第二章 分子结构与性质 检测题 高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

第二章《分子结构与性质》检测题一、单选题（共20题）1．2023年3月，广东工业大学发表的一篇文章中提出了一种如图1所示的反应体系。该反应体系提供了一种新的键的构建方式，其中PC－1指，其结构式如图2所示。下列说法错误的是

A．当，，时，化合物M中所有C都是sp2杂化B．反应过程中发生了氧化还原反应C．反应以自由基机理形成C－C键D．PC－1的立体异构体有4种2．用NA代表阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．1.7gNH3中的σ键总数为0.4NAB．1LpH=2的硫酸溶液中含H+总数为0.02NAC．2.3gNa和足量氧气反应转移的电子数为0.1NAD．标准状况下，5.6LH2O所含O—H键的数目为0.5NA3．下列说法错误的是A．C与N2互为等电子体，1molC中含有的π键数目为2NAB．某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ•mol-1)分别为738kJ/mol、1451kJ/mol、7733kJ/mol、10540kJ/mol、13630kJ/mol、17995kJ/mol、21703kJ/mol，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2+C．常温下，若反应A(s)+B(g)=C(g)+D(g)不能自发进行，则该反应的ΔH<0D．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π键数目为3NA4．下列说法不正确的是A．键角是两个相邻共价键之间的夹角，说明共价键有方向性B．硫原子有两个未成对电子，因而只能形成2个共价键C．杂化轨道用于形成共价键和孤电子对D．粒子ClO的VSEPR模型与离子的空间结构不一致5．鲍林提出杂化轨道理论能解释分子的空间结构，下列关于粒子的描述正确的是选项粒子空间结构解释ASO3正三角形S原子采取sp3杂化BBF3正三角形B原子采取sp2杂化CC2H4平面三角形C原子采取sp2杂化D四面体形Cl原子采取sp3杂化A．A B．B C．C D．D6．下列羧酸的酸性最弱的是A． B． C． D．7．《天工开物》记录了用天然气煮盐的过程：“西川有火井(天然气井)，事奇甚。其井居然冷水，绝无火气。但以长竹剖开去节，合缝漆布，一头插入井底，其上曲接，以口紧对釜脐，注卤水釜中，只见火意烘烘，水即滚沸。”下列有关说法不正确的是A．天然气属于化石能源，其主要成分是甲烷B．甲烷是由极性键构成的极性分子，易溶于水C．甲烷完全燃烧反应为：D．用天然气煮盐，利用的是蒸发结晶的方法8．我国科学家合成一种超强酸M（结构如图所示），可广泛应用于有机合成，其中R、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，Y和W位于同族，下列说法正确的是

A．化合物WY2是一种直线形分子B．不考虑端位原子，M中Y、W、X三种原子采用的杂化方式均不相同C．M中含有极性键、非极性键D．将M中Z元素替换为短周期同主族其他元素，M酸性减弱9．有关NH3分子的结构分析正确的是A．中心原子孤电子对数为0，分子为平面三角形，键角为120°B．中心原子孤电子对数为0，分子为三角锥形，键角为107°C．中心原子孤电子对数为1，分子为三角锥形，键角为107°D．中心原子孤电子对数为1，分子为平面三角形，键角为109°28′10．下图是某种偶氮苯X和Y的结构简式，有关说法正确的是A．X与Y互为同分异构体 B．Y的化学式为C．X分子中C均为杂化 D．X与Y互为同系物11．