p轨道既能形成σ键又能形成π键，故D正确。 答案　C 7．随着温度的升高，水从固态融化成液态，再蒸发成气态，最终分解成氢气和氧气，如图所示，这个过程中主要克服的作用力依次是(　　) A．分子间作用力　分子间作用力、氢键　极性共价键 B．氢键　氢键、分子间作用力　极性共价键 C．分子间作用力　分子间作用力、氢键　非极性共价键 D．氢键　氢键、分子间作用力　非极性共价键 解析　由图可知，水从固态融化成液态时，部分氢键被破坏，再蒸发成气态时剩余的氢键被破坏并克服分子间作用力，2000 ℃分解成氢气和氧气时破坏极性共价键。 答案　B 8．(2024·南昌第二中学高二期末)比较SO2、SO、SO3和SO的键角大小，下列排序正确的是(　　) A．SO>SO2＝SO>SO3 B． SO3>SO2>SO>SO C．SO3>SO＝SO>SO2 D． SO2>SO3>SO>SO 解析　二氧化硫、三氧化硫分子中硫原子的价层电子对数均为3，孤电子对数分别为1、0，分子的空间结构分别为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，孤电子对数分别为0、1，分子的空间结构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SO3>SO2>SO>SO，故选B。 答案　B 9．下列关于物质结构的命题表述中正确的个数是(　　) ①乙醛分子中碳原子的杂化类型有sp2和sp3两种 ②元素Br位于周期表第四周期ⅦA族，核外电子排布式为[Ar]4s24p5，属于p区 ③非极性分子往往具有高度对称性，如BF3、PCl5、H2O2、CO2分子 ④基态原子的第一电离能：C＜O＜N＜F ⑤基态原子未成对电子数：B＜C＜O＜N ⑥氨水中大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合成NH3·H2O分子，根据氨水的性质可知NH3·H2O的结构式可记为： ⑦HF稳定性高于HCl是因为HF分子间有氢键 A．1 B．2 C．3 D．4 解析　①乙醛分子结构简式是CH3CHO，甲基—CH3碳原子价层电子对数是4，醛基—CHO碳原子价层电子对数是3，因此乙醛分子中碳原子的杂化类型有sp2和sp3两种，①正确；②元素Br是35号元素，位于周期表第四周期ⅦA族，核外电子排布式为[Ar]3d104s24p5，属于p区元素，②错误；③非极性分子往往具有高度对称性，如BF3、PCl5、CO2分子，但H2O2属于极性分子，分子结构不对称，③错误；④一般情况下同一周期元素的第一电离能随原子序数的增大而呈增大趋势，但当元素处于第ⅡA、第ⅤA时，其第一电离能大于同一周期相邻元素，故基态原子的第一电离能：C＜O＜N＜F，④正确；⑤根据构造原理，结合原子核外电子总是尽可能成单排列，而且自旋方向相同，这种排布使原子能量最低，处于稳定状态，可知：基态B原子核外电子排布式是1s22s22p1，有1个未成对电子；基态C原子核外电子排布式是1s22s22p2，有2个未成对电子；基态N原子核外电子排布式是1s22s22p3，有3个未成对电子；基态O原子核外电子排布式是1s22s22p4，有2个未成对电子，故四种元素的基态原子未成对电子数：B＜C＝O＜N，⑤错误；⑥NH3与H2O形成的氢键可以是H3N…H—O—H、H2N—H…OH2，根据NH3·H2O容易电离产生NH、OH－的性质可知NH3·H2O的结构式可记为：，⑥错误；⑦HF稳定性高于HCl是因为HF分子内的化学键H—F键的稳定性比HCl分子内的H—Cl键强，与HF的分子间有氢键无关，⑦错误。 答案　B 10．某离子化合物RYX3Z2X3具有优良的储氢功能，其阴离子的结构如图所示，X、Y、Z、R是原子序数依次增大的短周期主族元素，Y原子的L层电子数比K层电子数多1，在同周期元素中，基态Z原子的单电子数最多，下列说法错误的是(　　) A．电负性：Z>X>R B．Y的杂化方式为sp3杂化 C．该阴离子中Z原子最外层均满足8电子结构 D．Z的简单氢化物的VSEPR模型为三角锥形 解析　根据题意及阴离子的结构图，可知X为H，Y为B，Z为N，R为Na。电负性：N>H>Na，A正确；根据结构式，B形成4个共价单键，没有孤电子对，B的杂化方式为sp3杂化，B正确；根据结构式，该阴离子中N原子最外层均满足8电子结构，C正确；N的简单氢化物氨气，价层电子对数为4，孤电子对数为1，VSEPR模型为四面体形，D错误。 答案　D 11．