高中化学单元测试——第二章分子结构与性质（较易版02）

高中化学单元测试 —— 第二章 分子结构与性质（较易版02） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题3分）下列分子中，即含有键又有键的是 A． B． C． D． 2．（本题3分）下列关于σ键和π键的说法中错误的是 A．1个共价双键中含有1个σ键和1个π键 B．烯烃分子中σ 键比π键稳定，不易断裂 C．双原子单质分子中一定既有σ键又有π键 D．σ键是原子轨道“头碰头”重叠，π键则为“肩并肩”重叠 3．（本题3分）化合物X是一种新型锅炉水除氧剂，其结构式如图，下列说法中正确的是    A．X分子中只有极性键没有非极性键 B．X分子中的共用电子对数为11 C．1molX分子中所含的σ键数目为10NA D．X是共价化合物 4．（本题3分）V2O5 溶解 NaOH 溶液中，可得到钒酸钠(Na3VO4)，已知空间构型与相同，中心原子价层孤电子对数目为 A．0 B．1 C．2 D．3 5．（本题3分）下列中心原子的杂化轨道类型和分子几何构型不正确的是 A．中P原子为杂化，为三角锥形 B．中B原子为杂化，为平面三角形 C．中C原子为sp杂化，为直线形 D．中S原子为sp杂化，为直线形 6．（本题3分）由短周期元素组成的粒子，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，可互称为等电子体。等电子体的空间结构相似。根据上述原理，下列各组粒子中，空间结构不相似的是 A．和 B．和 C．和 D．和 7．（本题3分）下列化学用语或表述错误的是 A．用电子式表示HCl的形成过程： B．NaCl固体溶解形成的水合离子： C．的结构式为，属于非极性分子 D．分子的VSEPR模型： 8．（本题3分）下列关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法中不正确的是 A．CS2在水中的溶解度很小，主要是由于CS2属于非极性分子 B．SO2和NH3均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子 C．CS2、SO2、NH3分子中的C、S、N均采取sp3杂化 D．NH3在水中的溶解度很大的主要原因是：NH3分子为极性分子且与水之间可以形成氢键 9．（本题3分）下列事实与氢键无关的是 A．水的沸点比硫化氢的高 B．低级醇可以和水互溶 C．常温下乙醇比水易挥发 D．氨分子比磷化氢分子稳定 10．（本题3分）下列关于手性分子与手性碳原子的叙述正确的是 A．含有碳原子的分子一定是手性分子 B．手性碳原子是指连有四个相同原子或基团的饱和碳原子 C．互为手性异构体的分子空间结构互为镜像，不能重合 D．手性异构体的物理性质、化学性质完全不同 11．（本题3分）下列说法正确的是 ①在水中氢、氧原子间均以化学键相结合 ②分子中键能越大，键长越长，则分子越稳定 ③干冰受热变为气体和碘升华所克服的粒子间作用力属于同种类型 ④氢键只能使分子熔沸点增大 A．②③ B．② C．③ D．①④ 12．（本题3分）下列叙述中，事实与对应解释不正确的是 事实 解释 A 第一电离能： 依据洪特规则核外电子排布处于半充满状态较稳定 B 热稳定性： 水分子间存在氢键作用 C 酸性： 是推电子基团，使羧基中羟基的极性减小 D 在中的溶解度： 为极性分子，和均为非极性分子 A．A B．B C．C D．D 13．（本题3分）氰气的化学式为(CN)2，结构式为N≡C-C≡N，其性质与卤素气体单质相似，氰气可用于有机合成、制农药，也可用作消毒、杀虫的熏蒸剂等。下列叙述正确的是。 A．1个氰气分子中含有2个σ键和4个π键 B．氰气分子中N≡C键的键长大于C-C键的键长 C．分子中既有极性键，又有非极性键 D．(CN)2不能与氢氧化钠溶液发生反应 14．（本题3分）(甲基负离子)、(甲基自由基)、(甲基正离子)都是重要的有机反应中间体，下列有关它们的说法正确的是 A．的键角比的键角小 B．中碳原子的杂化方式为 C．的空间结构为正四面体形 D．属于10电子粒子 二、解答题 15．（本题14分）氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式为 ，它是经国家批准使用的植物生长调节剂。 (1)氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为___________。 (2)氯吡苯脲晶体中，氮原子的杂化轨道类型有___________，羰基碳原子的杂化轨道类型为___________。 (3)已知，可用异氰酸苯酯与2-氯-4-氨基吡啶反应生成氯吡苯脲： ，反应过程中，每生成氯吡苯脲，断裂___________键，断裂___________键。 (4)膨大剂能在动物体内代谢，其产物较为复杂，其中有、、等。 ①请用共价键的相关知识解释分子比分子稳定的原因：___________。 ②分子的空间结构是___________，中心原子的杂化类型是___________。 16．（本题14分）某抗失眠药物的结构简式为，其分子式为。