13-2分子结构与性质.ppt

1、第2讲 分子结构与性质 基础盘点 一、共价键 自我诊断 1.已知某些共价键的键能，试回答下列问题：,（1）HH键的键能为什么比ClCl键的键能大？ （2）已知H2O在2 000时有5%的分子分解，而 CH4在1 000时可以完全分解为C和H2，试解释其 中的原因。 （3）试解释氮气为什么能在空气中稳定存在？ 答案（1）因为氢原子半径比氯原子小，HH键键长比ClCl键键长短，故键能大。 （2）CH4不如H2O稳定,因为OH键键能大于CH 键键能（462.8 kJmol-1413.4 kJmol-1）。 （3）因为NN键键能大，则分子的稳定性强。,基础回归 1.本质原子之间形成 。 2.特征具有

2、性和 性。 3.分类,共用电子对,饱和,方向,4.键参数 （1）键能键能：气态基态原子形成 化学键释放的最低能量。单位： ，用EA-B表示，如HH键的键能为436.0 kJ/mol,NN键的键能为946 kJ/mol。应为气态基态原子：保证释放能量最低。键能为衡量共价键稳定性的参数：键能越大，即形成化学键时释放的能量越 ，形成的化学键越 。结构相似的分子中，化学键键能越大，分子越稳定。,1 mol,kJ/mol,多,牢固,（2）键长 键长：形成共价键的两个原子之间的 为 键长。因成键时原子轨道发生重叠，键长小于成 键原子的原子半径之和。 键长是衡量共价键稳定性的另一个参数。 键长越短，键能越

3、，共价键越 。 （3）键角 键角：在原子数超过2的分子中，两个共价键之 间的夹角称为键角。 键角决定了分子的 。 多原子分子中共价键间形成键角，表明共价键 具有 性。,核间距,大,稳定,空间构型,方向,常见分子中的键角：CO2分子中的键角为 ， 为 形分子；H2O分子中键角为105，为 形 （或 形）分子；CH4分子中键角为10928， 为 形分子。 5.等电子原理 原子总数、价电子总数均相同的分子具有相似的化学键特征，具有许多相近的性质。,180,直线,角,V,正四面体,误区警示 1.H2分子中的共价键无方向性。 2.N2分子中的键比键键能小。 3.键和键的判断 （1）键稳定，键活泼。 （2

4、）共价单键是键，共价双键中有一个键和一个键；共价三键中有一个键和两个键。,二、分子的立体构型 自我诊断 2.根据杂化轨道理论，请预测下列分子或离子的立 体构型： CO2 ，CO H2S ，PH3 。 解析 CO2、CO 、H2S、PH3中心原子分别采用 sp、sp2、sp3、sp3杂化。H2S中心原子杂化轨道被 两对孤电子占据；PH3杂化轨道中被一对孤电子 占据。 答案 直线形 平面三角形 V形 三角锥形,3.用价层电子对互斥理论预测H2S和BF3的立体结构，两个结论都正确的是 ( )A.直线形；三角锥形B.V形；三角锥形C.直线形；平面三角形D.V形；平面三角形,D,基础回归 1.价层电子对

5、互斥模型的两种类型价层电子对互斥模型说明的是 的空间构型，而分子的空间构型指的是 的空间构型，不包括孤电子对。 （1）当中心原子无孤电子对时，两者的构型 ； （2）当中心原子有孤电子对时,两者的构型 。 2.杂化轨道理论当原子成键时，原子的价轨道相互混杂，形成与原轨道数相等的能量相同的杂化轨道。杂化轨道数不同，轨道间的夹角不同，形成分子的立体构型不同。,价层电子对,成键电子对,一致,不一致,3.价层电子对互斥模型、杂化轨道理论与分子立体构型的关系（1）杂化轨道理论,直线形,平面三角形,四面体形,180,120,10928,2,3,4,（2）价层电子对互斥模型,4.配位化合物 （1）配位键：成键

