分子结构习题

第十章分子结构习题
一.选择题
1.最早指出共价键理论的是( )
2. A. 美国的路易斯; B. 英国的海特勒;
3. C. 德国的伦敦; D. 法国的洪特.
4.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. 键长不相等;
C. 键角相等;
D. 配位键的键长大于其他三键;
E. 配位键的键长小于其他三键.
5.下列说法中不正确的是( )
A. 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. 键电子云分布是对通过键轴的平面呈镜面对称;
C. 键比键活泼性高，易参与化学反应;
D. 配位键只能在分子内原子之间形成，不可以在分子间形成;
E. 成键电子的原子轨道重叠程度越大，所形成的共价键越牢固.
6.CO和N2的键级都是3，两者相比CO的( )
A. 键能较小，较易氧化;
B. 键能较小，较难氧化;
C. 键能较大，较难氧化;
D. 键能较大，较易氧化.
7.下列分子或离子中，键角最小的是( )
A. HgCl2
B. H2O
C. NH3
D. PH3
8.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. 键长是指成键原子的核间距离;
D. 线性分子如A-B-C是非极性的;
E. 共价键的极性是由成键元素的电负性差造成的.
9.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.
10.下列化合物中氢键最强的是( )
A. CH3OH
B. HF
C. H2O
D. NH3
11.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，后者能形成氢键;
B. 前者能形成氢键，后者不能形成氢键;
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.
12.下列各组物质沸点高低顺序中正确的是( )
A. HI>HBr>HCl>HF
B. H2Te>H2Se>H2S>H2O
C. NH3>AsH3>PH3
D. CH4>GeH4>SiH4
13.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
14.下列分子中有最大偶极矩的是( )
A. HI
B. HCl
C. HBr
D. HF
15.下列分子中偶极矩为零的是( )
A. NF3
B. NO2
C. PCl3
D. BCl3
16.下列分子是极性分子的是( )
A. BCl3
B. SiCl4
C. CHCl3
D. PCl3
E. BeCl2
17.下列离子或分子有顺磁性的是( )
A. O2
B. O22-
C. N2
D. NO
E. NO+
18.加热熔化时需要打开共价键的物质是( )
A. MgCl2
B. CO2(s)
C. SiO2
D. H2O
19.某元素E具有(Ar)3d24s2电子排布，它和溴生成符合族数的溴化
物分子式是( )
A. EBr3
B. EBr2
C. EBr4
D. EBr
20.关于共价键的说法，下述说法正确的是( )
A. 一般来说键键能小于键键能;
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.
21.CO和N2相比，CO的( )
A. 键能较小，较易氧化;
B. 键能较小，较难氧化;
C. 键能较大，较难氧化;
D. 键能较大，较易氧化.
22.下列分子中心原子是sp2杂化的是( )
A. PBr3
B. CH4
C. BF3
D. H2O
23.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
24.下列各物质分子其中心原子以sp2杂化的是( )
A. H2O
B. NO2
C. SCl2
D. CS2
25.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
26.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.
27.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.
28.下列各题说法不正确的是( ) A. 两个原子的P电子只能沿P 轨道对称轴平行方式重叠形成键;
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;
E. 共价键形成的条件是欲成键原子必须有未成对电子.
29.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分子之间;
C. 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.
30.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.
31.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.
32.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. 色散力和诱导力.取向力
D. 取向力.诱导力.色散力.氢键
33.下列物质中键级最小的是( )
A. O2
B. N2
C. F2
D. O2+
二．填空题
1.<1>. 离子键是指_____________________________所成的化学
键.
<2>. 离子键主要存在于______________________中.
2.
<1>. 三十年代以来共价键的两大主要理论为__________________.
<2>. 共价键的特征是________________________________ 3.
下列物质的变化各主要需打破或克服什么结合力? <1>. 冰熔化_____ <2>. 单质硅熔化_____
4. 同周期元素离子电子层构型相同时，随离子电荷数增加，阳离子半径____， 阴离子半径________.
5. 下列热化学方程式的能量变化各表示什么含义? △H ø
(KJ/mol)
例 Na(s)+½Cl 2(g)=NaCl(s) (生成焓) <1>. HCl(g)=H(g)+Cl(g) 428 ( ) <2>. Na +
(g)+Cl -
(g)=NaCl(s) ( ) 6.
<1>. 对于双原子分子，键能与键的离解能的关系是______________.
<2>. 对于多原子分子，键能与键的离解能的关系是_______________ 7.
一般来说，键能越大，键越________，由该键构成的分子越_______. 8.
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_________，键级越大，键越___________. 9.
等性sp 2
、sp 3杂化轨道的夹角分别为.
10. 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. <1>. 取向力存在于__________________________________之间;
<2>. 诱导力存在于___________________________________之间。

