2026版高中化学人教版选择性必修2《物质结构与性质》第二章章末测评验收卷(二)

章末测评验收卷(二)(满分:100分)一、选择题(本题包括15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意。)1.我国科学家研制出一种能在室温下高效催化空气中的甲醛氧化的催化剂,其反应如下:HCHO+O2CO2+H2O。下列有关说法正确的是()A.反应物和生成物都是非极性分子B.HCHO的空间结构为四面体形C.HCHO、CO2分子的中心原子的杂化类型不同D.液态水中只存在一种作用力答案C解析A项,HCHO、H2O都是极性分子,错误;B项,HCHO为平面三角形分子,错误;C项,HCHO分子的中心原子采取sp2杂化,CO2分子的中心原子采取sp杂化,正确;D项,液态水中存在范德华力、氢键、共价键,错误。2.下列有关化学键知识的比较肯定错误的是()A.键能:C—N<C==N<C≡NB.键长:I—I>Br—Br>Cl—ClC.分子中的键角:H2O>CO2D.相同元素原子间形成的共价键键能:σ键>π键答案C解析C、N原子间形成的化学键,三键键能最大,单键键能最小,A项正确;原子半径:I>Br>Cl,则键长:I—I>Br—Br>Cl—Cl,B项正确;H2O分子中键角是105°,CO2分子中键角是180°,C项错误;相同元素原子之间形成的σ键的键能比π键的大,D项正确。3.下列化学用语表述正确的是()A.氨气分子的电子式:H︰N‥HB.原子结构示意图,既可表示1735Cl-,也可表示17C.用电子式表示HCl的形成过程:H×+·Cl‥‥︰—→H+[·D.H2O中既含极性共价键,又含非极性共价键答案B解析氨气分子的电子式为H︰N‥H‥︰H,A错误;1735Cl-和1737Cl-核内中子数不同,核外电子排布相同,离子结构示意图均为,B正确;用电子式表示HCl的形成过程为H×+·Cl‥‥︰—→H·×Cl‥‥︰,C错误;H2O4.下列叙述中正确的是()A.CF3COOH的酸性大于CCl3COOH是因为F—C的极性大于C—Cl的极性,使—CF3的极性大于—CCl3B.甲烷分子中心原子采取sp3杂化,键角107°C.H2O2是非极性分子,空间结构为直线形D.氨气溶于水显碱性,大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子。根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为答案A解析羧酸R—COOH中,R-结构极性越强,羧基在水溶液中电离能力越强,吸引电子能力:F>Cl,则F—C的极性大于C—Cl的极性,则—CF3的极性大于—CCl3,导致羧基电离出氢离子程度:前者大于后者,则酸性:前者大于后者,故A正确;甲烷分子中C原子价层电子对数=4+4-4×12=4,且不含孤电子对,则甲烷为正四面体结构,键角为109°28',故B错误;C.H2O2分子结构为书页形,正负电荷中心不重合,为极性分子,故C错误;NH3和H2O之间可形成分子间的氢键,由于NH3·H2O可电离出OH-,所以NH3·H2O的结构式为,故D错误。5.下列化合物中,含有3个手性碳原子的是()答案A解析含有3个手性碳原子,故A正确;含有1个手性碳原子,故B错误;含有2个手性碳原子,故C错误;含有1个手性碳原子,故D错误。6.下列各组分子的中心原子杂化轨道类型相同,分子的空间结构不相同的是()A.CCl4、SiCl4、SiH4B.H2S、NF3、CH4C.BCl3、CH2==CHCl、环己烷D.SO3、、CH3C≡CH答案B解析A项,中心原子都是sp3杂化,其空间结构相同都为正四面体形;B项,中心原子都是sp3杂化,孤电子对数不同,分子的空间结构不相同;C项,三氯化硼和氯乙烯的中心原子都是sp2杂化,环己烷中碳原子为sp3杂化;D项,三氧化硫和苯分子的中心原子为sp2杂化,而丙炔中碳原子存在sp和sp3杂化。7.一种可吸附甲醇的材料,其化学式为[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl,部分晶体结构如下图所示,其中[C(NH2)3]+为平面结构。下列说法正确的是()A.该晶体中存在N—H…O氢键B.基态原子的第一电离能:C<N<OC.