2021年高中化学选修三课时达标·效果检测-第2章-分子结构与性质2.1-.docx

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课时达标·效果检测
一、选择题
1.(2022·太原高二检测)以下说法正确的是(　　)
A.共价化合物内部可能有极性键和非极性键
B.原子或离子间相互的吸引力叫化学键
C.非金属元素间只能形成共价键
D.金属元素与非金属元素的原子间只形成离子键
【解析】选A。全部由共价键形成的化合物是共价化合物，则共价化合物内部可能有极性键和非极性键，例如乙酸、乙醇中，A正确；相邻原子之间猛烈的相互作用是化学键，包括引力和斥力，B不正确；非金属元素间既能形成共价键，也能形成离子键，例如氯化铵中含有离子键，C不正确；金属元素与非金属元素的原子间大部分形成离子键，但也可以形成共价键，例如氯化铝中含有共价键，D不正确。
2.(2022·双流高二检测)下列分子中含有两个π键的是(　　)
A.O2 B.N2 C.H2O D.C2H4
【解析】选B。共价三键中含有两个π键，N2中含有三键，O2和C2H4中含有双键，H2O中只有单键。
3.(2022·武汉高二检测)依据等电子原理：由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，可互称为等电子体，它们具有相像的结构特征。以下各组微粒结构不相像的是(　　)
A.CO和N2 B.O3和NO2-
C.CO2和N2O D.N2H4和C2H4
【解析】选D。N2H4和C2H4原子数相同，价电子数分别为14、12，二者不是等电子体，故结构不相像。
【易错提示】推断等电子体易毁灭的两个误区
(1)误认为原子总数相同、电子总数相同的分子才是等电子体，实际上由短周期元素组成的粒子只要其原子总数相等、各原子的价电子总数相等也是等电子体，如SO2和O3。
(2)误认为只有符合上述条件的分子才是等电子体，其实只要符合条件的离子和分子、离子和离子之间也是等电子体。
4.(2022·咸宁高二检测)下列说法中正确的是(　　)
A.乙烯中碳碳双键的键能是乙烷中碳碳单键的键能的2倍
B.N—O键的极性比C—O键的极性大
C.氮气分子中含有1个σ键和2个π键
D.NH4+中4个N—H键的键能不相同
【解析】选C。在共价键的键能中，双键键能不是单键键能的2倍，而是介于单键键能和2倍单键键能之间，A错误；氮和碳元素，氮元素非金属性更强，B错误；NH4+中4个N—H键的键能相同，D错误；氮气分子中含有三键，则必有1个σ键和2个π键，C正确。
5.(2022·大连高二检测)下列关于丙烯(CH3—CH＝CH2)的说法正确的是(　　)
A.丙烯分子有8个σ键，1个π键
B.丙烯分子中3个碳原子在同始终线上
C.丙烯分子不存在非极性键
D.丙烯分子中的全部原子均在同一平面上
【解析】选A。C—C、C—H键均为σ键，C＝C中1个σ键，1个π键，则丙烯分子有8个σ键，1个π键，故A正确；C＝C打算全部碳原子在同一平面上，但不在同始终线上，故B错误；同种元素原子之间形成非极性键，则丙烯中存在C—C非极性共价键，故C错误；由碳碳双键为平面结构、甲基为四周体结构可知，丙烯分子中甲基上的氢原子至少有两个不与其他原子在同一平面上，故D错误。
【方法规律】分子中σ键和π键数目推断的方法
(1)先写出分子结构式；
(2)依据结构式确定单键和双键的数目以及三键数目；
(3)单键均为σ键，双键和三键中必有一个σ键，其他是π键。
6.(2022·漳州高二检测)能够用键能的大小作为主要依据来解释的是(　　)
A.常温常压下氯气呈气态，而溴单质呈液态
B.硝酸是挥发性酸，而硫酸、磷酸是不挥发性酸
C.稀有气体一般难发生化学反应
D.空气中氮气的化学性质比氧气稳定
【解析】选D。共价分子构成物质的状态取决于分子间作用力的大小，与分子内共价键的键能无关；物质的挥发性与分子内键能的大小无关；稀有气体是单原子分子，无化学键，难发生化学反应的缘由是它们的价电子已形成稳定结构；氮气比氧气稳定，是由于N2分子中共价键的键能(946 kJ·mol-1)比O2分子中共价键的键能(497.3 kJ·mol-1)大，在化学反应中更难断裂。
7.(2022·衡水高二检测)SF6是一种优良的绝缘气体，分子结构中只存在S—F键。已知：1 mol S(s)转化为气态硫原子吸取能量280 kJ，断裂1 mol F—F、S—F键需吸取的能量分别为160 kJ、330 kJ。则S(s)+3F2(g)====SF6(g)的反应热ΔH为(　　)
A.-1 780 kJ·mol-1　　　　　　　　B.-1 220 kJ·mol-1
C.-450 kJ·mol-1 D.+430 kJ·mol-1
【解析】选B。依据键能与反应焓变的关系直接计算就可以：焓变等于反应物的总键能与生成物的总键能的差值。
8.(2022·宣城高二检测)下列事实不能用键能的大小来解释的是(　　)
