高中化学人教版 (新课标)选修3 物质结构与性质第一节 共价键随堂练习题

这是一份高中化学人教版 (新课标)选修3 物质结构与性质第一节 共价键随堂练习题，共5页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1．下列分子中的σ键是由一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是( )
A．H2 B．HCl
C．Cl2 D．N2
解析：选B。H2中的σ键是s­s σ键，Cl2、N2中的σ键都是p­p σ键。
2．已知CN－与N2结构相似，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为( )
A．1∶3 B．2∶1
C．1∶1 D．1∶2
解析：选C。CN－与N2结构相似，C原子与N原子之间形成三键，则HCN分子的结构式为H—C≡N，1个三键中含有1个σ键、2个π键，单键属于σ键，故HCN分子中σ键与π键数目之比为2∶2＝1∶1。
3．下列说法正确的是( )
A．π键是由两个p原子轨道“头碰头”重叠形成的
B．σ键呈镜面对称，而π键呈轴对称
C．乙烷分子中的化学键全为σ键，而乙烯分子中含有σ键和π键
D．H2分子中含σ键，而Cl2分子中除σ键外还含有π键
解析：选C。本题考查了σ键和π键的形成方式和特征。原子轨道以“头碰头”方式相互重叠形成的共价键为σ键，以“肩并肩”方式相互重叠形成的共价键为π键；σ键呈轴对称，而π键呈镜面对称；分子中所有的共价单键都是σ键，共价双键及共价三键中均含σ键和π键。
4．下列说法中正确的是( )
A．双原子分子中化学键键能越大，分子越稳定
B．双原子分子中化学键键长越长，分子越稳定
C．双原子分子中化学键键角越大，分子越稳定
D．在双键中，σ键的键能要小于π键的键能
解析：选A。共价键键能越大、键长越短，分子越稳定，A正确，B错误；在双原子分子中没有键角，且分子稳定性与键角无关，C错误；一般σ键的重叠程度大于π键，σ键的键能大于π键的键能，D错误。
5．(2019·瓦房店高级中学高二期中)对三硫化四磷分子的结构研究表明，该分子中没有不饱和键，且各原子的最外层均已达到了8电子结构。则一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数是( )
A．7 B．9
C．19 D．不能确定
解析：选B。三硫化四磷分子中没有不饱和键，且各原子的最外层均已达到了8电子结构，P元素可形成3个共价键，S元素可形成2个共价键，因此一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数为eq \f(3×2＋4×3,2)＝9个。
6．下列微粒属于等电子体的是( )
A．12CO2和14CO B．H2O和NH3
C．N2和13CO D．NO和CO
解析：选C。N2和13CO分子中均含有2个原子、10个价电子，二者互为等电子体。
7．N2的结构可以表示为eq \a\vs4\al()，CO的结构可以表示为eq \a\vs4\al()，其中椭圆框表示π键，下列说法中不正确的是( )
A．N2分子与CO分子中都含有三个化学键
B．N2和CO都含有14个电子
C．N2与CO互为等电子体
D．N2与CO的化学性质相同
解析：选D。由题意可知N2分子中N原子之间、CO分子中C、O原子之间都是通过2个π键和1个σ键结合。N2化学性质相对稳定，CO具有比较强的还原性，两者化学性质不同。
8．(2019·南昌高二检测)关于键长、键能和键角，下列说法中不正确的是( )
A．化学键的键能通常为正值
B．键长的长短与成键原子的半径和成键数目有关
C．键能越大，键长越长，共价化合物越稳定
D．键角的大小与键长的长短、键能的大小无关
解析：选C。键能是气态基态原子形成1 ml化学键释放的最低能量，通常取正值，A正确；键长的长短与成键原子的半径有关，如Cl原子半径小于I原子半径，故Cl—Cl键的键长小于I—I键的键长，此外，键长还和成键数目有关，如乙烯分子中C=== C 键的键长比乙炔分子中C≡C键的键长要长，B正确；键能越大，键长越短，共价键越强，共价化合物越稳定，C错误；键角的大小取决于成键原子轨道间的夹角，D正确。
9．(2019·瓦房店高级中学高二期中)下列说法正确的是( )
A．氯化氢的分子式是HCl而不是H2Cl，是由共价键的方向性决定的
B．CH4分子的立体构型是正四面体形，是由共价键的饱和性决定的
C．电子云在两个原子核间重叠后，电子在两核间出现的概率增大
D．分子中共价键键长越长，键能越大，则分子越稳定
答案：C
10．碳酸亚乙烯酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂，其结构如图所示。下列有关该物质的说法正确的是( )
A．分子式为C3H2O3
B．分子中含6个σ键
C．分子中只有极性键
D．8.6 g该物质完全燃烧得到6.72 L CO2
解析：选A。A.由图示可知，该物质的分子式为C3H2O3。B.分子中碳碳双键和碳氧双键中各有一个σ键，碳氧单键全部是 σ键(4个)，碳氢键也是σ键(2个)，共有8个σ键。C.分子中的碳氧键、碳氢键都是极性键，而碳碳键是非极性键。D.8.6 g 该物质的物质的量为0.1 ml，完全燃烧后得到0.3 ml CO2，只有在标准状况下0.3 ml CO2的体积才是6.72 L。
11．由实验测得不同物质中O—O键的键长和键能数据如下表。其中X、Y的键能数据尚未测定，但可根据规律性推导键能的大小顺序为W>Z>Y>X。该规律性是( )
A.电子数越多，键能越大
B．键长越长，键能越小
C．成键所用的电子数越少，键能越大
D．成键时电子对越偏移，键能越大
解析：选B。电子数由多到少的顺序为Oeq \\al(2－,2)＞Oeq \\al(－,2)＞O2＞Oeq \\al(＋,2)，而键能由大到小顺序为W＞Z＞Y＞X，A错误；对于这些微粒在成键时所用的电子数情况，题中无信息，C错误；这些微粒都是O原子成键，无偏移，D错误。
