第29讲分子结构与化学键.docx

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第29讲分子结构与化学键

第29讲：

分子结构与化学键

一、单选题（共12题；共24分）

1.下列物质中，既含有离子键又含有共价键的是（　　）

A. N2                                   

B. HCl                                   

C. MgCl2                                   

D. Na2O2

2.下列说法正确的是（  ）

A. 冰和水晶都是分子晶体                                       

B. 原子晶体一定是共价化合物

C. 某物质固态时不导电但在熔融状态下能导电，则该物质中一定含有离子键        

D. 干冰是分子晶体，其溶于水生成碳酸的过程只需克服分子间作用力

3.下列说法正确的是（　　）

A. 分子间作用力与化学键的大小相当                      

B. 分子间作用力的大小远大于化学键，是一种很强的作用力

C. 分子间作用力主要影响物质的化学性质               

D. 分子内部的相邻原子之间强烈的相互作用称为化学键，而分子之间也存在相互作用，称为分子间作用力

4.关于化学键的下列叙述中，下列叙述不正确的是（  ）

A. 离子化合物可能含共价键                                    

B. 共价化合物可能含离子键

C. 离子化合物中必含离子键                                    

D. 共价化合物中不含离子键

5.属于极性分子的是（   ）

A. CO2                                     

B. H2O                                     

C. CCl4                                     

D. N2

6.下列观点正确的是（  ）

A. 宏观物质都是由微观粒子构成的，微观粒子的种类和数量不同、彼此的结合方式多样，决定了物质的多样性

B. 某纯净物常温常压下为气体，则组成该物质的微粒一定含共价键

C. 储存在物质中的化学能在化学反应前后是不变的

D. 在氧化还原反应中，有一种元素被氧化，肯定有另一种元素被还原

7.结合下表已知信息，判断下列相关叙述正确的是（ ）

物质及其编号

分子式

沸点/℃

水溶性

①

甘油

C3H8O3

259

②

1.2-丙二醉

C3H8O2

188

与水以任意比混溶

③

乙醇

C2H6O

197.3

④

丙烷

C3H8

-42.1

难溶于水

A. ①、②、③属于一元饱和醇                                

B. 可推测出乙二醇的沸点应低于乙醇的沸点

C. 用蒸馏法可将②与③从其混合液中分离出来        

D. 醇分子之间、醇分子与水分子之间均能形成氢键

8.下列物质性质的变化规律，与共价键的键能大小有关的是（   ）

A. F2、Cl2、Br2、I2的熔点、沸点逐渐开高   

B. HCl、HBr、HI、HF的沸点逐渐升高

C. 金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅   

D. NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低

9.以下过程与化学键断裂无关的是（  ）

A. 氯化钠熔化                        

B. 金刚石熔化                        

C. 金属汞汽化                        

D. 干冰升华

10.H2S分子结构和H2O相似，但S-H键键能比O-H键键能低。

下列判断错误的是（  ）

A. H2S分子呈折线型                                              

B. H2S分子是极性分子

C. H2S沸点低于H2O，因为S-H键键能低            D. H2S分子稳定性低于H2O分子

11.膦（PH3）又称磷化氢，在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体，电石气的杂质中常含有磷化氢。

以下关于PH3的叙述错误的是（   ）

A. PH3分子中有未成键的孤对电子                          B. PH3是极性分子

C. 它的分子构型是三角锥形                                    

D. 磷原子采用sp2杂化方式

12.下列有关说法正确的是（   ）

A. 相同类型的离子晶体，晶格能越大，形成的晶体越不稳定          

B. 中心原子的杂化方式取决于其配位原子的数目

C. 用金属的电子气理论能合理的解释金属易腐蚀的原因          

D. H3O+、.NH4Cl和[Ag（NH3）2]+中均存在配位键

二、填空题（共4题；共21分）

13.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，则在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）．

14.列五种物质中，用序号填写①Ar ②CO2③H2SO4④K2S⑤NaOH只存在共价键的是________，只存在离子键的是________，既存在离子键又存在共价键的是________，不存在化学键的是________．属于共价化合物的是________，属于离子化合物的是________．

