第03讲 分子结构与性质、化学键（专项训练）（北京专用）2027年高考化学一轮复习讲练测

**基本信息** 以“概念-理论-应用”递进逻辑构建分子结构与性质专项训练，通过基础到真题的层级设计强化结构决定性质的化学观念。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |模拟·基础演练|18题|单一考点辨析，聚焦σ键/π键、键参数等基础概念|从共价键类型到分子极性，形成概念认知链| |重难·创新演练|10题|综合理论应用，涉及杂化轨道与氢键的跨考点融合|理论（价层电子对互斥、杂化）到性质（溶解性、稳定性）的推导| |真题·实战演练|5题|高考情境题，突出键角比较、分子极性判断等高频考点|对接高考命题趋势，培养基于证据推理的科学思维|

第03讲 分子结构与性质、化学键（专项训练） 参考答案 模拟·基础演练 1 2 3 4 5 6 7 8 10 11 A C C B A B B D C C 12 13 14 15 B D B C 9．(1) (2) 8 (3)V形 4 原子半径：，键长：，键长越短，共价键键能越大 16.(1) (2)氨硼烷分子间存在双氢键（类氢键作用），乙烷分子间不存在氢键；氨硼烷是极性分子，分子量相近时，氨硼烷分子间范德华力大于乙烷 (3)Mg (4)高温：该释氢反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，利于释放氢气；低压：该反应正反应为气体分子数增大的反应，降低压强平衡正向移动，利于释放氢气 降低了释氢反应的活化能，加快了反应速率；该路径下释氢反应焓变更小，正向反应程度更大，更易释放氢气 17.(1) 位于同一主族，价电子数相同，自上而下，电子层数增多，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的有效吸引作用逐渐减弱，第一电离能逐渐减小 (2)与分子间能形成氢键 < 中心N原子以杂化，N原子有孤电子对，孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力，因此键角小于 平面三角形 (3)> 二者均为分子晶体，分子间存在氢键，而分子间不存在氢键，且分子极性大于分子，使分子间作用力强于，熔点高于 > 分子与水分子间能够形成氢键，而分子与水分子不能形成氢键；且分子极性大于分子，根据“相似相溶”原理，溶水能力强于 (4)哑铃 (5) (6)二者均为分子晶体，相对分子质量大，分子间范德华力强 (7)平面(正)三角 2 18.(1)D (2)Li+的核电荷数较大，其原子核吸引电子能力较强，导致Li+半径更小 (3)6 (4) (5)充电 Li+减少，使Li+层和Co-O层吸引力减弱，Co-O层之间的排斥使层间距离增大 重难·创新演练 1 2 3 4 5 6 7 A C B A C D C 8.(1)sp杂化 范德华力（分子间作用力） 分子间存在氢键 平面三角形 4∶1 (2)(g)+3H2(g) (g)+CH3OH(g)   (3) (4)acd 9.(1) 平面三角形 (2)4 与水分子之间可以形成氢键；乙腈分子和水分子都是极性分子，乙腈与水相似相溶 (3)a、c 与反应生成了BTA，浓度降低，平衡：正向移动，从而破坏了复合膜中的，导致保护效果不好 10.(1) (2)离子键 配位键(两空顺序可互换) (3)键角小于中键角，原因：中心O原子和甲烷中C原子均为杂化，但的O原子上有2对孤电子对而的C原子上没有孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力更强，使键角更小 (4) (5)12 真题·实战演练 1 2 3 4 5 D A C A D 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第02讲 分子结构与性质、化学键（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 考查σ键与π键判断 考向02 考查键能、键长、键角 考向03 考查价层电子对互斥理论 考向04 考查利用杂化轨道理论判断分子空间构型及化学键杂化类型 考向05 考查极性分子与非极性分子 考向06 考查范德华力、氢键对物质的影响 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 考查σ键与π键判断 1．【共价键的形成及主要类型】（2026·北京顺义·二模）曲尼司特主要用于治疗哮喘和鼻炎，其分子结构如图。    下列说法不正确的是 A．曲尼司特分子中甲基的C-H键是s-p σ键 B．曲尼司特分子中有3种含氧官能团 C．曲尼司特为反式结构 D．曲尼司特可以发生取代反应、加成反应 2．【共价键的形成及主要类型】（2026·北京海淀·二模）光致变色分子在信息存储、智能材料等领域展现出重要应用前景。在紫外光的条件下，具有光致变色性能的有机化合物X会发生结构转变得到Y。 下列说法不正确的是 A．转变过程中，有σ键的断裂和π键的形成 B．X能发生加成或取代反应 C．Y不能与盐酸反应 D．Y比X具有更好的亲水性 3．【共价键的形成及主要类型】（2025·北京·三模）我国科学家研究“无细胞化学酶系统催化CO2合成淀粉”取得重要进展，其中一步核心反应如下图所示。 下列说法不正确的是 A．反应①中每消耗44gCO2，转移6mol电子 B．反应过程中涉及π键的断裂和形成 C．30gHCHO和DHA的混合物中含有2molO原子 D．淀粉与纤维素的水解产物相同，二者不互为同分异构体 考向02 考查键能、键长、键角 4．【键能、键长、键角】（2025·北京·三模）下列根据相关数据做出的判断不正确的是 A．电负性：O＞P，则有机磷用(R代表烃基或H)表示中P的化合价显正价 B．键能：C=O键＞Si-O键，则熔点：CO2＞SiO2 C．，则相同温度相同浓度溶液的碱性：NaClO＜Na2CO3 D．沸点：浓硫酸＞盐酸，NaCl固体与浓硫酸共热生成HCl气体 5．【键能、键长、键角、极性分子和非极性分子、相似相溶原理】（2025·北京·模拟预测）物质结构决定物质性质，下列物质性质比较与相关解释均正确的是 选项 性质比较 解释 A 键角：SiH4＞PH3 中心原子杂化方式一样，但PH3有孤电子对 B 配合物稳定性： 电负性：O＞N C 熔点：SiO2＞SiH4 相对分子质量：SiO2＞SiH4 D O3在CCl4中的溶解度大于在H2O中的溶解度 O3是由非极性键组成的非极性分子 A．A B．B C．C D．D 6．【键能、键长、键角、化学键与分子间作用力】（2025·北京·模拟预测）对下列事实的解释不正确的是 选项 事实 解释 A 熔点：石英>干冰 石英是共价晶体，干冰是分子晶体；共价键比分子间作用力强 B 稳定性： HF分子间存在氢键，HI分子间不存在氢键 C 键角： 中心原子均采取杂化，孤电子对有较大的斥力 D 酸性： F的电负性大于Cl，F-C的极性大于Cl-C，使的极性大于的极性 A．A B．B C．C D．D 考向03 考查价层电子对互斥理论 7．【价层电子对互斥理论的应用】（2026·北京·模拟预测）我国科学家发现火星土壤中主要存在硅酸盐矿物、以赤铁矿()和磁铁矿()为主的含铁矿物以及石膏()等含水硫酸盐。其中Fe()与火星土壤中存在的化学活性物质，如氯酸盐、等有关。下列说法正确的是 A．光导纤维的主要成分是硅酸盐 B．属于纯净物，既是钙盐又是硫酸盐 C．的VSEPR模型为 D．的分子模型为 8．【价层电子对互斥理论的应用】（2026·北京石景山·二模）下列化学用语或图示表达不正确的是 A．2pz电子云图： B．SO3的VSEPR模型： C．BaH2的电子式： D．反-2-丁烯的分子结构模型： 9．【价层电子对互斥理论的应用】（25-26高二下·北京西城·期末）碘单质在生产生活中有着广泛应用。 Ⅰ．碘单质的结构 (1)基态碘原子价层电子排布式是_______________。的电子式是_____________。 (2)高压下碘晶体结构会发生变化，压力增大，晶体密度变大。 ①常压下，晶胞体积是，阿伏加德罗常数是，晶体密度是______。 ②高压下，1个晶胞中含有______个碘原子。 Ⅱ．碘单质的性质 (3)与反应可测定碘含量。测定时，遇强酸产生影响测定结果。 ①的空间结构名称是______。 ②键角比较：______(填“”、“”或“”)。 ③可看作是中的一个O原子被一个S原子取代，中心S原子的价层电子对数是______。 ④查阅资料，同一主族，键能：，从结构的角度解释其主要原因：_____________。 考向04 考查利用杂化轨道理论判断分子空间构型及化学键杂化类型 10．【利用杂化轨道理论判断分子的空间构型、利用杂化轨道理论判断化学键杂化类型】（2025·北京·模拟预测）X、Y、Z、M、Q是短周期原子序数依次增大的5种元素，X是宇宙中含量最多的元素，Y与M位于同一周期，核外电子数之比为3：4，基态Q原子的价电子中s能级和p能级的电子数相等。下列说法错误的是 A．第一电离能：Z＞M＞Y B．X与M可组成10e-、18e-物质 C．的空间结构一样 D．Q的单质是一种良好的半导体材料 11．【利用杂化轨道理论判断分子的空间构型、利用杂化轨道理论判断化学键杂化类型】（2026·北京门头沟·一模）铝离子电池一般用离子液体作电解质，某离子液体的结构如图。 下列说法不正确的是 A．电负性： B．该化合物中阴离子的空间结构为正四面体形 C．该化合物中C、N原子的杂化轨道类型不同 D．该离子液体熔点较低，主要是因为阳离子的体积较大，离子键较弱 12．【利用杂化轨道理论判断化学键杂化类型】（2026·北京丰台·一模）一种有机金属框架材料(MOF-5)具有纳米尺度的多孔结构，低温储氢、吸附的性能优异。MOF-5化学式为，其结构中和对苯二甲酸根()以配位键结合，下列说法不正确的是 A．MOF-5与分子之间的作用力为范德华力 B．和对苯二甲酸根中的C都是杂化 C．对苯二甲酸根中的4个氧原子参与形成配位键 D．通过改变有机配体的长度可调控孔径的大小，吸附不同大小的分子 考向05 考查极性分子与非极性分子 13．【极性分子和非极性分子、氢键对物质性质的影响】（2025·北京顺义·三模）下列事实与解释不对应的是 选项 事实 解释 A 第一电离能： Na与K位于同一主族，原子半径：，原子核对外层电子的吸引能力： B 晶体中每个分子紧邻的分子数：硫化氢晶体（12个）冰（4个） 冰中水分子间主要以氢键结合，硫化氢晶体中硫化氢分子间主要以范德华力结合 C 在不同溶剂中的溶解度： 为非极性分子，为弱极性分子，为极性分子，相似相溶 D 熔点： 属于共价晶体，属于分子晶体 A．A B．B C．C D．D 14．【价层电子对互斥理论的应用、极性分子和非极性分子、含有氢键的物质】（2026·北京大兴·三模）下列化学用语或图示表达正确的是 A．的VSEPR模型为 B．邻羟基苯甲醛分子内形成的氢键： C．基态Br原子核外电子排布式为 D．的结构式为，属于非极性分子 15．【极性分子和非极性分子】（2026·北京东城·二模）一种锂离子电池的电极材料为嵌锂石墨和钴酸锂 ，电解质溶液为 溶于碳酸乙二酯()的无水溶液。该电池的反应原理可表示为 。以下说法不正确的是 A．碳酸乙二酯是极性溶剂，能使解离出 B．放电时负极反应为 C．充电时，嵌锂石墨接电源正极 D．充电时，部分从钴酸锂晶体中脱嵌 考向06 考查范德华力、氢键对物质的影响 16．【利用杂化轨道理论判断化学键杂化类型、氢键对物质性质的影响】（2026·北京昌平·二模）寻找储氢材料并改进储氢性能是当前研究热点之一。 I．氨硼烷()是一种具有潜力的储氢材料。 氨硼烷在催化剂作用下与水反应释放氢气： 已知：①的球棍模型为，的结构简式为 ②元素的电负性：H 2.1、B 2.0、C 2.5、N 3.0、O 3.5 ③分子间正电性氢()和负电性氢()之间存在静电吸引作用，可用“”表示。 ④通常，氢键“”中Y原子需含有孤电子对。 (1)氨硼烷释放氢气的反应中，B原子的杂化轨道类型由___________变为___________。 (2)氨硼烷的熔点()高于与其分子量相近的乙烷的熔点()，原因是___________(答出两点)。 Ⅱ．镁基储氢材料及储氢性能的改进。 (3)的晶胞结构示意图如下图，边长分别为、、。 ①图中黑球代表___________原子。 ②已知的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为___________。() (4)和固溶物协同释放氢气反应的能量变化示意图如下。 ①从平衡角度推断利于释放氢气的条件并说明理由：___________(答出两点)。 ②固溶物协同释放氢气效果优于，分析原因___________(答出两点)。 17．【利用杂化轨道理论判断分子的空间构型、利用杂化轨道理论判断化学键杂化类型、氢键对物质性质的影响】（2024·北京·三模）I、 (1)以、合成，是常用的催化剂， ①基态原子价层电子轨道表示式为___________；基态N原子核外电子排布式为___________。 ②我国科学家开发出等双中心催化剂，在合成中显示出高催化活性。第一电离能，从原子结构角度解释原因___________。 (2)化学工业科学家侯德榜利用下列反应最终制得了高质量的纯碱。 ①极易溶于水的原因是___________。 ②在分子中，键角___________(填“>”或“<”)，原因为___________。 ③分解得。空间结构为___________。 (3)、(氨硼烷)储氢量高，是具有广泛应用前景的储氢材料。 比较熔点：___________(填“>”或“<”)。原因为___________。 比较溶水能力：___________(填“>”或“<”)。原因为___________。 Ⅱ、 (4)基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为___________形。 (5)根据价层电子对互斥理论，、、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___________。 (6)下图为的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为___________。 (7)气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为___________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___________。 18．【微粒半径大小的比较方法】（2023·北京海淀·三模）钴酸锂(LiCoO2)是常见的锂离子电池正极材料，其晶胞结构示意图如图。晶体中O围绕Co形成八面体，八面体共棱形成带负电的层状空间结构，与Li+层交替排列。在充放电过程中，Li+在层间脱出或嵌入。 (1)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低的是______。 A． B． C． D． (2)Li+与H-具有相同的电子构型，离子半径r(Li+)小于r(H-)的主要原因是______。 (3)观察该晶胞图示，其中Li处于晶胞顶点或晶胞内部，Co处于晶胞内部或晶胞侧棱上，而O的位置不易观察。结合钴酸锂(LiCoO2)化学式，可推断该晶胞中O的个数为______。 (4)晶胞底面为菱形，晶胞高度为cnm，Co和O组成八面体层高度为hnm，计算两层间的距离d=______nm。(列出计算式) (5)Li+在______(填“充电”或“放电”)过程中会从八面体层间脱出。该过程会导致晶胞高度c变大，解释原因：______。 重难·创新演练 1．【价层电子对互斥理论的应用、利用杂化轨道理论判断化学键杂化类型】（2025·北京·三模）下列化学用语或图示表达不正确的是 A．基态29Cu的核外电子排布式： B．sp杂化轨道示意图： C．-CN的电子式为 D．H2Se的VSEPR模型： 2．【共价键的形成及主要类型、价层电子对互斥理论的应用、利用杂化轨道理论判断分子的空间构型】（2025·北京·模拟预测）下列化学用语或图示表达不正确的是 A．的电子式： B．氯化钠溶液中的水合离子： C．的VSEPR模型： D．基态原子的价电子轨道表示式： 3．【含有氢键的物质、氢键对物质性质的影响】（25-26高二下·北京·期末）下列事实不能用氢键解释的是 A．沸点： B．稳定性：HF>H2O C．密度： D． 溶解性(水中)：CH3CH2OH>CH3CH2CH3 4．【分子的手性、利用杂化轨道理论判断化学键杂化类型】（25-26高二下·北京东城·期末）奥司他韦是一种治疗流感的常用药物，其结构如图所示。 下列说法不正确的是 A．该分子中有4种官能团 B．该分子中存在3个手性碳原子 C．