2019-2020年第二学期人教版高中化学选修三第二章 分子结构与性质单元测试题含答案及详细解析

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2019-2020年第二学期人教版高中化学选修三第二章分子结构与

性质单元测试题

本试卷共100分，考试时间90分钟。

一、单选题(共15小题,每小题3.0分,共45分)

1.已知1 mol气态基态氢原子完全结合形成氢气时，释放的最低能量为218 kJ·mol－1，下列说法正确的是()

A． H—H键的键能为218 kJ·mol－1

B． H—H键的键能为436 kJ·mol－1

C． 1 mol气态氢原子的能量低于0.5 mol H2的能量

D． 1 mol H2完全分解至少需要218 kJ的能量

2.具有相同原子数和价电子数的微粒之间互称等电子体，等电子体往往具有相似的空间构型，以下各组粒子不能互称为等电子体的是（）

A． CO和N2

B． N2H4和C2H4

C． O3和SO2

D． CO2和N2O

3.下列各组物质中，所有化学键都是共价键的是（）

A． H2S和Na2O2

B． H2O2和CaF2

C． NH3和N2

D． HNO3和NaCl

4.下列关于共价键的说法，正确的是（）

A．分子内部一定会存在共价键

B．由非金属元素组成的化合物内部一定全是共价键

C．非极性键只存在于双原子单质分子中

D．离子化合物的内部可能存在共价键

5.下列不属于共价键成键因素的是()

A．共用电子对在两原子核之间高概率出现

B．共用的电子必须配对

C．成键后体系能量降低，趋于稳定

D．两原子核体积大小要适中

6.关于CO2与CS2的下列说法正确的是（）

A．它们互为等电子体

B． CO2为直线形而CS2为V形

C．它们分子中的化学键类型不同

D． CS2比CO2稳定

7.某物质的实验式为PtCl4·2NH3，其水溶液不导电，加入AgNO3溶液反应也不产生沉淀，以强碱处理并没有NH3放出，则关于此化合物的说法中正确的是()

A．配合物中中心离子的电荷数和配位数均为6

B．该配合物可能是平面正方形结构

C． Cl－和NH3分子均与Pt4＋配位

D．配合物中Cl－与Pt4＋配位，而NH3分子不配位

8.二甘醇可用作溶剂、纺织助剂等，一旦进入人体会导致急性肾衰竭，危及生命。二甘醇的结构简式是HO—CH2CH2—O—CH2CH2—OH。下列有关二甘醇的叙述正确的是()

A．符合通式C n H2n O3

B．分子间能形成氢键

C．分子间不存在范德华力

D．分子中含σ键和π键

9.下列各项说法中不正确的是（）

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

10.能够用键能的大小作为主要依据来解释的是()

A．常温常压下氯气呈气态而溴单质呈液态

B．硝酸是挥发性酸，而硫酸、磷酸是不挥发性酸

C．稀有气体一般难于发生化学反应

D．空气中氮气的化学性质比氧气稳定

11.用价层电子对互斥理论判断SO3的分子构型（）

A．正四面体形

B． V形

C．三角锥形

D．平面三角形

12.能说明CH4分子的5个原子不在同一平面而为正四面体构型的是（）

A．两个键之间夹角为109.5°

B． C—H键为极性共价键

C． 4个C—H键的键能、键长相同

D．碳的价层电子都形成共价键

13.碘单质在水溶液中溶解度很小，但在CCl4中溶解度很大，这是因为（）

A． CCl4与I2相对分子质量相差较小，而H2O与I2相对分子质量相差较大

B． CCl4与I2都是直线型分子，而H2O不是直线型分子

C． CCl4和I2都不含氢元素，而H2O中含有氢元素

D． CCl4和I2都是非极性分子，而H2O是极性分子

14.下列说法正确的是()

A．冰融化时，分子中H—O键发生断裂

B．随着卤素原子电子层数的增加，卤化物CX4(X为卤素原子)分子间作用力逐渐增大，所以它们的熔、沸点也逐渐升高

C．由于H—O键比H—S键牢固，所以水的熔、沸点比H2S的高

D．在由分子构成的物质中，分子间作用力越大，该物质越稳定

15.有下列两组命题，其中乙组命题正确且能用甲组命题正确解释的是()

①Ⅰa②Ⅱb③Ⅲc④Ⅳd

A．①③

B．②③

C．①④

D．②④

二、非选择题(共4小题, 共55分)

16.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：_____________________________。

17.通过计算判断下列中心原子的杂化轨道类型(点“· ”的原子为中心原子)。

18.原子总数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。

(1)根据上述原理，仅由第2周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是_______和__________；__________和__________。