回答下列问题： (1)C、O、N中原子半径最小的是______（填元素符号），解释其原因：______。 (2)、和分子的价层电子对互斥模型是否相同______（填“是”或“否”，下同），中心原子的杂化类型是否相同______，分子空间构型是否相同______，分子中共价键键角最小的是______（填化学式）。三种分子中甲烷的沸点最低，解释其原因是______。 (3)在由H元素与O元素形成的化合物中，含有非极性键的某极性分子的结构式为______，在由C元素与O元素形成的化合物中，含有极性键的某非极性分子的电子式为______。 (4)元素周期表中位于斜对角线的两种元素及其性质十分相似，称之为对角线规则。根据元素周期表对角线规则，金属铍Be与铝单质性质十分相似。写出金属铍Be与NaOH溶液反应的化学方程式__________________。 (5)用“*”标出下列化合物中的手性碳原子：________。 17．（本题15分）氨硼烷(NH3BH3)电池可在常温下工作，可由(HB=NH)3(俗称无机苯，结构为平面六元环状)通过如下反应制得：3CH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6NH3BH3，氨硼烷在一定条件下通过多步去氢可最终转化为氮化硼(BN)。 (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___________。 A． B． C． D． (2)CH4、H2O、CO2三分子按照键角由大到小的顺序排列为___________。 (3)水的分解温度(2200°C以上)远高于其沸点的原因是___________。 (4)氨硼烷分子中与N相连的H呈正电性，与B原子相连的H呈负电性，它们之间存在静电吸引作用，称为双氢键，用：“N-H…H-B”表示，下列物质之间可能形成双氢键的是___________。 A．H2O2和H2O B．苯和三氯甲烷 C．C2H4和C2H2 D．B2H6和NH3 (5)相关化学键的键能如下表所示，简要分析和解释下列事实。 化学键 B-H B-O B-B 键能(kJ·mol-1) 389 561 293 自然界中不存在硼单质，硼氢化物也很少，主要是含氧化合物，其原因为___________。 (6)常温常压下，硼酸(H3BO3)晶体结构为层状，其二维平面结构如图所示： 从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大的原因：___________。 18．（本题15分）在科研和工农业生产中，碳、氮、硫、砷(As)等元素形成的单质及其化合物有着广泛的应用。回答下列问题： (1)在半导体工业中被广泛使用，也可用于合成各种有机砷化合物。的电子式为_______。肼()分子可视为分子中的一个氢原子被(氨基)取代形成的一种氮的氢化物。分子中氮原子采取_______杂化。 (2)为链状结构且存在碳碳单键，每个原子都满足8电子结构，请写出的结构式：_______，该分子中键与键的数目之比为_______。 (3)吡啶()在工业上可用作变性剂、助染剂，以及合成一系列产品(包括药品、消毒剂、染料等)的原料，其在水中的溶解度大于苯，可能的原因是_______。 (4)可用于制造火柴，其分子结构如图所示： 分子中硫原子的杂化轨道类型为______，_______(填“>”“＜”或“=”)。 (5)、、均为卤代烃，且均不溶于水，三者的稳定性由强到弱的顺序为_______，从键参数角度解释原因：_______。 《高中化学单元测试 —— 第二章 分子结构与性质（较易版02）》参考答案 1．D 【分析】单键都是键，双键中一个键，一个键，三键中一个键，两个键。 【详解】A．CH4只有单键，A不符合题意； B．H2O只有单键，B不符合题意； C．，只有单键，C不符合题意； D．CO2的C=O双键包含1个σ键和1个π键，D符合题意； 故选D。 2．C 【详解】A．共价双键中含有1个σ键和1个π键，故A正确； B．σ键比π键重叠程度大，因此烯烃分子中σ键比π键稳定，不易断裂，故B正确； C．双原子单质分子中可能只含有σ键不含π键，如Cl2分子中只含σ键不含π键，故C错误； D．原子轨道以“头碰头”重叠形成的共价键为σ键，以“肩并肩”重叠形成的共价键为π键，故D正确； 答案选C。 3．D 【详解】A．根据结构式可知，该物质含N-H极性键，N-C极性键，C=O双键，N-N非极性键，故A错误； B．该物质中含6个N-H极性键，2个N-C极性键，2个N-N非极性键，1个C=O双键，共有共用电子对为12个，故B错误； C．单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，结合B分析可知，1molX分子中所含的σ键数目为11NA，故C错误； D．该物质均是非金属元素间互相形成共价键，属于共价化合物，故D正确； 故选D。 4．A 【详解】由于空间构型与相同，则两者的中心原子价层孤电子对数相同。中心原子价层孤电子对数，则中心原子价层孤电子对数目为0，A符合题意； 答案选A。 5．