15.请指出下列过程需要破坏的作用力

①离子键 ②极性共价键③非极性共价键④氢键⑤分子间作用力

（1）干冰熔化　 ________　；   

（2）氢氧化钠溶于水　 ________　；

（3）过氧化钠溶于水　 ________　；

（4）氯化氢气体溶于水　　 ________；

（5）冰熔化　 ________　．

16.已知PH3与NH3结构相似，回答下列问题：

①PH3的电子式________，结构式________．

②几何构型为________．

③中心原子采取________杂化．

④PH3分子中的化学键________（填“有”或“无”）极性，其分子为________（填“极性”或”非极性”）分子．

⑤PH3与NH3的热稳定性：

________更强．

三、综合题（共2题；共14分）

17.共价键都有键能之说，键能是指拆开1mol共价键所需要吸收的能量或形成1mol共价键所放出的能量．

（1）已知H﹣Cl键的键能为431.4kJ/mol，下列关于键能的叙述正确的是　________ 　．

A．每生成1molH﹣Cl键放出431.4kJ能量

B．每生成1molH﹣Cl键吸收431.4kJ能量

C．每拆开1molH﹣Cl键放出431.4kJ能量

D．每拆开1molH﹣Cl键吸收431.4kJ能量

（2）参考下表中的数据，判断下列分子受热时最稳定的是　________ 　．

化学键

H﹣H

H﹣F

H﹣Cl

H﹣Br

键能/kJ/mol

436

565

431

368

A．HF     B．HCl    C．HBr     D．H2​

（3）能用键能大小解释的是　________ 　．

A．氮气的化学性质比氧气稳定        

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

（4）已知：

4HCl+O2═2Cl2+2H2O，该反应中，4molHCl被氧化，放出115.6kJ的热量．断开1molH﹣O键与断开1molH﹣Cl键所需能量相差约为　________ kJ．

​

18.碳、氮、氧、氯、钠、铜等元素的化合物广泛存在于自然界，回答下列问题：

（1）基态氯原子的价电子排布图是________；基态铜原子核外电子占有的空间运动状态有________种

（2）碳、氮、氧三种元素中第一电离能最大的是________（填元素符号）CO32-中碳原子的杂化轨道类型为________。

（3）相同条件下，水的沸点高于液氨，原因是________。

（4）铜与CNˉ可形成络合离子[Cu（CNˉ）4]2-，写出一种与CNˉ互为等电子体的分子的化学式________；1mol[Cu（CNˉ）4]2-中含有________molσ键；若将[Cu（CNˉ）4]2-中二个CNˉ换为Clˉ，只有一种结构，则[Cu（CNˉ）4]2-中4个氮原子所处空间位置关系为________。

（5）氯化钠的晶胞如图所示。

晶体中氯离子以面心立方最密堆积排列，钠离子嵌入在氯离子之间的空隙中。

一个氯离子周围离氯离子最近的氯离子数目为________个。

已知：

半径r（Clˉ）=apm，r（Na+）=bpm。

摩尔质量M（NaCI）=cg·mol-1则氯化钠晶体的密度为________g·cm-3

答案解析部分

一、单选题

1.【答案】D

【解析】【解答】A、氮气中只含有共价键，A不符合题意；

B、HCl中只含有共价键，B不符合题意；

C、MgCl2中只含有离子键，C不符合题意；

D、Na2O2中含有离子键和共价键，D符合题意；

故答案为：

D

【分析】A、氮气为非金属单质；

B、HCl为共价化合物；

C、MgCl2是由Mg2+和Cl-构成的离子化合物；

D、Na2O2是由Na+和O22-构成的离子化合物；

2.【答案】C

【解析】【解答】A.冰是分子晶体，水晶是原子晶体，故A不正确，不符合题意。

B.原子晶体可能是是共价化合物，也可能是单质，故B不正确，不符合题意。

C.某物质固态时不导电但在熔融状态下能导电，则该物质中一定含有离子键,故C正确，符合题意。

D.干冰是分子晶体，其溶于水生成碳酸的过程克服分子间作用力，化学键发生了变化，故D不符合题意。

【分析】此题考查晶体类型，根据晶体化合物的基本性质，其次，注意化学反应中化学键发生了变化。

故应该克服相应的作用力。

3.【答案】D

【解析】【解答】　化学键是指使离子相结合或原子相结合的强烈的相互作用力，分子间作用力是指分子间存在的将分子聚集在一起的作用力，分子间作用力比化学键弱得多，A、B项不符合题意，D项正确；分子间作用力主要影响物质的物理性质，如熔点、沸点和溶解性等，C不符合题意。

