2024-2025下学期高二化学鲁科版期中必刷题之共价键与分子的空间结构

第18页（共18页）2024-2025下学期高二化学鲁科版（2019）期中必刷题之共价键与分子的空间结构一．选择题（共15小题）1．（2024秋•济南期末）BCl3和NCl3均是化工中重要的共价化合物。下列说法正确的是（）A．键角：BCl3＞NCl3 B．分子极性：BCl3＞NCl3 C．二者中心原子的杂化方式相同 D．二者在液态时均具有良好的导电性2．（2024秋•济南期末）下列微粒的空间结构相同的是（）A．XeO3和SO32- B．COCl2和C．CO32-和ClO3- 3．（2025•日照一模）由H、C、N、O四种元素组成的化合物的成键结构如图所示，分子中五元环上原子共平面。下列说法错误的是（）A．图中代表N原子 B．五元环中存在的大π键为56C．该化合物中所有碳氧键键长相等 D．五元环上原子的孤对电子位于sp2杂化轨道4．（2024秋•山东校级期末）SiHCl3分子的空间结构为（）A．三角锥形 B．四面体形 C．平面三角形 D．V形5．（2024秋•德州期末）Stercker合成法是合成氨基酸的常用方法之一，由乙醛合成丙氨酸的方法如图所示：下列说法错误的是（）A．可以用红外光谱检验是否有丙氨酸生成 B．上述过程涉及的含碳有机物中碳原子的杂化方式有2种 C．2﹣氨基丙腈、丙氨酸中均含有不对称碳原子 D．2﹣氨基丙腈中σ、π键比为5：16．（2024秋•济南期末）碳化硅（SiC）晶体结构与金刚石相似，且碳原子和硅原子的位置是交替的。下列说法错误的是（）A．碳化硅的熔点低于金刚石 B．碳化硅熔化时破坏共价键 C．晶体中所含化学键均为非极性键 D．晶体中所有原子均采取sp3杂化7．（2024秋•烟台期末）POCl3可用以下方法制取：2PCl3+O2＝2POCl3或P4O10+6PCl5＝10POCl3其中P4O10的空间结构如图。下列说法正确的是（）A．P4O10为极性分子 B．电负性：O＞P＞Cl C．P4O10所有磷氧键键长相等 D．PCl3、POCl3和P4O10中P原子杂化类型相同8．（2025•山东开学）结构决定性质，性质决定用途。下列对事实的解释正确的是（）选项事实解释AHF比HCl稳定HF分子间存在氢键B盐酸酸性大于碳酸氯的非金属性大于碳C金刚石熔点大于C60金刚石中碳碳键的键能大于C60中碳碳键的键能D石墨能导电未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳原子平面内运动A．A B．B C．C D．D9．（2025•山东开学）下列化学用语表示正确的是（）A．中子数为10的氧原子：8B．基态氮原子的核外电子轨道表示式： C．PCl3的空间结构：平面三角形 D．HCl的形成过程：10．（2024秋•潍坊期末）离子液体是一类具有很高应用价值的绿色溶剂和催化剂。一种离子液体的结构如图所示，其中阳离子中含有Π56大A．碳氮键键长2大于1 B．阳离子中含有1个手性碳原子 C．阴离子的空间结构为正四面体形 D．1mol阳离子中σ键的数目为19NA11．（2024秋•滨州期末）下列表述正确的是（）A．分子的极性：SiH4＞NH3 B．碱性： C．SOCl2的VSEPR模型：平面三角形 D．沸点：N2H4＞（CH3）2NNH212．（2024•济南模拟）我国学者用氮气为氮源制备物质甲的过程如下：下列说法正确的是（）A．LiH的电子式： B．基态Si原子的价层电子排布图： C．CN22-中CD．CN213．（2023•山东模拟）钴（Co）在化学上称为铁系元素，其化合物在生产生活中应用广泛。以甲醇为溶剂，Co2+可与色胺酮分子配位结合形成对DNA具有切割作用的色胺酮钴配合物（合成过程如图所示），下列说法错误的是（）A．色胺酮分子中所含元素第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞H＞C B．