第二章 分子结构与性质 测试题 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测试题一、选择题1．X、Y、Z、W四种元素原子的质子数依次增多，W是原子序数最大的短周期主族元素，X与Y形成的化合物M为沼气的主要成分，雷电天气时可形成一种具有杀菌作用的Z单质。下列说法正确的是A．基态Y、Z、W原子的最高能级均为p能级且能量相同B．M与W的单质光照时生成的四种有机化合物均为极性分子C．M与X2Z两种分子的中心原子的VSEPR模型和分子空间结构均相同D．WZ2的分子间作用力大于YZ2，WZ2的沸点高于YZ22．对下列现象或事实的解释不正确的是现象或事实解释A沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛对羟基苯甲醛分子间形成氢键，而邻羟基苯甲醛存在分子内氢键B四氯化碳液流遇到毛皮摩擦过的橡胶棒不偏向用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，四氯化碳是非极性分子，不受其影响C气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难的价层电子排布为，3d轨道为半充满比较稳定；的价层电子排布为，再失去一个电子可达到3d轨道半充满的比较稳定状态D宁德首届烟花中，五颜六色的烟花电子由基态跃迁到激发态的过程中，以光能的形式释放能量A．A B．B C．C D．D3．工业上由、和可制备。下列说法中正确的是A．的电子式为 B．的空间结构为直线形C．中元素的化合价为+4价 D．中含有非极性共价键4．通常情况下，NCl3是一种油状液体，其分子的立体构型与NF3相似，下列叙述正确的是A．NCl3分子是平面三角形分子B．NBr3比NCl3的沸点更高，更易挥发C．Cl－N－Cl键的键角与F－N－F键的键角相等D．NCl3分子中所有原子的最外层均达到8电子稳定结构5．下列两组命题中，甲组命题能用乙组命题加以解释的是选项甲组乙组A酸性：比的键长短B的沸点高于分子间范德华力更大C单质碘易溶于而微溶于水“相似相溶”原理D沸点：键能O-H比S-H大A．A B．B C．C D．D6．石灰氮(CaCN2)是一种氮肥，与土壤中的H2O反应生成氰胺(H2N-C≡N)，氰胺可进一步转化为尿素[CO(NH2)2]。下列说法正确的是A．CaCN2的电子式： B．H2O的空间填充模型：C．CO(NH2)2中含有的化学键为共价键和氢键 D．1个H2N-C≡N分子中含3个σ键7．下列说法正确的是A．已知在、条件下，气态氢原子完全结合形成氢气时，释放的最低能量为，则键的键能为B．基态时，某元素原子的最外层电子排布为，元素的最高正价一定为价C．水分子可表示为，分子中键角为D．根据碳原子的价电子排布式(或价电子排布图)①②；可判断出①、②两种状态的能量符合E(①)>E(②)8．下列分子中，既具有极性键又具有非极性键的分子是()A．CH2Cl2 B．HCHO C．H2O D．CH2==CH—CH39．已知CN-与N2结构相似，可推算出HCN分子中σ键与π键的数目之比为A．1∶3 B．2∶1 C．1∶1 D．1∶210．下列各组分子中，均含有非极性键且属于非极性分子的是A．Cl2、C2H4 B．C2H4、CH4 C．CO2、H2S D．NH3、HCl11．5B、6C、7N、8O是短周期主族元素。下列有关说法正确的是A．元素C在周期表中位于第2周期Ⅳ族B．N2H4中氮原子的轨道杂化类型：sp2C．第一电离能：N>O>CD．最高价氧化物的水化物的酸性：H3BO3>H2CO312．下列各组物质中，化学键类型相同，形成的晶体类型也相同的是A．和 B．和 C．和 D．KCl和HCl13．下列化学用语或图示表达正确的是A．的电子式：B．金刚石的晶胞：C．的空间填充模型：D．基态溴原子电子占据最高能级的电子云轮廓图：14．下列关于共价键的叙述，正确的是A．σ键键能一定比π键键能大，且σ键与π键电子云均为镜面对称B．C－C键的键长比C=C键长，C=C键的键能是C－C键的两倍C．分子中有σ键不一定有π键，有π键则一定有σ键D．根据等电子体原理判断，1molNO+离子含有π键的数目为1NA15．下列物质中，属于共价化合物的是A．