鲁科版化学选修3 章末综合测评二 化学键与分子间作用力.docx

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鲁科版化学选修3章末综合测评二化学键与分子间作用力

章末综合测评

（二）　化学键与分子间作用力

（时间90分钟，满分100分）

一、选择题（本题包括16个小题，每小题3分，共48分）

1．下列各组物质中，都属于共价化合物的是（　　）

A．H2S和Na2O2　　B．H2SO4和HClO

C．NH3和N2D．H2O2和CaF2

B　[A项中过氧化钠是离子化合物；B项中均是共价化合物；C项中N2是单质；D项中CaF2是离子化合物。

]

2．在HCl、Cl2、H2O、NH3、CH4这一组分子的共价键形成方式分析正确的是（　　）

A．都是σ键，没有π键B．都是π键，没有σ键

C．既有σ键，又有π键D．除CH4外，都是σ键

A　[题给分子中没有双键或叁键结构，故所含共价键都是σ键，没有π键。

]

3．老鼠能在多氟碳化物溶液内部潜水游动，科学家预测多氟碳化物可能成为血液替代品。

全氟丙烷（C3F8）是一种常见的多氟碳化物，下列对该物质的叙述中正确的是（　　）

A．全氟丙烷的电子式为

B．原子半径C比F的小

C．全氟丙烷分子中的化学键只有共价键

D．全氟丙烷分子中既含σ键又含π键

C　[A项，F原子在全氟丙烷分子中满足8电子稳定结构，A错；B项，C原子半径比F原子半径大，B错；C项，正确；D项，全氟丙烷分子中只含有σ键，不含有π键，D错。

]

4．现有如下说法：

①在水中氢、氧原子间均以化学键相结合　②金属元素和非金属元素化合形成离子键　③离子键是阳离子、阴离子的相互吸引　④根据电离方程式HCl===H＋＋Cl－判断，HCl分子中存在离子键　⑤H2分子和Cl2分子的反应过程是H2、Cl2分子中共价键发生断裂生成氢、氯原子，而后氢、氯原子形成离子键的过程

上述说法正确的是（　　）

A．①②⑤B．都不正确

C．④D．②③④⑤

B　[水中既存在分子内氢、氧原子之间的相互作用，也存在不同分子间的氢、氧原子之间的相互作用，只有分子内氢、氧原子之间的相互作用是化学键，故①叙述不正确。

离子键不是存在于任何金属和非金属微粒间，只有活泼金属元素和活泼非金属元素化合时，才可形成离子键，故②叙述不正确。

离子键是阳离子、阴离子间的静电作用，包括静电引力和静电斥力，故③叙述不正确。

HCl属于共价化合物，分子中不存在离子键，故④叙述不正确。

化学反应的本质是旧化学键断裂和新化学键形成的过程，但氢、氯原子形成的是共价键，而不是离子键，故⑤叙述不正确。

]

5．向下列配合物的水溶液中加入AgNO3溶液，不能观察到有明显白色沉淀生成的是（　　）

A．[Co（NH3）3Cl3]B．[Co（NH3）6]Cl3

C．[Co（NH3）4Cl2]ClD．[Co（NH3）5Cl]Cl2

A　[B、C、D项中物质都能电离出氯离子，加入AgNO3溶液后生成沉淀，而[Co（NH3）3Cl3]分子中的所有氯离子与Co3＋均形成了配位键，在水溶液中主要以分子形式存在，故加入AgNO3溶液后不能观察到有明显的白色沉淀生成。

]

6．NA为阿伏加德罗常数的值。

下列说法正确的是（　　）

A．2.4gMg在足量O2中燃烧，转移的电子数为0.1NA

B．标准状况下，5.6LCO2气体中含有的氧原子数为0.5NA

C．氢原子数为0.4NA的CH3OH分子中含有的σ键数为0.4NA

D．0.1L0.5mol·L－1CH3COOH溶液中含有的H＋数为0.05NA

B　[A.2.4gMg在足量O2中燃烧，转移的电子数为0.2NA，错误；B.标准状况下，5.6LCO2的物质的量为0.25mol，所含的氧原子数为0.5NA，正确；C.含0.4NA个氢原子的甲醇分子为0.1mol，1个甲醇分子含有5个σ键，0.1mol甲醇含有的σ键数为0.5NA，错误；D.CH3COOH为弱电解质，0.1L0.5mol·L－1CH3COOH溶液中含有的H＋数小于0.05NA，错误。