色胺酮分子中N原子均为sp3杂化 C．色胺酮钴配合物中钴的配位数为4 D．X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个CH3OH分子，CH3OH是通过氢键作用与色胺酮钴配合物相结合14．（2024•菏泽一模）下列关于物质结构和性质的说法正确的是（）A．第2周期元素中，第一电离能介于B、N之间的有1种 B．酸性：CH3COOH＜CCl3COOH＜CF3COOH C．H2S与SO2中心原子的杂化方式相同，均为V形结构 D．乙二胺（H2NCH2CH2NH2）的沸点比三甲胺[N（CH3）3]高的原因是乙二胺存在分子间氢键，三甲胺存在分子内氢键15．（2024•新泰市校级二模）近日，中南大学何军团队发表了对新型单元素半导体材料黑砷晶体b﹣As的研究成果，其三维结构如图所示。下列说法错误的是（）A．与石墨相比，黑砷晶体中的As更易结合H+ B．As原子的杂化方式与石墨中C原子不同 C．与C60相比，同压下黑砷晶体的沸点更低 D．As原子与As﹣As键的个数比为2：3

2024-2025下学期高二化学鲁科版（2019）期中必刷题之共价键与分子的空间结构参考答案与试题解析题号1234567891011答案AACBBCDDDBD题号12131415答案CBBC一．选择题（共15小题）1．（2024秋•济南期末）BCl3和NCl3均是化工中重要的共价化合物。下列说法正确的是（）A．键角：BCl3＞NCl3 B．分子极性：BCl3＞NCl3 C．二者中心原子的杂化方式相同 D．二者在液态时均具有良好的导电性【答案】A【分析】A．BCl3中B原子价层电子对数为3，NCl3中N原子价层电子对数为4，且含有一对孤电子对，BCl3中B原子价层电子对数小于NCl3中N原子价层电子对数，则键角：BCl3＞NCl3；B．正负电荷重心重合的分子的非极性分子；C．BCl3中B原子价层电子对数为3，B原子采用sp2杂化，NCl3中N原子价层电子对数为4，N原子采用sp3杂化；D．BCl3和NCl3均为共价化合物，在液态时均不导电。【解答】解：A．BCl3中B原子价层电子对数为3，NCl3中N原子价层电子对数为4，且含有一对孤电子对，BCl3中B原子价层电子对数小于NCl3中N原子价层电子对数，则键角：BCl3＞NCl3，故A正确；B．BCl3中B原子价层电子对数为3，NCl3中N原子价层电子对数为4，且含有一对孤电子对，BCl3为平面三角形，NCl3为三角锥形，则分子极性：NCl3＞BCl3，故B错误；C．BCl3中B原子价层电子对数为3，B原子采用sp2杂化，NCl3中N原子价层电子对数为4，N原子采用sp3杂化，故C错误；D．BCl3和NCl3均为共价化合物，在液态时均不导电，故D错误；故选：A。【点评】本题主要考查杂化方式的判断，为高频考点，题目难度不大。2．（2024秋•济南期末）下列微粒的空间结构相同的是（）A．XeO3和SO32- B．COCl2和C．CO32-和ClO3- 【答案】A【分析】A．XeO3中Xe原子的价层电子对数为3+12（8﹣2×3）＝4，SO32-中S原子的价层电子对数为3+12（6+2﹣2×B．COCl2中C原子的价层电子对数为3+12（4﹣2﹣2×1）＝3，SOCl2中S原子的价层电子对数为3+12（6﹣2﹣2×1）＝C．CO32-中C原子的价层电子对数为3+12（4+2﹣2×3）＝3、VSEPR模型为平面三角形；ClO3-中Cl原子的价层电子对数为3+12（7+1﹣D．CH3+中C原子的价层电子对数为3+12（4﹣1﹣3）＝3、VSEPR模型为平面三角形；NH3中N原子的价层电子对数为3+12（5﹣【解答】解：A．XeO3中Xe的价层电子对数为3+12（8﹣2×3）＝4，SO32-中S的价层电子对数为3+12（6+2﹣2×3）＝4，二者VSEPR模型均为四面体，均含有B．