基态原子未成对电子数:B<C<O<ND.晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同答案A解析A.由晶体结构图可知,[C(NH2)3]+中的—NH2的H与[B(OCH3)4]-中的O形成氢键,因此,该晶体中存在N—H…O氢键,A说法正确;B.同一周期元素从左到右原子的第一电离能呈递增趋势,但是第ⅡA族、第ⅤA族元素的原子结构比较稳定,其第一电离能高于同周期的相邻元素的原子,因此,基态原子的第一电离能从小到大的顺序为C<O<N,B说法不正确;C.B、C、O、N的未成对电子数分别为1、2、2、3,因此,基态原子未成对电子数B<C=O<N,C说法不正确;D.[C(NH2)3]+为平面结构,则其中的C和N原子轨道杂化类型均为sp2;[B(OCH3)4]-中B与4个O形成了4个σ键,B没有孤电子对,则B原子轨道杂化类型为sp3;[B(OCH3)4]-中O分别与B和C形成了2个σ键,O原子还有2个孤电子对,则O原子轨道的杂化类型为sp3,[C(NH2)3]+为平面结构,则N原子为sp2杂化;综上所述,晶体中B、O和N原子轨道的杂化类型不相同,D说法不正确。8.下列分子属于极性分子的是()A.CS2 B.NF3 C.SO3 D.SiF4答案B解析A.CS2中中心C原子上的孤电子对数为12×(4-2×2)=0,σ键电子对数为2,价层电子对数为2,CS2的空间结构为直线形,分子中正电中心与负电中心重合,CS2属于非极性分子,A项不合题意;B.NF3中中心N原子上的孤电子对数为12×(5-3×1)=1,σ键电子对数为3,价层电子对数为4,NF3的空间结构为三角锥形,分子中正电中心与负电中心不重合,NF3属于极性分子,B项符合题意;C.SO3中中心S原子上的孤电子对数为12×(6-3×2)=0,σ键电子对数为3,价层电子对数为3,SO3的空间结构为平面正三角形,分子中正电中心与负电中心重合,SO3属于非极性分子,C项不合题意;D.SiF4中中心Si原子上的孤电子对数为12×(4-4×1)=0,σ键电子对数为4,价层电子对数为4,SiF4的空间结构为正四面体形,分子中正电中心与负电中心重合,SiF9.硝基胍的结构简式如图所示(“→”是一种特殊的共价单键,属于σ键)。下列说法正确的是()A.硝基胍分子中只含极性键,不含非极性键B.N原子间只能形成σ键C.硝基胍分子中σ键与π键个数比是5∶1D.10.4g硝基胍中含有11×6.02×1023个原子答案C解析分子中N—N为非极性键,A项错误;N原子间可以形成σ键与π键,B项错误;分子中含有4个N—H、1个C==N、1个N==O、2个C—N、1个N—N和1个N→O,σ键与π键个数比是5∶1,C项正确;硝基胍的分子式为CN4H4O2,相对分子质量为104,10.4g该物质的物质的量为0.1mol,含有1.1×6.02×1023个原子,D项错误。10.随着温度的升高,水从固态融化成液态,再蒸发成气态,最终分解成氢气和氧气,如图所示,这个过程中主要克服的作用力依次是()A.分子间作用力分子间作用力、氢键极性共价键B.氢键氢键、分子间作用力极性共价键C.分子间作用力分子间作用力、氢键非极性共价键D.氢键氢键、分子间作用力非极性共价键答案B解析由图可知,水从固态融化成液态时,部分氢键被破坏,再蒸发成气态时剩余的氢键被破坏并克服分子间作用力,2000℃分解成氢气和氧气时破坏极性共价键。11.由四种短周期主族元素形成的某有机物甲的结构如图所示,X、Y、Z、W的原子序数依次增大,Y、Z、W、X的原子半径依次减小。下列说法错误的是()A.通常状况下,由于甲分子间形成氢键使甲呈固态B.(YZ)2为直线形分子,分子中存在极性键和非极性键C.甲分子中Z的杂化方式为sp3D.简单离子半径:Z>W,第一电离能:Y>Z>W答案D解析Y、Z、W的原子序数依次增大,但是原子半径逐渐减小,说明Y、Z、W位于同一周期,该结构表示的是有机物,有机物中一定含有C,为达到稳定结构,C形成4个共价键,可知Y为C,Z形成3个共价键,W形成2个共价键,且与C位于同一周期,则Z、W分别是N和O,X只能形成1个共价键,且原子序数小于C,则X为H。