第二章《分子结构与性质》测试题-高二下学期人教版(2019)化学选择性必修2

试卷第=page11页，共=sectionpages33页第二章《分子结构与性质》测试题一、单选题（共12题）1．下列有关δ键与π键说法中，错误的是A．氮分子中的化学键是1个σ键，2个π键B．δ键与π键的对称性相同C．分子中含有共价键，则至少含有一个δ键D．含有π键的化合物与只含δ键的化合物的化学性质不同2．氯的含氧酸根离子有、、、等，关于它们的说法不正确的是A．的中心Cl原子采取杂化B．的空间结构为三角锥形C．的空间结构为直线形D．中Cl原子的杂化类型与相同3．下列说法不正确的是A．乙烯中C=C键的键能小于乙烷中C-C键的键能的2倍B．σ键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转C．在气体单质中，一定有σ键，可能有π键D．s-pσ键和p-pσ键电子云对称性相同4．一氧化碳甲烷化反应为：。下图是使用某种催化剂时转化过程中的能量变化(部分物质省略)。下列说法不正确的是A．步骤①只有非极性键断裂B．步骤②的原子利用率为100%C．过渡态Ⅱ能量最高，因此其对应的步骤③反应速率最慢D．该方法可以清除剧毒气体CO，从而保护环境5．下列分子中，各微粒的空间结构和中心原子的杂化方式均正确的是A．、平面三角形、 B．、正四面体形、C．、角形、 D．、三角锥形、6．ⅤA族元素的原子R与A原子结合形成气态分子，其空间结构呈三角锥形。在气态和液态时的结构如图所示，下列关于分子的说法不正确的是A．分子中5个键键能不完全相同B．的键角有90°、120°、180°C．受热后会分解生成分子空间结构呈三角锥形的D．每个原子都达到8电子稳定结构7．下列说法中正确的是A．分子中所含共价键键能越大，键长越短，则分子越稳定B．只有非金属原子之间才能形成共价键C．水分子可表示为，分子中键角为180°D．键键能为，即水分子生成和时，放出能量为8．下列关于杂化轨道的叙述中不正确的是A．分子中的杂化轨道是由4个H原子的1s轨道和C原子的2p轨道混杂形成B．杂化轨道用于形成键或用于容纳未参与成键的孤电子对C．和分子中的中心原子S和C都是通过杂化轨道成键D．苯分子中所有碳原子均采取杂化成键，苯环中存在6个碳原子共有的大键9．下列有关分子的叙述中，错误的是A．非极性分子中只含有非极性键，因而分子本身也没有极性B．非极性分子可以含有极性键，但分子的正负电荷中心必须重合C．非极性分子可以含有极性键，但各个键的极性的向量和必须等于零D．双原子分子的化合物一定是极性分子10．下列描述中正确的是A．CS2分子的立体构型为V形B．ClO的立体构型为平面三角形C．NH3、CO、CO2的中心原子都有孤电子对D．SiF4和SO的中心原子均采取sp3杂化11．W、X、Y、Z、Q均为短周期主族元素，且原子序数依次增加，由它们组成的单质或化合物存在以下转化关系。已知B、C、D为非金属单质，且在常温常压下都是气体，D常用于自来水的杀菌、消毒；化合物G的焰色试验呈黄色；化合物H常温常压下为液体。下列说法不正确的是A．原子半径：Z>X>Y>WB．最高价氧化物的水化物的酸性：Q>XC．化合物WQY中各原子均满足8电子稳定结构D．化合物ZYW中含有离子键和极性共价键12．共价键具有饱和性和方向性，下列有关叙述中，不正确的是A．共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的B．共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性决定的C．共价键的方向性决定了分子的空间结构D．所有共价键都具有方向性二、非选择题（共10题）13．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；Y元素是动植物生长不可缺少的、组成蛋白质的重要元素；Z的基态原子核外9个原子轨道上都填充了电子且有2个未成对电子；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。(1)分子中存在的σ键和π键个数之比为_______。(2)X的第一电离能比Y的_______(填“大”或“小”)。(3)写出X的单质与Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式：_______。(4)W的基态原子的价层电子排布式为_______。14．A、B、C、D、E为短周期元素且它们的原子序数依次增大，A的核外电子总数与其周期序数相同；其中D原子的L电子层中，成对电子与未成对电子占据的轨道数相同，并且无空轨道；B原子的L电子层中未成对电子数与D相同，但还有空轨道；D与E同族。请回答下列问题：(1)A与其他元素形成的二元共价化合物中，一种化合物分子呈三角锥形，该分子的化学式为___________，其中心原子的杂化方式为___________；A分别与B、C、D形成的共价化合物中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是___________(填化学式，任意写出三种)。(2)这些元素形成的含氧酸根离子中，其中心原子的价层电子对数为3的酸根离子是___________(填化学式，下同)；酸根离子呈三角锥形结构的是___________。