第二章分子結構與性質一、選擇題（共16題）1．圖中展示的是乙烯催化氧化的過程(部分相關離子未畫出)，下列描述不正確的是A．PbCl和Cu2+在反應中都是催化劑B．該轉化過程中，有非極性鍵的斷裂與極性鍵的形成C．該轉化過程中，涉及反應4Cu++O2+4H+=4Cu2++2H2OD．乙烯催化氧化的反應方程式為CH2=CH2+O2CH3CHO+H2O2．下列表達方式或說法正確的是A．NH3、H2O、CO2、HCl四分子中孤電子對最多的是CO2B．氯化銨的電子式：C．硫離子的核外電子排布式1s22s22p63s23p4D．基態(tài)到激發(fā)態(tài)產(chǎn)生的光譜是發(fā)射光譜3．下列描述與氫鍵無關的是A．冰會浮在水面上 B．DNA呈雙螺旋結構C．氨氣極易溶于水 D．沸點：4．以下有關雜化軌道的說法中正確的是A．sp3雜化軌道中軌道數(shù)為4，且4個雜化軌道能量相同B．雜化軌道既可能形成σ鍵，也可能形成π鍵C．雜化軌道不能容納孤電子對D．sp2雜化軌道最多可形成2個σ鍵5．已知含氧酸可用通式XOm(OH)n來表示，如X是S，當m=2，n=2，則可表示H2SO4。一般而言，該式中m越大，含氧酸的酸性越強。下列酸性最強的是A．HMnO4 B．H2SeO3 C．H3BO3 D．HClO26．法匹拉韋是治療新冠肺炎的種藥物，其結構簡式如圖所示。下列說法錯誤的是A．該分子中N、O、F的第一電離能由大到小的順序為F＞N＞OB．該分子中不可能所有原子處于同一平面C．該分子中所有N原子都為sp3雜化D．該分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為15：47．關于化合物，下列敘述錯誤的是A．分子間不能形成氫鍵 B．分子中既有極性鍵又有非極性鍵C．分子中有7個σ鍵和1個π鍵 D．該分子在水中的溶解度大于2-丁烯8．大氣污染物氟利昂-12的分子式是CF2Cl2。它是一種鹵代烴,關于它的說法中正確的是A．它有兩種同分異構體B．CF2Cl2分子中碳原子采取sp3雜化C．它的立體結構為正四面體D．該分子中碳原子為手性碳原子9．短周期主族元素X、Y、Z、W、M的原子序數(shù)依次增大；X的氫化物種類繁多，其中含氫量最高的為25%；Z和W的基態(tài)原子均滿足s軌道電子總數(shù)和p軌道上的電子總數(shù)相等；M是同周期中電負性最大的元素。下列說法錯誤的是A．第一電離能：X＜Z＜YB．Y的簡單氫化物可用作制冷劑C．X和Z、X和M均可以形成含有極性鍵的非極性分子D．W和M的化合物的水溶液中，陽離子與陰離子數(shù)目之比等于1：210．下列化學用語表示正確的是A．SO2分子的空間構型：V型B．丙烷的比例模型：C．中子數(shù)為20的硫原子：D．水解的離子方程式：+2H2O?H2CO3+2OH-11．綠原酸是中藥金銀花的主要抗菌、抗病毒有效藥理成分之一。下列關于綠原酸的說法錯誤的是A．所含的碳原子采取sp2和sp3兩種雜化方式B．可用紅外光譜法測定綠原酸的官能團C．可與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應D．分子中存在2個手性碳原子12．吡啶()的結構與苯相似，分子內存在大π鍵，與水能以任意比例互溶。已知：分子中的大π鍵可用符號)表示，其中m代表參與形成大π鍵的原子數(shù)n代表參與形成大π鍵的電子數(shù)(如苯分子中的大n鍵可表示為)。下列關于吡啶的說法錯誤的是A．其熔點主要取決于吡啶分子間作用力的大小B．分子內的大π鍵可表示為C．分子中C、N原子的雜化方式均為sp2雜化D．