高中化学人教版2019选择性必修2第二章分子结构与性质（A卷）含解析答案

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第二章 分子结构与性质(A卷)时间：75分钟，满分：100分一、选择题(本题共18小题，每小题3分，共54分。)1．关于键长、键能和键角，下列说法错误的是A．键角是描述分子立体结构的重要参数 B．键长是形成共价键的两原子间的核间距C．键能越大，键长越长，共价化合物越稳定 D．键角的大小与键长、键能的大小无关2．分子有极性分子和非极性分子之分。下列对极性分子和非极性分子的认识正确的是A．只含非极性键的分子一定是非极性分子B．含有极性键的分子一定是极性分子C．非极性分子一定含有非极性键D．极性分子一定含有极性键3．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4．有机物 中标有“•”的碳原子的杂化方式依次为A．sp、sp2、sp3 B．sp3、sp2、spC．sp2、sp、sp3 D．sp3、sp、sp25．只有在化合物中才能存在的化学键是A．极性共价键和离子键 B．非极性共价键 C．氢键 D．共价键6．下列关于范德华力与氢键的叙述中正确的是A．任何物质中都存在范德华力，而氢键只存在于含有 N、O、F 的物质中B．范德华力比氢键的作用还要弱C．范德华力与氢键共同决定物质的物理性质D．范德华力与氢键的强弱都只与相对分子质量有关7．下列有关范德华力的叙述正确的是A．范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊的化学键B．范德华力与化学键的区别是作用力的强弱不同C．任何分子间在任意情况下都会产生范德华力D．范德华力非常微弱，故破坏范德华力不需要消耗能量8．已知为共价化合物，两个键间的夹角为180°，则属于A．由极性键构成的极性分子B．由极性键构成的非极性分子C．由非极性键构成的极性分子D．由非极性键构成的非极性分子9．下列对sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角的比较，得出结论正确的是A．sp杂化轨道的夹角最大 B．sp2杂化轨道的夹角最大C．sp3杂化轨道的夹角最大 D．sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角相等10．根据价层电子对互斥理论，判断下列分子或者离子的空间构型不是平面三角形的是A．SO3 B．BF3 C．CO32- D．PH311．在CH3COCH3分子中，羰基(-CO-)碳原子与甲基(-CH3)碳原于成键时所采取的杂化方式分别为A．sp2杂化；sp3杂化 B．sp3杂化；sp3杂化C．sp3杂化；sp2杂化 D．sp2杂化；sp2杂化12．下列描述中正确的是A．分子的空间结构为角形B．的空间结构为平面三角形C．中每个原子均满足最外层8电子稳定结构D．和的中心原子均为杂化13．根据价层电子对互斥理论及原子轨道的杂化理论判断分子的模型名称和中心原子的杂化方式为（    ）A．直线形    杂化 B．四面体形    杂化C．三角锥形    杂化 D．三角形    杂化14．下列说法中正确的是（  ）A．BF3、NF3分子的价层电子对互斥模型均为平面正三角形B．H—Cl的键能为431.8 kJ·mol—1，H—I的键能为298.7 kJ·mol—1，这可以说明HCl分子比HI分子稳定C．可燃冰是甲烷的结晶水合物，甲烷可与水形成氢键D．因为N—H键能比P—H大，所以NH3沸点比PH3高15．下列说法正确的是A．分子为三角锥形，N发生杂化B．杂化轨道只适用于形成共价键C．属于型共价化合物，中心原子S采取杂化轨道成键D．价层电子对互斥模型中，键电子对数也要计入中心原子的价层电子对数16．下表是元素周期表的前三周期。表中所列的字母分别代表某一种化学元素。下列说法正确的是  A．沸点：B．分子是非极性分子C．C形成的单质中键与π键的个数之比为1：2D．B、C、D的简单氢化物的空间结构相同17．下列说法正确的A．含有共价键的化合物一定是共价化合物B．分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物C．