鲁科版 (2019)第1节 共价键模型当堂达标检测题

共价键模型

(40分钟　70分)

一、选择题(本题包括10小题,每小题5分,共50分)

1.(2021·龙岩高二检测)下列物质中只含有共价键的是 (　　)

A.NaOH　　　B.HBr　　　C.MgO　　　D.He

【解析】选B。NaOH中存在共价键和离子键,故A不选;HBr中H与Br之间只存在共价键,故B选;MgO中只存在离子键,故C不选;He是单原子分子,分子中不存在共价键,故D不选。

2.(2020·潍坊高二检测)分子中只含有s-p σ键的是 (　　)

A.H2与Cl2     B.C2H6与C2H4

C.CH4与NH3     D.Cl2与N2

【解析】选C。C项中存在的都是H的s轨道与C、N的p轨道形成的σ键;B项的C2H4中还有π键;A项中虽然都是σ键,但氢分子是s-s σ键,氯分子是p-p σ键;D项中N2中除有p-p σ键外,还有p-p π键。

3.共价键是有饱和性和方向性的,下列关于共价键这两个特征的叙述中不正确的是 (　　)

A.共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的

B.共价键的方向性是由成键原子的轨道的方向性决定的

C.共价键的方向性决定了分子的组成

D.共价键的强弱与原子轨道的重叠程度有关

【解析】选C。共价键的方向性与原子轨道的伸展方向有关,决定了分子的构型。

4.下列事实不能用键能的大小来解释的是 (　　)

A.稳定性CH4大于SiH4

B.稀有气体化学性质一般很稳定

C.HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱

D.N元素的电负性较大,但N2的化学性质很稳定

【解析】选B。本题主要考查键参数的应用。由于N2分子中存在三键,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;卤族元素氢化物的稳定性减弱,这与H—X键能逐渐减弱有关;由于H—C的键能大于H—Si,所以稳定性:CH4>SiH4。

5.(2021·济宁高二检测)下列物质中,σ键数目与π键数目之比为1∶1的是 (　　)

A.N2   B.CS2    C.HCHO    D.H2O2

【解析】选B。含N≡N键,σ键数目与π键数目之比为1∶2,故A不选;含2个C＝S键,σ键数目与π键数目之比为1∶1,故B选;含2个C—H键、1个C＝O键,σ键数目与π键数目之比为3∶1,故C不选;含2个H—O、1个O—O键,只含σ键,故D不选。

6.下列化合物分子中一定既含σ键又含π键的是 (　　)

A.双氧水　　B.液氨　　C.CH3CH＝CH2　　D.甲烷

【解析】选C。共价键按成键方式分为σ键和π键,成键原子间原子轨道“头碰头”重叠形成σ键,原子轨道“肩并肩”重叠形成π键。两个成键原子间有且仅有一个σ键,单键中均为σ键,双键中一个为σ键,一个为π键,三键中一个为σ键,两个为π键,结合物质的结构式进行分析。A.双氧水的结构式为,分子中的共价键均为单键,均为σ键,错误;B.液氨的结构式为,氮、氢之间均为单键,均为σ键,错误;C.CH3CH＝CH2的结构式为,分子中有8个σ键和1个π键,正确;D.甲烷的结构式为,碳、氢之间均为单键,均为σ键,错误。

7.乙酸俗称醋酸,若加入氯化铁,生成产物为深红色并且会在酸化后消失,通过此颜色反应能鉴别乙酸。以下有关醋酸的说法中正确的是              (　　)

A.分子中所含的共价键全部都是单键

B.分子中的两个氧原子之间是非极性键

C.分子中碳原子间既含有σ键又含有π键

D.醋酸分子中既有极性键又有非极性键

【解析】选D。醋酸的结构式为,由此可以看出分子中含有极性键和非极性键,但在两个氧原子间不存在化学键,碳原子间只存在σ键,碳原子与氧原子之间存在碳氧双键,既有σ键又有π键。

8.(2020·青岛高二检测)下面常见分子中含有共用电子对最多的是 (　　)