下列说法错误的是①杂化轨道可以形成σ键也可以形成π键②π键不能单独存在，一定要和σ键共存③含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同④两个非金属元素的原子之间形成的化学键都是共价键⑤NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的3个p轨道与H原子的s轨道杂化而成的⑥成键的原子间已知轨道重叠越多，共价键越牢固⑦1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子，是由共价键的饱和性决定的A．①⑤ B．②⑥ C．③⑦ D．②④12．短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中基态X原子核外电子只有一种运动状态，Y、Z、W位于X的下一周期，四种元素形成的化合物(结构如图)可用于检验M2+；M位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，且基态M原子价层含有2个未成对电子。下列说法不正确的是A．M为Ni元素B．简单氢化物的沸点：W>Z>YC．该化合物中各原子均达到8电子稳定结构D．基态M原子核外电子占据最高能级的电子云轮廓图为球形13．下列说法中，错误的是A．卤化氢中，的沸点最高，是由于分子间存在氢键B．邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点低C．的沸点比的沸点高，是由于水分子间存在氢键而分子间不存在氢键D．氨气极易溶于水与氨气分子和水分子间形成氢键有关14．味精的主要成分为谷氨酸单钠盐。已知谷氨酸的结构简式如图所示。下列有关说法正确的是A．谷氨酸分子中C都采用sp3杂化B．谷氨酸分子中有2个手性碳原子C．谷氨酸单钠是有机物，难溶于水D．谷氨酸中第电离能最大的元素为N15．2000年1月底，罗马尼亚一金矿污水处理池因降暴雨而发生裂口，10万升含氰化物和铅、汞等重金属的污水流入蒂萨河（多瑙河支流），造成该河90%以上的动植物死亡。这是继切尔诺贝利核泄漏以来，欧洲最严重的环境污染事件。氰气[(CN)2]和氰化物都是剧毒性物质，氰分子的结构式为N≡C－C≡N，性质与卤素相似，下列叙述错误的是A．氰分子中四原子共直线，是非极性分子B．氰分子中C≡N键长大于C≡C键长C．氰气能与强碱溶液反应得到氰化物和次氰酸盐D．氰化氢在一定条件下能与烯烃发生加成反应16．关于CH3−N=N−CH3、H2NCH2COOH和O2NCH2CH3的结构与性质，下列说法正确的是A．CH3−N=N−CH3有顺反异构现象B．1molO2NCH2CH3含有10molσ键C．三种物质中，氮原子杂化方式相同D．在乙醇中溶解度，H2NCH2COOH低于O2NCH2CH3，原因是前者与乙醇形成氢键17．下图为冰层表面的分子结构示意图。下列说法错误的是A．温度升高时，“准液体”中水分子与下层冰连接的氢键断裂，使冰面变滑B．第一层固态冰中，水分子间通过氢键形成空间网状结构C．第二层“准液体”中，水分子间形成的氢键比固态冰中少D．由于氢键的存在，水分子的稳定性好，高温下也很难分解18．下列说法错误的是A．杂化轨道可用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对B．σ键和π键比例为5：1C．1molC中含有的π键数目为2NAD．已知反应N2O4(1)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(l)，若该反应中有4molN-H键断裂，则形成的π键数目为3NA19．设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A．标准状况下，2.24LNO与混合后气体分子总数为0.1B．标准状况下，2.24L己烷充分燃烧后气态产物的分子总数为0.5C．常温常压下，溶于足量的溶液中，反应转移的电子总数为0.1D．常温下，中含有σ键的总数为1.220．