(2)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，只要其原子总数相同，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NO互为等电子体的分子有________、________。

19.地球上的物质不断变化，数10亿年来大气的成分也发生了很大的变化。下表是原始大气和目前空气的主要成分：

用上表所涉及的分子填写下列空白。

(1)含有10个电子的分子有(填化学式，下同)_________ _____________；

(2)由极性键构成的非极性分子有____________________；

(3)与H＋可直接形成配位键的分子有________；

(4)沸点最高的物质是________，用所学的知识解释其沸点最高的原因__________________________________；

(5)分子中不含孤电子对的分子(稀有气体除外)有________，它的立体构型为________；

(6)极易溶于水、且水溶液呈碱性的物质的分子是________，它之所以极易溶于水是因为它的分子和水分子之间形成________；

(7)CO 的结构可表示为O C，与CO结构最相似的分子是________，这两种结构相似的分子中，分子的极性________(填“相同”或“不相同”)，CO分子中有一个键的形成与另外两个键不同，它叫________。

答案解析

1.【答案】B

【解析】键能是气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。1 mol气态基态氢原子只能形成0.5 mol H—H键，故A、D项错误，B项正确；由能量守恒定律及键能的定义可知，C项错误。

2.【答案】B

【解析】A，CO和N2的原子个数都为2；价电子数：前者碳为4，氧为6，共为10，后者氮为5，2个氮共为10，原子数和价电子数都相等，属于等电子体，故A正确；

B，N2H4和C2H4的原子个数都为6；价电子数：前者氮为5，氢为1，共为14，后者碳为4，氢为1，共为12，原子数相等，但价电子数不相等，不属于等电子体，故B错误；

C，O3和SO2的原子个数都为3；价电子数：前者氧为6，共为18，后者硫和氧都为6，共为18，原子数和价电子数都相等，属于等电子体，故C正确；

D，CO2和N2O的原子个数都为3；价电子数：前者碳为4，氧为6，共为16，后者氮为5，氧为6，共为16，原子数和价电子数都相等，属于等电子体，故D正确；

3.【答案】C

【解析】A项，Na2O2中既有离子键又有O—O共价键，不正确；B项，CaF2中只有离子键，不正确；D项，NaCl属于离子化合物，没有共价键。

4.【答案】D

【解析】本题可用举例法去做。稀有气体为单原子分子，分子内部没有共价键。铵盐是只含有非金属元素的化合物，但属于离子化合物，既存在离子键，也存在共价键。乙烯、过氧化氢分子中存在非极性键。在强碱中存在共价键如NaOH。

5.【答案】D

【解析】A，B，C三项为共价键成键的因素及结果。

6.【答案】A

【解析】CO2与CS2的分子中原子总数相同，价电子总数也相同，互为等电子体；二者结构相似，都为直线形的分子。在CO2分子中，C原子与每个O原子均形成两个共价键，一个σ键，一个π键，同样CS2分子中，C原子与每个S原子也形成双键，一个σ键，一个π键，键角都是180°，但由于C=O键长比C=S键长短，C=O键能比C=S键能大，所以CO2比CS2稳定。

7.【答案】C

【解析】在PtCl4·2NH3水溶液中加入AgNO3溶液无沉淀生成，经强碱处理无NH3放出，说明Cl－、NH3均为配体，故该配合物中中心离子的配位数为6，电荷数为4，Cl－和NH3分子均与Pt4＋配位，A、D错误，C正确；因为配体在中心离子周围配位时采取对称分布状态以达到能量上的稳定状态，Pt配位数为6，则其立体构型为八面体形，B错误。

8.【答案】B

【解析】二甘醇的分子式为C4H10O3，不符合通式C n H2n O3；二甘醇分子之间能形成O—H…O—，也存在范德华力。

9.【答案】C

【解析】气体单质分子中，可能有σ键，如Cl2；也可能既有σ键又有π键，如N2；但也可能没有化学键，如稀有气体，故C不正确。

10.【答案】D

【解析】由共价分子构成的物质的状态取决于分子间作用力的大小，与分子内共价键的键能无关；物质的挥发性与分子内键能的大小无关；稀有气体是单原子分子，无化学键，难于发生化学反应的原因是他们的价电子已形成稳定结构；氮气比氧气稳定是由于N2分子中形成共价键的键能(946 kJ·mol－1)比氧气分子中共价键键能(497.3 kJ·mol－1)大，在化学反应中更难断裂。