【解析】选D。A.Cl原子的最外层电子数为7,和1个电子形成共价键达到稳定结构,氯气中含有1个共用电子对;B.N原子的最外层电子数为5,和3个电子形成共价键达到稳定结构,氨气中含有3个共用电子对;C.O原子的最外层电子数为6,和2个电子形成共价键达到稳定结构,水分子中含有2个共用电子对;D.C原子的最外层电子数为4,和4个电子形成共价键达到稳定结构,二氧化碳分子中含有4个共用电子对。

9.(双选)关于下列反应的有关说法正确的是(图中共有三种原子) (　　)

A.反应过程中E中共价键断裂,G中共价键保持不变

B.E中存在非极性键

C.M分子有可能是HCl

D.是典型的取代反应

【解析】选C、D。此反应是取代反应,如甲烷和卤素单质:CH4+X2CH3X +HX。A.G中共价键断裂,故错误;B.E中碳氢键是极性共价键,故错误;C.根据上述分析,M可能是HCl,故正确;D.此反应是取代反应,故正确。

10.两个相同原子或基团在双键或环的同侧的为顺式异构体,两个相同原子或基团在双键或环的两侧的为反式异构体。N2F2存在顺式和反式两种同分异构体,据此事实,判断N2F2分子中两个氮原子之间的键型组成为              (　　)

A.仅有一个σ键　　　　　  B.仅有一个π键

C.一个σ键,一个π键    D.两个σ键

【解析】选C。由于氟原子只能形成一个共价键,所以两个F原子一定在分子结构的两边,而N原子处于中间,N原子要形成三个共价键,所以两个N原子除了与F原子形成一个共价键外,两个N原子之间还有两个共价键,一个σ键和一个π键,结构类似于乙烯结构,是平面形的,F原子可以同时在双键的一侧,称为顺式,也可以在双键的两侧,称为反式。

二、非选择题(本题包括2小题,共20分)

11.(10分)(1)石墨烯是一种零距离半导体,而且有非常好的热传导性能,是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意图如下),可由石墨剥离而成,具有很好的应用前景。

①石墨烯中的化学键是________(填“极性”或“非极性”)键。 

②石墨烯中的键角为________。 

(2)已知几种常见化学键的键能如下表:

请回答下列问题:

①比较Si—Si键与Si—C键的键能大小:x________(填“>”“<”或“=”)226 kJ·mol-1。 

②H2被誉为21世纪人类最理想的燃料,而更有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”的观点。已知1 mol 单质硅含有2 mol Si—Si键,1 mol SiO2含

4 mol Si—O键,试计算:1 mol Si完全燃烧放出的热量约为______________。 

【解析】(1)由题意知石墨烯中只存在C—C键,属于非极性键。根据石墨烯的结构,可知石墨烯中键角为120°。

(2)①Si—Si键的键长比Si—C键的键长长,键能小。②硅燃烧的化学方程式为Si+O2SiO2,1 mol Si完全燃烧放出的热量约为368 kJ·mol-1×4 mol-498 kJ·

mol-1×1 mol-226 kJ·mol-1×2 mol=522 kJ。

答案:(1)①非极性　②120°　(2)①>　②522 kJ

12.(10分)(2020·济南高二检测)有三种物质AC2、B2C2、AD4,元素A的一种单质号称“宝石之王”,是世界上公认的最珍贵的宝石,也是最受人们喜爱的宝石之一;元素B的单质能在元素C的气态单质中剧烈燃烧,火焰呈黄色,并生成淡黄色固体B2C2;元素D的负一价阴离子的电子层结构与氩原子相同。

请回答下列问题:

(1)元素A、B、C、D的名称分别是____________、____________、____________、____________。 

(2)AD4分子中含有的共价键类型为____________(填“σ键”或“π键”)。 

(3)元素D的负一价阴离子的电子排布式为____________,B2C2的电子式为____________,属于____________(填“离子化合物”或“共价化合物”)。 

【解析】元素A在自然界中形成的物质种类最多,则元素A是碳;淡黄色固体B2C2是Na2O2,即元素B为钠,元素C为氧;元素D的负一价阴离子的电子层结构与氩原子相同,则元素D为氯。

