高中化学鲁科版选修3课后练习：第2章化学键与分子间作用力 测评

高中化学鲁科版选修3课后练习：第2章化学键与分子间作用力 测评

www.ks5u.com 第2章测评 ‎(时间:90分钟　满分:100分)‎ 一、选择题(本题包括14小题,每小题3分,共42分。每小题只有1个选项符合题意)‎ ‎1.科学家最近研制出可望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如图所示)。已知该分子中N—N—N键角都是108.1°,下列有关N(NO2)3的说法正确的是(　　)‎ A.分子中N、O间形成的共价键是非极性键 B.分子中四个氮原子共平面 C.该物质既有氧化性又有还原性 D.15.2 g该物质含有6.02×1022个原子 解析:N和O两种原子属于不同的非金属元素,它们之间形成的共价键应该是极性键,A项错误;因为该分子中N—N—N键角都是108.1°,所以该分子不可能是平面形结构,而是三角锥形,B项错误;由该分子的化学式N4O6可知分子中氮原子的化合价是+3价,处于中间价态,化合价既可以降低又可以升高,所以该物质既有氧化性又有还原性,C项正确;该化合物的摩尔质量是152 g·mol-1,因此15.2 g该物质的物质的量为0.1 mol,所以含有的原子数为0.1×10×6.02×1023=6.02×1023,D项错误。‎ 答案:C ‎2.下列变化需克服相同类型作用力的是(　　)‎ A.碘和干冰的升华 B.硅和C60的熔化 C.氯化氢和氯化钾的溶解 D.溴和水的气化 解析:A项变化克服的都是分子间作用力,正确;硅和C60的熔化分别克服的是共价键、分子间作用力,B项错误;氯化氢和氯化钾的溶解分别克服的是共价键、离子键,C项错误;溴气化克服的是分子间作用力,水气化克服的是分子间作用力和氢键,D项错误。‎ 答案:A ‎3.下列化合物中,含有非极性共价键的离子化合物是(　　)‎ A.CaC2 B.N2H4‎ C.NaOH D.NH4NO3‎ 解析:一般活泼的金属和活泼的非金属容易形成离子键,非金属元素的原子间容易形成共价键,据此可知A中含有离子键和非极性键。B中含有极性键和非极性键。C中含有离子键和极性键。D中含有离子键和极性键、配位键。‎ 答案:A ‎4.下列分子的比例模型中,中心原子上存在孤对电子的是(　　)‎ 解析:AB3型分子若A上有孤对电子,空间构型为三角锥形,若无孤对电子则为平面三角形。‎ 答案:C ‎5.下列各组分子中属于含极性键的非极性分子的是(　　)‎ A.CO2、H2S B.C2H4、CH4‎ C.Cl2、C2H2 D.NH3、HCl 解析:此题考查键的极性和分子的极性。A中的CO2结构为OCO,H2S为,所以都含极性键,但H2S是极性分子;B中C2H4为,CH4为,都含极性键,且都属于非极性分子;C中Cl2不含极性键,D中NH3、 HCl为极性分子,都不符合题意。‎ 答案:B ‎6.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,W、X原子的最外层电子数之比为4∶3,Z原子比X原子的核外电子数多4。下列说法中正确的是(　　)‎ A.W、Y、Z的电负性大小顺序一定是Z>Y>W B.W、X、Y、Z的原子半径大小顺序可能是W>X>Y>Z C.Y、Z形成的分子的空间构型可能是正四面体 D.WY2分子中σ键与π键的数目之比是2∶1‎ 解析:因为原子的最外层电子数不超过8个,且W、X为主族元素,故W、X的最外层电子数分别为4和3,结合Z的电子数比X多4且W、X、Y、Z原子序数依次增大可知,W为C,则X为Al,Z为Cl,Y为Si、P、S三种元素中的一种。A.若Y为Si,则电负性Cl>C>Si。B.因为C元素在第二周期,其余三种元素在第三周期,故原子半径X>Y>Z>W。C.若Y为Si,SiCl4的空间构型为正四面体。D.CS2分子的结构式为SCS,一个分子中含有两个σ键和两个π键。‎ 答案:C ‎7.韩国首尔大学的科学家将水置于一个足够强的电场中,在20 ℃时,水分子瞬间凝固形成“暖冰”。下列关于“暖冰”的说法正确的是(　　)‎ A.暖冰中水分子是直线形分子 B.水凝固形成20 ℃时的“暖冰”所发生的变化是化学变化 C.暖冰中水分子的各原子均满足8电子稳定结构 D.