新高考化学一轮复习考点过关练习专题 14分子结构与性质（含解析）

专题14分子结构与性质1．在下列化学反应中，所断裂的共价键中，仅仅断裂σ键的是()A．N2＋3H2eq\o(,\s\up7(高温、高压),\s\do5(催化剂))2NH3B．2C2H2＋5O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2H2O＋4CO2C．Cl2＋H2eq\o(=,\s\up7(光照))2HClD．C2H4＋H2eq\o(→,\s\up7(催化剂))C2H6【答案】C【解析】A项，N2：N≡N，分子中含1个σ键和2个π键；B项，C2H2：CH≡CH，分子中含1个σ键和2个π键；D项，C2H4：CH2=CH2，分子中含1个σ键和1个π键。2．下列物质中既有极性键，又有非极性键的非极性分子是()A．二氧化硫 B．四氯化碳C．二氧化碳 D．乙炔【答案】D【解析】分子中既有极性键又有非极性键，则分子中必须既有同种元素原子间所成的键，又有不同种元素原子间所成的键，而在A、B选项中同种原子间没有成键，也就没有非极性键。要求分子为非极性分子，则分子中原子的排列一定是对称的，只有这样才能使分子中正、负电荷的中心重合，使分子无极性。3．下列关于价层电子对互斥理论及杂化轨道理论的叙述不正确的是()A．价层电子对互斥理论将分子分成两类：中心原子有孤电子对的和无孤电子对的B．价层电子对互斥理论既适用于单质分子，也适用于化合物分子C．sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道通过杂化形成的一组能量相近的新轨道D．AB2型共价化合物的中心原子A采取的杂化方式可能不同【答案】B【解析】在VSEPR理论中，将分子分成了中心原子含孤电子对与不含孤电子对两种情况，显然分子的VSEPR模型与立体构型可能相同(不含孤电子对的情况下)，也可能不同(含孤电子对的情况下)，A项正确；VSEPR模型的研究对象仅限于化合物分子，不适用于单质分子，B项错误；AB2型共价化合物由于其中心原子具有的孤电子对数和σ键电子对数可能不同，则其采取的杂化方式也可能不同，D项正确。4．下列说法中正确的是()A．卤化氢中，以HF沸点最高，是由于HF分子间存在氢键B．邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点高C．H2O的沸点比HF的沸点高，是由于水中氢键键能大D．氢键X—H…Y的三个原子总在一条直线上【答案】A【解析】B项，分子内氢键使熔、沸点降低，分子间氢键使熔、沸点升高；C项，水中氢键键能比HF中氢键键能小；D项，X—H…Y的三原子不一定在一条直线上。5．使用微波炉加热，具有使物质受热均匀，表里一致、速度快、热效率高等优点，其工作原理是通电炉内的微波场以几亿的高频改变电场的方向，水分子因而能迅速摆动，产生热效应，这是因为()A．水分子具有极性共价键 B．水分子中有共用电子对C．水由氢、氧两元素组成 D．水分子是极性分子【答案】D【解析】只有极性分子才能在电场中定向移动，非极性分子几乎不发生定向移动。水分子是由极性键构成的极性分子。6．在硼酸[B(OH)3]分子中，B原子与3个羟基相连，其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是()A．sp，范德华力 B．sp2，范德华力C．sp2，氢键 D．sp3，氢键【答案】C【解析】B原子最外层的3个电子都参与成键，故B原子可以形成sp2杂化轨道；B(OH)3分子中的—OH可以与相邻分子中的H原子形成氢键。7．下列说法中正确的是()A．乙烷分子中，既有σ键，又有π键B．σ键是镜像对称的，而π键是轴对称的C．由分子构成的物质中一定含有σ键D．有些原子在与其他原子形成分子时，只能形成σ键，不能形成π键【答案】D【解析】A中，乙烷的分子结构式为，只有σ键，无π键；B中，σ键关于轴对称，π键关于镜像对称；C中，单原子分子(如He、Ne等稀有气体)中不含有化学键；D中，只有当原子之间p电子与p电子之间以“肩并肩”形式重叠时，才能形成π键。8．SF6是一种无色气体，且具有很强的稳定性，可用于灭火。下列有关说法中正确的是()A．电负性：S>FB．SF6分子是正四面体结构C．SF6分子中硫原子周围无孤对电子D．