2025年春高二化学选择性必修2人教版 第二章 分子结构与性质 单元提优测评卷（解析版）

第二章分子结构与性质单元提优测评卷时间：45分钟满分：100分第Ⅰ卷（选择题）选择题：本题共15个小题，每小题只有一个正确选项，共45分。1.下列分子属于非极性分子的是（）。A．H2O B．HCl C．NH3 D．CH4【答案】D【解析】H2O的空间构型是V形，则H2O为极性键构成的极性分子，A错误；HCl为极性键构成的极性分子，B错误；氨气的空间构型为三角锥形，为极性分子，C错误；甲烷分子的结构为正四面体结构，四个键的键长相同、键角相等，正负电荷重心重合，所以甲烷为非极性分子，D正确。2．氢键广泛存在于自然界中，可以说，正是氢键的存在才孕育了地球上的生命，下列现象与氢键有关的是（）。①NH3的熔、沸点比PH3的高②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶③冰的密度比液态水的密度小④邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低⑤水分子高温下也很稳定A．①②③④ B．①②③④⑤ C．①②③ D．①②【答案】A【解析】①氨气分子间能形成氢键，NH3的熔、沸点比PH3的高，①符合；②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶，是因为小分子的醇、羧酸可以和水形成分子间氢键，②符合；③在液态水中，通常是几个水分子通过氢键结合，而固态冰中水大范围地以氢键结合，成为疏松的晶体，在冰的结构中有许多空隙，造成体积膨胀，冰的密度比液态水的密度小，③符合；④邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低，是因为前者形成分子内氢键，后者形成分子间氢键，④符合；⑤水分子高温下也很稳定，是因为氢氧键键能大，氢键不是化学键，不能影响分子的稳定性，⑤不符合；综上所述，①②③④符合题意，答案选A。3.下列说法中不正确的是（）。A．σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强B．两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键C．气体单质中，一定有σ键，可能有π键D．N2分子中有一个σ键，2个π键【答案】C【解析】σ键是“头碰头”的重叠，π键是“肩并肩”的重叠，σ键比π键重叠程度大，σ键比π键稳定，A正确；两个原子间只能形成1个σ键，两个原子之间形成双键时，含有一个σ键和一个π键，两个原子之间形成三键时，含有一个σ键和2个π键，B正确；单原子分子中没有共价键，如稀有气体分子中不存在σ键，C错误；两个原子之间形成三键时，含有一个σ键和2个π键，N2分子中含有一个三键，即有一个σ键，2个π键，D正确。4.下列分子中存在的共价键类型完全相同(从σ键的形成方式角度分析)的是（）。A．CH4与NH3 B．C2H6与C2H4 C．H2与Cl2 D．Cl2与N2【答案】A【解析】CH4与NH3都含有H原子，分子中的共价键均是s电子云与p电子云形成的s－pσ键，A正确；C2H6分子中只存在σ键，而C2H4分子中存在σ键和π键，所以共价键类型不完全相同，B错误；H2分子中存在s—sσ键，Cl2分子中存在s—pσ键，所以共价键类型不完全相同，C错误；Cl2分子中只有单键，全部为σ键，N2分子中有三键既有σ键又有π键，所以共价键类型不完全相同，D错误。下列有关化学键的比较一定错误的是（）。A．键能：C−N<C=N<C≡N B．键长：I−I>BC．分子中的键角：H2O>CO2 D．碳原子间形成的共价键键能：σ键>π键【答案】C【解析】C、N原子间形成的共价键，C≡N键能最大，C−N键能最小，A正确；双原子分子中，成键原子半径越大，键长越长，B正确；H2O分子呈V形，H−O−H的键角小于180°，CO2分子呈直线形，O=C=O的键角是180°，C错误；C2H2、C2H4分子中碳原子间形成的σ键比π键的稳定性强，σ键的键能大于π6.由键能数据大小，不能得出下列事实的是（）。化学键C-HSi-HO-HC-OC-CH-FH-ClH-H键能411318467358346565431436A．