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2.1共价键模型 课时练习(含答案)高中化学鲁科版(2019)选择性必修2

1、共价键模型1对键和键的认识不正确的是()A分子中只要含有共价键,则至少含有一个键Bss 键、pp 键与sp 键都是轴对称的Cpp 键和pp 键的重叠方式是相同的D含有键的分子在反应时,键是化学反应的积极参与者解析:选C单键为键,双键中有1个键,所以分子中含有共价键,则至少含有一个键,故A正确;因ss 键、pp 键与sp 键的电子云均为头碰头重叠,则为轴对称,故B正确;pp 键和pp 键的重叠方式是不相同的,pp 键头碰头而pp 键是肩并肩,故C错误;键不稳定,易断裂,则含有键的分子在反应时,键是化学反应的积极参与者,故D正确。2下列关于极性键的叙述不正确的是()A由不同种非金属元素原子形成的共

2、价键B共价化合物中必定存在极性键C由同种元素的两个原子形成的共价键D共用电子必然偏向电负性大的原子一方解析:选C极性键是电负性不同的两种非金属元素的原子形成的,同种元素的原子形成的是非极性键;电负性越大,吸引共用电子的能力越强,共价键的极性越强。3下列说法正确的是()A键角愈大,该分子愈稳定B共价键的键能愈大,共价键愈牢固,含有该键的分子愈稳定CCH4、CCl4中键长相等,键角不同DC=C键的键能是CC键的2倍解析:选BA项,键角是决定分子空间结构的参数,与分子的稳定性无关;C项,CH4、CCl4中CH键的键长小于CCl键的键长,键角均为10928;D项,C=C键由键和键组成,CC键为键,故C

3、=C键的键能小于CC键的2倍。4下列有关乙烷、乙烯、乙炔、苯分子结构的比较错误的是()A乙烷、乙烯、乙炔、苯中各原子均处于同一平面上B碳碳键键长:乙烷苯乙烯乙炔C碳碳键键能:乙炔乙烯苯乙烷D键角:乙炔乙烯苯乙烷解析:选A乙炔是直线形结构,乙烯和苯是平面形结构,乙烯、乙炔、苯中各原子均处于同一平面上,而乙烷分子为空间立体结构,故A错误;苯中的碳碳键是介于单键和双键之间的特殊的键,碳碳键键长:乙烷苯乙烯乙炔,故B正确;键长越短的键能越大,碳碳键键能:乙炔乙烯苯乙烷,故C正确;乙炔中键角为180 ,乙烯中键角等于苯中键角约为120 ,乙烷中键角约为109 ,故D正确。5根据氢原子和氟原子的核外电子排

4、布,对F2和HF分子中形成的共价键描述正确的是()A两者都为ss 键B两者都为pp 键C前者为pp 键,后者为sp 键D前者为ss 键,后者为sp 键解析:选CH原子的1个电子排布在1s轨道,F原子的最外层7个电子排布在2s、2p轨道,F2单质中共价键是pp 键,而HF分子中是H原子的1s轨道与F原子的2p轨道“头碰头”重叠,形成sp 键。6下列关于键和键的说法,不正确的是()A键和键不能同时存在于同一个分子中B键由原子轨道“头碰头”重叠而成,键由原子轨道“肩并肩”重叠而成C乙烯分子中含有5个键和1个键D氢分子中存在键,氮分子中存在键和键解析:选ACO2分子中既存在键,又存在键。7下列关于乙醇

5、分子的说法正确的是()A分子中共含有8个极性共价键B分子中不含有非极性共价键C分子中只含有键D分子中含有1个键解析:选C据乙醇分子的结构式可知,乙醇分子中含7个极性键,1个非极性键;含8个键,不含键。8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结构的重要参数B因为HO键的键能小于HF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HOH,分子中的键角为180DHO键的键能为463 kJmol1,即18 g H2O分解成H2和O2时,消耗能量为2463 kJ解析:选AHO键、HF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