6、原子一方提供孤对电子，另一方提供空轨道。 （2）配位化合物：金属离子（或原子）与某些分子或离子（称为配体）以配位键结合形成的化合物。 （3）组成：如对于Ag(NH3)2OH，中心离子为 Ag+,配体为NH3，配位数为2。,三、分子的性质 自我诊断 4.短周期的5种非金属元素，其中A、B、C的特征电子排布可表示为：A:asa,B:bsbbpb，C：csccp2c，D与B同主族，E在C的下一周期，且是同周期元素中电负性最大的元素。回答下列问题： （1）由A、B、C、E四种元素中的两种元素可形成多种分子,下列分子BC2 BA4 A2C2 BE4，其中属于极性分子的是 （填序号）。 （2）C的氢化物比

7、下周期同族元素的氢化物沸点还要高，其原因是 。,（3）B、C两元素都能和A元素组成两种常见的溶剂，其分子式为 、 。DE4在前者中的溶解性 （填“大于”或“小于”）在后者中的溶解性。 （4）BA4、BE4和DE4的沸点从高到低的顺序为（填化学式）。 （5）A、C、E三种元素可形成多种含氧酸，如AEC、AEC2、AEC3、AEC4等，以上列举的四种酸其酸性由强到弱的顺序为 （填化学式）。,解析 由s轨道最多可容纳2个电子可得:a=1,b=c=2, 即A为H，B为C，C为O。由D与B同主族，且为非 金属元素得D为Si；由E在C的下一周期且E为同周 期电负性最大的元素可知E为Cl。 （1）、分别为C

8、O2、CH4、H2O2、 CCl4，其中H2O2为极性分子，其他为非极性分子。 （2）C的氢化物为H2O，H2O分子间可形成氢键是 其沸点较高的重要原因。 （3）B、A两元素组成苯，C、A两元素组成水， 两者都为常见的溶剂，SiCl4为非极性分子，易溶 于非极性溶剂苯中。,（4）BA4、BE4、DE4分别为CH4、CCl4、SiCl4，三 者结构相似，相对分子质量逐渐增大，分子间作用 力逐渐增强,故它们的沸点顺序为SiCl4CCl4CH4。 （5）这四种酸分别为HClO、HClO2、HClO3、 HClO4，含氧酸的通式可写为（HO）mClOn(m1， n0),n值越大，酸性越强，故其酸性由强

9、到弱的顺 序为HClO4HClO3HClO2HClO。 答案 （1） （2）H2O分子间形成氢键 （3）C6H6 H2O 大于 （4）SiCl4CCl4CH4 （5）HClO4HClO3HClO2HClO,基础回归 1.键的极性和分子极性 （1）极性键和非极性键极性键：的共价键。非极性键：的共价键。 （2）极性分子和非极性分子极性分子:正电中心和负电中心 的分子。非极性分子:正电中心和负电中心 的分子。,电子对发生偏移,电子对不发生偏移,不重合,重合,由不同种元素的原子形成的,由同种元素的原子形成的,2.范德华力及其对物质性质的影响（1）概念与 之间存在着的一种把分子聚集在一起的作用力。（2）

10、特点范德华力 ，约比化学键的键能小12数量级。 （3）影响因素 越大，则范德华力越大。 越大，则范德华力越大。 （4）对物质性质的影响范德华力主要影响物质的 性质，化学键主要影响物质的 性质。,分子,分子,很弱,相对分子质量,分子极性,物理,化学,3.氢键及其对物质性质的影响 （1）概念氢键是一种 ，它是由已经与电负性很强的原子形成共价键的氢原子与另一个分子中 的原子之间的作用力。其表示方法为 。 （2）特点大小：介于 和 之间，约为化学键的 分之几，不属于化学键。存在：氢键不仅存在于 ，有时也存在于。氢键也和共价键一样具有 性和 性。,除范德华力之外的另一种分子间作,用力,电负性很强,AHB