在电场作用下,水分子间更易形成氢键,因而可以制得“暖冰”‎ 解析:暖冰中水分子的形状不会改变,所发生的变化是物理变化,水分子的氧原子满足8电子稳定结构,而氢原子是2电子稳定结构。‎ 答案:D ‎8.下列说法正确的是(　　)‎ A.第二周期元素的第一电离能随原子序数递增依次增大 B.氟元素的电负性最大 C.CO2、SO2都是直线形的非极性分子 D.CH2CH2分子中共有四个σ键和一个π键 解析:第二周期元素的第一电离能随原子序数递增总体上呈现从小到大的变化趋势,但电子排布全满或半充满的铍和氮例外;CO2是直线形的非极性分子,而SO2是V形的极性分子;CH2CH2分子中共有五个σ键和一个π键。‎ 答案:B ‎9.最近意大利罗马大学的Fulvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如右图所示,已知断裂1 mol N—N键吸收167 kJ热量,生成1 mol N≡N键放出942 kJ热量,根据以上信息和数据,判断下列说法正确的是(　　)‎ A.N4属于一种新型的化合物 B.N4分子是非极性分子 C.N4沸点比P4(白磷)高 D.0.1 mol N4气体转变为N2将放出882 kJ热量 解析:根据N4的结构可知,它属于N2的同素异形体,是一种新型的单质,是非极性分子,其沸点应比白磷低。0.1 mol N4气体转变为N2将放出的热量是942 kJ×0.2-167 kJ×0.6=88.2 kJ热量。则选项B正确。‎ 答案:B ‎10.下列说法中正确的是(　　)‎ A.二氧化碳分子内存在非极性共价键和分子间作用力 B.甲烷、氨和水都是由极性键结合而成的极性分子 C.同主族不同元素的气态氢化物,随相对分子质量的增大其熔点、沸点一定升高 D.氟化氢的沸点高于氯化氢,正丁烷的沸点高于异丁烷 解析:二氧化碳分子内只存在极性共价键,选项A错;甲烷是由极性键结合形成的非极性分子,氨和水是由极性键结合形成的极性分子,选项B错;同主族不同元素的气态氢化物分子间可以形成氢键的熔点、沸点较高,选项C错。‎ 答案:D ‎11.用示意图或图示的方法能够直观形象地将化学知识传播给学生,下列示意图或图示正确的是(　　)‎ 解析:砷原子核外有四个电子层,每个电子层上所容纳的电子数分别为2、8、18、5。钠离子带正电荷,水分子是极性分子,其中氧原子一端带部分负电荷,氢原子一端带部分正电荷,应该是氧原子一端接近钠离子。氢原子电子云示意图中,核心有一个带正电的核,周围是用小黑点的疏密程度来表示电子在单位体积内出现的概率的大小,图示说法错误。‎ 答案:C ‎12.某一化合物的分子式为AB2,A属第ⅥA族元素,B属第ⅦA族元素,A和B在同一周期,它们的电负性值分别为3.5和4.0,已知AB2分子的键角为103.3°。下列推断不正确的是(　　)‎ A.AB2分子的空间构型为V形 B.A—B键为极性共价键,AB2分子为非极性分子 C.AB2与H2O相比,AB2的熔点、沸点比H2O的低 D.AB2分子中无氢原子,分子间不能形成氢键,而H2O分子间能形成氢键 解析:根据A、B的电负性值及所处位置关系,可判断A元素为O,B元素为F,该分子为OF2。O—F键为极性共价键。因为OF2分子的键角为103.3°,OF2分子中键的极性不能抵消,所以为极性分子。‎ 答案:B ‎13.已知磷酸分子中的三个氢原子都可以与重水分子(D2O)中的D原子发生氢交换。又知次磷酸(H3PO2)也可与D2O进行氢交换,但次磷酸钠(NaH2PO2)却不能与D2O发生氢交换。由此可推断出H3PO2的分子结构是(　　)‎ A.‎ B.‎ C.‎ D.‎ 解析:由题意可知,次磷酸(H3PO2)也可与D2O进行氢交换,但次磷酸钠(NaH2PO2)却不能与D2O发生氢交换,则H3PO2中只有一个羟基氢,A选项有2个羟基氢,则不符合题意;B选项有1个羟基氢,则符合题意;C选项有2个羟基氢,则不符合题意;D选项不含有羟基氢,则不符合题意。‎ 答案:B ‎14.中科院国家纳米科学中心2013年11月22日宣布,该中心科研人员在国际上首次“拍”到氢键的“照片”,实现了氢键的实空间成像,为“氢键的本质”这一化学界争论了80多年的问题提供了直观证据。这不仅将人类对微观世界的认识向前推进了一大步,也为在分子、原子尺度上的研究提供了更精确的方法。下列说法中正确的是(　　)‎ A.正是氢键的存在,冰能浮在水面上 B.氢键是自然界中最重要、存在最广泛的化学键之一 C.