第2章 第2节 课时1 分子结构的测定 分子的空间结构 价层电子对互斥模型-【学霸黑白题】2025-2026学年高中化学选择性必修2（人教版）

5.C解析：碳碳双键中有一个σ键和一个T键，碳碳单键为σ键， σ键和π键的键能不同，所以C一C键的键能不是C一C键键能的 2倍，故C错误。 6.（1)C一C键和C一H键键能较大，所形成的烷烃稳定，而硅烷中 Si一Si键和Si一H键的键能较小，易断裂，导致长链硅烷难以形成 (2)Si一H键的键能小于C一H键的键能，SiH4的稳定性小于CH4的 稳定性；C一H键的键能大于C一0键的键能，C一H键比C一0键稳 定，而Si一H键的键能却远小于Si一0键的键能，所以Si一H键不稳 定而倾向于形成更稳定的Si一0键 重难聚焦 7.C解析：1ol物质分解为气态原子消耗能量即该物质的键能，设 C02的碳氧双键键能为xkJ·mo-1,由△H=反应物的总键能-生成 物的总键能=（2×632kJ·mol1+2×1076kJ·mol1) (946kJ·mol-1+2×2xkJ·mol-1)=-742kJ·mol-1,解得x=803,故 选C。 黑题 应用提优 题号1 2 3 答案AAA 1.A解析：键长：C一C>C=C>C=C,A错误；由于0原子的半径小于 C原子，键长：C一H>H一0，则键能：C一H<H一0，B正确；∠C一C一0 中有双键，是平面三角形，标准键角是120°，∠H一C一C的中心碳是 三角锥形，标准键角是107°，所以键角∠C一C一0>∠H一C一C C正确；单键均为σ键，双键中含一个σ键、一个π键，则该分子中σ 键和π键的数目之比为8：1，D正确。 2.A解析：由元素在周期表中的位置可知X为N,W为P,Y为S,Z为 Br,R为Ar。N2、Br2都是双原子分子，A正确：稀有气体分子中不存 在化学键，B错误；原子半径：N<P,故键长：N一H<P一H,键长越小 化学键越稳定，键能：N一H>P一H,C错误；原子半径：P>S,键长： P一H>S一H,故键能：P一H<S一H,电负性：P<S,故键的极性： P一H<S一H,D错误。 3.A解析：02和0；键长分别是121pm、112pm,但键能分别为 496kJ·mol1、628kJ·mol1,键长越短，键能越大，因此a<b,A正 确；氧气中不含0一0键，0一0键的键能不是496kJ·mol,B错 误；0？中氧原子之间形成的是非极性共价单键，并且有1对共用电 子，电子式为[：0：0：]2，不存在m键，C错误；根据以上分析 可知键长越短，键能越大，D错误。 压轴挑战 4.(1)0.074nm①⑤②③④(2)BC(3)①>②124500kJ 990kJ 解析：(1)从图上数据可以看出，H一H键的键长为0.074nm;体系能 量由高到低的顺序是①⑤②③④。(2)氢气分子中含有一个σ 键，A错误；共价键的本质就是高概率地出现在原子间的电子与原子 间的电性作用，B正确：④已经达到稳定状态，由④到⑤核间距离进 一步减小，两原子间的斥力使体系的能量迅速上升，必须消耗外界的 能量，C正确；氢气分子中含有一个非极性共价键，D错误。 (3)①Si一Si键的键长大于Si一C键的键长，键能小，故x>176。②从 图上读出，H一H键的键能为436kJ·mol1,每千克H2燃烧（生成水 蒸气)放出的热量约为，1000g×(467J·m0r1×2- 2g·moll 436小·mmlr1-498·nolP1×)=12450;每摩尔硅完全燃 烧放出的热量约为460kJ·mol-1×4mol-498kJ·mol-1×1mol- 176kJ·mol1×2mol=990kJ。 第一节阶段综合 黑题阶段强化 题号1234 567 答案CDAB DC D 1.C2.D 3.A解析：C?与0结构相似，则一个0中含有1个三键，1个三 键含有1个o键和2个π键，因此1mol0中含有2W.个 π键，A正确。 