]

7．下列说法正确的是（　　）

A．N2分子中的π键与CO2分子中的π键的数目之比为2∶1

B．稳定性：

甲烷>乙烯

C．强度：

氢键>化学键>范德华力

D．沸点：

B　[选项A，N2的结构式为N≡N，分子中含有一个σ键和两个π键，CO2的结构式为O===C===O，分子中含有两个σ键和两个π键，故二者分子中π键数目之比为1∶1。

选项B，乙烯分子中的π键易断裂，而甲烷分子中只含有σ键，故甲烷分子稳定。

选项C，作用力的强度：

化学键>氢键>范德华力。

选项D，

存在分子内氢键，

存在分子间氢键，沸点受分子间氢键的影响较大，故

的沸点较高。

]

8．泽维尔研究发现，当激光脉冲照射NaI时，Na＋和I－的两核间距为1～1.5nm，呈现离子键；当两核靠近相距为0.28nm时，呈现共价键。

根据泽维尔的研究成果，能得到的结论是（　　）

A．离子晶体可能含有共价键

B．共价键和离子键没有明显的界限

C．NaI晶体中既含有离子键，又含有共价键

D．NaI晶体是离子化合物和共价化合物的混合物

B　[NaOH晶体中有离子键和共价键，但不是泽维尔的研究成果，故A项错误；同种物质分子，核间距改变，化学键类型也发生改变，由此可知共价键和离子键没有严格的界限，故B项正确；NaI晶体中只含有离子键，如改变离子的核间距，可能变为共价键，但不存在既含有离子键又含有共价键的情形，故C项错误；NaI晶体是离子化合物，如改变离子的核间距，可能变为共价化合物，但为纯净物，不是混合物，故D项错误。

]

9．ⅤA族元素的原子R与A原子结合形成RA3气态分子，其空间结构呈三角锥形。

RCl5在气态和液态时的结构如图所示，下列关于RCl5分子的说法中不正确的是（　　）

A．分子中5个R—Cl键键能不完全相同

B．Cl—R—Cl的键角有90°、120°、180°

C．RCl5受热后会分解生成空间结构呈三角锥形的RCl3

D．每个原子都达到8电子稳定结构

D　[键长越短，键能越大，RCl5分子中R—Cl键键长不同，所以键能不完全相同，故A正确；上下两个氯原子与R原子形成的键的键角为180°，中间为平面三角形，构成三角形的键角为120°，上下两个氯原子与R原子形成的键与平面形成的夹角为90°，所以Cl—R—Cl的键角有90°、120°、180°，故B正确；RCl5

RCl3＋Cl2↑，则RCl5受热后会分解生成空间结构呈三角锥形的RCl3，故C正确；R原子最外层有5个电子，形成5对共用电子对，所以RCl5中R的最外层电子数为10，不满足8电子稳定结构，故D错误。

]

10．下列各项事实与其结论或解释正确的是（　　）

选项

事实

结论或解释

A

Mg比Al更容易失去电子

Mg的第一电离能比Al的第一电离能小

B

对于乙酸与乙醇的酯化反应（ΔH<0），加入少量浓硫酸并加热以促进反应进行

该反应的反应速率和平衡常数均增大

C

邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛的沸点低

前者存在氢键，后者不存在氢键

D

向盛有硫酸铜溶液的试管里逐滴加入浓氨水，先得到蓝色絮状沉淀，后得到蓝色透明溶液

最终NH3与Cu2＋之间以配位键结合

D　[Mg的第一电离能比Al的第一电离能大，故A错误；乙酸与乙醇的酯化反应为放热反应，加热，平衡逆向移动，平衡常数减小，故B错误；邻羟基苯甲醛的沸点比对羟基苯甲醛沸点低，是因为邻羟基苯甲醛可形成分子内氢键，使其沸点降低，而对羟基苯甲醛可形成分子间氢键，使其沸点升高，故C错误；向盛有硫酸铜溶液的试管里加入浓氨水，先形成的蓝色絮状沉淀为氢氧化铜，继续滴加浓氨水，得到含[Cu（NH3）4]2＋的蓝色透明溶液，NH3与Cu2＋之间以配位键结合，铜离子提供空轨道，N原子提供孤对电子，故D正确。

