高考化学复习分子结构与性质习题含解析

高考化学复习分子结构与性质1．下列说法不正确的是( )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键解析：单键均为σ键，双键和三键中各存在一个σ键，其余均为π键。

稀有气体单质中，不存在化学键。

答案：C2．(2019·安徽师大附中模拟)现有下列两组命题，②组命题正确，且能用①组命题正确解释的是( )选项①组②组A H—I键的键能大于H—Cl键的键能HI比HCl稳定B H—I键的键能小于H—Cl键的键能HI比HCl稳定C HI分子间的范德华力大于HCl分子间的范德华力HI的沸点比HCl的高D HI分子间的范德华力小于HCl分子间的范德华力HI的沸点比HCl的低比HC l高，是由于HI的相对分子质量大于HCl的相对分子质量，HI分子间作用力大于HCl 分子间作用力，故C正确、D错误。

答案：C3．N2的结构可以表示为，CO的结构可以表示为，其中椭圆框表示π键，下列说法不正确的是( )A．N2分子与CO分子中都含有三键B．CO分子中有一个π键是配位键C．N2与CO互为等电子体D．N2与CO的化学性质相同解析：N2化学性质相对稳定，CO具有比较强的还原性，两者化学性质不同。

答案：D4．CH＋3、—CH3、CH－3都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法错误的是( ) A．它们互为等电子体，碳原子均采取sp2杂化B．CH－3与NH3、H3O＋互为等电子体，几何构型均为三角锥形C．CH＋3中的碳原子采取sp2杂化，所有原子均共面D．2个—CH3或1个CH＋3和1个CH－3结合均可得到CH3CH3解析：CH＋3、—CH3、CH－3分别具有6个、7个和8个价电子，电子总数分别是8个、9个和10个，它们不是等电子体，A选项说法错误；CH－3与NH3、H3O＋均具有8个价电子、4个原子，互为等电子体，几何构型均为三角锥形，B选项说法正确；根据价层电子对互斥模型，CH＋3中C原子的价电子对数为3 ，碳原子采取sp2杂化，其空间构型是平面三角形，C选项说法正确；2个—CH3或1个CH＋3和1个CH－3结合都能得到CH3CH3, D选项说法正确。

答案：A5．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NH＋4是等电子体，键角均为60°B．NO－3和CO2－3是等电子体，均为平面三角形结构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”式重叠的轨道解析：甲烷是正四面体形结构，键角是109°28′，A错；NO－3和CO2－3是等电子体，均为平面三角形结构，B对；H3O＋和PCl3的价电子总数不相等，不互为等电子体，C错；苯分子中存在“肩并肩”式重叠的轨道，故B3N3H6分子中也存在，D错。

答案：B6．用价层电子对互斥理论(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间构型，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是( )A．SO2、CS2、HI都是直线形的分子B．BF3键角为120°，SnBr2键角大于120°C．CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子D．PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子解析：A项，SO2是V形分子，CS2、HI是直线形的分子，错误；B项，BF3键角为120°，是平面三角形结构；而Sn原子价电子数是4，在SnBr2中两个价电子与Br形成共价键，还有一对孤电子对，对成键电子有排斥作用，使键角小于120°，错误；C项，CH2O、BF3、SO3都是平面三角形的分子，正确；D项，PCl3、NH3都是三角锥形的分子，而PCl5是三角双锥形分子，错误。

答案：C7．(2019·广州模拟)通常状况下，NCl3是一种油状液体，其分子立体构型与氨分子相似，下列对NCl3的有关叙述正确的是( )A．NCl3分子中N—Cl键的键长比CCl4分子中C—Cl键的键长长B．NCl3分子是非极性分子C．NCl3分子中的所有原子均达到8电子稳定结构D．NBr3比NCl3易挥发解析：因碳原子半径比氮原子的大，故N—Cl键的键长比C—Cl键的键长短；NCl3分子立体构型类似NH3，故NCl3是极性分子；NBr3与NCl3二者结构相似，由于NBr3的相对分子质量较大，分子间作用力较大，所以NBr3的沸点比NCl3高，因此NBr3比NCl3难挥发。

答案：C8．(1)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。

①NH3分子的立体构型是______________；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是____________。

②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 038.7 kJ·mol－1若该反应中有4 mol N—H键断裂，则形成的π键有________mol。

③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。

N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4晶体内不存在________(填序号)a．离子键b．共价键c．配位键d．范德华力(2)ⅥA族元素氧、硫、硒(Se)的化合物在研究和生产中有许多重要用途。

