高中化学人教版物质结构与性质第二章分子结构与性质第一节共价键 高质作品

人教版化学高二选修3第二章第一节共价键同步练习一、选择题1．下列不属于共价键成键因素的是()A．共用电子对在两原子核之间高概率出现B．共用的电子必须配对C．成键后体系能量降低，趋于稳定D．两原子体积大小要适中答案：D解析：解答：两原子形成共价键时，电子云发生重叠，即电子在两核之间出现的机会更多；两原子电子云重叠越多，键越牢固，体系的能量也越低；原子的体积大小与能否形成共价键无必然联系。故选D。分析：本题考查共价键的形成的条件，明确共价键是电子云的重叠造成的是解题的关键​。2．下列说法中，不正确的是()A．σ键比π键的重叠程度大，形成的共价键强度大B．两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键C．气体单质中，一定有σ键，可能有π键D．N2分子中有一个σ键、2个π键答案：C解析：解答：从原子轨道重叠程度看，π键轨道的重叠程度比σ键轨道的重叠程度小，故π键的稳定性弱于σ键；在气体单质分子中一般存在σ键(如Cl2、H2)、π键(如N2中存在σ键和π键)，稀有气体为单原子分子，不存在化学键。故正确答案为C。分析：本题考查的是σ键、π键的区别与联系，熟练掌握σ键、π键的形成是解题的关键​。3．下列说法，不正确的是()A．双键、三键中都含有π键B．成键原子间原子轨道重叠愈多，共价键愈牢固C．因每个原子未成对的电子数是一定的，故与其配对的原子个数也一定D．所有原子轨道在空间中都有自己的方向性答案：D解析：解答：对D选项可举反例，如：s轨道是球形对称的，无方向性。分析：熟练掌握共价键的形成和主要类型以及σ键、π键的存在是解题的关键​。4．下列有关σ键的说法中，错误的是()A．如果电子云图像是由两个s电子重叠形成的，即形成了s－sσ键B．s电子与p电子可以形成s－pσ键C．p电子与p电子不能形成σ键D．HCl分子里含有一个s－pσ键答案：C解析：解答：p电子与p电子若“头碰头”重叠，会形成p－pσ键。分析：明确σ键是电子云头碰头行的牢固的化学键是解题的关键​。5．下列有关σ键和π键的说法正确的是()A．单键既有σ键也有π键B．所有的π键都容易打开C．σ键可沿键轴自由旋转而不影响键的强度D．π键比σ键重叠程度大，形成的共价键强答案：C解析：解答：单键中只存在σ键，A项错误；N≡N很稳定，其分子中的π键不易打开，B项错误；σ键的特征之一便是轴对称，C项正确；σ键重叠程度比π键大，D项错误。分析：本题考查σ键和π键的形成方式，明确电子云的重叠程度与共价键的牢固程度的关系是解题的关键​。6．N—H键键能的含义是()A．由N和H形成1molNH3所放出的能量B．把1molNH3中的共价键全部拆开所吸收的热量C．拆开约6．02×1023个N—H键所吸收的热量D．形成1个N—H键所放出的热量答案：C解析：解答：N—H键的键能是指形成1molN—H键放出的能量或拆开1molN—H键所吸收的能量，不是指形成1个N—H键释放的能量。1molNH3中含有3molN—H键，拆开1molNH3或形成1molNH3吸收或放出的能量应是1molN—H键键能的3倍。分析：本题考查共价键键能的含义，熟练掌握共价键键参数的意义是解题的关键​。7．在白磷(P4)分子中，4个P原子分别处在正四面体的四个顶点，结合有关P原子的成键特点，下列有关白磷的说法正确的是()A．白磷分子的键角为109°28′B．分子中共有4对共用电子对C．白磷分子的键角为60°D．分子中有6对孤电子对答案：C解析：解答：白磷的空间结构为，键角为60°，分子中共有6对共用电子对，有4对孤电子对。分析：本题考查白磷分子的空间结构、键角之间的关系，熟练掌握共价键的键角对分子的空间构型的影响是解题的关键​。8．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D．H—Cl的键能为431．8kJ·mol－1，H—Br的键能为366kJ·mol－1，说明HCl比HBr分子稳定答案：D解析：解答：键能越大，分子越稳定，A项错，D项正确。H—H键没有方向性，B项错。形成共价键的两个原子之间的核间距叫做键长，C项错。分析：本题考查共价键的形成、键能和键长对化学键的影响等，熟记共价键键参数的作用是解题的关键​。9．下列说法中正确的是()A．分子中键能越大，键长越短，则分子越稳定B．只有非金属原子之间才能形成共价键C．水分子可表示为H—O—H，分子中键角为180°D．H—O键键能为463kJ·mol－1，即18g水分解生成H2和O2时，放出能量为(2×463)kJ答案：A解析：解答：在分子中键能越大，键长越短，分子越稳定，所以A正确。