]

11．有关甲醛（HCHO）、苯、二氧化碳及水的说法不正确的是（　　）

A．苯分子中所有原子共平面

B．甲醛、苯和二氧化碳中碳原子均采用sp2杂化

C．苯、二氧化碳是非极性分子，水和甲醛是极性分子

D．水的沸点比甲醛高得多，是因为水分子间能形成氢键，而甲醛分子间不能形成氢键

B　[苯是平面结构，所有原子共平面，故A项正确；甲醛、苯分子中碳原子均形成3个σ键，没有孤电子对，采用sp2杂化，二氧化碳中碳原子形成2个σ键，没有孤电子对，采用sp1杂化，故B项错误；苯、CO2结构对称，正负电荷的重心重合，为非极性分子；水和甲醛的正、负电荷的重心不重合，为极性分子，故C项正确；水的沸点比甲醛高得多，是因为水分子间能形成氢键，故D项正确。

]

12．氰的分子式为（CN）2，结构式可表示为N≡C—C≡N，性质与卤素单质相似，下列叙述中正确的是（　　）

A．NaCN与AgCN都易溶于水

B．（CN）2能与NaOH溶液反应

C．若四个原子在一条直线上，则为极性分子

D．C≡N键的键长大于C—C键

B　[由于（CN）2的性质与卤素单质相似，除氟化银外的卤化银都难溶于水，故AgCN难溶于水，A项错误；卤素单质能与NaOH溶液反应，故（CN）2能与NaOH溶液反应，B项正确；若四个原子在一条直线上，其结构对称，正、负电荷的重心重合，为非极性分子，C项错误；C原子的半径大于N原子的半径，故C—N键的键长小于C—C键，又C≡N键的键长小于C—N键，故C≡N键的键长小于C—C键，D项错误。

]

13．某物质的结构如图所示：

下列有关该物质的分析中正确的是（　　）

A．该物质的分子中不存在σ键

B．该物质的分子内只存在共价键和配位键两种作用力

C．该物质是一种配合物，其中Ni原子为中心原子

D．该物质的分子中C、N、O原子均存在孤电子对

C　[选项A，该物质中碳原子之间、碳氢原子间、碳氮原子间等，均存在σ键。

选项B，该物质中H、O原子间存在氢键，C与其他原子间存在共价键，Ni、N之间存在配位键，所以该物质的分子内存在氢键、共价键、配位键三种作用力。

选项C，Ni原子具有空轨道，是孤对电子的接受者，是配合物的中心原子。

选项D，C原子最外层的4个电子全部参与成键，没有孤电子对。

]

14．汽车尾气中通常含有CO、NOx等气体，为减轻污染，现在的汽车加装了三元催化转换器，此转换器可将汽车尾气中的有毒气体转化为无污染的气体，如图为该转换器中发生反应的微观示意图（未配平），其中不同颜色的球代表不同原子。

下列说法不正确的是（　　）

甲　　乙　　　丙　　丁

A．甲、乙、丙、丁中有3种非极性分子

B．甲和丁中同种元素的化合价不相等

C．丙的空间构型为直线形

D．N2O5的水化物存在分子内氢键

A　[选项A，根据微观示意图可知，甲为NO2，乙为CO，丙为CO2，丁为N2，其中CO2、N2为非极性分子。

选项B，比较甲、丁的化学式，丁为单质，所以甲、丁中同种元素的化合价不相等。

选项C，CO2的空间构型为直线形。

选项D，N2O5的水化物为HNO3，HNO3分子内存在氢键。

]