1 mol该分子最多可以与2 mol NaOH反应 D．该分子中碳原子有和两种杂化类型 5．【化学键概念理解及判断】（25-26高一下·北京丰台·期末）下列各组物质中，化学键类型完全相同的是 A．和 B．和 C．和 D．和 6．【键能、键长、键角、利用杂化轨道理论判断分子的空间构型、氢键对物质性质的影响】（2025·北京·三模）下列比较(相同条件下)不正确的是 A．H-N-H键角： B．碱性：NH3＜CH3NH2 C．在水中的溶解度：丙三醇＞苯酚＞甲苯 D．1molCu分别与足量的浓硝酸和稀硝酸反应，转移电子数：前者＞后者 7．【等电子原理、价层电子对数的确定】（24-25高三上·北京·阶段检测）具有相同原子数和相同价电子数的分子或离子具有相同的结构特征-等电子原理。符合等电子原理的分子或离子互称等电子体。下列分子或离子中，不属于等电子体的是 资料：对于主族元素而言，最外层电子数即为价电子数 A． B． C． D． 8．【利用杂化轨道理论判断化学键杂化类型、氢键对物质性质的影响】（2026·北京·三模）的资源化利用是解决温室效应的重要途径。 (1)科学家致力于与反应制的研究。 ①分子中碳原子的杂化轨道类型为___________；干冰是很好的制冷剂，干冰升华时，需要克服的作用力是___________。 ②所含有的三种元素电负性从大到小的顺序为___________(用元素符号表示)。 ③的沸点比高，主要原因是___________。 ④被氧化为，继续被氧化可生成。分子的空间结构为___________，分子内键与键个数之比为___________。 (2)在催化剂作用下可以直接转化为乙二醇和甲醇，但若反应温度过高，乙二醇会深度加氢生成乙醇。 (g)+CO2(g)+3H2(g) (g)+CH3OH(g)   (g)+H2(g) 2C2H5OH(g)+H2O(g)    获取乙二醇的反应历程可分为如下2步： Ⅰ．(g)+CO2(g)(g)   Ⅱ．EC加氢生成乙二醇与甲醇 步骤Ⅱ的热化学方程式是___________。 (3)用稀硫酸作电解质溶液，电解可制取甲醇，装置如下图所示，生成甲醇的电极反应式是___________。 (4)在一定条件下可以转化为高分子材料聚碳酸酯(PC)，下图是聚碳酸酯(PC)的合成过程和分子结构片段。下列说法正确的是___________(填字母序号)。 a．反应物Ⅰ和Ⅱ均可与溶液发生反应 b．反应物Ⅰ和Ⅱ的核磁氢谱中均有三组峰 c．生成物除聚碳酸酯外还有苯酚 d．通过化学方法可实现聚碳酸酯的降解 9．【利用杂化轨道理论判断分子的空间构型】（2026·北京西城·二模）青铜器腐蚀与CuCl发生的自催化腐蚀循环有关。可采用多种化学方法对青铜器进行保护。 (1)与较致密不同，疏松多孔，对青铜器内部无保护作用。 ①基态Cu的价层电子排布式是___________。 ②的空间结构是___________。 (2)CuCl晶胞形状为立方体，结构如图。 ①CuCl中每个周围与它最近且距离相等的有___________个。 ②该晶胞的边长为a nm，阿伏加德罗常数为，CuCl的摩尔体积是___________。() ③乙腈()的水溶液可溶解CuCl，易溶于水的原因有___________。 (3)常用苯丙三氮唑(BTA)处理出土的青铜器。BTA将Cu2O转化为致密的平面结构的保护膜 。BTA和的结构如图。 已知：ⅰ.   ⅱ. ①下列说法正确的是___________(填序号)。 a．BTA分子所有碳原子均为sp2杂化 b．属于网状结构的高分子 c．是位于sp2杂化轨道上的孤电子对与的空轨道相互作用形成的 ②复合膜能有效抑制铜的腐蚀，在强酸性条件下复合膜保护效果不好，除酸破坏Cu2O外，其他的原因是___________。 10．【键能、键长、键角、利用杂化轨道理论判断分子的空间构型】（2026·北京门头沟·一模）钴被称为“无机配合物之王”。瑞士化学家维尔纳因研究它的配合物创立了配合物理论，获得了1913年诺贝尔化学奖。钴的粉红色配合物的结构示意图如图。 (1)基态钴原子的价层电子排布式为_______。 (2)中微粒间的作用力类型有：_______、_______、极性共价键、氢键、范德华力。 (3)比较中键角和中键角的大小并解释原因_______。 (4)向中滴加氨水，其反应过程如下图所示。 第ⅲ步反应的离子方程式为_______。 (5)配合物的立方晶胞结构如下图所示。 ①晶体中每个周围距离最近的有_______个。 ②已知该立方晶胞的边长为，阿伏加德罗常数为，的摩尔质量为，则该立方晶胞的密度为_______。() 真题·实战演练 1．【键能、键长、键角、利用杂化轨道理论判断分子的空间构型】（2026·湖北·高考真题）关于粒子的结构与性质，下列说法错误的是 A．和的空间结构均为三角锥形 B．和的模型相同，分子空间结构也相同 C．键角：（）（） D．与都是非极性分子 2．【键能、键长、键角、价层电子对互斥理论的应用】（2026·重庆·高考真题）下列叙述正确的是 A．和的键角相等 B．的键能是的两倍 C．和的VSEPR模型相同 D．和都是非极性分子 3．【极性分子和非极性分子、氢键对物质性质的影响】（2026·北京·高考真题）下列说法正确的是 A．分子中的化学键是极性键，可推知分子为极性分子 B．的非金属性比的强，可推知的酸性比的酸性强 C．由和在元素周期表中的位置，可推知的电负性大于的电负性 D．的沸点比的高，可推知键的键能比键的键能大 4．【价层电子对数的确定、价层电子对互斥理论的应用、利用杂化轨道理论判断分子的空间构型】（2026·江西·高考真题）下列粒子的VSEPR模型为平面三角形且其空间结构为V形的是 A． B． C． D． 5．【极性分子和非极性分子、范德华力对物质性质的影响】（2026·河北·高考真题）下列对宏观事实的微观解释错误的是 选项 宏观事实 微观解释 A 霓虹灯发光 电子从能量较高的轨道跃迁至能量较低的轨道时，以光的形式释放能量 B 常温下，苯酚能与溶液反应，而乙醇不能 苯环使羟基中O-H键极性变强 C 不溶于水，可溶于苯 水是极性分子，与苯均为非极性分子 D 某汽车防冻液(主要成分为水和乙二醇)的凝固点为-40℃ 乙二醇水溶液分子间的范德华力大于水分子间的范德华力 A．A B．B C．C D．D 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $ 第02讲 分子结构与性质、化学键（专项训练） 目 录 模拟·基础演练 考向01 考查σ键与π键判断 考向02 考查键能、键长、键角 考向03 考查价层电子对互斥理论 考向04 考查利用杂化轨道理论判断分子空间构型及化学键杂化类型 考向05 考查极性分子与非极性分子 考向06 考查范德华力、氢键对物质的影响 重难·创新演练 真题·实战演练 模拟·基础演练 考向01 考查σ键与π键判断 1．【共价键的形成及主要类型】（2026·北京顺义·二模）曲尼司特主要用于治疗哮喘和鼻炎，其分子结构如图。    下列说法不正确的是 A．曲尼司特分子中甲基的C-H键是s-p σ键 B．曲尼司特分子中有3种含氧官能团 C．曲尼司特为反式结构 D．曲尼司特可以发生取代反应、加成反应 【答案】A 【详解】A．甲基中C原子采取杂化，C-H键是氢的1s轨道与C的杂化轨道形成的键，不是键，A错误； B．分子中的含氧官能团为羧基、酰胺基、醚键，共3种，B正确； C．碳碳双键两侧的较大基团（酰基和取代苯基）位于双键异侧，属于反式结构，C正确； D．分子中苯环、碳碳双键可发生加成反应，羧基、酰胺键、苯环等结构可发生取代反应（如酯化、水解、苯环卤代等），D正确； 故选A。 2．【共价键的形成及主要类型】（2026·北京海淀·二模）光致变色分子在信息存储、智能材料等领域展现出重要应用前景。在紫外光的条件下，具有光致变色性能的有机化合物X会发生结构转变得到Y。 下列说法不正确的是 A．转变过程中，有σ键的断裂和π键的形成 B．X能发生加成或取代反应 C．Y不能与盐酸反应 D．Y比X具有更好的亲水性 【答案】C 【详解】A．转变过程中X的C-O 键断裂，同时有新的键（如碳氮双键）生成，A正确； B．X含有苯环、碳碳双键，能发生加成反应，苯环及烷基结构可发生取代反应，B正确； C．Y中存在带负电的氧原子，可与盐酸中的结合生成酚羟基，能与盐酸反应，C错误； D．Y为内盐结构，带有正负电荷，极性强于中性的X，因此亲水性更好，D正确； 故选C。 3．