由共价键形成的一定是共价化合物分子D．只有非金属原子间才能形成共价键18．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，四种元素形成的化合物甲的结构为  ，其中各原子的最外层均处于稳定结构。W与X、Y、Z均可形成电子数相等的分子，常温常压下为液体。下列说法正确的是A．分子中的键角为120° B．的稳定性大于C．物质甲的1个分子中存在6个σ键 D．Y元素的氧化物对应的水化物为强酸二、非选择题(本题共5小题，共46分。)19．数十亿年来，地球上的物质不断变化，大气的成分也发生了很大的变化。下表是目前空气和原始大气的主要成分：用上表所涉及的分子填写下列空白(填化学式)：（1）含有10个电子的分子有 。（2）由极性键构成的非极性分子有 ；（3）分子中不含孤对电子的分子(稀有气体除外)有 ，它的立体构型为 ；（4）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 ；20．在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、N2、BF3分子中：（1）以非极性键结合的非极性分子是 ；（2）以极性键结合的具有直线形结构的非极性分子是 ；（3）以极性键结合的具有正四面体形结构的非极性分子是 ；（4）以极性键结合的具有三角锥形结构的极性分子是 ；（5）以极性键结合的具有sp3杂化轨道结构的分子是 ；（6）以极性键结合的具有sp2杂化轨道结构的分子是 。21．回答下列问题：(1)计算下列分子或离子中带“•”原子的价电子对数。①CCl4 ②BeCl2 ③BCl3 ④PCl3 。(2)计算下列微粒中带“•”原子的孤电子对数。①H2S ②PCl5 ③BF3 ④NH3 。(3)用价层电子对互斥模型推测下列分子或离子的立体构型。①H2Se ；②NH ；③BBr3 ；④CHCl3 ；⑤SiF4 。22．回答下列问题：(1)类卤素(SCN)2对应的酸有两种，理论上硫氰酸(H－S－C≡N)的沸点低于异硫氰酸(H－N=C=S)的沸点，其原因是 。(2)乙二胺(H2N－CH2－CH2－NH2)和三甲胺[N(CH3)3]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高得多，原因是 。(3)PtCl2(NH3)2可以形成两种固体，一种为淡黄色，在水中的溶解度较小，另一种为黄绿色，在水中的溶解度较大。根据“相似相溶”原理分析黄绿色固体在水中的溶解度比淡黄色固体的大，原因是 。(4)CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断CrO2Cl2是 (填“极性”或“非极性”)分子。(5)甲醇、乙醇、丙醇等饱和一元醇水溶性较好，随着饱和一元醇CnH2n＋1OH中n值增大，在水中溶解度 (填“增强”或“减弱”)，原因为 。23．氮元素可以形成多种化合物。回答以下问题：(1)基态氮原子的价电子排布式是 。(2)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。①N2H4的结构式为 。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)若该反应中有4mol 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与硫酸铵晶体类型相同，则N2H6SO4的晶体内不存在 。 a.离子键    b. 共价键    c. 配位键    d. 范德华力(3)FeCl3溶液与KSCN溶液混合，得到含多种配合物的红色溶液，其中配位数为5的配合物的化学式是 。KSCN中的阴离子与CO2互为等电子体，该阴离子的电子式是 。(4)美国科学家合成了结构呈“V”形对称的N5+，已知该离子中各原子均达到8电子稳定结构。则有关该离子的下列说法中正确的是_______________________。A．每个N5+中含有35个质子和36个电子B．该离子中有非极性键和配位键C．该离子中含有2个π键D．与PCl4+互为等电子体(5)图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点（见图2），分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是 （填标号）。