1、第二章测评(时间:90分钟满分:100分)可能用到的相对原子质量:H 1C 12N 14O 16Cl 35.5Br 80I 127一、选择题(本题包括10个小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题2分,共20分)1.下列示意图或图示正确的是() 答案D解析A选项,CO2分子中3个原子共线,为直线形,故A项错误;B项是p-p 键电子云模型,故B项错误;C项中砷原子结构示意图应为。2.下列描述正确的是()A.CS2为V形极性分子B.SiF4与SO32-的中心原子均为sp3杂化C.C2H2分子中键与键的数目比为11D.水加热到很高温度都难分解是因水分子间存在氢键答案B解析CS2为直线形非极性分子;S
2、iF4与SO32-的中心原子的价层电子对数均为4,因此中心原子均为sp3杂化;C2H2分子中键与键的数目比为32;水加热到很高温度都难分解是因OH键的键能较大。3.下列各组分子中心原子杂化轨道类型相同的是()A.CO2与C6H6B.CH4与NH3C.BeCl2与BF3D.C2H2与C2H4答案B解析CO2分子中C原子采取sp杂化,苯分子中C原子采取sp2杂化;CH4和NH3分子中的C、N原子都是采取sp3杂化;BeCl2分子中Be原子采取sp杂化而BF3分子中的B原子采取sp2杂化;C2H2分子中C原子采取sp杂化而C2H4分子中C原子采取sp2杂化。4.下列说法正确的是()A.HF、HCl、
3、HBr、HI的沸点依次升高B.H2O的熔、沸点高于H2S,是由于H2O分子之间可以形成氢键C.乙醇分子与水分子之间只存在范德华力D.氯的各种含氧酸酸性由强到弱的顺序为HClOHClO2HClO3HClO4答案B解析HF分子间可以形成氢键,沸点最高,沸点高低顺序应为HFHIHBrHCl,A错误;O元素的电负性较大,水分子间可以形成氢键,故H2O的熔、沸点高于H2S,B正确;乙醇分子与水分子之间可以形成氢键,C错误;Cl元素的化合价越高,对应氧化物的水化物酸性越强,酸性强弱顺序应为HClOHClO2HClO3CH3COOH,可知酸性ClCH2COOHCH3COOHC.共价键都具有饱和性和方向性,都
4、可以绕键轴旋转D.除HF外,其他卤化氢沸点随着相对分子质量的增大而升高,是因为氢键的键能逐渐增大所致答案B解析互为手性异构体的分子其结构不同,性质也有所不同,A错;由提示可知,B项中F原子的存在使得酸性增强,故同族元素的Cl也有类似的作用,B正确;s轨道与s轨道发生电子云重叠形成的共价键没有方向性,键可以绕键轴旋转,键不能旋转,故C错;在卤素氢化物中,只有HF分子间能形成氢键,D错。7.二甘醇可用作溶剂、纺织助剂等,一旦进入人体会导致急性肾衰竭,危及生命。二甘醇的结构简式是HOCH2CH2OCH2CH2OH。下列有关二甘醇的叙述正确的是()A.符合通式CnH2nO3B.分子间能形成氢键C.分子
5、间不存在范德华力D.能溶于水,不溶于乙醇答案B解析二甘醇的分子式为C4H10O3,它符合通式CnH2n+2O3;二甘醇分子之间能形成OHO氢键,也存在范德华力;由“相似相溶”规律可知,二甘醇能溶于水和乙醇。8.下列描述正确的是()A.CS2为V形的极性分子B.ClO3-的立体构型为平面三角形C.NH4+中有4个完全相同的共价键D.SiF4的中心原子为sp3杂化,SO32-的中心原子为sp2杂化答案C解析CS2的结构式为SCS,该分子为直线形分子,A错误;ClO3-中氯原子为sp3杂化,ClO3-的空间结构为三角锥形结构,B错误;NH4+中N原子采取sp3杂化,空间结构为正四面体形,4个共价键完