稳定性：CH4>SiH4 B．键长：C—O<C—CC．电负性：F>Cl D．可以计算出氢气的燃烧热【答案】D【解析】碳氢键键能大于硅氢键，稳定性：CH4>SiH4，A正确；键能越大，键长越短，故键长：C—O<C—C，B正确；同种元素氢与氟和氯形成化学键，根据其键能的大小可推测氟与氯电负性的强弱，氢氟键大于氢氯键，故电负性：F>Cl，C正确；计算氢气的燃烧热还需要氧氧双键的键能，D错误。7.下列关于价层电子对互斥模型(VSEPR模型)的叙述中不正确的是（）。A．VSEPR模型可用于预测分子的立体构型B．VSEPR模型不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子C．中心原子上的孤电子对也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥D．分子中键角越大，价层电子对相互排斥力越大，分子越稳定【答案】D【解析】VSEPR模型可用来预测分子的立体构型，注意实际空间构型要去掉孤电子对，A正确；VSEPR模型可用于预测简单分子的空间结构，不能用于预测以过渡金属为中心原子的分子，B正确；中心原子上的孤对电子也要占据中心原子周围的空间并参与互相排斥，且孤电子对间的排斥力＞孤电子对和成对电子对间的排斥力，C正确；分子的稳定性与键角没有关系，与化学键强弱有关，D错误。8.下列有关NH3和BF3的说法正确的是（）。A．NH3和BF3的空间结构都是三角锥形B．NH3中N原子上的孤电子对数为1，BF3中B原子上无孤电子对C．NH3和BF3形成的化合物NH3∙BF3中各原子最外层都达到8电子稳定结构D．NH3和BF3的中心原子的价层电子对数均为4【答案】B【解析】BF3的空间结构为平面三角形，A错误;NH3中N原子上的孤电子对数=12×5−3×1=1，BF3中B原子上的孤电子对数=12×3−3×1=0，B正确;NH3∙9.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．NH3、平面三角形、sp3 B．CCl4、正四面体形、sp3C．H2O、角形、sp2 D．CO32−、三角锥形、【答案】B【解析】NH3的中心原子N的价电子对数=3+12×5−3×1=4，杂化方式为sp3，含有1对孤电子对，分子的空间结构为三角锥形，A错误；CCl4的中心原子C的价电子对数=4+12×4−4×1=4，杂化方式为sp3，没有孤电子对，分子的空间结构为正四面体形，B正确；H2O的中心原子O的价电子对数=2+12×6−2×110.下列分子或离子的中心原子为sp3杂化，且杂化轨道容纳1对孤电子对的是（）。A．CH4、NH3、H2O B．CO2、BBr3、SOC．C2H4、SO2、BeCl2 D．NH3、PCl3、H3O+【答案】D【解析】CH4、NH3、H2O的中心原子价层电子对数都是4，都采用sp3杂化，CH4、NH3、H2O的中心原子上的孤电子对数分别是0、1、2，A不符合题意；CO2、BBr3、SO32−中的中心原子价层电子对数分别是2、3、4，且CO2、BBr3、SO32−中孤电子对数分别是0、0、1，B不符合题意；C2H4、SO2、BeCl2中的中心原子价层电子对数分别是3、3、2，且C2H4、SO2、BeCl2中孤电子对数分别是0、1、0，C不符合题意；NH3、PCl3、H3O+11.已知H2O2的分子空间结构可在二面角中表示，如图所示，则有关H2O2结构的说法中正确的是（）。A．分子的正、负电中心重合 B．分子中只有极性键C．它是极性分子 D．它是非极性分子【答案】C【解析】由H2O2的结构式可以看出，该分子中存在H—O极性键和O—O非极性键；由分子的空间结构可以看出，其分子正、负电中心不重合，故为极性分子。双氧水分子的空间构型是二面角构型，所以正、负电中心不重合，A错误；该分子中存在H-O极性键和O-O非极性键，B错误；根据H2O2的结构式知，该分子正、负电荷重心不重合，为极性分子，C正确；根据C项分析，它是极性分子，D错误。12.下列各组分子都属于含有极性键的非极性分子的是（）。A．CO2、H2S B．C2H4、CH4 C．Cl2、C2H2 D．