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专项训练 化学键（解析版）
1．冠醚是由多个二元醇分子之间脱水形成的环状化合物。18－冠－6 可用作相转移催
化剂，其与K+形成的螯合离子结构如图所示。下列说法正确的是
A．该螯合离子中极性键与非极性键的个数比为5：1
B．该螯合离子可以看成是一种超分子
C．该螯合离子中K+的杂化方式为sp3d
D．该螯合离子中K+可以用Li+替换
【答案】B
【详解】A．该螯合离子中存在的极性键有C－H、C－O、O－K 键，非极性键为C－
C 键，含有极性键个数为24 个C－H 极性键、12 个C－O 极性键、6 个O－K 极性键，
非极性键为6 个，所以极性键与非极性键的个数比为42 6=7 1
∶
∶，，A 项错误；
B．超分子是两种或两种以上的分子通过分子间相互作用形成的分子聚合体。超分子定
义中的分子是广义的，包括离子，该螯合离子可以看成是一种超分子，B 项正确；
C．K+配位数为6，采取d2sp3杂化，C 项错误；
D．Li+无空的d 轨道，不能形成6 配位，D 项错误；
故选B。
2．
在催化剂上还原
生成
和
的机理如图所示。下列说法错误的是
A．标准状况下，消耗
，转移电子数可能为
B．整个反应过程中，只有极性键断裂和形成
1
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C．图中生成
的五步反应中，N 元素均被还原
D．生成
的化学反应方程式为
【答案】B
【详解】A．
在催化剂上还原
生成
和
，N 元素由+2 价下降到0 价，又由
+2 价下降到-3 价，标准状况下，消耗
的物质的量为0.5mol，当都生成
时
转移电子的物质的量
NA=
，A 正确；
B．由图可知，第⑦步中NHNOH 生成N2和H2O，有非极性键的生成，B 错误；
C．由图可知，生成
的过程为NO
HNO
NH2O
NH2OH
NH2
NH3，N 元
素的化合价一直下降，N 元素均被还原，C 正确；
D．NO 和H2反应生成
和H2O，方程式为：
，D 正确；
故选B。
3．配位化合物X 由配体
和具有正四面体结构的
组成。化合物X 晶体具有
面心立方结构，其晶胞由8 个结构相似的组成单元(如图)构成。
下列有关说法错误的是
A．每个
中采取
杂化的C 原子数目为8 个
2
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B．每个
中C 与O 之间形成
键的数目为8 个
C．X 晶胞中与同一配体相连的两个
的取向不同
D．X 晶体中
的配位数为2
【答案】D
【详解】A．有机物中成双键的碳原子采取sp2杂化，由图可知每个L2-中有8 个双键碳，
因此每个
中采取
杂化的C 原子数目为8 个，A 正确；
B．由图可知，每个L2-中存在6 个碳氧单键和2 个碳氧双键，因此每个
中C 与O 之
间形成
键的数目为8 个，B 正确；
C．
为正四面体结构，由X 晶胞对角面示意图可知，与同一配体相连的两个
的取向不同，C 正确；
D．由图可知，1 个
上、下、左、右、前、后共有6 个
，每个
与
[Zn4O]6+形成2 个
配位键，1 个
含有4 个
配位键，则1 个
中
形成的配位键数目为
，1 个
的配位数为4，D 正确；
故选D。
4．某电池材料结构如图所示。X、Y、Z、M、W 为同周期主族元素。X 原子的最外层
电子数是W 原子次外层电子数的3 倍，下列说法正确的是
A．实验室保存M 的单质，需使用到Z 的多种氢化物形成的混合物
B．该电池材料中存在离子键、极性键、非极性键、配位键、氢键
C．最简单氢化物的沸点为X<Y
D．原子半径为Y<X<W<Z<M
【答案】A
【分析】X 原子的最外层电子数是W 原子次外层电子数的3 倍，W 的次外层电子数为
2，则五种元素均为第二周期，X 为O 元素，Z 能形成4 个共价键，次外层电子数为
3
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2，Z 为C 元素，Y 只形成1 个共价键，Y 为F 元素，阴离子只有1 个W，且得到1 个
电子后带1 个单位的负电荷，W 最外层只有3 个电子，W 为B 元素，M 带一个单位的
正电荷，M 为Li 元素。