15．下表是元素周期表中的一部分。

表中所列的字母分别代表某一种化学元素。

下列说法正确的是（　　）

A．沸点：

A2D

B．CA3分子是非极性分子

C．C形成的单质中σ键与π键的数目之比为1∶2

D．B、C、D形成的简单气态氢化物互为等电子体

C　[由元素在周期表中的位置可知，A为氢元素，B为碳元素，C为氮元素，D为氧元素，X为硫元素。

水分子间存在氢键，沸点较高，常温下为液态，硫化氢为气态，故A项错误；NH3分子是三角锥形分子，正、负电荷重心不重合，属于极性分子，故B项错误；氮气分子中存在N≡N键，N≡N键含有1个σ键、2个π键，分子中σ键与π键的数目之比为1∶2，故C项正确；CH4、NH3、H2O中原子数目不相等，不互为等电子体，故D项错误。

]

16．下列有关说法能够用键能大小解释的是（　　）

A．F2比O2更容易与H2反应

B．常温常压下，溴呈液态，碘呈固态

C．稀有气体一般很难发生化学反应

D．硝酸易挥发，而硫酸难挥发

A　[A项，由于F2分子中化学键的键能小于O2分子中化学键的键能，所以F2的化学性质比O2的活泼，更容易与H2反应生成HF；B、D项是由分子间作用力的大小不同引起的，与键能的大小无关；C项，稀有气体分子中不存在共价键，其化学性质稳定与其元素原子结构（稳定结构）有关。

]

教师用书独具

下列物质变化的现象，不可以用分子间作用力解释的是（　　）

A．HF、H2O的沸点分别比HCl、H2S的沸点高很多

B．正戊烷的沸点比新戊烷的沸点高

C．

D．Na2O的熔点比MgO的熔点低

D　[分子间作用力包括范德华力和氢键，故A、B、C项不符合题意。

Na2O、MgO属于离子化合物，其熔点高低与离子键的强弱有关，故D项符合题意。

]

二、非选择题（本题包括6小题，共52分）

17．（8分）

（1）已知2KNO3＋3C＋S

A＋N2↑＋3CO2↑（已配平）。

回答下列问题：

①除S外，C、N、O、K元素的电负性从大到小的顺序为________。

②在生成物中，A的化学式为________，含极性共价键的分子的中心原子杂化轨道类型为________。

③已知CN－与N2结构相似，推算HCN分子中σ键与π键的数目之比为________。

（2）原子序数小于36的元素Q和T，在元素周期表中既处于同一周期又处于同一族，且原子序数T比Q多2。

T的基态原子价电子排布式为________，Q2＋的未成对电子数是________。

[解析]　

（1）①钾为活泼金属元素，在四种元素中电负性最小，其他三种非金属元素在同一周期，非金属性C

②根据质量守恒定律，可知A是K2S；生成物中，含极性共价键的分子是CO2，碳原子采用sp1杂化。

③HCN的结构式为H—C≡N，分子中含两个σ键和两个π键。

（2）原子序数小于36的元素Q和T，在元素周期表中既处于同一周期又处于同一族，应该都属于Ⅷ族，由原子序数T比Q多2，可以确定T为Ni，Q为Fe，所以T的基态原子价电子排布式为3d84s2，Q2＋即Fe2＋的未成对电子数是4。

[答案]　

（1）①O>N>C>K　②K2S　sp1　③1∶1　

（2）3d84s2　4

18．（8分）

（1）工业上利用镍与CO形成化合物Ni（CO）4分离提纯镍。

①CO的结构式为___________________。

②Ni（CO）4的中心原子是________，配位原子是____________，配位数为________，中心原子与配位原子之间的化学键类型是_____________。

③WgCO中含π键的数目为________（NA表示阿伏加德罗常数的值）。

（2）H3O＋的空间构型为__________，BCl3的空间构型为________。

（3）按要求写出由第2周期元素原子为中心原子，通过sp3杂化形成中性分子的化学式（各写一种）：

正四面体形分子________，三角锥形分子__________，V形分子________。

[解析]　