(2024·东营高二期末) 茶叶中含有少量的咖啡因，它是一种简单有机物，其组成元素W、X、Y、Z为短周期元素，原子半径依次递增，X、Y、Z在同一周期，其结构如下图所示，下列说法错误的是(　　) A．第一电离能：Y>X>Z B．分子中元素Y的杂化方式有两种 C．分子ZX2和Y2X键角，前者大于后者 D．咖啡因溶于水的原因主要是与水分子形成氢键 解析　W、X、Y、Z为短周期元素，原子半径依次递增，同周期元素原子半径从左到右逐渐减小，X、Y、Z在同一周期，则X、Y、Z原子序数依次减小，Z形成4个共价键，可知Z为C；Y形成3个共价键，X形成2个共价键，则Y、X分别是N和O；W只能形成1个共价键，且原子序数小于C，则W为H。同一周期随着原子序数变大，第一电离能变大，N的2p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，第一电离能：N>O>C，A正确； 分子中形成单键的N原子为sp3杂化，形成双键的N原子为sp2杂化，故分子中元素N的杂化方式有两种，B正确；分子ZX2和Y2X分别为CO2、N2O，两者均为直线形结构，则键角相等，C错误；咖啡因分子O、N电负性较大，可以和水分子形成氢键，其溶于水的原因主要是与水分子形成氢键，D正确。 答案　C 12．短周期元素W、X、Y和Z的原子序数依次增大。W是宇宙中最丰富的元素，W2X是维持生命过程的必需物质，WY可用于玻璃的刻蚀，ZX2是酸雨的主要形成原因之一。下列说法错误的是(　　) A．四种元素中，W的电负性最小，Y的第一电离能最大 B．ZX2的中心原子为sp2杂化 C．W2X的稳定性高于W2Z是因为W2X分子间存在氢键 D．Z的最高价氧化物的空间结构为平面三角形 解析　由题意可知，短周期元素W、X、Y和Z分别为H、O、F和S。同周期从左往右电负性依次增大，同主族从上往下电负性依次减小，四种元素中电负性最小的是H；同周期从左往右第一电离能呈增大趋势，同主族从上往下第一电离能依次减小，F的第一电离能最大，A正确；SO2中S原子的价层电子对数为2＋＝3，中心原子为sp2杂化，B正确；Z的最高价氧化物为SO3，S原子的价层电子对数为3＋＝3，中心原子为sp2杂化，分子空间结构为平面三角形，D正确。 答案　C 13．已知有关氮、磷的单键和三键的键能数据(单位：kJ·mol-1)如表： N—N N≡N P—P P≡P 193 946 197 489 下列说法错误的是(　　) A．从能量角度看，因为P2比P4能量更低所以通常以P4形式存在 B．从能量角度看，因为N2比N4()能量更低所以通常以N2形式存在 C．从原子半径角度看，因为P原子半径较大不易形成π键 D．P4分子中P原子采取sp3杂化 解析　P2中为P≡P键，P4中为6个P—P键，由表可知P≡P键键能大于P—P键键能，因此P2比P4能量更低，P2比P4稳定，所以通常以P2形式存在，A错误；N2中为N≡N键，N4中共为6个N—N键，由表可知N≡N键键能比N—N键键能大，因此N2比N4能量更低，更稳定，所以通常以N2形式存在，B正确；P原子半径比N原子半径大，在相互靠近的时候“肩并肩”重叠程度小，因此P和P之间不易形成π键，C正确；P4分子中P的价层电子对数＝3＋＝4，故P4分子中P原子采取sp3杂化，D正确。 答案　A 14．B2O3的气态分子结构如图1所示，硼酸(H3BO3)晶体结构为层状，其二维平面结构如图2所示。下列说法错误的是(　　) A．1 mol H3BO3晶体中含有6 mol氢键 B．硼酸晶体中层与层之间存在范德华力 C．B2O3和H3BO3分子中B原子分别采用sp杂化、sp2杂化 D．H3BO3分子的稳定性与氢键无关 解析　由图中信息可知，每个硼酸分子中含有3个羟基，其O原子和H原子均可与邻近的硼酸分子形成氢键，平均每个硼酸分子形成了3个氢键，因此，1 mol H3BO3晶体中含有3 mol氢键，A错误；B原子最外层含有3个电子，在图1中，每个B原子形成2个σ键，且不含孤电子对，故其杂化方式为sp杂化；在图2中，每个B原子形成3个σ键，且不含孤电子对，故其杂化方式为sp2杂化，C正确；H3BO3分子的稳定性与分子内的B—O、H—O共价键有关，与氢键无关，D正确。 答案　A 二、非选择题(本题共4小题，共58分) 15．(14分)Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知：①Z的原子序数为29，其余的均为短周期主族元素；②Y原子价层电子排布为msnmpn；③R原子核外L层电子数为奇数；④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。 