6、键越来越稳定,O2、F2与H2反应的能力逐渐增强,B项错误;水分子呈角形,键角为104.5,C项错误;D项中HO键的键能为463 kJmol1,指的是断开1 mol HO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 mol H2O中含2 mol HO键,断开时需吸收2463 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。9下列说法正确的是()A键能越大,表示该分子越容易受热分解B共价键都具有方向性C在分子中,两个成键的原子间的距离叫键长DHCl键的键能为431.8 kJmol1,HBr键的键能为366 kJm

7、ol1,这可以说明HCl分子比HBr稳定解析:选D键能愈大,分子愈稳定,A错,D正确;HH键没有方向性,B错;形成共价键的两个原子之间的核间距叫作键长,C错。10(1)下列物质分子中既有键,又有键的是_。HClH2OCS2C2H2CH4(2) 分子中,键和键比例为_。(3)已知反应N2O4(l)2N2H4(l)=3N2(g)4H2O(l),若该反应中有4 mol NH键断裂,则形成的键的数目为_。解析:(2)共价单键是键,共价双键中含有1个键1个键,又分子两边的单键碳原子还分别含有2个CH键,所以键和键比例为91;(3)若该反应中有4 mol NH键断裂,则生成1.5 mol氮气,形成键的数目

8、是3NA。答案:(1)(2)91(3)3NA11下列事实不能用键能的大小来解释的是()AN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CHF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱DF2比O2更容易与H2反应解析:选B由于N2分子中存在NN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HF键的键能大于HO键的键能,所以更容易生成HF。12下列有关键的说法错误的是()A如果电子云图像是由两个s轨道重叠形成的,即形成ss

9、 键Bs轨道与p轨道形成sp 键Cp轨道与p轨道不能形成键DHCl分子里含一个sp 键解析:选Cs轨道与s轨道,s轨道与p轨道只能形成键,p轨道与p轨道“头碰头”重叠形成键,“肩并肩”重叠形成键;HCl分子中的键是由H的s轨道和Cl的p轨道形成的sp 键。13氰气的化学式为(CN)2,结构式为NCCN,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NC键的键长大于CC键的键长C分子中含有2个键和4个键D不和氢氧化钠溶液发生反应解析:选A分子中NC键是极性键,CC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NC键比CC键的键长短;(CN)2

10、分子中含有3个键和4个键;由于氰气与卤素性质相似,故可以和氢氧化钠溶液反应。14有机化学试剂氨基炔(如图所示)常用于制备磺胺类药物,抗癌药等。下列有关说法正确的是()A既有酸性也有碱性B既能溶于水,又能溶于乙醇C分子内键与键数目之比为11D分子内中所有原子共面解析:选B该结构中含有氨基,显碱性,A错误;该物质含氨基、氰基,故该物质能溶于水也能溶于乙醇,B正确;分子中含4个键,2个键,故分子内键与键数目之比为21,C错误;分子内氨基中至少有一个氢原子不与C、N共面,D错误。15断开1 mol共价键所吸收的能量或形成1 mol共价键所释放的能量称为键能。已知:HH键键能为436 kJmol1,HN

11、键键能为 391 kJmol1,N2(g)3H2(g)2NH3(g)H92.4 kJmol1。下列说法中正确的是()AHH键比NN键更牢固BNN键键能约为946 kJmol1C合成氨反应选择适当的催化剂是为了提高H2的转化率D0.5 mol N2和1.5 mol H2在题给条件下充分反应,放出热量为46.2 kJ解析:选BH反应物的键能总和生成物的键能总和,即H92.4 kJmol1E(NN)3436 kJmol16391 kJmol1,解得E(NN)946 kJmol1,大于HH键的键能,所以NN键更牢固,故A错误,B正确;催化剂只能加快化学反应速率,不影响化学平衡的移动,不能提高H2的转化

12、率,故C错误;合成氨是可逆反应,反应物不能完全转化,所以0.5 mol N2和1.5 mol H2在题给条件下充分反应,放出热量小于46.2 kJ,故D错误。16下列关于键长、键能和键角的说法正确的是()AH2分子中的共价键有方向性B键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关C碳碳双键的键能等于碳碳单键键能的2倍Dp轨道与p轨道不能形成键解析:选BH2分子中的共价键为ss 键,s轨道为球形对称,故无方向性,A项错误;键长的大小与成键原子的半径有关,如Cl的原子半径小于I的原子半径,ClCl键的键长小于II键的键长,此外,键长还与成键数目有关,如乙烯分子中碳碳双键的键长比乙炔分子中碳碳三键的键长长