【共价键的形成及主要类型】（2025·北京·三模）我国科学家研究“无细胞化学酶系统催化CO2合成淀粉”取得重要进展，其中一步核心反应如下图所示。 下列说法不正确的是 A．反应①中每消耗44gCO2，转移6mol电子 B．反应过程中涉及π键的断裂和形成 C．30gHCHO和DHA的混合物中含有2molO原子 D．淀粉与纤维素的水解产物相同，二者不互为同分异构体 【答案】C 【详解】A．反应①中的C为+4价，的C为-2价，44g为1mol，每消耗1mol转移6mol电子，A正确； B．反应过程中的碳氧双键（含π键）发生断裂，后续生成含羰基的DHA等物质有新π键形成，涉及π键的断裂和形成，B正确； C．HCHO和DHA的最简式均为，30g混合物对应的物质的量为1mol，仅含1molO原子，C错误； D．淀粉与纤维素的水解最终产物均为葡萄糖，二者分子式均为，但聚合度n不同，分子式不同，不互为同分异构体，D正确； 故选C。 考向02 考查键能、键长、键角 4．【键能、键长、键角】（2025·北京·三模）下列根据相关数据做出的判断不正确的是 A．电负性：O＞P，则有机磷用(R代表烃基或H)表示中P的化合价显正价 B．键能：C=O键＞Si-O键，则熔点：CO2＞SiO2 C．，则相同温度相同浓度溶液的碱性：NaClO＜Na2CO3 D．沸点：浓硫酸＞盐酸，NaCl固体与浓硫酸共热生成HCl气体 【答案】B 【详解】A．电负性O＞P，P与O成键时共用电子对偏向电负性更大的O，故P显正价，A正确； B．属于分子晶体，熔点由分子间作用力决定，与分子内共价键键能无关；属于原子晶体，熔点由共价键键能决定，实际熔点远高于，B不正确； C．弱酸的电离平衡常数越大酸性越强，由可知酸性，根据“越弱越水解”，相同温度相同浓度时的水解程度大于，故相同温度相同浓度时，溶液碱性，C正确； D．浓硫酸是高沸点难挥发性酸，HCl是易挥发性酸，可通过难挥发性酸制易挥发性酸的反应，用NaCl固体与浓硫酸共热制备HCl气体，D正确； 故选B。 5．【键能、键长、键角、极性分子和非极性分子、相似相溶原理】（2025·北京·模拟预测）物质结构决定物质性质，下列物质性质比较与相关解释均正确的是 选项 性质比较 解释 A 键角：SiH4＞PH3 中心原子杂化方式一样，但PH3有孤电子对 B 配合物稳定性： 电负性：O＞N C 熔点：SiO2＞SiH4 相对分子质量：SiO2＞SiH4 D O3在CCl4中的溶解度大于在H2O中的溶解度 O3是由非极性键组成的非极性分子 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．中Si的价层电子对数目为：、中P的价层电子对数目为：，它们的中心原子杂化方式均是杂化，但因为中存在孤电子对，孤电子对产生的斥力较大，键角会变小，A正确； B．因为电负性N＜O，所以N更易给出孤电子对而形成配位键，则配合物的稳定性：，B错误； C．熔点，因为是共价晶体，是分子晶体，C错误； D．中的化学键为极性键，结构呈“V”型，是极性分子，由于其极性微弱，所以更易溶于非极性溶剂，D错误； 故答案选A。 6．【键能、键长、键角、化学键与分子间作用力】（2025·北京·模拟预测）对下列事实的解释不正确的是 选项 事实 解释 A 熔点：石英>干冰 石英是共价晶体，干冰是分子晶体；共价键比分子间作用力强 B 稳定性： HF分子间存在氢键，HI分子间不存在氢键 C 键角： 中心原子均采取杂化，孤电子对有较大的斥力 D 酸性： F的电负性大于Cl，F-C的极性大于Cl-C，使的极性大于的极性 A．A B．B C．C D．D 【答案】B 【详解】A．石英的主要成分为，属于共价晶体，熔化时破坏共价键，干冰是固态，属于分子晶体，熔化时破坏分子间作用力，共价键强度远大于分子间作用力，因此熔点：石英＞干冰，A正确； B．氢化物的稳定性属于化学性质，由分子内共价键的键能决定，氢键属于分子间作用力，仅影响熔沸点等物理性质，HF比HI稳定是因为H-F键的键能远大于H-I键的键能，和氢键无关，解释错误，B错误； C．的中心N原子和的中心O原子均采取杂化，中N无孤电子对，中O有2对孤电子对，孤电子对的斥力大于成键电子对，孤电子对越多键角越小，因此键角：，C正确； D．F的电负性大于Cl，F-C键的极性大于Cl-C键，使得的吸电子能力强于，导致羧基中O-H键极性更强，更易电离出，因此酸性：，D正确； 故选B。 考向03 考查价层电子对互斥理论 7．【价层电子对互斥理论的应用】（2026·北京·模拟预测）我国科学家发现火星土壤中主要存在硅酸盐矿物、以赤铁矿()和磁铁矿()为主的含铁矿物以及石膏()等含水硫酸盐。其中Fe()与火星土壤中存在的化学活性物质，如氯酸盐、等有关。下列说法正确的是 A．光导纤维的主要成分是硅酸盐 B．属于纯净物，既是钙盐又是硫酸盐 C．的VSEPR模型为 D．的分子模型为 【答案】B 【详解】A．光导纤维的主要成分为，不属于硅酸盐，A错误； B．是具有固定组成的结晶水合物，属于纯净物，电离产生的阳离子为属于钙盐，阴离子为属于硫酸盐，B正确； C．中心原子价层电子对数为，VSEPR模型为四面体形，题图给出的是其空间构型三角锥形，与VSEPR模型不符，C错误； D．分子为折线形结构，不是直线形，题图分子模型为直线形，与实际结构不符，D错误； 故选B。 8．【价层电子对互斥理论的应用】（2026·北京石景山·二模）下列化学用语或图示表达不正确的是 A．2pz电子云图： B．SO3的VSEPR模型： C．BaH2的电子式： D．反-2-丁烯的分子结构模型： 【答案】D 【详解】A．2p轨道中，轨道沿z轴方向伸展，电子云为沿z轴的哑铃形，图示符合电子云的特征，A正确； B．SO3​中心S原子的价层电子对数 = σ键数 + 孤电子对数 = ，无孤电子对，因此VSEPR模型为平面正三角形，B正确； C．BaH2是离子化合物，由和构成，电子式书写正确，C正确； D．反-2-丁烯中两个甲基位于双键两侧，反-2-丁烯的分子结构模型为，D错误； 故选D。 9．【价层电子对互斥理论的应用】（25-26高二下·北京西城·期末）碘单质在生产生活中有着广泛应用。 Ⅰ．碘单质的结构 (1)基态碘原子价层电子排布式是_______________。的电子式是_____________。 (2)高压下碘晶体结构会发生变化，压力增大，晶体密度变大。 ①常压下，晶胞体积是，阿伏加德罗常数是，晶体密度是______。 ②高压下，1个晶胞中含有______个碘原子。 Ⅱ．碘单质的性质 (3)与反应可测定碘含量。测定时，遇强酸产生影响测定结果。 ①的空间结构名称是______。 ②键角比较：______(填“”、“”或“”)。 ③可看作是中的一个O原子被一个S原子取代，中心S原子的价层电子对数是______。 ④查阅资料，同一主族，键能：，从结构的角度解释其主要原因：_____________。 【答案】(1) (2) 8 (3)V形 4 原子半径：，键长：，键长越短，共价键键能越大 【详解】（1）碘是53号元素，位于元素周期表第五周期第ⅦA族，其基态原子的价层电子排布式为；为共价分子，两个碘原子通过共用一对电子达到8电子稳定结构，其电子式为：； （2）①由常压下碘晶胞结构图可知，分子位于晶胞的8个顶点和6个面心，根据均摊法，1个晶胞中含有分子的个数为，晶胞的质量为：，晶胞体积为，则晶体密度； ②由高压下碘晶胞结构图可知，碘原子位于晶胞的8个顶点和6个面上，根据均摊法，1个晶胞中含有碘原子的个数为：； （3）①分子中，中心原子的价层电子对数为：，含有一对孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，故其空间结构为V形； ②分子中中心原子有一对孤电子对，而分子中中心原子无孤电子对，由于孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用，使得的键角被压缩，故键角：； ③可看作是中的一个O原子被一个原子取代，两者结构相似，中，中心原子的价层电子对数为：，故中心原子的价层电子对数也为； ④S、Se、Te属于同一主族元素，从上到下原子半径依次增大，形成的共价键键长依次变长，原子间结合力减弱，因此同一主族，键能从上到下依次减小。 考向04 考查利用杂化轨道理论判断分子空间构型及化学键杂化类型 10．【利用杂化轨道理论判断分子的空间构型、利用杂化轨道理论判断化学键杂化类型】（2025·北京·模拟预测）X、Y、Z、M、Q是短周期原子序数依次增大的5种元素，X是宇宙中含量最多的元素，Y与M位于同一周期，核外电子数之比为3：4，基态Q原子的价电子中s能级和p能级的电子数相等。