D 【详解】A．中P原子价层电子对数，根据价层电子对互斥理论判断P原子为杂化，为三角锥形，A正确； B．中B原子价层电子对数，根据价层电子对互斥理论判断B原子为杂化，为平面三角形，B正确； C．中C原子价层电子对数，根据价层电子对互斥理论判断C原子为sp杂化，为直线形，C正确； D．分子中S原子价层电子对数，根据价层电子对互斥理论判断S原子为杂化，分子构型为V形，D错误； 故选D。 6．C 【详解】A．−和原子数均为2，价电子数之和均为10，属于等电子体，结构均为直线形，空间结构相似；A不符合题意； B．CH4和原子数均为5，价电子数之和均为8，属于等电子体，结构均为正四面体型，空间结构相似；B不符合题意； C．CCl4原子数为5，原子数为4，原子数不同，不满足等电子体条件，CCl4为正四面体，为平面三角形，空间结构不相似；C符合题意； D．CS2和N2O原子数均为3，最外层电子数之和均为16，属于等电子体，结构均为直线型，空间结构相似；D不符合题意； 答案选C。 7．C 【详解】A．HCl为共价化合物，由氢原子和氯原子通过共用电子对形成，给出的电子式形成过程书写正确，A正确； B．NaCl溶于水时，带负电的吸引水分子中显正电性的氢原子，带正电的吸引水分子中显负电性的氧原子，图示水合离子结构正确，B正确； C．的结构式为，但其空间结构为不对称，正负电荷中心不重合，属于极性分子，不是非极性分子，C错误； D．分子中中心S原子的价层电子对数为，含有1个孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，图示正确，D正确； 故选C。 8．C 【详解】A．水是极性分子，属于非极性分子，根据相似相溶原理，在水中溶解度很小，A正确； B．、、均为极性分子，根据相似相溶原理，二者均易溶于水，B正确； C．中心原子价层电子对数为2，采取杂化；中心原子价层电子对数为3，采取杂化；仅中心原子采取杂化，C错误； D．为极性分子，且可与水分子间形成氢键，因此在水中溶解度很大，D正确； 故选C。 9．D 【详解】A．水分子中有氢键的作用力大于范德华力，导致熔沸点变大，硫化氢分子间没有氢键，所以水的沸点比硫化氢的沸点高，与氢键有关，故A不选； B．低级醇可以和水分子形成氢键，使其溶解度较大，可以与水互溶，与氢键有关，故B不选； C．常温下CH3CH2OH比水易挥发，是因为水分子之间的氢键数量比乙醇分子之间的氢键数多，因此水的沸点比乙醇高，乙醇比水易挥发，与氢键有关，故C不选； D．元素的非金属性越强，氢化物越稳定，氨分子比磷化氢分子稳定是因为N的非金属性强于P，与氢键无关，故D选； 故选D。 10．C 【详解】A．含有碳原子的分子不一定是手性分子，例如甲烷、乙烷等均含碳原子但不属于手性分子，A错误； B．手性碳原子是指连有四个不同原子或基团的饱和碳原子，而非连有四个相同原子或基团，B错误； C．互为手性异构体的分子空间结构互为镜像，和左右手的关系类似，二者不能重合，C正确； D．手性异构体的旋光性不同，其他多数物理性质相近，在非手性环境下化学性质基本相同，并非物理性质、化学性质完全不同，D错误； 故答案为：C。 11．C 【详解】①在水中氢、氧原子间不都是以化学键相结合，两者之间也存在氢键，①错误； ②分子中键能越大，键长越短，分子越稳定，②错误； ③干冰受热变为气体，碘升华变为碘蒸气，都是克服了分子间作用力，③正确； ④分子间氢键能使分子熔沸点增大，但分子内氢键能使分子熔沸点降低，④错误； 综上只有③正确，故选C。 12．B 【详解】A．N原子的核外电子排布为，2p轨道处于半充满的稳定状态，因此第一电离能，A不符合题意； B．的热稳定性大于，是因为键的键能大于键，与水分子间的氢键无关，B符合题意； C．是推电子基团，使羧基中羟基的极性减小，因此酸性，C不符合题意； D．根据“相似相溶”原理，为极性分子，和均为非极性分子，因此在中的溶解度，D不符合题意； 故选B。 13．C 【详解】A．氰气结构式为 ，单键为键，每个三键含1个键、2个键，因此1个氰气分子共含3个键和4个键，A错误； B．N≡C键是三键，C-C键是单键，碳氮三键中原子轨道的重叠程度比碳碳单键更大，且氮原子半径小于碳原子，因此 键的键长小于键，B错误； C． 是不同非金属原子形成的极性键，是相同非金属原子形成的非极性键，分子中两种键都存在，C正确； D．氰气性质与卤素单质相似，卤素单质可与氢氧化钠溶液反应，因此氰气也能与氢氧化钠溶液反应，D错误； 故选C。 14．B 【详解】A．中的价层电子对数为，不含孤电子对，空间构型为平面三角形，键角为，中的价层电子对数为=4，有1个孤电子对，空间构型为三角锥形，键角小于，所以的键角比的键角大，A错误； B．中的价层电子对数为，C采用杂化，B正确； C．由A选项可知，有1个孤电子对，使得键角小于，的空间结构为三角锥形，不是正四面体形，C错误； D．的电子数为9，不属于10电子粒子，D错误； 故答案选B。 15．