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第二章 章末检测试卷
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这是一份第二章 章末检测试卷,共10页。
章末检测试卷(二)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题:本题共11小题,每小题2分,共22分。每小题只有一个选项符合题意。
1.(2019·烟台第二中学高二月考)下列说法中正确的是( )
A.键能越小,表示化学键越牢固,难以断裂
B.两原子核越近,键长越长,化学键越牢固,性质越稳定
C.破坏化学键时,消耗能量,而形成新的化学键时,则释放能量
D.键能、键长只能定性地分析化学键的特性
答案 C
解析 键能越大,表示化学键越牢固,难以断裂,故A错误;两原子核越近,键长越短,化学键越牢固,性质越稳定,故B错误;破坏化学键时,消耗能量,而形成新的化学键时,则释放能量,故C正确;键能、键长能定量分析化学键的特性,故D错误。
2.(2019·烟台第二中学高二月考)下列有关化学键类型的叙述正确的是( )
A.全部由非金属元素原子构成的化合物中肯定不存在离子键
B.所有物质中都存在化学键
C.已知乙炔的结构式为H—C≡C—H,则乙炔中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C)
D.乙烷分子中只存在σ键,不存在π键
答案 D
解析 全部由非金属元素原子构成的化合物中可能存在离子键,如:氯化铵,故A错误;有的物质中不存在化学键,如稀有气体分子中不含化学键,故B错误;已知乙炔的结构式为H—C≡C—H,则乙炔中存在3个σ键和2个π键,故C错误;乙烷分子中只有单键,所以只存在σ键,不存在π键,故D正确。
3.下列说法中不正确的是( )
A.N2分子有一个σ键,两个π键
B.同一分子内σ键比π键重叠程度大,形成的共价键强
C.两个原子间形成共价键时,最多有一个σ键
D.气体单质中,一定有σ键,可能有π键
答案 D
解析 N2分子的结构式为N≡N,含有一个σ键,两个π键,故A正确;共价键重叠程度越大,越稳定,同一分子内σ键比π键强,故B正确;两个原子间形成共价键时,头碰头式的重叠方式只有一个,则两个原子间形成共价键时,最多有一个σ键,故C正确;单原子分子不含共价键,如氦气,故D错误。
4.下列关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法正确的是( )
A.CS2在水中的溶解度很小,是由于其属于极性分子
B.SO2和NH3均易溶于水,原因之一是它们都是极性分子
C.CS2为非极性分子,在三种物质中熔、沸点最低
D.NH3在水中溶解度很大只是因为NH3是极性分子
答案 B
解析 根据相似相溶规律,水是极性分子,CS2是非极性分子,所以CS2在水中的溶解度很小,故A项错误;因为SO2和NH3都是极性分子,水也是极性分子,根据相似相溶规律,二者均易溶于水,故B项正确;CS2在常温下是液体,SO2和NH3在常温下是气体,CS2的熔、沸点最高,故C项错误;NH3在水中溶解度很大,除了因为NH3是极性分子外,还因为NH3分子和H2O分子之间可以形成氢键,故D项错误。
5.(2019·徐州一中高二期末调研)无线电频率可以降低盐水中所含元素之间的“结合力”,释放出氢原子,若点火,氢原子就会在该种频率下持续燃烧。上述中“结合力”实质是( )
A.分子间作用力 B.非极性共价键
C.氢键 D.极性共价键
答案 D
解析 水分子是由H原子和O原子构成的,H原子和O原子之间存在极性共价键,“释放出氢原子”必须破坏水分子内的氢氧键,这是一种共价键。
6.(2019·河南高二期末)氰气的化学式为(CN)2,结构式为N≡C—C≡N,性质与卤素相似。下列说法正确的是( )
A.不和氢氧化钠溶液发生反应
B.分子中N≡C的键长大于C—C的键长
C.分子中含有2个σ键和4个π键
D.分子中既有极性键,又有非极性键
答案 D
解析 氯气能与NaOH反应,氰气与氯气的性质相似,则能和氢氧化钠溶液发生反应,A项错误;分子中N原子半径小于碳原子,则分子中的N≡C的键长小于C—C的键长,B项错误;分子中含有3个σ键和4个π键,C项错误;分子中C—C为非极性键,N≡C为极性键,D项正确。
7.PH3是一种无色剧毒气体,其分子结构和 NH3相似。下列判断错误的是( )
A.PH3分子呈三角锥形
B.PH3和NH3分子中孤对电子数相同
C.PH3分子中H原子之间是非极性键
D.PH3分子稳定性低于NH3分子,因为N—H键能高
答案 C
解析 PH3分子结构和 NH3相似,氨气是三角锥形结构,A正确;N元素和P元素属于同一主族,所以PH3和NH3分子中孤电子对数相同,B正确;P和H是不同的非金属元素,则二者形成的化学键是极性键,H原子之间不成键,C不正确;P元素的非金属性弱于氮元素的非金属性,N—H键能较高,故PH3分子稳定性低于NH3分子的稳定性,D正确。
8.三硫化磷(P4S3)是黄绿色针状晶体,易燃、有毒,分子结构之一如下图所示,已知其燃烧热ΔH=-3 677 kJ·mol-1(P被氧化为P4O10),下列有关P4S3的说法不正确的是( )
A.分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构
B.P4S3中硫元素为-2价,磷元素为+3价
C.一个P4S3分子中含有三个非极性共价键
