专题15：分子结构与化学键

1、 10/10专题15：分子结构与化学键 专题15：分子结构与化学键 一、单选题（共13题；共26分） 1.2010年诺贝尔物理学奖所指向的是碳的又一张奇妙脸孔：人类已知的最薄材料石墨烯。下列说法中，正确的是（） A. 固态时，碳的各种单质的晶体类型相同 B. 石墨烯含有极性键 C. 从石墨剥离得石墨烯需要破坏化学键 D. 石墨烯具有导电性 2.属于极性分子的是（） A. CO2 B. H2O C. CCl4 D. N2 3.下列物质中，既含有离子键又含有共价键的是() A. N2 B. HCl C. MgCl2 D. Na2O2 4.下列说法正确的是() A. 分子间作用力与化学键的大小相当

2、B. 分子间作用力的大小远大于化学键，是一种很强的作用力 C. 分子间作用力主要影响物质的化学性质 D. 分子内部的相邻原子之间强烈的相互作用称为化学键，而分子之间也存在相互作用，称为分子间作用力 5.下列物质性质的变化规律，与共价键的键能大小有关的是（） A. F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐开高 B. HCl、HBr、HI、HF的沸点逐渐升高 C. 金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅 D. NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低 6.H2S 分子结构和H2O 相似，但S-H 键键能比O-H 键键能低。下列判断错误的是（） A. H2S 分子呈折线型 B. H2S 分子

3、是极性分子 C. H2S 沸点低于H2O，因为S-H 键键能低 D. H2S 分子稳定性低于H2O 分子 7.（2019?海南）根据图中的能量关系，可求得的键能为（） A. B. C. D. 8.W、X、Y、Z均为短周期主族元素，原子序数依次增加，W与X不在同一周期，且原子核外最外层电子数分别为1、5、5、7，下列说法正确的是( ) A. 原子半径大小顺序：r(Z)r(Y)r(X)r(W) B. W和X形成的化合物中只有离子键 C. Y的最高价氧化物对应的水化物的酸性比Z强 D. X的最低价气态氢化物的热稳定性比Y强 9.下列晶体中含有非极性共价键的离子晶体是（） 硅晶体H2O2CaC2NH4

4、Cl Na2O2苯甲酸 A. B. C. D. 10.下列描述中正确的是（） A. CS2为V形的极性分子 B. ClO3的空间构型为平面三角形 C. SF6中有6对相同的成键电子对 D. SiF4和SO32的中心原子均为sp2杂化 11.氢化铵(NH4H)与氯化铵的结构相似，它与水反应有气体生成。下列关于氢化铵叙述正确的是（） A. 是离子化合物，含有离子键和共价键 B. 电子式是 C. 与水反应时，NH4H是氧化剂 D. 固体投入少量的水中，只产生一种气体 12.下列常见分子中键、键判断正确的是( ) A. C22-与O22+互为等电子体，1mol O22+中含有的键数目为2N A B.

5、CO与N2结构相似，CO分子中键与键数目之比为2:1 C. CN-与N2结构相似，CH2=CHCN分子中键与键数目之比为1:1 D. 已知反应N2O4(l) + 2N2H4(l) = 3N2(g) + 4H2O(l)，若该反应中有4molN-H键断裂，则形成的键数目为6 N A 13.下列各组物质中，按熔点由低到高的顺序排列正确的是（） A. Cl2、Br2、I2 B. CO2、SiO2、KCl C. O2、I2、Hg D. 金刚石、NaCl、SO2 二、填空题（共2题；共2分） 14.在下列变化中：I2升华；烧碱熔化；NaCl溶于水；HCl溶于水；O2溶于水；Na2O2溶于水，未发生化学键破

6、坏的是_，仅发生离子键破坏的是_，仅发生共价键破坏的是 _，既发生离子键破坏，又发生共价键破坏的是_。 15.已知PH3与NH3结构相似，回答下列问题： PH3的电子式_，结构式_ 几何构型为_ 中心原子采取_杂化 PH3分子中的化学键_（填“有”或“无”）极性，其分子为_（填“极性”或”非极性”）分子 PH3与NH3的热稳定性：_更强 三、综合题（共2题；共7分） 16.（2019?海南）自门捷列夫发现元素周期律以来，人类对自然的认识程度逐步加深，元素周期表中的成员数目不断增加。回答下列问题： （1）2016年确认了四种新元素，其中一种为，中文名为“镁”。元素可由反应端 得到。该元素的质子数