请回答下列问题： (1)Z2+的核外电子排布式是________。 (2)Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙，下列判断正确的是________(填字母)。 a．稳定性：甲>乙，沸点：甲>乙 b．稳定性：甲>乙，沸点：甲<乙 c．稳定性：甲<乙，沸点：甲<乙 d．稳定性：甲<乙，沸点：甲>乙 (3)Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为________(用元素符号作答)。 (4)Q的一种氢化物相对分子质量为26，其分子中σ键与π键的个数之比为________，该氢化物为________(填“极性”或“非极性”)分子。 解析　Z的原子序数为29，则Z是Cu。Y原子价层电子排布为msnmpn，则n为2，Y是第ⅣA族短周期元素，且Q、R、X、Y、Z原子序数依次递增，由③④知R、Q在第二周期，Q为C，X在第ⅥA族，原子序数X<Y，则X为O，Y为Si，R为N。 (1)Cu2+的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9。(2)稳定性是CH4>SiH4，因为C的非金属性比Si的强；沸点是SiH4>CH4，因为组成和结构相似的分子，其相对分子质量越大，范德华力越大，其沸点越高，故选b。(3)C、N、Si元素中N的非金属性最强，其第一电离能最大。(4)C的一种相对分子质量为26的氢化物是C2H2，乙炔分子中碳原子与碳原子间形成了一个σ键和两个π键，碳原子与氢原子间形成两个σ键，则乙炔分子中σ键与π键的个数之比是3∶2。 答案　(1)1s22s22p63s23p63d9(或[Ar]3d9) (2)b　(3)Si<C<N　(4)3∶2　非极性 16．(14分)我国在新材料领域研究的重大突破，为“天宫”空间站的建设提供了坚实的物质基础。“天宫”空间站使用的材料中含有B、C、N、P、Ni、Sb等元素，回答下列问题： (1)下列不同状态的硼中，失去一个电子需要吸收能量最多的是________(填字母，下同)，用光谱仪可捕捉到发射光谱的是________。 (2)基态磷原子中自旋方向相反的电子数目相差________个。 (3)BBr3的熔沸点比BF3的熔沸点高的原因为________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)氟锑酸化学式为HSbF6，酸性比纯硫酸强2×1019倍，称为超强酸，其与HF作用生成[H2F]＋[SbF6]－，则其阳离子的空间结构为________，阴离子中心原子的杂化方式应该是________(填字母，下同)。 A．sp2 B．sp3 C．sp3d D．sp3d2 (5)由铁原子核形成的四种微粒，价电子排布图分别为：①、②、③、④，有关这些微粒的叙述，正确的是________。 A．微粒半径：①>②>③ B．得电子能力：②>①>③ C．微粒③价电子在简并轨道中单独分占，且自旋相同，故不能再继续失去电子 解析　(4)[H2F]＋离子中氟原子的价层电子对数为4、孤电子对数为2，则离子的空间结构为V形；[SbF6]－离子中锑原子的价层电子对数为6，符合6个价层电子对的只有D项，故选D；(5)由轨道表示式可知，①为基态铁原子、④为激发态铁原子、②为亚铁离子、③为铁离子；A．同种元素，金属原子的原子半径大于阳离子的离子半径，阳离子的电荷数越大，离子半径越小，则微粒半径的大小顺序为①>②>③，故正确；B．微粒的能量越低，越易得到电子，铁离子的3d轨道为稳定的半充满结构，能量最低，所以最易得到电子的微粒为铁离子，故错误；C．铁离子的3d轨道上有电子，能继续失去电子形成高价态的铁元素，故错误。 答案　(1)A　CD　(2)3　(3)BF3和BBr3都是分子晶体，BBr3的相对分子质量大于BF3，分子间作用力大于BF3　(4)V形　D　(5)A 17．(15分) (2024·信阳高级中学高二测试)利用所学知识，按要求完成以下填空： (1)基态Cl原子的原子核外电子运动状态有________种，原子轨道数为________，有______种能量不同的电子。 (2)已知第四周期有18种元素，根据构造原理，这18种元素基态原子的价层电子最后填入的能级按照能量次序，其名称依次为________、________、________，现行的长式周期表中，元素Ag位于周期表的________区。 (3)尿素分子[CO(NH2)2]中，C、N的杂化方式分别为：________、________。