COCl2中C原子的价层电子对数为3+12（4﹣2﹣2×1）＝3，SOCl2中S原子的价层电子对数为3+12（6﹣2﹣2×1）＝4、含有1对孤电子对，二者C．CO32-中C原子的价层电子对数为3+12（4+2﹣2×3）＝3，VSEPR模型和空间构型均为平面三角形；ClO3-中Cl原子的价层电子对数为3+12（7+1﹣2×3）＝4、含有D．CH3+中C原子的价层电子对数为3+12（4﹣1﹣3）＝3、无孤电子对、空间构型和VSEPR模型均为平面三角形；NH3中N原子的价层电子对数为3+12（5﹣3）＝4、含有1对故选：A。【点评】本题考查分子或离子空间构型判断，侧重辨析能力和灵活运用能力考查，把握价层电子对数计算及VSEPR模型的应用是解题关键，题目难度中等。3．（2025•日照一模）由H、C、N、O四种元素组成的化合物的成键结构如图所示，分子中五元环上原子共平面。下列说法错误的是（）A．图中代表N原子 B．五元环中存在的大π键为56C．该化合物中所有碳氧键键长相等 D．五元环上原子的孤对电子位于sp2杂化轨道【答案】C【分析】A．根据形成的化学键及原子半径知，代表N原子、代表O原子、大白色球表示C原子、小白色球表示H原子；B．分子中五元环上原子共平面，则该五元环上C、O原子都采用sp2杂化，则C、O原子的价层电子对个数都是3且不含孤电子对，每个C原子提供1个电子、O原子提供2个电子形成大π键；C．该有机物中五元环上的C—O键与支链中的C—O键的键长不相等；D．五元环上原子的价层电子对个数是3，O原子采用sp2杂化。【解答】解：A．根据以上分析知，代表N原子，故A正确；B．分子中五元环上原子共平面，则该五元环上C、O原子都采用sp2杂化，则C、O原子的价层电子对个数都是3且不含孤电子对，每个C原子提供1个电子、O原子提供2个电子形成大π键，则五元环中存在的大π键为π56，故C．该有机物中五元环上的C—O键与支链中的C—O键的键长不相等，故C错误；D．五元环上原子的价层电子对个数是3，O原子采用sp2杂化，所以五元环上原子的孤对电子位于sp2杂化轨道，故D正确；故选：C。【点评】本题考查原子杂化，侧重考查阅读、图象分析判断及知识综合运用能力，正确理解“分子中五元环上原子共平面”的含义及原子杂化类型的判断方法是解本题关键，题目难度不大。4．（2024秋•山东校级期末）SiHCl3分子的空间结构为（）A．三角锥形 B．四面体形 C．平面三角形 D．V形【答案】B【分析】SiHCl3中心Si原子的价层电子对数为：4+1+1×32【解答】解：SiHCl3中心Si原子的价层电子对数为：4+1+1×32=4，无孤对电子，SiHCl故选：B。【点评】本题考查化学键，侧重考查学生分子构型的掌握情况，试题难度中等。5．（2024秋•德州期末）Stercker合成法是合成氨基酸的常用方法之一，由乙醛合成丙氨酸的方法如图所示：下列说法错误的是（）A．可以用红外光谱检验是否有丙氨酸生成 B．上述过程涉及的含碳有机物中碳原子的杂化方式有2种 C．2﹣氨基丙腈、丙氨酸中均含有不对称碳原子 D．2﹣氨基丙腈中σ、π键比为5：1【答案】B【分析】A．红外光谱能够测量物质中的化学键类型和官能团；B．已知单键上的碳原子采用sp3杂化，双键上的碳原子采用sp2杂化，三键上的碳原子采用sp杂化，故上述过程涉及的含碳有机物中醛基、羧基上的碳原子采用sp2杂化，—CN上的碳原子采用sp杂化；C．分子中碳原子相连的四个不同基团的碳原子是手性碳原子；D．已知单键均为σ键，双键为1个σ键和1个π键，三键为1个σ键和2个π键。【解答】解：A．红外光谱能够测量物质中的化学键类型和官能团，故可以用红外光谱检验是否有丙氨酸生成，故A正确；B．已知单键上的碳原子采用sp3杂化，双键上的碳原子采用sp2杂化，三键上的碳原子采用sp杂化，故上述过程涉及的含碳有机物中醛基、羧基上的碳原子采用sp2杂化，—CN上的碳原子采用sp杂化，故碳原子的杂化方式有sp、sp2、sp3等3种，故B错误；C．