第二章 分子结构与性质(A卷基础强化篇）-2022-2023学年高二化学单元检测AB卷（人教版2019选择性必修2）

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专题04第二章 分子结构与性质(A卷基础篇）检测一、选择题（每小题只有一个正确选项，共16*3分）1．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的结构的说法中正确的是A．分子的正、负电荷重心重合B．分子的正、负电荷重心不重合C．H2O2是含极性键的非极性分子D．H2O2是只含非极性键的极性分子【答案】B【解析】A．由过氧化氢分子的空间结构可知，分子中正、负电荷重心不重合，故A错误；B．由过氧化氢分子的空间结构可知，分子中正、负电荷重心不重合，故B正确；C．由过氧化氢分子的空间结构可知，分子中正、负电荷重心不重合，过氧化氢分子为含有极性键和非极性键的极性分子，故C错误；D．由过氧化氢分子的空间结构可知，分子中正、负电荷重心不重合，过氧化氢分子为含有极性键和非极性键的极性分子，故D错误；故选B。2．下列说法正确的是A．σ键比π键重叠程度大，所以中σ键强于π键B．两个原子间能形成共价键，多个原子间不能形成共价键C．气体单质分子中，一定有σ键，可能有π键D．分子中有键和键【答案】A【解析】A．σ键的原子轨道采用“头碰头”方式重叠成键，π键的原子轨道采用“肩并肩”方式重叠成键，前者比后者重叠程度大，所以中σ键强于π键，A选项正确；B．苯分子中的六个碳原子间形成大π键，是共价键，B选项错误；C．稀有气体单质是单原子分子，没有σ键也没有π键，C选项错误；D．分子的结构为，间为键，间为键，D选项错误。故选：A。3．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．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正确；B．乙烯分子中有5个σ键和1个π键，故B错误；C．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正确；D．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正确。综上所述，答案为B。4．等电子体之间往往具有相似的结构，N2O与CO2分子具有相似的结构(包括电子式)；已知N2O分子中氧原子只与一个氮原子相连，下列说法合理的是A．N2O为三角形分子B．N2O与CO2均不含非极性键C．N2O的电子式可表示D．N2O与SiO2为等电子体、具有相似的结构和相似性质【答案】C【解析】A．N2O与CO2分子具有相似的结构，二氧化碳是直线型分子，所以N2O是直线型分子，故A不符合题意；B．N2O与CO2分子具有相似的结构(包括电子式)，且N2O分子中氧原子只与一个氮原子相连，N2O的电子式为：，N2O中存在氮氮键，所以含有非极性键，故B不符合题意；C．二氧化碳的电子式为：，N2O与CO2分子具有相似的结构(包括电子式)，且N2O分子中氧原子只与一个氮原子相连，所以N2O的电子式为：，故C符合题意；D．二氧化硅是原子晶体，N2O是分子晶体，二氧化硅中电子数是30，N2O中电子数是22，所以N2O和SiO2不是等电子体，其结构不同，故D不符合题意；答案选C。5．下面两表分别列出了CO和N2 的某些性质及相关键能，有关说法不正确的是表一分子熔点/℃沸点/℃常温时在水中溶解度CO-205.05-191.492.3mLN2-210.00-195.811.6mL表二COC-OC=O键能(kJ /mol)357.7798.91071.9N2N-NN=N键能(kJ /mol)193418946A．CO与N2的价电子总数相等 B．由表2可知，CO的活泼性不及N2C．由表1可知，CO的熔沸点高于N2，是因为CO分子间作用力大于N2 D．由表2可知，σ键的稳定性不一定强于π键【答案】B【解析】A．CO的价电子总数为6+4=10，N2的价电子总数为5+5=10，故A正确；B．一个CO分子中含有2个π键，根据表中键能知，CO中第一个π键的键能是1071.9kJ/mol-798.9kJ/mol=273kJ/mol，N2中第一个π键的键能是941.7kJ/mol-418.4kJ/mol=523.3kJ/mol，CO中第一个π键的键能较小，所以CO的第一个π键比N2更容易断，所以一氧化碳比氮气活泼，故B错误；C．一氧化碳和氮气形成晶体为分子晶体，分子间作用力越大，沸点越高，由表 1 可知，CO 的熔沸点高于 N2，是因为 CO 为极性分子，分子间作用力大于 N2 ，故C正确；D．