【详解】A．M 为Li 元素，应保存在石蜡油中，石蜡是多种烃的混合物，Z 为C 元素，
其氢化物为烃，A 正确；
B．该电池中不含有H 元素，不存在氢键，B 错误；
C．X 为O 元素，Y 为F 元素，简单氢化物的沸点：
，C 错误；
D．X 为O 元素，Y 为F 元素，Z 为C 元素，M 为Li 元素，W 为B 元素，原子半径的
大小为：
，D 错误；
故选A。
5．由单键旋转而产生的异构体称为构象异构体，将正丁烷分子中的C2 和C3 旋转不同
的角度可以得到正丁烷的构象势能关系图。下列说法正确的是
A．正丁烷的构象异构体中所占比例最大的是iv
B．相同条件下，iii 转化成i 的速率比逆向转化的快
C．构象异构体之间的转化存在化学键的断裂和生成
D．由i 转化为iv 的转化能垒为
【答案】B
【详解】A．从图中可知，正丁烷的构象异构体中，i 的势能最小，最稳定，因此正丁
烷的构象异构体中所占比例最大的是i，A 错误；
B．iii 转化成i 是放热反应，正反应的活化能低于逆反应的活化能，因此iii 转化成i 的
速率比逆向转化的快，B 正确；
C．构象异构体因正丁烷分子中C2 和C3 旋转不同角度而形成，没有化学键的断裂和
生成，C 错误；
D．从图中可知，iii 转化为iv 的转化能垒为18.8kJ/mol，i 转化为iv 的转化能垒为
4
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22.6kJ/mol，D 错误；
故答案选B。
6．2022 年诺贝尔化学奖授予在“点击化学和生物正交化学”领域做出贡献的三位科
学家。点击化学经典反应之一是：一价铜
催化的叠氮化物-端炔烃环加成反应，反
应机理示意如下。
下列说法正确的是
A．第一电离能：
B．反应③过程中，涉及到极性键和非极性键的断裂和形成
C．总反应为：
D．一价铜
催化剂能有效降低总反应的焓变
【答案】C
【详解】A．同一主族随原子序数变大，原子半径变大，第一电离能变小；同一周期
随着原子序数变大，第一电离能变大，但是N 的最外层电子排布是2s22p3，p 轨道半充
满较稳定，因此第一电离能比氧大，故第一电离能：
，A 错误；
B．反应③过程中，涉及到N
N、C
C 非极性键的断裂，不存在非极性键的形成，存
在C-N 极性键的形成，不存在极性键的断裂，B 错误；
C．根据反应过程，总反应为：
，C
正确；
D．催化剂降低反应的活化能，加快反应速率，不能改变反应的焓变，D 错误；
故选C。
5
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7．我国科学家以廉价的含钴配合物(
)作为催化剂，实现醚类化合物的羰基化反应，
其反应机理如图所示。下列说法不正确的是
A．
降低了该反应的活化能，加快化学反应速率
B．实现醚类化合物的羰基化反应只有一种途径
C．循环过程中涉及极性键的断裂和非极性键的形成
D．当
、
基团为甲基时，该反应的总反应可表示为
【答案】B
【详解】A．
为催化剂，能降低该反应的活化能，加快化学反应速率，故A 正确；
B．由题图可知，实现醚类化合物的羰基化反应有两种途径，故B 错误；
C．分析题图可知，循环过程中涉及极性键的断裂和非极性键(碳碳键)的形成，故C 正
确；
D．分析题图可知，当
、
基团为甲基时，
、CO 和
为箭头进来的
物质(反应物)，
为箭头出去的物质(生成物)，该过程的总反应为
6
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，故D 正确；
故答案选B。
8．有关下列有机物的说法错误的是
A．氯化1－乙基－3－甲基咪唑(
)中只有共价键
B．
的同分异构体中，有醇类和酚类物质
C．青蒿素分子式为C15H22O5，结构如图，该分子中包含7 个手性碳原子
D．
中∠1＜∠2
【答案】A
【详解】A．氯化1-乙基-3-甲基咪唑中氯离子和阳离子之间为离子键，阳离子内部存
在共价键，A 错误；
B．分子含有1 个甲基、1 个氧，故其同分异构体中可以有-CH2OH 或-OH 官能团，故
有醇类和酚类物质，B 正确；
C．手性碳原子是指碳原子周围相连的4 个原子或原子团都不相同。根据青蒿素的结构
7