D.热化学方程式为:P4S3(s)+8O2(g)===P4O10(s)+3SO2(g) ΔH=-3 677 kJ·mol-1
答案 B
解析 P原子最外层有5个电子,S原子最外层有6个电子,根据P4S3的结构可知,P形成3个共价键、S形成2个共价键,所以分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构,故A正确;若P4S3中硫元素为-2价,磷元素为+3价,化合价代数和不等于0,故B错误;同种原子间的共价键是非极性共价键,一个P4S3分子中含有三个非极性共价键,故C正确;燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧放出的热量,所以P4S3燃烧的热化学方程式为:P4S3(s)+8O2(g)===P4O10(s)+3SO2(g) ΔH=-3 677 kJ·mol-1,故D正确。
9.(2019·厦门外国语学校高二月考)下列关于苯乙炔的说法错误的是( )
A.该分子有8个σ键,5个π键
B.该分子中碳原子有sp和sp2杂化
C.该分子存在非极性键
D.该分子中有8个碳原子在同一平面上
答案 A
解析 苯乙炔分子中含14个σ键,苯环中的碳原子都是sp2杂化,每个碳原子与另外两个相邻的碳以碳碳键相连,且每个碳原子还与氢原子形成一个碳氢键。同时六个碳原子还会各自提供一个p轨道和1个电子共同形成大π键,共含3个π键,故A错误;分子中苯环中碳碳键是介于单双键之间的特殊化学键,碳原子都是sp2杂化,碳碳三键中是sp杂化,该分子中碳原子有sp和sp2杂化,故B正确;同种原子间形成的共价键为非极性键,碳碳键为非极性键,故C正确;苯环是平面形结构,碳碳三键是直线形结构,因此该分子中有8个碳原子在同一平面上,故D正确。
10.(2019·贵州罗甸县第一中学高二期末)下列关于价层电子对互斥模型(VSEPR模型)的叙述中不正确的是( )
A.VSEPR模型可用来预测分子的空间结构
B.分子中价层电子对相互排斥决定了分子的空间结构
C.分子中键角越大,价层电子对相互排斥力越小,分子越稳定
D.中心原子上的孤电子对不参与互相排斥
答案 D
解析 价层电子对互斥理论可用来预测分子的空间结构,故A正确;空间结构与价层电子对相互排斥有关,因此分子中价层电子对相互排斥决定了分子的空间结构,故B正确;多原子分子内,两个共价键之间的夹角,分子中键角越大,价层电子对相互排斥力越小,分子越稳定,故C正确;中心原子上的孤电子对参与相互排斥,如H2O中中心原子为O,O有2个孤电子对,空间结构为V形,甲烷中中心原子为C,无孤电子对,空间结构为正四面体,故D错误。
11.(2019·宁夏银川二中高二月考)下列共价键①H—H、②H—F、③H—O、④N—H、⑤P—H中,键的极性由小到大的顺序正确的是( )
A.①②③④⑤ B.⑤④③②①
C.①⑤④③② D.②③④⑤①
答案 C
解析 对于元素周期表中,同周期的元素从左到右原子半径减小,原子核对外层电子的引力增强,与氢元素形成共价键时极性增强,则极性由小到大分别是N—H、H—O、H—F;同主族的元素从上到下原子半径增大,原子核对外层电子的引力减弱,与氢元素形成共价键时极性减弱,对于第ⅤA族的元素,与氢元素形成共价键时,极性:N—H大于P—H;H—H属于非极性键,极性由小到大的顺序为:①⑤④③②。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
12.(2020·云南大关县第二高级中学高二期末)若不断地升高温度,实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是( )
A.氢键;分子间作用力;极性键
B.氢键;氢键;非极性键
C.氢键;极性键;分子间作用力
D.分子间作用力;氢键;非极性键
答案 A
解析 固态水中和液态水中含有氢键,当雪花→水→水蒸气主要是氢键被破坏,但属于物理变化,共价键没有破坏,水蒸气→氧气和氢气,为化学变化,破坏的是极性共价键,故在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是氢键、分子间作用力、极性键。
13.(2019·新疆高二期末)下列事实与氢键有关的是( )
A.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
B.水加热到很高的温度都难以分解
C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高
D.水结成冰体积膨胀
答案 D
解析 HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱与共价键有关系,A不选;水加热到很高的温度都难以分解与共价键有关系,B不选;CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高与分子间作用力有关系,C不选;水结成冰体积膨胀与氢键有关系,D选。
14.(2019·四川省南充高级中学高二月考)下列说法不正确的是( )
A.的σ键和π键比例为4∶1
B.某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ·mol-1)分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703,当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2+
C.Na、P、Cl的电负性依次减小
D.CH3CH(OH)COOH分子中有手性碳原子