故答案为：

D

【分析】分子间作用力是指分子间存在的将分子聚集在一起的作用力，对象是分子；化学键是指使离子相结合或原子相结合的强烈的相互作用力。

化学键包括离子键，共价键，金属键。

4.【答案】B

【解析】【解答】解：

A．含有离子键的化合物是离子化合物，离子化合物中可能含有共价键，如NaOH中含有共价键和离子键属于离子化合物，故A正确；

B．只含有共价键的化合物属于共价化合物，共价化合物中一定不含离子键，故B错误；

C．含有离子键的化合物是离子化合物，则离子化合物中必含离子键，故C正确；

D．只含有共价键的化合物属于共价化合物，共价化合物中不含离子键，故D正确．

故选B．

【分析】含有离子键的化合物是离子化合物，离子化合物中可能含有共价键，只含有共价键的化合物属于共价化合物，据此分析．

5.【答案】B

【解析】【解答】A、CO2中有C、O元素之间形成极性键，且分子结构对称，正负电荷的中心重合，属于非极性分子，选项A不符合题意；

B、H2O中H、O元素形成的极性键，但结构不对称，属于极性分子，选项B符合题意；

C、CCl4为正四面体结构，含有极性键，正负电荷的重心重合，电荷分布均匀，为非极性分子，选项C不符合题意；

D、N2中只有N-N非极性键，属于非极性分子，选项D不符合题意；

故答案为：

B。

【分析】由极性键形成的不对称分子属于极性分子，据此解答即可。

6.【答案】A

【解析】【解答】A.宏观物质都是由微观粒子构成的，微观粒子的种类和数量不同、彼此的结合方式多样，决定了物质的多样性，A符合题意；

B.某纯净物常温常压下为气体，则组成该物质的微粒不一定含共价键，如稀有气体的分子都是单原子分子，不含共价键，B不符合题意；

C.储存在物质中的化学能在化学反应前后一定会发生变化，既不放热也不吸热的化学反应是不会发生的的，C不符合题意；

D.在氧化还原反应中，有一种元素被氧化，不一定有另一种元素被还原，也可能是同一种元素被还原，D不符合题意。

故答案为：

A。

【分析】A、同种元素有不同的价态，粒子的结合不同，数量不同，决定物质的多样性；

B、稀有气体元素不含共价键；

C、化学反应会伴随着热量的变化，体现为吸热反应或放热反应，有些还伴随着电能、光能等变化；

D、氧化还原反应肯定会发生元素被氧化和被还原，可以是一种元素被氧化另一种元素被还原，也可以是同一种元素被氧化和被还原，如氯气通入水生成氯化氢和次氯酸，即氯元素自身发生的氧化还原反应。

7.【答案】D

【解析】【解答】A.①甘油为丙三醇属于三元醇、②1，2-丙二醇为二元醇、③乙醇属于一元饱和醇，故A不符合题意；

B.氢键越多沸点越高,即羟基越多沸点越高乙二醇分子中的羟基数目比乙醇多，其分子之间可以形成的氢键多，所以其沸点高于乙醇的沸点，B不符合题意；

C.因为②为1，2-丙二醇，其沸点为188℃、③为乙醇其沸点为197.3℃，沸点相差不大，不可用蒸馏法可将②与③从其混合液中分离出来，故C不符合题意；

D.氢键是由已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子，与另一个电负性很大的原子之间的作用力，所以醇分子之间、醇分子与水分子之间均能形成氢键，故D符合题意；

故答案为：

D。

【分析】D中氢键主要影响物质的溶解性和熔沸点，分子间的氢键可以增大物质的溶解性和熔沸点，分子内氢键可以降低物质的溶解性和熔沸点。

8.【答案】C

【解析】【解答】A.F2、Cl2、Br2、I2 的熔点、沸点逐渐开高，是因为其分子间作用力逐渐增大，A不符合题意；

B.HCl、HBr、HI、HF 的沸点逐渐开高，是因为其分子间作用力逐渐增大，B不符合题意；

C.金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅是因为金刚石中共价键的键能高于晶体硅中的，C符合题意；

