人教版高中化学选修三第二章 分子结构与性质 测试.docx
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人教版高中化学选修三第二章分子结构与性质测试
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2019秋人教版高中化学选修三第二章分子结构与性质测试
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分
第Ⅰ卷
一、单选题(共20小题,每小题3.0分,共60分)
1.化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。
化学键的键能是形成(或拆开)1mol化学键时释放(或吸收)的能量。
已知白磷和P4O6的分子结构如图所示。
现提供以下化学键的键能(kJ·mol-1):
P—P:
198 P—O:
360 O=O:
498,则反应P4(白磷)+3O2=P4O6的反应热ΔH为( )
A.-1638kJ·mol-1
B.+1638kJ·mol-1
C.-126kJ·mol-1
D.+126kJ·mol-1
2.下列分子的空间构型可用sp2杂化轨道来解释的是( )
①BF3 ②CH2=CH2 ③
④CH≡CH ⑤NH3 ⑥CH4
A.①②③
B.①⑤⑥
C.②③④
D.③⑤⑥
3.下列物质的分子中,没有π键的是( )
A.CO2
B.N2
C.CH≡CH
D.HClO
4.下列物质中含有非极性键的共价化合物是( )
A.HCl
B.Na2O2
C.C2H2
D.CH4
5.下列说法正确的是( )
A.含有共价键的化合物一定是共价化合物
B.由共价键形成的分子一定是共价化合物
C.分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物
D.只有非金属原子间才能形成共价键
6.乙烯分子中含有4个C—H键和1个C=C键,6个原子在同一平面上。
下列关于乙烯分子的成键情况分析正确的是( )
①每个C原子的2s轨道与2p轨道杂化,形成两个sp杂化轨道 ②每个C原子的2s轨道与2个2p轨道杂化,形成3个sp2杂化轨道 ③每个C原子的2s轨道与3个2p轨道杂化,形成4个sp3杂化轨道 ④每个C原子的3个价电子占据3个杂化轨道,1个价电子占据1个2p轨道
A.①③
B.②④
C.①④
D.②③
7.下列说法中正确的是( )
A.含有非极性键的分子一定是非极性分子
B.非极性分子中一定含有非极性键
C.由极性键形成的双原子分子一定是极性分子
D.两个原子之间共用两对电子,形成的化学键一定有极性
8.通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体.人们发现等电子体的空间结构相同,则下列有关说法中正确的是( )
A.CH4和NH4+是等电子体,键角均为60°
B.NO3﹣和CO32﹣是等电子体,均为平面正三角形结构
C.H3O+和PCl3是等电子体,均为三角锥形结构
D.B3N3H6和苯是等电子体,B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道
9.下列反应过程中,同时有离子键、极性共价键和非极性共价键的断裂和形成的反应是( )
A.NH4ClNH3↑+HCl
B.NH3+CO2+H2O===NH4HCO3
C.2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
D.2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
10.已知SO3,BF3,CCl4,PCl5、SF6都是非极性分子,而H2S,NH3,NO2、SF4,BrF5都是极性分子,由此可推出ABn型分子属于非极性分子的经验规律是()
A.ABn型分子中A,B均不含氢原子
B.A元素的相对原子质量必小于B元素的相对原子质量
C.分子中所有原子都在同一平面上
D.ABn型的价电子对数等于n
11.下列叙述中正确的是( )
A.能电离出H+的化合物除水外都是酸,分子中含有几个氢原子它就是几元酸
B.无机含氧酸分子中含有几个羟基,它就属于几元酸