答案 AC
解析 的分子式为C4H8O4N2Cu,σ键和π键个数分别为18、2,其比例为9∶1,A错误;根据题给数据可知,I2与I3差距较大,则其最外层有2个电子,当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2+,B正确;Na、P、Cl为同一周期元素,原子序数依次增大,则电负性依次增大,C错误。
15.下表为元素周期表前四周期的一部分,下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中,正确的是( )
A.常压下五种元素的单质中,Z单质的沸点最高
B.Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
C.Y元素的非金属性比W元素的非金属性强
D.W的氢化物的沸点比X的氢化物的沸点低
答案 CD
解析 根据元素在元素周期表中的位置可判断,X是N、Y是S、Z是Br、W是P、R是Ar。常压下五种元素的单质中,硫的沸点最高,故A错误;溴离子含有36个电子,和Ar的不同,故B错误;同周期自左向右非金属性逐渐增强,则S元素的非金属性比P元素的非金属性强,故C正确;氨气分子间含有氢键,所以氨气的沸点高于磷化氢的沸点,故D正确。
16.(2019·江苏省徐州一中高二期末)下列化合物中,含有3个手性碳原子的是( )
A. B.
C. D.
答案 A
解析 含有3个手性碳原子,故A正确;含有2个手性碳原子,故B错误;含有1个手性碳原子,故C错误;含有1个手性碳原子,故D错误。
三、非选择题:本题共5个小题,共58分。
17.(8分)Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知:
①Z的原子序数为29,其余的均为短周期主族元素;②Y原子价电子(外围电子)排布为msnmpn;③R原子核外L层电子数为奇数;④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。
请回答下列问题:
(1)Z2+的核外电子排布式是_______________________________________________。
(2)Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙,下列判断正确的是________(填字母)。
a.稳定性:甲>乙,沸点:甲>乙
b.稳定性:甲>乙,沸点:甲<乙
c.稳定性:甲<乙,沸点:甲<乙
d.稳定性:甲<乙,沸点:甲>乙
(3)Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为________(用元素符号作答)。
(4)Q的一种氢化物相对分子质量为26,其分子中σ键与π键的个数之比为________。
答案 (1)1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9 (2)b (3)Si
解析 Z原子序数为29,则Z是Cu。Y原子价电子排布为msnmpn,则n为2,Y是第ⅣA族短周期元素,且Q、R、X、Y原子序数依次递增,由③知R、Q在第二周期,由④知Q为C,X在第ⅥA族,原子序数X
(1)Cu2+核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9。(2)稳定性是CH4>SiH4,因为C非金属性比Si强;沸点是SiH4>CH4,因为组成和结构相似的分子,其相对分子质量越大,分子间作用力越强,其沸点越高,故选b。(3)C、N、Si元素中N非金属性最强,其第一电离能数值最大。(4)C的相对分子质量为26的氢化物是C2H2,乙炔分子中碳原子与碳原子间形成了一个σ键和两个π键,碳原子与氢原子间形成两个σ键,则乙炔分子中σ键与π键个数之比是3∶2。
18.(12分)(2020·云南双江第一完全中学高二月考)(1)COCl2分子中所有原子均满足8电子构型,COCl2分子中σ键和π键的个数比为________,中心原子的杂化方式为________。
(2)AlH中,Al原子的轨道杂化方式为________;列举与AlH空间结构相同的一种离子和一种分子:______、________(填化学式)。
(3)用价层电子对互斥模型推断SnBr2分子中,Sn原子的轨道杂化方式为________,SnBr2分子中Br—Sn—Br的键角________120°(填“>”“<”或“=”)。
答案 (1)3∶1 sp2 (2)sp3 NH CH4 (3)sp2 <
解析 (1)COCl2分子中有1个C==O和2个C—Cl,所以COCl2分子中σ键的数目为3,π键的数目为1,个数比3∶1,中心原子C的价层电子对数=3+=3,故中心原子杂化方式为sp2。(2)AlH中Al原子孤电子对数==0,杂化轨道数目=4+0=4,Al原子杂化方式为sp3,与AlH空间结构相同的离子,可以用C原子替换Al原子则不带电荷:CH4,可以用N原子与1个单位正电荷替换Al原子:NH。(3)SnBr2分子中Sn原子价层电子对个数=2+×(4-2×1)=3,所以Sn原子的轨道杂化方式为sp2杂化,且含有一对孤电子对,所以该分子为V形分子,孤电子对对成键电子对有排斥作用,所以其键角小于120°。
19.(11分)芦笋中的天冬酰胺(结构如下图)和微量元素硒、铬、锰等,具有提高身体免疫力的功效。
(1)天冬酰胺所含元素中,________(填元素名称)元素基态原子核外未成对电子数最多。