D.NaF、NaCl、NaBr、NaI的熔点依次降低，是因为其晶格能依次减小，D不符合题意。

故答案为：

C。

【分析】该题考查知识点为：

①键能指的是基态原子形成1mol化学键所释放的最低能量；键能大小跟稳定性有较大关系：

键能大稳定性强，键能小稳定性弱；②晶格能：

指气态阴阳离子生成1mol离子晶体所释放的能量；通常晶格能越高，熔沸点越高，硬度越大；易错点：

键能大小和熔沸点没有关系，熔沸点主要受分子间作用力的影响（主要是范德华力和氢键）辨析好这几个知识点并牢牢掌握住才可以得到正确答案

9.【答案】D

【解析】【解答】A、氯化钠属于离子化合物，熔化时破坏离子键，故A不符合题意；

B、金刚石属于原子晶体，熔化时破坏共价键，故B不符合题意；

C、汞属于金属，汽化时，破坏金属键，故C不符合题意；

D、干冰属于分子晶体，升华时破坏范德华力，故D符合题意。

故答案为：

D

【分析】化学键包括：

离子键、共价键和金属键。

10.【答案】C

【解析】【解答】A、硫化氢中的硫是sp3杂化，中心原子周围有两孤对电子对，所以H2S分子呈V形，选项A符合题意；

B、H2S分子呈V形，是极性分子，选项B符合题意；

C、水分子间存在氢键，与化学键的键能无关，选项C不符合题意；

D、氧的非金属性强于硫，所以H2S分子稳定性低于H2O分子，选项D符合题意；

故答案为：

C。

【分析】O、S同一主族，非金属性递减，气态氢化物的稳定性递减；原子半径递增，键能递减；沸点的高低与分子间的作用力的大小有关，组成结构相似的分子，相对分子质量越大的分子间的作用力越大，但水分子间存在氢键，氢键是比一般分子间作用力稍强的作用力，所以H2S沸点低于H2O，与键能无关。

11.【答案】D

【解析】【解答】A．分子中除了用于形成共价键的键合电子外，还存在未用于形成共价键的非键合电子，这些未成键的价电子对叫做孤对电子，PH3的P原子最外层满足8电子结构，P上连有3个氢，有一对孤对电子，A不符合题意；

B.PH3分子中三个P-H键完全相同，所以键能、键长，键角都相等；分子中P-H键是不同非金属元素之间形成的极性共价键，该分子为三角锥型结构，分子结构不对称，为极性分子，B不符合题意；

C.PH3分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+（5-3×1）/2=4，所以磷原子采用sp3杂化，PH3分子中中心原子上有一对孤电子对，所以分子构型是三角锥形，C不符合题意；

D.PH3分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+（5-3×1）/2=4，所以磷原子采用sp3杂化，D符合题意，

故答案为：

D。

【分析】该题考查杂化轨道原理及杂化轨道类型、空间构型、分子的极性与非极性等知识点，其中杂化轨道知识点比较难（难度系数五颗星，但高中只需要掌握部分简单杂化轨道类型），需要好好理解并消化，并掌握判断杂化轨道类型的方法

12.【答案】D

【解析】【解答】A.相同类型的离子晶体，晶格能越大，形成的晶体越稳定，A不符合题意；

B.中心原子的杂化方式取决于其价层电子对的对数，与配位原子的数目没有必然关系，B不符合题意；

C.用金属的电子气理论不能解释金属易腐蚀的原因，C不符合题意；

D.H3O+、.NH4Cl 和[Ag（NH3）2]+中均存在配位键，D符合题意。

故答案为：

D。

【分析】该题考查晶格能、杂化轨道、配位键等知识点，均是重难点也是需要理解的知识点，不能仅凭记忆，首先是①晶格能指的是：

处于气态的离子结合生成固态离子晶体时释放的能量。

晶格能的大小决定离子晶体的稳定性，一般来说晶格能越大晶体越稳定，晶格能越小晶体越不稳定；②杂化轨道理论是重点也是难点，需要牢牢掌握并会判断杂化轨道类型；③配位键是共价键的一种，指的是共价键中共用电子对是由其中一个原子独自供应，而另一个原子提供空轨道所形成的共价键，另外还要掌握配体、受体及配位数的判断，这几个知识点均是选修3的重点和难点。

二、填空题

13.【答案】sp2和sp3；4，5或（5，4）；2

【解析】【解答】解：

根据图知，B原子价层电子对个数是3的采用sp2杂化、是4的采用sp3杂化；含有空轨道的原子和含有孤电子对的原子之间易形成配位键，B原子含有空轨道、O原子含有孤电子对，4，5（或5，4）原子之间存在配位键；该微粒为H4B4O9m﹣，H元素为+1价、B元素为+3价、O元素为﹣2价，所以m=2；

故答案为：

sp2和sp3　4，5或（5，4）2．

【分析】根据图知，B原子价层电子对个数是3的采用sp2杂化、是4的采用sp3杂化；含有空轨道的原子和含有孤电子对的原子之间易形成配位键；该微粒为H4B4O9m﹣，H元素为+1价、B元素为+3价、O元素为﹣2价，据此判断m值．