氟原子的电子排布图(轨道表示式)为【答案】C【解析】F电负性最大，A项错误；SF6分子中硫原子有6对价层电子对，不是正四面体形结构，B项错误；D项违背泡利原理，错误。9．据报道，大气中存在一些潜在的温室气体SF5－CF3，虽然其数量有限，但它是已知气体中吸热最高的气体。关于SF5－CF3的说法正确的是()A．分子中有σ键也有π键 B．所有原子在同一平面内C．CF4与CH4都是正四面体结构 D．0.1molSF5－CF3分子中电子数为8mol【答案】C【解析】A项，分子中都是σ键，无π键；B项，碳原子与其相连的四个原子形成四面体结构，不可能所有原子共平面；D项，一个分子中有94个电子。10．用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体构型，两个结论都正确的是()A．直线形三角锥形 B．V形三角锥形C．直线形平面三角形 D．V形平面三角形【答案】D【解析】H2S分子中心原子S有未用于形成共价键的孤电子对，占据中心原子周围的空间，并参与互相排斥使H2S分子呈V形；而BF3分子中心原子B的价电子都用于形成共价键，故BF3是平面三角形。故选D。11．下列物质中，化学键类型和分子空间构型皆相同的是()A．CO2和SO2 B．CH4和SiH4C．BF3和PH3 D．HCl和NH4Cl【答案】B【解析】A项，两种分子内均为共价键，CO2为直线形，SO2为V形，A项错误；B项，两种分子内均为共价键，CH4和SiH4为正四面体形，B项正确；C项，两种分子内均为共价键，BF3为平面三角形，PH3为三角锥形，C项错误；D项，NH4Cl中存在离子键和共价键，HCl分子内只有共价键，D项错误；故选B。12．下列物质分子内和分子间均可形成氢键的是()A．NH3 B．C．H2S D．C2H5OH【答案】B【解析】通常能形成氢键的分子中含有：N—H键、H—O键或H—F键。NH3、CH3CH2OH有氢键但只存在于分子间。B项中的O—H键与另一分子中中的O可在分子间形成氢键，同一分子中的O—H键与邻位中的O可在分子内形成氢键。13．下列几种氢键：①O—H…O；②N—H…N；③F—H…F；④O—H…N。氢键从强到弱的顺序排列正确的是()A．③＞①＞④＞② B．①＞②＞③＞④C．③＞②＞①＞④ D．①＞④＞③＞②【答案】A【解析】F、O、N的电负性依次降低，F—H、O—H、N—H键的极性依次降低，故F—H…F中的氢键最强，其次是O—H…O，再次是O—H…N，最弱的是N—H…N。14．下列物质的性质或数据与氢键无关的是()A．氨气极易溶于水B．邻羟基苯甲酸()的熔点为159℃，对羟基苯甲酸()的熔点为213℃C．乙醚微溶于水，而乙醇可与水以任意比互溶D．HF分解时吸收的热量比HCl分解时吸收的热量多【答案】D【解析】NH3与H2O分子之间可以形成氢键，增大了NH3在水中的溶解度；邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，而对羟基苯甲酸形成分子间氢键，分子间氢键增大了分子间作用力，使对羟基苯甲酸的熔、沸点比邻羟基苯甲酸的高；乙醇分子结构中含有羟基，可以与水分子形成分子间氢键，从而增大了乙醇在水中的溶解度，使其能与水以任意比互溶，而乙醚分子结构中无羟基，不能与水分子形成氢键，在水中的溶解度比乙醇小得多；HF分解时吸收的热量比HCl分解时吸收的热量多的原因是H—F键的键能比H—Cl键的大，与氢键无关。15．若不断地升高温度，实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是()A．氢键范德华力非极性键 B．氢键氢键极性键C．氢键极性键范德华力 D．范德华力氢键非极性键【答案】B【解析】因为O的电负性较大，在雪花、水、水蒸气中存在O—H…O氢键，故在实现“雪花→水→水蒸气”的变化阶段主要破坏了水分子间的氢键，而实现“水蒸气→氧气和氢气”的变化则破坏了O—H极性共价键。故选B。16．关于乙烯分子中的σ键和π键，下列说法不正确的是()A．中心原子采用sp2杂化B．乙烯分子中有4个σ键和2个π键C．杂化轨道形成σ键，未杂化的2p轨道形成π键D．