（1）①N2与CO互为等电子体，结构式相似；③1个CO分子中含2个π键。

WgCO含π键的数目为

×2×NA＝

。

（2）H3O＋的中心原子以sp3方式杂化，但有一对孤对电子，故H3O＋呈三角锥形；BCl3的中心原子以sp2方式杂化，没有孤对电子，故BCl3分子呈平面三角形。

[答案]　

（1）①C≡O　②Ni　C　4　配位键

③

（2）三角锥形　平面三角形　（3）CH4（或其他合理答案）　NH3（或其他合理答案）　H2O（或其他合理答案）

19．（8分）化学键的键能是指气态原子间形成1mol化学键时释放的能量。

如H（g）＋I（g）―→H—I（g）放出297kJ的能量，即H—I键的键能为297kJ·mol－1，也可以理解为破坏1molH—I键需要吸收297kJ的热量。

下表是一些键能的数据（单位：

kJ·mol－1）。

回答下列问题：

（1）一个化学反应的反应热（设反应物、生成物均为气态）与反应物和生成物中的键能之间有密切的关系。

由表中数据计算下列热化学方程式中的热效应：

H2（g）＋Cl2（g）===2HCl（g）　ΔH＝________。

据此分析，一个化学反应的反应热（设反应物、生成物均为气态）与反应物和生成物的键能之间的关系是____________________________。

（2）共价键的强弱对化学反应有很大的影响。

卤代烃RX在同样条件下发生碱性水解反应（RX＋NaOH

R—OH＋NaX）时，RF、RCl、RBr、RI（R相同）的反应活性由小到大的顺序是________。

（3）根据表中数据判断CCl4的稳定性________（填“大于”或“小于”）CF4的稳定性。

（4）试预测C—Br键的键能范围（填具体数值）：

______

（5）由表中数据能否得出这样的结论：

①半径越小的原子形成的共价键越牢固（即键能越大）________（填“能”或“不能”，下同）；②非金属性越强的原子形成的共价键越牢固________。

能否从表中数据找出一些规律，请写出一条_____________________________________________________________。

[解析]　

（1）根据键能的定义，破坏1molH2（g）、1molCl2（g）中的共价键分别需要消耗的能量为436kJ、243kJ，而形成2molHCl（g）中的共价键放出的能量为2×431kJ，总的结果是放出183kJ的能量，故ΔH＝－183kJ·mol－1。

（2）从卤代烃发生碱性水解反应的化学方程式分析，发生水解反应时首先需要R—X键断裂，因此该键越稳定，水解反应越不易发生。

很显然稳定性的顺序是RF>RCl>RBr>RI，因此反应活性由小到大的顺序为RF

（3）键能C—Cl键

（4）C—I键的键能

（5）①半径小的原子形成的共价键键能不一定大，如氢原子半径小于氟原子的半径，但H—H键的键能是436kJ·mol－1，而H—F键的键能是565kJ·mol－1。

②非金属性强的原子形成的共价键的键能不一定大，如Cl的非金属性大于H，但H—H键的键能是436kJ·mol－1，而Cl—Cl键的键能只有243kJ·mol－1。

所以，比较键能的大小需要一定的前提条件。

例如，与相同原子结合时，同主族元素的原子半径越小，形成的共价键的键能越大。

[答案]　

（1）－183kJ·mol－1　化学反应的反应热等于反应物键能之和减去生成物键能之和　

（2）RF

20．（8分）海洋是资源的宝库，蕴藏着丰富的化学元素，如氯、溴、碘等。

（1）在光照条件下，氯气和氢气反应过程如下：

①Cl2―→Cl·＋Cl·

②Cl·＋H2―→HCl＋H·

③H·＋Cl2―→HCl＋Cl·

……

反应②中形成的化合物的电子式为_______________________；

反应③中被破坏的化学键属于________（填“极性”或“非极性”）键。

（2）在短周期主族元素中，氯元素及与其相邻元素的原子半径从大到小的顺序是________________（用元素符号表示），与氯元素同周期且金属性最强的元素位于周期表的第________周期________族。