(3)分子的空间结构为___________；根据电子云重叠方式的不同，该分子中共价键的类型为___________。(4)B的一种氢化物相对分子质量是26，其分子中键和键的数目之比为___________。15．如表为四种短周期元素的相关信息元素元素的相关信息Y原子最外层电子数是次外层电子数的2倍Z地壳中含量最多的元素Q短周期中金属性最强R常温下，R的单质是淡黄色固体，常在火山喷口附近沉积回答下列问题(注：涉及元素的均要用对应元素的元素符号书写作答)(1)Y元素的最简单氢化物的空间构型是___。(2)Z、Q、R相比，其原子半径由大到小的顺序是___。(3)最高价的R与Z元素组成的化合物中R原子的杂化方式为___，其中R在周期表中的位置是__，R的基态原子电子排布式为___。(4)与O3分子互为等电子体的一种分子为___，阴离子为__。(5)Y与R相比，非金属性较强的是___，能证明这一结论的事实是___。(用化学方程式表示)16．(1)与原子总数相等的等电子体是_______(写分子式)。(2)与互为等电子体的一种分子为_______(填化学式)。(3)与分子互为等电子体的一种阴离子为_______(填化学式)。17．分析乙烷、乙烯和乙炔的分子结构。其中的碳原子采取什么杂化轨道形成σ键_______？怎样理解乙烯中的双键和乙炔中的三键_______？乙炔加氢变成乙烯和乙烷，碳原子的杂化轨道发生什么变化_______？18．自然界中不存在氟的单质，得到单质氟的过程中，不少科学家为此献出了宝贵的生命.1886年，法国化学家莫瓦桑发明了莫氏电炉，用电解法成功地制取了单质氟，因此荣获1906年诺贝尔化学奖，氟及其化合物在生产及生活中有着广泛的用途。请回答下列问题：(1)氟磷灰石可用于制取磷肥，其中原子的L层电子排布式为_______.基态P原子有_______个未成对电子，的中心P原子的杂化方式为_______。(2)氟气可以用于制取情性强于的保护气，也可以用于制取聚合反应的催化剂，可以作为工业制取硅单质的中间物质()的原料。①分子的空间结构为_______。②S、P、的第一电离能由大到小的顺序为_______。(3)氟气可以用于制取高化学稳定性材料聚四氟乙烯的原料四氟乙烯，四氟乙烯含键的数目为_______(4)工业上电解制取单质铝，常利用冰晶石降低的熔点.、、F的电负性由小到大的顺序为_______，工业上不用电解制取铝的原因为_______。19．目前工业上制备丙烯腈()有乙炔法、丙烯氨氧化法等。乙炔法：丙烯氨氧化法：(1)下列说法正确的是___________(填序号)。a．的空间结构为正四面体形b．分子中只有碳、氢原子位于同一平面上c．、HCN分子中所有原子均位于同一直线上(2)1mol丙烯腈分子中含有键的数目为___________。20．键能是气态分子中断裂共价键所吸收的能量。已知键的键能为，键的键能为，根据热化学方程式：，则键的键能是___________。21．回答下列问题：(1)1molCO2中含有的σ键个数为__。(2)已知CO和CN-与N2结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为__。HCN分子中σ键与π键数目之比为___。(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应如下：N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g)。若该反应中有4molN—H键断裂，则形成的σ键有__mol。(4)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子，该分子中σ键与π键的个数之比为__。(5)1mol乙醛分子中含σ键的个数为__，1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为__。22．石墨的片层结构如图所示，试回答：(1)片层中平均每个正六边形含有_______个碳原子。(2)在片层结构中，碳原子数、C-C键、六元环数之比为_______。(3)ng碳原子可构成_______个正六边形。参考答案：1．B【解析】A．氮气中含有氮氮三键，所以含有1个δ键，2个π键，A项正确；B．π键有三个对称面，一条二重旋转轴，一个对称中心，δ键有无数个对称面，一条∞旋转轴，一个对称中心，B项错误；C．共价单键为δ键，双键和三键中均含1个δ键，则分子中含有共价键，则至少含有一个δ键，C项正确；D．含有π键的化合物，化学键易断裂，性质较活泼，含δ键的化合物性质稳定，则化学性质不同，D项正确；答案选B。2．C【解析】A．的中心原子的孤电子对数为0，与中心原子结合的O原子数为4，则原子采取杂化，A正确；B．的中心原子的价层电子对数为，且含有1个孤电子对，空间结构为三角锥形，B正确；C．的中心原子的价层电子对数为，且含有2个孤电子对，空间结构为V形，C错误；D．中原子的孤电子对数为3，与原子结合的O原子数为1，原子采取杂化，中原子的孤电子对数为2，与原子结合的O原子数为2，原子采取杂化，D正确；故选C。3．C【解析】A．碳碳双键中一个是π键，一个是σ键，碳碳单键是σ键，π键的键能一般小于σ键，所以乙烯中C=C键的键能小于乙烷中C-C键的键能的2倍，A正确；B．σ键为轴对称，可以绕键轴旋转，π键呈镜面对称，无法绕键轴旋转，B正确；C．气体单质中可能不存在化学键，如稀有气体单质中，C错误；D．