(1)1 (2) 、 (3) 1 1 (4) 键的键能大于键的键能 直线形 sp 【详解】（1）根据构造原理可知，氯元素基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p5，所以未成对电子数为1； （2）根据氯吡苯脲的结构简式可知，有2个氮原子均形成3个单键，孤电子对数为1，属于sp3杂化；环中氮原子形成1个双键和1个单键，孤电子对数为1，是sp2杂化；羰基碳原子形成2个单键和1个双键，为sp2杂化。 （3）由于σ键比π键更稳定，根据反应方程式可以看出，断裂的化学键为异氰酸苯酯分子中的N=C键中的π键和2-氯-4-氨基吡啶分子中的N—H键；故每生成1mol氯吡苯脲，断裂1mol σ键，断裂1mol π键； （4）①O、N属于同周期元素，O的原子半径小于N，H—O键的键能大于H—N键的键能，所以H2O分子比NH3分子稳定。 ②CO2分子中C原子的价层电子对数=2＋=2，不含孤电子对，所以是直线形结构，C原子采用sp杂化。 16．(1) O C、N、O核电荷数逐渐变大，对核外电子的引力增大，导致原子半径依次减小 (2) 是 是 否 水分子、氨分子均能形成氢键，导致其沸点升高 (3) H-O-O-H (4) (5) 【详解】（1）C、N、O核电荷数逐渐变大，对核外电子的引力增大，导致原子半径依次减小，最小的是O； （2）、和分子的中心原子的价电子对数均为4，则其价层电子对互斥模型相同，中心原子的杂化类型均为sp3杂化，、和分子的孤电子对数分别为0、1、2，导致其分子空间构型分别为正四面体形、三角锥形、V形；孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，故分子中共价键键角最小的是。三种分子中甲烷的沸点最低，其原因是水分子、氨分子均能形成氢键，导致其沸点升高； （3） 由H元素与O元素形成的化合物中，含有非极性键的某极性分子为过氧化氢，结构式为H-O-O-H，在由C元素与O元素形成的化合物中，含有极性键的某非极性分子为二氧化碳，电子式为； （4）金属铍Be与铝单质性质十分相似，铝和氢氧化钠反应为：，则金属铍Be与NaOH溶液反应的化学方程式； （5） 手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子；化合物中的手性碳原子为：。 17．(1)A (2)CO2>CH4>H2O (3)水分解需要破坏分子内化学键，水汽化只要克服分子间作用力，化学键比分子间作用力强 (4)D (5)B-O键键能大于B-B键和B-H键，所以更易形成稳定性更强的B-O键 (6)硼酸分子间通过氢键结合，加热时氢键被破坏，有利于硼酸溶解 【详解】（1） A． 为基态B+，2s全充满，结构稳定，能量低，再失去一个电子吸收能量多； B． 为基态B，能量较高，失去一个电子吸收能量较少； C． 为激发态B+，再失去一个电子吸收能量比A的少；     D． 为激发态B，能量较高，失去一个电子吸收能量较B少； 综上，失去一个电子需要吸收能量最多的是A。 （2）CH4、H2O中中心原子均为sp3杂化，甲烷中C无孤电子对，水中O含2对孤电子对，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，排斥力越大键角越小，则键角CH4>H2O，CO2为直线形，C原子为sp杂化，键角180°，则三分子按照键角由大到小的顺序排列为CO2>CH4>H2O。 （3）水的分解温度(2200°C以上)远高于其沸点的原因是：水分解需要破坏分子内化学键，水汽化只要克服分子间的氢键、分子间作用力，化学键比分子间的氢键、分子间作用力强。 （4）A． H2O2和H2O中H均呈正电性，不可能形成双氢键；     B． 苯和三氯甲烷中H均呈正电性，不可能形成双氢键；     C． C2H4和C2H2中H均呈正电性，不可能形成双氢键；     D． NH3分子中与N相连的H呈正电性，B2H6分子中与B原子相连的H呈负电性，它们之间存在静电吸引作用，形成双氢键； 选D。 （5）共价键键能越大越牢固，则自然界中不存在硼单质、硼氢化物也很少、主要是含氧化合物的原因为：B-O键键能大于B-B键和B-H键，所以更易形成稳定性更强的B-O键。 （6）由图知，硼酸(H3BO3)晶体中，硼酸分子间广泛存在氢键，则从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大的原因：硼酸分子间通过氢键结合，加热时氢键被破坏，有利于硼酸溶解。 18．(1) (2) (3)吡啶和水均为极性分子，而苯为非极性分子，且吡啶能与水形成分子间氢键 (4) ＜ (5) 原子半径：，键能：，键长越短，键能越大，物质稳定性越强，因此稳定性： 【详解】（1） 砷化氢为共价化合物，电子式为；分子中，每个N原子与2个H原子和1个N原子形成3个σ键，N原子最外层还有1对孤电子对，故N原子采取杂化； （2）根据题意，为链状结构且存在碳碳单键，且每个原子都满足8电子结构，根据价键理论知C与N之间为三键，即结构式为，则分子中键有3个，键有4个，键与键数目之比为3：4； （3）吡啶和水均为极性分子，而苯为非极性分子，依据相似相溶原理，吡啶在水中的溶解度比苯大，而且吡啶能与水形成分子间氢键； （4）S有6个价电子，由的结构式可知，在分子中，S的2个价电子用于形成键，还有2对孤电子对，故价层电子对数为4，则硫原子的杂化轨道类型为；P原子的杂化轨道类型为，且P有1对孤电子对，孤电子对与成键电子对间的排斥力比成键电子对间的排斥力大，故； （5）原子半径：，键能：，键长越短，键能越大，物质稳定性越强，因此稳定性：； 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 $ 高中化学单元测试 —— 第二章 分子结构与性质（较易版02） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题3分）下列分子中，即含有键又有键的是 A． B． C． D． 