第二章 分子结构与性质习题

第二章 分子结构与性质
第一节 共价键
(时间：30分钟)
考查点一 共价键的特征及表示方法
1.原子间形成分子时，决定各原子相互结合的数量关系的是
（ ）。

A.共价键的方向性 B.共价键的饱和性
C.共价键原子的大小
D.共价键的稳定性 答案 B
2.下列表示原子间形成共价键的化学用语正确的是
（ ）。

A.H ＋[··O ····—O ······]2－H ＋
B.H ＋[··F ······]－
C.N ··HHH
D.H ··O ···· ,H ·· 答案 D 考查点二 σ键、π键
3.下列有关σ键和π键的说法正确的是
（ ）。

A.单键既有σ键也有π键
B.所有的π键都容易打开
C.σ键可沿键轴自由旋转而不影响键的强度
D.π键比σ键重叠程度大，形成的共价键强
解析 单键中只存在σ键，A 项错误；N ≡N 很稳定，其分子中的π键不易 打开，B 项错误；σ键的特征便是轴对称，C 项正确；σ键重叠程度比π键 大，D 项错误。

答案 C
4.下列说法正确的是 （ ）。

A.π键是由两个p电子“头碰头”重叠形成的
B.σ键是镜像对称，而π键是轴对称
C.乙烷分子中的键全为σ键而乙烯分子中含有σ键和π键
D.H2分子中含σ键而Cl2分子中除σ键外还含有π键
解析原子轨道以“头碰头”方式相互重叠形成的共价键为σ键，以“肩并肩”方式相互重叠形成的共价键为π键；σ键是轴对称，而π键是镜像对称；
分子中所有的单键都是σ键，双键及三键中均含有σ键和π键。

答案 C
5.下列物质的分子中既有σ键又有π键的是（）。

①HCl②H2O③N2④H2O2⑤C2H4⑥C2H2
A.①②③
B.③④⑤⑥
C.①③⑥
D.③⑤⑥
解析含双键、三键的物质中既有σ键又有π键。

答案 D
考查点三键参数
6.下列说法中错误的是（）。

A.原子间通过共用电子对形成的化学键叫共价键
B.对双原子分子来说，键能越大，断开时需要的能量越多，该化学键越不牢
固
C.一般而言，化学键的键长越短，化学键越强，键越牢固
D.成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固
解析键能越大，断开时需要的能量越多，该化学键越牢固。

键长越短，化学键越牢固。

答案 B
7.下列事实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.稀有气体一般难以发生化学反应
D.空气中氮气的化学性质比氧气稳定
解析通过共价键形成的分子，其物质聚集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，难以发生化学反应的原因是它们的价电子层已形成稳定结构；氮气比氧气稳定是由于N2中共价键的键能（946
kJ·mol－1）比O2中共价键的键能（497.3 kJ·mol－1）大，在化学反应中难以断裂。

答案 D
8. 科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N（NO2）3（如下图所示）。

已知该分子中N—N—N键角都是108.1°，下列有关N（NO2）3的说法正确的是（）。

A.分子中N、O间形成的共价键是非极性键
B.分子中四个氮原子共平面
C.该物质既有氧化性又有还原性
D.15.2 g该物质含有6.02×1022个原子
解析A项，N、O间形成的共价键是极性键，故A项错误；B项，由题意N—N—N键角都是108.1°，可知分子中四个氮原子不在同一平面上，故B 项错误；C项，分子中顶角上的N原子为0价，—NO2原子团中N原子为＋4价，故该物质既有氧化性又有还原性，故C项正确；D项，15.2 g该物质为0.1 mol，每分子含10个原子，故应为6.02×1023个原子。

答案 C
考查点四等电子体
9.由短周期元素组成的粒子，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，
也可互称为等电子体。