a．CF4 b．CH4 c．NH4＋ d．H2O(6)N的最高价氧化物为无色晶体，它由两种离子构成：已知其阴离子构型为平面正三角形，则其阳离子的构型为 形，阳离子中氮的杂化方式为 。目前空气的主要成分N2、O2、CO2、水蒸气及稀有气体(如He、Ne等)原始大气的主要成分CH4、NH3、CO、CO2等参考答案：1．C【详解】C、键长越长，作用力越松，键能越小，化合物越不稳定，故错。故选C。2．D【详解】键的极性是由组成共价键的原子是否相同决定，而分子的极性由键的极性和分子的空间构型共同决定。只含非极性键的分子不一定是非极性分子（O3为极性分子）、极性分子一定含有极性键，而含有极性键的分子、当空间构型非常对称时也可能为非极性分子，例如CH4。故答案选D。3．B【详解】原子间形成分子时，形成了共价键，共价键具有饱和性和方向性，方向性决定分子的立体构型，饱和性则决定原子形成分子时相互结合的数量关系，B正确；正确选项B。4．B【详解】甲基上C原子采取sp3杂化；碳碳双键上碳原子采取sp2杂化；碳碳三键的C原子采取sp杂化。5．A【详解】A.离子键只能存在于阴阳离子之间，阴阳离子形成的物质一定是化合物，极性键存在于不同种原子之间，故形成的物质一定是化合物，A项正确；B.单质中也可以存在的化学键有非极性键，例如：H2、O2，B项错误；C.氢键存在于分子间，化合物中没有氢键，C项错误；D.单质中也可以存在的化学键有共价键，例如：O2、N2，D项错误；答案选A。6．B【详解】A．不是任何物质中都存在范德华力，如氯化钠为离子晶体，其中没有范德华力，只存在离子键，故A错误；B．范德华力比氢键的作用力要弱，故B正确；C．只有由分子构成的物质，物质的物理性质才由范德华力与氢键共同决定，不是分子构成的物质的物理性质不是由范德华力与氢键决定的，故C错误；D．范德华力的强弱与相对分子质量有关，氢键还与原子电负性的大小和半径大小有关，故D错误；故选B。【点睛】本题的易错点为C，要注意范德华力存在与分子之间，在离子和原子之间不是的，如离子晶体中由离子键决定，原子晶体由共价键决定。7．B【详解】A．范德华力的实质也是一种电性作用，但是范德华力是分子间较弱的作用力，它不是化学键，A错误；B．化学键是微粒间的强烈的相互作用，范德华力是分子间较弱的作用力，所以范德华力与化学键的区别是作用力的强弱不同，B正确；C．当分子间的距离足够远时，分子间没有范德华力，所以并不是任何分子间在任意情况下都会产生范德华力，C错误；D．虽然范德华力非常微弱，但是破坏范德华力也要消耗能量，D错误；答案选B。8．B【详解】中键是不同元素的原子形成的共价键，为极性键，两个键间的夹角为180°，说明分子是对称的，正电荷重心与负电荷重心重合，属于非极性分子，故是由极性键形成的非极性分子，故选：B。9．A【详解】sp杂化的空间构型是直线型，夹角180º，sp3杂化的空间构型为正四面体，夹角是107 º28′，sp2杂化的空间构型为平面形，夹角是120 º，因此sp杂化轨道的夹角最大，故A正确。10．D【详解】A．三氧化硫分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+(6-3×2)/2=3，且不含孤电子对，所以为平面三角形结构，故A不选；B．BF3分子中，中心B原子成3个σ键、没有孤对电子，价层电子对个数=3+(3-3×1)/2=3，故杂化轨道数为3，采取sp2杂化，空间结构为平面正三角形，故B不选；C．CO32-中σ键个数=配原子个数=3，孤电子对个数=(4+2-3×2)/2=0，碳原子的价层电子数=3+(4+2-3×2)/2=3，不含孤电子对，所以C采取sp2杂化，轨道构型为平面正三角形，空间构型为平面正三角形，故C不选；D．NF3分子中，N原子成3个σ键，价层电子对个数=3+(5-3×1)/2=4，故杂化轨道数为4，杂化方式sp3，价层电子对互斥模型为四面体形，含有一个孤电子对，分子的立体构型为三角锥形，故D选；故选D。11．A【详解】在CH3COCH3(丙酮)分子中，羰基碳原子含有3个σ键且不含孤电子对，所以采用sp2杂化，甲基碳原子含有4个σ键且不含孤电子对，所以采用sp3杂化，A正确；答案选A。