11、,范德华力,化学键,十,分子间,分子内,方向,饱和,（3）对物质性质的影响 主要表现为使物质的熔、沸点 ，对电离和溶解 等产生影响。 4.溶解性 （1）“相似相溶”的规律：非极性溶质一般能溶于，极性溶质一般能溶于 。如果存在氢键，则溶剂和溶质之间的氢键作用力越大，溶解性 。 （2）“相似相溶”还适用于分子结构的相似性。如乙醇与水 ,而戊醇在水中的溶解度明显 。 （3）如果溶质与水发生反应，将增加物质的溶解 度，如 等。,升高,非极性溶剂,极性溶剂,越强,互溶,减小,SO2与H2O,5.手性 （1）手性异构：具有完全相同的组成和原子排列的一对分子，如左手和右手一样互为 ，在三维空间里 的现象。

12、（2）手性分子：具有 的分子。 （3）手性碳原子：在有机物分子中，连有 的碳原子。含有一个手性碳原子 的分子是手性分子，如：,镜像,不能重叠,手性异构体,四个,不同基团,6.无机含氧酸分子的酸性无机含氧酸可写成（HO)mROn（m1,n0）,n值越大，R的正电性越 ，使ROH中O的电子向偏移，在水分子的作用下容易 ，酸性越 。如HClO HClO2 HClO3 HClO4,HNO2 HNO3，H2SO3 H2SO4。误区警示氢键不是化学键，属于一种较强的分子间作用力。,高,R,电离出H+,强,要点精讲 要点一 范德华力、氢键及共价键比较,特别提醒 有氢键的分子间也有范德华力，但有 范德华力的分

13、子不一定有氢键。 一个氢原子只能形成一个氢键，这就是氢键的饱 和性。 分子内氢键基本上不影响物质的性质。,【典例导析1】下列叙述与分子间作用力无关的是（ ） A.气体物质加压或降温时能凝结或凝固 B.干冰易升华 C.氟、氯、溴、碘单质的熔沸点依次升高 D.氯化钠的熔点较高 解析 一般地由分子构成的物质，其物理性质通常 与分子间作用力的大小密切相关。A、B、C三个选 项中涉及的物质都是分子，故其表现的物理性质与 分子间作用力的大小有关系；只有D选项中的NaCl 不是分子，而是离子化合物，不存在小分子，其物 理性质与分子间作用力无关。,D,迁移应用1 下列化合物的沸点比较，前者低于后者 的是 （

14、） A.乙醇与氯乙烷 B.邻羟基苯甲酸与对羟基苯甲酸 C.对羟基苯甲醛与邻羟基苯甲醛 D.H2O与H2Te,解析 氢键分为两类：存在于分子之间时，称为分 子间氢键；存在于分子内部时，称为分子内氢键。 同类物质相比，分子内形成氢键的物质的熔沸点要 低于分子间形成氢键的物质的熔沸点。如邻羟基苯 甲酸、邻羟基苯甲醛等容易形成分子内氢键，沸点 较低，而对羟基苯甲酸、对羟基苯甲醛则容易形成 分子间氢键，沸点较高，所以B选项正确；对A选 项，由于乙醇存在分子间氢键，而氯乙烷不存在氢 键，所以乙醇的沸点（78.5）高于氯乙烷的沸点（12.3）；同样道理，D选项中，H2O的沸点（100）高于H2Te的沸点。

15、答案 B,迁移应用2 已知和碳元素同主族的X元素位于周期 表中的第1个长周期，短周期元素Y原子的最外层 电子数比内层电子总数少3，它们所形成化合物的 分子式是XY4。试回答： （1）X元素的原子基态时电子排布式为 ； Y元素原子最外层电子的电子排布图为 。 （2）若X、Y两元素电负性分别为2.1和2.85，则 XY4中X与Y之间的化学键为 （填“共价键” 或“离子键”）。 （3）该化合物的立体构型为 ，中心原子的 杂化类型为 ，分子为 （填“极性分子” 或“非极性分子”）。,（4）该化合物在常温下为液体，该化合物中分子 间作用力是 。 （5）该化合物的沸点与SiCl4比较， （填化 学式）的高