NaOH B．MgCl2 C．CH3CH2OH D．Na2O2二、非选择题16．共价键的类型(1)σ键①概念：两原子在成键时，原子轨道以“_______”的方式重叠形成的共价键。②σ键的类型与形成过程σ键的类型_______、_______、_______s-sσ键s-pσ键p-pσ键③特征：A．以_______的两原子核的连线为轴做旋转操作，共价键的电子云的图形不变，这种特征为_______。B．以_______的两个原子核的连线为轴，任意一个原子可以_______旋转，并不会破坏σ键C．形成σ键的原子轨道的重叠程度较_______，故σ键具有较强的_______。(2)π键①概念：两原子在成键时，原子轨道以“_______”的方式重叠形成的共价键。②类型及形成过程：p-pπ键等，不存在s-sπ键、s-pπ键等。(3)特征：镜面对称：每个π键的电子云由两块组成，它们互为镜像，这种特征称为_______。强度小：形成π键时，原子轨道重叠程度比σ键的_______，通常情况下，π键没有σ键_______。不能旋转：以形成π键的两个原子核的连线为轴，任意一个原子_______旋转，若单独旋转则会破坏π键。(4)存在：通常存在于_______或_______中。17．试用相关知识回答下列问题：（1）有机物大多难溶于水，而乙醇和乙酸可与水互溶，原因是_______。（2）乙醚（）的相对分子质量大于乙醇，但乙醇的沸点却比乙醚的高得多，原因是_________________。（3）从氨合成塔里分离出NH3，通常采用的方法是_____________，原因是_____________。（4）水在常温下的组成的化学式可用（H2O）n表示，原因是_______________。18．以铁、硫酸、柠檬酸、双氧水、氨水等为原料可制备柠檬酸铁铵【(NH4)3Fe(C6H5O7)2】。(1)Fe2+基态核外电子排布式为___；NO的空间构型为___(用文字描述)。(2)NH3分子中氮原子的轨道杂化类型是___；C、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为___。(3)柠檬酸的结构简式见图。1mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为=__mol。(4)利用键能数据计算反应的ΔH(请写出解题过程)：N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)。___化学键H—HN—HN≡N键能/(kJ·mol-1)43639394619．一种有机化合物的结构简式如下：（1）该分子中有______________个sp2杂化碳原子；__________个sp3杂化碳原子。（2）该分子中有____________个sp2-sp3的σ键；____________个sp3-sp3的σ键型。20．杂化轨道理论是一种价键理论，是鲍林为了解释分子的空间结构提出的。(1)轨道的杂化在外界条件影响下，原子内部___________的原子轨道发生混杂，重新组合成一组新的轨道的过程。(2)杂化轨道原子轨道___________后形成的一组新的原子轨道，叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道。(3)轨道杂化的过程：___________。21．A、B、C、D为原子序数依次增大的非金属短周期主族元素，其中A的某种单质是重要的半导体材料。请回答下列问题：(1)A在元素周期表中的位置为___________。(2)B元素的最高价氧化物的分子式为___________。高速通信离不开光导纤维，用于制造光导纤维的基本原料是___________(填化学式)。(3)从原子结构角度解释D的非金属性大于C的原因：___________。(4)化合物C2D2在合成橡胶、硬水软化等方面有着重要应用。C2D2分子的结构式为___________该分子属于___________分子(填“极性”或“非极性”)。(5)化合物M是制备晶体A的中间产物，它是由A、D和氢三种元素按原子个数比1：3：l组成的。M极易水解，其完全水解的产物除了A的最高价含氧酸外，还有两种气体，这两种气体是___________(填化学式)。