分子中碳原子相连的四个不同基团的碳原子是手性碳原子；由题干2﹣氨基丙腈、丙氨酸的结构简式可知，上述物质中含有手性碳原子，故含有不对称碳原子，故C正确；D．已知单键均为σ键，双键为1个σ键和1个π键，三键为1个σ键和2个π键，2﹣氨基丙腈中σ、π键比为10：2＝5：1，故D正确；故选：B。【点评】本题考查化学键，侧重考查学生杂化的掌握情况，试题难度中等。6．（2024秋•济南期末）碳化硅（SiC）晶体结构与金刚石相似，且碳原子和硅原子的位置是交替的。下列说法错误的是（）A．碳化硅的熔点低于金刚石 B．碳化硅熔化时破坏共价键 C．晶体中所含化学键均为非极性键 D．晶体中所有原子均采取sp3杂化【答案】C【分析】A．碳化硅（SiC）晶体结构与金刚石相似，都是共价晶体，且Si—C键键长大于C—C键；B．共价晶体熔化时需要破坏共价键；C．同种原子间形成的共价键是非极性键，不种原子间形成的共价键是极性键；D．碳化硅（SiC）晶体结构与金刚石相似，C、Si原子的价层电子对数均为4，VSEPR模型均为四面体。【解答】解：A．碳化硅（SiC）晶体结构与金刚石相似，都是共价晶体，且Si—C键键长大于C—C键，键长越短键能越大，断裂共价键所需能量越高，所以碳化硅的熔点低于金刚石，故A正确；B．碳化硅（SiC）晶体结构与金刚石相似，是共价晶体，共价晶体熔化时需要破坏共价键，即碳化硅熔化时破坏共价键，故B正确；C．碳化硅（SiC）晶体是共价晶体，只存在Si—C键，均属于极性键，故C错误；D．碳化硅（SiC）晶体中C、Si原子的价层电子对数均为4，VSEPR模型均为四面体，则晶体中所有原子均采取sp3杂化，故D正确；故选：C。【点评】本题考查原子杂化方式判定、共价键类型，侧重运用能力和分析判断能力考查，把握题给信息及VSEPR模型的应用、共价键类型、晶体熔沸点与作用力的关系是解题关键，题目难度不大。7．（2024秋•烟台期末）POCl3可用以下方法制取：2PCl3+O2＝2POCl3或P4O10+6PCl5＝10POCl3其中P4O10的空间结构如图。下列说法正确的是（）A．P4O10为极性分子 B．电负性：O＞P＞Cl C．P4O10所有磷氧键键长相等 D．PCl3、POCl3和P4O10中P原子杂化类型相同【答案】D【分析】A．结构对称、正负电性重心重合的分子为非极性分子，反之为极性分子；B．元素的非金属性越强，其电负性越大；C．P4O10分子中存在P—O键和P＝O键；D．PCl3、POCl3和P4O10中P原子的价层电子对数均为4，VSEPR模型均为四面体。【解答】解：A．由图可知，P4O10分子结构对称，为非极性分子，故A错误；B．非金属性：O＞Cl＞P，元素的非金属性越强，其电负性越大，则电负性：O＞Cl＞P，故B错误；C．由图可知，P4O10分子中存在P—O键和P＝O键，且键长：P—O键＞P＝O键，故C错误；D．PCl3、POCl3和P4O10中P原子的价层电子对数均为4，VSEPR模型均为四面体，P原子杂化类型均为sp3，故D正确；故选：D。【点评】本题考查原子杂化方式判断、元素性质的应用，侧重分析判断能力和运用能力考查，把握价层电子对数的计算及VSEPR模型应用、分子极性判断、电负性规律是解题关键，题目难度中等。8．（2025•山东开学）结构决定性质，性质决定用途。下列对事实的解释正确的是（）选项事实解释AHF比HCl稳定HF分子间存在氢键B盐酸酸性大于碳酸氯的非金属性大于碳C金刚石熔点大于C60金刚石中碳碳键的键能大于C60中碳碳键的键能D石墨能导电未杂化的p轨道重叠使电子可在整个碳原子平面内运动A．A B．B C．C D．D【答案】D【分析】A．HF分子间存在氢键决定了HF的物理性质，非金属性越强，形成氢化物稳定性越强；B．HCl不是最高价含氧酸；C．金刚石是共价晶体，C60是分子晶体；D．