第2章第2节共价键与分子的空间结构练习题-高二化学鲁科版（2019）选择性必修2

试卷第=page11页，共=sectionpages33页第2章微粒间相互作用与物质性质第2节共价键与分子的空间结构一、选择题（共16题）1．鲍林提出杂化轨道理论能解释分子的空间结构，下列关于粒子的描述正确的是选项粒子空间结构解释ASO2V形S原子采取sp2杂化BBF3三角锥形B原子采取sp3杂化CC2H4平面三角形C原子采取sp2杂化DClO四面体形Cl原子采取sp3杂化A．A B．B C．C D．D2．下列说法不正确的是A．金刚石和二氧化硅中都含有共价键B．冰和干冰熔化时克服的作用力均为分子间作用力C．H2、D2和T2互为同素异形体D．化学反应过程中，一定有化学键的断裂和化学键的形成3．与NO互为等电子体的是A．SO2 B．BF3 C．CH4 D．NO24．下列物质中，由极性键构成的非极性分子是A． B． C． D．5．下列分子所含原子中，既有sp3杂化，又有sp2杂化的是A．乙醛[] B．丙烯腈[]C．甲醛[] D．丙炔[]6．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7．下列各组分子中所有原子都处于同一平面的是A．、、 B．、、C．甲醛()、、苯() D．、、8．下列物质的沸点高低顺序正确的是A． B．C． D．9．下列描述中正确的是A．CS2分子的立体构型为V形 B．ClO的立体构型为平面三角形C．NH3、CO、CO2都是极性分子 D．SiF4和SO的中心原子均采取sp3杂化10．燃煤燃烧过程中易产生CO2、SO2气体，下列关于CO2、SO2说法正确的是A．均为含有极性键的极性分子 B．空间构型相同C．CO2分子中键角大于SO2 D．C与S杂化类型相同11．下列关于分子空间构型的判断，不正确的是A．CS2V形 B．CH4正四面体形 C．BF3平面三角形 D．NH3三角锥形12．香天竺葵醇具有玫瑰花气息，其结构简式如图所示。下列说法不正确的是A．香天竺葵醇分子中含有两种官能团B．香天竺葵醇的分子式为C．一个香天竺葵醇分子含有一个手性碳D．香天竺葵醇能发生加聚反应和氧化反应13．(砒霜)是两性氧化物(分子结构如图所示)，溶于盐酸生成，用还原生成。下列说法正确的是A．分子中As原子的杂化方式为杂化B．为共价化合物C．的空间结构为平面正三角形D．分子的键角小于109°28′14．下列说法中不正确的是A．键比键的电子云重叠程度大，形成的共价键强B．键与键的电子云形状对称性相同C．丙烯分子有8个键1个键D．分子中有一个键，2个键；中4个键的键能不相同15．双酚(如图)是制作粘合剂胶的主要原料之一、下列说法正确的是A．双酚分子中所有碳原子可能共面B．双酚一定共线的碳原子有5个C．双酚分子中碳原子的杂化方式有2种D．双酚的一氯代物(不考虑的取代)有4种16．科学家曾合成出具有独特结构的化合物1和2，发现化合物1经加热后可得到化合物2。以下关于化合物1和2的说法中，不正确的是A．化合物1和2是同分异构体B．化合物1和2中碳成键(杂化)方式不同C．化合物2较稳定D．化合物1和2中六元环的六个碳原子共面二、综合题（共7题）17．铝、铁和铜都是日常生活中常见的金属,有着广泛的用途。请回答下列问题:(1)某同学写出了铝原子的4种不同状态的电子排布图其中能量最低的是___________(填字母)，电子由状态B到状态C所得原子光谱为___________光谱(填“发射”或“吸收”)，状态D是铝的某种激发态，但该电子排布图有错误，主要是不符合__________________________。A．B．C．D．(2)K3[Fe(CN)6]溶液可用于检验Fe2+,生成沉淀的离子方程式为______________________________。与CN-互为等电子体的化合物是______（写名称）。(3)向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物,继续加氨水,难溶物溶解,得到深蓝色的透明溶液;若加入极性较小的溶剂(如乙醇),将析出深蓝色的晶体。与铜同一周期的副族元素的基态原子中，最外层电子数与铜原子相同的元素，其原子中未成对电子数为____。实验时形成的深蓝色溶液中的阳离子的结构简式为________。SO42-的立体构型为____,中心原子的杂化轨道类型为____。