由于氢键的存在,沸点:HCl>HBr>HI>HF D.由于氢键的存在,水分子中氢氧键角是104.50°‎ 解析:A选项冰中分子排列有序,含有氢键数目增多,使体积膨胀,密度减小,所以冰能浮在水面上,是氢键的原因,故A正确;B选项氢键属于分子间作用力,不属于化学键,故B错误;C选项卤素的氢化物中只有HF含有氢键,卤素的氢化物的沸点:HF>HI>HBr>HCl,故C 错误;D选项键角是共价键的参数,氢键不是共价键,是分子间作用力,所以键角与氢键无关,故D错误。‎ 答案:A 二、非选择题(本题包括6小题,共58分)‎ ‎15.(10分)前四周期原子序数依次增大的元素A、B、C、D中,A和B的价电子层中未成对电子均只有1个,并且A-和B+的电子相差为8;与B位于同一周期的C和D,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差为2。‎ 回答下列问题:‎ ‎(1)C的元素符号为　　　,D2+的电子排布式为　　　。 ‎ ‎(2)四种元素中第一电离能最小的是　　　,电负性最大的是　　　。(填元素符号) ‎ ‎(3)A-、B+和C3+三种离子组成的化合物B3CA6,其中化学键的类型有　　　;该化合物中存在一个复杂离子,该离子的化学式为　　　,配位体是　　　。 ‎ 解析:A和B的价电子层中未成对电子均只有1个,并且A-和B+的电子相差为8。又因为A的原子序数小于B的原子序数,则A应该是F,B是K;K是第四周期元素,与B位于同一周期的C和D,它们价电子层中的未成对电子数分别为4和2,且原子序数相差为2,根据C的原子序数小于D的可知,C是Fe,D是Ni。‎ ‎(1)根据核外电子排布原则可知,D2+的电子排布式为1s22s22p63s23p63d8。‎ ‎(2)金属性越强,第一电离能越小;非金属性越强,电负性越大。四种元素中第一电离能最小的是K,电负性最大的是F。‎ ‎(3)A-、B+和C3+三种离子组成的化合物是K3[FeF6],含有的化学键是离子键和配位键,其中复杂的离子是[FeF6‎]‎‎3‎‎-‎,配体是F-。‎ 答案:(1)Fe　1s22s22p63s23p63d8‎ ‎(2)K　F ‎(3)离子键和配位键　[FeF6]3-　F-‎ ‎16.(12分)为了比较温室效应气体对目前全球增温现象的影响,科学家通常引用“温室效应指数”,以二氧化碳为相对标准。下表有A至I共九种气体在大气中的体积百分比及其温室效应指数:‎ 选项 物质 大气中的含量 ‎(体积百分比)‎ 温室效应指数 A N2‎ ‎78‎ ‎0‎ B O2‎ ‎21‎ ‎0‎ C H2O ‎1‎ ‎0.1‎ D CO2‎ ‎0.03‎ ‎1‎ E CH4‎ ‎2×10-4‎ ‎30‎ F N2O ‎3×10-5‎ ‎160‎ G O ‎4×10-6‎ ‎2 000‎ ‎3‎ H CCl3F ‎2.8×10-8‎ ‎21 000‎ I CCl2F2‎ ‎4.8×10-8‎ ‎25 000‎ 结合表中列出的九种气体,试回答下列各题:‎ ‎(1)上表中A~E五种物质中,属于由极性键形成的极性分子的是　　　　。 ‎ ‎(2)下列说法不正确的是　　　　。 ‎ A.N2O与CO2、CCl3F与CCl2F2互为等电子体 B.CCl2F2无同分异构体,说明其中碳原子采用sp3方式杂化 C.CH4是目前引起温室效应的主要原因 D.H2O沸点是九种物质中最高的,是因为水分子间能形成氢键 ‎(3)在半导体生产或灭火剂的使用中,会向空气逸散气体如:NF3、CHClFCF3、C3F8,它们虽是微量的,但却是强温室气体,下列推测不正确的是　　　。 ‎ A.NF3分子呈三角锥形 B.C3F8在CCl4中的溶解度比水中大 C.CHClFCF3存在手性异构 D.第一电离能:N”“=”或“<”) ‎ BF‎4‎‎-‎的熔点,其原因是　。 ‎ 解析:(1)从表中原子的第一至第四电离能可以看出,元素的第一、第二、第三电离能都较小,可失去3个电子,最高化合价为+3价,即最外层应有3个电子,应为铝元素。(2)锗是32号元素,核外有32个电子,基态锗(Ge)原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p2,Ge的最高价为+4价,氯化物分子式是GeCl4。A.Ge是一种金属元素,但最外层电子数为4,金属性不强,故A错误;B.