等电子体的结构相似、物理性质相近。

根据上述原理，下列各对粒子中，空间结构相似的是（）。

A.SO2与O3
B.CO2与NO2
C.CS2与NO2
D.PCl3与BF3
解析由题中信息可知，只要算出分子中各原子的最外层电子数之和即可判
\断。

B的最外层电子数为3；C的最外层电子数为4；N、P的最外层电子数为5；O、S的最外层电子数为6；F、Cl的最外层电子数为7。

答案 A
10.某些化学键的键能如下表所示（单位：kJ·mol－1）：
（1）以上化学键中最稳定的是。

（2）1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧，放出热量为kJ。

（3）在一定条件下，1 mol H2与足量的Cl2、Br2、I2分别反应，放出的热量由多到少的顺序是。

A.Cl2＞Br2＞I2
B.Br2＞Cl2＞I2
C.Br2＞I2＞Cl2
（4）1 mol H2在足量的F2中燃烧比在Cl2中燃烧放热。

解析键能越高，共价键越稳定，所以由表可知H—H最稳定，由题中数据和键能与反应热的关系可知：
H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g）ΔH＝436.0 kJ·mol－1＋242.7 kJ〃mol－1－2×431.8 kJ·mol－1＝－184.9 kJ·mol－1，H2（g）＋Br2（g）===2HBr（g）ΔH＝436.0 kJ·mol－1＋193.7 kJ·mol－1－2×366 kJ〃mol－1＝－102.3 kJ·mol－1，H2（g）＋I2（g）===2HI（g）ΔH＝436.0 kJ·mol－1＋152.7 kJ·mol－1－2×298.7 kJ〃mol－1＝－8.7 kJ·mol－1。

另外根据F2、Cl2、Br2、I2的活泼性也可判断与H2反应放热的相对多少。

答案（1）H—H（2）184.9（3）A（4）多
11.现有原子序数小于20的A、B、C、D、E、F 6种元素，它们的原子序数依次
增大，已知B元素是地壳中含量最多的元素；A和C的价电子数相同，B 和D的价电子数也相同，且A和C两元素原子核外电子数之和是B、D两
元素原子核内质子数之和的1
2；C、D、E三种元素的基态原子具有相同的电
子层数，且E原子的p轨道上电子数比D原子的p轨道上多一个电子；6种元素的基态原子中，F原子的电子层数最多且和A处于同一主族。

回答下列问题：
（1）用电子式表示C和E形成化合物的过程__________________________。

（2）写出基态F 原子的核外电子排布式_____________________________。

（3）写出A 2D 的电子式 ，其分子中 （填“含”或“不含”） σ键， （填“含”或“不含”）π键。

（4）A 、B 、C 共同形成的化合物中化学键的类型有 。

解析 已知B 元素是地壳中含量最多的元素，则B 为氧元素；B 和D 的价
电子数相同，则D 为硫元素；B 、D 两元素原子核内质子数之和为24，其12
为12，A 和C 的价电子数相同，且A 和C 两元素原子核外电子数之和是B 、
D 两元素原子核内质子数之和的12
，则A 为氢元素，C 为钠元素；C 、D 、E 三种元素的基态原子具有相同的电子层数，且E 原子的p 轨道上电子数比D 原子的p 轨道上多一个电子，则E 为氯元素；6种元素的基态原子中，F 原 子的电子层数最多且和A 处于同一主族，则F 为钾元素。

答案 （1）
（2）1s 22s 22p 63s 23p 64s 1 （3）H ··
S ······H 含 不含 （4）离子键、共价键
12．周期表中前10号元素形成的下列分子结构图中“大黑点”表示相关元素的原子除去最外层电子的剩余部分，“小圆圈”表示氢原子，“小黑点”表示没有形成共价键的最外层电子，短线表示共价键。

(1)以上四种分子分别为：________、________、________、________。

(填化学式)
(2)在②的分子中有________个σ键和________个π键。

解析 本题考查了分子结构及共价键的有关知识，根据共价键的饱和性可以确定每个大黑点代表的元素。

(1)由此可以推出四种分子分别为：NH 3、C 2H 2、CH 4、H 2O 。

(2)在乙炔分子中有两个C —H σ键，一个C —C σ键，两个C —Cπ键。

答案 (1)NH 3 C 2H 2 CH 4 H 2O (2)3 2。