(4)某种Al-Fe合金的晶胞如图所示，若合金的密度为ρg·cm-3,则晶胞中Al与Fe的最小距离为___pm。18．按要求回答下列问题：(1)25℃、101kPa时，4.0gCH4完全燃烧放出222.5kJ的热量，则表示CH4燃烧热的热化学方程式为______。(2)①火箭的常规燃料是肼N2H4(l)，若用氟气作氧化剂，两者反应生成氮气和氟化氢气体。已知：反应Ⅰ．N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)

ΔH=-534.0kJ·mol-1反应Ⅱ．H2(g)+F2(g)=HF(g)

ΔH=-269.0kJ·mol-1反应Ⅲ．H2(g)+O2(g)=H2O(g)

ΔH=-242.0kJ·mol-1请写出肼和氟气反应的热化学方程式________________________。②已知N2H4为二元弱碱，在水溶液中能发生两步电离：N2H4→→。的电子式为______，其中含有的化学键类型为__________。(3)一定条件下，在水溶液中1molCl-、(x＝1，2，3，4)的能量(kJ)相对大小如图所示。写出b→a+e反应的热化学方程式为_________(用离子反应表示)。图中d点的微粒，其空间构型为______。19．2-甲基吡啶()是类似于苯的芳香化合物，分子中N原子的杂化类型为_______20．分子的立体构型与键角的关系：分子类型键角立体构型实例AB2180°____CO2、BeCl2、CS2＜180°____H2O、H2SAB3120°____BF3、BCl3＜120°____NH3、H3O＋、PH3AB4109°28′____CH4、NH、CCl421．填空。(1)硫化氢(H2S)分子中，两个H—S键的夹角接近90°，说明H2S分子的空间结构为___________。(2)二硫化碳(CS2)分子中，两个C=S键的夹角是180°，说明CS2分子的空间结构为___________。(3)能说明CH4分子不是平面四边形，而是正四面体结构的是___________。a．两个键之间的夹角为109°28′b．C—H键为极性共价键c．4个C—H键的键能、键长都相等d．二氯甲烷(CH2Cl2)只有一种(不存在同分异构体)22．双氧水是一种医用消毒杀菌剂，已知分子的结构如图所示：分子不是直线形的，两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上，书面角为93°52＇，而两个键与键的夹角均为96°52′．试回答：(1)分子的电子式为__________，结构式为__________．(2分子中存在_________键和___________键，为____________分子．(填“极性”或“非极性”)(3)难溶于，其原因是___________________________________________．(4)分子中氧元素的化合价为________价，原因是_______________________________．23．乳酸()是人体生理活动中无氧呼吸时的一种代谢产物，它是否存在手性异构体？乳酸分子中可能处于同一平面的原子最多有几个____？参考答案：1．A【详解】A．二氧化硫分子中硫原子的价电子对数=2+(6-22)/2=3，采取sp2杂化，含有1对孤对电子，空间结构为V形，A正确；B．三氟化硼分子中硼原子的价电子对数=3+(3-13)/2=3，采取sp2杂化，空间结构为平面三角形，B错误；C．乙烯分子中每个碳原子均形成3个σ键和1个π键，价层电子对数是3，采取sp2杂化，为平面形，C错误；D．氯酸根离子中氯原子的价电子对数=3+(7+1-23)/2=4，氯原子采取sp3杂化，含有一对孤对电子，空间结构为三角锥形，D错误；答案选A。2．C【详解】A．金刚石是由C原子之间形成的网状结构，两个碳原子之间存在非极性共价键；二氧化硅晶体中形成Si—O极性键的网状结构，均为共价键，故A正确；B．冰是由水分子以分子间作用力形成，熔化时克服分子间作用力，干冰是固态二氧化碳，熔化时克服的是分子间作用力，故B正确；C．H2、D2、T2均为由H原子形成的同种单质，同素异形体指同种元素形成的不同单质，故C错误；D．化学反应的过程为旧化学键的断裂以及新化学键的形成，两者同时存在，故D正确；故选C。3．B【详解】A．SO2原子总数为3，价电子总数为18，故A不选；B．BF3原子总数为4，价电子总数为24，故B选；C．CH4原子总数为5，价电子总数为8，故C不选；D．NO2原子总数为3，价电子总数为17，故D不选；故选B。4．D【详解】A．是氮氢极性键构成的极性分子，故A不符合题意；B．是氢氯极性键构成的极性分子，故B不符合题意；C．是氮氮非极性键构成的非极性分子，故C不符合题意；D．是碳氧极性键构成的非极性分子，故D符合题意。综上所述，答案为D。5．A【详解】A．乙醛中甲基中的C原子采用sp3，醛基中的C原子采用sp2杂化，故A符合题意；B．丙烯腈中碳碳双键中的碳原子采用sp2杂化，碳碳三键中的碳原子采用sp杂化，故B不符合题意；C．甲醛分子中的C原子采用sp2杂化，故C不符合题意；D．丙炔中甲基中的C原子采用sp3，碳碳三键中的碳原子采用sp杂化，故D不符合题意；故选A。6．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。7．C【详解】A．是正四面体结构，所以甲烷中所有原子不可能处于同一平面，故A错误；B．为三角锥型结构，所以NH3中所有原子不可能处于同一平面，故B错误；C．甲醛()和苯()是平面型结构，是直线型结构，这几种分子的所有原子都在同一平面上，故C正确；D．是正四面体结构，是三角锥型结构，所以、中所有原子不可能处于同一平面，故D错误；答案选C。8．D【详解】A．卤素单质随相对分子质量的增大，分子间作用力逐渐增大，沸点逐渐升高，故A错误；B．相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高，故，故B错误；C．虽然四种物质的相对分子质量依次增大，但是在分子间存在氢键，故的沸点在同族元素形成的简单氢化物中最高，故C错误；D．、、、等分子之间不能形成氢键，其沸点与相对分子质量相关，相对分子质量依次增大，故D正确；故选D。9．D【详解】A．CS2中C原子孤电子对数、价电子对数，是直线型结构，A不正确；B．ClO中中心原子价层电子对数为3+=4，孤对电子对数是1，所以是三角锥形结构，B不正确；C．NH3是三角锥形，NH3、CO分子内正负电荷中心不重叠，均是极性分子，CO2是直线型结构、分子内正负电荷中心重叠，是非极性分子，C不正确；D．SO内中心原子孤电子对数=、价层电子对数=3+1=4，故中心原子为sp3杂化；SiF4的中心原子孤电子对数=、价层电子对数=4+0=4，故中心原子为sp3杂化，D正确；答案选D。10．C【详解】A．CO2与SO2均含极性键，SO2分子中正负电荷重心不重合，属于极性分子。CO2分子中正负电荷重心重合，属于非极性分子，A项错误；B．SO2分子为V形结构，CO2分子为直线型对称结构，二者空间构型不同，B项错误；C．CO2分子为直线型对称结构，其分子键角为180°。SO2分子为V形结构，键角约为119°。CO2分子中键角大于SO2，C项正确；D．CO2分子的中心原子C原子采取sp杂化，SO2分子的中心原子S原子采取sp2杂化，C与S杂化类型不相同，D项错误；答案选C。11．A【详解】A．CS2分子内中心原子孤电子对数、价电子对数，则其空间构型为直线型，A错误；B．CH4孤电子对数=、价层电子对数=4+0=4，故为sp3杂化、空间构型为正四面体，B正确；