7、为_，与互为_ （2）位于元素周期表中第族，同族元素N的一种氢化物为，写出该化合物分子的电子式_.该分子内存在的共价键类型有_. （3）该族中的另一元素P能显现多种化合价，其中价氧化物的分子式为_ 价简单含氧酸的分子式为_ 17.共价键都有键能之说，键能是指拆开1mol共价键所需要吸收的能量或形成1mol共价键所放出的能量 （1）已知HCl键的键能为431.4kJ/mol，下列关于键能的叙述正确的是_ A每生成1mol HCl键放出431.4kJ能量 B每生成1mol HCl键吸收431.4kJ能量 C每拆开1mol HCl键放出431.4kJ能量 D每拆开1mol HCl键吸收431.4kJ

8、能量 （2）参考下表中的数据，判断下列分子受热时最稳定的是_ 化学键HH HF HCl HBr 键能/kJ/mol 436 565 431 368 AHF BHCl CHBr DH2 （3）能用键能大小解释的是_ A氮气的化学性质比氧气稳定 B常温常压下，溴呈液态，碘呈固态 C稀有气体一般很难发生化学反应 D硝酸易挥发而硫酸难挥发 （4）已知：4HCl+O22Cl2+2H2O，该反应中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的热量断开1mol HO键与断开1mol HCl键所需能量相差约为_ kJ 答案解析部分 一、单选题 1.【答案】D 【考点】化学键，晶体的类型与物质的性质的相互关系及

9、应用，化学键和分子间作用力的区别 【解析】【解答】A.碳的不同单质，其晶体类型不同，如C60为分子晶体，金刚石为原子晶体，A不符合题意； B.石墨烯中碳原子与碳原子间形成非极性共价键，B不符合题意； C.石墨中层与层之间存在分子间作用力，不存在化学键，因此从石墨剥离得到石墨烯需要破坏分子间作用力，不需要破坏化学键，C不符合题意； D.石墨烯的主要成分是碳，具有导电性，D符合题意； 故答案为：D 【分析】A.根据碳的不同单质分析； B.根据石墨烯的结构分析； C.石墨中存在分子间作用力； D.石墨烯的主要成分是碳； 2.【答案】B 【考点】极性分子和非极性分子 【解析】【解答】A、CO2中有C、

10、O元素之间形成极性键，且分子结构对称，正负电荷的中心重合，属于非极性分子，选项A不符合题意； B、H2O中H、O元素形成的极性键，但结构不对称，属于极性分子，选项B符合题意； C、CCl4为正四面体结构，含有极性键，正负电荷的重心重合，电荷分布均匀，为非极性分子，选项C不符合题意； D、N2中只有N-N非极性键，属于非极性分子，选项D不符合题意； 故答案为：B。 【分析】由极性键形成的不对称分子属于极性分子，据此解答即可。 3.【答案】D 【考点】离子键的形成，共价键的形成及共价键的主要类型 【解析】【解答】A、氮气中只含有共价键，A不符合题意； B、HCl中只含有共价键，B不符合题意； C、

11、MgCl2中只含有离子键，C不符合题意； D、Na2O2中含有离子键和共价键，D符合题意； 故答案为：D 【分析】A、氮气为非金属单质； B、HCl为共价化合物； C、MgCl2是由Mg2+和Cl-构成的离子化合物； D、Na2O2是由Na+和O22-构成的离子化合物； 4.【答案】D 【考点】化学键，化学键和分子间作用力的区别 【解析】【解答】化学键是指使离子相结合或原子相结合的强烈的相互作用力，分子间作用力是指分子间存在的将分子聚集在一起的作用力，分子间作用力比化学键弱得多，A、B项不符合题意，D项正确；分子间作用力主要影响物质的物理性质，如熔点、沸点和溶解性等，C不符合题意。 故答案为：