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简式图，知该分子中包含 7 个手性碳原子（如图星号所示）
，C 正确；
D．角的大小只与开口大小有关，根据两者开口程度，∠1＜∠2，D 正确；
故选A。
9．我国科研人员提出了由
和
转化为高附加值产品
的催化反应历程，
该历程示意如下。则下列说法不正确的是
A．在
和
反应生成
的总反应中，原子利用率为100％
B．
过程中，形成的键只有非极性共价键
C．
过程中，有极性共价键发生断裂
D．①→②过程形成了
键
【答案】B
【详解】A．
和
反应生成
的化学方程式为：
，该反应的原子利用率为100％，A 正确；
B．整个反应中，还形成了
极性共价键，B 错误；
C．
中含有四个
化学键，
中只含有三个
化学键，因此
的转化过程中，有
化学键发生断裂，
属于极性共价键，
C 正确；
D．①→②的反应中，反应物中不含有
化学键，而生成物中含有
化学键，
8
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因此①→②过程中形成了
化学键，D 正确；
故选B。
10．联氨(
)可用于处理水中的溶解氧，其反应机理如下图所示。
下列说法错误的是
A．
分子的共价键只有
键
B．
具有还原性，在一定条件下可被
氧化
C．过程②发生的是非氧化还原反应
D．③中发生反应：
【答案】A
【分析】由反应机理示意图可知，①转化中氧化铜与联氨共热反应生成氧化亚铜、氮
气和水，反应的化学方程式为4CuO+N2H4
2Cu2O+N2↑+2H2O；②转化中氧化亚铜与
氨水反应生成二氨合亚铜离子、氢氧根离子和水，反应的离子方程式为
Cu2O+4NH3∙H2O=2Cu(NH3) +2OH—+3H2O；③转化中二氨合亚铜离子与一水合氨、氧
气反应生成四氨合铜离子、氢氧根离子和水，反应的离子方程式为4Cu(NH3)
+O2+8NH3∙H2O=4Cu(NH3)
+4OH—+6H2O，总反应方程式为
CuO+N2H4+4NH3∙H2O+O2=Cu(NH3)
+N2↑+2H2O。
【详解】A．N2H4分子的共价键有N-H 之间的
键和N-N 之间的
键，A 错
误；
B．由题干信息可知，N2H4能够被CuO 氧化生成N2，即N2H4具有还原性，而O2的氧
9
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化性强于CuO，故N2H4具有还原性，在一定条件下可被O2氧化，B 正确；
C．由分析可知，②转化中氧化亚铜与氨水反应生成二氨合亚铜离子、氢氧根离子和水，
反应中没有元素发生化合价变化，属于非氧化还原反应，C 正确；
D．根据氧化还原反应配平可知，③中发生反应：
，D 正确；
故答案为：A。
11．含铈(Ce)催化剂催化
与甲醇反应是
资源化利用的有效途径，该反应的催
化循环原理如图所示。下列说法错误的是
A．物质A 为
B．反应过程涉及的物质中碳原子的杂化方式有3 种
C．反应过程中断裂的化学键既有极性键又有非极性键
D．反应的总方程式为
+H2O
【答案】C
【分析】结合反应过程，A 为CH3OH，B 为CO2，据此解答。
【详解】A．反应①发生取代反应，A 为CH3OH，A 正确；
B．CO2中C 为sp 杂化，
中C 为sp2杂化，甲醇中C 为sp3杂化，
有3 种杂化方式，B 正确；
C．反应过程中断裂的化学键只有极性键，没有非极性键，C 错误；
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D．由题图分析可知，反应物为
和
，生成物为
和
，则反应的总化学方程式为
+H2O，D
正确；
故选C。
12．科学家致力于将大气中过多的
转化为有益于人类的物质，一种从空气中捕获
转化为甲醇的反应历程如图所示。下列说法正确的是
A．该过程的总反应为
B．只有第1 步反应的原子利用率为100%
C．第4 步反应中有极性键和非极性键的断裂和形成
D．该历程以金属钌、
为催化剂
【答案】A
【详解】A．由题图可知，加入的反应物为
、
，最终产物为
和
，
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总反应为
，A 项正确；
B．第1 步反应为
，
第2 步反应为
，两步反应均无副产物生成，原子利用率均为100%，B