B中有些不活泼金属形成的化学键可能是共价键。C中水分子的两个O—H键的键角小于180°。D中给出H—O键的键能是破坏1molH—O键所吸收的能量，在H2O分子中有两个H—O键，故应吸收能量2×463kJ。而当H、O形成H2和O2，在成键时需放出能量，故应根据公式“ΣH＝反应物的总键能－生成物的总键能”计算，D错误。分析：本题考查共价键的形成、共价键键参数等，熟练掌握键长和键能对化学键的稳定性的影响是解题的关键​。10．能够用键能的大小作为主要依据来解释的是()A．常温常压下，氯气呈气态，而溴单质呈液态B．硝酸是挥发性酸，而硫酸、磷酸是不挥发性酸C．稀有气体一般难以发生化学反应D．空气中氮气的化学性质比氧气稳定答案：D解析：解答：共价分子构成物质的状态取决于分子间作用力的大小，与分子内共价键的键能无关；物质的挥发性与分子内键能的大小无关；稀有气体是单原子分子，无化学键，难于发生化学反应的原因是它们已形成稳定结构；氮气比氧气稳定是由于N2分子中形成的共价键键能比O2分子中共价键键能大，在化学反应中更难以断裂。分析：共价键的键能是共价键稳定性的影响因素之一，与化学物质的状态和挥发性无关。11．对σ键的认识不正确的是（）A．σ键不属于共价键，是另一种化学键B．s﹣sσ键与s﹣pσ键的对称性相同C．分子中含有共价键，则至少含有一个σ键D．含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同答案：A解析：解答：A．共价键的类型有σ键、π键，则σ键属于共价键，故A错误；B．s电子云为球对称，p电子云为轴对称，但σ键为镜面对称，则s﹣sσ键与s﹣pσ键的对称性相同，故B正确；C．共价单键为σ键，双键和三键中均含1个σ键，则分子中含有共价键，则至少含有一个σ键，故C正确；D．含有π键的化合物，化学键易断裂，性质较活泼，含σ键的化合物性质稳定，则化学性质不同，故D正确．分析：本题考查共价键及形成，把握共价键的类型及形成为解答的关键，注意对称性为解答的难点，注重基础知识的考查，题目难度不大．12．下列说法不正确的是()A．σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强B．两个原子之间形成共价键时，最多有1个σ键C．气体单质分子中，一定有σ键，可能有π键D．N2分子中有1个σ键，2个π键答案：C解析：解答：σ键的“头碰头”重叠比π键的“肩并肩”重叠的程度大，所以σ键强，故A正确；s电子只能形成σ键，p电子间优先形成1个σ键且只能形成1个σ键，所以两个原子之间最多有1个σ键，故B正确；稀有气体是单原子分子，分子中不存在化学键，故C错误；N2分子的结构式为N≡N，而三键是由1个σ键和2个π键组成的，故D正确。分析：本题考查共价键的形成和类型，明确σ键和π键的形成是解题的关键​。13．根据氢原子和氟原子的核外电子排布，对F2和HF分子中形成的共价键描述正确的是()A．两者都为ssσ键B．两者都为p-pσ键C．前者为p-pσ键，后者为s-pσ键D．前者为s-sσ键，后者为s-pσ键答案：C解析：解答：氢原子的核外电子排布式为1s1，氟原子核外电子排布式为1s22s22p5，p轨道上有1个未成对的p电子。F2是由两个氟原子未成对的p电子重叠形成的p-pσ键，HF是由氢原子中的s轨道与氟原子中的p轨道形成的s-pσ键。分析：根据原子核外电子排布判断形成共价键的原子轨道，然后得出结论即可。14．下列说法正确的是()A．π键是由两个p电子“头碰头”重叠形成的B．σ键是镜像对称，而π键是轴对称C．乙烷分子中的键全为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键答案：C解析：解答：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键是轴对称，而π键是镜像对称；分子中所有的单键都是σ键，双键及三键中均含有σ键和π键。分析：熟练掌握双键及三键中均含有σ键和π键，而单件重只含有σ键是解题的关键​。15．下列物质的分子中既有σ键又有π键的是()①HCl②H2O③N2④H2O2⑤C2H4⑥C2H2A．①②③ B．③④⑤⑥C．①③⑥ D．③⑤⑥答案：D解析：解答：含双键、三键的物质中既有σ键又有π键。分析：共同具体化学物质的分子中含有的化学键类型判断是否含有σ键、π键即可。16．根据π键的成键特征，判断C=C键的键能和C—C键的键能的关系是()A．双键的键能等于单键的键能的2倍B．双键的键能大于单键的键能的2倍C．双键的键能小于单键的键能的2倍D．