NH3、HCl【答案】B【解析】H2S分子中S原子有孤电子对，空间构型为V形，正、负电荷中心不重合，为极性分子，A不符合题意；C2H4、CH4均含有C-H极性键，且正负电荷中心重合，为非极性分子，B符合题意；Cl2分子中不含极性键，C不符合题意；NH3、HCl中心原子均有孤电子对，正、负电荷中心不重合，为极性分子，D不符合题意。13.下图中每条折线表示ⅣA~ⅦA族中的某族元素的简单氢化物的沸点变化情况。每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是（）。A．H2S B．HCl C．PH3 D．SiH4【答案】D【解析】除N、O、F三种元素的简单氢化物分子间存在氢键，从而使其沸点为同主族中最高或较高外，其余分子间不能形成氢键的简单氢化物，相对分子质量越大，范德华力越大，分子的熔、沸点越高。图中a点所在曲线简单氢化物的沸点呈上升趋势，故为第ⅣA族元素。S属于第ⅥA族元素，其简单氢化物H2S沸点小于H2O，A错误；Cl属于第ⅦA族元素，其简单氢化物HCl沸点小于HF，B错误；P属于第VA族元素，其简单氢化物PH3沸点小于NH3，C错误；Si属于第ⅣA族元素，该族元素的简单氢化物分子间不能形成氢键，故同族元素从上到下，简单氢化物的沸点升高，D正确。14.利用“相似相溶”这一经验规律可说明的事实是（）。①HCl易溶于水②I2微溶于水③Cl2能溶于水④NH3易溶于水A.①②④ B.②③C.①②③D.①②③④【答案】A【解析】HCl、NH3、H2O均属于极性分子,I2、Cl2均属于非极性分子,根据“相似相溶”规律可知,HCl、NH3易溶于水,I2微溶于水;Cl2能溶于水是因为Cl2和H2O反应生成HCl和HClO。故选A。15.我国科学家利用高分辨原子力显微镜技术，首次拍摄到质子在水层中的原子级分辨图像，发现两种结构的水合质子，其中一种结构如图所示。下列有关该水合质子的说法正确的是（）。A．化学式为H9O4C．氢、氧原子间均以氢键结合 D．图中所有键角都相同【答案】A【解析】水合质子带正电，化学式为H9O4第Ⅱ卷（非选择题）非选择题：包括第16题~第19题4个大题，共55分。16．(1)蓝矾的结构如图所示：的空间结构是___________，其中S原子的杂化轨道类型是___________；基态O原子的价层电子排布图为___________。(2)气态分子的空间结构为___________；将纯液态冷却到289.8K时凝固得到一种螺旋状单链结构的固体，其结构如图所示，此固态中S原子的杂化轨道类型是___________。(3)已知为V形，中心氯原子周围有四个价层电子对。的中心氯原子的杂化轨道类型为___________。(4)二氧化钛是常用的具有较高催化活性和稳定性的光催化剂，常用于污水处理。纳米催化的一个实例如图所示。化合物甲的分子中采取杂化方式的碳原子个数为___________，化合物乙中采取杂化的原子对应元素的第一电离能由小到大的顺序为___________。【答案】正四面体形杂化平面三角形杂化杂化7【解析】(1)中S形成4个键，孤电子对数是，因此价层电子对数为4，的空间结构是正四面体形，杂化轨道数=价层电子对数，即S原子的杂化类型为杂化；基态O原子的价层电子排布为，故价层电子排布图是。(2)中，中心S原子的价层电子对数为3，没有孤电子对，的空间结构为平面三角形；图中固态中S原子形成4个共价单键，其杂化轨道类型是杂化。(3)的中心氯原子周围有4个价层电子对，故氯原子的杂化轨道类型为杂化。(4)苯环上的6个碳原子是杂化，羰基上的碳原子也是杂化，因此化合物甲中共有7个碳原子采取杂化；乙分子中采取杂化的原子有苯环侧链上的C、N和O，同周期元素从左向右第一电离能呈增大趋势，由于N元素的轨道为半充满状态，较稳定，故N的第一电离能大于O，因此第一电离能由小到大的顺序是。17．有A、B、C、D四种主族元素，原子序数依次增大，A元素原子轨道上有2个未成对电子。B元素原子的p轨道中有3个未成对电子，其简单气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的简单氢化物中最大。C的最高化合价和最低化合价的代数和为4，其最高价氧化物中含C的质量分数为40%，且其核内质子数等于中子数。D元素原子得一个电子填入轨道后，轨道为全充满状态。