吡啶分子具有高水溶性與吡啶分子內氮原子和水形成的氫鍵有關13．下列說法不正確的是A．H2O2是含非極性鍵的極性分子B．酸性：三氟乙酸>三氯乙酸C．1molH2O構成的冰中氫鍵的物質的量為2molD．1molSiO2中的Si-Oσ鍵的物質的量為2mol14．下列物質中，分子的立體結構與水分子相似的是A．CO2 B．H2S C．PCl3 D．SiCl415．下列事實可用氫鍵解釋的是A．HF比HCl穩(wěn)定 B．氨氣極易溶于水C．HF比HI的酸性弱 D．水加熱到很高的溫度都難以分解16．下列關于共價鍵的理解不正確的是A．由圖可知氫分子中兩個氫原子的核間距為B．分子中既有極性鍵又有非極性鍵C．氫分子中共價鍵沒有方向性D．形成共價鍵后共用電子只在兩個原子核之間出現(xiàn)17．短周期主族元素A、B可形成AB3分子，下列有關敘述正確的是A．若A、B為同一周期元素，則AB3分子一定為平面正三角形B．若AB3分子中的價電子個數(shù)為24個，則AB3分子可能為平面正三角形C．若為A、B為同一主族元素，則AB3分子一定為三角錐形D．若AB3分子為三角形錐形，則AB3分子一定為NH318．科學家制得一種新型分子O4。關于O4和O2的說法不正確的是A．互為同素異形體 B．等質量的O4和O2所含原子數(shù)相同C．它們的摩爾質量相同 D．都含有共價鍵二、綜合題（共8題）19．很多含巰基(—SH)的有機化合物是重金屬元素汞的解毒劑。例如，解毒劑化合物I可與氧化汞生成化合物Ⅱ。化合物Ⅲ也是一種汞解毒劑。化合物Ⅳ是一種強酸。下列說法正確的有___。A．在I中S原子采取sp3雜化B．在Ⅱ中S元素的電負性最大C．在Ⅲ中C—C—C鍵角是180°D．在Ⅲ中存在離子鍵與共價鍵E.在Ⅳ中硫氧鍵的鍵能均相等20．(1)可正確表示原子軌道的是___________。A．2sB．2dC．3pxD．3f(2)寫出基態(tài)鎵(Ga)原子的價電子排布式：___________。(3)下列物質中，只含有極性鍵的分子是_____，既含離子鍵又含共價鍵的化合物是_______；只存在σ鍵的分子是_______，同時存在σ鍵和π鍵的分子是_____。A．N2B．CO2C．CH2Cl2D．C2H4E．C2H6F．CaCl2G．NH4Cl(4)用“>”“<”或“=”填空：第一電離能的大小：Mg____Al；21．(1)以液態(tài)HF做溶劑的體系中，許多在水溶液中呈酸性的化合物呈堿性或兩性。例如呈堿性，請寫出液態(tài)HF中，少量()與HF反應的化學方程式_______。(2)乙炔鈉()是離子化合物，各原子均滿足8電子或2電子穩(wěn)定結構，的電子式是_______。(3)氨氣與水分子間可能存在的氫鍵形式如圖所示：請從電離角度分析結構更穩(wěn)定的結構式是(填“a”或“b”)_______，用一個電離方程式作為該結構更穩(wěn)定的證據(jù)_______。22．Ⅰ．Goodenough等人因在鋰離子電池及鈷酸鋰、磷酸鐵鋰等正極材料研究方面的卓越貢獻而獲得2019年諾貝爾化學獎。回答下列問題：(1)基態(tài)Fe2+與Fe3+離子中未成對的電子數(shù)之比為___________(2)I1(Li)＞I1(Na)，原因是___________(3)磷酸根離子的空間構型為___________，其中P的價層電子對數(shù)為___________，雜化軌道類型為___________Ⅱ．近年來我國科學家發(fā)現(xiàn)了一系列意義重大的鐵系超導材料，其中一類為Fe?Sm?As?F?O組成的化合物。