C．BF3中心原子孤电子对数=、价层电子对数=3+0=3，故为sp2杂化、空间构型为平面三角形，C正确；

D．NH3中心原子孤电子对数=、价层电子对数=3+1=4，故为sp3杂化、空间构型为三角锥形，D正确；答案选A。12．C【详解】A．香天竺葵醇分子中含有和OH两种官能团，故A选项正确。B．由结构可知香天竺葵醇的分子式为，故B选项正确。C．手性碳是指与四个各不相同的原子或基团相连的碳原子，由图可知一个香天竺葵醇分子中并无手性碳，故C选项错误。D．香天竺葵醇分子中含碳碳双键则可发生加聚反应，含双键、-OH则可发生氧化反应，故D选项正确。故正确答案：C。13．D【详解】A．分子中每个原子形成3个共价键，原子上还有1个孤电子对，原子的杂化轨道数目为4，所以原子的杂化方式为杂化，A错误；B．为离子化合物，阳离子是，阴离子为，B错误；C．中有3个键，孤电子对数为，原子采取杂化，含有1个孤电子对，所以空间结构为三角锥形，C错误；D．分子中原子价层电子对数为，且含有1个孤电子对，所以该分子的空间结构为三角锥形，孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以键角小于，D正确；故选D。14．D【详解】A．键是电子云“头碰头”的方式重叠，键是电子云“肩并肩”的方式重叠，键比键的电子云重叠程度大，形成的共价键强，A正确；B．键与键都是轴对称的，所以键与键的电子云形状对称性相同，B正确；C．丙烯分子有8个键，1个键，C正确；D．分子的结构式为，有1个键，2个键，中4个键的键能完全相同，D错误；故选D。15．C【详解】A．与2个苯环相连的C为四面体结构，则所有碳不能共面，故A错误；B．苯环是平面正六边形结构，饱和碳原子是四面体结构，则双酚一定共线的碳原子有3个，故B错误；C．双酚分子中碳原子的杂化方式有2种，即苯环上碳原子是sp2杂化，饱和碳原子是sp3杂化，故C正确；D．双酚结构对称，其一氯代物(不考虑的取代)有3种，其中苯环上两种，甲基上一种，故D错误；故选C。16．D17．