11. 分子的磁性主要是由______________________________所引起
的.
由极性键组成的多原子分子的极性是由__________________决定的.
12. 共价键按成键电子对来源不同分为________________和
________.
13. 共价键形成的主要条件是:<1>.____________________________
<2>.____________________________________________________. 14. 共价键按两原子间共用电子对数可分为__________和
_________.
15. 共价键的强度一般用___________和__________表示.
16. 在核间距相等时，键稳定性比键稳定性___，故电子比
电子___.
17. 共价键按共用电子对来源不同分为_____________和
___________;
共价键按轨道重叠方式不同分为_______________和_____________.
18. SO 32-和SO 42-
的空间构型分别为___________和____________，
19. 碳原子在下列各式中，杂化形式分别是:
（1）CH 3Cl _____________ ，（2）CO 32-
_________ 20. 氢键键能和分子间力的数量级相近，它与一般分子间力的不同点
是
具有_____________ 和___________.
21. 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
_______
计算，该磁矩的单位是___________________. 22. 偶极矩是衡量_________________的物理量，偶极矩(u)的数学表
达
式为___________
23. VB 法成键三原理是:<1>.电子配对原理;<2>.__________;
<3>.__________ .
24. 共价键具有饱和性的原因是______________________________. 共
价
键
具
有
方
向
性
的
原
因
是
__________________________________.
25. F 原子中2s 和2p 原子轨道能差较大，故F 2分子的分子轨道能级 E(2p)______E(2p)； B 原子中2s 和2p 原子轨道能差较小，故
B 2分子的
分子轨道能级E(2p)______E(
2p). 26. 2s 与2s 原子轨道可组成两个分子轨道，用符号______________
表示，分别称__________________轨道. 27. 原子轨道用_____________等符号表示轨道名称，而分子轨道用
________等符号表示轨道名称. 28. 原子轨道组成分子轨道的原则是<1>.对称性原则，
<2>._____________，<3>________________. 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? 2. 试述共价键的形成条件.本质和特点. 3. 什么叫
键，什么叫键，二者有何区别?
4. 什么是杂化和杂化轨道?杂化轨道的数目与什么有关?
5. 以NH 3分子为例，说明不等性杂化的特点.
6.
BF 3分子构型是平面三角形，而NF 3分子构型是三角锥形，试用杂化轨道理论解释.
7. 用杂化理论描述CCl 4的生成和分子构型.
8. 为什么H 2O 分子的键角既不是90°也不是109°28′而是°? 9.
CH 4、H 2O 、NH 3中心原子杂化态皆是sp 3
，其键角大小是否相同?为什么?其空间构型各为何?
10. N 2的键能比N 2+键能大，而O 2的键能比O 2+
键能小，试用分子轨道
法解释.
11. 用VB 法和MO 法说明H 2稳定存在，He 2不能稳定存在的原因. 12. 用VB 法和MO 法说明O 2的分子结构. 13. 用分子轨道法讨论N 2、N 2+
的稳定性和磁性.
14. 写出N 2、O 2分子轨道表示式.并比较二者稳定性大小. 15. CH 4和NH 3分子中心原子都采取sp 3
杂化，但二者的分子构型不同，
为什么?
四.计算题 1.
已知锂的升华热(S)为159kJ·mol -1
，锂的第一电离势(I)为·mol -1
， F 2的离解势(D)为·mol -1，F 的电子亲合势(E)
为·mol -1
， 氟化锂的生成热(△H ø
)为-612kJ·mol -1
，.求LiF(s)
的晶格能(U)是多少? 2.
已知: Na(s)+½F 2(g)=NaF(s) △H ø
=-576kJ·mol -1
Na +
(g)+F -(g)=NaF(s) △H ø
=-920kJ·mol -1
Na(s)=Na(g) △H ø
=102kJ·mol -1
F 2(g)=2F(g) △H ø
=159kJ·mol -1
F(g)+e=F -(g) △H ø
=-340kJ·mol -1
求Na 的电离能. 3.
已知甲烷的生成热为·mol -1
，原子氢的生成热为218kJ·mol -1
，碳的升华热为718kJ·mol -1，试求C-H 的键能(提示:CH 4分子中C-H 的键能为CH 4分子离解能的
).
4.
已知: H 2的键能 D(H-H)=436kJ·mol -1
Cl 2的键能 D(Cl-Cl)=247kJ·mol -1
HCl 的生成热 △H 0
f (H-Cl)=·mol -1
求HCl 的键能.
1. A 2 A.C 3. 4. D 5. D 6.
7.
C
8.
B
9.
C
10. C 11. A 12. D 13. D 14. 15. 16. C 17. C 18. D 19. D 20. C 21. C 22. B 23. B 24. D 25. C 26. 27. 28. D 29. C
30. D
31. C
第七章分子结构习题答案
一、选择题
二．填空题
1.<1>. 阴.阳离子间通过静电作用 <2>. 离子晶体(或离子化合
物)
2.<1>. 现代价键理论(VB法)和分子轨道理论(MO法)
<2>. 既有饱和性又有方向性。