16、，原因是 。 解析 由题意，X元素为Ge元素，Y元素原子结构示 意图为 为Cl元素。 （1）Ge元素的原子基态时电子排布式为1s22s22p6 3s23p63d104s24p2；Cl元素原子最外层电子的电子排 布图为,（2）Ge、Cl两元素的电负性差值为0.75，数值较小，所以二者形成共价键。 （3）GeCl4的形成与CCl4的形成相似，空间结构 为正四面体形，中心原子Ge采取sp3杂化，形成4 条轨道，分子为非极性分子。 （4）分子之间存在的作用力为范德华力。 （5）GeCl4与SiCl4都是分子晶体，结构相似， GeCl4的相对分子质量大，分子间作用力强，熔、 沸点高。,答案 （1）1s2

17、2s22p63s23p63d104s24p2（2）共价键 （3）正四面体形 sp3 杂化 非极性分子 （4）范德华力 （5）GeCl4 二者结构相似，GeCl4相对分子质量大，分子间作用力强，熔、沸点高,要点二 等电子原理及其应用 1.等电子体等电子体：原子数相同、价电子数也相同的微粒， 如：CO和N2，CH4和NH ；等电子体性质相似。 2.等电子体原理原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质是相似的。 3.互为等电子体的条件 （1）在微粒的组成上，微粒所含原子数目相同 （2）在微粒的构成上，微粒所含价电子数目相同,4.等电子原理的应用（1）具有相同的通式AXm

18、。这里的“结构特征”的概念既包括分子的立体构型，又包括化学键的类型，但键角并不一定相等。,（2）根据已知的一些分子结构推测出另一些与它等电子的分子立体构型。（BN）x与（C2）x，N2O与CO2等也是等电子体硅和锗是良好的半导体材料，他们的等电子体磷化铝（AlP）和砷化镓（GaAs）也是很好的半导体材料 白锡（-Sn2）与锑化铟是等电子体，它们在低温下都可转变为超导体 SiCl4、SiO 、SO 的原子数目和价电子总数都相等，它们互为等电子体，中心原子都是sp3杂化，都形成正四面体形立体构型。等电子体结构相同，物理性质相近，但化学性质不同。,特别提醒,【典例导析2】1919年，Langmuir

19、提出等电子原理： 原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子 体。等电子体的结构相似、物理性质相近。 (1)根据上述原理，仅由第二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，等电子原理又有所发展。例如，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，也可互称为等电子体，它们也 具有相似的结构特征。在短周期元素组成的物质 中，与NO 互为等电子体的分子有: 、 。,解析 (1)仅由第二周期元素组成的共价分子中， 即C、N、O、F组成的共价分子，如：N2与CO 均为14个电子，N2O与CO2均为22个电子。 (2)依题意，只要原子数相同，各

20、原子最外层电 子数之和相同，即可互称为等电子体，NO 为 三原子，各原子最外层电子数之和为：5+62+1=18，SO2、O3也为三原子，各原子最 外层电子数之和为63=18。 答案 (1)N2 CO N2O CO2 (2)SO2 O3,迁移应用3 1919年，Langmuir提出等电子体的概念，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。等电子体的结构相似，物理性质相近。据上述原理，下列各对粒子中，立体构型相似的 是 ( ) A.SO2和O3 B.CO2和NO2 C.CS2和NO2 D.PCl3和BF3 解析 由题中信息可知，只要算出分子中各原子