根据表格数据，CO分子中有一个π键的键能为798.9kJ/mol-357.7kJ/mol=441.2 kJ/mol，键能大于C-O单键即σ键的键能，更稳定，故D正确；故答案为B。6．下列对分子及其性质的解释中，不正确的是A．液态氟化氢分子间存在氢键，所以氟化氢的沸点比氯化氢高B．CH4、CO2、BF3都是含有极性键的非极性分子C．[Cu(NH3)4]2+ 中含有离子键、极性键、配位键D．因为非羟基氧原子数目逐渐减少，所以酸性HClO4>H2SO4>H3PO4【答案】C【解析】A．液态氟化氢中存在氢键，所以氟化氢的沸点比氯化氢高，A项正确；B．CH4、CO2、BF3都是含有极性键的非极性分子，B项正确；C．[Cu(NH3)4]2+中含有极性键、配位键，C项错误；D．非羟基氧原子数目越多酸性越强，而在HClO4中有3个非羟基氧原子，H2SO4中有2个非羟基氧原子，H3PO4中有1个非羟基氧原子，所以酸性强弱的顺序为：HClO4>H2SO4>H3PO4，D项正确；答案选C。7．已知Zn2+的4s轨道可以形成sp3杂化轨道，那么[ZnCl4]2-的立体构型为A．直线形 B．平面正方形 C．正四面体形 D．正八面体形【答案】C【解析】[ZnCl4]2-的中心原子采取sp3杂化，配位数为4，故空间构型为正四面体型，故C正确。故选C。8．我国科学家研制出一种催化剂,能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化,其反应如图,下列有关说法正确的是(　　) A．该反应为吸热反应B．A、C分子的中心原子杂化类型相同C．0.5 mol A分子中含2 molσ键D．A能溶解在D中【答案】D【解析】A．该反应为HCHO＋O2CO2＋H2O，类似与甲醛的燃烧，属于放热反应，故A错误；B．A为甲醛，A中C原子有3个σ键，无孤电子对，杂化类型为sp2，C为CO2，结构式为O=C=O，中心原子C有2个σ键，无孤电子对，杂化类型为sp，故B错误；C．A为甲醛，1molA中含有3molσ键，则0.5molA分子中含σ键物质的量为0.5mol×3=1.5mol，故C错误；D．D为H2O，甲醛能溶于水，故D正确；答案为D。9．下列推论正确的(    )A．SiH4的沸点高于CH4，可推测PH3的沸点高于NH3B．NH 为正四面体，可推测出PH也为正四面题结构C．CO2中C为sp2杂化，可推测SiO2中Si也为sp2杂化D．C2H6是碳链为直线型非极性分子，可推测C3H8也是碳链为直线型非极性分子【答案】B【解析】A．PH3分子间不能形成氢键，而NH3分子间可以形成氢键，因此，PH3的沸点低于NH3，A不正确；B．NH和PH的中心原子均属于sp3杂化，因此，NH+4NH4+为正四面体结构，可推测出PH也为正四面体结构，B正确；C．CO2中C与O之间以双键结合C采用sp2杂化，SiO2中Si与O以单键结合，Si为sp3杂化，C不正确；D．C3H8也是碳链但为锯齿形不是直线型的，D不正确；故选：B。10．关于键长、键能和键角，下列说法不正确的是A．键角是描述分子立体结构的重要参数B．键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关C．键长越长，键能越大，共价键越稳定D．键角的大小与键能的大小无关【答案】C【解析】A．键长和键角常被用来描述分子的空间构型，键角是描述分子立体结构的重要参数，故A正确；B．形成共价键的两原子半径之和越小 共用电子对数越多 则共价键越牢固，键长越短，故B正确；C．键能越大，键长越短，共价化合物越稳定，故C错误；D．键角是分子内同一原子形成的两个化学键之间的夹角，与其分子结构有关，与键长键能无关，故D正确。答案选C。11．下列有关键的说法错误的是(    )A．2个s原子轨道重叠形成键B．s原子轨道与p原子轨道可以形成键，不能形成键C．2个p轨道不能形成键，只能形成键D．分子里含1个键【答案】C【解析】A．2个s原子轨道只能形成键，不能形成π键，A项正确；B．s原子轨道与p原子轨道可以形成键，不能形成键，B项正确；C．2个p原子轨道若以“头碰头”的方式重叠形成键，若以“肩并肩”的方式重叠形成T键，C项不正确；D．分子中，H原子的轨道与原子的轨道以“头碰头”的方式重叠形成键，故分子里含1个键，D项正确；故选C。12．下列叙述正确的是A．NH3是极性分子，分子中N原子处在3个H原子所组成的三角形的中心B．CC14是非极性分子，分子中C原子处在4个C1原子所组成的正方形的中心C．H2O是极性分子，分子中O原子处在2个H原子所连成的直线的中央D．