22．铁及其化合物在生活中用途广泛，绿矾(FeSO4·7H2O)是一种常见的中草药成分，失水后可转为FeSO4·H2O，与FeS2可联合制备铁粉精(FexOy)和H2SO4。i.FeSO4·H2O结构如图所示：(1)Fe2+价层电子排布式为_________。(2)比较和分子中的键角大小并给出相应解释：_________。(3)与和之间的作用力分别为_________。ii.实验室以FeCl2溶液为原料制备高密度磁记录材料Fe/Fe3O4复合物。(4)在氩气气氛下，向装有50mL1mol•L−1FeCl2溶液的三颈烧瓶(装置如图)中逐滴加入100mL14mol∙L−1KOH溶液，用磁力搅拌器持续搅拌，在100℃下回流3h，得到成分为Fe和Fe3O4的黑色沉淀。①三颈烧瓶发生反应的离子方程式为_________。②检验反应是否进行完全的操作是_________。(5)待三颈烧瓶中的混合物冷却后，过滤，再依次用沸水和乙醇洗涤，在40℃干燥后焙烧3h，得到Fe/Fe3O4复合物产品3.24g。①焙烧需在隔绝空气条件下进行，原因是_________。②计算实验所得产品的产率_________。【参考答案】一、选择题1．D【分析】W是原子序数最大的短周期主族元素，则W为Cl；X与Y形成的化合物M为沼气的主要成分，M为甲烷，则X为H，Y为C；雷电天气时可形成一种具有杀菌作用的Z单质，该单质为臭氧，则Z为O元素。解析：A．基态C、O原子的最高能级为2p，基态Cl原子的最高能级为3p，3p能级的能量大于2p，A错误；B．M为甲烷，甲烷与氯气光照时生成的四氯化碳为非极性分子，B错误；C．甲烷和水分子的价层电子对数均为4，VSEPR模型均为四面体，但甲烷为正四面体构型，水为V形结构，C错误；D．WZ2(ClO2)属于极性分子，且相对分子质量较CO2大，故其分子间作用力大于YZ2(CO2)，WZ2的沸点高于YZ2，D正确；故选：D。2．D解析：A．对羟基苯甲醛分子间形成氢键导致沸点升高，而邻羟基苯甲醛存在分子内氢键导致沸点降低，故沸点：对羟基苯甲醛>邻羟基苯甲醛，A正确；B．用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，四氯化碳是非极性分子，不受其影响，故四氯化碳液流遇到毛皮摩擦过的橡胶棒不偏向，B正确；C．全满、半满电子填充相对较为稳定。的价层电子排布为，3d轨道为半充满比较稳定；的价层电子排布为，再失去一个电子可达到3d轨道半充满的比较稳定状态，故气态再失去一个电子比气态再失去一个电子更难，C正确；D．电子由基态跃迁到激发态的过程中，会吸收能量；电子由激发态跃迁到基态的过程中，会以光能的形式释放能量，出现特定颜色的光，D错误；故选D。3．D解析：A．NaOH的电子式为，故A错误；B．中价层电子对个数=2+(7=1-2×2)=4，为sp3杂化，且含有2个孤电子对，所以是V型，故B错误C．中元素的化合价为+3价，故C错误；D．中O-O之间含有非极性共价键，故D正确；故选D。4．D解析：A．NCl3分子中心N原子价层电子对数为=4，含一对孤电子对，所以空间构型为三角锥形，A错误；B．NBr3和NCl3结构相似，均为分子晶体，NBr3的相对分子质量更大，沸点更高，则更不易挥发，B错误；C．Cl元素的电负性小于F，所以在NCl3分子中共用电子对更靠近中心原子，键角更大，C错误；D．NCl3分子中N原子与每个Cl原子分别共用一对电子，所有原子的最外层均达到8电子稳定结构，D正确；综上所述答案为D。5．C解析：A．电负性F>Cl，则吸电子能力F>Cl，吸电子能力增强导致酸性增强，故A不符合题意；B．形成分子间氢键导致沸点升高，形成分子内氢键导致沸点降低，故B不符合题意；C．碘单质、四氯化碳均为非极性分子，水为极性分子，根据“相似相溶”原理，单质碘易溶于而微溶于水，故C符合题意；D．水能形成氢键导致其沸点升高，故沸点：，故D不符合题意；故选C。6．A解析：A．CaCN2属于离子化合物，根据Ca、C、N原子结构特点，要达到8电子稳定结构，可知CaCN2的电子式为：，A正确；B．氧原子比氢原子大，且水分子为V形，H2O的空间填充模型中氧原子在中间应比两边的氢原子大、且三个原子不在一条直线，B错误；C．