(2)天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型有________种。
(3)H2S和H2Se的参数对比见下表。
化学式
键长/nm
键角
沸点/℃
H2S
1.34
92.3°
-60.75
H2Se
1.47
91.0°
-41.50
①H2Se含有的共价键类型为________。
②H2S的键角大于H2Se的原因可能为_____________________________________。
(4)已知钼(Mo)位于第五周期ⅥB族,钼、铬、锰的部分电离能如下表所示:
编号
I5/kJ·mol-1
I6/kJ·mol-1
I7/kJ·mol-1
I8/kJ·mol-1
A
6 990
9 220
11 500
18 770
B
6 702
8 745
15 455
17 820
C
5 257
6 641
12 125
13 860
A是________(填元素符号),B的价电子排布式为____________________________。
答案 (1)氮 (2)2 (3)①极性键 ②S的电负性强于Se,形成的共用电子对斥力大,H2S的键角大 (4)Mn 3d54s1
解析 (1)组成天冬酰胺的H、C、N、O分别有1、2、3、2个未成对电子。(2)碳原子全形成单键为sp3杂化,有1个双键的为sp2杂化,故有2种杂化方式。(3)①不同种元素形成的为极性键。②S的电负性强于Se,形成的共用电子对斥力大,故H2S键角大。(4)钼、铬、锰价电子数分别为6、6、7,根据电离能判断得出A、B、C分别有7、6、6个价电子,相同级别的电离能B大于C,所以B为铬,A为锰;铬的价电子排布式为3d54s1。
20.(15分)(2019·烟台第二中学高二月考)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素,其原子序数依次增大。X元素的一种核素的质量数为12,中子数为6;Y元素是动植物生长不可缺少的、构成蛋白质的重要组成元素;Z的基态原子核外9个原子轨道上填充了电子且有2个未成对电子,与X不同族;W是一种常见元素,可以形成3种氧化物,其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体。
(1)写出下列元素的名称X__________,Y__________,Z__________。
(2)X—H和Y—H属于极性共价键,其中极性较强的是________(X、Y用元素符号表示)。X的第一电离能比Y的________(填“大”或“小”)。
(3)写出X的单质与Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式:________________________________________________________________________。
(4)W的基态原子的价电子排布式为________。
(5)Y元素的核外电子轨道表示式为________。
(6)已知一种Y4分子结构如图所示:
断裂1 mol Y—Y吸收167 kJ的热量,生成1 mol Y≡Y放出942 kJ热量。则由1 mol Y4气态分子变成2 mol Y2气态分子________(填“吸收”或“放出”)______ kJ。
答案 (1)碳 氮 硫 (2)N—H 小 (3)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
(4)3d64s2 (5) (6)放出 882
解析 X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素,其原子序数依次增大。X元素的一种核素的质量数为12,中子数为6,则其质子数=12-6=6,故X为碳元素;Y元素是动植物生长不可缺少、构成蛋白质的重要组成元素,则Y为氮元素;Z的基态原子核外9个轨道上填充了电子,且核外有2个未成对电子,则Z原子核外电子排布为1s22s22p63s23p4,则Z为S元素;W是一种常见元素,可以形成3种氧化物,其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体,则W为Fe元素。(6) 1 mol N4气态分子,含有6 mol N—N,断裂6 mol N—N需要吸收167 kJ×6=1 002 kJ的热量,生成2 mol N2气态分子放出942 kJ×2=1 884 kJ的热量,所以由1 mol N4气态分子变成2 mol N2分子放出882 kJ的热量。
21.(12分)(2020·永善县第二中学高二期末)已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一个长周期,短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3,它们形成化合物的分子式是XY4。试回答:
(1)X元素的原子基态时电子排布式:__________________________________________,Y元素原子最外层电子的轨道表示式:________________________________________。
(2)若X、Y两元素电负性分别为2.1和2.85,试判断XY4中X与Y之间的化学键为________(填“共价键”或“离子键”)。
(3)该化合物的空间结构为________形,中心原子的轨道杂化类型为________,分子为________(填“极性分子”或“非极性分子”)。