s-pσ键和p-pσ键电子云都是轴对称的，D正确；综上所述答案为C。4．C【解析】A．步骤①是H2断键，CO未断键，因此只有非极性键断裂，故A正确；B．步骤②反应物全部变为生成物，因此原子利用率为100%，故B正确；C．根据图中信息，过渡态I的能量差最高，因此其对应的步骤①反应速率最慢，故C错误；D．根据反应的历程可知，有毒一氧化碳与氢气反应最终转化为无毒的甲烷，该方法可以清除剧毒气体CO，从而保护环境，故D正确；故选C。5．B【解析】A．的中心原子N的价电子对数，杂化方式为，含有1对孤电子对，分子的空间结构为三角锥形，A项错误；B．的中心原子C的价电子对数，杂化方式为，没有孤电子对，分子的空间结构为正四面体形，B项正确；C．的中心原子O的价电子对数，杂化方式为，含有2对孤电子对，分子的空间结构为角形，C项错误；D．的中心原子C的价电子对数，杂化方式为，没有孤电子对，离子的空间结构为平面三角形，D项错误；故选B。6．D【解析】A．键长越短，键能越大，分子中键键长不同，所以键能不完全相同，故A正确；B．上下两个顶点氯原子与中心R原子形成的键的键角为180°，中间为平面三角形，构成三角形的键角为120°，上下两个顶点氯原子与中心R原子形成的键与平面形成的夹角为90°，所以的键角有90°、120°、180°，故B正确；C．RCl5RCl3＋Cl2，则受热后会分解生成分子空间结构呈三角锥形的，故C正确；D．R原子最外层有5个电子，形成5对共用电子对，所以中R的最外层电子数为10，不满足8电子稳定结构，故D错误；答案为D。7．A【解析】A．分子中所含共价键键能越大，键长越短，原子间结合力就越强，分子越稳定，A正确；B．有些不活泼金属与非金属形成的化学键也是共价键，B错误；C．水分子中两个O-H键间的夹角小于，其分子结构式虽为H-O-H，但不能表示分子真正的空间结构，C错误；D．H-O键的键能是破坏1molH-O键所吸收的能量，在H2O分子中有两个H-O键，断开1molH2O中的化学键应吸收能量(2467)KJ，而生成H2和O2时成键需放出能量，D错误；故选A。8．A【解析】A．分子中的杂化轨道是由碳原子的1个轨道和3个轨道混杂形成，故A错误；B．杂化轨道用于形成键或用于容纳未参与成键的孤电子对，故B正确；C．分子中中心S原子的价层电子对数为，所以中心原子的杂化轨道类型为杂化；分子中中心C原子的价层电子对数为，所以中心原子的杂化轨道类型为杂化，故C正确；D．苯分子中的6个碳原子全部以方式杂化，每个碳原子形成3个杂化轨道，其中1个与氢原子形成键，另外2个与相邻碳原子形成键，每个碳原子剩余1个未杂化的轨道，6个碳原子未杂化的轨道共同形成1个大键，故D正确；故选A。9．A【解析】A．非极性分子中可能含有极性键，如甲烷为非极性分子，含有极性键，故A错误；B．非极性分子可以含有极性键，如甲烷分子的正负电荷中心重合，为非极性分子，含有极性键，故B正确；C．非极性分子可以含有极性键，如甲烷分子的正负电荷中心重合，各个键的极性的向量和等于零，为非极性分子，故C正确；D．双原子分子的化合物分子中的原子不同，只含有极性键，正负电荷中心不重合，一定为极性分子，故D正确；故选A。10．D【解析】A．CS2中C原子孤电子对数、价电子对数，是直线型结构，A不正确；B．ClO中中心原子价层电子对数为3+=4，孤对电子对数是1，所以是三角锥形结构，B不正确；C．NH3中N原子孤电子对数、CO中C原子孤电子对数、CO2中C原子孤电子对数，C不正确；D．SiF4的中心原子孤电子对数=、价层电子对数=4+0=4，故中心原子为sp3杂化；SO内中心原子孤电子对数=、价层电子对数=3+1=4，故中心原子为sp3杂化，D正确；答案选D。11．C【解析】W、X、Y、Z、Q均为短周期主族元素，且原子序数依次增加；D常用于自来水的杀菌、消毒，为氯气；化合物G的焰色试验呈黄色，含有钠元素；化合物H常温常压下为液体，为水；B、C、氯气为非金属单质，且在常温常压下都是气体，氯气光照生成F，则为氯气和氢气生成氯化氢的反应，F为氯化氢；B点燃、G与氯化氢都能生成同一种物质，且G与氯化氢生成三种物质，则应该为都能生成水，B可以为氧气、G为碳酸钠或碳酸氢钠；故W、X、Y、Z、Q分别为氢、碳、氧、钠、氯元素。A．一般而言，电子层数越多半径越大；电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：Z>X>Y>W，A正确；B．根据非金属性越强，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性氯大于碳，则最高价氧化物的水化物的酸性：Q>X，B正确；C．化合物HClO中氢原子为2电子稳定结构，C错误；D．化合物NaOH中钠离子、氢氧根离子间存在离子键，氢氧根中存在氢氧键，氢氧键属于极性共价键，D正确；故选C。12．D【解析】A．一般地，原子的未成对电子一旦配对成键，就不再与其他原子的未成对电子配对成键，故成键原子的未成对电子数决定了该原子形成的共价键数量，即饱和性，A项正确；B．形成共价键时，为了达到原子轨道的最大重叠程度，成键的方向与原子轨道的伸展方向就存在着必然的联系，则共价键的方向性是由成键原子轨道的方向性决定的，B项正确；C．共价键的方向性决定了所形成分子的空间结构，C项正确；D．由于s轨道是球形对称的，故两个s轨道重叠形成的共价键无方向性，D项错误；故本题选D。13．

