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 精品获奖

（人教版）第一节《共价键—键参数与等电子体》过关试题（考试时间：45分钟满分：100分）一、选择题（每小题只有一个选项符合题目要求，每小题4分，共48分）1.关于键长、键能和键角,下列说法不正确的是(C)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.键能越大,键长越长,共价化合物越稳定D.键角的大小与键长、键能的大小无关2.在白磷(P4)分子中,4个P分别处在正四面体的四个顶点,结合有关P的成键特点,下列有关白磷的说法正确的是(C)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【解析】:白磷的立体结构为,键角为60°,分子中共有6对共用电子对,有4对孤电子对。3.下列说法中正确的是(D)A.分子中键能越大,表示分子拥有的能量越高,共价键越难断裂B.分子中键长越长,表示成键原子轨道重叠越大,键越牢固C.化学键形成的过程是一个吸收能量的过程D.化学键形成的过程是一个放出能量的过程4．下列说法正确的是(D)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5．下列物质属于等电子体的一组是(B)A．H3O+和NHeq\o\al(＋,4) B．B3H6N3和C6H6C．F－和Mg D．H2O和CH46．下列说法中正确的是(A)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【解析】：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“ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能”计算，D错误。7.参考下表化学键的键能与键长数据,判断下列分子中,受热最稳定的是(D)化学键H—CH—NH—OH—F键能/(kJ·mol-1)413.4390.8462.8568键长/pm1091019692A.CH4 B.NH3 C.H2O D.HF8.N2的结构可以表示为,CO的结构可以表示为,其中椭圆框表示π键,下列说法中不正确的是(D)A.N2分子与CO分子中都含有三键B.CO分子与N2分子中的π键并不完全相同C.N2与CO互为等电子体D.N2与CO的化学性质相同【解析】:从题图可以看出,N2与CO中均含有一个σ键和两个π键,所以二者都含有三键,A项正确;N2中的两个π键是由每个氮原子各提供两个p轨道以“肩并肩”的方式形成的,而CO中的一个π键是氧原子单方面提供电子对形成的,B项正确;N2与CO的原子总数和价电子总数均相同,为等电子体,性质相似,但并不完全相同,C项正确,D项错误。9.已知:P4(g)+6Cl2(g)4PCl3(g)ΔH=akJ·mol-1,P4(g)+10Cl2(g)4PCl5(g)ΔH=bkJ·mol-1,P4具有正四面体结构,PCl5中P—Cl键的键能为ckJ·mol-1,PCl3中P—Cl键的键能为1.2ckJ·mol-1。下列叙述正确的是(C)A.P—P键的键能大于P—Cl键的键能B.可求Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(s)的反应热ΔHC.Cl—Cl键的键能为(b-a+5.6c)/4kJ·mol-1D.P—P键的键能为(5a-3b+12c)/8kJ·mol-110.能用键能大小解释的是（A）A.N2的化学性质比O2稳定。B.硝酸易挥发，硫酸难挥发。C.惰性气体一般难发生化学反应D.通常情况下，Br2呈液态，I2呈固态。11.1919年，Langmuir提出等电子体的概念，由短周期元素组成的粒子，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体。等电子体的结构相似、物理性质相近。根据上述原理，下列各对粒子中，空间结构相似的是(A)A．SO2与O3B．CO2与NO2C.CS2与NO2D.PCl3与BF312．下列说法中正确的是(B)A．在分子中，两个成键的原子间的距离叫做键长B．H—Cl的键能为431.8kJ·mol－1，H—I的键能为298.7kJ·mol－1，这可以说明HCl分子比HI分子稳定C．含有极性键的分子一定是极性分子D．键能越大，表示该分子越容易受热分解二、填空题（52分）13．（10分）下表是一些键能数据/(kJ·mol－1)：由上表中数据能否得出这样的结论：(1)半径越小的原子形成的共价键越牢固(即键能越大)。________(填“能”或“不能”)。(2)非金属性越强的原子形成的共价键越牢固。________(填“能”或“不能”)。(3)能否从数据中找出一些规律，请写出一条：___________________________________。(4)试预测C—Br键的键能范围：________<C—Br键键能<________。【答案】：(1)不能(2)不能(3)能，同主族元素与相同原子结合形成共价键时，原子半径越小，共价键越强(4)218kJ·mol－1330kJ·mol－1（每空3分）【解析】：根据表中的有关数据及元素周期律知识分析可知氯原子的原子半径小于硫原子的原子半径，且硫元素的非金属性较氯元素的非金属性弱，但硫硫键的键能大于氯氯键的键能，因此不能说半径越小的原子形成的共价键越牢固，也不能说非金属性越强的原子形成的共价键越牢固。根据表中数据分析可以得出如下规律：同主族元素与相同原子结合形成共价键时，原子半径越小，共价键越强；根据此规律可知C—Br键的键能介于C—Cl键的键能和C—I键的键能之间，即218kJ·mol－1～330kJ·mol－1。14.（14分）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如下：(1)H—H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。