12、D 【分析】分子间作用力是指分子间存在的将分子聚集在一起的作用力，对象是分子；化学键是指使离子相结合或原子相结合的强烈的相互作用力。化学键包括离子键，共价键，金属键。 5.【答案】C 【考点】用晶格能的大小衡量离子晶体中离子键的强弱，键能、键长、键角及其应用，晶体熔沸点的比较【解析】【解答】A. F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐开高，是因为其分子间作用力逐渐增大，A不符合题意； B. HCl、HBr、HI、HF 的沸点逐渐开高，是因为其分子间作用力逐渐增大，B不符合题意； C. 金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅是因为金刚石中共价键的键能高于晶体硅中的，C符合题意； D. NaF、

13、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低，是因为其晶格能依次减小，D不符合题意。 故答案为：C。 【分析】该题考查知识点为：键能指的是基态原子形成1mol化学键所释放的最低能量；键能大小跟稳定性有较大关系：键能大稳定性强，键能小稳定性弱；晶格能：指气态阴阳离子生成1mol离子晶体所释放的能量；通常晶格能越高，熔沸点越高，硬度越大；易错点：键能大小和熔沸点没有关系，熔沸点主要受分子间作用力的影响（主要是范德华力和氢键）辨析好这几个知识点并牢牢掌握住才可以得到正确答案 6.【答案】C 【考点】化学键 【解析】【解答】A、硫化氢中的硫是sp3杂化，中心原子周围有两孤对电子对，所以H2S分子呈V形，选

14、项A符合题意； B、H2S分子呈V形，是极性分子，选项B符合题意； C、水分子间存在氢键，与化学键的键能无关，选项C不符合题意； D、氧的非金属性强于硫，所以H2S分子稳定性低于H2O分子，选项D符合题意； 故答案为：C。 【分析】O、S同一主族，非金属性递减，气态氢化物的稳定性递减；原子半径递增，键能递减；沸点的高低与分子间的作用力的大小有关，组成结构相似的分子，相对分子质量越大的分子间的作用力越大，但水分子间存在氢键，氢键是比一般分子间作用力稍强的作用力，所以H2S 沸点低于H2O，与键能无关。7.【答案】A 【考点】键能、键长、键角及其应用 【解析】【解答】由图可知，该反应的热化学方程式

15、为：C(s)+2H2(g)=CH4(g) H=-75kJ/mol， 设C-H的键能为a，则717kJ/mol+864kJ/mol-4a=-75kJ/mol，解得a=414kJ/mol，A符合题意； 故答案为：A 【分析】根据图示确定反应的热化学方程式，再结合反应热计算C-H的键能。 8.【答案】D 【考点】化学键，元素周期表中原子结构与元素性质的递变规律，微粒半径大小的比较 【解析】【解答】A.电子层数越大，原子半径越大，电子层数相同，核电荷数越大，原子半径越小，因此四种原子的原子半径大小为：PClNH，即r(Y)r(Z)r(X)r(W)，A不符合题意； B.W和X形成化合物为NH3，只含有共

16、价键，不含有离子键，B不符合题意； C.由于非金属性ClP（即ZY），因此最高价氧化物对应水化物的酸性ZY，C不符合题意； D.由于非金属性NP（即XY），因此气态氢化物的稳定性XY，D符合题意； 故答案为：D 【分析】由已知信息可知W、X、Y、Z分别为H、N、P、Cl； A.根据原子半径的递变规律分析； B.W和X形成化合物为NH3； C.非金属性越强，其最高价氧化物对应水化物的酸性越强； D.非金属性越强，其气态氢化物越稳定； 9.【答案】D 【考点】共价键的形成及共价键的主要类型 【解析】【解答】硅晶体是含有非极性键的原子晶体，不符合题意； H2O2是含有极性键和非极性键的分子晶体，不符