CO(NH2)2的结构为：，属于分子晶体，含有的化学键为共价键，分子间存在氢键，但是氢键不是化学键，C错误；D．1个H2N-C≡N分子中含3个σ键单键，碳氮三键中含有1个σ键，则H2N-C≡N分子中含4个σ键，D错误；故选A。7．A解析：A．气态氢原子完全结合形成氢气时形成键，释放的最低能量为，则形成键释放的最低能量为，键的键能为，故A正确；B．基态时，某元素原子的最外层电子排布为，其价电子可能包括(n-1)d的电子，其最高化合价可以高于+1，故B错误；C．水分子中O原子为sp3杂化，且有2对孤电子对，则水分子表示为，分子中键角不为，故C错误；D．根据洪特规则，电子在简并轨道中以相同自旋占据各个轨道时能量最低，则①、②两种状态的能量符合E(①)＜E(②)，故D错误；故答案为：A。8．D解析：既具有极性键又具有非极性键的分子是CH2==CH—CH3，D正确。本题选D。点睛：同种元素的原子之间形成的共价键是非极性键，不同种元素的原子之间形成的共价键是极性键。9．C解析：CN-与N2互为等电子体，二者结构相似，C原子与N原子之间形成三键，则HCN分子的结构式为，三键中含有1个键、2个键，单键属于键，故HCN分子中键与键的数目之比为，故选C。10．A解析：A．Cl2为直线形结构，含有非极性键，正负电荷的重心重合，电荷分布均匀，为非极性分子；C2H4中含有极性键和非极性键，是平面型分子，结构对称，分子中正负电荷重心重叠，为非极性分子，故A选；B．C2H4中含有极性键和非极性键，是平面型分子，结构对称，分子中正负电荷重心重叠，为非极性分子；CH4中含有极性键，不存在非极性键，为正四面体结构，结构对称，分子中正负电荷重心重叠，为非极性分子，故B不选；C．CO2中含有极性键，不存在非极性键，为直线形分子，结构对称，分子中正负电荷重心重叠，为非极性分子；H2S中含有极性键，不存在非极性键，空间结构为V形，正负电荷的中心不重合，属于极性分子，故C不选；D．NH3中含有极性键，不存在非极性键，空间结构为三角锥形，正负电荷的中心不重合，属于极性分子；HCl中含有极性键，不存在非极性键，正负电荷的中心不重合，属于极性分子，故D不选；故选A。11．C解析：A．元素C在周期表中位于第二周期ⅣA族，A错误；B．N2H4中氮原子形成3个σ键，还有一对孤电子对，为sp3杂化，B错误；C．同周期自左至右第一电离能呈增大趋势，但N原子2p能级轨道半满，更稳定，第一电离能大于相邻元素，所以第一电离能：N>O>C，C正确；D．同周期主族元素自左至右非金属性增强，最高价氧化物对应水化物的酸性增大，所以酸性：H3BO3＜H2CO3，D错误；综上所述答案为C。12．B解析：A．SiO2和CO2均有共价键，SiO2为原子晶体、CO2为分子晶体，A错误；B．N2H4和H2O2均含有共价键，且都属于分子晶体，B正确；C．Na2O2含有离子键和共价键，MgCl2含有离子键，二者均属于离子晶体，C错误；D．KCl含有离子键，属于离子晶体，HCl含有共价键，属于分子晶体，D错误；故答案选B。13．B解析：A．的电子式中碳原子周围是6个电子，A错误；B．金刚石的晶胞中一个碳原子与其它四个碳原子构成正四面体，B正确；C．的空间结构是正四面体，C错误；D．基态溴原子电子占据最高能级是p能级，电子云轮廓图是哑铃形，D错误；故选B。14．C解析：A．σ键为“头碰头”方式重叠形成的，为轴对称，π键为“肩并肩”方式重叠形成的，为镜面对称，A错误；B．C－C键的键长比C=C键长，C=C键的键能大于C－C键的键能且小于其两倍，B错误；C．σ键能单独存在，而π键不能单独存在；分子中有σ键不一定有π键，有π键则一定有σ键，C正确；D．NO+离子与N2为等电子体，根据等电子体原理判断，则1个离子中含有2个π键，1molNO+离子含有π键的数目为2NA，D错误；故选C。15．C解析：A．NaOH中存在金属阳离子和氢氧根离子间的离子键，属于离子化合物，选项A不符合；B．MgCl2中含有活泼的金属元素和活泼的非金属元素，含有离子键，属于离子化合物，选项B不符合；C．CH3CH2OH中只含有非金属元素与非金属元素形成的共价键，属于共价化合物，选项C符合；D．Na2O2是活泼金属Na与活泼非金属元素O通过离子键形成的离子化合物，其中阴离子是O22-，选项D不符合。