21、的 最外层电子数之和即可判断。B的最外层电子数为 3；C的最外层电子数为4；N、P的最外层电子数为5；O、S的最外层电子数为6；F、Cl的最外层电子 数为7。,A,迁移应用4 氮可以形成多种离子如：N3-、NH 、 N 、NH 、N2H 、N2H 等。已知N2H 的形成 过程类似于NH 的形成过程，N2H 在碱性溶液中生成电中性的分子和H2O。试填写下列空白： （1）显电中性的分子的化学式为 。 （2）N2H 的电子式为 。 （3）一个N 共有 个电子。 （4）写出三种由多个原子组成的含有与N 电子数相同的粒子的化学式 、 、 。,答案 （1）N2H4 （2） （3）22 （4）N2O HCN

22、O CO2,对点训练 题组一 共价键 1. 下列有关化学键的叙述正确的是 ( )A.由两种元素组成的共价化合物分子中，只存在极性键B.不同种非金属元素原子间形成的化学键都是极性键C.离子化合物一定不含共价键D.共价化合物可能不含离子键,解析 H2O2的电子式为 既存在极性 键又存在非极性键，A项错；NaOH的电子式为 Na+ 含有共价键，C项错；共价化合 物中一定不含离子键，D项错。 答案 B,2.下列物质的分子中既有键，又有键的是( )HCl H2O N2 H2O2 C2H4 C2H2A. B.C. D.,D,3.A、B、C都是短周期元素。B、C的离子核外电子排布相同,组成B2C型离子化合物

23、。A、B元素的化合价相同,A、C元素组成的化合物A2C中A占11.11%,在标准状况下0.04 mol B元素的单质与水完全反应放出448 mL H2。,（1）写出各元素的符号:A ，B ，C 。 （2）写出A元素单质的电子式: ，属 分子（填“极性”或“非极性”）。 （3）写出化合物A2C的形成过程(用电子式表示)，属于 分子；该分子中，中心原子进行的是 杂化。 （4）A、C还可以形成另外一种化合物，该化合物是一种氧化剂，且其溶液有弱酸性，试写出其分子式： ，电子式: 。分子中的化学键有 共价键和 共价键，是 分子（填“极性”或“非极性”）。,解析 B与H2的物质的量之比为21,说明B为+1

24、价的 金属，所以C为-2价，A、C形成的化合物为A2C， 其中A占11.11%，可确定出A为H，A、B、C均为短 周期元素，所以B为Na,B、C离子的核外电子排布相 同，所以C为O。第（4）问由H2O2的性质不难回答。 答案 （1）H Na O （2）H：H 非极性 （3） 极性 sp3 （4） 极性 非极性 极性,题组二 分子的立体构型 4.中心原子采取sp2杂化的是 ( )A.NH3 B.BCl3 C.PCl3 D.H2O 5.A、B、C、D四种元素，其中A、B、C为短周期元素，A元素的周期数、主族数、原子序数均相同，BO 含有32个电子，C元素的原子最外层电子比次外层电子少2个，D元素位

25、于C元素的下一周期，且D元素基态原子中未成对电子数与其所在周期数相同。,B,（1）D元素基态原子的电子排布式: 。 （2）B常见单质分子中，原子间存在着 个键， 个键。 （3）B元素形成的氢化物中，中心原子是 杂化，空间构型为 ，该化合物易液化，其原因 是 。 （4）A、B、C可形成两种既含离子键又含共价键 的化合物，它们的化学式分别是 和 。,解析 A元素的周期数、主族数及原子序数均相同， 则A为H；BO 含32个电子，则B为N；C元素原子 最外层电子数比次外层电子数少2，则C为S；由此 可知D为第四周期元素，第四周期元素基态原子中 未成对电子数为4的是Fe，其电子排布式为1s22s22p6

