2020-2021鲁科化学性2课时2.1共价键模型含解析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精2020-2021学年新教材鲁科化学选修性必修2课时分层作业：2.1共价键模型含解析课时分层作业（六）共价键模型（建议用时：40分钟)[合格过关练］1．原子间形成分子时,决定各原子相互结合的数量关系的是()A．共价键的方向性B．共价键的饱和性C．形成共价键原子的大小D．共价键的稳定性B［共价键的饱和性决定了各原子相互结合的数量关系.]2．下列说法中不正确的是()A．双键、三键都有π键B．成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固C．因每个原子未成对电子数是一定的，故配对原子个数也一定D．所有σ键在空间都有自己的方向性D［s。sσ键无论s轨道从哪个方向重叠都相同，因此这种共价键没有方向性。］3．比较下列共价键的形成过程，其中形成的是π键的是（）A［选项A是2个p轨道“肩并肩”重叠形成的π键；选项B是s轨道与p轨道重叠形成的σ键；选项C是2个p轨道重叠形成的σ键；选项D是两个s轨道重叠形成的σ键.］4．(素养题）σ键可由s轨道与s轨道、s轨道与p轨道以及p轨道与p轨道以“头碰头”方式重叠而成.则下列分子中的σ键是由s轨道与p轨道以“头碰头”方式重叠而成的是()A．H2 B．HClC．Cl2 D．F2B［H2分子中的σ键为s­sσ键,HCl分子中的σ键为s。pσ键，Cl2、F2分子中的σ键均为p。pσ键.］5．下列说法中正确的是(）A．双原子分子中化学键键能越大,分子越牢固B．双原子分子中化学键键长越长，分子越牢固C．双原子分子中化学键键角越大，分子越牢固D．同一分子中，σ键与π键的原子轨道重叠程度一样多，只是重叠的方向不同A［化学键键能越大，断键时消耗的能量越多，分子越牢固，A正确；化学键键长越长，越容易断裂，分子越不牢固,B错误；化学键键能决定分子的稳定性，C错误；π键是“肩并肩”重叠，σ键是“头碰头”重叠，形成σ键的原子轨道重叠程度大于π键，D错误.]6．从键长的角度来判断下列共价键中最稳定的是（）A．H—F B．N—HC．C—H D．S—HA［原子半径越小，与氢化合形成的共价键键长越短，键能越大,共价键越稳定。F、N、C、S4种非氢元素中，F原子的半径最小，H—F键的键长最短,故H—F键最稳定，A项正确.]7．下列分子中,只有σ键没有π键的是（)A．CH4 B．N2C．CH2=CH2 D．CH≡CHA[两原子间形成共价键，先形成σ键，然后再形成π键，即共价单键全部为σ键，共价双键、共价三键中一定含有一个σ键,其余为π键.］8．（双选）下列说法中正确的是()A．键能越大，表示化学键越牢固,难以断裂B．两原子核越近,键长越长，化学键越牢固，性质越稳定C．破坏化学键时,消耗能量，而形成新的化学键时，则释放能量D．键能、键长只能定性地分析化学键的特性AC[键能越大，键长越短，化学键越牢固。］9．下列分子中,同时含有极性键和非极性键的是(）A．H2S B．N2C．CS2 D．H2O2D［H2S和CS2仅含极性键，N2中仅含非极性键。］10．下列事实不能用键能的大小来解释的是（)A．N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C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱D．F2比O2更容易与H2反应B[由于N2分子中存在N≡N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H—F键的键能大于H—O键的键能，所以更容易生成HF。］11．下列分子式对应的结构式中，从成键情况看不合理的是()B[可根据每种元素形成的化学键数目进行判断，氮原子能形成3个共价键，碳原子和硅原子均能形成4个共价键，硫原子和氧原子均能形成2个共价键，氢原子能形成1个共价键。B项中C、Si原子均应形成4个共价键,成键情况不合理。]12．意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的气态N4分子，其分子结构如图所示.已知断裂1molN—N键吸收167kJ热量，生成1molN≡N键放出942kJ热量，根据以上信息和数据，判断下列说法正确的是()A．N4属于一种新型的化合物B．N4分子中存在非极性键C．N4分子中N—N键键角为109。5°D．1molN4转变成N2将吸收882kJ热量B[N4是由氮元素形成的一种单质，不是新型的化合物，A错；氮元素是活泼的非金属元素,氮元素与氮元素之间形成的是非极性键，B正确;N4分子是正四面体结构，键角是60°，C错；已知断裂1molN-N键吸收167kJ热量，生成1molN≡N键放出942kJ热量，则1molN4转变成N2时的反应热ΔH＝6×167kJ·mol－1－2×942kJ·mol－1＝－882kJ·mol－1，即该反应是放热反应，因此1molN4转变成N2将放出882kJ热量,D错。］13．碳和硅的有关化学键键能如下表所示，简要分析和解释下列有关事实：化学键C-CC—HC—OSi—SiSi—HSi-O键能/（kJ·mol－1）356413336226318452（1）硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2)SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物，原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。