分子中包含元素的电负性由大到小的顺序是____________。 (4)元素铜与镍的第二电离能分别为ICu＝1 959 kJ·mol-1，INi＝1 753 kJ·mol-1，ICu>INi的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)SO3、SO的价层电子对互斥模型分别为________，SO的空间结构不同于SO3的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　(2)能级的能量大小顺序为：ns＞(n－2)f＞(n－1)d＞np，则根据构造原理，电子填入能级的顺序是ns→(n－1)d→np，根据构造原理，第四周期基态原子的价层电子最后填入的能级按照能量次序，其名称依次为4s、3d、4p，元素Ag位于周期表的第ⅠB族，处于ds区； (3)由尿素分子的结构式可知，尿素分子中C原子形成2个C—N键、1个C===O 键，没有孤电子对，杂化轨道数目为3，C原子采取sp2杂化，N原子形成3个单键，含有1个孤电子对，杂化轨道数为4，N原子采取sp3杂化；同周期元素电负性自左向右依次增大，同主族元素电负性自上而下依次减小，C、N、O、H四种元素的电负性由大到小顺序是O＞N＞C>H； (4)金属铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子，3d10电子能量更低，失去电子需要的能量更高，故Cu的第二电离能大于Ni的第二电离能； (5)SO3中S原子价层电子对数＝3＋＝3且不含孤电子对，S原子采用sp2杂化，VSEPR模型为平面三角形、空间结构为平面三角形，SO中S原子价层电子对数＝3＋＝4，价层电子对互斥模型为四面体形，且含1个孤电子对，空间结构为三角锥形，SO的空间结构不同于SO3的原因是SO含有孤电子对。 答案　(1)17　9　5　(2)4s　3d　4p　ds　(3)sp2　sp3　O＞N＞C>H　(4)金属铜失去的是全充满的3d10电子，镍失去的是4s1电子 (5)平面三角形、四面体形　SO含有孤电子对 18．(15分)(2024·益阳高二检测) 硼元素在地壳中的含量仅为0.001%，但它却有着种类繁多的化合物。 (1)基态B原子的电子排布式为________；基态B原子的核外电子运动状态有________种。 (2)根据H3BO3的解离反应：H3BO3＋H2O⥫⥬H＋＋B(OH)，Ka＝5.81×10-10，可判断H3BO3是________酸，B(OH)离子的VSEPR模型为________，1 mol B(OH)离子中含有________mol σ键。 (3)分子式为B4COCl6的化合物的结构如图，其中B原子的杂化类型是________，B—B—B键的键角________(填“>”“<”或“＝”)Cl—B—Cl的键角。 (4)在BCl3、CCl4、和NCl3三种分子中，属于极性分子的是________，多原子分子中各原子若在同一平面，且有相互平行的p轨道，则p电子可在多个原子间运动，形成“离域π键”，上述三种分子中存在“离域π键”的是________。 解析　(2)根据H3BO3的解离反应：H3BO3＋H2O⥫⥬H＋＋B(OH)，Ka＝5.81×10-10，可判断H3BO3是一元弱酸，B(OH)中B的价层电子对数为4＋＝4，且B无孤电子对，所以B(OH)的VSEPR模型为正四面体形；B(OH)离子中化学键均为σ键，所以1 mol B(OH)离子中含有4 mol＋4 mol＝8 mol σ键； (3)从其结构图示，可以看出：中心B原子参与形成4个σ键，其杂化类型是sp3，空间结构为四面体形，B—B—B键的键角大约为109°，而另外3个B原子的杂化类型是sp2，Cl—B—Cl的键角约为120°，所以B—B—B键的键角小于Cl—B—Cl的键角； (4)在BCl3、CCl4和NCl3三种分子中，BCl3分子中B的价层电子对数为3＋＝3，为平面三角形，为非极性分子；CCl4 分子中C的价层电子对数为4＋＝4，为正四面体形，为非极性分子；NCl3分子中N的价层电子对数为3＋＝4，为三角锥形，为极性分子；形成“离域π键”的要求是多原子分子中各原子若在同一平面，且有相互平行的p轨道，三种分子里只有BCl3为平面三角形，所以存在“离域π键”的是BCl3。 答案　(1)1s22s22p1　5　(2)一元弱　正四面体形　8　(3)sp2和sp3　<　(4)NCl3　BCl3 学科网（北京）股份有限公司 $