26、3s23p63d64s2。 答案 （1）1s22s22p63s23p63d64s2 （2）一 2 （3）sp3 三角锥形 NH3 分子之间易形成氢键 （4）（NH4）2S NH4HS,题组三 分子的性质 6.下列分子中,属于含有极性键的非极性分子是 ( )A.H2O B.Cl2 C.NH3 D.CCl4解析 Cl2只含非极性键（ClCl）,可首先排除B选项；A选项中H2O为角形结构,不对称，分子中极性键的向量和不为零，为极性分子；C选项中NH3为三角锥形结构，不对称，也为极性分子；只有D选项中的CCl4为正四面体形，结构对称，分子中极性键的向量和为零，为非极性分子。,D,7.下列各选项中能与下

27、图一起表示一对手性分子的是 ( )解析 由手性分子的定义可知A图符合要求。,A,8.通常，电负性差值小的两种非金属元素形成化合物时，两种元素的原子通过共用电子对形成共价键。已知Cl、O、N三种原子的价电子排布分别为：a.Cl:3s23p5 b.O:2s22p4 c.N:2s22p3 （1）写出上述a、c两种元素与氢元素化合形成化合物的化学式分别为 、 。它们所形成的共价键类型分别为 、 （填“极性键”或“非极性键”）。 （2）写出氧与氢元素形成化合物的化学式: ，分子的极性为 （填“极性分子”或“非极性分子”）。,（3）通常情况下N2化学性质不活泼的原因是 。 解析 可以根据共价键的饱和性写出

28、相应的化学式， Cl、O、N最外层分别有7、6、5个电子，分别结合 的H原子个数为1、2、3。得到的HCl、H2O、NH3 都是由极性键形成的极性分子。N2分子中存在氮氮 三键，键能大，不易断裂，性质稳定。 答案 （1）HCl NH3 极性键 极性键 （2）H2O、H2O2 极性分子、极性分子（3）氮分子中，两个氮原子之间形成氮氮三键， 键能很大,定时检测 一、选择题（本题包括12小题,每小题5分,共60分） 1.(2008海南，22)在硼酸B（OH）3分子中，B原子与3个羟基相连,其晶体具有与石墨相似的层状结构。则分子中B原子杂化轨道的类型及同层分子间的主要作用力分别是 ( )A.sp,范德

29、华力 B.sp2，范德华力C.sp2,氢键 D.sp3,氢键解析 石墨晶体为层状结构，同一层上的碳原子形成平面正六边形结构，因此为sp2杂化；石墨晶体为混合型晶体,B（OH）3的晶体中同层分子间的主要作用力为氢键，层间为范德华力。,C,2. 下列说法不正确的是 ( )A.键比键重叠程度大，形成的共价键强B.两个原子之间形成共价键时，最多有一个键C.气体单质中，一定有键，可能有键D.N2分子中有一个键，2个键解析 气体单质分子中，可能有键，如Cl2；也可能既有键又有键，如N2；但也可能没有化学键，如稀有气体。,C,3. 下列有关键的说法错误的是 （ ）A.如果电子云图像是由两个s电子重叠形成的，

30、即形成s-s 键B.s电子与p电子形成s-p 键C.p电子与p电子不能形成键D.HCl分子里含一个s-p 键,C,4. 下列说法不正确的是 ( )A.双键、三键中都有键B.成键原子间原子轨道重叠愈多，共价键愈牢固C.因每个原子未成对电子数是一定的，故配对原子个数也一定D.所有原子轨道在空间都具有自己的方向性解析 对D选项可举反例。如：s轨道的形状是球形对称的，无方向性。,D,5. 根据下表中所列的键能数据，判断下列分子中最不稳定的是 ( ),A.HCl B.HBr C.H2 D.Br2,D,6. 下列分子中，各原子均处于同一平面上的是 （ ）A.NH3 B.CCl4 C.H2O2 D.CH2O

31、,D,7. 下列各组分子中都属于含极性键的非极性分子的是 ( )A.CO2、H2S B.C2H4、CH4C.Cl2、C2H2 D.NH3、HCl解析 此题考查键的极性和分子的极性。A中CO2结构式为O C O，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。,B,8. 对比以下几个反应式：Cl+Cl Cl2 H1=-243 kJ/mol;O+O O2 H2=-497 kJ/mol;N+N N2 H3=-946 kJ/mol。可以得出的结论是 ( )A.在常温下氮气比氧