下列说法错误的是 A．第一电离能：Z＞M＞Y B．X与M可组成10e-、18e-物质 C．的空间结构一样 D．Q的单质是一种良好的半导体材料 【答案】C 【详解】A．同周期元素第一电离能随原子序数增大呈递增趋势，但N的2p轨道为半充满稳定结构，第一电离能反常大于O，正确顺序应为N＞O＞C，即Z＞M＞Y，A正确； B．H和O可组成10电子的H2O、18电子的H2O2，B正确； C．NH3中心N为sp3杂化，含1对孤电子对，空间结构为三角锥形，中心N为sp2杂化，无孤电子对，空间结构为平面正三角形，二者空间结构不同，C错误； D．Si是典型的良好半导体材料，D正确； 故选C。 11．【利用杂化轨道理论判断分子的空间构型、利用杂化轨道理论判断化学键杂化类型】（2026·北京门头沟·一模）铝离子电池一般用离子液体作电解质，某离子液体的结构如图。 下列说法不正确的是 A．电负性： B．该化合物中阴离子的空间结构为正四面体形 C．该化合物中C、N原子的杂化轨道类型不同 D．该离子液体熔点较低，主要是因为阳离子的体积较大，离子键较弱 【答案】C 【详解】A．同周期主族元素电负性从左到右逐渐增大，故电负性C<N，中C是-4价，H是+1价，故电负性HC，A正确； B．阴离子为，中心Al原子的价层电子对数为，无孤电子对，因此空间结构为：正四面体形，B正确； C．该化合物中，所有C均为甲基碳，均形成4个σ键、无孤电子对，为杂化；中心N原子形成4个σ键（3个C-N键，1个N-H键），无孤对电子，也为杂化，二者杂化轨道类型相同，C错误； D．对于离子化合物，离子电荷相同时，离子半径越大，离子键越弱。该物质为离子化合物，因阳离子体积较大，离子键较弱，因此熔点较低，符合离子液体的性质，D正确； 故答案选C。 12．【利用杂化轨道理论判断化学键杂化类型】（2026·北京丰台·一模）一种有机金属框架材料(MOF-5)具有纳米尺度的多孔结构，低温储氢、吸附的性能优异。MOF-5化学式为，其结构中和对苯二甲酸根()以配位键结合，下列说法不正确的是 A．MOF-5与分子之间的作用力为范德华力 B．和对苯二甲酸根中的C都是杂化 C．对苯二甲酸根中的4个氧原子参与形成配位键 D．通过改变有机配体的长度可调控孔径的大小，吸附不同大小的分子 【答案】B 【详解】A．是分子，MOF-5吸附时，MOF-5与分子之间的相互作用为范德华力，A正确； B．中心C原子价层电子对数为2，无孤电子对，杂化方式为杂化；而对苯二甲酸根中的所有C为杂化，B错误； C．对苯二甲酸根含2个羧基，共4个氧原子，氧原子带有孤对电子，可提供给形成配位键，4个氧原子均可参与配位，C正确； D．该材料为多孔框架，改变有机配体的长度可以改变孔径大小，从而吸附不同尺寸的分子，D正确； 故选B。 考向05 考查极性分子与非极性分子 13．【极性分子和非极性分子、氢键对物质性质的影响】（2025·北京顺义·三模）下列事实与解释不对应的是 选项 事实 解释 A 第一电离能： Na与K位于同一主族，原子半径：，原子核对外层电子的吸引能力： B 晶体中每个分子紧邻的分子数：硫化氢晶体（12个）冰（4个） 冰中水分子间主要以氢键结合，硫化氢晶体中硫化氢分子间主要以范德华力结合 C 在不同溶剂中的溶解度： 为非极性分子，为弱极性分子，为极性分子，相似相溶 D 熔点： 属于共价晶体，属于分子晶体 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．同一主族从上到下原子半径逐渐增大，原子半径，Na原子核对外层电子的吸引能力更强，因此第一电离能，事实与解释对应，A正确； B．冰中水分子间的氢键具有方向性和饱和性，属于非密堆积，每个水分子紧邻4个水分子；硫化氢分子间仅靠范德华力结合，属于分子密堆积，每个分子紧邻12个分子，事实与解释对应，B正确； C．为弱极性分子，为非极性分子，为强极性分子，根据相似相溶规律，弱极性的更易溶于非极性的，溶解度，事实与解释对应，C正确； D．属于离子晶体而非共价晶体，属于分子晶体，离子晶体熔点远高于分子晶体，因此熔点，解释错误，事实与解释不对应，D错误； 故选D。 14．【价层电子对互斥理论的应用、极性分子和非极性分子、含有氢键的物质】（2026·北京大兴·三模）下列化学用语或图示表达正确的是 A．的VSEPR模型为 B．邻羟基苯甲醛分子内形成的氢键： C．基态Br原子核外电子排布式为 D．的结构式为，属于非极性分子 【答案】B 【详解】A．的中心N原子的价层电子对数为，有一对孤电子对，VSEPR模型包含孤电子对，故为四面体形，即，A错误； B．邻羟基苯甲醛中羟基的H原子和醛基的O原子之间可形成分子内氢键：，B正确； C．Br为第四周期第VIIA族元素，核外有35个电子，因此基态Br原子的核外电子排布式为，C错误； D．​结构式为，氧原子上存在孤电子对，空间结构为，分子结构不对称，正负电荷中心不重合，属于极性分子，D错误； 故选B。 15．【极性分子和非极性分子】（2026·北京东城·二模）一种锂离子电池的电极材料为嵌锂石墨和钴酸锂 ，电解质溶液为 溶于碳酸乙二酯()的无水溶液。该电池的反应原理可表示为 。以下说法不正确的是 A．碳酸乙二酯是极性溶剂，能使解离出 B．放电时负极反应为 C．充电时，嵌锂石墨接电源正极 D．充电时，部分从钴酸锂晶体中脱嵌 【答案】C 【详解】A．碳酸乙二酯分子结构不对称，属于极性溶剂，根据“相似相溶”原理，它可以溶解离子化合物，并使其解离出自由移动的，作为电解质溶液导电，故A正确； B．放电时，负极材料发生氧化反应，失去电子，释放出嵌在石墨中的，负极反应式为：，故B正确； C．充电是电解池过程，电极的连接遵循“正接正、负接负”的原则：放电时的负极（嵌锂石墨），充电时作阴极，需要接电源的负极；放电时的正极（钴酸锂），充电时作阳极，需要接电源的正极，故C错误； D．充电时，总反应逆向进行：，钴酸锂（阳极）发生氧化反应：，会释放出，这些通过电解质迁移到嵌锂石墨（阴极），嵌入石墨层间，生成，即充电时有部分从钴酸锂晶体中脱嵌出来，故D正确； 因此答案选C。 考向06 考查范德华力、氢键对物质的影响 16．【利用杂化轨道理论判断化学键杂化类型、氢键对物质性质的影响】（2026·北京昌平·二模）寻找储氢材料并改进储氢性能是当前研究热点之一。 I．氨硼烷()是一种具有潜力的储氢材料。 氨硼烷在催化剂作用下与水反应释放氢气： 已知：①的球棍模型为，的结构简式为 ②元素的电负性：H 2.1、B 2.0、C 2.5、N 3.0、O 3.5 ③分子间正电性氢()和负电性氢()之间存在静电吸引作用，可用“”表示。 ④通常，氢键“”中Y原子需含有孤电子对。 (1)氨硼烷释放氢气的反应中，B原子的杂化轨道类型由___________变为___________。 (2)氨硼烷的熔点()高于与其分子量相近的乙烷的熔点()，原因是___________(答出两点)。 Ⅱ．镁基储氢材料及储氢性能的改进。 (3)的晶胞结构示意图如下图，边长分别为、、。 ①图中黑球代表___________原子。 ②已知的摩尔质量为，阿伏加德罗常数为，该晶体的密度为___________。() (4)和固溶物协同释放氢气反应的能量变化示意图如下。 ①从平衡角度推断利于释放氢气的条件并说明理由：___________(答出两点)。 ②固溶物协同释放氢气效果优于，分析原因___________(答出两点)。 【答案】(1) (2)氨硼烷分子间存在双氢键（类氢键作用），乙烷分子间不存在氢键；氨硼烷是极性分子，分子量相近时，氨硼烷分子间范德华力大于乙烷 (3)Mg (4)高温：该释氢反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，利于释放氢气；低压：该反应正反应为气体分子数增大的反应，降低压强平衡正向移动，利于释放氢气 降低了释氢反应的活化能，加快了反应速率；该路径下释氢反应焓变更小，正向反应程度更大，更易释放氢气 【详解】（1）中B原子共形成4个σ键，无孤电子对，价层电子对数为4，杂化类型为；产物中每个B原子形成3个σ键，无孤电子对，价层电子对数为3，杂化类型为。 （2）氨硼烷和乙烷相对分子质量相近，但氨硼烷是极性分子，本身分子间范德华力更大；结合题给电负性信息，氨硼烷中与可形成分子间氢键，分子间作用力远强于仅存在范德华力的乙烷，因此熔点更高。 （3）①中原子个数比，图中黑球位于晶胞顶点和体心，数目为，白球位于晶胞面上和内部，数目为，因此黑球代表Mg原子。 ②晶胞中Mg原子位于晶胞顶点和体心，数目为，对应晶胞含2个，晶胞质量，晶胞体积，因此密度。 （4）①放氢反应为吸热、气体分子数增多的反应，根据勒夏特列原理：升高温度，平衡向吸热的正方向移动；减小压强，平衡向气体分子数增多的正方向移动，均利于放氢。 ②由能量图可知：加入固溶物后，反应活化能明显降低，反应速率更快；同时放氢反应的焓变减小（吸热量减少），热力学上更有利于放氢进行。 17．【利用杂化轨道理论判断分子的空间构型、利用杂化轨道理论判断化学键杂化类型、氢键对物质性质的影响】（2024·北京·三模）I、 (1)以、合成，是常用的催化剂， ①基态原子价层电子轨道表示式为___________；基态N原子核外电子排布式为___________。 ②我国科学家开发出等双中心催化剂，在合成中显示出高催化活性。第一电离能，从原子结构角度解释原因___________。 (2)化学工业科学家侯德榜利用下列反应最终制得了高质量的纯碱。 ①极易溶于水的原因是___________。 ②在分子中，键角___________(填“>”或“<”)，原因为___________。 ③分解得。空间结构为___________。 (3)、(氨硼烷)储氢量高，是具有广泛应用前景的储氢材料。 比较熔点：___________(填“>”或“<”)。原因为___________。 比较溶水能力：___________(填“>”或“<”)。原因为___________。 Ⅱ、 (4)基态S原子电子占据最高能级的电子云轮廓图为___________形。 (5)根据价层电子对互斥理论，、、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___________。 (6)下图为的结构，其熔点和沸点要比二氧化硫的熔点和沸点高很多，主要原因为___________。 (7)气态三氧化硫以单分子形式存在，其分子的立体构型为___________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___________。 【答案】(1) 位于同一主族，价电子数相同，自上而下，电子层数增多，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的有效吸引作用逐渐减弱，第一电离能逐渐减小 (2)与分子间能形成氢键 < 中心N原子以杂化，N原子有孤电子对，孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力，因此键角小于 平面三角形 (3)> 二者均为分子晶体，分子间存在氢键，而分子间不存在氢键，且分子极性大于分子，使分子间作用力强于，熔点高于 > 分子与水分子间能够形成氢键，而分子与水分子不能形成氢键；且分子极性大于分子，根据“相似相溶”原理，溶水能力强于 (4)哑铃 (5) (6)二者均为分子晶体，相对分子质量大，分子间范德华力强 (7)平面(正)三角 2 【详解】（1）①基态Fe原子价电子排布式为3d64s2，轨道表示式为。基态N原子核外电子排布式为。 ②位于同一主族，价电子数相同，自上而下，电子层数增多，原子半径逐渐增大，原子核对外层电子的有效吸引作用逐渐减弱，第一电离能逐渐减小。 （2）①NH3能与水分子形成分子间氢键，从而导致氨气极易溶于水。 ②NH3分子空间构型为三角锥形，其中心原子N存在一对孤电子对，对成键电子的排斥作用强于成键电子对成键电子的排斥作用，因此H-N-H键角<109°28′。 ③中C的价层电子对数为3+=3，无孤电子对，采用sp2杂化，空间构型为平面三角形。 （3）二者均为分子晶体，分子间存在氢键，而分子间不存在氢键，且分子极性大于分子，使分子间作用力强于，熔点高于。 分子与水分子间能够形成氢键，而分子与水分子不能形成氢键；且分子极性大于分子，根据“相似相溶”原理，溶水能力强于。 （4）基态S原子电子排布式为1s22s22p63s23p4，电子占据最高能级为3p能级，电子云轮廓图为哑铃形。 （5）H2S中中心原子S的价层电子对数为=4，SO2中S价层电子对数为2+=3，SO3中S价层电子对数为3+=3，因此H2S中心原子价层电子对数不同于其他分子。 （6）S8和SO2都是分子晶体，但是相对分子质量大，分子间范德华力强。 （7）SO3中S价层电子对数为3，采用sp2杂化，无孤电子对，空间构型为平面正三角形。SO3中存在S-Oσ键和大π键，共价键类型有2种。从图中可知，S与周围4个O形成4条单键，该分子中S原子的杂化方式为sp3杂化。 18．【微粒半径大小的比较方法】（2023·北京海淀·三模）钴酸锂(LiCoO2)是常见的锂离子电池正极材料，其晶胞结构示意图如图。晶体中O围绕Co形成八面体，八面体共棱形成带负电的层状空间结构，与Li+层交替排列。在充放电过程中，Li+在层间脱出或嵌入。 (1)下列Li原子电子排布图表示的状态中，能量最低的是______。 A． B． C． D． (2)Li+与H-具有相同的电子构型，离子半径r(Li+)小于r(H-)的主要原因是______。 (3)观察该晶胞图示，其中Li处于晶胞顶点或晶胞内部，Co处于晶胞内部或晶胞侧棱上，而O的位置不易观察。结合钴酸锂(LiCoO2)化学式，可推断该晶胞中O的个数为______。 (4)晶胞底面为菱形，晶胞高度为cnm，Co和O组成八面体层高度为hnm，计算两层间的距离d=______nm。(列出计算式) (5)Li+在______(填“充电”或“放电”)过程中会从八面体层间脱出。该过程会导致晶胞高度c变大，解释原因：______。 【答案】(1)D (2)Li+的核电荷数较大，其原子核吸引电子能力较强，导致Li+半径更小 (3)6 (4) (5)充电 Li+减少，使Li+层和Co-O层吸引力减弱，Co-O层之间的排斥使层间距离增大 【详解】（1）各轨道能量大小顺序为：2p＞2s＞1s，每个轨道能够容纳2个电子，因此电子尽可能排布在1s轨道，排满后再排到2s轨道时能量最低，故能量最低的为D； （2）Li+与H-具有相同的电子构型，离子核电荷数：Li+＞H-，其原子核吸引电子能力：Li+＞H-，导致Li+半径更小； （3）由钴酸锂（LiCoO2）晶胞结构示意图可知，Li位于顶点和内部，个数为8×+2=3，由化学式LiCoO2可知，O原子个数为6； （4）由图可知，晶胞具有对称性，的层间距离固定为d，故上下两个的底面和Li+层的距离为，则可以列出等式，两层间的距离d=nm； （5）充电过程中，正极材料失电子发生氧化反应，Li+从八面体层间脱出，Li+减少，使Li+层和Co-O层吸引力减弱，Co-O层之间的排斥使层间距离增大。 重难·创新演练 1．【价层电子对互斥理论的应用、利用杂化轨道理论判断化学键杂化类型】（2025·北京·三模）下列化学用语或图示表达不正确的是 A．基态29Cu的核外电子排布式： B．sp杂化轨道示意图： C．-CN的电子式为 D．H2Se的VSEPR模型： 【答案】A 【详解】A．基态核外电子排布式为，A错误； B．sp杂化是1个s轨道和1个p轨道杂化，得到2个夹角为的直线形杂化轨道，与图示一致，B正确； C．为氰基，电子式为，C正确； D．中心Se的价层电子对数为，VSEPR模型为四面体形，与图示一致，D正确； 故选A。 2．【共价键的形成及主要类型、价层电子对互斥理论的应用、利用杂化轨道理论判断分子的空间构型】（2025·北京·模拟预测）下列化学用语或图示表达不正确的是 A．的电子式： B．氯化钠溶液中的水合离子： C．的VSEPR模型： D．基态原子的价电子轨道表示式： 【答案】C 【详解】A．是离子化合物，由和构成，给出的电子式符合书写规则，A正确； B．氯化钠溶液中，阳离子吸引水分子中带负电的O原子，阴离子吸引水分子中带正电的H原子，图示水合离子的水分子朝向正确，B正确； C．中N原子的价层电子对数为，VSEPR模型为四面体形，图示为3个价层电子对对应的结构，与实际不符，正确的VSEPR模型为，C错误； D．基态原子的价电子排布为，根据洪特规则半充满更稳定，给出的轨道表示式符合电子排布规则，D正确； 故答案选C。 3．【含有氢键的物质、氢键对物质性质的影响】（25-26高二下·北京·期末）下列事实不能用氢键解释的是 A．沸点： B．稳定性：HF>H2O C．密度： D． 溶解性(水中)：CH3CH2OH>CH3CH2CH3 【答案】B 【详解】A．