4.B解析：CH2一CH2含T键，反应时π键断裂形成σ键，说明σ键 正本参考答案 比T键牢固，B正确。 5.D解析：C02中存在T键、g键两类共价键，A正确；Starch中只存 在σ键，B正确；由于电负性：H<C,故H一0键的极性强于C一0键， C正确：键长：C=C<C一C,D错误。 6.C解析：图中阴影部分H2S(g)→H2S(ad)为H2S在催化剂表面的 吸附，H2S(ad)→2H(ad)+s(ad)表示H2S的离解，离解过程有化学 键的断裂，消耗能量，故A错误：S原子的半径大于0原子，所 以H一S键的键长大于H一0键，H一S的键能较弱，故B错误，C正 确：据图可知阴影部分出现H(ad)、S(ad),有H一S键的断裂，部分 S(g)与H2(g)生成H2S(g),存在H-S键的形成，故D错误。 7.D解析：生成物的总能量和反应物的总能量之差即为反应热，故白 磷的燃烧热为E2-E1,A项正确；白磷分子形成正四面体结构，故1 个白磷分子中含6个P一P键，B项正确；由图2可知，P,010中每个 磷原子与4个氧原子形成4个σ键，4个磷原子共形成16个σ键，故 1molP,01o中σ键的数目为16NA,C项正确；白磷燃烧的化学方程 式为P4+50,点槛p,00,1l白磷完全燃烧需断开6mlP-P键 和5mol0一0键，形成12molP一0键和4molP=0键，反应热 △H=反应物的总键能-生成物的总键能，即E1-E2=6a+5c-4E(P= 0)-12b,得E(P=0) 6a+5c-12b-(E,-B2）,D项错误。 4 8.(1)1:1(2)3(3)C+2H,s04(浓)△C02↑+2s02↑+2H,0 解析：X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其原子序数 依次增大。X元素的一种核素的质量数为12，中子数为6，质子数为 12-6=6,X为C,Y元素是动植物生长不可缺少的、构成蛋白质的重 要元素，Y为N,Z的基态原子核外9个原子轨道上填充了电子且 有2个未成对电子，与X、Y不同族，Z为S,W是一种常见元素，可以 形成3种氧化物，其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体即四氧化 三铁，W为Fe。(1)C元素的一种氧化物C0和CN-与N2结构相似， 可推知CN的结构式为(C=N)~,HCN的结构式为H一C=N,单键 为σ键、三键为1个σ键和2个π键，σ键和T键数目之比为2：2= 1：1。(2)由题图可看出，每个碳原子能与三个碳原子形成单键，故 能形成3个σ键。(3)S的最高价氧化物对应水化物的浓溶液为浓 硫酸，碳与浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫和水。 9.(1)ACD(2)A(3)C(4)HFHI大于 解析：(1)根据表中数据，同主族气态氢化物的键能从上至下逐渐减 小，稳定性逐渐减弱，A项正确；从键能看，氯气、溴单质、碘单质的稳 定性逐渐减弱，由原子结构知，氧化性也逐渐减弱，B项错误；由表格数 据知，E(H一O)>E(N一H),又因为r(0)<r(N),则H20的沸点 比NH3高，C项正确；还原性与失电子能力有关，还原性：HⅢ>HBr> HC>HF,D项正确。(2)由碳碳键的数据知A项正确：由O一0键、 O一O键的键能知B项错误；C一H键的键长大于N一H键的键长，但 是N一H键的键能反而较小，C项错误；由C一H、N一H的键能知， CH4的键能较大，而稳定性较弱，D项错误。（3)乙烯断裂一个T 键，键能为(615-347.7)kJ·mol1=267.3kJ·mol1,乙炔断裂2个m 键总键能为(812-347.7)kJ·mol1=464.3kJ·mol1,说明乙炔断裂 两个π键难于乙烯断裂一个π键，C项正确。