回答下列問題：(1)元素As與N同族。預測As的氫化物分子的立體結構為___________，其沸點比NH3的___________(填“高”或“低”)，其判斷理由是___________(2)Sm的價層電子排布式為4f66s2，Sm3+的價層電子排布式為___________Ⅲ．以鐵、硫酸、檸檬酸、雙氧水、氨水等為原料可制備檸檬酸鐵銨((NH4)3Fe(C6H5O7)2)。(1)與互為等電子體的一種分子為___________(填化學式)(2)檸檬酸的結構簡式如圖。1mol檸檬酸分子中碳原子與氧原子形成的σ鍵的數(shù)為___________mol23．按要求回答下列問題：(1)25℃、101kPa時，4.0gCH4完全燃燒放出222.5kJ的熱量，則表示CH4燃燒熱的熱化學方程式為______。(2)①火箭的常規(guī)燃料是肼N2H4(l)，若用氟氣作氧化劑，兩者反應生成氮氣和氟化氫氣體。已知：反應Ⅰ．N2H4(l)＋O2(g)=N2(g)＋2H2O(g)ΔH=-534.0kJ·mol-1反應Ⅱ．H2(g)+F2(g)=HF(g)ΔH=-269.0kJ·mol-1反應Ⅲ．H2(g)+O2(g)=H2O(g)ΔH=-242.0kJ·mol-1請寫出肼和氟氣反應的熱化學方程式________________________。②已知N2H4為二元弱堿，在水溶液中能發(fā)生兩步電離：N2H4→→。的電子式為______，其中含有的化學鍵類型為__________。(3)一定條件下，在水溶液中1molCl-、(x＝1，2，3，4)的能量(kJ)相對大小如圖所示。寫出b→a+e反應的熱化學方程式為_________(用離子反應表示)。圖中d點的微粒，其空間構型為______。24．硫及其化合物在現(xiàn)代生產(chǎn)和生活中發(fā)揮重要作用。(1)可以通過熱化學循環(huán)在較低溫度下由硫化氫分解制備氫氣。SO2(g)+I2(s)+2H2O(1)==2HI(aq)+H2SO4(aq)△H1=—151.5kJ·mol-12HI(aq)==H2(g)+I2(s)△H2=+110kJ·mol-1H2S(g)+H2SO4(aq)==S(s)+SO2(g)+2H2O(I)△H3=+65kJ·mol-1熱化學硫碘循環(huán)硫化氫分解聯(lián)產(chǎn)氫氣、硫磺的熱化學方程式為_________________。(2)硫酸廠尾氣中含有大量SO2，為提高其利用率可用圖1所示裝置(電極均為惰性電極)將其吸收，而鋰—磺酰氯(Li—SO2C12)電池可作為電源電解制備Ni(H2PO2)2(圖2)。已知電池反應為：2Li+SO2C12=2LiCl+SO2↑①圖1中：a為直流電源的______極(填“負”或“正”)，其陰極的電極反應式為_____。②SO2C12分子中S原子的雜化方式為____________________。③鋰—磺酰氯電池的正極反應式為_______________________。④圖2中膜a為______交換膜(填“陽離子”或“陰離子”下同)，膜c為_________交換膜。不銹鋼電極的電極反應式為_______________________________。(3)二氧化硫的催化氧化是工業(yè)上生產(chǎn)硫酸的主要反應O2(g)+2SO2(g)2SO3(g)。已知：標準平衡常數(shù)，其中為標準壓強(1×105Pa)，p(SO3)、p(O2)和p(SO2)為各組分的平衡分壓，如p(SO3)=x(SO3)p，p為平衡總壓，x(SO3)為平衡系統(tǒng)中SO3的物質的量分數(shù)。