17、合题意； CaC2是含有离子键和非极性键的离子晶体，符合题意； NH4Cl是含有离子键和极性键的离子晶体，不符合题意； Na2O2是含有离子键和非极性键的离子晶体，符合题意； 苯甲酸是含有极性键和非极性键的分子晶体，不符合题意； 综上，正确的是，D符合题意； 故答案为：D 【分析】离子晶体中含有金属阳离子（或NH4+）；非极性共价键，是由同种元素形成的共价键；据此结合所给物质的结构进行分析。 10.【答案】C 【考点】判断简单分子或离子的构型，极性分子和非极性分子，原子轨道杂化方式及杂化类型判断 【解析】【解答】ACS2与CO2分子构型相同，二氧化碳的分子结构为O=C=O，则CS2的结构为S=

18、C=S，属于直线形分子，A不符合题意； BClO3-中Cl的价层电子对数=3+ (7+1-23)=4，含有一个孤电子对，则离子的空间构型为三角锥形，B 不符合题意； CSF6中S-F含有一个成键电子对，所以SF6中含有6个S-F键，则分子中有6对完全相同的成键电子对，C符合题意； DSiF4中Si的价层电子对数=4+ (4-14)=4，SO32-中S的价层电子对数=3+ (6+2-23)=4，所以中心原子 均为sp3杂化，D不符合题意； 故答案为：C 【分析】A.CS2与CO2的分子构型相同； B.根据中心原子的价层电子对数和孤电子对数确定其空间构型； C.根据SF6的结构分析； D.根据中心

19、原子的加成电子对数确定其中心原子的杂化方式； 11.【答案】A 【考点】离子键的形成，共价键的形成及共价键的主要类型，氧化还原反应 【解析】【解答】A.NH4H与氯化铵的结构相似，是由NH4+和H-构成的离子化合物，故A符合题意； B.NH4H是离子化合物，由铵根离子与氢负离子构成，电子式为，故B不符合题意； C.NH4H中含有H-，与水反应时发生氧化还原生成氢气，NH4H为还原剂，发生氧化反应，故C不符合题意； D.NH4H固体投入少量水中，NH4H有很强的还原性，可与H2O发生反应：NH4HH2O=NH3H2OH2，生成的气体为NH3和H2，故D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】A.还

20、化合物既含有离子键又含有共价键，因此属于离子化合物； B.还电子式中氢负离子的电子没有书写出来； C.与水反应，水的化合价时降低的，因此水做的是氧化剂； D.氢化铵和水反应会生成氨气和氢气两种气体。 12.【答案】A 【考点】“等电子原理”的应用，物质结构中的化学键数目计算 【解析】【解答】A.C22-与O22+互为等电子体，其结构相似，因此O22+中存在氧氧三键，因此1molO22+中所含键数目为2N A，A符合题意； B.CO与N2的结构相似，则CO的结构为CO，因此CO分子中所含键数目为1，所含键数目为2，二者的比值为1:2，B不符合题意； http:/./doc/d9d0ffe77d1

21、92279168884868762caaedc33ba5b.html -的结构和N2的结构相似，因此CN-中存在CN，因此CH2=CHCN的结构式为CH2=CHCN，故分子中所含键数目为6，所含键数目为3，二者的比值为2:1，C不符合题意； D.一个N2H4中含有四个N-H键，因此反应中有4molN-H键断裂，则说明有1molN2H4发生反应，则反应生成1.5molN2，一个N2分子中含有两个键，因此形成键的数目为3N A，D不符合题意； 故答案为：A 【分析】A.C22-与O22+互为等电子体，其结构相似，因此O22+中存在氧氧三键； B.CO与N2的结构相似，则CO的结构为CO； http

22、:/./doc/d9d0ffe77d192279168884868762caaedc33ba5b.html -的结构和N2的结构相似，因此CN-中存在CN； D.一个N2H4中含有四个N-H键； 13.【答案】A 【考点】晶体熔沸点的比较 【解析】【解答】ACl2、Br2、I2都为分子晶体，结构相似，相对分子质量越大，熔点越高，故A符合题意； BCO2为分子晶体，KCl为离子晶体，SiO2为原子晶体，熔点由低到高的顺序为CO2、KCl、SiO2，故B 不符合题意； CI2常温下为固体，Hg常温下为液体，熔点由低到高的顺序为O2、Hg、I2，故C不符合题意；D金刚石为原子晶体，NaCl为离子晶体