项错误；
C．第4 步反应中没有非极性键的形成，C 项错误；
D．由题图可知，该反应历程中
为中间产物，不是催化剂，D
项错误；
答案选A。
13．某种新型储氢材料的晶胞如图，八面体中心为M 金属离子，顶点均为
配体；
四面体中心为硼原子，顶点均为氢原子，其摩尔质量为
，下列说法正确的
是
12
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A．金属离子M 与硼原子的配位数之比2 1∶
B．金属离子的价电子排布式为
C．化学式为
D．该化合物中存在金属键、离子键、极性键和配位键
【答案】C
【分析】八面体位于晶胞的顶点和面心，个数为
，四面体位于晶胞的内
部，个数为8，晶胞中八面体和四面体个数比为1:2，则该晶体的化学式可表示为
，该化合物的摩尔质量为
，则
，解得
，即M 为Fe 元素，其化学式为
。
【详解】A．金属离子M 与6 个
形成八面体，则金属离子M 的配位数为6，硼原
子与4 个氢原子形成四面体，则硼原子的配位数为4，因此金属离子M 与硼原子的配
位数之比为3 2∶，A 错误；
B．根据分析，M 为Fe 元素，该化合物的化学式为
，NH3整体为0
价，
中B 为+3 价，H 为-1 价，则Fe 为+2 价，金属离子M 为Fe2+，其价电子排布
式为3d6，B 错误；
C．根据分析，该晶体的化学式为
，C 正确；
D．该化合物中没有金属键，D 错误；
故选C。
14．科学家发现肺氨酸可以催化羟醛缩合反应，其机理如图所示。下列说法错误的是
13
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A．增加
浓度，可提高单位时间内②的转化率
B．整个过程反应物的原子利用
率为100%
C．反应中涉及极性键和非极性键的断裂与生成
D．有机物④有6 种不同化学环
境的氢原子
【答案】D
【分析】由图可知，反应为丙酮、乙醛在催化剂作用下生成
，反应
为
；
【详解】A．由图可知，反应②中氢离子为反应物，则增加
浓度，可提高单位时间
内②的转化率，A 正确；
B．由分析可知，反应为
，整个过
程反应物的原子利用率为100%，B 正确；
C．②中有碳氧键的断裂、碳氮双键的形成，均为极性键的断裂与形成；③中存在碳碳
双键非极性键的形成，④中存在碳碳双键非极性键的断裂；故反应中涉及极性键和非
14
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极性键的断裂与生成，C 正确；
D．
，故有机物④有7 种不同化学环境的氢原子，D 错误；
故选D。
15．某无机化合物的二聚分子结构如图，该分子中A、B 两种元素都是第三周期的元
素，分子中所有原子最外层都达到8 电子稳定结构。关于该化合物的说法不正确的是
A．化学式是Al2Cl6
B．不存在离子键和非极性共价键
C．在固态时所形成的晶体是分子晶体
D．在熔融状态下能导电
【答案】D
【详解】A．将二聚分子变成单分子，得BA3化学式，根据两种元素都处于第三周期，
可能是PCl3 或AlCl3，而在PCl3所有原子已达稳定结构，形成二聚分子是不可能的，
所以只可能是AlCl3，该化合物的化学式是Al2Cl6，A 正确；
B．该化合物是无机化合物的二聚分子，属于共价化合物，不存在离子键，只存在Cl-
Al 键，Cl 与Cl 之间没有形成非极性共价键，所以也不存在非极性共价键， B 正确；
C．该化合物是无机化合物的形成的二聚分子，属于共价化合物，是分子晶体， C 正
确；
D．该化合物是无机化合物的二聚分子，属于共价化合物，不存在离子键，也不是离
子化合物，在熔融状态下不能导电，D 错误；
故选D。
16．科研人员提出了雾霾微粒中硫酸盐生成的三个阶段的转化机理，其主要过程示意
图如图。下列说法错误的是
15
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A．氧化性：NO2＞SO ，还原性：SO ＞HNO2
B．第II、III 阶段总的化学方程式为：SO +H2O+NO2=HNO2+HSO
C．NO2在所有过程中都是被还原
D．上述反应过程中，S 的成键数目保持不变
【答案】D
【详解】A．根据第Ⅰ阶段的方程式
，NO2 为氧化剂，SO
是氧化产物，所以氧化性
