鲁科版 (2019)选择性必修2第1节 共价键模型免费课后复习题
展开1.下列说法正确的是( )
A.键角越大,该分子越稳定
B.共价键的键能越大,共价键越牢固,含有该键的分子越稳定
C.CH4、CCl4中键长相等,键角不同
D.C===C键的键能是C—C键的2倍
2.下列分子中的σ键是由两个原子的s轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是( )
A.H2 B.CCl4 C.Cl2 D.F2
3.下列有关σ键的说法错误的是( )
A.如果电子云图像是由两个s电子重叠形成的,那么形成s—s σ键
B.s电子与p电子形成s—p σ键
C.p电子和p电子不能形成σ键
D.HCl分子里含有一个s—p σ键
4.下列说法中正确的是( )
A.p轨道之间以“肩并肩”重叠可形成σ键
B.p轨道之间以“头碰头”重叠可形成π键
C.s和p轨道以“头碰头”重叠可形成σ键
D.共价键是两个原子轨道以“头碰头”重叠形成的
5.以下说法正确的是( )
A.共价化合物内部可能有极性键和非极性键
B.原子或离子间相互的吸引力叫化学键
C.非金属元素间只能形成共价键
D.金属元素与非金属元素的原子间只形成离子键
6.(双选)下列说法中正确的是( )
A.键能越小,表示化学键越牢固,难以断裂
B.两原子核越近,键长越短,化学键越牢固,性质越稳定
C.破坏化学键时,消耗能量,而形成新的化学键时,则释放能量
D.键能、键长只能定性地分析化学键的特性
7.下列事实不能用键能的大小来解释的是( )
A.N元素的电负性较大,但N2的化学性质很稳定
B.稀有气体一般难发生反应
C.HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
D.F2比O2更容易与H2反应
8.下列有关化学键类型的叙述正确的是( )
A.全部由非金属构成的化合物中肯定不存在离子键
B.所有物质中都存在化学键
C.已知乙炔的结构式为H—C≡C—H,则乙炔中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C)
D.乙烷分子中只存在σ键,不存在π键
9.意大利罗马大学的Fulvi Cacace等人获得了极具理论研究意义的气态N4分子,其分子结构如图所示。已知断裂1 ml N—N吸收167 kJ热量,生成1 ml N≡N放出942 kJ热量,根据以上信息和数据,判断下列说法正确的是( )
A.N4属于一种新型的化合物
B.N4分子中存在非极性键
C.N4分子中N—N键角为109.5°
D.1 ml N4转变成N2将吸收882 kJ热量
10.键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数,下列叙述正确的是( )
A.键角是描述分子空间构型的重要参数
B.因为H—O键的键能小于H—F键的键能,所以O2、F2与H2反应的能力逐渐减弱
C.水分子可表示为H—O—H,分子中的键角为180°
D.H—O键的键能为463 kJ·ml-1,即18 g H2O分解成H2和O2时,消耗能量为2×463 kJ
11.氰气的化学式为(CN)2,结构式为N≡C—C≡N,性质与卤素相似,下列叙述正确的是( )
A.分子中既有极性键,又有非极性键
B.分子中N≡C键的键长大于C—C键的键长
C.分子中含有2个σ键和4个π键
D.不和氢氧化钠溶液发生反应
12.下表是从实验中测得的不同物质中氧氧之间的键长和键能数据:
其中x、y的键能数据尚未测定,但可根据规律推导键能大小的顺序是b>a>y>x,该规律是( )
A.成键时,电子数越多,键能越大
B.键长越短,键能越大
C.成键所用电子数越少,键能越大
D.成键时电子对越偏移,键能越大
二、非选择题
13.分析下列化学式中加点的元素,选出符合题目要求的选项填在横线上。
(1)所有的价电子都参与形成共价键的是________;
(2)只有一个价电子参与形成共价键的是________;
(3)最外层含有一对未成键电子的是________;
(4)既含有极性键又含有非极性键的是________;
(5)既含有σ键又含有π键的是________。
14.回答下列问题:
(1)1 ml CO2中含有的σ键数目为________。
(2)已知CO和CN-与N2结构相似,CO分子内σ键与π键个数之比为________。HCN分子中σ键与π键数目之比为________。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的—个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是:
N2O4(l)+2N2H4(l)===3N2(g)+4H2O(g)
ΔH=-1 038.7 kJ·ml-1
若该反应中有4 ml N—H键断裂,则形成的π键有________ml。
(4)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子,该分子中σ键与π键的个数比为________。
