第二章 化学键和分子结构一.选择题1. 下列分子或离子中,键角最小的是( ) A. HgCl 2 B. H 2O C. NH 3 D. PH 32. 关于原子轨道的说法正确的是( ) A.凡中心原子采取sp 3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体; B. CH 4分子中的sp 3杂化轨道是由4个H 原子的1s 轨道和C 原子的2p 轨道混合起来而形成的 ; C. sp 3杂化轨道是由同一原子中能量相近的s 轨道和p 轨道混合起来形成的一组能量相等的新轨道;D. 凡AB 3型的共价化合物,其中心原子A 均采用sp 3杂化轨道成键。
3. 下列化合物中氢键最强的是( ) A. CH 3OH B. HF C. H 2O D. NH 34. 对羟基苯甲醛比邻羟基苯甲醛的熔沸点高的原因是( ) A. 前者不能形成氢键,后者可以; B. 前者能形成氢键,后者不能; C. 前者形成分子间氢键,后者形成分子内氢键; D. 前者形成分子内氢键,后者形成分子间氢键。
5. 下列各组物质沸点高低顺序中正确的是( ) A. HI>HBr>HCl>HF B. H 2Te>H 2Se>H 2S>H 2O C. NH 3>AsH 3>PH 3 D. CH 4>GeH 4>SiH 46. I 2的CCl 4溶液中分子间主要存在的作用力是( ) A. 色散力 B. 取向力 C. 取向力、诱导力、色散力 D. 氢键、诱导力、色散力7. 下列分子中偶极矩为零的是( ) A. NF 3 B. NO 2 C. PCl 3 D. BCl 38. 下列分子是极性分子的是( ) A. BCl 3 B. SiCl 4 C. CHCl 3 D.. BeCl 2 9. 下列离子或分子有顺磁性的是( ) A. O 2 B. O 22- C. N 2 D. CO10. 下列分子中心原子是sp 2杂化的是( ) A. PBr 3 B. CH 4 C. BF 3 D. H 2O11. SO 42-离子的空间构型是( ) A. 平面正方形 B. 三角锥形 C. 四面体 D. 八面体 12. 下列各物质分子其中心原子以sp 2杂化的是( )A. H 2OB. NO 2C. SCl 2D. CS 213. 下列关于O 22-和O 2-的性质的说法,哪组不正确( )A. 两种离子都比O 2分子稳定性小;B. O 2-的键长比O 22-的键长长;C. 键级次序是O 2>O 2->O 22-;D. O 2-是反磁性的,但O 22-是顺磁性的。
14. 下列各题说法不正确的是( ) A. 共价键形成的条件是欲成键原子必须有未成对电子;B. 极性键只能形成极性分子;C. 非极性键形成非极性分子;D. 形成配位键的条件是一方有空轨道,另一方有孤对电子;15. 原子间成键时,同一原子中能量相近的某些原子轨道要先杂化,其原因是( )A. 保持共价键的方向性;B. 进行电子重排;C. 增加成键能力;D. 使不能成键的原子轨道能够成键。
16. 在酒精的水溶液中,分子间主要存在的作用力为( ) A. 取向力 B. 诱导力 C. 色散力、诱导力和取向力 D. 取向力、诱导力、色散力和氢键 17. 下列物质中键级最小的是( )A. O 2B. N 2C. F 2D. O 2+18. NH 4+形成后,关于四个N-H 键,下列说法正确的是( )A. 键长相等;B. 键角不相等;C. 配位键的键长小于其他三键D. 配位键的键长大于其他三键; 19. 下列说法中不正确的是( ) A. s 键的一对成键电子的电子密度分布对键轴方向呈园柱型对称; B. p 键电子云分布是对通过键轴的平面呈镜面对称; C. s 键比p 键活泼性高,易参与化学反应; D. p 键比s 键活泼性高,易参与化学反应。
20. 下列说法正确的是( ) A. 原子形成的共价键数等于游离气态原子中不成对电子数; B. 同种原子双键的键能为单键键能的两倍; C.共价键的极性是由成键元素的电负性差造成的; D. 线性分子如A-B-C 是非极性的; 21. 下列分子中有最大偶极矩的是( ) A. HI B. HCl C. HBr D. HF 22. 关于共价键的说法,下述说法正确的是( ) A. 一般来说s 键键能小于p 键键能; B. 原子形成共价键的数目等于基态原子的未成对电子数; C. 相同原子间的双键键能是单键键能的两倍;D. 所有不同原子间的键至少具有弱极性。
23.用价键法和分子轨道法处理O2分子结构,其结果是( )A. 键能不同B. 磁性不同C. 极性不同D. 结果不同24.下列关于化学键正确的说法是( )A. 原子与原子之间的作用;B. 分子之间的一种相互作用;C. 相邻原子之间的强烈相互作用;D. 非直接相邻的原子之间的相互作用。
25.下列各题说法不正确的是( )A. 共价键形成的条件是欲成键原子必须有未成对电子;B. 极性键只能形成极性分子;C. 非极性键形成非极性分子;D. 形成配位键的条件是一方有空轨道,另一方有孤对电子。
26.下列说法正确的是( )A. 极性分子间仅存在取向力;B. 取向力只存在于极性与非极性分子之间;C. HF、HCl、HBr、HI熔沸点依次升高;D. 氨易溶于水,是因为氨与水分子间可形成氢键;E. 色散力仅存在于非极性分子间。