32、气和氯气稳定B.氮、氧和氯的单质常温下为气体C.氮、氧和氯都是双原子分子D.氮气、氧气和氯气的密度不同解析 根据键能与分子稳定性的关系来解答。键能越大，表示化学键越牢固，含有该键的分子越稳定。分子的稳定性与物质的物理性质无关。,A,9. 已知CO2、BF3、CH4、SO3都是非极性分子，NH3、H2S、H2O、SO2都是极性分子，由此可推知ABn型分子是非极性分子的经验规律是( )A.分子中所有原子在同一平面内B.分子中不含氢原子C.在ABn分子中，A元素为最高正价D.在ABn型分子中，A原子最外层电子不一定都成键解析 结合所给出的例子进行分析，可知当A元素最外层电子均已成键时，分子无极性，此

33、时A的化合价也均是最高正价。,C,10.下列推断正确的是 ( )A.BF3是三角锥形分子B.NH 的电子式： ,离子呈平面形结构C.CH4分子中的4个CH键都是氢原子的1s轨道与碳原子的p轨道形成的s-p 键D.CH4分子中的碳原子以4个sp3杂化轨道分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个CH 键,解析 BF3中B原子采用sp2杂化方式，故应为平面三 角形；NH 中N原子采用sp3杂化方式，且孤对电 子与H+形成配位键，故应为正四面体形；CH4分子 中的4个CH键都是氢原子的1s轨道与碳原子sp3杂 化后的4个杂化轨道形成的键。 答案 D,11.氨气溶于水时,大部分NH3与H2O以氢键（用“

34、”表示）结合形成NH3H2O分子。根据氨水的性质可推知NH3H2O的结构式为 （ ）,B,12. 化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成（或拆开）1 mol化学键时释放（或吸收）的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如下图所示，现提供以下化学键的键能(kJ/mol):PP:198,PO:360,O O:498, 则反应P4（白磷）+3O2 P4O6的反应热H为 （ ）,A.-1 638 kJ/mol B.+1 638 kJ/molC.-126 kJ/mol D.+126 kJ/mol解析 由反应方程式知,该反应的能量变化包括1 mol P4、3 mol O2断裂键吸收的能量和

35、1 mol P4O6成键放出的能量。由各物质的分子结构知1 mol P4含6 mol PP键，3 mol O2含3 mol OO键，1 mol P4O6含12 mol PO键，故H=（198 kJ/mol6+498 kJ/mol3)-360 kJ/mol12=-1 638 kJ/mol。答案 A,二、非选择题（本题包括4小题，共40分） 13.（14分）(2009江苏，21A)生物质能是一种洁净、可再生能源。生物质气（主要成分为CO、CO2、H2等）与H2混合，催化合成甲醇是生物质能利用的方法之一。（1）上述反应的催化剂含有Cu、Zn、Al等元素。写出基态Zn原子的核外电子排布式: 。（2）根

36、据等电子原理，写出CO分子的结构式:。（3）甲醇催化氧化可得到甲醛，甲醛与新制Cu（OH）2的碱性溶液反应生成Cu2O沉淀。,甲醇的沸点比甲醛的高，其主要原因是 ； 甲醛分子中碳原子轨道的杂化类型为 。 甲醛分子的立体构型是 ；1 mol甲醛分子 中键的数目为 。 在1个Cu2O晶胞中（结构如图所示）， 所包含的Cu原子数目为 。 解析（1）Zn为30号元素，位于元素周 期表中第四周期第B族，由原子核外 电子排布规律知，Zn原子的核外电子排 布式为1s22s22p63s23p63d104s2或Ar3d104s2。,（2）1 mol CO分子中含有14 mol e-，与1 mol的N2互为等电子