13、,B项正确;碳碳双键的键能为614 kJmol1,碳碳单键的键能为347 kJmol1,二者不是2倍的关系,C项错误;两个p轨道可以形成pp 键,例如Cl2分子中两个p轨道配对形成的共价键为键,D项错误。17下列说法正确的是()A已知NN键的键能为193 kJmol1,故NN键的键能为193 kJmol13BHH键的键能为436 kJmol1,FF键的键能为157 kJmol1,故F2比H2稳定C某元素原子最外层有1个电子,它跟卤素相结合时,所形成的化学键为离子键DNH键的键能为390.8 kJmol1,其含义为形成1 mol NH键所释放的能量为390.8 kJ解析:选D由于NN键中含有一个

14、键、两个键,键与键的键能不同,故A项错;分子中共价键的键能越大,分子越稳定,故B项错;该元素可能为氢元素或碱金属元素,故可形成共价键或离子键,故C项错。18下面是从实验中测得的不同物质中氧氧键的键长和键能的数据: 氧氧键数据OOO2O键长/1012 m149128121112键能/(kJmol1)xyz494w628其中x、y的键能数据尚未测定,但可根据规律推导出键能的大小顺序为wzyx。则该规律是()A成键所用的电子数愈多,键能愈大B键长愈长,键能愈小C成键所用的电子数愈少,键能愈大D成键时共用电子愈偏移,键能愈大解析:选B观察表中数据发现,O2与O的键能较大者,键长短,O中OO键的键长比O

15、中的长,所以键能小。按键长由短到长的顺序为OO2Ozyx。19(1)LiAlH4中,存在_(填字母)。A离子键 B键C键 D氢键(2)N2分子中键与键的数目比n()n()_。(3)丙酮(),1 mol丙酮分子中含有键的数目为_。(4)Ge与C是同族元素,C原子之间可以形成双键、三键,但Ge原子之间难以形成双键或三键。从原子结构角度分析,原因是_。(5)1 mol乙醛分子中含有的键的数目为_。(6)H与O、N、S形成的二元共价化合物分子中既含有极性共价键、又含有非极性共价键的化合物是_(填化学式,写出两种)。(7)下列物质中,只含有极性键的分子是_(填字母,下同)。既含离子键又含共价键的化合物是

16、_。只存在键的分子是_。同时存在键和键的分子是_。AN2BCO2CCH2Cl2DC2H4EC2H6 FCaCl2GNH4Cl解析:(1)阴、阳离子间存在离子键,Al与H之间还有共价单键,不存在键和氢键,故选A、B。(2)N2的结构式为NN,每个三键中含1个键和2个键,N2分子中键与键的数目比n()n()12。(3)单键全为键,双键中有1个键和1个键,故1 mol 丙酮分子中含有键的数目为9NA。(4)由于Ge原子半径大,Ge原子间形成的键较长,pp轨道“肩并肩”重叠程度很小或几乎不能重叠,难以形成键。(5)CH3CHO中单键为键,双键中含有1个键和1个键,即1 mol CH3CHO中含6 mo

17、l 键。(6)分子中既含有极性共价键,又含有非极性共价键的化合物有H2O2、N2H4。(7)N2中含有氮氮三键,1个氮氮三键由1个键和2个键组成,为非极性键;CO2中含有2个碳氧双键,1个碳氧双键由1个键和1个键组成,为极性键;CH2Cl2中只含有键,且CH键、CCl键均为极性键;C2H4中含有4个CH键、1个碳碳双键,其中1个碳碳双键由1个键和1个键组成;C2H6中含有CH键、CC 键,均为键;CaCl2为离子化合物,只含离子键;NH4Cl为离子化合物,含有离子键和共价键。答案:(1)AB(2)12(3)9NA(4)Ge原子半径大,原子间形成的键较长,pp轨道“肩并肩”重叠程度很小或几乎不能