(4)该化合物在常温下为液体,该液体微粒间的作用力是________。
(5)该化合物的沸点与SiCl4比较:________(填化学式)的高,原因是_____________________
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)1s22s22p63s23p63d104s24p2(或[Ar]3d104s24p2)
(2)共价键
(3)正四面体 sp3杂化 非极性分子
(4)范德华力
(5)GeCl4 组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高
解析 X元素与碳元素同主族且位于元素周期表中的第一个长周期,X为Ge元素,Y原子是短周期元素且最外层电子数比内层电子总数少3,Y为Cl元素,化合物XY4为GeCl4。
章末检测试卷(二)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题:本题共11小题,每小题2分,共22分。每小题只有一个选项符合题意。
1.(2019·烟台第二中学高二月考)下列说法中正确的是( )
A.键能越小,表示化学键越牢固,难以断裂
B.两原子核越近,键长越长,化学键越牢固,性质越稳定
C.破坏化学键时,消耗能量,而形成新的化学键时,则释放能量
D.键能、键长只能定性地分析化学键的特性
答案 C
解析 键能越大,表示化学键越牢固,难以断裂,故A错误;两原子核越近,键长越短,化学键越牢固,性质越稳定,故B错误;破坏化学键时,消耗能量,而形成新的化学键时,则释放能量,故C正确;键能、键长能定量分析化学键的特性,故D错误。
2.(2019·烟台第二中学高二月考)下列有关化学键类型的叙述正确的是( )
A.全部由非金属元素原子构成的化合物中肯定不存在离子键
B.所有物质中都存在化学键
C.已知乙炔的结构式为H—C≡C—H,则乙炔中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C)
D.乙烷分子中只存在σ键,不存在π键
答案 D
解析 全部由非金属元素原子构成的化合物中可能存在离子键,如:氯化铵,故A错误;有的物质中不存在化学键,如稀有气体分子中不含化学键,故B错误;已知乙炔的结构式为H—C≡C—H,则乙炔中存在3个σ键和2个π键,故C错误;乙烷分子中只有单键,所以只存在σ键,不存在π键,故D正确。
3.下列说法中不正确的是( )
A.N2分子有一个σ键,两个π键
B.同一分子内σ键比π键重叠程度大,形成的共价键强
C.两个原子间形成共价键时,最多有一个σ键
D.气体单质中,一定有σ键,可能有π键
答案 D
解析 N2分子的结构式为N≡N,含有一个σ键,两个π键,故A正确;共价键重叠程度越大,越稳定,同一分子内σ键比π键强,故B正确;两个原子间形成共价键时,头碰头式的重叠方式只有一个,则两个原子间形成共价键时,最多有一个σ键,故C正确;单原子分子不含共价键,如氦气,故D错误。
4.下列关于CS2、SO2、NH3三种物质的说法正确的是( )
A.CS2在水中的溶解度很小,是由于其属于极性分子
B.SO2和NH3均易溶于水,原因之一是它们都是极性分子
C.CS2为非极性分子,在三种物质中熔、沸点最低
D.NH3在水中溶解度很大只是因为NH3是极性分子
答案 B
解析 根据相似相溶规律,水是极性分子,CS2是非极性分子,所以CS2在水中的溶解度很小,故A项错误;因为SO2和NH3都是极性分子,水也是极性分子,根据相似相溶规律,二者均易溶于水,故B项正确;CS2在常温下是液体,SO2和NH3在常温下是气体,CS2的熔、沸点最高,故C项错误;NH3在水中溶解度很大,除了因为NH3是极性分子外,还因为NH3分子和H2O分子之间可以形成氢键,故D项错误。
5.(2019·徐州一中高二期末调研)无线电频率可以降低盐水中所含元素之间的“结合力”,释放出氢原子,若点火,氢原子就会在该种频率下持续燃烧。上述中“结合力”实质是( )
A.分子间作用力 B.非极性共价键
C.氢键 D.极性共价键
答案 D
解析 水分子是由H原子和O原子构成的,H原子和O原子之间存在极性共价键,“释放出氢原子”必须破坏水分子内的氢氧键,这是一种共价键。
6.(2019·河南高二期末)氰气的化学式为(CN)2,结构式为N≡C—C≡N,性质与卤素相似。下列说法正确的是( )
A.不和氢氧化钠溶液发生反应
B.分子中N≡C的键长大于C—C的键长
C.分子中含有2个σ键和4个π键
D.分子中既有极性键,又有非极性键
答案 D
解析 氯气能与NaOH反应,氰气与氯气的性质相似,则能和氢氧化钠溶液发生反应,A项错误;分子中N原子半径小于碳原子,则分子中的N≡C的键长小于C—C的键长,B项错误;分子中含有3个σ键和4个π键,C项错误;分子中C—C为非极性键,N≡C为极性键,D项正确。
7.PH3是一种无色剧毒气体,其分子结构和 NH3相似。下列判断错误的是( )
A.PH3分子呈三角锥形
B.PH3和NH3分子中孤对电子数相同
C.PH3分子中H原子之间是非极性键
D.PH3分子稳定性低于NH3分子,因为N—H键能高
答案 C
解析 PH3分子结构和 NH3相似,氨气是三角锥形结构,A正确;N元素和P元素属于同一主族,所以PH3和NH3分子中孤电子对数相同,B正确;P和H是不同的非金属元素,则二者形成的化学键是极性键,H原子之间不成键,C不正确;P元素的非金属性弱于氮元素的非金属性,N—H键能较高,故PH3分子稳定性低于NH3分子的稳定性,D正确。