2．（本题3分）下列关于σ键和π键的说法中错误的是 A．1个共价双键中含有1个σ键和1个π键 B．烯烃分子中σ 键比π键稳定，不易断裂 C．双原子单质分子中一定既有σ键又有π键 D．σ键是原子轨道“头碰头”重叠，π键则为“肩并肩”重叠 3．（本题3分）化合物X是一种新型锅炉水除氧剂，其结构式如图，下列说法中正确的是    A．X分子中只有极性键没有非极性键 B．X分子中的共用电子对数为11 C．1molX分子中所含的σ键数目为10NA D．X是共价化合物 4．（本题3分）V2O5 溶解 NaOH 溶液中，可得到钒酸钠(Na3VO4)，已知空间构型与相同，中心原子价层孤电子对数目为 A．0 B．1 C．2 D．3 5．（本题3分）下列中心原子的杂化轨道类型和分子几何构型不正确的是 A．中P原子为杂化，为三角锥形 B．中B原子为杂化，为平面三角形 C．中C原子为sp杂化，为直线形 D．中S原子为sp杂化，为直线形 6．（本题3分）由短周期元素组成的粒子，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，可互称为等电子体。等电子体的空间结构相似。根据上述原理，下列各组粒子中，空间结构不相似的是 A．和 B．和 C．和 D．和 7．（本题3分）下列化学用语或表述错误的是 A．用电子式表示HCl的形成过程： B．NaCl固体溶解形成的水合离子： C．的结构式为，属于非极性分子 D．分子的VSEPR模型： 8．（本题3分）下列关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法中不正确的是 A．CS2在水中的溶解度很小，主要是由于CS2属于非极性分子 B．SO2和NH3均易溶于水，原因之一是它们都是极性分子 C．CS2、SO2、NH3分子中的C、S、N均采取sp3杂化 D．NH3在水中的溶解度很大的主要原因是：NH3分子为极性分子且与水之间可以形成氢键 9．（本题3分）下列事实与氢键无关的是 A．水的沸点比硫化氢的高 B．低级醇可以和水互溶 C．常温下乙醇比水易挥发 D．氨分子比磷化氢分子稳定 10．（本题3分）下列关于手性分子与手性碳原子的叙述正确的是 A．含有碳原子的分子一定是手性分子 B．手性碳原子是指连有四个相同原子或基团的饱和碳原子 C．互为手性异构体的分子空间结构互为镜像，不能重合 D．手性异构体的物理性质、化学性质完全不同 11．（本题3分）下列说法正确的是 ①在水中氢、氧原子间均以化学键相结合 ②分子中键能越大，键长越长，则分子越稳定 ③干冰受热变为气体和碘升华所克服的粒子间作用力属于同种类型 ④氢键只能使分子熔沸点增大 A．②③ B．② C．③ D．①④ 12．（本题3分）下列叙述中，事实与对应解释不正确的是 事实 解释 A 第一电离能： 依据洪特规则核外电子排布处于半充满状态较稳定 B 热稳定性： 水分子间存在氢键作用 C 酸性： 是推电子基团，使羧基中羟基的极性减小 D 在中的溶解度： 为极性分子，和均为非极性分子 A．A B．B C．C D．D 13．（本题3分）氰气的化学式为(CN)2，结构式为N≡C-C≡N，其性质与卤素气体单质相似，氰气可用于有机合成、制农药，也可用作消毒、杀虫的熏蒸剂等。下列叙述正确的是。 A．1个氰气分子中含有2个σ键和4个π键 B．氰气分子中N≡C键的键长大于C-C键的键长 C．分子中既有极性键，又有非极性键 D．(CN)2不能与氢氧化钠溶液发生反应 14．（本题3分）(甲基负离子)、(甲基自由基)、(甲基正离子)都是重要的有机反应中间体，下列有关它们的说法正确的是 A．的键角比的键角小 B．中碳原子的杂化方式为 C．的空间结构为正四面体形 D．属于10电子粒子 二、解答题 15．（本题14分）氯吡苯脲是一种常用的膨大剂，其结构简式为 ，它是经国家批准使用的植物生长调节剂。 (1)氯元素基态原子核外电子的未成对电子数为___________。 (2)氯吡苯脲晶体中，氮原子的杂化轨道类型有___________，羰基碳原子的杂化轨道类型为___________。 (3)已知，可用异氰酸苯酯与2-氯-4-氨基吡啶反应生成氯吡苯脲： ，反应过程中，每生成氯吡苯脲，断裂___________键，断裂___________键。 (4)膨大剂能在动物体内代谢，其产物较为复杂，其中有、、等。 ①请用共价键的相关知识解释分子比分子稳定的原因：___________。 ②分子的空间结构是___________，中心原子的杂化类型是___________。 16．（本题14分）某抗失眠药物的结构简式为，其分子式为。回答下列问题： (1)C、O、N中原子半径最小的是______（填元素符号），解释其原因：______。 (2)、和分子的价层电子对互斥模型是否相同______（填“是”或“否”，下同），中心原子的杂化类型是否相同______，分子空间构型是否相同______，分子中共价键键角最小的是______（填化学式）。三种分子中甲烷的沸点最低，解释其原因是______。 (3)在由H元素与O元素形成的化合物中，含有非极性键的某极性分子的结构式为______，在由C元素与O元素形成的化合物中，含有极性键的某非极性分子的电子式为______。 (4)元素周期表中位于斜对角线的两种元素及其性质十分相似，称之为对角线规则。根据元素周期表对角线规则，金属铍Be与铝单质性质十分相似。写出金属铍Be与NaOH溶液反应的化学方程式__________________。 (5)用“*”标出下列化合物中的手性碳原子：________。 17．（本题15分）氨硼烷(NH3BH3)电池可在常温下工作，可由(HB=NH)3(俗称无机苯，结构为平面六元环状)通过如下反应制得：3CH4+2(HB=NH)3+6H2O=3CO2+6NH3BH3，氨硼烷在一定条件下通过多步去氢可最终转化为氮化硼(BN)。 (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___________。 A． B． C． D． (2)CH4、H2O、CO2三分子按照键角由大到小的顺序排列为___________。 (3)水的分解温度(2200°C以上)远高于其沸点的原因是___________。 (4)氨硼烷分子中与N相连的H呈正电性，与B原子相连的H呈负电性，它们之间存在静电吸引作用，称为双氢键，用：“N-H…H-B”表示，下列物质之间可能形成双氢键的是___________。 A．H2O2和H2O B．苯和三氯甲烷 C．C2H4和C2H2 D．B2H6和NH3 (5)相关化学键的键能如下表所示，简要分析和解释下列事实。 化学键 B-H B-O B-B 键能(kJ·mol-1) 389 561 293 自然界中不存在硼单质，硼氢化物也很少，主要是含氧化合物，其原因为___________。 (6)常温常压下，硼酸(H3BO3)晶体结构为层状，其二维平面结构如图所示： 从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大的原因：___________。 18．（本题15分）在科研和工农业生产中，碳、氮、硫、砷(As)等元素形成的单质及其化合物有着广泛的应用。回答下列问题： (1)在半导体工业中被广泛使用，也可用于合成各种有机砷化合物。的电子式为_______。肼()分子可视为分子中的一个氢原子被(氨基)取代形成的一种氮的氢化物。分子中氮原子采取_______杂化。 (2)为链状结构且存在碳碳单键，每个原子都满足8电子结构，请写出的结构式：_______，该分子中键与键的数目之比为_______。 (3)吡啶()在工业上可用作变性剂、助染剂，以及合成一系列产品(包括药品、消毒剂、染料等)的原料，其在水中的溶解度大于苯，可能的原因是_______。 (4)可用于制造火柴，其分子结构如图所示： 分子中硫原子的杂化轨道类型为______，_______(填“>”“＜”或“=”)。 (5)、、均为卤代烃，且均不溶于水，三者的稳定性由强到弱的顺序为_______，从键参数角度解释原因：_______。 《高中化学单元测试 —— 第二章 分子结构与性质（较易版02）》参考答案 1．D 【分析】单键都是键，双键中一个键，一个键，三键中一个键，两个键。 【详解】A．CH4只有单键，A不符合题意； B．H2O只有单键，B不符合题意； C．，只有单键，C不符合题意； D．CO2的C=O双键包含1个σ键和1个π键，D符合题意； 故选D。 2．C 【详解】A．共价双键中含有1个σ键和1个π键，故A正确； B．σ键比π键重叠程度大，因此烯烃分子中σ键比π键稳定，不易断裂，故B正确； C．双原子单质分子中可能只含有σ键不含π键，如Cl2分子中只含σ键不含π键，故C错误； D．原子轨道以“头碰头”重叠形成的共价键为σ键，以“肩并肩”重叠形成的共价键为π键，故D正确； 答案选C。 3．D 【详解】A．根据结构式可知，该物质含N-H极性键，N-C极性键，C=O双键，N-N非极性键，故A错误； B．该物质中含6个N-H极性键，2个N-C极性键，2个N-N非极性键，1个C=O双键，共有共用电子对为12个，故B错误； C．单键均为σ键，双键中含有1个σ键1个π键，结合B分析可知，1molX分子中所含的σ键数目为11NA，故C错误； D．该物质均是非金属元素间互相形成共价键，属于共价化合物，故D正确； 故选D。 4．A 【详解】由于空间构型与相同，则两者的中心原子价层孤电子对数相同。中心原子价层孤电子对数，则中心原子价层孤电子对数目为0，A符合题意； 答案选A。 5．D 【详解】A．