(5)1 ml乙醛分子中含σ键的数目为________个,1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为________。
(6)CH4、NH3、H2O、HF分子中共价键的极性由强到弱的顺序是________________________________________________________________。
15.A、B、C、D、E五种元素原子序数依次增大,A元素原子的价电子排布为ns2np2,B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍,E元素原子的价电子排布为3d64s2。C、D的电离能数据如下(kJ·ml-1):
(1)化合价是元素的一种性质。由C、D的电离能数据判断,C通常显________价,D显________价。
(2)某气态单质甲与化合物AB分子中电子总数相等,则甲分子中包含1个________键,2个________键。
(3)AB的总键能大于甲的总键能,但AB比甲容易参加化学反应。根据下表数据,说明AB比甲活泼的原因是_______________________________________。
16.下表为前20号元素中的某些元素性质的一些数据:
试回答下列问题:
(1)以上11种元素中第一电离能最小的是________(填编号)。
(2)写出下列反应的化学方程式:
M2C2与EC2反应
______________________________________________。
(3)上述E、F、G三种元素中的某两种元素形成的化合物中,每一个原子都满足8电子稳定结构的是______(写分子式)。比元素B原子序数大5的元素基态原子电子排布式是____________________。
(4)元素E与氢元素可形成分子式为E2H4的分子,分子中共形成________个σ键,________个π键。
(5)C和I相比较,非金属性较弱的是________(填元素名称),可以验证你的结论的是下列中的________(填编号)。
a.气态氢化物的稳定性和挥发性
b.单质分子中的键能
c.两元素的电负性
d.含氧酸的酸性
共价键模型 答案
1、【B】A项,键角是决定分子空间构型的参数,与分子的稳定性无关;C项,CH4、CCl4中C—H键键长小于C—Cl键键长,键角均为109.5°;D项,C===C键由σ键和π键组成,C—C键为σ键,故C===C键的键能小于C—C键键能的2倍。
2、【A】 各分子中的σ键轨道重叠为最外层未成对电子所在轨道进行重叠,情况如下:H2:1s1—1s1,CCl4:2p1—3p1,Cl2:3p1—3p1,F2:2p1—2p1。
3、【C】 p电子和p电子头碰头时也能形成σ键。
4、【C】 轨道之间以“肩并肩”重叠形成π键,“头碰头”重叠形成σ键,共价键可分为σ键和π键。
5、【A】全部由共价键形成的化合物是共价化合物,则共价化合物内部可能有极性键和非极性键,如乙酸、乙醇中,A正确;相邻原子之间强烈的相互作用是化学键,包括引力和斥力,B不正确;非金属元素间既能形成共价键,也能形成离子键,如氯化铵中含有离子键,C不正确;金属元素与非金属元素的原子间大部分形成离子键,但也可以形成共价键,如氯化铝中含有共价键,D不正确。
6、【BC】 键能越大,键长越短,化学键越牢固。
7、【B】 由于N2分子中存在N≡N,键能很大,破坏共价键需要很大的能量,所以N2的化学性质很稳定;稀有气体都为单原子分子,分子内部没有化学键;卤族元素从F到I原子半径逐渐增大,其氢化物中的键长逐渐变长,键能逐渐变小,所以稳定性逐渐减弱;由于H—F的键能大于H—O,所以更容易生成HF。
8、【D】 铵盐是离子化合物,含有离子键,但其全部由非金属构成,A项错;稀有气体的原子本身就达到稳定结构,不存在化学键,B项错;乙炔中存在3个σ键和2个π键,2个C—H键和碳碳叁键中的1个键是σ键,而碳碳叁键中的另外2个键是π键,C项错。
9、【B】N4是由氮元素形成的一种单质,不是新型的化合物,A错;氮元素是活泼的非金属元素,氮元素与氮元素之间形成的是非极性键,B正确;N4分子是正四面体结构,键角是60°,C错;已知断裂1 ml N—N吸收167 kJ热量,生成1 ml N≡N放出942 kJ热量,则1 ml N4转变成N2时的反应热ΔH=6×167 kJ·ml-1-2×942 kJ·ml-1=-882 kJ·ml-1,即该反应是放热反应,因此1 ml N4转变成N2将放出882 kJ热量,D错误。
10、【A】 H—O键、H—F键的键能依次增大,意味着形成这些键时放出的能量依次增大,化学键越来越稳定,O2、F2与H2反应的能力逐渐增强,B项错误;水分子呈V形,键角为104.5°,C项错误;D项中H—O键的键能为463 kJ·ml-1,指的是断开1 ml H—O键形成气态氢原子和气态氧原子所需吸收的能量为463 kJ,18 g H2O即1 ml H2O中含2 ml H—O键,断开时需吸收2×463 kJ的能量形成气态氢原子和气态氧原子,再进一步形成H2和O2时,还需释放出一部分能量,故D项错误。
