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第二章 分子结构-答案

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. HgCl2B. H2OC. NH3D. PH32.关于原子轨道的说法正确的是( )A.凡中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其几何构型都是正四面体;B. CH4分子中的sp3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. sp3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AB3型的共价化合物,其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键。

3.下列化合物中氢键最强的是( )A. CH3OHB. HFC. H2OD. NH34.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>HFB. H2Te>H2Se>H2S>H2OC. NH3>AsH3>PH3D. CH4>GeH4>SiH46.I2的CCl4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. NF3B. NO2C. PCl3D. BCl38.下列分子是极性分子的是( )A. BCl3B. SiCl4C. CHCl3D.. BeCl29.下列离子或分子有顺磁性的是( )A. O2B. O22-C. N2D. CO10.下列分子中心原子是sp2杂化的是( )A. PBr3B. CH4C. BF3D. H2O11.SO42-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sp2杂化的是( )A. H2OB. NO2C. SCl2D. CS213.下列关于O22-和O2-的性质的说法,哪组不正确( )A. 两种离子都比O2分子稳定性小;B. O2-的键长比O22-的键长长;C. 键级次序是O2>O2->O22-;D. O2-是反磁性的,但O22-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. O2B. N2C. F2D. O2+18.NH4+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. σ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. π键电子云分布是对通过键轴的平面呈镜面对称;C. σ键比π键活泼性高,易参与化学反应;D. π键比σ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. HIB. HClC. HBrD. HF22.关于共价键的说法,下述说法正确的是( )A. 一般来说σ键键能小于π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,σ键稳定性比π键稳定性_大_,故π电子比σ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____σ键__和__π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__σ2s和σ2s* __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σ键,什么叫π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σ键;原子轨道沿键轴方向按肩并肩方式重叠,形成π键;σ键沿键轴呈圆柱形对称,重叠程度大,键能大,不易参加反应;π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-pσ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-pσ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2p y、2p z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σ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。

答:N2:〔KK(σ2s)2(σ*2s)2(π2p)4(σ2p)2〕键级为3,无单电子,反磁性。

N2+:〔KK(σ2s)2(σ*2s)2(π2p)4(σ2p)1〕键级为2.5,有单电子,顺磁性。

∴N2比N2+键级高,所以键能大。

O2:〔KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2p)2 (π2p)4 (π2p*)2〕键级为2;O2+:〔KK(σ2s)2(σ2s*)2(σ2p)2(π2p)4(π*2p)1〕键级为2.5 ,由于O2+比O2键级高,所以键能大。

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