答案:(1)碳　钠　氧　氯　(2)σ键　(3)1s22s22p63s23p6　　离子化合物

(20分钟　30分)

一、选择题(本题包括2小题,每小题5分,共10分)

13.(2020·菏泽高二检测)化合物A是近年来采用的锅炉水添加剂,其结构简式如下,A能除去锅炉水中溶解的氧气,下列说法正确的是              (　　)

A.A分子中所有原子共平面

B.A分子中N的化合价为-3价

C.A分子中含有10个σ键和1个π键

D.1 mol A在足量O2中燃烧生成CO2、N2、H2O的物质的量之比为1∶2∶3

【解析】选D。结合NH3的分子结构可知A分子中所有原子不共平面,A项错误;A分子中N的化合价为-2价,B项错误;A分子中有11个σ键、1个π键,C项错误;A的分子式为N4H6CO,1 mol该有机物在足量O2中燃烧生成1 mol CO2、2 mol N2、3 mol H2O,CO2、N2、H2O的物质的量之比为1∶2∶3,D项正确。

14.(2021·德州高二检测)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.T转化为X的过程中,断裂和形成的共价键类型相同

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。由短周期前10号元素组成的物质T和X,由球棍模型可知,黑球为C,大白球为O,小白球为H,则T为HCHO,X不稳定,易分解,则X为H2CO3,则Y为氧化剂,据此分析解答。T转化为X的过程中,断裂的是C—H键,形成的是C—O键和O—H键,断裂和形成的共价键类型相同,故A正确;HCHO、H2CO3分子中都含有1个CO,因此等物质的量的HCHO、H2CO3分子中含有π键的数目相等,但物质的量未定,含有π键的数目不一定为NA,故B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,不是2倍的关系,故C错误;X为H2CO3,只含有极性键,故D错误。

二、非选择题(本题包括2小题,共20分)

15.(10分)材料一:过氧化氢(H2O2)又叫双氧水,其水溶液可用于制备工业上的漂白剂、特殊环境里燃料燃烧的助燃剂、医疗上的消毒剂、实验室里的制氧剂等。

材料二:过氧化钠(Na2O2)可用于制备工业上的漂白剂、实验室里的制氧剂、呼吸面具或潜水艇中的制氧剂等。过氧原子团由2个氧原子共用1对电子形成。

(1)写出H2O2的电子式:____________________。 

(2)①H2O、H2O2中化学键的不同点是_________________。 

②Na2O2中含有的化学键是_________________。 

③H2O2的化合物类型是 _______________(填“共价化合物”或“离子化合物”)。

(3)分别写出H2O2、Na2O2作供氧剂的化学方程式:

H2O2:_______________________________________________, 

Na2O2:_______________________________________________。 

【解析】H2O2与Na2O2中都含有过氧原子团。题中告知过氧原子团由2个氧原子共用1对电子形成,又知H的化合价为+1价,则H与O之间共用1对电子,这样就可以写出H2O2的电子式。H2O2是共价化合物,Na2O2属于离子化合物,既有离子键又有共价键。

答案:(1）

(2)①H2O中没有非极性键,H2O2中有非极性键

②离子键和共价键　③共价化合物

(3)2H2O22H2O+O2↑

2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑

(或2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2)

16.(10分)(2020·烟台高二检测)W、X、Y、Z是周期表前36号元素中的四种常见元素,其原子序数依次增大。W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质,X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子,Z能形成砖红色的Z2O和黑色的ZO两种氧化物。

(1)W2中含有________个σ键和________个π键。W的气态氢化物稳定性比H2O(g)____________(填“强”或“弱”)。 

(2)Y的基态原子价电子轨道表示式是__________________,Y的第一电离能比X的______________(填“大”或“小”)。 

(3)Y的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与Z的单质反应的化学方程式是____________________。 

【解析】W、Y的氧化物是导致酸雨的主要物质,且原子序数:Y>W,则W为氮元素、Y为硫元素;X的基态原子核外有7个原子轨道填充了电子,则X原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p1,X为铝元素;Z能形成砖红色的Z2O和黑色的ZO两种氧化物,则Z为铜元素。

答案:(1)1　2　弱　(2)　大

(3)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O