回答下列问题：①H2Se的酸性比H2S________(填“强”或“弱”)。

气态SeO3分子的立体构型为________，SO2－3离子的立体构型为________。

②H2SeO3的K1和K2分别为2.7×10－3和2.5×10－8，H2SeO4第一步几乎完全电离，K2为1.2×10－3，请根据结构与性质的关系解释H2SeO4比H2SeO3酸性强的原因：__________________________________________________________________________________。

解析：(1)①NH3分子中氮原子的杂化方式为sp3杂化，其分子的立体构型为三角锥形；氨基(—NH2)中氮原子的杂化方式也为sp3杂化，其分子的空间构型为V形。

N2H4的结构为H2N—NH2，相当于2个氨基，所以氮原子的杂化方式也为sp3杂化。

②1个N2H4分子含有4个N—H键，即4 mol N—H键断裂同时生成1.5 mol N2，N2的结构式为N≡N，含1个σ键和2个π键，所以会形成3 mol π键；③N2H6SO4和(NH4)2SO4都是离子晶体，N2H2＋6和SO2－4之间存在离子键，N2H2＋6中N和H之间形成6个共价键(其中2个配位键)，N和N之间形成共价键，SO2－4中S和O之间形成共价键，不含范德华力。

(2)①Se的原子半径大于S的原子半径，H2Se与H2S相比，H2Se中Se原子对H原子的作用力较弱，H2Se在水中更容易电离出H＋，所以其酸性较强；SeO3中Se原子采取sp2杂化，故其立体构型为平面三角形；SO2－3中S原子采取sp3杂化，故其立体构型为三角锥形。

②H2SeO3中Se为＋4价，而H2SeO4中Se为＋6价，Se的正电性更高，导致Se—O—H中O原子的电子向Se原子偏移，因而在水分子的作用下，也就越容易电离出H＋，即酸性越强。

答案：(1)①三角锥形sp3②3 ③d (2)①强平面三角形三角锥形②H2SeO3和H2SeO4可表示为(HO)2SeO和(HO)2SeO2，H2SeO3中的Se为＋4价，而H2SeO4中的Se为＋6价，正电性更高，导致Se—O—H中O的电子更易向Se偏移，越易电离出H＋9．科学家正在研究温室气体CH4和CO2的转化和利用。

(1)下列关于CH4和CO2的说法正确的是___________________(填序号)。

a．固态CO2属于分子晶体b．CH4分子中含有极性共价键，是极性分子c．因为碳氢键键能小于碳氧键，所以CH4熔点低于CO2d．CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp(2)在Ni基催化剂作用下，CH4和CO2反应可获得化工原料CO和H2。

Ni能与CO形成正四面体形的配合物Ni(CO)4，1 mol Ni(CO)4中含有________mol σ键。

(3)一定条件下，CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如图所示)的水合物晶体，其相关参数见下表。

CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。

分子分子直径/nm分子与H2O的结合能E/kJ·m ol－1CH40.436 16.40CO20.512 29.91____________________________________________________。

②为开采深海海底的“可燃冰”，有科学家提出用CO2置换CH4的设想。

已知图中笼状结构的空腔直径为0.586 nm，根据上述图表，从物质结构及性质的角度分析，该设想的依据是______________________________________________________________________。

解析：(1)CO2是由非金属元素形成的分子晶体，a选项正确；CH4分子是正四面体结构，其为非极性分子，b选项错误；CH4和CO2都是分子晶体，分子晶体的相对分子质量越大，熔、沸点越高，c选项错误；CH4为正四面体结构，故碳原子的杂化类型是sp3，CO2为直线形分子，故碳原子的杂化类型是sp，d选项正确。

(2)1个CO分子中存在1个σ键，而Ni(CO)4中Ni与CO之间还存在4个σ键，故1 mol Ni(CO)4中含有8 mol σ键。

(3)①“可燃冰”中存在范德华力，另外水分子间还存在氢键。

②分子与H2O的结合能越大表明越容易与H2O结合，且CO2的分子直径小于笼状结构的空腔直径。

答案：(1)ad (2)8 (3)①氢键、范德华力②CO2的分子直径小于笼状结构的空腔直径，且与H2O的结合能大于CH410．在人类文明的历程中，许多物质发挥过重要作用，如铁、硝酸钾、青霉素、聚乙烯、二氧化硅、富勒烯、含铬物质等。

(1)Fe3＋在基态时，价电子排布式为________________________。

(2)KNO3中NO－3的立体构型为_________________________，写出与NO－3互为等电子体的另一种阴离子的化学式：________。

(3)6­氨基青霉烷酸的结构如图所示。

结构中S原子的杂化方式是__________；组成中C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是______________________________________________。