石墨晶体属于混合晶体，在石墨的平面结构中，每个碳原子和相邻的三个碳原子形成共价键，形成六元环的网状结构，每个碳原子价电子4个，其中利用三个sp2杂化轨道连接三个碳原子，还有一个p电子未参与杂化，可以自由移动。【解答】解：A．HF分子间存在氢键决定了HF沸点高，非金属性F＞Cl，HF比HCl稳定，故A错误；B．氯的非金属性大于碳，最高价含氧酸的酸性HClO4＞H2CO3，HCl不是最高价含氧酸，不能依据非金属性强弱判断酸性强弱，故B错误；C．金刚石是共价晶体，熔融破坏的是共价键，C60是分子晶体，熔融破坏的是范德华力，金刚石熔点大于C60，故C错误；D．石墨晶体属于混合晶体，在石墨的平面结构中，每个碳原子和相邻的三个碳原子形成共价键，形成六元环的网状结构，每个碳原子价电子4个，其中利用三个sp2杂化轨道连接三个碳原子，还有一个p电子未参与杂化，层内碳原子的这些2p电子相互平行，相邻碳原子间的p轨道相互重叠形成π键，这些电子可以定向移动，因此能导电，故D正确；故选：D。【点评】本题考查了晶体结构、原子结构、物质性质和结构的关系、化学键形成等知识点，注意知识的熟练掌握，题目难度中等。9．（2025•山东开学）下列化学用语表示正确的是（）A．中子数为10的氧原子：8B．基态氮原子的核外电子轨道表示式： C．PCl3的空间结构：平面三角形 D．HCl的形成过程：【答案】D【分析】A．中子数为10的氧原子，质子数为8，质量数为18；B．基态氮原子的价电子排布式2s22p3；C．PCl3中P原子的价层电子对个数为3+5-1×32=4且含有1D．HCl为共价化合物。【解答】解：A．中子数为10的氧原子，质子数为8，质量数为18，原子符号为：818O，故B．基态氮原子的核外电子轨道表示式为：，故B错误；C．PCl3中P原子的价层电子对个数为3+5-1×32=4且含有1个孤D．电子式表示HCl的形成过程为：，故D正确；故选：D。【点评】本题考查了化学用语的分析判断，注意知识的熟练掌握，题目难度不大。10．（2024秋•潍坊期末）离子液体是一类具有很高应用价值的绿色溶剂和催化剂。一种离子液体的结构如图所示，其中阳离子中含有Π56大A．碳氮键键长2大于1 B．阳离子中含有1个手性碳原子 C．阴离子的空间结构为正四面体形 D．1mol阳离子中σ键的数目为19NA【答案】B【分析】A．环上还存在大π键；B．连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子；C．BF4-中B的价层电子对个数为4+3+1-4×12D．每个阳离子中含有11个C—Hσ键、2个C—Cσ键、6个C—Nσ键，则该离子中含有19个σ键。【解答】解：A．环上还存在大π键，导致碳氮键键长2大于1，故A正确；B．连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子，根据图知，阳离子中不含手性碳原子，故B错误；C．BF4-中B的价层电子对个数为4+3+1-4×12=4D．每个阳离子中含有11个C—Hσ键、2个C—Cσ键、6个C—Nσ键，则该离子中含有19个σ键，1mol阳离子中σ键的数目为19NA，故D正确；故选：B。【点评】本题考查物质的结构、离子空间结构的判断等知识点，侧重考查分析、判断及知识综合运用能力，明确手性碳原子的概念内涵、微粒空间结构的判断方法、微粒中存在的化学键是解本题关键，题目难度不大。11．（2024秋•滨州期末）下列表述正确的是（）A．分子的极性：SiH4＞NH3 B．碱性： C．SOCl2的VSEPR模型：平面三角形 D．沸点：N2H4＞（CH3）2NNH2【答案】D【分析】A．SiH4为正四面体结构，NH3为三角锥形结构；B．氮原子的电子云密度越大，其碱性越强；C．SOCl2中S原子的价层电子对个数为3+6-2×1-1×22=3且含有1D．能形成分子间氢键的个数越多，其沸点越高。【解答】解：A．