C.同一元素的含氧酸,该元素的化合价越高,其酸性越强,氧化性也越强
D.H3PO4和H2CO3分子中非羟基氧的个数均为1,但它们的酸性不相近,H3PO4是中强酸而H2CO3是弱酸
12.电子数相等的微粒叫做等电子体,下列各组微粒属于等电子体是( )
A.CO和CO2
B.NO和CO
C.CH4和NH3
D.OH﹣和S2﹣
13.能说明BF3分子的4个原子在同一平面的理由是( )
A.任意两个B—F键之间的夹角为120°
B.B—F键为极性共价键
C.三个B—F键的键能相同
D.三个B—F键的键长相同
14.下列反应中化学键断裂只涉及π键断裂的是( )
A.CH4的燃烧
B.C2H4与Cl2的加成反应
C.CH4与Cl2的取代反应
D.C2H4被酸性KMnO4溶液氧化
15.实验测得BeCl2为共价化合物,两个Be—Cl键之间的夹角为180°并有对称性,由此可判断BeCl2属于( )
A.由极性键形成的极性分子
B.由极性键形成的非极性分子
C.由非极性键形成的极性分子
D.由非极性键形成的非极性分子
16.从电负性的角度来判断下列元素之间易形成共价键的是( )
A.Na和Cl
B.H和Cl
C.K和F
D.Ca和O
17.共价键的断裂有均裂和异裂两种方式,即均裂:
A
B―→A
,异裂:
A
B―→A++[
B]-。
下列化学反应中发生共价键均裂的是( )
A.2K+2H2O===2KOH+H2↑
B.2Na+2C2H5OH―→2C2H5ONa+H2↑
C.Na2CO3+H2O
NaHCO3+NaOH
D.CH3COOH+C2H5OH
H2O+CH3COOC2H5
18.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,两个π键
19.下列中心原子的杂化轨道类型和分子几何构型不正确的是( )
A.PCl3中P原子sp3杂化,为三角锥形
B.BCl3中B原子sp2杂化,为平面三角形
C.CS2中C原子sp杂化,为直线形
D.H2S分子中,S为sp杂化,为直线形
20.下列各种说法中错误的是( )
A.形成配位键的条件是一方有空轨道另一方有孤电子对
B.配位键是一种特殊的共价键
C.NH4NO3、H2SO4都含有配位键
D.共价键的形成条件是成键原子必须有未成对电子
第Ⅱ卷
二、非选择题(共4小题,每小题10.0分,共40分)
21.为什么CH4,NH3、H2O分子中中心原子的杂化轨道的类型都为sp3杂化,但三者的空间构型却大不相同?
22.氯化铬酰(CrO3Cl2)在有机合成中可作氧化剂或氯化剂,能与许多有机物反应。
请回答下列问题。
(1)写出铬原子的基态电子排布式:
______________________,与铬同周期的所有元素的基态原子中最外层电子数与铬原子相同的元素有________(填元素符号)。
(2)CrO2Cl2常温下为深红色液体,能与CCl4,CS2等互溶,据此可判断CrO2Cl2是________分子(填“极性”或“非极性”)。
(3)在①苯、②CH3OH、③HCHO、④CS2、⑤CCl4五种有机溶剂中,碳原子采取sp2杂化的分子有________(填序号),CS2分子的空间构型是________,易溶于水的有________(填序号),理由是:
_____________________________。
23.如表中的中心原子A上没有未用于形成共价键的孤电子对,运用价层电子对互斥理论,完成下表中的空白处.
24.Cu2+能与NH3、H2O、OH﹣、Cl﹣等形成配位数为4的配合物.
(1)向CuSO4溶液中加入过量NaOH溶液可生成Na2[Cu(OH)4].
①画出配离子[Cu(OH)4]2+中的配位键 .
②Na2[Cu(OH)4]中除了配位键外,还存在的化学键类型有 (填序号).
A.离子键B.金属键C.极性共价键D.非极性共价键
(2)金属铜单独与氨水或过氧化氢都不能反应,但可与氨水和过氧化氢的混合溶液发生如下反应:
Cu+H2O2+4NH3═[Cu(OH)4]2++2OH﹣.其原因是 .
(3)Cu2+可以与乙二胺(H2N﹣CH2CH2﹣NH2)形成配离子(如图)
①H、O、N三种元素的电负性从大到小的顺序 .
②乙二胺分子中N原子成键时采取的杂化类型是 .
③乙二胺沸点高于Cl﹣CH2CH2﹣Cl的主要原因是 .