无法确定答案：C解析：解答：根据碳碳双键中含有1个π键，由于π键电子云重叠程度小，不如σ稳定，所以双键的键能小于单键键能的2倍，选项C正确。分析：本题考查σ稳与π键的存在于单键和双键的键能的大小关系，明确共价键的类型是解题的关键​。17．下列关于键长、键能和键角说法中不正确的是()A．键角是描述分子立体结构的重要参数B．键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关C．C=C键等于C—C键键能的2倍D．因为O—H键的键能小于H—F键的键能，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐增强答案：C解析：解答：键角是描述分子立体结构的重要参数，如H2O中两个H—O键的键角为105°，故H2O为V形分子，A项正确；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，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项正确；C=C键的键能为615kJ·mol-1，C—C键的键能为347．7kJ·mol-1，二者不是2倍的关系，C项错误；O—H键的键能为462．8kJ·mol-1，H—F键的键能为568kJ·mol-1，O—H键与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跟H2反应的能力依次增强，D项正确。分析：本题考查键能、键长、键角在研究分子性质中的应用，熟练掌握共价键的类型是解题的关键​。18．下列物质属于等电子体一组的是（）A．CH4和NH4+ B．B3H6N3和C6H6 C．CO2、NO2 D．H2O和CH4答案：AB解析：解答：A、CH4和NH4+的电子数分别为6+4=10和7+4﹣1=10，原子数均为5，属于等电子体，故A正确；B、B3H6N3和C6H6的电子数分别为：5×3+6+3×7=42和6×6+6=42，原子数分别为3+6+3=12和6+6=12，属于等电子体，故B正确；C、CO2、NO2电子数分别为6+16=22和7+16=23，不是等电子体，故C错误；D、H2O和CH4的原子总数不相同，不是等电子体，故D错误。分析：原子数相同、电子数（或价电子总数）相同的物质称为等电子体，据此概念判断选择即可．19．下列说法中，错误的是（）A．键长越长，化学键越牢固B．成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固C．对双原子分子来讲，键能越大，含有该键的分子越稳定D．原子间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键答案：D解析：解答：A、共价键的键长越短，键能越大，键越牢固，键长越长，化学键越不牢固，故A错误；B、成键原子间原子轨道重叠越多，成键原子间的距离越小，则键长越短，键越牢固，故B正确；C、分子的稳定性与共价键的强弱有关，共价键的键能越大，共价键越不容易被破坏，分子越稳定，故C正确；D、原子间通过共用电子对所形成的强烈的相互作用叫共价键，故D正确。分析：本题考查了共价键的键长、键能与分子稳定性的关系，题目难度不大，注意把握基础知识．20．下列说法中正确的是()A．分子的结构是由键角决定的B．共价键的键能越大，共价键越牢固，由该键形成的分子越稳定C．CF4、CCl4、CBr4、CI4中C—X键的键长、键角均相等D．H2O分子中的共价键比HF分子中的共价键牢固答案：B解析：解答：分子的结构是由键参数——键角、键长共同决定的，故A项错误；由于F、Cl、Br、I的原子半径不同，故C—X键的键长不相等，C项错误；H2O分子中的O—H键不如HF分子中的F—H键牢固，故D项也错。分析：本题考查键能、键长、键角及其应用，熟练掌握键能、键长、键角对分子的影像是解题的关键​。二、非选择题21．分析下列化学式中画有横线的元素，选出符合要求的物质，填空。A．NH3B．H2OC．HClD．CH4E．C2H6F．N2(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)最外层有未参与成键的电子对的是；(4)既有σ键又有π键的是。答案：(1)D、E(2)C(3)A、B、C、F(4)F解析：解答：NH3中N原子与3个H原子形成3个σ键，还有一对不成键电子；H2O中O原子与2个H原子形成2个σ键，还有两对不成键电子；HCl中Cl原子与1个H原子形成1个σ键，还有三对不成键电子；CH4中C原子与4个H原子形成4个σ键，所有价电子都参与成键；C2H6中C原子分别与3个H原子及另1个C原子形成4个σ键，所有电子都参与成键；N2中N原子与另1个N原子形成1个σ键，2个π键，还有一对不成键电子。