分子间存在氢键，分子间无氢键，氢键会使物质沸点升高，因此沸点能用氢键解释，A不符合题意； B．氢化物的稳定性属于化学性质，由共价键键能决定，稳定性强于是因为的非金属性强于，键键能大于键，与氢键无关，不能用氢键解释，B符合题意； C．冰中水分子通过氢键形成疏松的空间网状结构，分子间空隙更大、密度更小，因此密度能用氢键解释，C不符合题意； D．的羟基可与水分子形成氢键，不能与水分子形成氢键，因此乙醇在水中的溶解性大于丙烷，能用氢键解释，D不符合题意； 故选B。 4．【分子的手性、利用杂化轨道理论判断化学键杂化类型】（25-26高二下·北京东城·期末）奥司他韦是一种治疗流感的常用药物，其结构如图所示。 下列说法不正确的是 A．该分子中有4种官能团 B．该分子中存在3个手性碳原子 C．1 mol该分子最多可以与2 mol NaOH反应 D．该分子中碳原子有和两种杂化类型 【答案】A 【详解】A．该分子含有碳碳双键、醚键、酯基、酰胺基、氨基共5种官能团，并非4种，A错误； B．手性碳原子指连有4个不同基团的饱和碳原子，该分子六元环上共有3个符合要求的手性碳原子，见标记处，B正确； C．1 mol该分子中酯基水解消耗1 mol NaOH，酰胺基水解消耗1 mol NaOH，最多共消耗2 mol NaOH，C正确； D．分子中碳碳双键、羰基上的碳原子为杂化，所有饱和烷基碳原子为杂化，只有两种杂化类型，D正确； 故选A。 5．【化学键概念理解及判断】（25-26高一下·北京丰台·期末）下列各组物质中，化学键类型完全相同的是 A．和 B．和 C．和 D．和 【答案】C 【详解】A．中仅含离子键，中含离子键和与之间的共价键，化学键类型不完全相同，A不符合题意； B．中仅含离子键，中含离子键和与之间的共价键，化学键类型不完全相同，B不符合题意； C．和均为非金属元素构成的共价化合物，都只含极性共价键，化学键类型完全相同，C符合题意； D．为活泼金属和活泼非金属形成的离子化合物，含离子键，为非金属元素形成的共价化合物，含共价键，化学键类型不同，D不符合题意； 故选C。 6．【键能、键长、键角、利用杂化轨道理论判断分子的空间构型、氢键对物质性质的影响】（2025·北京·三模）下列比较(相同条件下)不正确的是 A．H-N-H键角： B．碱性：NH3＜CH3NH2 C．在水中的溶解度：丙三醇＞苯酚＞甲苯 D．1molCu分别与足量的浓硝酸和稀硝酸反应，转移电子数：前者＞后者 【答案】D 【详解】A．中心N原子为杂化，无孤电子对；中心N原子为杂化，有1对孤电子对，孤电子对对成键电子对排斥力更大，会压缩键角，因此键角，A正确； B．甲基是给电子基团，使中N原子电子云密度高于，更易结合，碱性更强，B正确； C．丙三醇含多个羟基，可与水形成大量氢键，溶解度最大；苯酚含羟基，可与水形成氢键，溶解度大于不含亲水基的甲苯，因此溶解度丙三醇＞苯酚＞甲苯，C正确； D．足量硝酸条件下，1molCu反应均生成，都失去2mol电子，转移电子数相等，D错误； 故答案为D。 7．【等电子原理、价层电子对数的确定】（24-25高三上·北京·阶段检测）具有相同原子数和相同价电子数的分子或离子具有相同的结构特征-等电子原理。符合等电子原理的分子或离子互称等电子体。下列分子或离子中，不属于等电子体的是 资料：对于主族元素而言，最外层电子数即为价电子数 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．的原子数为3，价电子总数为，与互为等电子体，A错误； B．的原子数为3，价电子总数为，与互为等电子体，B错误； C．的原子数为3，价电子总数为，与价电子数不同，不属于其等电子体，C正确； D．的原子数为3，价电子总数为，与互为等电子体，D错误； 故选C。 8．【利用杂化轨道理论判断化学键杂化类型、氢键对物质性质的影响】（2026·北京·三模）的资源化利用是解决温室效应的重要途径。 (1)科学家致力于与反应制的研究。 ①分子中碳原子的杂化轨道类型为___________；干冰是很好的制冷剂，干冰升华时，需要克服的作用力是___________。 ②所含有的三种元素电负性从大到小的顺序为___________(用元素符号表示)。 ③的沸点比高，主要原因是___________。 ④被氧化为，继续被氧化可生成。分子的空间结构为___________，分子内键与键个数之比为___________。 (2)在催化剂作用下可以直接转化为乙二醇和甲醇，但若反应温度过高，乙二醇会深度加氢生成乙醇。 (g)+CO2(g)+3H2(g) (g)+CH3OH(g)   (g)+H2(g) 2C2H5OH(g)+H2O(g)    获取乙二醇的反应历程可分为如下2步： Ⅰ．(g)+CO2(g)(g)   Ⅱ．EC加氢生成乙二醇与甲醇 步骤Ⅱ的热化学方程式是___________。 (3)用稀硫酸作电解质溶液，电解可制取甲醇，装置如下图所示，生成甲醇的电极反应式是___________。 (4)在一定条件下可以转化为高分子材料聚碳酸酯(PC)，下图是聚碳酸酯(PC)的合成过程和分子结构片段。下列说法正确的是___________(填字母序号)。 a．反应物Ⅰ和Ⅱ均可与溶液发生反应 b．反应物Ⅰ和Ⅱ的核磁氢谱中均有三组峰 c．生成物除聚碳酸酯外还有苯酚 d．通过化学方法可实现聚碳酸酯的降解 【答案】(1)sp杂化 范德华力（分子间作用力） 分子间存在氢键 平面三角形 4∶1 (2)(g)+3H2(g) (g)+CH3OH(g)   (3) (4)acd 【详解】（1）①二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2，碳原子的杂化方式为sp杂化；二氧化碳是分子晶体，所以干冰升华时，二氧化碳需要克服的作用力是范德华力（分子间作用力）； ②分子中含有碳、氢、氧三种非金属元素，元素的非金属性越强，电负性越大，三种元素的非金属性强弱顺序为O>C>H，则电负性的大小顺序为O>C>H； ③分子中含有羟基，能形成分子间氢键，而分子不能形成分子间氢键，即沸点远远高于原因是甲醇分子间存在氢键，故其沸点远大于； ④甲醛分子中单键为键，双键中含有1个键和1个键，所以甲醛分子中碳原子含有3个键，不含有孤对电子，因此空间构型为平面三角形；分子中单键为键，双键中含有1个键和1个键，所以分子中键与键个数之比为4∶1； （2）①根据盖斯定律可知：用生成乙二醇的总反应减去步骤Ⅰ的反应，可得步骤Ⅱ的热化学方程式是(g)+3H2(g) (g)+CH3OH(g)   ； （3）中碳+4价，甲醇中碳为-2价，电解可制取甲醇，发生还原反应，则生成甲醇的电极反应式是； （4）a．反应物Ⅰ结构中含有2个酚羟基，酚羟基具有弱酸性，可与NaOH发生中和反应，生成酚钠和水，反应物Ⅱ属于酯类化合物，酯基在碱性条件下可发生水解反应（皂化反应），碳酸二苯酯与 NaOH 反应生成碳酸钠和苯酚钠，故均可与溶液发生反应，a正确； b．反应物Ⅰ分子结构高度对称，对称中心为中间的季碳原子，如图，共有4种不同化学环境的氢，反应物Ⅱ分子结构高度对称，对称中心为中间中间酯基上的C，如图，共有3种不同化学环境的氢，b错误； c．反应中，双酚 A 的酚羟基与碳酸二苯酯的酯基发生交换，形成聚碳酸酯的高分子主链，同时脱去的小分子产物为苯酚，因此，生成物除聚碳酸酯外，还有苯酚，c正确； d．聚碳酸酯的高分子主链中含有大量酯基，酯基的核心化学性质是可在酸性或碱性条件下发生水解反应，这是典型的化学降解方法，d正确； 故选acd。 9．【利用杂化轨道理论判断分子的空间构型】（2026·北京西城·二模）青铜器腐蚀与CuCl发生的自催化腐蚀循环有关。可采用多种化学方法对青铜器进行保护。 (1)与较致密不同，疏松多孔，对青铜器内部无保护作用。 ①基态Cu的价层电子排布式是___________。 ②的空间结构是___________。 (2)CuCl晶胞形状为立方体，结构如图。 ①CuCl中每个周围与它最近且距离相等的有___________个。 ②该晶胞的边长为a nm，阿伏加德罗常数为，CuCl的摩尔体积是___________。() ③乙腈()的水溶液可溶解CuCl，易溶于水的原因有___________。 (3)常用苯丙三氮唑(BTA)处理出土的青铜器。BTA将Cu2O转化为致密的平面结构的保护膜 。BTA和的结构如图。 已知：ⅰ.   ⅱ. ①下列说法正确的是___________(填序号)。 a．BTA分子所有碳原子均为sp2杂化 b．属于网状结构的高分子 c．