6、全相同,C正确;SiF4、SO32-中心原子均为sp3杂化,D错误。9.图中每条折线表示周期表第A族第A族中的某一族元素氢化物的沸点变化,每个小黑点代表一种氢化物,其中P点代表的是()A.H2SB.HClC.PH3D.SiH4答案D解析因为第2周期的非金属元素的氢化物中,NH3、H2O、HF分子之间可以形成氢键,它们的沸点高于同族其他元素氢化物的沸点,A、B、C不符合题意,而CH4分子间不能形成氢键,所以P点代表的是SiH4。10.PH3一种无色剧毒气体,其分子结构和NH3相似,但PH键能比NH键能小。下列判断错误的是()A.PH3分子呈三角锥形B.PH3分子是极性分子C.PH3沸点低于NH3
7、的沸点,因为PH键能小D.PH3稳定性低于NH3,因为NH键能大于PH键答案C解析PH3与NH3空间结构相同,因中心原子上有一对孤电子对,均为三角锥形,属于极性分子,故A、B项正确;PH3的沸点低于NH3,是因为NH3分子间可以形成氢键,C项判断错误;PH3的稳定性弱于NH3,是因为NH键能大于PH键,D项正确。二、选择题(本题包括5个小题,每小题有12个选项符合题意。每小题4分,共20分)11.意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的气态N4分子,其分子结构如下图所示,已知断裂1 mol NN吸收167 kJ热量,生成1 mol NN放出942 kJ热量,根据以
8、上信息和数据,判断下列说法正确的是()A.N4属于一种新型的化合物B.N4分子中NN键角为10928C.N4分子中存在非极性键D.1 mol N4转变成N2将吸收882 kJ热量答案C解析N4属于单质,A错误;N4分子中NN键角为60,B错误;N4分子中存在非极性键,C正确;N4(g)2N2(g)H=167 kJmol-16-942 kJmol-12=-882 kJmol-1,D错误。12.(2020山东日照期末)X、Y、Z、Q、E、M六种元素中,基态X原子的价电子排布式为2s2,Y的基态原子核外有5种运动状态不同的电子,Z元素的某同位素原子常用于测定文物的年代,Q是元素周期表中电负性最大的元
9、素,E的阳离子通常存在于硝石、明矾和草木灰中,M的原子序数比E大1。下列说法正确的是()A.EYQ4中阴离子中心原子的杂化方式为sp3杂化B.X、Y元素的第一电离能大小关系:X(填元素符号);X和Z形成的化合物XZ2为一种液体溶剂,其分子中的键和键数目之比为,该化合物溶于水(填“易”或“难”)。(3)Y的最简单氢化物分子中含有共价键(填“极性”或“非极性”,下同),是分子,该氢化物易液化,其原因是。(4)M的气态氢化物和氟化氢相比(填写化学式,并从微粒间作用力的角度分析原因),稳定性强的是,其原因是;沸点高的是,其原因是。答案(除标注的外,每空1分)(1)Ar3d64s2(或1s22s22p6
10、3s23p63d64s2)(2)NO(2空共1分)11(2分)难(3)极性极性氨分子间可以形成氢键(4)HFHF键的键能大于HCl键HFHF分子间可以形成氢键解析根据题意推知X、Y、Z、M、Q分别是C、N、S、Cl、Fe元素。(1)铁原子核外有26个电子,基态原子的电子排布式是1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2。(2)N原子的2p能级是半充满状态,较稳定,因此第一电离能:NO。X和Z形成的化合物XZ2为CS2,根据结构式SCS,可知分子中键和键数目之比为11,且为非极性分子;根据“相似相溶”规律可判断CS2难溶于水。(3)Y的最简单氢化物为NH3,NH键是极性共价键,