23、，SO2为分子晶体，熔点由低到高的顺序为SO2、NaCl、金刚石，故D不符合题意； 故答案为：A。 【分析】卤族单质熔沸点自上而下逐渐升高，一般情况下，原子晶体的熔沸点最高，离子晶体次之，分子晶体较低。 二、填空题 14.【答案】； 【考点】化学键 【解析】【解答】I2升华属于物理变化，化学键不变； 烧碱熔化电离出阴阳离子，离子键被破坏； NaCl溶于水电离出阴阳离子，离子键被破坏； HCl溶于水电离出阴阳离子，共价键被破坏； O2溶于水属于物理变化，化学键不变； Na2O2溶于水生成氢氧化钠和氧气，离子键和共价键均被破坏； 则未发生化学键破坏的是，仅发生离子键破坏的是，仅发生共价键破坏的是，

24、既发生离子键破坏，又发生共价键破坏的是。 【分析】物理变化过程中，不破坏化学键； 离子化合物处于熔融状态时，离子键被破坏； 离子化合物，溶于水，离子键被破坏； HCl溶于水形成H+和Cl-，共价键被破坏； 溶于水属于物理变化； Na2O2溶于水，与水发生反应； 15.【答案】；三角锥形；sp3；有；极性；NH3 【考点】化学键，判断简单分子或离子的构型，原子轨道杂化方式及杂化类型判断，电子式、化学式或化学符号及名称的综合 【解析】【解答】解：NH3属于共价化合物，不存在离子键，分子中存在3对共用电子对，氮原子最外层为8个电子，氨气的电子式为，PH3与NH3结构相似，所以PH3的电子式为：，结构

25、式共用电子对用短线表示，所以结构式为：，故答案为：；PH3分子中价层电子对个数=键个数+孤电子对个数=3+ （531）=4，所以磷原子采用sp3杂化，含有一 对孤对电子，属于三角锥形，故答案为：三角锥形；三个键和一个孤对电子对，所以中心原子采取sp3杂化，故答案为：sp3；PH3分子中PH键是不同非金属元素之间形成的极性共价键，该分子为三角 锥型结构，分子结构不对称，为极性分子，故答案为：有；极性；N、P属于同一主族元素，N的非金属性强于P，非金属性越强，氢化物越稳定，PH3与NH3的热稳定性：NH3更强，故答案为：NH3 【分析】NH3属于共价化合物，不存在离子键，分子中存在3对共用电子对，

26、氮原子最外层为8个电子，PH3与NH3结构相似，注意PH3的电子式书写不能漏掉一对孤对电子对，结构式共用电子对用短线表示；价层电子对个数=键+孤电子对个数，PH3杂化轨道数是4，空间构型为三角锥形；三个键和一个孤对电子对，所以中心原子采取sp3杂化PH3分子中的化学键不同原子形成的共价键是极性键，其分子正负电荷中心不重合，结构不对称，为极性分子；非金属性越强，氢化物越稳定，PH3与NH3的热稳定性：NH3更强 三、综合题 16.【答案】（1）115；同位素 （2）；极性键和非极性键 （3）P2O3 ； 【考点】化学键，同位素及其应用，电子式、化学式或化学符号及名称的综合 【解析】【解答】（1）

27、由反应端参与反应的元素可知，元素Mc的质子数为95+20=115；287Mc和288Mc 的质子数相同，质量数不同，因此中子数不同，属于同位素； （2）由于Mc位于元素周期表第VA族，因此其最外层电子数为5，故NH2NH2的电子式为：；由电子式可知，该分子中存在极性共价键和非极性共价键； （3）氧化物中只含有两种元素，其中氧元素为-2价，P元素为+3价，因此该氧化物的分子式为P2O3；P 元素为+5价的简单含磷酸的分子式为H3PO4； 【分析】（1）根据反应端分析；结合同位素的定义分析； （2）第VA族元素，其最外层电子数为5，据此书写电子式；结合电子式确定所含的共价键类型；（3）结合元素化合价书写化学式； 17.【答案】（1）AD （2）B （3）A （4）31.9 【考点】化学键，键能