A.氮元素的电负性较大，但N2的化学性质很稳定
B.稀有气体一般难发生反应
C.HF、HCl、HBr、HI的稳定性渐渐减弱
D.F2比O2更简洁与H2反应
【解析】选B。本题主要考查键参数的应用。由于N2分子中存在三键，键能很大，破坏共价键需要很大的能量，所以N2的化学性质很稳定。稀有气体都为单原子分子，分子内部没有化学键。卤族元素从F到I原子半径渐渐增大，其氢化物中的键长渐渐变长，键能渐渐变小，所以稳定性渐渐减弱。由于H—F键的键能大于H—O键的键能，所以更简洁生成HF。
【易错提示】稀有气体只存在分子间作用力，不存在化学键，所以稀有气体的性质不能用化学键来解释，其惰性源于原子结构的稳定性。
9.下列微粒属于等电子体的是(　　)
A.12CO2和14CO B.H2O和NH3
C.NO+和CN- D.NO和CO
【解析】选C。依据等电子体的条件：原子总数相同、最外层电子数之和相等推断，NO+和CN-属于等电子体。
二、非选择题
10.(2022·洛阳高二检测)有三种物质AC2、B2C2、AD4，元素A的最高正价和负价确定值相等；元素B的单质能在C的气态单质中猛烈燃烧，火焰呈黄色，并生成淡黄色固体B2C2；元素D的负一价阴离子电子层结构与氩原子相同，则：
(1)A、B、C、D的元素名称分别为________、______、______、________。
(2)AD4分子中含有的共价键类型为______(填“σ键”或“π键”)。
(3)D的负一价阴离子的电子排布式为____________，B2C2的电子式为________________，属______________(填“离子化合物”或“共价化合物”)。
【解析】依据元素A的最高正价和负价确定值相等，元素A是碳元素，依据淡黄色固体B2C2和火焰呈黄色，B元素是钠元素，C元素是氧元素，元素D的负一价阴离子电子层结构与氩原子相同，D是氯元素。
答案： (1)碳　钠　氧　氯
(2)σ键 (3)1s22s22p63s23p6　Na+[··O······O······]2-Na+　离子化合物
11.(2022·长沙高二检测)1994年度诺贝尔化学奖授予为争辩臭氧做出特殊贡献的化学家。O3能吸取有害紫外线，疼惜人类赖以生存的空间。O3分子的结构如图，呈V形，键角116.5°。以一个氧原子为中心，与另外两个氧原子分别构成一个非极性共价键；中间氧原子供应2个电子，旁边两个氧原子各供应1个电子，构成一个特殊的化学键——三个氧原子均等地享有这4个电子。请回答：
(1)题中非极性共价键是______键，特殊的化学键是________键。(填“σ”或“π”)
(2)下列物质的分子与O3分子的结构最相像的是________。
A.H2O　　　B.CO2　　　C.SO2　　　D.BeCl2
(3)原子中没有跟其他原子共用的电子对叫孤电子对，那么O3分子有________对孤电子对。
(4)下列有关说法中正确的是________。
A.臭氧和氧气互为同素异形体，它们在水中的溶解度相近
B.臭氧和氧气的相互转化能保持大气中臭氧的含量基本稳定
C.臭氧转化为氧气和氧气转化为臭氧均需吸取能量
D.向大气中排放氟氯代烃能加快臭氧的分解
【解析】同种原子之间形成的共价键是非极性共价键，特殊共价键是中间氧原子供应两个电子分别和两个氧原子各供应的一个电子形成一个三原子四电子的大π键。等电子体的分子结构相像，SO2与O3互为等电子体，所以分子结构相像；O3分子的两端原子各有两对孤电子对，中间原子有一对孤电子对，共5对孤电子对；O2与O3互为同素异形体。
答案：(1)σ　π (2)C (3)5 (4)B、D
【加固训练】等电子体的结构相像、物理性质相近。
(1)依据上述原理，仅由第2周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是________和________；______和________。
(2)此后，等电子原理又有所进展。例如，由短周期元素组成的粒子，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相像的结构特征。由短周期元素组成的物质中，与NO2-互为等电子体的分子有________。
【解析】(1)仅由第2周期元素组成的共价分子中，即C、N、O、F组成的共价分子，N2与CO均为14个电子，N2O与CO2均为22个电子，符合题意。
(2)依据等电子原理的进展，只要原子数相同，各原子最外层电子数之和也相同，即可互称为等电子体，NO2-是三原子组成的离子，其外层电子数(即价电子)之和为5+6×2+1=18，SO2、O3也是三原子分子，价电子总数为6×3=18。
答案：(1)N2　CO　N2O　CO2 (2)SO2、O3
12.(1)已知磷酸分子[]中三个氢原子都可以与重水(D2O)中的D原子发生交换，又知次磷酸也能与重水(D2O)中的D原子发生交换，而NaH2PO2与重水(D2O)中的D原子不能发生交换。