37、体，根据等电子体原理知，CO的结构 类似于N2（NN），故CO的结构式为CO。 （3）甲醇分子中OH中O原子易与其他甲醇 分子形成氢键，故沸点比甲醛的高，甲醛的结构式 为 ，故甲醛分子中碳原子杂化轨道的杂化 类型是sp2杂化。 甲醛分子立体构型为平面三角形，1 mol甲醛中 碳分别与2 mol H和1 mol O共形成3 mol 键。,晶胞中含有4个小球，2个大球（ 8+1）,结合 Cu2O的化学式知大球是O、小球是Cu，故1个Cu2O 晶胞中含有4个Cu原子。 答案 （1）1s22s22p63s23p63d104s2 或Ar3d104s2 （2）CO （3）甲醇分子之间形成氢键 sp2杂化

38、平面三角形 3NA 4,14.（8分）（2008全国，27）Q、R、X、Y、Z为前20号元素中的五种，Q的低价氧化物与X单质分子的电子总数相等，R与Q同族，Y和Z的离子与Ar原子的电子层结构相同且Y的原子序数小于Z。（1）Q的最高价氧化物，其固态属于 晶体，俗名叫 ；（2）R的氢化物分子的空间构型是 ，属于 分子（填“极性”或“非极性”）；它与X形成的化合物可作为一种重要的陶瓷材料，其化学式是 ；,（3）X的常见氢化物的空间构型是 ；它的另一氢化物X2H4是一种火箭燃料的成分，其电子式是 。 （4）Q分别与Y、Z形成的共价化合物的化学式是和 ；Q与Y形成的分子的电子式是 ，属于 分子（填“极性

39、”或“非极性”）。解析 根据问题（4）中Q和Y、Z能形成共价化合物，则Y和Z为非金属，又由于Y和Z的离子与Ar原子的电子层结构相同，且Y的原子序数小于Z，因此Y和Z分别为S和Cl。,根据问题（3）X的氢化物X2H4是一种火箭燃料的 成分，因此X为N，Q的低价氧化物与N2的电子数 相同，因此Q为C，R与Q又同族，因此R为Si。 （1）Q为C,其最高价氧化物为CO2，为分子晶体， 俗名为干冰。 （2）R为Si，其氢化物为SiH4,因此空间构型是正 四面体结构，非极性分子,Si和N可以形成一种陶 瓷材料Si3N4。,（3）N的常见氢化物为NH3，空间构型为三角锥 形，N2H4的结构式为： ，因此其电

40、子 式为： （4）C分别和S、Cl形成的共价化合物为CS2、 CCl4，CS2和CO2结构相同,都是直线形非极性分 子，其结构式为： 因此其电子式为,答案 （1）分子 干冰 （2）正四面体形 非极性 Si3N4 （3）三角锥形 （4）CS2 CCl4 非极性,15.(8分) ClO-、ClO 、ClO 、ClO 中Cl都是以sp3杂化轨道与O原子成键的，试推测下列微粒的立体结构。答案 直线形 V形 三角锥形 正四面体形,16.（10分）下表中的数据是破坏1 mol物质中的化学键所消耗的能量（kJ）。,根据上述数据回答（1）（5）题： （1）下列物质本身具有的能量最低的是（ ） A.H2 B.Cl2 C.Br2 D.I2 （2）下列氢化物中，最稳定的是 （ ） A.HF B.HCl C.HBr D.HI,（3）X2+H2 2HX(X代表F、Cl、Br、I）的反应是吸热反应还是放热反应？答: 。 （4）相同条件下，X2（X代表F、Cl、Br、I)分别与氢气反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出或吸收的热量最多的是 。 （5）若无上表中的数据，你能正确回答出问题 （4）吗？答: 。你的根据是 。答案（1）A （2）A （3）放热反应 （4）F2（5）能 生成物越稳定，其能量越低，反应放热就越多，在HX中，HF最稳定,返回,