SiH4中四条Si—H键完全相同，均为极性键，但由于SiH4为正四面体结构，故为非极性分子，NH3为三角锥形结构，3条N—H键的极性不能抵消，故为极性分子，故A错误；B．氮原子的电子云密度越大，其碱性越强，氮原子的电子云密度：CH3NH2大于苯胺，则碱性：CH3NH2＞，故B错误；C．SOCl2中S原子的价层电子对个数为3+6-2×1-1×22=3且含有1个孤电子对，SOCl2的VSEPRD．能形成分子间氢键的个数越多，其沸点越高，形成分子间氢键个数：前者大于后者，则沸点N2H4＞（CH3）2NNH2，故D正确；故选：D。【点评】本题考查物质的结构和性质，侧重考查分析、判断及知识综合运用能力，明确分子空间结构的判断方法、沸点大小比较方法等知识点是解本题关键，题目难度不大。12．（2024•济南模拟）我国学者用氮气为氮源制备物质甲的过程如下：下列说法正确的是（）A．LiH的电子式： B．基态Si原子的价层电子排布图： C．CN22-中CD．CN2【答案】C【分析】A．LiH为离子化合物；B．硅为14号元素；C．CN22-中CD．CN22-的C【解答】解：A．LiH为离子化合物，其电子式：，故A错误；B．硅为14号元素，基态Si原子的价层电子排布图：，故B错误；C．CN22-中C原子周围有2个σ键，没有孤对电子，则C原子的杂化方式：spD．CN22-的C原子的杂化方式：sp，则球棍模型：，故故选：C。【点评】本题考查化学用语，侧重考查学生原子结构的掌握情况，试题难度中等。13．（2023•山东模拟）钴（Co）在化学上称为铁系元素，其化合物在生产生活中应用广泛。以甲醇为溶剂，Co2+可与色胺酮分子配位结合形成对DNA具有切割作用的色胺酮钴配合物（合成过程如图所示），下列说法错误的是（）A．色胺酮分子中所含元素第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞H＞C B．色胺酮分子中N原子均为sp3杂化 C．色胺酮钴配合物中钴的配位数为4 D．X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个CH3OH分子，CH3OH是通过氢键作用与色胺酮钴配合物相结合【答案】B【分析】A．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于O；B．色胺酮分子中形成双键的氮原子的杂化方式为sp2杂化；C．色胺酮钴配合物中钴离子与2个氮原子和2个氧原子形成配位键；D．甲醇分子中的羟基可以形成氢键。【解答】解：A．同周期元素，从左到右第一电离能呈增大趋势，氮原子的2p轨道为稳定的半充满结构，元素的第一电离能大于O，则第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C，氢原子的原子半径小，失去1个电子消耗的能量大于碳，第一电离能大于大于碳，则元素第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞H＞C，故A正确；B．色胺酮分子中形成双键的氮原子的杂化方式为sp2杂化，故B错误；C．色胺酮钴配合物中钴离子与2个氮原子和2个氧原子形成配位键，的配位数为4，故C正确；D．甲醇分子中的羟基可以形成氢键，则X射线衍射分析显示色胺酮钴配合物晶胞中还含有一个甲醇分子说明甲醇通过氢键作用与色胺酮钴配合物相结合，故D正确；故选：B。【点评】本题考查原子结构和化学键，侧重考查学生电负性、杂化和配位键的掌握情况，试题难度中等。14．（2024•菏泽一模）下列关于物质结构和性质的说法正确的是（）A．第2周期元素中，第一电离能介于B、N之间的有1种 B．酸性：CH3COOH＜CCl3COOH＜CF3COOH C．H2S与SO2中心原子的杂化方式相同，均为V形结构 D．乙二胺（H2NCH2CH2NH2）的沸点比三甲胺[N（CH3）3]高的原因是乙二胺存在分子