（4)键能越大，键长越 短，所以HX分子中键长最短的是HF,键长最长的是Ⅲ：相同原子形 成的共价键，共用电子对越多，键长越短，故0一0键的键长大于 0一0键的键长。 第二节分子的空间结构 课时1分子结构的测定分子的空间结构价层电子对互斥模型 白题 基础过关 题号1 35 6 7 答案AB BD D 1.A 2.B解析：V形分子键角为105°，故A项错误；平面正三角形键角为 120°，故B项正确；三角锥形键角为107°，故C项错误；正四面体形 键角为109°28'或60°，故D项错误。 3.B解析：S02分子中S原子有6个电子，其中4个电子与0原子成 键，还剩余一个孤电子对，三对电子之间都有排斥力，因此S02分子 的空间结构是V形，A正确：NH3分子中，N提供5个电子，3个H共 提供3个电子，所以共3对成键电子，有1个孤电子对，所以NH3分 黑白题11 子的空间结构是三角锥形，B错误；CS2分子为非极性分子，所以结 构对称，和C0,分子空间结构相同，为直线形，C正确：甲烷的中心原 子是碳原子，碳原子上的价电子都形成了共价键，属于AB型的结 构，当=4时，该分子是正四面体结构，所以甲烷是正四面体结构， D正确。 4.(1)直线V(2)平面三角三角锥平面三角120°三角锥 107°正四面体60°(3)四面体109°28' 5.D解析：分子的稳定性与键角没有关系，D项错误。 6.D解析：根据价层电子对互斥模型可知，C04中中心原子的价层电 子对数为4+7×(8-2×4)=4，没有孤电子对，故其空间结构为正四 面体形，键角为109°28'。C103中中心原子的价层电子对数为3+ 2×(8-2×3)=4,有一个孤电子对，故其空间结构为三角锥形，由于 孤电子对对成键电子对具有排斥作用，所以其键角小于109°28'。 C0;中中心原子的价层电子对数为2+2×(8-2×2)=4，有两个孤 电子对，空间结构为V形，孤电子对数目增多，对成键电子对的排斥 力变大，所以其键角也小于109°28'。HC10中中心原子的价层电子 对数为2+之×(6-1×1-1×1)=4，有两个孤电子对，空间结构为 V形，孤电子对数目增多，对成键电子对的排斥力变大，所以其键角 也小于10928'，故选D。 7.C解析：S0,中中心原子价层电子对数=2+之×(6-2x2)=3且有 1个孤电子对，二氧化硫为V形结构，CS,、HⅢ为直线形结构，A错 误；BF,中中心原子价层电子对数=3+2×(3-3x1)=3,为平面三角 形结构，SiCl4中中心原子价层电子对数=4+ 2×(4-4×1)=4,为正 四面体形结构，所以BF3键角为120°，SiCl4的键角等于109°28'，小 于120°，B错误；C0Cl2、BF3、S03中心原子价层电子对数都是3且不 含孤电子对，所以这三种分子都是平面三角形结构，C正确；NH3 P0,中中心原子价层电子对数=3+号×(5-3x1)=4且含有-个弧 电子对，所以NH3、PCl3为三角锥形结构，而PCL,是三角双锥形结 构，D错误。 8.0直线形直线形0平面三角形平面三角形2四面体形 V形1四面体形三角锥形0正四面体形正四面体形 0正四面体形正四面体形 四易错提醒 分子或离子的空间结构不一定与其价层电子对互斥模型完 全一致，其规律如下： (1)若中心原子上没有孤电子对，VSEPR模型与分子或离子的空 间结构一致。 (2)若中心原子上有孤电子对，孤电子对也要占据中心原子周围 的空间，并与成键电子对相互排斥，使得VSEPR模型与分子或离 子的空间结构不一致。略去孤电子对即得分子或离子的空间结构。 