答案解析
1.【答案】A
【解析】由反应方程式知,该反应的能量变化包括1molP4和3molO2断键吸收的能量和1molP4O6成键放出的能量。
由各物质的分子结构知1molP4含6molP—P键,3molO2含3molO===O键,1molP4O6含12molP—O键,故ΔH=(198kJ·mol-1×6+498kJ·mol-1×3)-360kJ·mol-1×12=-1638kJ·mol-1
2.【答案】A
【解析】分子的空间构型与杂化轨道的类型有关,分子的空间构型可运用杂化轨道理论来解释,同样分子的杂化轨道类型可根据分子的空间构型来推测。
sp2杂化轨道形成夹角为120°的平面三角形,①BF3为平面三角形且B—F键夹角为120°;②C2H4中碳原子以sp2杂化,且未杂化的2p轨道形成π键;③同②相似;④乙炔中的碳原子为sp杂化;⑤NH3中的氮原子为sp3杂化;⑥CH4中的碳原子为sp3杂化。
3.【答案】D
【解析】分子中所有的单键都是σ键,双键中有一个σ键,一个π键,叁键中有一个σ键,两个π键。
CO2的电子式为
,碳氧双键中存在π键,A不符合题意;N2的电子式为
,氮氮三键中存在2个π键,B不符合题意;CH≡CH的电子式为
,碳碳三键中2个π键,C不符合题意;D项HClO电子式为
,全部是单键,不存在π键;D符合题意。
4.【答案】C
【解析】Na2O2为离子化合物,HC≡CH分子中碳原子间为非极性键。
5.【答案】C
【解析】 在离子化合物中也有共价键,如NaOH;由不同元素的原子形成的共价键分子组成的化合物是共价化合物,由相同元素的原子形成的共价键分子组成的化合物质是单质,如H2、Cl2等;对于D项,也存在金属元素的原子与非金属元素的原子间形成共价键的化合物,如AlCl3等。
6.【答案】B
【解析】乙烯分子中每个C原子与1个C原子和2个H原子成键,必须形成3个σ键,6个原子在同一平面上,则键角为120°,为sp2杂化,形成3个sp2杂化轨道,1个价电子占据1个2p轨道,2个C原子成键时形成1个π键。
7.【答案】C
【解析】含有非极性键的分子可能是极性分子,如H2O2为极性分子,也可能是非极性分子,如CH2=CH2是非极性分子,A不正确;CH4分子为非极性分子,但其只含有极性键,B不正确;由极性键形成的双原子分子,其正负电荷中心不重合,一定为极性分子,C正确;同种元素的原子共用两对电子,形成的化学键为非极性键,不同元素的原子共用两对电子,形成的化学键为极性键,D不正确。
8.【答案】B
【解析】A,CH4和NH4+原子数都是5,价电子数都是8,是等电子体,空间构型为正四面体结构,键角为109°28′,故A错误;
B,NO3﹣和CO32﹣原子数都是4,价电子数都是24,是等电子体,均为平面正三角形结构,故B正确;
C,H3O+价电子数都是8,PCl3价电子数都是26,价电子数不同,不是等电子体,故C错误;
D,B3N3H6分子中有双键即有π键,π键是以“肩并肩”式重叠形式构成的,所以B3N3H6分子中存在“肩并肩”式重叠的轨道,故D错误;
9.【答案】D
【解析】A项中无离子键形成,B项中无离子键断裂,均无非极性键断裂和形成,C项中无非极性键形成,所以A,B,C错误。
D项中Na2O2含离子键、非极性键,CO2含极性共价键,Na2CO3含离子键、极性共价键,O2含非极性键,故D正确。
10.【答案】D
【解析】当ABn型分子的价电子对数等于n时,分子采取对称的空间构型,形成非极性分子,D项正确。
当n=2、3、4、5、6时,ABn型分子的分别为直线形、平面正三角形、正四面体、三角双锥、正八面体,C项错误;CH4是ABn型的非极性分子,A项错误;A元素的相对原子质量可以大于也可以小于B元素的相对原子质量,如:
SO3和BF3,B项错误。
11.【答案】D
【解析】由NaHSO4、CH3COOH、H3BO3等示例可判断A、B项错误;由HClO的酸性很弱而氧化性很强可判断C项错误;D项中H3PO4和H2CO3的非羟基氧原子数均为1,但H2CO3的酸性比H3PO4(或n=1的HNO2)弱很多,这是因为溶于水的CO2只有很少的一部分(约几百分之一)与水结合成碳酸的缘故。
12.【答案】C
【解析】A,CO的质子数为6+8=14,CO2的质子数为6+8×2=22,分子中质子数等于电子数,所以两者的电子数不相等,不是等电子体,故A错误;
B,NO的质子数为7+8=15,CO的质子数为6+8=14,分子中质子数等于电子数,所以两者的电子数不相等,不是等电子体,故B错误;
C,CH4的质子数为6+1×4=10,NH3的质子数为7+1×3=10,分子中质子数等于电子数,所以两者的电子数相等,都是10个,属于等电子体,故C正确;
D,OH﹣和S2﹣的电子数目分别为10、18,电子数不相等,所以两者不是等电子体,故D错误。
13.【答案】A
【解析】三个B—F键中任意两个键之间的夹角为120°,说明四个原子在同一平面内,且形成
以B为中心、三个F为顶点的平面正三角形结构。
14.【答案】B
【解析】有机物的燃烧和被KMnO4酸性溶液氧化,断裂了所有的化学键,包括单键和双键,CH4与Cl2的取代反应只有单键断裂,故A,C,D三项中断裂了σ键,选B项。
15.【答案】B
【解析】BeCl2由Be,Cl两种元素构成,故其中的键为极性键。
Be—Cl键之间的夹角为180°并有对称性,故其中电荷分布均匀,为非极性分子,B项正确。
16.【答案】B
【解析】 本题主要考查共价键的形成条件,非金属原子之间易形成共价键,活泼的金属原子和活泼的非金属原子之间易形成离子键,结合电负性与元素的性质之间的关系,我们可以得到元素的电负性值相差越大,越易形成离子键;相差越小,越易形成共价键。
17.【答案】D
【解析】 均裂不产生阴、阳离子,故只有D符合题意。
18.【答案】C
【解析】从原子轨道的重叠程度看,π键轨道重叠程度比σ键重叠程度小,故π键稳定性低于σ键;根据电子云的形状和成键时的重叠原则,两个原子形成的共价键最多只有一个σ键,可能没有π键,也可能有1个或2个π键;稀有气体为单原子分子,不存在化学键。
19.【答案】D
【解析】A.PCl3中P原子形成3个δ键,孤对电子数为
=1,则为sp3杂化,为三角锥形,故A正确;
B.BCl3中B原子形成3个δ键,孤对电子数为
=0,则为sp2杂化,为平面三角形,故B正确;
C.CS2中C原子形成2个δ键,孤对电子数为
=0,则为sp杂化,为直线形,故C正确;
D.H2S分子中,S原子形成2个δ键,孤对电子数为
=2,则为sp3杂化,为V形,故D错误.