甲为CO(NH2)2,分子中含有—NH2,分子间可以形成氢键,使得沸点升高,常温下呈固态,A正确;(CN)2的结构式为N≡C—C≡N,2个C原子均采取sp杂化,为直线形分子,B正确;该物质中N原子的价层电子对数为3+5-3×12=4,采取sp3杂化,C正确;N3-和O2-的核外电子结构相同,核电荷数越大,半径越小,则简单离子半径:N3-(Z)>O2-(W),同周期元素第一电离能从左到右呈增大趋势,但是N的价层电子排布为2s22p3,2p能级处于半充满稳定状态,其第一电离能大于相邻元素,则第一电离能:N(Z)>O(W)>C(Y),D12.(2025·益阳高二期末)H2O2是常用的氧化剂,其分子结构如图所示,两个氢原子犹如在半展开的书的页面上。下列关于H2O2的说法正确的是()A.H2O2是非极性分子B.H2O2分子中含有σ键、π键C.H2O2在H2O中的溶解度小于在CCl4中的溶解度D.H2O2的电子式:H︰O‥‥︰O答案D解析H2O2是由极性键和非极性键构成的极性分子,A错误;H2O2分子中只含有σ键,B错误;过氧化氢为极性分子,水为极性溶剂而四氯化碳为非极性溶剂,根据“相似相溶”原理知,H2O2在H2O中的溶解度大于在CCl4中的溶解度,C错误;H2O2为共价化合物,各原子达到稳定结构,其电子式为H︰O‥‥︰O‥13.磷元素可组成多种物质。白磷化学性质活泼,需要放在水中保存,图a为白磷分子的结构示意图。黑磷在微电子和光探测领域有独特的应用价值,其晶体是与石墨类似的层状结构(已知石墨层与层之间的作用力是范德华力),图b为相邻两层的结构示意图。下列说法不正确的是()A.1mol白磷中有6NA个非极性键B.白磷不溶于水与分子极性有关C.黑磷结构中层与层之间的作用力是共价键D.白磷与黑磷结构不同造成性质不同答案C解析白磷为正四面体形结构,有6条棱,1mol白磷中有6NA个非极性键,故A正确;白磷是非极性分子,水是极性分子,白磷不溶于水与分子极性有关,故B正确;黑磷结构中层与层之间的作用力是范德华力,故C错误;物质的结构决定物质的性质,白磷与黑磷结构不同造成性质不同,故D正确。14.下列有关原子结构和元素性质的叙述中,正确的是()A.邻羟基苯甲醛的熔点高于对羟基苯甲醛的熔点B.第四周期元素中,基态锰原子价层电子中未成对电子数最多C.钠原子的第一、第二电离能分别小于镁原子的第一、第二电离能D.价层电子对互斥模型中,π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数答案D解析邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键,对羟基苯甲醛能形成分子间氢键,邻羟基苯甲醛熔点低于对羟基苯甲醛的熔点,A错误;第四周期元素中,基态铬原子价层电子中未成对电子数为6,未成对电子数最多,B错误;钠原子的第二电离能大于镁原子的第二电离能,C错误;价层电子对互斥模型中,杂化轨道只用于形成σ键和容纳孤电子对,π键电子对数不计入中心原子的价层电子对数,D正确。15.NCl3和SiCl4均可发生水解反应,其中NCl3的水解机理示意图如下:下列说法正确的是()A.NCl3和SiCl4均为极性分子B.NCl3和NH3中的N均为sp2杂化C.NCl3和SiCl4的水解反应机理相同D.NHCl2和NH3均能与H2O形成氢键答案D解析NCl3中中心原子N周围的价层电子对数为3+12(5-3×1)=4,故空间结构为三角锥形,其分子中正、负电荷中心不重合,为极性分子,而SiCl4中中心原子周围的价层电子对数为4+12(4-4×1)=4,是正四面体形结构,为非极性分子,A错误;NCl3和NH3中中心原子N周围的价层电子对数均为3+12(5-3×1)=4,故二者中的N均为sp3杂化,B错误;由题干NCl3反应历程图可知,NCl3水解时首先H2O中的H原子与NCl3上的孤电子对结合,O与Cl结合形成HClO,而SiCl4上无孤电子对,故SiCl4的水解反应机理与之不相同,C错误;NHCl2和NH3分子中均存在N—H和孤电子对,故均能与H2O二、非选择题(本题包括5小题,共55分。)16.(10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原子价层电子排布为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,

