高中化学苏教版 (2019)选择性必修2第三单元 共价键 共价晶体第二课时随堂练习题

第2课时 共价键键能 共价晶体

必备知识基础练A级

1. [2023苏州外国语学校高二检测]下列关于键长、键能和键角的说法中不正确的是(  )

A. 键能是分子结构稳定性的重要参数

B. 键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关

C. 键的键能等于 键键能的2倍

D. 因为 键的键能小于 键的键能，所以 、 与 反应的能力逐渐增强

2. [2023南京外国语学校高二检测]下列物质属于共价晶体的是(  )

①干冰 ② ③晶体硅 ④白磷 ⑤氨基乙酸

⑥固态

A. ①②③④⑤⑥ B. ②③④⑥ C. ②③ D. ①②⑤⑥

3. [2023南通一中高二检测]下列说法中正确的是(  )

A. 乙烯中 的键能是乙烷中 的键能的2倍

B. 氮气分子中含有1个  键和2个  键

C. 键的极性比 键的极性大

D. 中4个 键的键能不相同

4. [2023扬州一中高二检测]下列说法中正确的是(  )

A. 金刚石晶体中的最小碳原子环由6个碳原子构成

B. 共价晶体中除极性键外不存在其他类型的化学键

C. 晶体中存在 分子

D. 金刚石化学性质稳定，即使在高温下也不会和 反应

5. [2023南京大学附属中学检测]下列叙述中,结论（事实）和对应的解释（事实）均不正确的是(  )

A. 金刚石的熔、沸点高于晶体硅,因为 键的键能大于 键的键能

B. 二氧化硅晶体中不存在 分子,因为它含有硅氧四面体的空间网状结构

C. 稀有气体的晶体属于共价晶体,因为其组成微粒是原子,不存在分子间作用力

D. 立体结构为正四面体的分子中,化学键的键角可能为

6. [2023秦淮中学高二检测]氮化硼是一种新合成的结构材料，它具有硬度大、耐磨、耐高温的性质。下列各组物质熔化时所克服的粒子间作用力与氮化硼熔化时所克服的粒子间作用力相同的是(  )

A. 和金刚石 B. 晶体硅和水晶 C. 冰和干冰 D. 碘和金刚砂

7. [2023南京理工大学附属中学高二检测]单质硼有无定形和晶体两种，参考下表数据：

（1） 晶体硼的晶体类型属于，理由是。

（2） 已知晶体硼的结构单元是由硼原子组成的正二十面体（如图所示），其中有20个等边三角形的面和一定数目的顶点，每个顶点各有一个硼原子。通过观察图形及推算，得出此基本结构单元由个硼原子构成，其中键的键角为，共含有个键。

关键能力提升练B级

8. [2023扬州中学高二检测]根据下列性质判断，属于共价晶体的物质是(  )

A. 熔点 ，导电性好，延展性强

B. 无色晶体，熔点 ，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂

C. 无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点为 ，熔化时能导电

D. 熔点 ，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电

9. [2023淮安一中高二检测]据报道，有科学家用激光将置于铁室中石墨靶上的碳原子炸松，与此同时再用射频电火花喷射氮气，此时碳、氮原子结合成碳氮化合物薄膜。据称，这种化合物可能比金刚石更坚硬，其原因可能是(  )

A. 碳、氮原子构成平面结构的晶体 B. 碳氮键比金刚石中的碳碳键短

C. 氮原子电子数比碳原子电子数多 D. 碳、氮的单质的化学性质均不活泼

10. [2023扬州中学高二检测]磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料。如图为其晶体结构中最小的重复单元。下列有关说法正确的是(  )

A. 磷化硼的化学式为

B. 磷化硼晶体的熔点高，且熔融状态下能导电

C. 磷化硼晶体属于共价晶体

D. 磷化硼晶体在熔化时需克服范德华力

11. [2023苏州实验中学高二检测]氮化碳结构如图所示，其中氮化碳硬度超过金刚石晶体，成为首屈一指的超硬新材料。下列关于氮化碳晶体的说法正确的是(  )