8.三硫化磷(P4S3)是黄绿色针状晶体,易燃、有毒,分子结构之一如下图所示,已知其燃烧热ΔH=-3 677 kJ·mol-1(P被氧化为P4O10),下列有关P4S3的说法不正确的是( )
A.分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构
B.P4S3中硫元素为-2价,磷元素为+3价
C.一个P4S3分子中含有三个非极性共价键
D.热化学方程式为:P4S3(s)+8O2(g)===P4O10(s)+3SO2(g) ΔH=-3 677 kJ·mol-1
答案 B
解析 P原子最外层有5个电子,S原子最外层有6个电子,根据P4S3的结构可知,P形成3个共价键、S形成2个共价键,所以分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构,故A正确;若P4S3中硫元素为-2价,磷元素为+3价,化合价代数和不等于0,故B错误;同种原子间的共价键是非极性共价键,一个P4S3分子中含有三个非极性共价键,故C正确;燃烧热是1 mol可燃物完全燃烧放出的热量,所以P4S3燃烧的热化学方程式为:P4S3(s)+8O2(g)===P4O10(s)+3SO2(g) ΔH=-3 677 kJ·mol-1,故D正确。
9.(2019·厦门外国语学校高二月考)下列关于苯乙炔的说法错误的是( )
A.该分子有8个σ键,5个π键
B.该分子中碳原子有sp和sp2杂化
C.该分子存在非极性键
D.该分子中有8个碳原子在同一平面上
答案 A
解析 苯乙炔分子中含14个σ键,苯环中的碳原子都是sp2杂化,每个碳原子与另外两个相邻的碳以碳碳键相连,且每个碳原子还与氢原子形成一个碳氢键。同时六个碳原子还会各自提供一个p轨道和1个电子共同形成大π键,共含3个π键,故A错误;分子中苯环中碳碳键是介于单双键之间的特殊化学键,碳原子都是sp2杂化,碳碳三键中是sp杂化,该分子中碳原子有sp和sp2杂化,故B正确;同种原子间形成的共价键为非极性键,碳碳键为非极性键,故C正确;苯环是平面形结构,碳碳三键是直线形结构,因此该分子中有8个碳原子在同一平面上,故D正确。
10.(2019·贵州罗甸县第一中学高二期末)下列关于价层电子对互斥模型(VSEPR模型)的叙述中不正确的是( )
A.VSEPR模型可用来预测分子的空间结构
B.分子中价层电子对相互排斥决定了分子的空间结构
C.分子中键角越大,价层电子对相互排斥力越小,分子越稳定
D.中心原子上的孤电子对不参与互相排斥
答案 D
解析 价层电子对互斥理论可用来预测分子的空间结构,故A正确;空间结构与价层电子对相互排斥有关,因此分子中价层电子对相互排斥决定了分子的空间结构,故B正确;多原子分子内,两个共价键之间的夹角,分子中键角越大,价层电子对相互排斥力越小,分子越稳定,故C正确;中心原子上的孤电子对参与相互排斥,如H2O中中心原子为O,O有2个孤电子对,空间结构为V形,甲烷中中心原子为C,无孤电子对,空间结构为正四面体,故D错误。
11.(2019·宁夏银川二中高二月考)下列共价键①H—H、②H—F、③H—O、④N—H、⑤P—H中,键的极性由小到大的顺序正确的是( )
A.①②③④⑤ B.⑤④③②①
C.①⑤④③② D.②③④⑤①
答案 C
解析 对于元素周期表中,同周期的元素从左到右原子半径减小,原子核对外层电子的引力增强,与氢元素形成共价键时极性增强,则极性由小到大分别是N—H、H—O、H—F;同主族的元素从上到下原子半径增大,原子核对外层电子的引力减弱,与氢元素形成共价键时极性减弱,对于第ⅤA族的元素,与氢元素形成共价键时,极性:N—H大于P—H;H—H属于非极性键,极性由小到大的顺序为:①⑤④③②。
二、选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。每小题有一个或两个选项符合题意,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
12.(2020·云南大关县第二高级中学高二期末)若不断地升高温度,实现“雪花→水→水蒸气→氧气和氢气”的变化。在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是( )
A.氢键;分子间作用力;极性键
B.氢键;氢键;非极性键
C.氢键;极性键;分子间作用力
D.分子间作用力;氢键;非极性键
答案 A
解析 固态水中和液态水中含有氢键,当雪花→水→水蒸气主要是氢键被破坏,但属于物理变化,共价键没有破坏,水蒸气→氧气和氢气,为化学变化,破坏的是极性共价键,故在变化的各阶段被破坏的粒子间的主要相互作用依次是氢键、分子间作用力、极性键。
13.(2019·新疆高二期末)下列事实与氢键有关的是( )
A.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱
B.水加热到很高的温度都难以分解
C.CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高
D.水结成冰体积膨胀
答案 D
解析 HF、HCl、HBr、HI的热稳定性依次减弱与共价键有关系,A不选;水加热到很高的温度都难以分解与共价键有关系,B不选;CH4、SiH4、GeH4、SnH4熔点随相对分子质量增大而升高与分子间作用力有关系,C不选;水结成冰体积膨胀与氢键有关系,D选。
14.(2019·四川省南充高级中学高二月考)下列说法不正确的是( )
A.的σ键和π键比例为4∶1