①由此可以推出次磷酸的分子结构是________。
A.　　　　　B.
C. D.
②次磷酸钠是______(填“正”或“酸式”)盐。
(2)铬的最高正价为+6价，而氧原子最多只能形成2个共价键，试推想CrO5的结构式________，其分子中含有________个σ键，________个π键。
【解析】(1)由题意可知，次磷酸(H3PO2)也可跟D2O进行氢交换，但次磷酸钠(NaH2PO2)却不能跟D2O发生氢交换，则H3PO2中只有一个羟基氢。A中有2个羟基氢，则不符合题意，故A错误；B中有1个羟基氢，则符合题意，故B正确；C中有2个羟基氢，则不符合题意，故C错误；D中不含有羟基氢，则不符合题意，故D错误。而依据次磷酸可以确定次磷酸钠为正盐。
(2)CrO5中存在过氧键、Cr—O键、Cr＝O键，在4个Cr—O键中Cr为+1价，在Cr＝O键中Cr为+2价，则结构式为，再依据结构式确定化学键，在全部的共价键中有7个σ键，1个π键。
答案：(1)①B　②正 (2)　7　1
【加固训练】现有四种短周期元素A、B、C、D，已知：①C、D在同一周期，A、B在同一主族；②它们可以组成化合物A2C、B2C2、DC2、D2A4等；③B的阳离子与C的阴离子的核外电子排布相同；④B2C2同A2C或DC2反应都生成气体C2，B与A2C反应生成气体A2，A2与气体C2按体积比2∶1混合后点燃能发生爆炸，其产物是一种常温下常见的无色无味的液体。请回答：
(1)写出元素符号：
A________、B________、C________、D________。
(2)在A2C、B2C2、DC2和D2A4中，含有离子键和非极性共价键的化合物的电子式为_________________________；按原子轨道重叠方式，其非极性键的类型是________。化合物分子中的键角是180°的是________(填化学式)，其结构式是________。
(3)A2C分子的立体构型是________形，按原子轨道重叠方式，其共价键的类型是________。D2A4是平面形分子，其分子中含有________个σ键，________个π键。
(4)写出化学方程式或离子方程式：
B2C2与A2C反应的化学方程式：_____________________________________；
B2C2与DC2反应的化学方程式：_____________________________________；
B与A2C反应的离子方程式：______________________________________。
【解析】由A2与气体C2按体积比2∶1混合后点燃能发生爆炸，其产物是一种常温下常见的无色无味的液体，可知该液体是H2O，A是氢元素，C是氧元素；由B与A2C反应生成气体A2知，B是钠元素；由B2C2同A2C或DC2反应都生成气体C2知，D是碳元素。
答案：(1)H　Na　O　C
(2)Na+[·×O······O·····×]2-Na+　p-pσ键　CO2　O＝C＝O
(3)角(或V)　s-pσ键　5　1
(4)2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2
2Na+2H2O====2Na++2OH-+H2↑
13.(力气挑战题)(2022·沈阳高二检测)依据氢气分子的形成过程示意图，回答问题。

(1)H—H键的键长为________，①～⑤中，体系能量由高到低的挨次是_______。
(2)下列说法中正确的是________。
A.氢气分子中含有一个π键
B.由①到④，电子在核间毁灭的概率增加
C.由④到⑤，必需消耗外界的能量
D.氢气分子中含有一个极性共价键
(3)已知几种常见化学键的键能为
化学键
Si—O
H—O
O＝O
Si—Si
Si—C
键能/kJ·mol-1
460
467
498
176
X
请回答下列问题：
①比较Si—Si键与Si—C键的键能大小可知(填“>”“<”或“=”)：X________
176 kJ·mol-1。
②H2被喻为21世纪人类最抱负的燃料，而更有科学家提出硅是“21世纪的能源”“将来的石油”的观点。试计算：每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为________。
【解析】(1)可以直接从图上有关数据看出，H—H键的键长为0.074 nm；体系能量由高到低的挨次是①⑤②③④。
(2)氢气分子中含有一个σ键，A错误；共价键的本质就是高概率地毁灭在原子间的电子与原子间的电性作用，B是正确的；④已经达到稳定状态，C是正确的；氢气分子中含有一个非极性共价键，D错误。
(3)①Si—Si键的键长比Si—C键长，键能小。②从题图上读出，H—H键的键能为436 kJ·mol-1，每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为1 000 g÷
2 g·mol-1×(467 kJ·mol-1×2-436 kJ·mol-1-498 kJ·mol-1×12)=124 500 kJ。
答案：(1)0.074 nm　①⑤②③④ (2)B、C
(3)①>　②124 500 kJ
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