11、分子结构呈三角锥形,结构不对称,为极性分子;氨气易液化的原因是氨分子间可以形成氢键。(4)由于HF键的键能大于HCl键,故氢化物的稳定性:HFHCl;由于HF分子间可以形成氢键,故其沸点比HCl的高。19.(12分)卤族元素形成的单质和化合物有很多,我们可以利用所学物质结构与性质的相关知识去认识和理解它们。(1)卤族元素位于元素周期表的区;溴的价电子排布式为。(2)在一定浓度的溶液中,氢氟酸是以二分子缔合(HF)2形式存在的,使氢氟酸分子缔合的作用力是。(3)请根据下表提供的第一电离能数据判断,还原性最强的卤素原子是(写出名称)。元素氟氯溴碘第一电离能/(kJmol-1)1 6811 2511
12、 1401 008(4)已知下列5种羧酸,CF3COOHCH3COOHCH2FCOOHCH2ClCOOHCH3CH2COOH其酸性由强到弱的顺序为(填序号)。(5)硼酸(H3BO3)是一种片层状结构的白色晶体,层内的H3BO3分子通过氢键相连(如图)。则1 mol H3BO3形成的晶体中有 mol氢键。硼酸溶于水生成弱电解质一水合硼酸B(OH)3H2O,它电离生成少量B(OH)4-和H+,则B(OH)4-的空间结构为,其中B原子的杂化方式是。答案(1)(2)(3)每空1分,(4)(5)每空2分(1)p4s24p5(2)氢键(3)碘(4)(5)3正四面体形sp3解析(3)由表中数据可知,碘的第一
13、电离能最小,即碘失去电子能力最强,其还原性最强;(4)F原子吸电子能力大于Cl,烷基是推电子基团,烷基中碳原子数越多,其推电子能力越弱,故5种羧酸酸性由强到弱的顺序为;(5)由硼酸片层结构图可以看出,每个硼酸分子可以形成6个氢键,由于氢键存在于分子之间,故1 mol硼酸形成的晶体中有3 mol氢键。在B(OH)4-中,B原子价电子对数为4,无孤电子对,故B(OH)4-是正四面体结构,B原子采取sp3杂化。20.(12分)科学家正在研究温室气体CH4和CO2的转化和利用。(1)CH4和CO2所含三种元素的电负性从小到大的顺序为。(2)下列关于CH4和CO2的说法正确的是(填序号)。a.CO2与N
14、2O所含价电子数相等b.CH4分子中含有极性共价键,是极性分子c.因为碳氢键键能小于碳氧键,所以CH4熔点低于CO2d.CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp(3)一定条件下,CH4、CO2都能与H2O形成笼状结构(如下图所示)的水合物晶体,其相关参数见下表。CH4与H2O形成的水合物晶体俗称“可燃冰”。分子参数分子直径/nm分子与H2O的结合能E/(kJmol-1)CH40.43616.40CO20.51229.91“可燃冰”中存在的作用力是。为开采深海海底的“可燃冰”,有科学家提出用CO2置换CH4的设想。已知上图中笼状结构的空腔直径为0.586 nm,根据上述图表,从物质
15、结构及性质的角度分析,该设想的依据是。答案(每空3分)(1)HCO(2)ad(3)共价键、氢键、范德华力CO2的分子直径小于笼状结构空腔直径,且与H2O的结合能大于CH4解析(1)元素的非金属性越强,电负性越大,故O的电负性大于C;在CH4分子中,C为负价,H为正价,说明C原子对键合电子的吸引力大于H,故C元素的电负性大于H。(2)CO2与N2O分子中的价电子总数均为16,所以a正确。CH4和CO2都是含有极性键的非极性分子,CH4和CO2的熔、沸点取决于分子间作用力的大小,与键能无关。CH4为正四面体结构,碳原子的杂化类型是sp3杂化;CO2为直线形分子,碳原子的杂化类型是sp杂化。(3)可燃冰中存在的作用力包括分子内的共价键、分子之间的范德华力和水分子间存在的氢键。根据表格中数据,二氧化碳分子的直径小于笼状结构的空腔直径,笼状结构中可以容纳下二氧化碳分子,且二氧化碳分子与水分子的结合能更大,表明CO2更易与水分子结合。