B.某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ·mol-1)分别为738、1 451、7 733、10 540、13 630、17 995、21 703,当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2+
C.Na、P、Cl的电负性依次减小
D.CH3CH(OH)COOH分子中有手性碳原子
答案 AC
解析 的分子式为C4H8O4N2Cu,σ键和π键个数分别为18、2,其比例为9∶1,A错误;根据题给数据可知,I2与I3差距较大,则其最外层有2个电子,当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2+,B正确;Na、P、Cl为同一周期元素,原子序数依次增大,则电负性依次增大,C错误。
15.下表为元素周期表前四周期的一部分,下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中,正确的是( )
A.常压下五种元素的单质中,Z单质的沸点最高
B.Y、Z的阴离子电子层结构都与R原子的相同
C.Y元素的非金属性比W元素的非金属性强
D.W的氢化物的沸点比X的氢化物的沸点低
答案 CD
解析 根据元素在元素周期表中的位置可判断,X是N、Y是S、Z是Br、W是P、R是Ar。常压下五种元素的单质中,硫的沸点最高,故A错误;溴离子含有36个电子,和Ar的不同,故B错误;同周期自左向右非金属性逐渐增强,则S元素的非金属性比P元素的非金属性强,故C正确;氨气分子间含有氢键,所以氨气的沸点高于磷化氢的沸点,故D正确。
16.(2019·江苏省徐州一中高二期末)下列化合物中,含有3个手性碳原子的是( )
A. B.
C. D.
答案 A
解析 含有3个手性碳原子,故A正确;含有2个手性碳原子,故B错误;含有1个手性碳原子,故C错误;含有1个手性碳原子,故D错误。
三、非选择题:本题共5个小题,共58分。
17.(8分)Q、R、X、Y、Z五种元素的原子序数依次递增。已知:
①Z的原子序数为29,其余的均为短周期主族元素;②Y原子价电子(外围电子)排布为msnmpn;③R原子核外L层电子数为奇数;④Q、X原子p轨道的电子数分别为2和4。
请回答下列问题:
(1)Z2+的核外电子排布式是_______________________________________________。
(2)Q与Y形成的最简单气态氢化物分别为甲、乙,下列判断正确的是________(填字母)。
a.稳定性:甲>乙,沸点:甲>乙
b.稳定性:甲>乙,沸点:甲<乙
c.稳定性:甲<乙,沸点:甲<乙
d.稳定性:甲<乙,沸点:甲>乙
(3)Q、R、Y三种元素的第一电离能数值由小到大的顺序为________(用元素符号作答)。
(4)Q的一种氢化物相对分子质量为26,其分子中σ键与π键的个数之比为________。
答案 (1)1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9 (2)b (3)Si
18.(12分)(2020·云南双江第一完全中学高二月考)(1)COCl2分子中所有原子均满足8电子构型,COCl2分子中σ键和π键的个数比为________,中心原子的杂化方式为________。
(2)AlH中,Al原子的轨道杂化方式为________;列举与AlH空间结构相同的一种离子和一种分子:______、________(填化学式)。
(3)用价层电子对互斥模型推断SnBr2分子中,Sn原子的轨道杂化方式为________,SnBr2分子中Br—Sn—Br的键角________120°(填“>”“<”或“=”)。
答案 (1)3∶1 sp2 (2)sp3 NH CH4 (3)sp2 <
解析 (1)COCl2分子中有1个C==O和2个C—Cl,所以COCl2分子中σ键的数目为3,π键的数目为1,个数比3∶1,中心原子C的价层电子对数=3+=3,故中心原子杂化方式为sp2。(2)AlH中Al原子孤电子对数==0,杂化轨道数目=4+0=4,Al原子杂化方式为sp3,与AlH空间结构相同的离子,可以用C原子替换Al原子则不带电荷:CH4,可以用N原子与1个单位正电荷替换Al原子:NH。(3)SnBr2分子中Sn原子价层电子对个数=2+×(4-2×1)=3,所以Sn原子的轨道杂化方式为sp2杂化,且含有一对孤电子对,所以该分子为V形分子,孤电子对对成键电子对有排斥作用,所以其键角小于120°。
19.(11分)芦笋中的天冬酰胺(结构如下图)和微量元素硒、铬、锰等,具有提高身体免疫力的功效。
(1)天冬酰胺所含元素中,________(填元素名称)元素基态原子核外未成对电子数最多。
(2)天冬酰胺中碳原子的杂化轨道类型有________种。
(3)H2S和H2Se的参数对比见下表。
化学式
键长/nm
键角
沸点/℃
H2S
1.34
92.3°
-60.75
H2Se
1.47
91.0°
-41.50
①H2Se含有的共价键类型为________。
②H2S的键角大于H2Se的原因可能为_____________________________________。
(4)已知钼(Mo)位于第五周期ⅥB族,钼、铬、锰的部分电离能如下表所示:
编号
I5/kJ·mol-1
I6/kJ·mol-1
I7/kJ·mol-1
I8/kJ·mol-1
A
6 990
9 220
11 500
18 770
B
6 702
8 745
15 455
17 820
C
5 257
6 641
12 125
13 860