12．D【详解】A．分子中原子形成2个键，孤电子对数为0，为直线形分子，A错误；B．中原子形成3个键，孤电子对数为，为三角锥形离子，B错误；C．中原子最外层电子数为，C错误；D．分子中原子形成4个键，孤电子对数为0，为杂化，中原子形成3个键，孤电子对数为，为杂化，D正确；故选：D。13．B【分析】根据公式计算中心原子的杂化方式：中心原子成键数+（中心原子的价电子数±电荷数-配原子价电子数×配原子个数）/2 。【详解】分子： ，采取杂化， 模型为四面体型；答案选B。【点睛】该题的易错点在于分子构型是求理想状态模型，看清要求。14．B【详解】A．BF3中B原子含有3个价层电子对，为平面三角形，NF3分子中N原子含有3个成键电子对和1个孤电子对，价层电子对数为4为三角锥形，故A错误；B．键能越大，键越稳定，已知H-Cl的键能为431.8 kJ/mol，H-I的键能为298.7 kJ/mol，则HCl分子比HI分子稳定，故B正确；C．N、O、F与H之间能形成氢键，C与H不能形成氢键，则甲烷不能与水形成氢键，故C错误；D．分子晶体的沸点与共价键无关，分子间作用力越大，沸点越高，NH3间能形成氢键分子间作用力大，所以NH3沸点比PH3高，故D错误；答案选B。【点晴】分子晶体沸点判断规律为：①分子间作用力越大，物质的熔、沸点越高；具有氢键的分子晶体，熔、沸点反常地高。如H2O>H2Te>H2Se>H2S。②组成和结构相似的分子晶体，相对分子质量越大，熔、沸点越高，如SnH4>GeH4>SiH4>CH4，F2N2，CH3OH>CH3CH3。④同分异构体，支链越多，熔、沸点越低。例如：CH3—CH2—CH2—CH2—CH3＞。⑤互为同分异构体的芳香烃，其熔、沸点高低顺序是邻>间>对位化合物。15．B【详解】A．分子为三角锥形，N发生杂化，A错误；B．杂化轨道只适用于形成共价键，因为必须形成共用电子对，所以不可能适用于离子键，故B正确；C．属于型共价化合物，中心原子S采取杂化轨道成键，分子空间构型为V形，不是直线形，故C错误；D．价层电子对互斥模型中，σ键和孤对电子对计入中心原子的价层电子对数，而键不计入，故D错误；16．C【分析】根据各元素在周期表中的位置知，A为氢元素，B为碳元素，C为氮元素，D为氧元素，X为硫元素。【详解】A．为，为，分子间能形成氢键，故沸点：，A项错误；B．为，是极性分子，B项错误； C．中有1个键、2个π键，C项正确；D．B、C、D的简单氢化物分别是、、，空间结构分别为正四面体形、三角锥形、V形，D项错误；答案选C。17．B【详解】A．全部由共价键形成的化合物是共价化合物，含有共价键的化合物不一定是共价化合物，例如氢氧化钠中存在共价键，氢氧化钠是离子化合物，A错误；B．全部由共价键形成的化合物是共价化合物，则分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物，B正确；C．由共价键形成的分子不一定是共价化合物分子，也可能是单质，例如氢气，C错误；D．金属原子与非金属原子间也能形成共价键，例如氯化铝为共价化合物，氯原子和铝原子间为共价键，D错误；答案选B。18．B【分析】短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，四种元素形成的化合物中各原子的最外层均处于稳定结构。根据题给甲的结构可知，X原子最外层有4个电子，Y原子最外层有5个电子，Z原子最外层有6个电子，W最外层有1个或7个电子，结合原子序数及“W与X、Y、Z均可形成电子数相等的分子，常温常压下为液体”可知，W为H，X为C，Y为N，Z为O，据此分析解答。【详解】A．为，分子呈三角锥形，分子中的键角为107°，故A错误；B．元素非金属性越强，其简单氢化物越稳定，的稳定性大于，故B正确；C．物质甲为，1个分子中存在7个键和1个键，故C错误；D．N元素的氧化物对应的水化物可能为硝酸，也可能为亚硝酸，其中亚硝酸为弱酸，故D错误；故答案选B。19． H2O、Ne、CH4、NH3 CH4、CO2 CH4 正四面体形 NH3 氢键【详解】（1）含有10个电子的分子有H2O、Ne、CH4、NH3。（2）由极性键构成的非极性分子有CH4、CO2。（3）分子中不含孤对电子的分子(稀有气体除外)有CH4 ，它的立体构型为正四面体形。