是位于sp2杂化轨道上的孤电子对与的空轨道相互作用形成的 ②复合膜能有效抑制铜的腐蚀，在强酸性条件下复合膜保护效果不好，除酸破坏Cu2O外，其他的原因是___________。 【答案】(1) 平面三角形 (2)4 与水分子之间可以形成氢键；乙腈分子和水分子都是极性分子，乙腈与水相似相溶 (3)a、c 与反应生成了BTA，浓度降低，平衡：正向移动，从而破坏了复合膜中的，导致保护效果不好 【详解】（1）①铜是29号元素，基态Cu的价层电子排布式是。 ②中心原子的价层电子对数=，孤电子对数=，所以的空间结构是平面三角形。 （2）①根据晶胞结构，每个周围最近的是4个，每个周围最近的也是4个。 ②每个晶胞包含4个4个，相当于有4个CuCl，一个晶胞体积是，所以CuCl的摩尔体积是。 ③与水分子之间可以形成氢键，增大了与水分子之间的作用力，乙腈分子和水分子都是极性分子，乙腈与水相似相溶。 （3）①a．苯环上所有碳原子均为sp2杂化，所以BTA分子所有碳原子均为sp2杂化，a正确； b．属于链状结构的高分子。 c．价层电子对有2个成键电子对和一对孤电子对， 是杂化，所以是位于sp2杂化轨道上的孤电子对与的空轨道相互作用形成的，c正确； 故选择a、c ②在强酸条件下，氢离子浓度增大，使平衡逆向移动，消耗了，平衡：正向移动，从而破坏了复合膜中的，导致保护效果不好。 10．【键能、键长、键角、利用杂化轨道理论判断分子的空间构型】（2026·北京门头沟·一模）钴被称为“无机配合物之王”。瑞士化学家维尔纳因研究它的配合物创立了配合物理论，获得了1913年诺贝尔化学奖。钴的粉红色配合物的结构示意图如图。 (1)基态钴原子的价层电子排布式为_______。 (2)中微粒间的作用力类型有：_______、_______、极性共价键、氢键、范德华力。 (3)比较中键角和中键角的大小并解释原因_______。 (4)向中滴加氨水，其反应过程如下图所示。 第ⅲ步反应的离子方程式为_______。 (5)配合物的立方晶胞结构如下图所示。 ①晶体中每个周围距离最近的有_______个。 ②已知该立方晶胞的边长为，阿伏加德罗常数为，的摩尔质量为，则该立方晶胞的密度为_______。() 【答案】(1) (2)离子键 配位键(两空顺序可互换) (3)键角小于中键角，原因：中心O原子和甲烷中C原子均为杂化，但的O原子上有2对孤电子对而的C原子上没有孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力更强，使键角更小 (4) (5)12 【详解】（1）Co是27号元素，基态钴原子的价层电子排布式为。 （2）中，配离子与SO​之间存在离子键，Co2+与配体H2​O的O之间存在配位键，所以中微粒间的作用力类型除极性共价键、氢键、范德华力外还有离子键、配位键。 （3）键角小于中键角，根据价层电子对互斥理论，中心O、中心原子C均为杂化，水分子有2个孤电子对，分子中没有孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥力更强，产生较大斥力，使键角略小。 （4）第ⅲ步是空气中O2​将氧化为，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒配平得到离子方程式。 （5）①晶胞中位于顶点和面心，观察可知，每个周围最近的同离子数目为12。 ②已知该立方晶胞的边长为，阿伏加德罗常数为，的摩尔质量为，晶胞中数目为8×+6×=4，则该立方晶胞的密度为。 真题·实战演练 1．【键能、键长、键角、利用杂化轨道理论判断分子的空间构型】（2026·湖北·高考真题）关于粒子的结构与性质，下列说法错误的是 A．和的空间结构均为三角锥形 B．和的模型相同，分子空间结构也相同 C．键角：（）（） D．与都是非极性分子 【答案】D 【详解】A．中心P价层电子对数为，含1对孤对电子，空间结构为三角锥形；中心O价层电子对数为，含1对孤对电子，空间结构也为三角锥形，A正确； B．和中心原子价层电子对数均为3，含1对孤对电子，VSEPR模型均为平面三角形，分子空间结构均为V形，B正确； C．和中S均为sp3杂化，F电负性大于Cl，S−F键成键电子对更远离中心S，成键电子对间斥力更小，故键角，C正确； D．乙烯结构对称，为非极性分子；图2为顺-1,2-二氯乙烯，正负电荷中心不重合，为极性分子，不是非极性分子，D错误； 故选D。 2．【键能、键长、键角、价层电子对互斥理论的应用】（2026·重庆·高考真题）下列叙述正确的是 A．和的键角相等 B．的键能是的两倍 C．和的VSEPR模型相同 D．和都是非极性分子 【答案】A 【详解】A．中心C原子价层电子对数为4，无孤电子对，为正四面体结构；中心P原子价层电子对数为，无孤电子对，也为正四面体结构，二者键角均为109°28′，键角相等，A正确； B．中含1个σ键和1个π键，π键键能小于σ键，故键能小于键能的两倍，B错误； C．中心C价层电子对数为2，VSEPR模型为直线形；中心S价层电子对数为=3，VSEPR模型为平面三角形，二者模型不同，C错误； D．中心B原子价层电子对数为=3，且不含孤电子对，为平面正三角形结构，正负电荷中心重合，是非极性分子；中心N原子价层电子对数为=4，且含1个孤电子对，为三角锥形结构，正负电荷中心不重合，是极性分子，D错误； 故选A。 3．【极性分子和非极性分子、氢键对物质性质的影响】（2026·北京·高考真题）下列说法正确的是 A．分子中的化学键是极性键，可推知分子为极性分子 B．的非金属性比的强，可推知的酸性比的酸性强 C．由和在元素周期表中的位置，可推知的电负性大于的电负性 D．的沸点比的高，可推知键的键能比键的键能大 【答案】C 【详解】A．为直线形对称结构，正负电荷中心重合，属于非极性分子，仅含极性键不能推出其为极性分子，A错误； B．元素非金属性强弱对应的是最高价氧化物对应水化物的酸性强弱，、均不是对应元素的最高价含氧酸，无法通过非金属性比较二者酸性，B错误； C．同主族元素从上到下电负性逐渐减小，和同主族且位于上方，可推知的电负性大于的电负性，C正确； D．沸点高于是因为分子间存在氢键，属于分子间作用力范畴，与共价键键能无关，D错误； 故选C。 4．【价层电子对数的确定、价层电子对互斥理论的应用、利用杂化轨道理论判断分子的空间构型】（2026·江西·高考真题）下列粒子的VSEPR模型为平面三角形且其空间结构为V形的是 A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．中心原子S的价层电子对数为，VSEPR模型为平面三角形，含1对孤电子对，空间结构为V形，A符合题意； B．中心原子C的价层电子对数为，无孤电子对，VSEPR模型和空间结构均为直线形，B不符合题意； C．中心原子B的价层电子对数为，无孤电子对，VSEPR模型和空间结构均为平面三角形，C不符合题意； D．中心原子O的价层电子对数为，含2对孤电子对，VSEPR模型为四面体形，空间结构为V形，D不符合题意； 故选A。 5．【极性分子和非极性分子、范德华力对物质性质的影响】（2026·河北·高考真题）下列对宏观事实的微观解释错误的是 选项 宏观事实 微观解释 A 霓虹灯发光 电子从能量较高的轨道跃迁至能量较低的轨道时，以光的形式释放能量 B 常温下，苯酚能与溶液反应，而乙醇不能 苯环使羟基中O-H键极性变强 C 不溶于水，可溶于苯 水是极性分子，与苯均为非极性分子 D 某汽车防冻液(主要成分为水和乙二醇)的凝固点为-40℃ 乙二醇水溶液分子间的范德华力大于水分子间的范德华力 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A．霓虹灯发光的本质是原子核外电子从高能级轨道跃迁至低能级轨道时，将多余能量以光的形式释放，A不符合题意； B．苯酚中羟基直接与苯环相连，苯环的吸电子效应使羟基O-H键极性增强，更易电离出氢离子，酸性强于连有给电子效应乙基的乙醇，因此苯酚能与NaOH反应而乙醇不能，B不符合题意； C．根据相似相溶规律，极性溶剂易溶解极性溶质，非极性溶剂易溶解非极性溶质，水是极性分子，和苯均为非极性分子，因此不溶于水可溶于苯，C不符合题意； D．乙二醇防冻液凝固点远低于纯水，本质原因是乙二醇可与水分子形成氢键，改变了纯水原本的分子间作用结构，使凝固点降低；若分子间范德华力越大，物质凝固点越高，原解释逻辑错误，D符合题意； 故选D。 1 / 19 学科网（北京）股份有限公司 $