分析：本题考查共价键的形成以及类型，熟练掌握共价键和σ键、π键的形成是解题的关键​。22．现有原子序数小于20的A、B、C、D、E、F6种元素，它们的原子序数依次增大，已知B元素是地壳中含量最多的元素；A和C的价电子数相同，B和D的价电子数也相同，且A和C两元素原子核外电子数之和是B、D两元素原子核内质子数之和的；C、D、E三种元素的基态原子具有相同的电子层数，且E原子的p轨道上电子数比D原子的p轨道上多一个电子；6种元素的基态原子中，F原子的电子层数最多且和A处于同一主族。回答下列问题:(1)用电子式表示C和E形成化合物的过程。答案：(2)写出基态F原子的核外电子排布式。答案：1s22s22p63s23p64s1(3)写出A2D的电子式，其分子中(填“含”或“不含”，下同)σ键，π键。答案：含不含(4)A、B、C共同形成的化合物中化学键的类型有。答案：离子键、共价键解析：解答：已知B元素是地壳中含量最多的元素，则B为氧元素；B和D的价电子数相同，则D为硫元素；B、D两元素原子核内质子数之和为24，其为12，A和C的价电子数相同，且A和C两元素原子核外电子数之和是B、D两元素原子核内质子数之和的，则A为氢元素，C为钠元素；C、D、E三种元素的基态原子具有相同的电子层数，且E原子的p轨道上电子数比D原子的p轨道上多一个电子，则E为氯元素；6种元素的基态原子中，F原子的电子层数最多且和A处于同一主族，则F为钾元素。分析：根据元素原子的结构和轨道排布等准确推断各种元素是解题的关键​。23．根据氢气分子的形成过程示意图，回答问题。氢气分子的形成过程示意图(1)H—H键的键长为，①~⑤中，体系能量由高到低的顺序是。答案：0．060nm｜①⑤②③④(2)下列说法中正确的是(填字母代号)。A．氢气分子中含有一个π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．氢气分子中含有一个极性共价键答案：BC(3)已知几种常见化学键的键能为化学键Si—OH—OOOSi—SiSi—C460467498176X请回答下列问题:①比较Si—Si键与Si—C键的键能大小可知X(填“>”“<”或“=”)176kJ·mol-1。②H2被喻为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。试计算:每千克H2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。答案：①>②124500kJ990kJ解析：解答：(1)可以直接从图上有关数据看出，H—H键的键长为；体系能量由高到低的顺序是①⑤②③④。(2)氢气分子中含有一个σ键，A错误；共价键的本质就是高概率地出现在原子间的电子与原子间的电性作用，B是正确的；④已经达到稳定状态，C是正确的；氢气分子中含有一个非极性共价键，D错误。(3)①Si—Si键的键长比Si—C键长，键能小。②从题图上读出，H—H键的键能为436kJ·mol-1，每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为1000g÷2g·mol-1×(467kJ·mol-1×2-436kJ·mol-1-498kJ·mol-1×)=124500kJ；每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为460kJ·mol-1×4mol-498kJ·mol-1×1mol-176kJ·mol-1×2mol=990kJ。分析：能够理解图像中曲线的和数据含义是解题的关键​，注意结合键能、键长、键角及其应用进行解题。24．等电子体是指两个或两个以上的分子(或离子)，它们的原子数相同、分子(或离子)中价电子数也相同。(1)SiOeq\o\al(2－,3)、SO3、NOeq\o\al(－,3)三种粒子________(填“是”或“不是”)等电子体，其中Si、S、N三种基态原子的第一电离能的大小关系为________。答案：是N>S>Si(2)C2Oeq\o\al(2－,4)和________是等电子体，C2Oeq\o\al(2－,4)离子具有较强的还原性，它能使酸性KMnO4溶液褪色，Mn原子在元素周期表中的位置是________，外围电子排布式为________。答案：N2O4第四周期ⅦB族3d54s2(3)两原子14个电子的等电子体的共同特点是物质中都具有共价三键，请举出相应的3个例子：________(分子或离子)。每个分子或离子中