中P原子价层电子对数，根据价层电子对互斥理论判断P原子为杂化，为三角锥形，A正确； B．中B原子价层电子对数，根据价层电子对互斥理论判断B原子为杂化，为平面三角形，B正确； C．中C原子价层电子对数，根据价层电子对互斥理论判断C原子为sp杂化，为直线形，C正确； D．分子中S原子价层电子对数，根据价层电子对互斥理论判断S原子为杂化，分子构型为V形，D错误； 故选D。 6．C 【详解】A．−和原子数均为2，价电子数之和均为10，属于等电子体，结构均为直线形，空间结构相似；A不符合题意； B．CH4和原子数均为5，价电子数之和均为8，属于等电子体，结构均为正四面体型，空间结构相似；B不符合题意； C．CCl4原子数为5，原子数为4，原子数不同，不满足等电子体条件，CCl4为正四面体，为平面三角形，空间结构不相似；C符合题意； D．CS2和N2O原子数均为3，最外层电子数之和均为16，属于等电子体，结构均为直线型，空间结构相似；D不符合题意； 答案选C。 7．C 【详解】A．HCl为共价化合物，由氢原子和氯原子通过共用电子对形成，给出的电子式形成过程书写正确，A正确； B．NaCl溶于水时，带负电的吸引水分子中显正电性的氢原子，带正电的吸引水分子中显负电性的氧原子，图示水合离子结构正确，B正确； C．的结构式为，但其空间结构为不对称，正负电荷中心不重合，属于极性分子，不是非极性分子，C错误； D．分子中中心S原子的价层电子对数为，含有1个孤电子对，VSEPR模型为平面三角形，图示正确，D正确； 故选C。 8．C 【详解】A．水是极性分子，属于非极性分子，根据相似相溶原理，在水中溶解度很小，A正确； B．、、均为极性分子，根据相似相溶原理，二者均易溶于水，B正确； C．中心原子价层电子对数为2，采取杂化；中心原子价层电子对数为3，采取杂化；仅中心原子采取杂化，C错误； D．为极性分子，且可与水分子间形成氢键，因此在水中溶解度很大，D正确； 故选C。 9．D 【详解】A．水分子中有氢键的作用力大于范德华力，导致熔沸点变大，硫化氢分子间没有氢键，所以水的沸点比硫化氢的沸点高，与氢键有关，故A不选； B．低级醇可以和水分子形成氢键，使其溶解度较大，可以与水互溶，与氢键有关，故B不选； C．常温下CH3CH2OH比水易挥发，是因为水分子之间的氢键数量比乙醇分子之间的氢键数多，因此水的沸点比乙醇高，乙醇比水易挥发，与氢键有关，故C不选； D．元素的非金属性越强，氢化物越稳定，氨分子比磷化氢分子稳定是因为N的非金属性强于P，与氢键无关，故D选； 故选D。 10．C 【详解】A．含有碳原子的分子不一定是手性分子，例如甲烷、乙烷等均含碳原子但不属于手性分子，A错误； B．手性碳原子是指连有四个不同原子或基团的饱和碳原子，而非连有四个相同原子或基团，B错误； C．互为手性异构体的分子空间结构互为镜像，和左右手的关系类似，二者不能重合，C正确； D．手性异构体的旋光性不同，其他多数物理性质相近，在非手性环境下化学性质基本相同，并非物理性质、化学性质完全不同，D错误； 故答案为：C。 11．C 【详解】①在水中氢、氧原子间不都是以化学键相结合，两者之间也存在氢键，①错误； ②分子中键能越大，键长越短，分子越稳定，②错误； ③干冰受热变为气体，碘升华变为碘蒸气，都是克服了分子间作用力，③正确； ④分子间氢键能使分子熔沸点增大，但分子内氢键能使分子熔沸点降低，④错误； 综上只有③正确，故选C。 12．B 【详解】A．N原子的核外电子排布为，2p轨道处于半充满的稳定状态，因此第一电离能，A不符合题意； B．的热稳定性大于，是因为键的键能大于键，与水分子间的氢键无关，B符合题意； C．是推电子基团，使羧基中羟基的极性减小，因此酸性，C不符合题意； D．根据“相似相溶”原理，为极性分子，和均为非极性分子，因此在中的溶解度，D不符合题意； 故选B。 13．C 【详解】A．氰气结构式为 ，单键为键，每个三键含1个键、2个键，因此1个氰气分子共含3个键和4个键，A错误； B．N≡C键是三键，C-C键是单键，碳氮三键中原子轨道的重叠程度比碳碳单键更大，且氮原子半径小于碳原子，因此 键的键长小于键，B错误； C． 是不同非金属原子形成的极性键，是相同非金属原子形成的非极性键，分子中两种键都存在，C正确； D．氰气性质与卤素单质相似，卤素单质可与氢氧化钠溶液反应，因此氰气也能与氢氧化钠溶液反应，D错误； 故选C。 14．B 【详解】A．中的价层电子对数为，不含孤电子对，空间构型为平面三角形，键角为，中的价层电子对数为=4，有1个孤电子对，空间构型为三角锥形，键角小于，所以的键角比的键角大，A错误； B．中的价层电子对数为，C采用杂化，B正确； C．由A选项可知，有1个孤电子对，使得键角小于，的空间结构为三角锥形，不是正四面体形，C错误； D．的电子数为9，不属于10电子粒子，D错误； 故答案选B。 15．(1)1 (2) 、 (3) 1 1 (4) 键的键能大于键的键能 直线形 sp 【详解】（1）根据构造原理可知，氯元素基态原子核外电子排布式是1s22s22p63s23p5，所以未成对电子数为1； （2）根据氯吡苯脲的结构简式可知，有2个氮原子均形成3个单键，孤电子对数为1，属于sp3杂化；环中氮原子形成1个双键和1个单键，孤电子对数为1，是sp2杂化；羰基碳原子形成2个单键和1个双键，为sp2杂化。 （3）由于σ键比π键更稳定，根据反应方程式可以看出，断裂的化学键为异氰酸苯酯分子中的N=C键中的π键和2-氯-4-氨基吡啶分子中的N—H键；故每生成1mol氯吡苯脲，断裂1mol σ键，断裂1mol π键； （4）①O、N属于同周期元素，O的原子半径小于N，H—O键的键能大于H—N键的键能，所以H2O分子比NH3分子稳定。 ②CO2分子中C原子的价层电子对数=2＋=2，不含孤电子对，所以是直线形结构，C原子采用sp杂化。 16．(1) O C、N、O核电荷数逐渐变大，对核外电子的引力增大，导致原子半径依次减小 (2) 是 是 否 水分子、氨分子均能形成氢键，导致其沸点升高 (3) H-O-O-H (4) (5) 【详解】（1）C、N、O核电荷数逐渐变大，对核外电子的引力增大，导致原子半径依次减小，最小的是O； （2）、和分子的中心原子的价电子对数均为4，则其价层电子对互斥模型相同，中心原子的杂化类型均为sp3杂化，、和分子的孤电子对数分别为0、1、2，导致其分子空间构型分别为正四面体形、三角锥形、V形；孤电子对与成键电子对之间的斥力大于成键电子对之间的斥力，故分子中共价键键角最小的是。三种分子中甲烷的沸点最低，其原因是水分子、氨分子均能形成氢键，导致其沸点升高； （3） 由H元素与O元素形成的化合物中，含有非极性键的某极性分子为过氧化氢，结构式为H-O-O-H，在由C元素与O元素形成的化合物中，含有极性键的某非极性分子为二氧化碳，电子式为； （4）金属铍Be与铝单质性质十分相似，铝和氢氧化钠反应为：，则金属铍Be与NaOH溶液反应的化学方程式； （5） 手性碳原子是连有四个不同基团的碳原子；化合物中的手性碳原子为：。 17．(1)A (2)CO2>CH4>H2O (3)水分解需要破坏分子内化学键，水汽化只要克服分子间作用力，化学键比分子间作用力强 (4)D (5)B-O键键能大于B-B键和B-H键，所以更易形成稳定性更强的B-O键 (6)硼酸分子间通过氢键结合，加热时氢键被破坏，有利于硼酸溶解 【详解】（1） A． 为基态B+，2s全充满，结构稳定，能量低，再失去一个电子吸收能量多； B． 为基态B，能量较高，失去一个电子吸收能量较少； C． 为激发态B+，再失去一个电子吸收能量比A的少；     D． 为激发态B，能量较高，失去一个电子吸收能量较B少； 综上，失去一个电子需要吸收能量最多的是A。 （2）CH4、H2O中中心原子均为sp3杂化，甲烷中C无孤电子对，水中O含2对孤电子对，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，排斥力越大键角越小，则键角CH4>H2O，CO2为直线形，C原子为sp杂化，键角180°，则三分子按照键角由大到小的顺序排列为CO2>CH4>H2O。 （3）水的分解温度(2200°C以上)远高于其沸点的原因是：水分解需要破坏分子内化学键，水汽化只要克服分子间的氢键、分子间作用力，化学键比分子间的氢键、分子间作用力强。 （4）A． H2O2和H2O中H均呈正电性，不可能形成双氢键；     B． 苯和三氯甲烷中H均呈正电性，不可能形成双氢键；     C． C2H4和C2H2中H均呈正电性，不可能形成双氢键；     D． NH3分子中与N相连的H呈正电性，B2H6分子中与B原子相连的H呈负电性，它们之间存在静电吸引作用，形成双氢键； 选D。 （5）共价键键能越大越牢固，则自然界中不存在硼单质、硼氢化物也很少、主要是含氧化合物的原因为：B-O键键能大于B-B键和B-H键，所以更易形成稳定性更强的B-O键。 （6）由图知，硼酸(H3BO3)晶体中，硼酸分子间广泛存在氢键，则从氢键的角度解释硼酸在冷水中的溶解度小而加热时溶解度增大的原因：硼酸分子间通过氢键结合，加热时氢键被破坏，有利于硼酸溶解。 18．(1) (2) (3)吡啶和水均为极性分子，而苯为非极性分子，且吡啶能与水形成分子间氢键 (4) ＜ (5) 原子半径：，键能：，键长越短，键能越大，物质稳定性越强，因此稳定性： 【详解】（1） 砷化氢为共价化合物，电子式为；分子中，每个N原子与2个H原子和1个N原子形成3个σ键，N原子最外层还有1对孤电子对，故N原子采取杂化； （2）根据题意，为链状结构且存在碳碳单键，且每个原子都满足8电子结构，根据价键理论知C与N之间为三键，即结构式为，则分子中键有3个，键有4个，键与键数目之比为3：4； （3）吡啶和水均为极性分子，而苯为非极性分子，依据相似相溶原理，吡啶在水中的溶解度比苯大，而且吡啶能与水形成分子间氢键； （4）S有6个价电子，由的结构式可知，在分子中，S的2个价电子用于形成键，还有2对孤电子对，故价层电子对数为4，则硫原子的杂化轨道类型为；P原子的杂化轨道类型为，且P有1对孤电子对，孤电子对与成键电子对间的排斥力比成键电子对间的排斥力大，故； （5）原子半径：，键能：，键长越短，键能越大，物质稳定性越强，因此稳定性：； 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 $