请回答下列问题：(1)分子中含有___________个键，属于___________(填“极性”或“非极性”)分子。(2)B的简单气态氢化物的立体构型为___________，原子采用___________杂化。(3)写出的常见氧化物与的氧化物中互为等电子体的一组物质：___________。(4)C元素的电负性___________(填“>”“<”或“=”)D元素的电负性，用一个化学方程式表示：___________。【答案】(1)2非极性(2)三角锥sp3(3)CO2、N2O(4)<Cl2+H2S=2HCl+S↓【解析】A、B、C、D四种主族元素，原子序数依次增大，B元素原子的p轨道中有3个未成对电子，其简单气态氢化物在水中的溶解度在同族元素所形成的简单氢化物中最大，B是N元素。A元素原子轨道上有2个未成对电子，A是C元素。C的最高化合价和最低化合价的代数和为4，其最高价氧化物中含C的质量分数为40%，且其核内质子数等于中子数，C是S元素；D元素原子得一个电子填入轨道后，轨道为全充满状态，D是Cl元素；（1）分子的结构式为S=C=S，双键中有1个键σ、1个π键，分子中含有2个键；为直线型分子，正电中心与负电中心重合，属于非极性分子。（2）NH3分子中N原子价电子对数为4，有1个孤电子对，分子的立体构型为三角锥，N原子采用sp3杂化。（3）CO2、N2O价电子数都是16，CO2、N2O属于等电子体。（4）同周期元素从左到右电负性增大，S元素的电负性<Cl元素的电负性，用一个化学方程式表示：Cl2+H2S=2HCl+S↓。18.已知：①红磷在氯气中燃烧可以生成两种化合物——PCl3和PCl5；氮与氢也可形成两种化合物——NH3和NH5；②PCl5分子中，P原子的1个3s轨道、3个3p轨道和1个3d轨道发生杂化形成5个sp3d杂化轨道；PCl5分子呈三角双锥形()。(1)NH3、PCl3和PCl5分子中，所有原子的最外层电子数都是8个的是___________(填分子式)，该分子的空间结构是___________。(2)有同学认为，NH5与PCl5类似，N原子的1个2s轨道、3个2p轨道和1个2d轨道可能发生sp3d杂化。请你对该同学的观点进行评价：___________。(3)经测定，NH5中存在离子键，N原子的最外层电子数是8，所有氢原子的最外层电子数都是2，则NH5的电子式是___________。【答案】(1)PCl3三角锥形(2)错误，因为N原子没有2d轨道(3)【解析】（1）写出NH3、PCl3和PCl5分子的电子式不难发现，氢原子是2e-稳定，氯原子是8e-稳定。在PCl3中磷原子外围是8e-，PCl5中磷原子外围是10e-，所有原子的最外层电子数都是8个的只有PCl3；联想到氨分子的空间结构，PCl3分子的空间结构是三角锥形。（2）NH5与PCl5类似，N原子的1个2s轨道、3个2p轨道和1个2d轨道可能发生sp3d杂化是错误的，因为N原子没有2d轨道。（3）要满足N原子的最外层电子数是8，所有氢原子的最外层电子数都是2，则NH5的电子式应是。19.根据要求回答下列问题：（1）在第二周期主族元素，第一电离能介于B和N之间的元素有_______种。（2）嫦娥五号实现了我国首次地外天体采样返回，带回的月壤中包含了等多种元素，N的第一电离能大于O的，请说明理由：_______。（3）已知电离能：，，，其原因为_______。（4）橙红色晶体羰基钴的熔点为，可溶于多数有机溶剂。该晶体中三种元素电负性由大到小的顺序为_______(填元素符号)。配体中键与键数目之比是_______。（5）中键与键之间的夹角为，并有对称性，分子中每个原子最外层均满足8电子稳定结构，其结构式为_______，1个分子中含有_______个键。（6）此后，等电子原理又有所发展。例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质中，与互为等电子体的分子有_______、_______。【答案】（1）3（2）N的价电子排布为，半充满比O的更稳定（3）失去的是全充满的电子，所需能量较高，失去的是电子，相对较易失去（4）①②1∶2（5）①②4（6）①②【解析】（1）在第二周期主族元素，第一电离能呈增大的趋势，但是Be核外电子2s2轨道全满相对稳定，而B原子2s22p1，故第一电能小于Be