A是________(填元素符号),B的价电子排布式为____________________________。
答案 (1)氮 (2)2 (3)①极性键 ②S的电负性强于Se,形成的共用电子对斥力大,H2S的键角大 (4)Mn 3d54s1
解析 (1)组成天冬酰胺的H、C、N、O分别有1、2、3、2个未成对电子。(2)碳原子全形成单键为sp3杂化,有1个双键的为sp2杂化,故有2种杂化方式。(3)①不同种元素形成的为极性键。②S的电负性强于Se,形成的共用电子对斥力大,故H2S键角大。(4)钼、铬、锰价电子数分别为6、6、7,根据电离能判断得出A、B、C分别有7、6、6个价电子,相同级别的电离能B大于C,所以B为铬,A为锰;铬的价电子排布式为3d54s1。
20.(15分)(2019·烟台第二中学高二月考)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素,其原子序数依次增大。X元素的一种核素的质量数为12,中子数为6;Y元素是动植物生长不可缺少的、构成蛋白质的重要组成元素;Z的基态原子核外9个原子轨道上填充了电子且有2个未成对电子,与X不同族;W是一种常见元素,可以形成3种氧化物,其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体。
(1)写出下列元素的名称X__________,Y__________,Z__________。
(2)X—H和Y—H属于极性共价键,其中极性较强的是________(X、Y用元素符号表示)。X的第一电离能比Y的________(填“大”或“小”)。
(3)写出X的单质与Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式:________________________________________________________________________。
(4)W的基态原子的价电子排布式为________。
(5)Y元素的核外电子轨道表示式为________。
(6)已知一种Y4分子结构如图所示:
断裂1 mol Y—Y吸收167 kJ的热量,生成1 mol Y≡Y放出942 kJ热量。则由1 mol Y4气态分子变成2 mol Y2气态分子________(填“吸收”或“放出”)______ kJ。
答案 (1)碳 氮 硫 (2)N—H 小 (3)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
(4)3d64s2 (5) (6)放出 882
解析 X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素,其原子序数依次增大。X元素的一种核素的质量数为12,中子数为6,则其质子数=12-6=6,故X为碳元素;Y元素是动植物生长不可缺少、构成蛋白质的重要组成元素,则Y为氮元素;Z的基态原子核外9个轨道上填充了电子,且核外有2个未成对电子,则Z原子核外电子排布为1s22s22p63s23p4,则Z为S元素;W是一种常见元素,可以形成3种氧化物,其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体,则W为Fe元素。(6) 1 mol N4气态分子,含有6 mol N—N,断裂6 mol N—N需要吸收167 kJ×6=1 002 kJ的热量,生成2 mol N2气态分子放出942 kJ×2=1 884 kJ的热量,所以由1 mol N4气态分子变成2 mol N2分子放出882 kJ的热量。
21.(12分)(2020·永善县第二中学高二期末)已知和碳元素同主族的X元素位于元素周期表中的第一个长周期,短周期元素Y原子的最外层电子数比内层电子总数少3,它们形成化合物的分子式是XY4。试回答:
(1)X元素的原子基态时电子排布式:__________________________________________,Y元素原子最外层电子的轨道表示式:________________________________________。
(2)若X、Y两元素电负性分别为2.1和2.85,试判断XY4中X与Y之间的化学键为________(填“共价键”或“离子键”)。
(3)该化合物的空间结构为________形,中心原子的轨道杂化类型为________,分子为________(填“极性分子”或“非极性分子”)。
(4)该化合物在常温下为液体,该液体微粒间的作用力是________。
(5)该化合物的沸点与SiCl4比较:________(填化学式)的高,原因是_____________________
_______________________________________________________________________________。
答案 (1)1s22s22p63s23p63d104s24p2(或[Ar]3d104s24p2)
(2)共价键
(3)正四面体 sp3杂化 非极性分子
(4)范德华力
(5)GeCl4 组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,沸点越高
解析 X元素与碳元素同主族且位于元素周期表中的第一个长周期,X为Ge元素,Y原子是短周期元素且最外层电子数比内层电子总数少3,Y为Cl元素,化合物XY4为GeCl4。
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