SO2和O2起始物質的量之比為2：1，反應在恒定溫度和標準壓強下進行，SO3的平衡產(chǎn)率為，則_______(用含的最簡式表示)。25．海洋是資源的寶庫。占地球上儲量99%的溴分步在海洋中，我國目前是從食鹽化工的尾料中提取溴，反應原理是：Cl2+2Br-→2Cl-+Br2。（1）氯原子最外層電子軌道表示式是______________，氯氣屬于________分子（填寫“極性”或“非極性”）。（2）已知溴水中存在如下化學平衡：Br2+H2OH++Br-+HBrO。取少量溴水于一支試管中，向試管中滴加氫氧化鈉溶液，溶液顏色變淺。請用平衡移動的觀點解釋顏色變淺的原因_____________。（3）氟和溴都屬于鹵族元素，HF和地殼內SiO2存在以下平衡：4HF(g)+SiO2(s)SiF4(g)+2H2O(g)+148.9kJ。該反應的平衡常數(shù)表達式K=_________________。如果上述反應達到平衡后，降低溫度，該反應會_____________（填寫“向正反應方向移動”或“向逆反應方向移動”），在平衡移動時逆反應速率先_______后_______（填寫“增大”或“減小”）。（4）若反應的容器容積為2.0L，反應時間8.0min，容器內氣體的質量增加了0.24g，在這段時間內HF的平均反應速率為_____________________。26．I.肌紅蛋白(Mb)是由肽鏈和血紅素輔基組成的可結合氧的蛋白，廣泛存在于肌肉中。肌紅蛋白與氧氣的結合度(α)與氧分壓P(O2)密切相關，存在如下平衡：Mb(aq)+O2(g)MbO2(aq)(a)其中，kA和kD分別是正向和逆向反應的速率常數(shù)。37°C，反應達平衡時測得的一組實驗數(shù)據(jù)如圖所示。(1)計算37°C下反應(a)的平衡常數(shù)K_______。(2)導出平衡時結合度(α)隨氧分壓變化的表達式_______。若空氣中氧分壓為20.0kPa，計算人正常呼吸時Mb與氧氣的最大結合度_______。(3)研究發(fā)現(xiàn)，正向反應速率v正=kA(Mb)P(O2)；逆向反應速率v逆=kD(MbO2)。已知kD=60s-1，計算速率常數(shù)kA=_______。當保持氧分壓為20.0kPa，計算結合度達50%所需時間_______。(提示：對于v逆=kD(MbO2)，MbO2分解50%所需時間為t=0.693/kD)II.Mb含有一個Fe(II)，呈順磁性，與O2結合后形成的MbO2是抗磁性的。MbO2中的鐵周圍的配位場可近似為八面體場。(4)這一過程中Fe(II)的價態(tài)是否發(fā)生改變_______，簡述原因_______。(5)寫出MbO2中鐵離子在八面體場中的價電子排布_______。(6)結合O2前后鐵離子的半徑是不變、變大還是變小_______，簡述原因_______。(7)O2分子呈順磁性，它與Mb結合后，價電子排布是否發(fā)生變化___，簡述原因____。參考答案1．D2．A3．D4．A5．A6．C7．C8．B9．D10．A11．D12．B13．D14．B15．B16．D17．B18．C19．AD20．AC1s22s22p63s23p63d104s24p1BCGCEABD＞21．a(chǎn)22．4∶5Na與Li同主族，Na的原子半徑更大，最外層電子更容易失去，第一電離能更小正四面體形4sp3三角錐形低NH3分子間存在氫鍵，使沸點升高，使得AsH3的沸點比NH3低4f5CH4等723．CH4(g)＋2O2(g)=CO2(g)＋2H2O(l)ΔH＝－890kJ/mol