中心原子 成键中心原 VSEPR 分子空 上的价层 电子 子孤电 分子 实例 模型 间结构 电子对数 对数子对数 类型 直线形 0 直线形 AB C02、BeCl2 平面 3 0 AB S03、N03 3 平面 三角形 三角形 2 V形 AB, NOZ 4 0 正四 AB CH4、S0好 (正)四 面体形 面体形 3 三角锥形AB3 NH3、Cl03 2 2 V形 B2A H20、H2S 选择性必修第二册·RJ 黑题 应用提优 题号1234567 答案AAA ABBD 1.A解析：由红外光谱图可看出该分子中有不对称一CH3,因此该分 子中有2个一CH3,由图也可以看出含有C=0双键、C一0一C单 键，则Y的结构简式为CH3C0OCH2CH3或CH,CH2C00CH3,故 选A。 2.A解析：BF3中心原子价电子数是3，价层轨道总数是4，前者小于 后者，所以是缺电子化合物，A正确：CHCl3中心原子价电子数是4 价层轨道总数是4，不是缺电子化合物，B错误：SF。中心原子硫原子 价电子数是6，价层轨道总数是4，所以不是缺电子化合物，C错误； P4是单质不是化合物，D错误。 3.A解析：1mol一CH3中含有(6+3)mol=9mol电子，A错误；CH?中 心原子有3个。键，孤电子对数为4+】-3=1，结构为三角锥形，所有 的原子不在同一个平面内，B正确：CH;的中心原子有3个σ键，孤 电子对数为4--3-0，为平面三角形，C正确：CH,有一个孤电子对。 CH;没有孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力大于成键电子 对之间的排斥力，所以键角：CH>CH3,D正确。 4.A解析：C2H2、C2CL2中碳原子的杂化方式均为即，均为直线形分 子，A正确：CH为正四面体形，键角为109°28'，而白磷的空间结构 中体心无P原子，键角为60°，B错误；SCl2的价层电子对数为 4,VSEPR模型是四面体形，分子的空间结构为V形，C错误：基态C 的价层电子排布式为3d54s1,D错误。 5.B解析：A项，若为PCl3,则分子为三角锥形，错误；B项，BCl3满足 要求，其分子为平面正三角形，正确：C项，若分子为$03，则为平 面正三角形，错误；D项，分子不一定为NH3,也可能为NF3等，错误 6.B解析：已知电负性：F>Cl,则ClF3中F元素显负价，A错误；CIF4 中心原子C1的孤电子对数为 2(7+1-4×1)=2,即孤电子对数为2， B正确；CF时中心原子C的价层电子对数为2+之(7-1-2x1)=4, 故其空间结构为V形，C错误；CIF3中心原子Cl的价层电子对数为 3+宁(1-3x1)-5,有2个孤电子对，星三角双维形，面N洱分子星 三角锥形，但其中N原子上只有1个孤电子对，故分子的F一C一F 键角小于NH3的H一N一H键角，D错误。 7.D解析：W是宇宙中最丰富的元素，则W是H:W,X是维持生命过 程的必需物质，则X为0；WY可用于玻璃的刻蚀，则WY为HF,Y为 F;ZX2是酸雨的主要形成原因之一，且Z的原子序数比Y大，则Z 为S;综上所述，W、X、Y、Z分别为H、0、F、S。0、F同周期，同一周期 主族元素从左到右第一电离能呈增大的趋势，0、F中F的第一电离 能更大，0、$同主族，同一主族元素从上到下第一电离能减小，第一 电离能：O>S,F的第一电离能大于H,因此F的第一电离能在四种元 素中最大，故A正确；水和硫化氢的中心原子都有两个孤电子对，原 子半径：0<S,电负性：0>S,键长：0一H<S一H,成键电子对斥力： H20>H2S,所以键角水比硫化氢大，B正确：SF。中S的价层电子对 数为6+6-6×1 2 =6,C正确；HF用于玻璃的刻蚀：Si02+4HF SF4↑+2H20,发生的是非氧化还原反应，所以不是利用了其强氧化 性，且HF没有强氧化性，D错误。 8.(1)①平面三角形②V形③直线形④V形⑤平面三角形 ⑥直线形(2)①<②<③<(3)CHCH3(4)BF,NF CF 压轴挑战 9.(1)4直线形180°（2)C02属AX2E0,n+m=2,故为直线形 (3)V形水分子属于AX2E2,n+m=4,VSEPR理想模型为正四面体 形，价层电子对之间的夹角均为109°28'。