答案选C。二、非选择题16．(1)头碰头s-sσ键s-pσ键p-pσ键形成化学键轴对称形成σ键绕轴旋转大稳定性(2)肩并肩(3)镜面对称小稳定不能单独旋转(4)共价双键共价三键解析：略17．乙醇、乙酸和水均为极性分子，且乙醇和乙酸均可与水形成分子间氢键乙醇分子间存在较强的氢键加压使液化后，与H2、N2分离NH3分子间存在氢键，易液化水分子间存在氢键，若干个水分子易缔合成较大的“分子【分析】由于氢键的存在，可以让乙醇和乙酸与水互溶，可以增大物质的熔沸点，易让氨气液化，使多个水分子缔合在一起形成大分子，但是氢键不是化学键。解析：（1）乙醇分子中的羟基(—OH)、乙酸分子中的羧基(—COOH)中的O原子与水分子中的H原子可以形成氢键、乙醇分子中的羟基(—OH)、乙酸分子中的羧基(—COOH)中的H原子与水分子中的O原子可以形成氢键，故乙醇和乙酸可与水互溶的原因：乙醇、乙酸和水均为极性分子，且乙醇和乙酸均可与水形成分子间氢键；（2）乙醇分子间通过氢键结合产生的作用力比乙醚分子间的作用力大，故乙醇的相对分子质量虽小，但其分子间作用力比较大，所以沸点高；（3）氨气分子间由于存在氢键，沸点较高，加压会使它容易液化，从而可以和氢气、氮气分离；（4）在常温下，由于水分子之间存在氢键，会使多个水分子缔合在一起，形成较大的分子。18．(1)1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6平面三角形(2)sp3N＞O＞C(3)7(4)-104kJ·mol-1解析：（1）铁是26元素，其原子核外有26个电子，铁原子失去最外层2个电子变成为Fe2+根据构造原理知，其基态离子核外电子排布式1s22s22p63s23p63d6或[Ar]3d6；原子价层电子对个数=3+（6-3×2）==3，且不含孤电子对，则空间构型是平面三角形；（2）NH3分子中氮原子价层电子对数为3+(5-1×3)=3+1=4，根据价层电子对互斥理论判断N原子杂化类型为sp3；同一周期元素，第一电离能随着原子序数增大而呈增大趋势，但第IIA族、第VA族元素第一电离能大于其相邻元素，所以这三种元素第一电离能从大到小顺序是N>O>C；（3）羧基的结构是（）一个羧基中有碳原子与氧原子分别形成两个σ键，三个羧基有6个σ键，还有一个羟基与碳原子相连形成一个σ键，因此1mol柠檬酸分子中碳原子与氧原子形成的σ键的数目为7mol；（4）N2(g)+3H2(g)=2NH3(g)ΔH，焓变=反应物总键减去能生成物总键能，ΔH=946kJ/mol+3×436kJ/mol-6×393kJ/mol=-104kJ·mol-1。19．633【分析】（1）甲基、亚甲基、次甲基中的C原子为sp3杂化，C=C中的C原子为sp2杂化；（2）甲基、亚甲基、次甲基中的C原子为sp3杂化，形成sp3杂化轨道，C=C中的C原子为sp2杂化，形成sp2杂化轨道，根据分子中成键的方式判断。解析：（1）甲基、亚甲基、次甲基中的C原子为sp3杂化，C=C中的C原子为sp2杂化，所以中1、2、5、6、7、8号共6个碳原子为sp3杂化；3、4号共2个碳原子为sp2杂化；（2）甲基、亚甲基、次甲基中的C原子为sp3杂化，形成sp3杂化轨道，C=C中的C原子为sp2杂化，形成sp2杂化轨道，所以中1和2、5和6、7和8号碳原子间为sp3-sp3的σ键；2和3、4和5、4和7号碳原子间为sp2-sp3的σ键。20．(1)能量相近(2)杂化(3)激发→杂化→轨道重叠解析：（1）在外界条件影响下，原子内部能量相近的原子轨道发生混杂，重新组合成一组新的轨道的过程；（2）原子轨道杂化后形成的一组新的原子轨道，叫做杂化原子轨道，简称杂化轨道；（3）轨道杂化的过程：激发→杂化→轨道重叠。21．(1)第三周期第ⅣA族(2)P2O5SiO2(3)两者电子层数相同，但氯原子半径比硫原子小，得电子能力比硫原子强，故非金属性氯元素大于硫元素(4)Cl—S—S—Cl极性(5)H2、HCl解析：由题意知，A为Si元素，则B、C、D依次为P、S、Cl元素。(1)Si原子含有3个电子层，最外层有4个电子，故位于第三周期第ⅣA族；(2)B元素最高价为+5价，其最高价氧化物化学式为P2O5；用于制造光导纤维的基本原料为SiO2，故此处填Si