1:2

小

【解析】X元素的一种核素的质量数为12，中子数为6，则其质子数=12-6=6，故X为碳元素；Y为氮元素；Z的基态原子核外9个原子轨道上都填充了电子，且有2个未成对电子，则Z原子核外电子排布式为，故Z为硫元素；W为铁元素。根据以上分析，X、Y、Z、W分别是C、N、S、Fe，(1)中有，其中含有1个σ键、2个π键，则σ键和π键个数之比为1:2，故答案为：1:2；(2)同一周期内元素的第一电离能有增大的趋势，C的第一电离能比N的小，故答案为：小；(3)C与浓在加热条件下反应生成、和，反应的化学方程式为；(4)铁的原子序数为26，其基态原子的价层电子排布式为，故答案为：。14．

杂化

、、(或其他合理答案)

、、

正四面体形

键

3∶2【解析】由“A的核外电子总数与其周期序数相同”可知A是H元素；由“D原子的L电子层中，成对电子与未成对电子占据的轨道数相同，并且无空轨道”可知D是O元素；由“B原子的L电子层中未成对电子数与D相同，但还有空轨道”可知B是C元素；由“A、B、C、D、E的原子序数依次增大”可知C是N元素；由“A、B、C、D、E为短周期元素”和“D与E同族”可知E是S元素。(1)H与其他元素形成的二元共价化合物中，一种化合物分子呈三角锥形，该分子的化学式为，其中心原子N原子的价层电子对数为4，所以中心原子的杂化方式为杂化；H分别与C、N、O形成的共价化合物中既含有极性共价键，又含有非极性共价键的化合物是、、等；(2)这些元素形成的含氧酸根离子中，中心原子的价层电子对数为3的有、和；酸根离子呈三角锥形，说明中心原子的价层电子对数为4，且有一孤电子对，的中心原子硫原子的价层电子对数=3+(6+2-3×2)=4，呈三角锥形；(3)分子的空间结构为正四面体形；碳原子利用其sp3杂化轨道和氢原子的1s轨道头碰头充叠，所以该分子中共价键的类型为键；(4)B的一种氢化物相对分子质量是26，该氢化物的分子式为，结构式为，其分子中键和键的数目之比为3∶2。15．(1)正四面体形(2)Na＞S＞O(3)

sp2

第三周期第VIA族

1s22s22p63s23p4(4)