（4）极易溶于水且水溶液呈碱性的物质的分子是NH3 ，由于它的分子和水分子之间形成氢键，所以NH极易溶于水。点睛：本题以原始大气为资料背景，考查CH4、NH3、CO、CO2四种气体的性质，以及质量守恒定律等知识，难度不大，根据已有的知识分析解答即可。20． N2 CS2 CH4 NH3 NH3、H2O，CH4 BF3【详解】（1）不同种元素之间形成的是极性键，同种元素之间形成的是非极性键，因此HF、H2O、NH3、CS2、CH4、 BF3分子中含有的共价键属于极性键，N2分子中是非极性键。同时N2也是一种非极性分子，所以本题答案N2。正确答案：N2。（2）极性键形成的分子HF、H2O、NH3、CS2、CH4、 BF3中，只有CS2中心原子C采用sp杂化，分子构型为直线形。正确答案：CS2。（3）H2O、NH3、CH4分子中各中心原子采用sp3杂化，H2O 分子为V形，NH3分子为三角锥形，CH4为正四面体形。正确答案：CH4。（4）根据上述分析，三角锥形分子为NH3。正确答案：NH3。（5）采用sp3杂化的是NH3、H2O、CH4。正确答案：NH3、H2O、CH4 （6）中心原子采用sp2杂化的只有BF3。正确答案：BF3。【点睛】共价键极性判断可以简单观察成键元素是否相同，A—B（包括形成双键、三键）形化学键是极性键，A—A（包括形成双键、三键）形化学键是极非性键。21．(1) 4 2 3 4(2) 2 0 0 1(3) V形 V形 平面三角形 四面体形 正四面体形【解析】略22．(1)异硫氰酸分子间能形成氢键，而硫氰酸不能(2)乙二胺分子之间可以形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键(3)黄绿色固体是由极性分子构成的，而淡黄色固体是由非极性分子构成的，根据“相似相溶”原理可知，前者在水中的溶解度大于后者(4)非极性(5) 减弱 随着n值增大，醇与水的结构相似程度减小，所以溶解度减弱【详解】(1)异硫氰酸分子间能形成氢键，而硫氰酸不能。(2)乙二胺分子之间可以形成氢键，三甲胺分子之间不能形成氢键。(3)H2O是极性分子，黄绿色固体也是极性分子。(4)CCl4、CS2是非极性溶剂，根据“相似相溶”规律，CrO2Cl2是非极性分子。(5)饱和一元醇由于含有—OH，所以与水结构相似，但是随着碳原子数目增多，与水结构上的相似程度就减小，所以水溶性减弱。23．(1)2s22p3(2) 3 d(3) K2［Fe (SCN)5］ (4)B(5)c(6) 直线形 sp【详解】（1）N是7号元素，N原子核外价电子排布式是2s22p3。（2）①N2H4分子中两个N原子分别与2个H原子形成两个N-H共价键，两个N原子之间形成一个N-N共价键，所以N2H4的结构式为；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)；若该反应中有4mol N－H键断裂，即有1mol N2H4发生反应，根据方程式可知：每有2mol N2H4发生反应，产生3molN2，形成6molπ键。则1mol N2H4发生反应，形成的π键有3mol。③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4与硫酸铵晶体类型相同，是离子晶体，则N2H6SO4的晶体内存在离子键、共价键、配位键，不存在范德华力，故选项是d。（3）FeCl3溶液与KSCN溶液混合，得到含多种配合物的红色溶液，根据化合物中正负化合价的代数和为0的原则可知，其中配位数为5的配合物的化学式是K2[Fe (SCN)5］，KSCN中的阴离子与CO2互为等电子体，等电子体结构相似，则该阴离子的电子式是；（4）A．每个N5+中含有35个质子和34个电子，错误；B．该离子中有非极性键和配位键，正确；C．该离子中含有4个π键，错误；D．N5+与PCl4+原子个数相等，电子数不等，不能互为等电子体，错误；故选B。（5）由于嵌入的微粒可以形成氢键，根据形成氢键的元素是N、O、F、H，而且形成4个氢键，则可能微粒是，故选项是c；（6）N的最高价氧化物N2O5为无色晶体，它由两种离子构成：已知其阴离子构型为平面正三角形，则该离子是，其阳离子是，其中心原子价电子对数是：2+（5-1-2×2）÷2=2，所以N原子杂化类型是sp杂化。