CO2是非极性分子，分子中C原子处在2个O原子所连成的直线的中央【答案】D【解析】根据价层电子对互斥，价层电子对个数=σ键个数+(a-xb)，确定微粒空间构型和中心原子杂化方式，再根据正负电荷重心是否重合判断分子的极性，A．N与3个H原子形成σ键，孤对电子数为=1，所以N原子采用sp3杂化，为三角锥形分子，N原子没有处在3个H原子所组成的三角形的中心，分子中正负电荷重心不重合，是极性分子，故A错误；B．CCl4中C与4个Cl形成4个σ键，孤对电子数为0，所以C原子采用sp3杂化，为正四面体结构，该分子正负电荷重心重合，为非极性分子，故B错误；C．H2O中O与2个H形成σ键，孤对电子数为=2，所以O原子采用sp3杂化，为V形分子，分子中O原子和2个H原子不在一条直线上，分子中正负电荷重心不重合，为极性分子，故C错误；D．CO2中C与2个O形成σ键，孤对电子数为=0，所以C原子采用sp杂化，为直线形分子，分子中C原子和2个O原子在一条直线上，且C原子处在2个O原子所连成的直线的中央，分子中正负电荷重心重合，为非极性分子，故D正确；故选D。13．根据价层电子对互斥理论，H2S、O3、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是。A．O3、 B．H2S C．SO2 D．SO3【答案】B【解析】H2S气态分子中，中心原子价层电子对数为：，O3气态分子中，中心原子价层电子对数为：，SO2气态分子中，中心原子价层电子对数为：，SO3气态分子中，中心原子价层电子对数为，则与其他分子不同的是H2S，故B正确。故选B。14．有关原子杂化的说法正确的是(　　)A．凡是中心原子都是以sp3杂化轨道成键的分子，其空间结构都是正四面体B．苯分子中的碳原子以sp2杂化轨道形成π键、未杂化的2p轨道也形成σ键C．乙烯分子的碳原子以sp2杂化，其中，C—H之间是以sp2杂化轨道形成的σ键，C—C之间除了以sp2杂化轨道形成σ键外，未参加杂化的2p轨道也形成π键D．只要分子的中心原子的杂化类型相同，分子的键角就一定相同【答案】C【解析】A．H2O是以sp3杂化轨道成键的分子，其空间构型为V型；A错误；B．苯分子中的碳原子发生sp2杂化，碳原子之间以sp2杂化轨道形成σ键，每个碳原子上的未杂化的2p轨道重叠形成π键，B错误；C．乙烯分子的碳原子以sp2杂化，其中，C—H之间是以sp2杂化轨道形成的σ键，C—C之间除了以sp2杂化轨道形成σ键外，未参加杂化的2p轨道也形成π键，C正确；D．分子的中心原子的杂化类型相同，比如都是以sp3杂化的分子，由于中心原子上的孤对电子不同，对杂化轨道的排斥能力不同，导致分子的键角不同，D错误；故选C。15．离子液体是一种由离子组成的液体，在低温下也能以液态存在，是一种很有应用价值的溶剂。研究显示最常见的离子液体主要由如图所示正离子和负离子组成，图中正离子有令人惊奇的稳定性。下列说法不正确的是A．该化合物中不存在配位键和氢键B．图中负离子的空间结构为正四面体形C．图中正离子中碳原子的杂化方式为sp2D．由于离子液体的粒子全都是带电荷的离子，所以离子液体有难挥发性【答案】A【解析】A．阴离子中含有4个Al-Cl，其中一个配位键，该分子中不存在氢键，故A错误；B．[AlCl4]-负离子中铝离子价层电子对个数=4+ 、无孤电子对，空间构型均为正四面体，故B正确；C．该正离子中环上的C原子价层电子对个数是3、乙基上C原子价层电子对个数是4，根据价层电子对互斥理论判断C原子的杂化方式，前者为sp2后者为sp3杂化，故C正确；D．由于离子液体的粒子全都是带电荷的离子，所以离子液体有难挥发性，故D正确；故选：A。16．下列常见分子中键、键判断正确的是(    )A．与结构相似，分子中键与键数目之比为B．CO与结构相似，CO分子中键与键数目之比为C．与互为等电子体，中含有的键数目为D．已知反应，若该反应中有键断裂，则形成的键数目为【答案】C【解析】A．分子的结构可以表示为，其中含有6个键和3个键，所以键与键数目之比为，A错误；B．与氮气结构相似，分子的结构可以表示为，其中键与键数目之比为，B错误；C．与互为等电子体，的结构为，所以中含有的键数目为，C正确；D．若该反应中有4molN-H键断裂，则生成1.5mol氮气，形成键的数目是，D错误；答案选C。二、主观题（共5小题，共52分）17．（7分）在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、H2O2、N2分子中：(1)以非极性键结合的非极性分子是___________(填化学式，下同)。(2)以极性键结合，具有直线形结构的非极性分子是___________。