A. 晶体中微粒间通过离子键结合

B. 晶体中， 键的键长比金刚石中 键的键长要长

C. 晶体中每个C原子连接4个 原子，而每个 原子连接3个C原子

D. 由化学式可知， 晶体中碳元素显 价，氮元素显 价

12. [2023南京外国语学校高二检测]从实验测得不同物质中氧氧之间的键长和键能的数据：

其中、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；该规律性是(  )

A. 成键的电子数越多，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

13. [2023扬州四中高二检测]氮化硼晶体有多种相结构。六方相氮化硼是通常存在的稳定相，与石墨相似，具有层状结构，可作高温润滑剂；立方相氮化硼是超硬材料，有优异的耐磨性。它们的晶体结构如图所示，下列关于这两种晶体的说法正确的是(  )

A. 六方相氮化硼与石墨一样可以导电

B. 立方相氮化硼含有  键和  键，所以硬度大

C. 两种晶体均为分子晶体

D. 六方相氮化硼晶体层内一个硼原子与相邻氮原子构成的空间结构为平面三角形

14. [2022湖北天门外国语学校阶段练习]已知：

①

②

具有正四面体结构，中键的键能为，中键的键能为，下列叙述正确的是(  )

A. 键的键能大于 键的键能

B. 可求 的反应热

C. 键的键能为

D. 键的键能为

15. A、B、C、D、、为六种短周期元素，相关信息如下：

根据以上信息提示，回答下列问题。

（1） C元素在周期表中的位置为。简单氢化物沸点最低的是（填化学式）。

（2） 由B、C、D三元素按原子个数之比形成物质的化学式为，化合物所含化学键的类型有（填“金属键”“离子键”“极性共价键”或“非极性共价键”）。

（3） 将通入溶液中可制得，该反应的离子方程式为。

（4） 一种淡黄色固体，其电子式为。该固体与硫酸亚铁溶液（按物质的量之比为）反应。反应过程中有气体生成，则该反应的还原剂为。

16. [2023泰州中学高二检测]

（1） 金刚砂的硬度很大，摩氏硬度为9.5级，仅次于金刚石，其晶胞结构如图甲所示，则金刚砂的晶体类型为；在中，与每个C原子距离相等且最近的C原子数目为；若晶胞的边长为，则金刚砂的密度表达式为。

甲

（2） 硅的某种单质的晶胞结构如图乙所示。晶体的结构与该硅晶体的结构相似，则晶体中，每个原子与个原子相连，与同一个原子相连的原子构成的空间结构为；若该硅晶体的密度为，阿伏加德罗常数的值为，则晶体中相距最近的两个硅原子之间的距离为 （用代数式表示）。

乙

学科素养创新练C级

17. Ⅰ. 已知氢分子的形成过程示意图如图所示，请据图回答问题。

氢分子的形成过程示意图

（1） 键的键长为，①～⑤中，体系能量由高到低的顺序是。

（2） 下列说法中正确的是（填字母）。

A. 氢分子中含有一个  键

B. 由①到④，电子在核间出现的概率增大

C. 由④到⑤，必须消耗外界的能量

D. 氢分子中含有一个极性共价键

Ⅱ. 几种常见化学键的键能如下表所示。

请回答下列问题：

（1） 试比较键与键的键能大小：（填“ ”“ ”或“”）。

（2） 被认为是21世纪人类最理想的燃料，而又有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”等观点。试计算每千克燃烧（生成水蒸气）放出的热量约为；每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为（已知中含键，中含键）。

第2课时 共价键键能 共价晶体

A级 必备知识基础练

1. C

[解析]键能越大，分子越稳定，故正确；一般共用电子对数越多、原子半径越小，键长越短，即键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关，故正确；碳碳双键中有一个 键和一个 键，碳碳单键为 键， 键和 键的键能不同，所以键的键能不是键键能的2倍，故错误；键的键能小于键的键能，所以原子更容易和原子结合，所以、与反应的能力逐渐增强，故正确。