利用下列实验药品，不能达到实验目的的是实验目的实验药品A比较水和四氯化碳分子的极性、、橡胶棒、毛皮B验证乙醇的消去产物乙烯乙醇、酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸C探究温度对化学平衡的影响溶液、冷水、热水D证明牺牲阳极法保护铁Fe、Zn、酸化的食盐水、溶液A．A B．B C．C D．D二、非选择题（共5题）21．绿芦笋中含有天门冬氨酸(结构如图)和微量元素硒、铬、锰等，具有提高身体免疫力的功效。回答下列问题：(1)天门冬氨酸中C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是，电负性最大的元素的价层电子轨道表示式。铬元素位于周期表第周期族，其基态原子的电子排布式为。(2)天门冬氨酸中的共价键类型为(填“σ键”、“π键”)，其中N原子的杂化轨道类型为，图中O—C—C的键角C—C—N的键角(填“大于”或“小于”)。(3)H2S和H2Se热稳定性较好的是，从分子结构角度解释其原因：。(4)分子结构修饰在药物设计与合成中有广泛的应用。若将天门冬氨酸中的—NH2，换成—NO2，得到的新物质的酸性会增强，原因是。(5)四个主族元素部分简单氢化物沸点随周期序数的变化如图所示。其中表示第VIA族元素简单氢化物沸点变化的是曲线(填字母)，用分子间作用力解释该曲线：。O—H…O的键能小于F—H…F，但水的沸点高于HF的原因可能是。某些氢键的键能和键长氢键X—H…Y键能/(kJ·mol-1)键长/pm代表性例子F—H…F28.1255(HF)nO—H…O18.8276冰O—H…O25.9266甲醇，乙醇N—H…F20.9268NH4FN—H…O20.9286CH3CONH2N—H…N5.4338NH322．(1)①的空间结构呈(用文字描述)；②写出的电子式。(2)工业上用焦炭还原石英砂制得粗硅的化学方程式。23．有如下几种含氮微粒，它们分别是表中各含碳微粒的等电子体，请将序号填入相应的空格内。A．

B．

C．

D．

E.含碳微粒含氮微粒24．依据原子结构知识回答下列问题。(1)基态硅原子的电子排布式是。(2)基态铁原子有个未成对电子，基态的价电子排布图为。(3)下列说法错误的是___________(填字母)。A．元素的电负性： B．元素的第一电离能：C．离子半径： D．原子的未成对电子数：(4)过氧化氢()是一种医用消毒杀菌剂。已知的结构如图所示。不是直线形的，两个氢原子犹如在半展开的书的两面纸上，书面角为93°52′，两个与的夹角均为96°52′。①的电子式为，结构式为。②中存在键和键，为(填“极性”或“非极性”)分子。25．键的极性与分子极性之间的关系(1)只含非极性键的分子一定是分子。(2)含有极性键的分子，如果分子中各个键的极性的向量和等于零，则为分子，否则为分子。极性分子中一定有极性键，非极性分子中不一定含有非极性键。例如CH4是非极性分子，只含有极性键。含有非极性键的分子不一定为非极性分子，如H2O2是含有非极性键的极性分子。参考答案：1．A【解析】略2．CA．1个氨分子中含有的3个N-H键均为σ键，中的键总数为0.3，故A错误；B．1LpH=2的硫酸溶液中含H+为0.01mol、总数为0.01NA，故B错误；C．和足量氧气反应，钠元素化合价由0升高为+1，转移电子数为0.1，故C正确；D．标准状况下水是液体，的物质的量不是0.25mol，则所含O—H键的数目不是0.5NA，故D错误；选C。3．CA．C与N2互为等电子体，因此它们的结构相似，即C中碳碳之间为三键，1mol该离子中含有π键数目为2NA，故A说法正确；B．根据逐级电离能数据，第二电离能到第三电离能数值相差较大，则该原子最外层有2个电子，即与氯气反应可能生成阳离子X2+，故B说法正确；C．该反应为熵增，常温下，该反应不能自发进行，说明ΔG=ΔH-TΔS＞0，推出ΔH＞0，故C说法错误；D．