(3)以极性键结合，具有正四面体结构的非极性分子是___________。(4)以极性键结合，具有三角锥形结构的极性分子是___________。(5)以极性键结合，具有V形结构的极性分子是___________。(6)以极性键结合，且分子极性最大的是___________。(7)含有非极性键的极性分子是___________。【答案】(1)N2    (2)CS2    (3)CH4    (4)NH3    (5)H2O    (6)HF    (7)H2O2    【解析】HF中含有H-F极性键，正、负电荷中心不重合，属于极性分子；H2O中含有极性键，其空间结构为Ⅴ形，属于极性分子；NH3中含有极性键，空间结构为三角锥形，正、负电荷中心不重合，属于极性分子；CS2中含有极性键，空间结构为直线形，属于非极性分子；CH4中含有极性键，空间结构为正四面体形，正、负电荷中心重合，属于非极性分子；H2O2中含有极性键和非极性键正、负电荷中心不重合，为极性分子；N2中只含有非极性键，属于非极性分子。(1)以非极性键结合的非极性分子是N2，故答案为N2；(2)以极性键相结合，具有直线型结构的非极性分子是CS2，故答案为CS2；(3)以极性键结合，具有正四面体结构的非极性分子是CH4，故答案为CH4；(4)以极性键结合，具有三角锥形结构的极性分子是NH3，故答案为NH3；(5)以极性键结合，具有V形结构的极性分子是H2O，故答案为H2O；(6)题给几种物质中，以极性键相结合，且分子极性最大的是HF，故答案为HF；(7)含有非极性键的极性分子是H2O2，故答案为H2O2。18．（9分）甲、乙、丙三种有机物的结构如下：甲：    乙：    丙：CH2=CHCN(1)甲分子中有_______个键， _______个键， _______(填“有”或“没有”)非极性键。(2)乙分子中每个碳原子形成_______个键，_______个键。(3)丙分子中键与键的数目之比为_______。(4)上述分子中既存在极性键又存在非极性键的是_______。【答案】（除标注外，每空2分）(1)8    2    有    (2)3    1    (3)2：1（2分）    (4)甲、丙（2分）    【解析】(1)甲分子中有3个 键，2个 键，2个 键，1个 键，共有8个键；键和键中分别有1个键，共有2个键；该分子中有非极性键，故此处填“有”。(2)乙分子中与原子之间形成1个键和1个键，与两个原子之间分别形成1个键，故乙中含有3个键，1个键。(3)丙分子中含有1个键（含1个键和1个键），1个C≡N键（含1个键和2个键），3个键和1个键，故丙分子中共有6个键和3个键，数目之比为2：1。(4)甲中存在C—H、O—H、C=O极性键，C=C、C—C非极性键，乙中只存在极性键，丙中存在C—H、C≡N极性键，C=C、C—C非极性键，综上所述，符合题意的为甲、丙。19．（13分）回答下列问题：(1)1molCO2中含有的σ键数目为___________。(2)已知CO和CN-与N2结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为___________。HCN分子中σ键与π键数目之比为___________。(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的—个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应：N2O4(l)＋2N2H4(l)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH=-1038.7kJ·mol-1，若该反应中有4molN—H键断裂，则形成的π键有___________mol。(4)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子，该分子中σ键与π键的个数比为___________。(5)1mol乙醛分子中含σ键的数目为___________个，1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为___________。(6)CH4、NH3、H2O、HF分子中共价键的极性由强到弱的顺序是___________。