2. C

[解析]干冰、白磷、氨基乙酸和固态属于分子晶体，和晶体硅属于共价晶体。

3. B

[解析]乙烯中碳碳双键的键能小于乙烷中碳碳单键的键能的2倍，但大于碳碳单键的键能，故错误；氮气分子中存在氮氮三键，含有1个 键和2个 键，故正确；非金属性：，碳元素与氧元素的电负性相差较大，共价键的极性是键的极性大，故错误；铵根离子中存在四个共价键，其中一个是配位键，这四个共价键采用的是杂化，键长和键能完全相同，故错误。

4. A

[解析]选项，金刚石晶体的最小碳原子环由6个碳原子构成，正确；选项，共价晶体中既可能含有极性键，也可能含有非极性键（如金刚石晶体），错误；选项，共价晶体由原子通过共价键构成，不存在分子，错误；选项，金刚石含有碳元素，能与氧气反应，错误。

5. C

[解析]金刚石、晶体硅都属于共价晶体，键能大小决定晶体的熔、沸点高低，因为键的键能大于键的键能，故金刚石的熔、沸点高于晶体硅，正确；二氧化硅晶体属于共价晶体，有硅氧四面体的空间网状结构，不存在分子，只有硅、氧原子最简比，即化学式为，正确；稀有气体的晶体属于分子晶体，错误；立体结构为正四面体的分子中，化学键的键角可能为 ，如白磷等，正确。

6. B

[解析]氮化硼是由两种非金属元素组成的化合物，根据该化合物的物理性质可知其为共价晶体，微粒间作用力为共价键。和金刚石熔化时克服的分别是分子间作用力和共价键，项错误；冰和干冰熔化时克服的均是分子间作用力，项错误；碘和金刚砂熔化时克服的分别是分子间作用力和共价键，项错误。

7. （1） 共价晶体; 晶体硼熔、沸点和硬度介于金刚石和晶体硅之间，而金刚石、晶体硅都是共价晶体（或熔、沸点都很高，硬度大）

[解析]晶体硼熔、沸点和硬度介于金刚石和晶体硅之间，而金刚石、晶体硅都是共价晶体，因此晶体硼也是共价晶体。

（2） ;;

[解析]晶体硼的结构单元中，共有20个等边三角形，每个硼原子被5个等边三角形共有，故结构单元中含有个硼原子，键的键角为 ，20个等边三角形，每条边被2个等边三角形共用，因此键的个数为。

B级 关键能力提升练

8. B

[解析]项中导电性好，不是共价晶体的特征，因为共价晶体中原子与原子之间以共价键结合，而共价键有一定的方向性，使共价晶体质硬而脆，项不正确，项符合共价晶体的特征，项应该是离子晶体，项不符合共价晶体的特征。

9. B

[解析]由“这种化合物可能比金刚石更坚硬”可知该晶体应该是一种共价晶体，共价晶体是一种空间网状结构而不是平面结构，项错误。氮原子的半径比碳原子的半径小，二者所形成的共价键的键长要比碳碳单键的键长短，所以该晶体的熔、沸点和硬度应比金刚石更高，项正确。原子的电子数和单质的活泼性一般不会影响所形成的晶体的硬度等，、项错误。

10. C

[解析]由磷化硼的晶胞结构可知，位于晶胞的顶点和面心，数目为，位于晶胞内，数目为4，故磷化硼的化学式为，项错误。磷化硼属于共价化合物，熔融状态下不能导电，项错误。由磷化硼是一种超硬耐磨涂层材料可知磷化硼晶体属于共价晶体，项正确。磷化硼晶体为共价晶体，熔化时需克服共价键，项错误。