；第Ⅱ、Ш 阶段总的方程式
可得还原性：
，A 正确；
B．根据图示可知：在第Ⅱ阶段，
在
存在条件反应产生中间体A。在第
Ⅲ阶段，中间体A 转化为
和
，故第Ⅱ、Ⅲ阶段总的化学方程式为：
，B 正确；
C．根据图示的转化过程知该过程中
，
，
化合价均降低
被还原C 正确；
D．由题图可知由，
最终生成
，S 的成健数目由3 变为4，D 错误。
故答案选D。
16
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17．过氧硫酸氢根
参与烯烃的不对称环氧化反应的机理如图，下列说法不正确
的是
A．该反应有水的生成
B．利用此反应可将乙烯氧化为环氧乙烷
C．过氧硫酸氢根是该反应的催化剂
D．通过调节环境的酸碱性，可以控制部分极性共价键的断裂
【答案】C
【详解】A．由图像分析，在碱性（OH-）条件下反应这一步，是有H2O 生成的，A 项
正确；
B．利用题给机理，CH2=CH2与
进一步得到环氧乙烷，B 项正确；
C．通过图像流程分析，HSO 开始参与反应最终转为SO
，不是催化剂，C 项错误；
D．通过分析
这个过程，可知通过调节环境的碱性，使得
17
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有机物中的-OH 间的极性共价键断裂，D 项正确；
故答案选C。
18．环状碳酸酯广泛用于极性非质子溶剂、电池的电解质等，离子液体研究团队近期
报道了一种环氧乙烷衍生物与二氧化碳催化合成环状碳酸酯的反应历程如图所示。已
知：R 表示烃基。
下列说法错误的是
A．(C4H9)4NBr 是反应的催化剂
B．反应过程存在非极性键的断裂和形成
C．反应过程中有3 种中间体
D．总反应原子利用率可达100%
【答案】B
【分析】利用图像中的箭头指向为生成物，箭尾指向为反应物，据此分析。
【详解】A．由图中转化关系可知，(C4H9)4NBr 是前边反应的反应物，又作后面反应的
生成物，所以该物质是催化剂，A 正确；
B．反应过程中存在C-Br 键的断裂和N-Br 键的形成，没有非极性键的断裂和形成，B
错误；
C．反应中
18
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为中间
体，故一共有3 种中间体，C 正确；
D．根据图知，总反应方程式为：
，则
该反应为加成反应，总反应原子利用率可达100%，D 正确；
故本题选B。
19．我国科学家研制了一种铬(24 号元素)基催化剂，实现了甲烷向甲醇的高效转化，
微观示意图如下，下列说法正确的是
A．基态铬原子的电子排布式为
B．甲、乙、丙中的C 和O 原子都是
杂化
C．理论上，22.4L 甲完全转化能生成1mol 乙
D．该催化过程有极性键和非极性键的断裂，也有极性键和非极性键的形成
【答案】B
【分析】结合图象，甲为CH4，以为CH3OH，丙为H2O。
【详解】A．Cr 是24 号元素，基态铬原子的电子排布式为
，故A 错误；
B．甲烷、甲醇中的C 均有4 个
键，都是
杂化，甲醇、水中的O 均有2 个
键和
2 对孤电子对，都是
杂化，故B 正确；
C．未说明甲烷气体是否为标准状况，故C 错误；
D．生成物甲醇和水中没有非极性共价键，所以没有形成非极性共价键，故D 错误；
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故选：B。
20．科研人员提出了雾霾微粒中硫酸盐生成的三个阶段的转化机理，其主要过程示意
图如下。下列说法错误的是
A．氧化性：
，还原性：
B．第Ⅱ、Ⅲ阶段总的化学方程式为：
C．该过程中
为中间产物
D．上述反应过程中，
的成键数目保持不变
【答案】D
【详解】A．根据方程式
和
可得氧化性：
，还原性：
，A 正确；
B．根据图示可知：在第Ⅱ阶段，
、
在
存在条件反应产生
、
。
在第Ⅲ阶段，
结合
变为
，
结合
变为
，故第Ⅱ、Ⅲ阶段总
的化学方程式为：
，B 正确；
C．根据图示的转化过程知该过程中
→
→
，
为中间产物，C 正确；
D．由题图可知由，
最终生成
，
的成健数目由3 变为4，D 错误。
故答案选D。
20
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