1molN2H4中含有4mol“N-H”，1molN2中含有2molπ键，有4mol“N-H”断裂，即消耗1molN2H4，生成mol氮气生成，生成π键数目是mol×2×NA=3NA，故D说法正确；答案为C。4．BA．键角是两个相邻共价键之间的夹角，多原子分子间的键角一定，说明共价键具有方向性，A正确；B．三氧化硫中的硫形成了3个共价键，硫酸根中的硫形成了4个共价键，B错误；C．杂化轨道用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤对电子，没有杂化的p轨道形成π键，C正确；D．中心氯原子上含有1个孤电子对，故粒子ClO的VSEPR模型与离子的空间结构不一致，D正确；故选B。5．BA．三氧化硫分子中硫原子的价电子对数=，采取sp2杂化，不含孤对电子，是平面三角形，A错误；B．三氟化硼分子中硼原子的价电子对数=，采取sp2杂化，空间结构为平面三角形，B正确；C．乙烯分子中每个碳原子均形成3个σ键和1个π键，价层电子对数是3，采取sp2杂化，为平面形，C错误；D．氯酸根离子中氯原子的价电子对数=，氯原子采取sp3杂化，含有一对孤对电子，空间结构为三角锥形，D错误；答案选B。6．A根据与羧基（）相连的基团中共价键或基团的特点进行判断，是推电子基团，导致羧基中的极性减小，酸性减小，故酸性；F的电负性最大，的共用电子对偏向F，通过传导作用，导致羧基中O-H的极性增大，酸性增大，F原子越多，酸性越大，故酸性，故A正确。故选A。7．BA．天然气的主要成分是甲烷，属于化石能源，故A正确；B．甲烷是由极性键构成的结构对称的非极性分子，难溶于水，故B错误；C．甲烷完全燃烧生成生成二氧化碳和水，反应的化学方程式为，故C正确；D．用天然气煮盐的方法是利用蒸发结晶的方法获得盐，故D正确；故选B。8．DR、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素，由结构式可知，超强酸M分子中R、X、Y、Z、W形成共价键的数目为1、4、2、1、6，Y和W位于同族，则R为H元素、X为C元素、Y为O元素、Z为F元素、W为S元素。A．二氧化硫分子中硫原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为1，分子的空间构型为V形，故A错误；B．由结构式可知，M分子中碳原子、氧原子、硫原子的杂化方式均为sp3杂化，采用的杂化方式相同，故B错误；C．由结构式可知，M分子中只含有极性键，不含有非极性键，故C错误；D．由结构式可知，M分子中的氟原子为吸电子基团，会使氢氧键的极性增强，易于电离出氢离子，若将氟原子替换成电负性更小的同主族其他元素，吸电子效应减弱，酸的酸性会减弱，故D正确；故选D。9．CNH3分子的中心原子为N，其孤电子对数是(5-3×1)=1；每个N连接3个H，成键电子对是3，所以价层电子对数为4，VSEPR模型为正四面体，但由于有一个孤电子对，所以其分子构型为三角锥形，键角为107°，故选C。10．BA．X的分子式为，Y的分子式为，分子式不相同，故不是同分异构体，故A错误；B．Y的分子式为，故B正确；C．X中的苯环上的碳原子为杂化，而单键碳原子为杂化，故C错误；D．由图可知，两者结构相似，但是两者分子式上相差不是若干个CH2，不满足同系物的定义，故D错误；故选B。11．A①杂化轨道用于成键或容纳孤对电子，剩余p轨道参与成键，①项错误；②分子中可以只含键，键不能单独存在，一定要和键共存，②项正确；③键不稳定，易断裂，含有键的化合物化学性质较活泼，与只含键的化合物的化学性质不同，③项正确；④非金属原子常以共用电子对形成化学键，两个非金属元素的原子之间形成的化学键都是共价键，④项正确；⑤NH3中N原子的sp3杂化轨道是由N原子的3个p轨道与1个s轨道杂化而成的，⑤项错误；⑥成键的原子间原子轨道重叠越多，成键原子间的距离越小，共价键越牢固，⑥项正确；⑦N原子最外层有5个电子，有三个末成对电子，1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子，是由共价键的饱和性决定的，⑦项正确；综上所述①⑤错误，答案选A。