11. C

[解析]根据题目所给信息，氮化碳硬度超过金刚石晶体，因此氮化碳为共价晶体。选项，共价晶体中只含有共价键，错误；选项，原子半径比原子半径小，键长，错误；选项，根据结构图，每个原子连接4个原子，每个原子连接3个原子，正确；选项，电负性，显价，显价，错误。

12. B

[解析]研究表中数据发现，与的键能大者键长短。按此规律，中键长比中的长，所以键能要小。按键长由短而长的顺序为，键能为。故正确。

13. D

[解析]项，六方相氮化硼晶体中没有可以自由移动的电子或离子，所以不导电，错误。项，立方相氮化硼中只含有 键，错误。项，立方相氮化硼是共价晶体，错误。项，由六方相氮化硼的晶体结构可知，每个硼原子与相邻3个氮原子构成平面三角形，正确。

14. C

[解析]不同物质中键的键能不同，无法与键的键能比较，故错误；的状态为固态，与已知反应状态不同，无法求算，故错误；②式减去①式，消去了可得，把键能带入的表达式可得键的键能为，故正确；①式减去②式，消去了，可得 ，把键能代入的表达式可得键的键能为，故错误。

15. （1） 第2周期族;

为短周期中原子半径最大的元素，则 是钠元素； 与 同周期，且 在同周期元素中非金属性最强，则 为氯元素； 为地壳中含量最高的元素，则 为氧元素； 、 、 原子序数依次增大，均可与 形成含 的分子，则 是氢元素， 、 分别是碳、氮元素，据此回答。

[解析]氧元素在周期表中的位置为第2周期族。简单氢化物沸点最低的是；

（2） ; 极性共价键

[解析]由、、三元素按原子个数之比形成物质的化学式为，化合物所含化学键的类型为极性共价键；

（3）

[解析]将通入溶液中可制得，氮元素化合价由价升高到价，氯元素化合价由价降低到价，根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒，写出离子方程式为；

（4） ;和

[解析]淡黄色固体过氧化钠为离子化合物，由钠离子和过氧根离子构成，过氧根离子中两个氧原子之间共用1对电子，其电子式为；过氧化钠与硫酸亚铁按物质的量之比为反应，反应过程中有气体生成，则该反应中价氧元素部分升高，亚铁失电子化合价也升高，硫酸亚铁和过氧化钠都是还原剂。

16. （1） 共价晶体; 12;

[解析]由题述信息可知，金刚砂属于共价晶体；以晶胞顶点的原子为例，距离该碳原子最近的碳原子位于晶胞的面心上，每个顶点原子被8个晶胞共用，故与每个碳原子距离相等且最近的碳原子数目为；该晶胞中原子个数为，原子个数为4，相当于每个晶胞中含有4个，晶胞边长为，故。

（2） 4; 正四面体形;

[解析]根据物质的晶体结构可知，在晶体中，每个原子与4个原子相连，与同一个原子相连的原子构成的空间结构为正四面体形；在晶体的晶胞中含有的原子的数目是，则根据晶体的密度可知，，晶胞的边长，在晶胞中两个相距最近的原子之间的距离为晶胞体对角线长的，即。

C级 学科素养创新练

 17. Ⅰ （1） ; ①⑤②③④

[解析]键的键长比键的键长长，键的键能比键的键能小。

（2） BC

[解析]由题图可知键的键能为，每千克燃烧（生成水蒸气）放出的热量约为；每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为。

Ⅱ （1）

[解析]可以直接从题图中读出有关数据，键的键长为；体系能量由高到低的顺序是①⑤②③④。

（2） ;

[解析]氢分子中含有一个 键，项错误；核间距逐渐减小时，两个氢原子的原子轨道会相互重叠，导致电子在核间出现的概率增大，项正确；④已经达到稳定状态，当改变构成氢分子的两个氢原子的核间距时，必须消耗外界的能量，项正确；氢分子中含有一个非极性共价键，项错误。