（3）卤素单质及其化合物在许多性质上都存在着递变规律。

下列有关说法正确的是________（填字母）。

a．卤化银的颜色按AgCl、AgBr、AgI的顺序依次加深

b．卤化氢的键长按H—F、H—Cl、H—Br、H—I的顺序依次减小

c．卤化氢的还原性按HF、HCl、HBr、HI的顺序依次减弱

d．卤素单质与氢气化合按F2、Cl2、Br2、I2的顺序由难变易

（4）卤素单质的键能大小如图所示，由图推断：

①非金属性强的卤素，其单质分子的化学键________（填“容易”“不容易”或“不一定容易”）断裂。

②卤素单质中共价键的键能大小与键长的关系为___________________。

[解析]　

（1）HCl是通过共用电子对形成的共价化合物；Cl2分子中的两个氯原子对共用电子对的吸引力一样大，故为非极性键。

（2）在短周期主族元素中，与氯元素相邻的元素是硫元素和氟元素，根据元素周期律，原子半径由大到小的顺序为S>Cl>F。

（3）a项，AgCl为白色、AgBr为淡黄色、AgI为黄色，故颜色依次加深，正确；b项，卤化氢的键长随着卤素原子半径的增大而增大，错误；c项，卤素单质的氧化性越强，则对应的阴离子的还原性越弱，氧化性：

F2>Cl2>Br2>I2，则还原性：

I－>Br－>Cl－>F－，错误；d项，非金属性越强，与H2化合越容易，错误。

（4）F2的非金属性最强，但所含化学键的键能比Cl2、Br2的都低，易断裂，Br2的非金属性相对弱一些，但键能较大，不容易断裂；除F2外，卤素单质中共价键的键长越长，键能越小。

[答案]　

（1）

　非极性　

（2）S>Cl>F　3

ⅠA　（3）a　（4）①不一定容易　②除F2外，键长增大，键能减小

21．（10分）X、Y、Z、Q、E五种元素中，X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳中含量（质量分数）最高的元素，Q的核电荷数是X与Z的核电荷数之和的一半，E在元素周期表的各元素中电负性最大。

请回答下列问题：

（1）X、Y的元素符号依次为________、________。

（2）XZ2与YZ2分子的空间构型分别为________和________，相同条件下二者在水中的溶解度较大的是__________（写化学式），理由是_______________。

（3）Q的元素符号是________，它位于第________周期，基态原子核外电子排布式为________________，形成化合物时其最高化合价为________。

[解析]　

（1）由题意可知，X原子的轨道表示式为

，故X为S。

Y为C，Z为O，Q为Mg，E为F。

（2）XZ2与YZ2分别为SO2和CO2，CO2中C为sp1杂化，无孤对电子，故CO2的空间构型为直线形，SO2中S为sp2杂化，且S中有1对孤对电子，故SO2的空间构型为V形，所以CO2为非极性分子，SO2为极性分子，根据“相似相溶”规律，SO2在水中的溶解度大于CO2。

（3）Q为Mg，位于第3周期ⅡA族，基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s2，价电子数为2，故形成化合物时其最高化合价为＋2。

[答案]　

（1）S　C　

（2）V形　直线形　SO2　H2O为极性溶剂，CO2为非极性分子，SO2为极性分子，极性分子更易溶于极性溶剂　（3）Mg　3　1s22s22p63s2　＋2

22．（10分）

（1）若BCl3与XYn通过B原子与X原子间的配位键结合形成配合物，则该配合物中提供孤对电子的原子是________。

（2）硼砂是含结晶水的四硼酸钠，其阴离子Xm－（含B、O、H三种元素）的球棍模型如图所示：

在Xm－中，硼原子轨道的杂化类型有__________；配位键存在于________原子之间（填原子的数字标号）；m＝________（填数字）。

（3）金属镍在电池、合金、催化剂等方面应用广泛。

过渡金属配合物Ni（CO）n的中心原子价电子数与配位体提供电子总数之和为18，则n＝________。

[解析]　

（1）在BCl3分子中B原子最外层的3个电子全部用于成键，所以在该配合物中提供孤对电子的应该是X原子，B原子提供空轨道。

（2）由球棍模型可以看出，2号、4号等半径较大的球为B原子，1