11.【答案】D

【解析】三氧化硫分子中，中心原子硫原子最外层6个电子，外围有三个原子，所以不含有孤电子对，价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+（6﹣3×2）=3，且不含孤电子对，所以三氧化硫分子为平面三角形结构

12.【答案】A

【解析】CH4分子是通过4个相同的C-H极性共价键形成的非极性分子，如5个原子在同一平面上，

则应是平面正四边形结构，键角为90°，且4个C—H键的键能、键长相同，因此，B，C，D不能说明CH4分子为正四面体构型。两个键之间夹角为109.5°，这是正四面体构型的特征体现，又知CH4分子中4个C—H键的键能、键长相同，由此可知CH4分子为正四面体构型。

13.【答案】D

【解析】根据“相似相溶”原理，非极性分子组成的溶质易溶在非极性分子组成的溶剂中；极性分子组成的溶质易溶在极性分子组成的溶剂中。CCl4和I2都是非极性分子，H2O是极性分子，比较而言，I2更易溶在CCl4中而不易溶于水中，D项正确。其余选项都没有揭示问题的实质。

14.【答案】B

【解析】冰融化时发生物理变化，只破坏H2O分子间的分子间作用力而不破坏化学键，A项错误；结构相似的分子中，物质的熔、沸点与其相对分子质量成正比，所以随着卤素原子电子层数的增加，卤化物CX4的分子间作用力逐渐增大，所以它们相应的熔、沸点也逐渐升高，B项正确；物质的熔、沸点与化学键无关，水的熔、沸点比H2S的高是因为水分子间存在氢键，C项错误；物质的稳定性与化学键有关，与分子间作用力无关，D项错误。

15.【答案】B

【解析】键能的大小影响物质的热稳定性，键能越大，物质越稳定。H—Cl键的键能大于H—I键的键能，所以HCl比HI稳定。范德华力影响物质的熔、沸点的高低，范德华力越大，熔、沸点越高。由于HI分子间的范德华力大于HCl分子间的范德华力，所以HI的沸点比HCl的高。

16.【答案】(1)1s22s22p63s23p63d54s1K，Cu

(2)非极性

(3)①③直线形②③CH3OH、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。

17.【答案】①4 sp3②3 sp2③4 sp3④4 sp3⑤4 sp3

【解析】根据杂化轨道数＝中心原子孤电子对数＋中心原子结合的原子数，以及杂化轨道数为2时杂化方式为sp，杂化轨道数为3时杂化方式为sp2，杂化轨道数为4时杂化方式为sp3，可得出正确答案。

18.【答案】（1）N2CO CO2N2O（2）SO2O3

【解析】（1）第2周期元素中，只有B，C，N、O，F可形成共价型分子，同素异形体间显然不能形成等电子体，若为含2个原子的等电子体，则可能是某元素的单质与其相邻元素间的化合物，如N2和CO，在此基础上增加同种元素的原子可得其他的等电子体，如N2O和CO2。（2）NO2－的最外层的电子数为：5＋6×2＋1＝18，平均每个原子的最外层电子数为6，则可能为O3或SO2，不合题意。

19.【答案】(1)H2O、Ne，CH4，NH3

(2)CH4，CO2

(3)NH3、H2O

(4)H2O液态水中水分子间存在氢键，使分子作用力增大，沸点升高

(5)CH4正四面体

(6)NH3氢键

(7)N2不相同配位键

【解析】(1)含10电子的分子有CH4，NH3、H2O、Ne等。

(2)具有对称结构的分子是非极性分子，如N2、O2，CH4，CO2，其中由极性键形成的非极性分子只有CH4和CO2，另两个非极性分子是由非极性共价键形成的。

(3)H2O可与H＋直接形成配位键，形成H3O＋(水合氢离子)，NH3与H＋以配位键形式结合成NH。

(4)表中所涉及的物质都是由分子构成的。沸点的高低比较主要看范德华力的强弱，但水分子中除了范德华力外，还有氢键的作用，分子间氢键的存在使水的沸点最高。

(5)碳原子最外层有4个电子，在甲烷分子中形成了4个共价键，不存在孤电子对，最外层电子都参加成键，构型为正四面体形。

(6)极易溶于水且水溶液呈碱性的物质只有氨气。它极易溶于水，是因为氨分子与水分子间形成氢

键，增大了氨气的溶解性。

(7)由一氧化碳的结构式可知，碳原子和氧原子之间存在三个共价键，氮气分子中两个氮原子之间也存在三个共价键，结构相似。CO分子中的三键是由两个不同的原子形成的，是极性共价键，而N2分子中的三键是由两个相同的氮原子形成的，是非极性共价键。CO中带箭头的键与其他共价键不同，是配位键。