3.<1>. 氢键 <2>.共价键
4.减小增大
5.<1>. 键能 <2>. 晶格能的负值
6.<1>. 大小相等. <2>. 键能等于键的离解能
的平均值.
7.牢固稳定
8.强度稳定
9.120° 109°28′
10.<1>. 极性分子与极性分子; <2>. 极性分子与非极性分子，
极性与极性分子.
11.分子中未成对电子产生的磁场分子的空间构型
12.正常共价键配位键
13.<1>成键两原子中有自旋相反的单电子 <2>成键的两原子
的原子轨道能最大程度重叠
14.单键多重键
15.键能键级
16.大活泼
17.正常共价键和配位键键和键
18.三角锥形正四面体形
19.<1>. sp3 <2>. sp2
20.饱和性和方向性
21.u=n(n+2) 玻尔磁子
22.分子极性大小U=q·d
23.<2>. 轨道最大重叠 <3>. 共价键最小排斥原理24.一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.
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.
25.< ， >
26.2s和2s*成键和反键
27.… 、…
28.<2>.最大重叠原则 <3>. 能量近似原则
三.问答题
1.sp杂化可分为三种:sp、sp2、sp3。

各种杂化的成分如下：
sp:
1
2
s +
1
2
p
sp2:
1
3
s +
2
3
p
sp3:
1
4
s +
3
4
p
2.成键两原子内有自旋相反的成单电子，两原子原子轨道有最大
程度重叠;
3.共价键的本质是电性的; 共价键的特点是具方向性.饱和性.
4.原子轨道沿键轴方向按头碰头方式重叠，形成键;
原子轨道沿键轴方向按肩并肩方式重叠，形成键;
键沿键轴呈圆柱形对称，重叠程度大，键能大，不易参加反应;
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.
5.答:同一原子中能量相近的某些原子轨道，在成键过程中重新组
合成一系列能量相等的新轨道而改变了原有轨道的状态.这一过
程称为杂化.所形成的新轨道叫做杂化轨道。

杂化轨道的数目等
于参与杂化的原子轨道的总数.
6.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.
7.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sp 2
-p 键.所以BF 3为平面三角形. NF 3中N 原子成键时呈不等性的sp 3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sp 3
-p 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. 8.
答:在CCl 4分子中，C: 2s 2
2p 2
，用 sp 3
杂化，和四个Cl 的p 轨道形成四个等同的p-sp 3
键，分子构型为正四面体. 9.
答:因中心原子“O”不是用单纯的2P 、2P 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sp 3
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°. 10. （略，请参考上题的解答）
11. （略，请参考第16题的解答）
12. 答:按VB 法，2个H 的各一个电子若自旋相反，则可配对形成H 2，
按MO 法， 2个H 的1s 轨道组成两个分子轨道，1s
，
*
个电子
按
1s
轨道形成H 2(H-H)，故H 2稳定存在. 按VB 法，He 中无单电
子，不能配对成键.按MO 法，He 2中四个电子在分子轨道中的电子排布为 〔(
1s
)2(
*
1s
)2
〕，键有为0，净成键效应为0， 故He 2
不能稳定存在. 13. 答：按VB 法，O 原子有两个成单电子，两个O 原子组成O 2分子时，
各自提供一个自旋相反的电子形成一个键，同时，另外的一个成单电子则按肩并肩的方式重叠形成一个
键，因此VB 法不能
解释O 2分子的磁性；按MO 法，O 2分子的电子排布为：KK(
2s
)2
(
*2s )2
(
2p
)2
(
2p
)4(
*2p )2
〕，由(
2p
)2
电子形成一个键，由(2p
)4
(
*2p
)2
〕电子形成两个三电子
键，由于分子中存
在成单电子，所以O 2具有磁性。

14. N 2:〔KK(
2s
)2(
*
2s
)2
(
2p
)4
(
2p
)2
〕
15. 键级为3，无单电子，反磁性.
N 2+
:〔KK(
2s
)2(
*
2s
)2
(
2p
)4
(
2p
)1
〕
键级为，有单电子，顺磁性.
∴ N 2比N 2+
键级高，所以稳定.
16. N 2:〔KK(
2s
)2(
2s *)2(
2p
)4
(
2p
)2
〕键级为3
O 2:〔KK(
2s
)2
(
2s *)2(
2p
)2
(
2p
)4
(*2p
)2
〕
键级为2 ，由于N 2比O 2键级高，所以稳定.
17. CH 4中C 采取sp 3
等性杂化.∴是正面体构型. NH 3中N 采取sp 3
不等性杂化.因有一孤对电子，三个
键. ∴
为三角锥形.
四．计算题 1. 解：U=612 + 159 + 错误!+ - = (kJ·mol -1
)
2. 解: I Na =-576-(-920)-102- 1 2 ×159-(-340) =(kJ·mol -1
) 3.
解: C-H 的键能 D C-H = + 718 + 4×218)÷4=(kJ·mol -1
)
4. 解: D HCl = + 1 2 ×436 + 1 2
×247 =434 (kJ·mol -1
)。