乙烯分子在发生化学反应时，π键更易断裂【答案】B【解析】A项，乙烯中心原子碳原子含有3个σ键，没有孤对电子，即价层电子对数为3，采用sp2杂化，故A项正确；B项，乙烯分子中有5个σ键和1个π键，故B项错误；C项，乙烯中碳原子经过杂化，杂化轨道与氢原子和另外的碳原子形成σ键，未杂化的2p轨道形成π键，故C项正确；D项，π键比σ键活泼，因此乙烯分子在发生化学反应时，π键更易断裂，故D项正确。故选B。17．P元素的外围电子排布为3s23p3，P与Cl形成的化合物有PCl3、PCl5，对此判断正确的是()A．磷原子最外层有三个未成对电子，故只能结合三个氯原子形成PCl3B．PCl3分子中的P—Cl键含有π键C．PCl5分子中的P—Cl键都是π键D．磷原子最外层有三个未成对电子，但是能形成PCl5，说明传统的价键理论存在缺陷【答案】D【解析】PCl3的电子式为，P—Cl键都是σ键。PCl5分子中有5个P—Clσ键，这违背了传统价键理论饱和性原则，说明传统价键理论不能解释PCl5的结构，即传统价键理论存在缺陷。18．电影《泰坦尼克号》讲述了一个凄婉的爱情故事，导致这一爱情悲剧的罪魁祸首就是冰山。以下对冰的描述中不正确的是()A．冰形成后，密度小于水，故冰山浮在水面上，导致游轮被撞沉B．在冰中存在分子间氢键，导致冰山硬度大，能撞沉游轮C．在冰中每个水分子能形成四个氢键D．在冰中含有的作用力只有共价键和氢键【答案】D【解析】水在形成冰时，由于氢键的存在，使得密度减小，故冰浮在水面上；在冰中每个水分子形成四个氢键，水分子中每个O原子能与两个氢原子形成两个氢键，而分子中的两个氢原子分别与另外的水分子中的氧原子形成氢键；在水分子内含有O—H共价键，水分子间存在氢键，同时也存在范德华力等分子间作用力。故选D。19．下列有关性质的比较中，正确的是()A．微粒半径：O2－＜F－＜Na＋＜Li＋B．第一电离能：He＜Ne＜ArC．分子中的键角：CH4＞H2O＞CO2D．共价键的键能：C—C＜C=C＜C≡C【答案】D【解析】Li＋的电子层数最少，所以离子半径最小，其余三种离子的电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，所以O2－＞F－＞Na＋＞Li＋，A错误；稀有气体元素的第一电离能随电子层数的增多而减小，所以He＞Ne＞Ar，B错误；甲烷分子为正四面体形，键角是109°28′，水为V形分子，键角是105°，二氧化碳为直线形分子，键角为180°，所以二氧化碳分子中的键角最大，C错误；键长：C—C＞C=C＞C≡C，所以键能：C—C＜C=C＜C≡C，D正确。故选D。20．下列有关化学键类型的说法错误的是()A．已知丙炔的结构简式为CH3CSKIPIF1<0CH，则丙炔分子中存在5个σ键和3个π键B．乙烯分子中σ键、π键的电子云的对称性不同C．物质中有σ键不一定有π键，有π键一定有σ键D．乙烷分子中只存在σ键，即C-H和C-C均为σ键【答案】A【解析】A项，单键都是σ键，而三键是由1个σ键和2个π键构成的，所以丙炔分子中存在6个σ键和2个π键，A项错误；B项，乙烯分子中σ键的电子云呈轴对称、π键的电子云呈镜面对称，对称性不同，B项正确；C项，H原子、Cl原子中只有一个未成对电子，因而只能形成σ键，即有σ键不一定有π键；若形成π键一定是原子间已形成σ键，即有π键一定有σ键，C项正确；D项，共价单键为σ键，乙烷分子的结构式为，其所含的6个C-H和1个C-C均为σ键，D项正确；故选A。21．根据杂化轨道理论和价层电子对互斥模型，判断下列分子或离子的空间结构正确的是()选项分子或离子中心原子杂化方式价层电子对互斥模型分子或离子的空间结构ASO2sp直线形直线形BHCHOsp2平面三角形三角锥形CNF3sp2四面体形平面三角形DNHsp3正四面体形正四面体形【答案】B【解析】SO2分子中心原子杂化方式为sp2，价层电子对互斥模型为平面三角形，含有一对孤电子对，分子的空间结构为V形，A错误；HCHO分子中心原子杂化方式为sp2，价层电子对互斥模型为平面三角形，没有孤电子对，分子的空间结构为平面三角形，B错误；NF3分子中心原子杂化方式为sp3，价层电子对互斥模型为四面体形，含有一对孤电子对，分子的空间结构为三角锥形，C错误；NH4+的中心原子杂化方式为sp22．NF3是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体，可通过电解熔融氟化氢铵(NH4HF2)制得。下列有关说法错误的是()A．