20.【答案】D
【解析】配位键是成键的两个原子一方提供孤电子对,另一方提供空轨道而形成的共价键,可见成键双方都不存在未成对电子,故A,B对,D错;NH4NO3、H2SO4中的NH、SO含有配位键,故C对。
21.【答案】CH4分子中sp3杂化,每个H原子占据四面体一个顶点,分子为正四面体型。
NH3分子中虽是sp3杂化,三个H原子占据四面体三个顶点,一个孤电子对占据一个顶点,故N原子与三个氢原子构成三角锥型。
H2O分子中也是sp3杂化,两个H原子占据四面体两个顶点,另两个顶点被两个孤电子对占据,故O原子与两个氢原子呈V形,即H2O分子呈V形
【解析】CH4分子中sp3杂化,每个H原子占据四面体一个顶点,分子为正四面体型。
NH3分子中虽是sp3杂化,三个H原子占据四面体三个顶点,一个孤电子对占据一个顶点,故N原子与三个氢原子构成三角锥型。
H2O分子中也是sp3杂化,两个H原子占据四面体两个顶点,另两个顶点被两个孤电子对占据,故O原子与两个氢原子呈V形,即H2O分子呈V形。
22.【答案】
(1)1s22s22p63s23p63d54s1 K,Cu
(2)非极性
(3)①③ 直线形 ②③ CH3OH、HCHO均为极性分子而溶剂水也为极性分子,根据相似相溶原理可知CH3OH、HCHO易溶于水
【解析】
(1)铬为24号元素,位于周期表中第四周期ⅥB族,其核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1。
第四周期最外层为1个电子的元素还有K:
[Ar]4s1,Cu:
[Ar]3d104s1。
(2)CCl4,CS2为非极性溶剂,根据相似相溶规律可推测CrO2Cl2应是非极性分子。
(3)在所给五种物质中碳原子的杂化方式分别为:
sp2、sp3、sp2、sp、sp3,因此采取sp2杂化的有苯和甲醛两种物质。
因CS2中碳原子采用sp杂化,因此其分子构型为直线形。
23.【答案】
【解析】中心原子A上的价层电子对数=成键电子对数+孤电子对数,当中心原子无孤对电子对时,中心原子A上的价层电子对数=成键电子对数=n,VSEPR模型与分子空间几何构型相同.
当价层电子对数=n=2时,VSEPR模型为直线型,分子几何构性为直线型,如CO2;
当价层电子对数=n=3时,VSEPR模型为平面正三角形,分子几何构性为平面正三角形,如BF3;
当价层电子对数=n=4时,VSEPR模型为正四面体,分子几何构性为正四面体,如CH4;
24.【答案】
(1)
;
(2)过氧化氢为氧化剂,氨分子与Cu2+形成配位键,两者相互促进使反应进行;
(3)O>N>H;sp3;乙二胺分子间能形成氢键
【解析】
(1)①Cu2+含有空轨道,OH﹣含有孤对电子,可形成配位键,配离子[Cu(OH)4]2+中1个Cu2+与4个OH﹣形成配位键,可表示为
②Na2[Cu(OH)4]为离子化合物,含有离子键,并且O﹣H为极性共价键,故答案为:
AC;
(2)过氧化氢可氧化Cu生成Cu2+,进而与氨分子形成配位键
(3)①同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增强,则O>N,H的电负性最弱,则有O>N>H
②乙二胺分子中N原子形成4个δ键,为sp3杂化;
③N元素电负性较强,可形成氢键,沸点较高
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