11、【A】 分子中N≡C键是极性键,C—C键是非极性键;成键原子半径越小,键长越短,N原子半径小于C原子半径,故N≡C键比C—C键的键长短;(CN)2分子中含有3个σ键和4个π键;由于与卤素性质相似,故可以和氢氧化钠溶液反应。
12、【B】 观察表中数据发现,这几种不同物质中的化学键都是氧氧键,因此不存在成键时电子的多少问题,也不存在电子对偏移的问题,但是O2与Oeq \\al(+,2)比较,键能大的对应的键长短,按此分析Oeq \\al(2-,2)的键长比Oeq \\al(-,2)中的键长长,所以键能应该小。若按照此规律,键长由短到长的顺序为Oeq \\al(+,2)
13、 (1)D、E (2)C (3)A、F (4)E (5)E、F
【解析】 六种物质的加点元素均为短周期元素,价电子即最外层电子。电子式分别为
由电子式可推得成键情况。
14、 (1)2NA或1.204×1024 (2)1∶2 1∶1 (3)3 (4)5∶1 (5)6NA或3.612×1024 7 (6)HF>H2O>NH3>CH4
【解析】 (1)CO2分子内含有碳氧双键,双键中一个是σ键,另一个是π键,则1 ml CO2中含有的σ键个数为2NA。
(2)N2的结构式为N≡N,推知CO结构式为C≡O,含有1个σ键、2个π键;CN-结构式为[C≡N]-,HCN分子结构式为H—C≡N,HCN分子中σ键与π键均为2个。
(3)反应中有4 ml N—H键断裂,即有1 ml N2H4参加反应,生成1.5 ml N2,则形成的π键有3 ml。
(4)设分子式为CmHn,则6m+n=16,解之得m=2,n=4,即C2H4,结构式为。单键为σ键,双键有1个σ键和1个π键,所以一个C2H4分子中共含有5个σ键和1个π键。
(5)乙醛与CO(NH2)2的结构简式分别为,故1 ml乙醛中含有σ键6NA个,1个CO(NH2)2分子中含有7个σ键。
(6)两个成键原子的电负性差别越大,它们形成共价键的极性就越大(或从非金属性强弱上来判断)。由于电负性:F>O>N>C,因此四种元素与H形成的共价键的极性:F—H>O—H>N—H>C—H。
15、 (1)+2 +3 (2)σ π
(3)CO打开第一个键需要1 071.9 kJ·ml-1-798.9 kJ·ml-1=273 kJ·ml-1能量,而N2打开第一个键需要941.7 kJ·ml-1-418.4 kJ·ml-1=523.3 kJ·ml-1 能量
【解析】 (1)由“B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍”可推知B为氧;因原子序数B>A,可知A的价电子排布为2s22p2,A为碳;C元素的I3≫I2,故C最外层有2个电子;D元素的I4≫I3,故D元素的最外层有3个电子,由于原子序数依次增大,且E的价电子排布为3d64s2,为铁元素,故C、D分别为镁和铝元素。(2)AB分子为CO,共14个电子,与之电子数相等的气态单质应为N2,含1个σ键和2个π键。(3)CO与N2相对比,CO性质活泼,容易参加化学反应,应是其化学键易断裂的原因。
16、 (1)B
(2)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
(3)CCl4、PCl3 1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1
(4)5 1 (5)氮 c
【解析】 (1)同一周期元素从左→右第一电离能有增大的趋势,故第一电离能最小的元素在第ⅠA族,第ⅠA族有B、M、K三种元素,且从上到下第一电离能减小,故第一电离能最小的为B。(2)由化合价和原子半径可判断A为S,B为K,C为O,D为Al,E为C,F为P,G为Cl,M为Na,I为N,J为Si,K为Li,故M2C2与EC2的反应为Na2O2与CO2的反应。(3)比B原子序数大5的元素为24号元素Cr,其电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1或[Ar]3d54s1。(4)E2H4为C2H4,故有5个σ键,1个π键。(5)本题为判断非金属性强弱的方法,其中a项中气态氢化物的挥发性不能判断非金属性强弱,d项应为最高价氧化物对应水化物的酸性。
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
a=494
b=628
I1
I2
I3
I4
C
738
1 451
7 733
10 540
D
577
1 817
2 745
11 578
单键
双键
叁键
AB 键能/kJ·ml-1
357.7
798.9
1 071.9
甲 键能/kJ·ml-1
154.8
418.4
941.7
元素
性质
A
B
C
D
E
F
G
M
I
J
K
原子半径(10-10m)
1.02
1.86
0.74
1.43
0.77
1.10
0.99
1.54
0.75
1.17
1.34
最高价态
+6
+1
+3
+4
+5
+7
+1
+5
+4
+1
最低价态
-2
-2
-4
-3
-1
-3
-4
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