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(3)几种常见化学键的键能如下表。化学键Si—OH—OSi—SiSi—C键能368462.8497.3226X请回答下列问题。①试比较Si—Si键与Si—C键的键能大小(填“>”“<”或“=”):X226kJ·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(已知1molSi中含2molSi—Si键,1molSiO2中含4molSi—O键)。

【答案】:(1)74pm①⑤②③④(2)BC(3)①>②120475kJ（3分）522.7kJ（3分）（其余每空2分）【解析】:(1)可以直接从题图中有关数据读出,H—H键的键长为74pm;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项错误;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项正确;④已经达到稳定状态,C项正确;氢气分子中含有一个非极性共价键,D项错误。(3)①Si—Si键的键长比Si—C键的长,键能小。②由题图可知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×(462.8kJ·mol-1×2-436kJ·mol-1-497.3kJ·mol-1×)=120475kJ;每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为368kJ·mol-1×4mol-497.3kJ·mol-1×1mol-226kJ·mol-1×2mol=522.7kJ。15.（14分）某些共价键的键能数据如下表(单位:kJ·mol-1):共价键H—HCl—ClBr—BrH—ClH—II—IN≡NH—OH—N键能436242.7193.7431.8298.7152.7946462.8390.8(1)把1molCl2分解为气态原子时,需要(填“吸收”或“放出”)kJ能量。

(2)由表中所列化学键形成的单质分子中,最稳定的是,最不稳定的是;形成的化合物分子中最稳定的是,最不稳定的是。

(3)试通过键能数据估算下列反应的反应热:H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)【答案】:(1)吸收242.7（3分）(2)N2I2H2OHI(3)ΔH=-184.9kJ·mol-1（3分）（其余每空2分）【解析】:(1)键能是指气态基态原子形成1mol化学键释放的最低能量,新键形成释放能量,则旧键断裂必然吸收能量,根据能量守恒定律断开1molCl—Cl键吸收的能量等于形成1molCl—Cl键释放的能量。(2)键能越大,化学键越稳定,越不容易断裂,化学性质越稳定,因此最稳定的单质为N2,最不稳定的单质是I2,最稳定的化合物是H2O,最不稳定的化合物是HI。(3)ΔH=E(反应物键能之和)-E(生成物键能之和)=(436+242.7-2×431.8)kJ·mol-1=-184.9kJ·mol-1。16．（14分）随着石油资源的日趋紧张，天然气资源的开发利用受到越来越多的关注。以天然气(主要成分是CH4)为原料经合成气(主要成分为CO、H2)制化学品，是目前天然气转化利用的主要技术路线。而采用渣油、煤、焦炭为原料制合成气，常因含羰基铁[Fe(CO)5]等而导致以合成气为原料合成甲醇和合成氨等生产过程中的催化剂产生中毒。请回答下列问题：(1)[Fe(CO)5]中铁的化合价为0，写出铁原子的基态电子排布式：______________________。(2)与CO互为等电子体的分子和离子分别为________和________(各举一种即可，填化学式)，CO分子的电子式为________，CO分子的结构式可表示成________。(3)在CH4、CO、CH3OH中，碳原子采取sp3杂化的分子有________________，CH3OH的熔、沸点比CH4高，其主要原因是_____________________________________________。【答案】(1)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2(2)N2CN－eq\o\al(·,·)C⋮⋮Oeq\o\al(·,·)CO(3)CH4、