NF3的空间构型为平面三角形B．相关元素电负性由大到小的顺序为FNHC．NF3和NH4HF2中N原子的杂化方式均为sp3D．NH4HF2晶体中微粒间的作用有离子键、共价键、配位键、氢键【答案】A【解析】A项，NF3分子中N的周围形成3个σ键，孤电子对数=，故其价层电子对为4，故其的空间构型为三角锥形，A项错误；B项，同一周期从左往右元素的电负性依次增大，同一主族从上往下依次减小，故相关元素电负性由大到小的顺序为，B项正确；C项，NF3分子中N的周围形成3个σ键，孤电子对数=，故其价层电子对为4，NH4HF2中NH4+周围有4个σ键，孤电子对数=，故其价层电子对为4，NF3和NH4HF2中N原子的杂化方式均为sp3，C项正确；D项，NH4HF2晶体中NH4+与HF2-微粒内存在共价键和配位键，微粒间存在离子键，且HF2-与HF2-微粒间存在氢键，D项正确；故选A。23．LiAlH4是重要的还原剂与储氢材料，在120℃下的干燥空气中相对稳定，其合成方法为：NaAlH4+LiCl=LiAlH4+NaCl。下列说法正确的是()A．基态铝原子核外有7种不同空间运动状态的电子 B．该反应可以在水溶液中进行C．AlH4-与AlCl3中Al原子杂化方式相同 D．AlH4-与PH4+互为等电子体，其空间构型均为正方形【答案】A【解析】A项，基态铝原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p1，共占据7个轨道，所以有7种不同空间运动状态的电子，A项正确；B项，LiAlH4会和水反应，该反应不能在水溶液中进行，B项错误；C项，AlH4-中Al原子价层电子对数为SKIPIF1<0=4，为sp3杂化，AlCl3中Al原子价层电子对数为SKIPIF1<03，为sp2杂化，C项错误；D项，AlH4-和PH4+中心原子的价层电子对数为4，不含孤电子对，为正四面体构型，D项错误；故选A。24．最新发现C3O2是金星大气的成分之一，化学性质与CO相似。C3O2分子中结构如下：O=C=C=C=O，下列说法中不正确的是()A．一个C3O2分子价电子总数为24 B．CO分子中SKIPIF1<0键和SKIPIF1<0键的个数比为SKIPIF1<0C．C3O2分子中SKIPIF1<0原子的杂化方式均为sp D．C3O2与CO2分子空间结构相同【答案】B【解析】A项，对于主族元素的价电子数等于主族序数等于最外层电子数，故C3O2的价电子总数为24，故A项正确；B项，CO中含有叁键，故σ键和π键的个数比为1：2，故B项不正确；C项，根据C3O2的结构式利用杂化方式的基本判断方法为sp杂化，故C项正确；D项，根据根据碳原子的杂化方式判断，C3O2和CO2的杂化方式相同，故分子的空间结构相同，故D项正确；故选B。25．二甘醇可用作溶剂、纺织助剂等，一旦进入人体会导致急性肾衰竭，危及生命。二甘醇的结构简式是HO—CH2CH2—O—CH2CH2—OH。下列有关二甘醇的叙述正确的是()A．符合通式CnH2nO3 B．分子间能形成氢键C．分子间不存在范德华力 D．能溶于水，不溶于乙醇【答案】B【解析】二甘醇的分子式为C4H10O3，不符合通式CnH2nO3；二甘醇分子之间能形成O—H…O—，也存在范德华力；由“相似相溶”原理可知，二甘醇能溶于水和乙醇。26．下表为元素周期表前4周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是()A．W、R元素单质分子内都存在非极性键B．X、Z元素都能形成双原子分子C．键长W—H<Y—H，键的极性Y—H>W—HD．键长X—H<W—H，键能X—H<W—H【答案】B【解析】由元素在周期表中的位置可知，X为N、W为P、Y为S、R为Ar、Z为Br。白磷单质中存在非极性键，但稀有气体分子为单原子分子，分子中没有化学键，A错误；氮气、溴单质都是双原子分子，B正确；原子半径W>Y，故键长W—H>Y—H，电负性W<Y，元素电负性越大，对键合电子吸引力越大，与H元素形成的化学键极性越大，故键的极性Y—H>W—H，C错误；原子半径W>X，故键长W—H>X—H，键长越短，键能越大，故键能W—H<X—H，D错误。27．短周期元素X、Y、Z和W的原子序数依次增大，X原子的s能级电子总数是p能级电子总数的2倍，Y与X同主族，Z和W原子中