硫的电负性大于硅,硅的电负性大于锗,所以锗的电负性小于硫,故B错误;C.锗单质是一种半导体材料,故C正确;D.氯化锗和溴化锗都是分子晶体,但氯化锗的相对分子质量小于溴化锗,所以氯化锗沸点低于溴化锗的沸点。(3)A.分子中不存在与电负性强的元素相连的氢原子,所以不存在氢键,故A错误;B.分子中碳碳键是非极性键,碳氢键、碳氧键是极性键,故B正确;C.1个单键是1个σ键,1个双键是1个σ键和1个π键,所以分子中有9个σ键和3个π键,故C错误;D.根据醛基比甲基更易溶于水,所以分子中两个甲基被醛基取代,溶解度增大,故D正确。(4)两者均为离子化合物,且电荷数均为1,但后者离子半径大,离子键较弱,因此熔点较低。‎ 答案:(1)Al ‎(2)1s22s22p63s23p63d104s24p2　GeCl4　CD ‎(3)BD ‎(4)>　两者均为离子化合物,且阴、阳离子电荷数均为1,但后者的离子半径较大,离子键较弱,因此其熔点较低 ‎19.(6分)某些共价键的键能(单位:kJ·mol-1)如下表(25 ℃下数据)。据此,请回答下列问题:‎ 键 键能 键 键能 H—H ‎436‎ C—H ‎413‎ Cl—Cl ‎243‎ O—H ‎467‎ Br—Br ‎193‎ N—H ‎391‎ I—I ‎151‎ H—Cl ‎431‎ C—C ‎347‎ H—I ‎297‎ ‎(1)H2、Br2、I2、Cl2四种分子中,最稳定的是　　　,最不稳定的是　　　　。 ‎ ‎(2)1 mol H2在2 mol Cl2中完全燃烧,放出能量　　kJ。 ‎ 解析:(1)题给分子中,由于H—H键的键能最大,所以H2分子最稳定,由于I—I键的键能最小,所以I2分子最不稳定。‎ ‎(2)H2在Cl2中燃烧的反应为:H2+Cl22HCl,1 mol H—H键和1 mol Cl—Cl键被破坏吸收能量为436 kJ+243 kJ=679 kJ,生成2 mol H—Cl键放出能量431 kJ×2=862 kJ,总共放出能量为862 kJ-679 kJ=183 kJ。‎ 答案:(1)H2　I2　(2)183‎ ‎20.(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的参数对比见表。‎ 化学式 键长/nm 键角 沸点/℃‎ H2S ‎1.34‎ ‎92.3°‎ ‎-60.75‎ H2Se ‎1.47‎ ‎91.0°‎ ‎-41.50‎ ‎①H2Se的晶体类型为　　　,含有的共价键类型为　　　。 ‎ ‎②H2S的键角大于H2Se的原因可能为 ‎ ‎　。 ‎ ‎(4)已知钼(Mo)位于第五周期ⅥB族,钼、铬、锰的部分电离能如表所示。‎ 编号 I5/(kJ·mol-1)‎ I6/(kJ·mol-1)‎ I7/(kJ·mol-1)‎ I8/(kJ·mol-1)‎ A ‎6 990‎ ‎9 220‎ ‎11 500‎ ‎18 770‎ B ‎6 702‎ ‎8 745‎ ‎15 455‎ ‎17 820‎ C ‎5 257‎ ‎6 641‎ ‎12 125‎ ‎13 860‎ A是　　　(填元素符号),B的价电子排布式为　　　。 ‎ 解析:(1)根据天冬酰胺结构可判断所含元素为C、H、N、O,价电子排布式分别为:2s22p2、1s1、2s22p3、2s22p4,未成对电子分别为:2、1、3、2,故氮元素未成对电子最多。‎ ‎(2)从结构中看碳原子形成的化学键的类型有单键和双键,碳原子中碳以sp3和sp2杂化。‎ ‎(3)从表中数据看,H2Se沸点很低,故为分子晶体;H2Se中H和Se是不同的非金属原子,故形成的为极性共价键,从数据看,由于H—S键键长比H—Se键长短,两氢原子距离更近,斥力更强,因而H2S的键角更大(或由于S的电负性比Se大,使共用电子对间的排斥力变大,因而H2S的键角更大)。‎ ‎(4)钼和铬在同一副族,性质存在相似性和递变性,故电离能也存在相似性,B、C电离能变化相似,且铬的金属性小于钼,故铬的电离能比钼的相应要大,故B为铬,C为钼,A代表锰元素,元素符号为:Mn,铬的价电子排布为:3d54s1。‎ 答案:(1)氮 ‎(2)2‎ ‎(3)①分子晶体　极性键　②由于H—S键键长比H—Se键长短,两氢原子距离更近,斥力更强,因而H2S的键角更大(或由于S的电负性比Se大,使共用电子对间的排斥力变大,因而H2S的键角更大)‎ ‎(4)Mn　3d54s1‎