根据Ⅲ-i,应有 ∠H-0-H<109°281 (4)四面体形> 课时2杂化轨道理论 白题基础过关 题号1 234 56 答案BDACDD 1.B解析：杂化轨道只能用来形成σ键，A错误；原子轨道杂化前后轨 黑白题12第二节 分子的空间结构 课时1分子结构的测定 分子的空间结构价层电子对互斥模型 白题 基础过 限时：15min 题型1 分子结构的预测 B.分子中价层电子对相互排斥决定了分子的 1.现代化学常用的测定分子的相对分子质量的 空间结构 方法是 C.中心原子上的孤电子对也要占据中心原子 A.质谱法 B.晶体X射线衍射法 周围的空间并参与互相排斥 C.核磁共振氢谱法 D.红外光谱法 D.分子中键角越大，价电子对相互排斥力越 题型2常见分子的空间结构 大，分子越稳定 2.下列分子构型与分子中共价键键角对应正确 6.(2024·河北邢台高二月考)氯元素可形成多 的是 ( 种含氧酸，运用价层电子对互斥模型推断，下 A.V形分子：1809 列含氧酸或含氧酸根离子中，键角最大的是 B.平面正三角形：120° ()》 C.三角锥形：109281 A.HCIO B.CIO C.CIO D.CIO D.正四面体形：10928 7.（2024·宁夏银川高二月考)用价层电子对互 3.下列分子的空间结构错误的是 斥模型(VSEPR)可以预测许多分子或离子的 空间结构，有时也能用来推测键角大小，下列 A.S02: B.NH: 判断正确的是 A.S02、OF2、CS2、HI都是直线形的分子 C.CS2:● D.CH: B.BF3键角为120°，SiCl4键角大于120 C.C0Cl2、BF3、S03都是平面三角形的分子 4.（1)三原子分子常见的空间结构有 D.PCL3、NF3、NH、H,O、PCL都是三角锥形 形（如C02)和 形（如H,0)。 的分子 (2)四原子分子常见的空间结构有 8.根据VSEPR模型完成表格。 形和 形，如甲醛(HCHO)分子呈 形，键角约为 ；氨分子呈 分子或 中心原子孤 VSEPR模 空间结构 形，键角为 ;需要注意的是 离子 电子对数 型名称 名称 白磷分子呈 形，键角为 C02 (3)五原子分子最常见的空间结构为 CO 形，如常见的CH,键角是 H20 题型3价层电子对互斥模型及其应用 NH, 5.(2023·吉林长春高二期末)下列关于价层电 CH 子对互斥模型的叙述中不正确的是（ NH A.VSEPR模型可用来预测分子的空间结构 选择性必修第二册·RJ黑白题32 黑题应用提优 限时：35min 1.有机物Y的分子式为C4H02,其红外光谱如图5.短周期主族元素A、B可形成AB,分子，下列 所示，则该有机物可能的结构简式为 有关叙述正确的是 100 A.若A、B为同一周期元素，则AB,分子一定 为平面正三角形 50 B.若AB,分子中的价层电子总数为24， 1% 不对称一CH 则AB,分子可能为平面正三角形 0 4000 3000 200015001000 500 C.若A、B为同一主族元素，则AB,分子一定为 波数/cm A.CH,COOCH,CH 三角锥形 B.OHCCH,CH,OCH, D.若AB,分子为三角锥形，则AB,分子一定 C.HCOOCH,CH,CH 为NH3 D.(CH3),CHCOOH 6.(2024·四川乐山高二期末)三氟化氯(ClF3)》 是极强助燃剂，液态时能发生自耦电离： 2.(2023·四川成都高二期中)由中心原子的价 电子数少于价层轨道总数的缺电子原子形成 2CIF3=ClF4+CIF克，其气态分子的结构如 的化合物叫作缺电子化合物。下列物质中属 图，下列说法正确的是 ( 于缺电子化合物的是 ( A.BF3 B.CHCI C.SF D.P 3.(2023·重庆渝中高二期中)有机反应过程中， 随反应条件不同，成键的碳原子可以形成碳正 A.CIF,中F元素显正价 离子(CH)、碳负离子(CH)、甲基（一CH3)等 B.CIF,中心原子孤电子对数为2 微粒。