12．C短周期主族元素X、Y、Z、W的原子序数依次增大，其中基态X原子核外电子只有一种运动状态，且在化合物中只形成一个共价键，故X为H元素；Y、Z、W位于X的下一周期，Y形成4个共价键，Z形成3个共价键，W形成2个共价键，则Y为C，Z为N，W为O；四种元素形成的化合物(结构如图)可用于检验M2+，M位于元素周期表第四周期第Ⅷ族，且基态M原子价层含有2个未成对电子，则基态M原子的价层电子排布式为3d84s2，M为Ni元素；即X、Y、Z、W、M分别为H、C、N、O、Ni；A．由分析可知，M为Ni元素，故A正确；B．简单氢化物三者分别为甲烷、氨气、水，水常温下为液态，氨气、甲烷为气体，水的沸点最大；氨气能形成氢键，导致其沸点高于甲烷，故简单氢化物的沸点：W>Z>Y，故B正确；C．X为H，该化合物中H达到2电子稳定结构，故错误D．M为Ni，基态M原子核外电子排布式为[Ar]3d84s2，则其电子占据最高能级的电子云轮廓图为球形，D正确；故选C。13．CA．分子之间存在氢键，故熔、沸点相对较高，A正确；B．能形成分子间氢键的物质沸点较高，邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，对羟基苯甲醛形成分子间氢键，所以邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点低，B正确；C．分子中的O与周围两个分子中的H原子形成两个氢键，而分子中的F原子只能形成一个氢键，氢键越多，沸点越高，以沸点高，C错误；D．氨气分子和水分子间形成氢键，是氨气极易溶于水的原因之一，D正确；故答案选C。14．DA．谷氨酸分子中羧基C原子采用sp2杂化，其余饱和C原子采用sp3方式杂化，A错误；B．手性碳原子是连接4个不同的原子或原子团的C原子，在谷氨酸分子()中只有1个手性碳原子(用*标出)，B错误；C．谷氨酸单钠属于钠盐，易溶于水，C错误；D．由于N原子的2p电子处于半充满的稳定状态，导致第一电离能大于同一周期相邻的O元素，所以第一电离能：N＞O，D正确；故合理选项是D。15．BA．氰分子的结构式为N≡C－C≡N，氰分子中四原子共直线，是非极性分子，故A正确；B．同一周期元素中，原子半径随着原子序数的增大而减小，原子半径越大其键长越长，碳原子半径大于氮原子，所以氰分子中C≡N键长小于C≡C键长，故B错误；C．氯气与NaOH反应生成NaCl、NaClO、水，则(CN)2和NaOH溶液反应生成NaCN、NaCNO和H2O，故C正确；D．卤化氢和烯烃一定条件下发生加成反应，则氰化氢分子在一定条件下能与烯烃发生加成反应，故D正确；故选B。16．AA．CH3−N=N−CH3中两个甲基可以在同一边，也可以在不同边，因此存在顺反异构现象，故A正确；B．1个−CH2CH3含有6个σ键，1个−NO2含有2个σ键，则1molO2N−CH2CH3含有9molσ键，故B错误；C．三种物质中，CH3−N=N−CH3中氮原子杂化方式为sp2杂化，H2NCH2COOH中氮原子杂化方式为sp3杂化，O2NCH2CH3中氮原子杂化方式为sp2杂化，故C错误；D．在乙醇中，H2NCH2COOH中H2N−和−COOH能与乙醇形成分子间氢键，因此H2NCH2COOH溶解度高于O2NCH2CH3，故D错误。综上所述，答案为A。17．DA．温度升高时，从图中可以看出，“准液体”中水分子与下层丙连接的氢键断裂，从而使冰面变滑，A正确；B．从图中看出，第一层固态冰中，水分子之间通过形成分子间氢键形成空间网络结构，B正确；C．对比固态冰和“准液体”可知，第二层“准液体”中，水分子间形成的氢键比固态冰中少，C正确；D．水分子的稳定性与氢键无关，O的非金属性强，导致H-O键稳定，高温下也很难分解，D错误；故选D。18．BA．杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤对电子，没有杂化的p轨道形成π键，故A正确；B．分子中含有18个单键和2个双键，则σ键和π键比例应为9:1，故B错误；C．C含有三键，三键是一个σ键和两个π键，所以1molC中含有2NA键，故C正确；D．若该反应中有4molN-H键断裂，即1molN2H4参加反应，生成l.5molN2，且1个NN中含2个π键，则形成的π键有1.5mol×2=3mol，则形成π键的数目是3NA，故D正确；答案选B。19．CA．一氧化氮和氧气生成二氧化氮，部分二氧化氮转化为四氧化二氮，故混合后气体分子总数小于0.1，A错误；B．标准状况下，己烷不是气体，不能计算其物质的量，B错误；C．氯气和水生成氯化钠、次氯酸钠，氯元素发生自身氧化还原反应，，为0.1mol，反应转移的电子总数为0.1，C正确；D．1分子水中含有2个σ键、1个硫酸根中含有4个σ键、铜能形成4个配位键含有4个σ键，则中含有σ键的总数为1.6，D错误；故选C。20．BA．用毛皮摩擦过的橡胶棒带电荷，水分子是极性分子，所以靠近水流，水流方向发生变化，四氯化碳分子是非极性分子，靠近水流，水流方向无明显变化，故A不符合题意；B．浓硫酸使乙醇脱水后，C与浓硫酸反应生成二氧化硫，二氧化硫、乙烯以及挥发出的乙醇均能被酸性高锰酸钾溶液氧化，不能达到实验目的，故B符合题意；C．，该反应为吸热反应，温度改变可以使平衡发生移动而改变溶液的颜色，故C不符题意；D．因Zn的金属活泼性大于Fe，将Zn与Fe用导线相连后插入酸化的食盐水中，一段时间后，取出电极，向溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液，溶液无明显现象，说明并未生成Fe2+，由此可证明这是牺牲阳极的阴极保护法，故D不符合题意；故答案选B。21．(1)N、O、C四VIB1s22s22p63s23p63d54s1(2)σ键、π键sp3大于(3)H2SS的原子半径小于Se，S—H键长较短，键能较大，分子的热稳定性更强(4)O的电负性比H大，所以—NO2的极性大于—NH2，导致羧基上羟基的极性更大，更易电离出氢离子(5)dH2O分子间形成氢键，所以水的沸点反常高；H2Te、H2Se、H2S均为分子晶体，相对分子质量越大，范德华力越大，则沸点越高H2O分子间形成氢键的数量大于HF（1）同周期元素从左到右，第一电离能有增大趋势，N原子2p能级半充满，结构稳定，第一电离能大于同周期相邻元素，所以C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是N>O>C；电负性最大的元素是O，价层电子轨道表示式。铬是24号元素，位于周期表第四周期VIB族；根据洪特规则，其基态原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1。（2）单键为σ键，双键中有1个σ键、1个π键，天门冬氨酸中的既有σ键又有π键，N原子形成3个σ键，有1个孤电子对，杂化轨道类型为sp3，双键碳价电子数为3，价电子对空间构型为平面三角形，单键碳原子有4个价电子对，价电子对空间构型为四面体，图中O—C—C的键角大于C—C—N的键角。（3）同主族元素从上到下，气态氢化物稳定性减弱，H2S和H2Se热稳定性较好的是H2S；S的原子半径小于Se，S—H键长较短，键能较大，所以分子的热稳定性更强。（4）O的电负性比H大，所以—NO2的极性大于—NH2，导致羧基上羟基的极性更大，更易电离出氢离子，所以若将天门冬氨酸中的—NH2，换成—NO2，得到的新物质的酸性会增强。（5）水的沸点是100℃，表示第VIA族元素简单氢化物沸点变化的是曲线d；H2O分子间形成氢键，所以水的沸点反常高；H2Te、H2Se、H2S均为分子晶体，随相对分子质量增大，熔沸点升高；H2O分子间形成氢键的数量大于HF，所以水的沸点高于HF。22．V形(1)①水有三队孤电子和一个空轨道，