SO2

NO(5)

S

H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑【解析】Y、Z、Q、R均为短周期元素，其中Y元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，由于最外层电子数不超过8，原子只能有2个电子层，最外层电子数为4，故Y为C元素；Z是地壳中含量最多的元素，则Z为O元素；Q是短周期中金属性最强的元素，故Q为Na；常温下，R的单质是淡黄色固体，常在火山喷口附近沉积，则R为S元素。(1)由分析可知，Y为C、Z为O、Q为Na、R为S；Y元素的最简单氢化物为CH4，其空间构型是正四面体形，故答案为：正四面体形；(2)同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径增大，其原子半径由大到小的顺序是Na＞S＞O，故答案为：Na＞S＞O；(3)最高价的R与Z元素组成的化合物为SO3，分子中S原子价层电子对数为3+，S原子采取sp2杂化，S元素在周期表中的位置是第三周期第VIA族，S的基态原子电子排布式为1s22s22p63s23p4，故答案为：sp2；第三周期第VIA族；1s22s22p63s23p4；(4)原子数目相等、价电子总数也相等的为何为等电子体，与O3分子互为等电子体的一种分子，可以用1分S原子替换1个O原子，其等电子体分子为SO2，与O3分子互为等电子体的一种阴离子，可以用N原子、1个单位负电荷替换1个O原子，其等电子体阴离子为NO，故答案为：SO2；NO；(5)最高价含氧酸：硫酸属于强酸，而碳酸属于弱酸，故非金属性S＞C，证明这一结论的事实用化学方程式表示为H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑，故答案为：S；H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑。16．

或

【解析】（1）原子总数相同、价层电子总数相同的微粒互称为等电子体，与互为等电子体的分子为。（2）考虑与N元素相邻主族的元素，可知与互为等电子体的分子是或。（3）等电子体是指价层电子总数和原子总数均相同的分子、离子或原子团，与均为3原子、18价层电子的粒子，故二者互为等电子体。17．

碳原子的杂化方式分别为sp3、sp2、sp

单键中只有1个σ键，双键含有1个σ键和1个π键，三键中含1个σ键和、2个π键

碳原子的杂化轨道由sp杂化分别变成sp2杂化和sp3杂化【解析】乙烷、乙烯、乙炔中C原子的价层电子对数分别为4、3、2，则碳原子的杂化方式：sp3、sp2、sp；单键中只有1个σ键，双键含有1个σ键和1个π键，三键中含1个σ键和、2个π键；乙炔加氢变成乙烯和乙烷，碳原子的杂化轨道由sp杂化分别变成sp2杂化和sp3杂化。答：碳原子的杂化方式分别为sp3、sp2、sp；单键中只有1个σ键，双键含有1个σ键和1个π键，三键中含1个σ键和、2个π键；碳原子的杂化轨道由sp杂化分别变成sp2杂化和sp3杂化。18．

3

正四面体形

是共价化合物，在熔融状态下不会电离出自由移动的阴、阳离子，即熔融状态不导电【解析】(1)基态原子的核外电子排布式为，则其L层电子排布式为；基态P原子的价层电子排布为，有3个未成对电子；的中心P原子的价层电子对数为，没有孤电子对，原子轨道杂化方式为；(2)①中中心原子的价层电子对数为，无孤电子对，空间结构为正四面体形；②同周期元素的第一电离能从左到右呈增大趋势，S、P、为同周期元素，由于P的轨道处于半充满的较稳定状态，第一电离能大于同周期的相邻元素，所以第一电离能由大到小的顺序为；(3)四氟乙烯分子含4个C-F单键，一个C=C双键，故1个四氟乙烯分子中含有5个键，则(即)四氟乙烯含键的数目为；(4)元素的电负性随元素的非金属性增强而增大，随元素的金属性减弱而增大，故、、F的电负性由小到大的顺序为；工业上不用电解制取铝的原因为是共价化合物，在熔融状态下不会电离出自由移动的阴、阳离子，即熔融状态不导电。19．

ac

(或)【解析