A

吸收

泡利原理

2[Fe(CN)6]3++3Fe2+=Fe[Fe(CN)6]2↓

一氧化碳

6

正四面体形

sp3杂化

【详解】(1)基态铝原子的电子排布式为1s22s22p63s23p1，因此能量最低的是选项A；电子由状态B到状态C需要吸收能量，所得原子光谱为吸收光谱，位于同一个轨道的2个电子自旋状态相反，根据状态D可知主要是不符合泡利原理。(2)K3[Fe(CN)6]溶液可用于检验Fe2+,生成沉淀的离子方程式为2[Fe(CN)6]3++3Fe2+＝Fe[Fe(CN)6]2↓。原子数和价电子数分别都相等的互为等电子体，与CN-互为等电子体的化合物是CO，名称是一氧化碳。(3)与铜同一周期的副族元素的基态原子中，最外层电子数与铜原子相同的元素是Cr，其原子中未成对电子数为6。氨气和铜离子通过配位键形成阳离子，则实验时形成的深蓝色溶液中的阳离子的结构简式为。SO42-中中心原子的价层电子对数是4且不含有孤对电子，其立体构型为正四面体形，中心原子的杂化轨道类型为sp3。(4)根据晶胞结构可知晶胞含有4个Al和个Fe，若合金的密度为ρg·cm-3，则晶胞的边长是，晶胞中Al与Fe的最小距离为体对角线的，即为pm。18．

CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)

ΔH＝－890kJ/mol

N2H4(l)＋2F2(g)=N2(g)＋4HF(g)

ΔH＝－1126.0kJ/mol

共价键、配位键

4ClO-(aq)=3Cl-(aq)+(aq)

△H=-200kJ/mol

三角锥形【详解】(1)4.0gCH4的物质的量为=0.25mol，燃烧放出222.5kJ的热量，CH4完全燃烧的方程式为CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH=-222.5kJ/mol4=－890kJ/mol，故答案为：CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890kJ/mol；(2)①已知：反应Ⅰ．N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH=-534.0kJ·mol-1反应Ⅱ．H2(g)+F2(g)=HF(g)ΔH=-269.0kJ·mol-1反应Ⅲ．H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=-242.0kJ·mol-1利用盖斯定律可知Ⅰ+Ⅱ×4-Ⅲ×2可得反应N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)，该反应的△H=(-534kJ•mol-1)+4×(-269kJ•mol-1)-2×(-242kJ•mol-1)=－1126.0kJ•mol-1，故答案为：N2H4(g)+2F2(g)=N2(g)+4HF(g)ΔH＝－1126.0kJ/mol②的电子式为，中N原子和N原子之间存在共价键，另外N原子有孤对电子，H+有能接受孤电子对的空轨道，两者之间还能够形成配位键，故答案为：；共价键、配位键；(3)b→a+e反应的热化学方程式为4ClO-(aq)=3Cl-(aq)+(aq)△H=生成物的能量-反应物的能量=40kJ/mol-460kJ/mol=-200kJ/mol；图中d点的微粒为，根据价层电子对互斥理论，中心原子价电子对数为=4，采取sp3杂化轨道，但由于它配位原子数为3，所以有一个杂化轨道被一个孤电子对占据，所以分子构型为三角锥形，故答案为：4ClO-(aq)=3Cl-(aq)+(aq)△H=-200kJ/mol；三角锥形。1