18、重叠,难以形成键(5)6NA或66.021023(6)H2O2、N2H4(7)BCGCEABD20已知前四周期A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大,其中A原子所处的周期数、族序数都与其原子序数相等;B原子核外电子有6种不同的运动状态;D原子L电子层上有2对成对电子;E基态原子有6个未成对电子:请填写下列空白:(1)E元素在元素周期表的位置是_,E元素基态原子的价电子排布式为_;(2)C基态原子的价电子的轨道表示式_;(3)B2A4是重要的基本石油化工原料。1 mol B2A4分子中含_mol 键;(4)BD2电子式为_,此分子键角为_;(5)B、C、D三种元素的第一电离能由小到大的顺序

19、为_(填元素符号),其原因为_。解析:前四周期A、B、C、D、E五种元素的原子序数依次增大,A原子所处的周期数、族序数都与其原子序数相等,则A为氢元素;B原子核外电子有6种不同的运动状态,则B原子核外有6个电子,则B为碳元素;D原子L层上有2对成对电子,则D原子电子排布式为1s22s22p4,所以D为氧元素;C的原子序数介于碳、氧元素之间,则C为氮元素;E基态原子有6个未成对电子,只能是其中5个在d轨道,1个在s轨道,故E为铬元素,综上所述A、B、C、D、E依次为氢、碳、氮、氧、铬。(1)铬元素在元素周期表中的位置是第4周期B族;Cr元素基态原子的价电子排布式为3d54s1。(2)C为氮元素,

20、根据洪特规则,其基态原子的价电子的轨道表示式为。(3)B2A4即C2H4,1个C2H4分子中含有5个键,1个键,则1 mol C2H4分子中含有5 mol 键。(4)BD2即CO2中,碳氧之间共用两对电子,电子式为,二氧化碳是直线形分子,键角为180。(5)B、C、D依次为碳、氮、氧,同周期元素的第一电离能从左到右呈增大的趋势,由于N原子2p轨道处于半充满状态,较稳定,其第一电离能会比相邻的元素大,在三种元素中最大。答案:(1)第4周期B族3d54s1(2) (3)5(4) 180(5)C、O、N同周期元素的第一电离能从左到右有增大的趋势,由于N原子2p轨道处于半充满状态,较稳定,其第一电离能

21、会比相邻的元素大21Q、R、X、M、Y、Z是元素周期表前四周期的六种元素,原子序数依次递增。已知:Z位于ds区,最外能层没有单电子,其余的均为短周期主族元素;Y原子价电子排布为msnmpn(mn);M的基态原子2p能级有1个单电子;Q、X原子p轨道的未成对电子数都是2。用化学术语回答下列问题:(1)Z在周期表中的位置_。(2)Q、R、X、M四种元素第一电离能由大到小的顺序为_(填元素符号)。(3)分析表中两种物质的键能数据(单位:kJmol1)。ABA=BABQX357.7798.91 071.9R2154.8418.4941.7结合数据说明QX比R2活泼的原因_。解析:由Z位于ds区,最外能

22、层没有单电子可知,Z为Zn元素;由除Z外其余的均为短周期主族元素和Y原子价电子排布为msnmpn(mn)可知,Y为Si元素;由M的基态原子2p能级有1个单电子可知,M为B或F元素;由Q、R、X、M、Y、Z原子序数依次递增和Q、X原子p轨道的未成对电子数都是2可知,Q为C元素、X为O元素、R为N元素,则M只能为F元素。(1)Z为Zn元素,原子序数为30,位于周期表第4周期B族。(2)同周期元素,从左到右第一电离能呈增大的趋势,但A族元素的原子p轨道处于半充满状态,第一电离能比相邻元素大,则C、N、O、F四种元素第一电离能由大到小的顺序为F、N、O、C。(3)根据表中数据可知,断裂CO中的第一个键消耗的能量是1 071.9 kJmol1798.9 kJmol1273.0 kJmol1,断裂N2中的第一个键消耗的能量是941.7 kJmol1418.4 kJmol1523.3 kJmol1,由此得出:断裂一个键CO比N2更容易,则CO更活泼。答案:(1)第4周期B族(2)F、N、O、C(3)CO中第一个断裂的键的键能是273.0 kJmol1,N2中第一个断裂的键的键能是523.3 kJmol1,所以CO比N2更活泼