Y在现代信息工业中的一种重要用途是。

(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)制造芯片(2)b(3)Si<C<N(4)3∶2解析Z的原子序数为29,则Z是Cu。Y是原子价层电子排布为msnmpn,则n为2,Y是第ⅣA族短周期元素,且Q、R、X、Y、Z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<Y,则X为O,Y为Si,R为N。(1)Cu2+的核外电子排布式是1s22s22p63s23p63d9或[Ar]3d9。(2)稳定性是CH4>SiH4,因为C的非金属性比Si的强;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,范德华力越强,其沸点越高,故选b。(3)C、N、Si元素中N的非金属性最强,其第一电离能数值最大。(4)C的一种相对分子质量为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键的个数之比是3∶2。17.(12分)按要求回答下列问题。(1)SO2和NO3-的中心原子的杂化轨道类型分别为,试判断SO2和NO3-。

(2)成语“信口雌黄”中的雌黄化学式为As2S3,分子结构如图,As原子的杂化方式为,雌黄和SnCl2在盐酸中反应转化为雄黄(As4S4)和SnCl4并放出H2S气体,SnCl4分子的空间结构为。

(3)某绿色农药结构简式如图,回答下列问题:分子中编号为①的碳原子和与其成键的另外几个原子构成的空间结构为;CSe2首次是由H2Se和CCl4反应制取的,试比较CSe2、H2Se、CCl4三种分子的键角(按由大到小顺序排列)。

答案(1)sp2、sp2SO2分子键角小于NO3-的键角,因为SO2中的S存在1个孤电子对,NO3-中的(2)sp3正四面体形(3)四面体形CSe2>CCl4>H2Se18.(10分)芦笋中的天冬酰胺(结构如图)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/℃H2S1.3492.3°-60.75H2Se1.4791.0°-41.50①H2Se含有的共价键类型为。

②H2S的键角大于H2Se的键角的原因可能为

。

(4)已知钼(Mo)位于第五周期第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)A699092201150018770B670287451545517820C525766411212513860A是(填元素符号),B的价层电子排布为。

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)Mn3d54s1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不同种元素形成的共价键为极性键。(4)钼、铬、锰价层电子数分别为6、6、7,根据电离能判断得出A、B、C分别有7、6、6个价层电子,相同级别的电离能B大于C,所以B为铬,A为锰;铬的价层电子排布为3d54s1。19.(8分)(1)NH3在水中的溶解度很大。下列因素与NH3的水溶性没有关系的是(填字母)。

a.NH3和H2O都是极性分子b.NH3在水中易形成氢键c.NH3溶于水建立了如下平衡:NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-d.NH3是一种易液化的气体(2)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。

(3)金属镍粉在CO气流中轻微加热,生成无色挥发性液体Ni(CO)4,Ni(CO)4呈正四面体形。Ni(CO)4易溶于下列物质中的(填字母)。

a.水 b.CCl4c.苯 d.NiSO4溶液(4)甲醛、甲醇和甲酸等碳原子数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水的原因是。

答案(1)d(2)非极性(3)bc(4)它们都是极性分子且都能与H2O分子形成分子间氢键解析(1)NH3和H2O都是极性分子,相似相溶,a有关;NH3极易溶于水,主要原因是NH3分子与H2O分子间形成氢键,b有关;NH3和H2O能发生化学反应,加速NH3的溶解,c有关;NH3易液化与其水溶性无关,d无关。(2)CCl4、CS2是非极性溶剂,根据“相似相溶”规律可知,CrO2Cl2是非极性分子。(3)由Ni(CO)4易挥发且其空间结构为正四面体形可知,Ni(CO)4为非极性分子,根据“相似相溶”规律可知,Ni(CO)4易溶于CCl4和苯。20.(15分)Ⅰ.已知有关氮、磷的单键和三键的键能(kJ·mol-1)如下表:N—NN≡NP—PP≡P193946197489从能量角度看,氮以N2、而白磷以P4(结构式可表示为)形式存在的原因是

。

Ⅱ.(1)气态氢化物热稳定性HF大于HCl的主要原因是

。

(2)CaCN2是离子化合物,各原子均满足8电子稳定结构,CaCN2的电子式是。

(3)常温下,在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷,原因是