12．由短周期前10号元素组成的物质T和X，有如图所示的转化。X不稳定，易分解。下列有关说法正确的是( )
A．为使该转化成功进行，Y可以是酸性KMnO4溶液
B．等物质的量的T、X分子中含有π键的数目均为NA
C．X分子中含有的σ键个数是T分子中含有的σ键个数的2倍
D．T分子中只含有极性键，X分子中既含有极性键又含有非极性键
解析：选A。由球棍模型可知，T为HCHO，X不稳定，易分解，则X为H2CO3，则Y为氧化剂，可以选择氧化性较强的酸性KMnO4溶液，A项正确；等物质的量并不一定是1 ml，B项错误；X分子中含有的σ键个数为5，T分子中含有的σ键个数为3，C项错误；T、X分子中均只含有极性键，无非极性键，D项错误。
二、非选择题
13．(1)如图，写出下列价键的名称，并各举一例说明含有这种价键类型的物质。
(2)某有机物的结构式：CHHCHCCH，则分子中有________个σ键，________个π键。
解析：(1)①②③中的原子轨道是“头碰头”重叠，属于σ键，④⑤中的原子轨道是“肩并肩”重叠，属于π键。(2)共价双键有一个σ键、一个π键，共价三键有一个σ键、两个π键，故CHHCHCCH中有7个σ键、3个π键。
答案：(1)
(2)7 3
14．下表是一些键能数据(单位：kJ·ml－1)：
回答下列问题：
(1)①由表中数据能否得出下列结论：半径越小的原子形成的共价键越牢固(即键能越大)________(填“能”或“不能”，下同)；非金属性越强的原子形成的共价键越牢固________。
②能否从数据中找出一些规律，请写出一条：________________________________
________________________________________________________________________；
试预测C—Br键的键能范围：________kJ·ml－1＜C—Br键能＜________kJ·ml－1。
(2)由热化学方程式H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－185 kJ·ml－1并结合上表数据可推知一个化学反应的反应热(设反应物和生成物均为气态)与反应物和生成物的键能之间的关系是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
由热化学方程式2H2(g)＋S2(s)===2H2S(g) ΔH＝－224.5 kJ·ml－1和表中数值可计算出1 ml S2(s)汽化时将________(填“吸收”或“放出”)________kJ的热量。
(3)卤代烃RX在同样条件下发生碱性水解反应时，RF、RCl、RBr、RI(R相同)的反应活性由大到小的顺序是______________。
答案：(1)①不能 不能 ②与相同原子结合时同主族元素形成的共价键，原子半径越小，共价键越牢固(其他合理答案也可) 218 330
(2)化学反应的反应热等于反应物的键能之和与生成物的键能之和的差 吸收 4.5
(3)RI＞RBr＞RCl＞RF
15．氮可以形成多种离子，如NOeq \\al(－,3)、NHeq \\al(－,2)、Neq \\al(－,3)、NHeq \\al(＋,4)、N2Heq \\al(＋,5)、N2Heq \\al(2＋,6)等，已知N2Heq \\al(＋,5)与N2Heq \\al(2＋,6)是由中性分子结合质子形成的，类似于NHeq \\al(＋,4)，因此有类似于NHeq \\al(＋,4)的性质。
(1)写出N2Heq \\al(2＋,6)与碱溶液反应的离子方程式：_________________________________
________________________________________________________________________。
(2)NHeq \\al(－,2)的电子式为________。
(3)Neq \\al(－,3)有________个电子。
(4)写出两种与Neq \\al(－,3)是等电子体的物质的化学式：________________________________________________________________________
__________________。
解析：(1)由题给信息可知，N2Heq \\al(2＋,6)是由N2H4与两个H＋结合而形成的，所以它与OH－反应时的物质的量之比为1∶2。(2)NHeq \\al(－,2)中氮原子最外层5个电子中的2个电子与2个氢原子形成共价键，氮再得到1个电子达到相对稳定结构。(3)Neq \\al(－,3)是由3个氮原子结合后再得到1个电子而形成的，所以应该有22个电子。(4)与Neq \\al(－,3)是等电子体的物质应该也是由3个原子组成，且价电子总数为16，有N2O、CO2等。
答案：(1)N2Heq \\al(2＋,6)＋2OH－===N2H4＋2H2O
(2) (3)22 (4)N2O、CO2(其他合理答案也可)
O—O键
数据
Oeq \\al(2－,2)
Oeq \\al(－,2)
O2
Oeq \\al(＋,2)
键长/10－12 m
149
128
121
112
键能/(kJ·ml－1)
X
Y
Z＝494
W＝628
①
②
③
④
⑤
化学键类型
举例
①
②
③
④
⑤
化学键类型
s­s σ键
s­p σ键
p­p σ键
pz­pz π键
py­py π键
举例
H2
HCl
Cl2
N2
N2
化学键
键能
化学键
键能
化学键
键能
化学键
键能
H—H
436
Cl—Cl
243
H—Cl
432
H—O
467
S===S
255
H—S
339
C—F
427
C—O
347
C—Cl
330
C—I
218
H—F
565