14.【答案】②③；④；⑤；①；②③；④⑤

【解析】【解答】解：

①Ar为单原子分子，不存在化学键；②CO2中C﹣O原子之间只存在共价键，属于共价化合物；③H2SO4中原子之间只存在共价键，属于共价化合物；④K2S中钾离子和硫离子之间只存在离子键，⑤NaOH中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键、O﹣H原子之间存在共价键；通过以上分析知只存在共价键的是②③，只存在离子键的是④，存在离子键和共价键的是⑤，不存在化学键的是①，属于共价化合物的是②③，属于离子化合物的是④⑤，故答案为：

②③；④；⑤；①；②③，④⑤．【分析】一般来说，活泼金属和活泼非金属元素之间易形成离子键，非金属元素之间易形成共价键，单原子分子中不存在化学键，据此分析解答．

15.【答案】⑤；①；①③；②；④⑤

【解析】【解答】

（1）干冰熔化是分子晶体，熔化属于物理变化，需要破坏分子间作用力，

故答案为：

⑤；

（2）氢氧化钠是离子化合物，溶于水发生电离生成钠离子和氢氧根离子，破坏离子键，

故答案为：

①；

（3）过氧化钠是含有离子键和非极性共价键的离子化合物，溶于水生成氢氧化钠和氧气，需要破坏离子键和非极性共价键，

故答案为：

①③；

（4）氯化氢气体含有极性共价键H﹣Cl键，溶于水发生电离，破坏了极性共价键，

故答案为：

②；

（5）冰属于分子晶体，分子间含有氢键和分子间作用力，熔化时需要破坏氢键和分子间作用力，

故答案为：

④⑤．

【分析】

（1）干冰熔化是分子晶体，熔化属于物理变化，需要破坏分子间作用力；

（2）氢氧化钠是离子化合物，溶于水发生电离生成钠离子和氢氧根离子，破坏离子键；

（3）过氧化钠是含有离子键和非极性共价键的离子化合物，溶于水生成氢氧化钠和氧气，需要破坏离子键和非极性共价键；

（4）氯化氢气体含有极性共价键H﹣Cl键，溶于水发生电离，破坏了极性共价键；

（5）冰属于分子晶体，分子间含有氢键和分子间作用力，熔化时需要破坏氢键和分子间作用力．

16.【答案】

；

；三角锥形；sp3；有；极性；NH3

【解析】【解答】解：

①NH3属于共价化合物，不存在离子键，分子中存在3对共用电子对，氮原子最外层为8个电子，氨气的电子式为

，PH3与NH3结构相似，所以PH3的电子式为：

，结构式共用电子对用短线表示，所以结构式为：

，故答案为：

；

；②PH3分子中价层电子对个数=σ键个数+孤电子对个数=3+

（5﹣3×1）=4，所以磷原子采用sp3杂化，含有一对孤对电子，属于三角锥形，故答案为：

三角锥形；③三个σ键和一个孤对电子对，所以中心原子采取sp3杂化，故答案为：

sp3；④PH3分子中P﹣H键是不同非金属元素之间形成的极性共价键，该分子为三角锥型结构，分子结构不对称，为极性分子，故答案为：

有；极性；⑤N、P属于同一主族元素，N的非金属性强于P，非金属性越强，氢化物越稳定，PH3与NH3的热稳定性：

NH3更强，故答案为：

NH3．

【分析】①NH3属于共价化合物，不存在离子键，分子中存在3对共用电子对，氮原子最外层为8个电子，PH3与NH3结构相似，注意PH3的电子式书写不能漏掉一对孤对电子对，结构式共用电子对用短线表示；②价层电子对个数=σ键+孤电子对个数，PH3杂化轨道数是4，空间构型为三角锥形；③三个σ键和一个孤对电子对，所以中心原子采取sp3杂化．④PH3分子中的化学键不同原子形成的共价键是极性键，其分子正负电荷中心不重合，结构不对称，为极性分子；⑤非金属性越强，氢化物越稳定，PH3与NH3的热稳定性：

NH3更强．

三、综合题

17.【答案】

（1）AD

（2）B

（3）A

（4）31.9

【解析】【解答】

（1）已知H﹣Cl键的键能为431.4kJ/mol，所以要拆开1molH﹣Cl键需要吸收431.4kJ能量，要形成1molH﹣Cl键需要放出431.4kJ能量；

故答案为：

AD；

（2）键能越大，键越稳定，由表格数据可知，HF的键能最大，则HF最稳定；

故答案为：

B；

（3）A．键能越大，分子越稳定，氮气中的共价键的键能比氧气的大，所以氮气的化学性质比氧气稳定，能用键能解释，故A正确；

B．分子间作用力越大，分子晶体的熔点越高，常温常压下，溴呈液态，碘呈固态，是因为单质碘的分子间作用力大，与键能无关，故B错误；

C