【答案】(1)2NA(或1.204×1024)（2分）(2)1：2    1：1  (3)3    (4)5：1（2分） (5)6NA(或3.612×1024)（2分）7（2分）(6)HF＞H2O＞NH3＞CH4（2分）    【解析】(1)CO2分子内含有碳氧双键，双键中一个是σ键，另一个是π键，则1 molCO2中含有的σ键个数为2NA；(2)N2的结构式为N≡N，推知CO结构式为C≡O，含有1个σ键、2个π键，故此处填1：2；CN-结构式为[C≡N]-，HCN分子结构式为H—C≡N，HCN分子中σ键与π键均为2个，故此处填1：1；(3)反应中有4mol N—H键断裂，即有1mol N2H4参加反应，则生成N2 1.5mol，1个N2中含2个π键，故形成的π键有3mol；(4)设分子式为CmHn，则6m＋n=16，结合n≤2m+2，讨论得m=2，n=4，即C2H4，结构式为，单键为σ键，双键有1个σ键和1个π键，所以一个C2H4分子中共含有5个σ键和1个π键，故此处填5：1；(5)乙醛的结构简式为，1个乙醛中含6个σ键，故1 mol乙醛中含有σ键6 mol，即6NA个，CO(NH2)2的结构简式为，1个CO(NH2)2分子中含有7个σ键；(6)两个成键原子的电负性差别越大，它们形成共价键的极性就越大(或从非金属性强弱上来判断)，由于电负性：F＞O＞N＞C，因此四种分子中共价键的极性：HF＞H2O＞NH3＞CH4。20．（9分）价层电子对互斥模型可用于预测简单分子的空间结构。用表示只含一个中心原子的分子组成，A为中心原子，X为与中心原子相结合的原子，E为中心原子最外层未参与成键的电子对(称为孤电子对)，()为价层电子对数。(1)请填写下表：2______理想模型______正四面体形价层电子对之间的理想键角______(2)请用模型解释为直线形分子的原因：______。(3)分子的空间结构为______。(4)用价层电子对互斥模型判断下列分子或离子的空间结构：分子或离子空间结构__________________【答案】(1)4    直线形    180°    (2)分子中，故为直线形    (3)V形    (4)V形    三角双锥形    正四面体形    【解析】(1)当时，模型为正四面体形，其键角是；当时，模型为直线形，其键角是180°；(2)分子中，，故为直线形；(3)分子中，， 模型为正四面体形，但氧原子有2对孤电子对，所以分子的空间结构为V形；(4)中中心原子的孤电子对数是，价层电子对数是，所以的空间结构是V形；分子中P的价层电子对数是，所以的空间结构是三角双锥形；中的价层电子对数是，且不含孤电子对，所以的空间结构是正四面体形。21．（14分）(1)下列分子或离子中不存在配位键的是______(填序号)。①  ②  ③  ④  ⑤ ⑥ ⑦ ⑧  ⑨(2)在配离子中，中心离子的配位数为______，提供空轨道的是______。(3)钛是20世纪50年代发展起来的一种重要的结构金属，钛位于元素周期表第4周期ⅣB族，与钛同周期的主族元素的基态原子中，未成对电子数与钛相同的元素有______(填元素符号)。现有含的配合物，配离子中的化学键类型是______，该配合物的配体是______。(4)①和中均含有配位键。在中，配体是______(填元素符号)，提供孤电子对的原子是______，中原子采用______杂化。②气态氯化铝()是具有配位键的化合物，分子中原子间成键关系为。请将结构中你认为是配位键的斜线加上箭头_____。【答案】（除标注外，每空2分）(1)③⑨    (2)6        (3)、（2分）    极性键(或共价键)、配位键 （2分）   、（2分）   (4)①N            ②（2分）    【解析】(1)配位键的形成条件是一方能够提供孤电子对，另一方具有能够接受孤电子对的空轨道。①中与O原子之间存在配位键，提供空轨道，O原子提供孤电子对；②中与1个之间存在配位键，提供空轨道，提供孤电子对；④中N与之间存在配位键；⑤中与之间存在配位键；⑥中与之间存在配位键；⑦中与之间存在配位键；⑧中B与之间存在配位键；③、⑨分子中不存在提供空轨道的原子，不存在配位键，故选③⑨；故答案为：③⑨。(2) 的配位数为6，提供空轨道，配体为；故答案为：6；。(3)基态的价电子排布式为，未成对电子数为2，同周期主族元素基态原子未成对电子数为2的价电子排布式为、，即为、；中的化学键有极性键(或共价键)、配位键，配体为、；故答案为：、；极性键(或共价键)、配位键；、。(4)①中，提供空轨道，配体为，中的N原子提供孤电子对。中A的价电子对数为，孤电子对数为0，原子杂化类型为。②配位键的箭头指向提供空轨道的一方。原子最外层有7个电子，再结合1个电子就可以形成一个单键，另有3对孤电子对。所以气态氯化铝中与2个原子形成共价键的原子中，有一个是配位键，原子提供孤电子对，原子提供空轨道；故答案为：N；；；。