下列说法不正确的是 ( C.CIF,的空间结构为直线形 A.1mol一CH,中含有7mol电子 D.CIF,分子的F一Cl一F键角大于NH B.CH;中所有的原子不都在一个平面内 的H一N一H键角 C.CH的空间结构为平面三角形 7.(2024·山西长治高二期末)短周期元素W、 D.键角：CH>CH X、Y和Z的原子序数依次增大，Z位于第三周 4.(2024·黑龙江伊春高二期中)类推是化学学 期，W是宇宙中最多的元素，W,X是维持生命 习和研究中常用的思维方法。下列类推正确 过程的必需物质，WY可用于玻璃的刻蚀，ZX2 的是 ( 是酸雨的主要形成原因之一。下列说法错误 A.CH,为直线形分子，则C,CL2也为直线形分子 的是 ) B.CH4和P4都为正四面体形，CH4中键角为 A.在这四种元素中Y的第一电离能最大 10928',P4中键角也为109°28 B.W,X分子的键角大于W,Z分子的键角 C.SCL2分子的空间结构为V形，则SCl2 C.ZY。的中心原子的价层电子对数是6 的VSEPR模型也是V形 D.WY用于玻璃的刻蚀，利用了其强氧化性 D.基态V的价层电子排布式为3d4s2,基态 8.(2023·天津红桥区高二月考)价层电子对互 Cr的价层电子排布式为3d44s2 斥（简称VSEPR)模型可用于预测简单分子的 第二章黑白题33 空间结构。请回答下列问题： 子，A为中心原子，X为与中心原子相结合的 (1)利用价层电子对互斥模型推断下列分子 原子，E为中心原子最外层未参与成键的电 或离子的空间结构： 子对（称为孤电子对），(n+m)称为价层电子 ①Se0g 对数。分子中的价层电子对总是相互排斥， ②SCL 均匀地分布在中心原子周围的空间； ③NO Ⅱ.分子的空间结构是指分子中的原子在空间 ④NO, 的排布，不包括中心原子未成键的孤电子对； ⑤HCHO Ⅲ.分子中价层电子对之间的斥力主要顺序如下： ⑥HCN .孤电子对之间的斥力>孤电子对与共用电 (2)利用价层电子对互斥模型推断键角的 子对之间的斥力>共用电子对之间的斥力； 大小： ⅱ.双键与双键之间的斥力>双键与单键之 ①甲醛分子中H一C一H的键角 (填 间的斥力>单键与单键之间的斥力； “>”“<”或“=”，下同)120°。 ⅲ.X原子得电子能力越弱，A一X形成的共 ②SnBr2分子中Br-Sn-Br的键角 用电子对之间的斥力越强； 120°。 iⅳ.其他。 ③PCL,分子中Cl一-P一C1的键角 请仔细阅读上述材料，回答下列问题： 10928'。 (1)根据要点I可以画出AXEm的VSEPR (3)有两种活性反应中间体微粒，它们的微粒 理想模型，请填写下表： 中均含有1个碳原子和3个氢原子。请依据 n+m 2 图所示的这两种微粒的球棍模型，写出相应 VSEPR理想模型 正四面体形 的化学式： 价层电子对之 10928 间的理想键角 (2)请用VSEPR模型解释CO2为直线形分 子的原因： ;B (3)H,0分子的空间结构为 ,请你 (4)按要求写出第二周期非金属元素组成的中 预测水分子中∠H一O一H的大小范围并解 性分子的化学式：平面形分子 ,三角 释原因： 锥形分子 ,四面体形分子 (4)S02CL2和S02F2都属AXE。型分子， 压轴挑战Ⅱ S一0之间以双键结合，S一C1、S一F之间以 9.20世纪50年代科学家提出价 单键结合。请你预测S0,Cl2和S02F2分子 层电子对互斥模型（简称 的空间结构： S02C12分子中 VSEPR模型)，用于预测简单分子的空间结 ㄥCl-S-Cl (填“<”“>”或 构。其要点可以概括为： “=”)S02F2分子中LF-S-F。 I.用AXEm表示只含一个中心原子的分 进阶突破拔高练P07 选择性必修第二册·RJ黑白题34