27.下列关于分子间力的说法正确的是( )A. 分子型物质的沸点总是随分子量的增大而增加的;B. 大多数含氢化合物中都存在氢键;C. 极性分子间仅存在取向力;D. 色散力存在于所有相邻分子间。
28.原子间成键时,同一原子中能量相近的某些原子轨道要先杂化,其原因是( )A. 保持共价键的方向性;B. 进行电子重排;C. 增加成键能力;D. 使不能成键的原子轨道能够成键。
29 下列分子中心原子的杂化轨道类型为sp3不等性杂化的是:A CH4B NH3C NH4+ D CO2二.填空题1.离子键是指_____阴.阳离子间通过静电作用___所成的化学键。
离子键主要存在于___离子晶体(或离子化合物)___中。
2.下列物质的变化各主要需打破或克服什么结合力?冰熔化_氢键,单质硅熔化___共价键。
3.一般来说键能越大,键越__牢固__,由该键构成的分子越___稳定____。
4.MO法中成键电子数与反键电子数之差的一半就是分子的键级。
键级的大小表示两个相邻原子之间成键的__强度__,键级越大,键越__稳定__。
5.等性sp2、sp3杂化轨道的夹角分别为__120°;109°28′_。
6.分子间力按产生的原因和特性一般分为取向力、诱导力、色散力。
取向力存在于极性分子与非极性分子____之间;诱导力存在于____极性分子与非极性分子, 极性与极性分子_____之间。
7.分子的磁性主要是由_____分子中未成对电子产生的磁场__所引起的。
由极性键组成的多原子分子的极性是由___分子的空间构型___决定的。
8.在核间距相等时,s键稳定性比p键稳定性_大_,故p电子比s电子_活泼。
9.共价键按共用电子对来源不同分为__正常共价键和配位键__;共价键按轨道重叠方式不同分为____s键__和__p键____。
10.SO32-和SO42-的空间构型分别为____三角锥___和_正四面体__。
11.碳原子在下列各式中,杂化形式分别是:(1)CH3Cl ___sp3____ ,(2)CO32-____sp2___ 。
12.顺磁性物质的磁矩大小除可由实验间接测定外还可依公式__μ=n(n+2) BM计算,该磁矩的单位是___玻尔磁子_______。
13.偶极矩是衡量___分子极性大小的____的物理量,偶极矩(μ)的数学表达式为__μ=q·d __。
14.共价键具有饱和性的原因是___一个原子有几个未成对电子只可和几个自旋相反的电子配对成键___。
共价键具有方向性的原因是__为满足最大重叠,,成键电子的轨道只有沿着轨道伸展的方向进行重叠才能成键(除s轨道),所以共价键具有方向性_。
15.2s与2s原子轨道可组成两个分子轨道,用符号__s2s和s2s*__表示,分别称___成键和反键___轨道。
16.原子轨道组成分子轨道的原则是:对称性原则;最大重叠原则;能量近似原则。
三.问答题1.sp型杂化可分为哪几种? 各种的杂化轨道数及所含s成分p成分各多少? 答:sp杂化可分为三种:sp、sp2、sp3。
各种杂化的成分如下:sp: 1/2s + 1/2p; sp2: 1/3s + 2/3p; sp3: 1/4s + 3/4p2.什么叫s键,什么叫p键,二者有何区别?答:原子轨道沿键轴方向按头碰头方式重叠,形成s键;原子轨道沿键轴方向按肩并肩方式重叠,形成p键;s键沿键轴呈圆柱形对称,重叠程度大,键能大,不易参加反应;p键沿键轴的节面呈平面对称,重叠程度小,键能小,易参加反应。
3.以NH3分子为例,说明不等性杂化的特点。
答:NH3分子中中心原子N与H成键时采取sp3不等性杂化,即由于一条杂化轨道被孤电子对占据,因而所形成的杂化轨道中含的s成分就不完全一样、被孤电子对占据的那条sp3杂化轨道s成分就大,这种不完全等同的杂化轨道的形成过程即不等性杂化。
4.BF3分子构型是平面三角形,而NF3分子构型是三角锥形,试用杂化轨道理论解释。
答:BF3中B原子成键时呈等性sp2杂化,得到三条能量相等的sp2杂化轨道对称分布在B原子周围互成120°角。
它们与三个F原子的2p轨道形成三条sp2-ps键,所以BF3为平面三角形。
NF3中N原子成键时呈不等性的sp3杂化,生成的四条杂化轨道中一条被成对电子占有,其它三条与三个F原子的2p轨道形成sp3-ps键,孤电子对对成键电子对有排斥作用.所以空间构型是三角锥形。
5.为什么H2O分子的键角既不是90°也不是109°28′而是104.5°?答:因中心原子“O”不是用单纯的2py 、2pz轨道与H原子轨道成键,所以键角不是90°。
中心原子“O”在成键的同时进行了sp3不等性杂化。
用其中含未成对电子的杂化轨道与H原子的1s轨道成键,两个含孤电子对的杂化轨道对成键电子对排斥的结果使键角也不是109°28′,而是104.5°。
6.CH4、H2O、NH3中心原子杂化态皆是sp3,其键角大小是否相同?为什么?其空间构型各为何?答: CH4中C采取sp3等性杂化,∴是正面体构型。
NH3中N采取sp3不等性杂化.因有一孤对电子,三个s键. ∴为三角锥形。
7.N2的键能比N2+键能大,而O2的键能比O2+键能小,试用分子轨道法解释。