［解析］（1）C—C键和C-H键较强，所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成。（2)C—H键的键能大于C—O键,C—H键比C—O键稳定。而Si—H键的键能却远小于Si-O键,所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键.[答案](1）依据图表中键能数据分析，C—C键、C—H键键能大，难断裂；Si—Si键、Si—H键键能较小，易断裂，导致长链硅烷难以生成(2)SiH4稳定性小于CH4，更易生成氧化物，是因为C—H键键能大于C—O键的，C—H键比C—O键稳定.Si—H键键能远小于Si—O键的，不稳定，倾向于形成稳定性更强的Si—O键14．回答下列问题:(1)1molCO2中含有的σ键数目为________________________________。（2）已知CO和CN－与N2结构相似,CO分子内σ键与π键个数之比为________。HCN分子中σ键与π键数目之比为________。(3）肼（N2H4)分子可视为NH3分子中的—个氢原子被—NH2(氨基）取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火箭燃料，燃烧时发生反应:N2O4（l）＋2N2H4（l)=3N2（g）＋4H2O(g)ΔH＝－1038.7kJ·mol－1若该反应中有4molN-H键断裂，则形成的π键有________mol。（4）C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子，该分子中σ键与π键的个数比为________.(5)1mol乙醛分子中含σ键的数目为________个,1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为________。（6)CH4、NH3、H2O、HF分子中共价键的极性由强到弱的顺序是_____________________________________________________。[解析］(1）CO2分子内含有碳氧双键，双键中一个是σ键,另一个是π键，则1molCO2中含有的σ键个数为2NA。（2)N2的结构式为N≡N，推知CO的结构式为C≡O，含有1个σ键、2个π键；CN－的结构式为[C≡N］－，HCN的结构式为H—C≡N，HCN中σ键与π键均为2个。(3）反应中有4molN-H键断裂，即有1molN2H4参加反应，生成1.5molN2，则形成的π键有3mol。(4）设分子式为CmHn,则6m＋n＝16,解之得m＝2，n＝4，即C2H4，结构式为。单键为σ键，双键有1个σ键和1个π键，所以一个C2H4分子中共含有5个σ键和1个π键.（5）乙醛与CO(NH2)2的结构简式分别为、,故1mol乙醛中含有σ键6NA个,1个CO(NH2)2分子中含有7个σ键。(6）两个成键原子的电负性差别越大，它们形成共价键的极性就越大（或从非金属性强弱上来判断）。由于电负性：F＞O＞N＞C，因此四种元素与H形成的共价键的极性：F—H＞O—H＞N—H＞C—H。[答案]（1)2NA(或1.204×1024）(2)1∶21∶1(3)3(4)5∶1（5)6NA（或3。612×1024）7(6)HF＞H2O＞NH3＞CH4[素养培优练]15．氰气的化学式为（CN）2，结构式为N≡C—C≡N，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N≡C键的键长大于C—C键的键长C．分子中含有2个σ键和4个π键D．不与氢氧化钠溶液发生反应A［分子中N≡C键是极性键，C-C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N≡C键比C—C键的键长短;（CN）2分子中含有3个σ键和4个π键;由于与卤素性质相似，故可以与氢氧化钠溶液反应。］16．化合物A是一种新型锅炉水除氧剂，其结构式为,下列说法正确的是(其中NA表示阿伏加德罗常数的值）（）A．A分子中只含极性键，不含非极性键B．A分子中的共用电子对数为11C．1molA分子中所含σ键的数目为10NAD．A是共价化合物D[N-N键是非极性键,A项不正确;A分子中含有10个共价单键，含有一个碳氧双键，故A分子中的共用电子对数为12，所含σ键的数目为11，B、C项不正确；A分子中只有共价键，故A是共价化合物，D项正确。]17．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．为使该转化成功进行，Y可以是酸性KMnO4溶液B．等物质的量的T、X分子中含有π键的数目均为NAC．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A［由球棍模型可知,T为HCHO，X不稳定，易分解,则X为H2CO3,Y为氧化剂,可以选择氧化性较强的酸性KMnO4溶液,A项正确；B项中要注意等物质的量并不一定是1mol；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，C项错误；T、X分子均只含有极性键，无非极性键，D项错误。]18．六氟化硫分子呈正八面体结构（如图所示），在高电压下仍有良好的绝缘性，性质稳定，在电器工业方面有着广泛的用途，但逸散到空气中会引起强温室效应，下列有关六氟化硫的推测正确的是（)A．六氟化硫中各原子均为8电子稳定结构B．六氟化硫易燃烧生成二氧化硫C．六氟化硫分子中含极性键、非极性键D．S—F键是σ键，且键长、键能都相等D［根据题图知,每个F原子和1个S原子形成1对共用电子对，每个S原子和6个F原子形成6对共用电子对，所以F原子都达到8电子稳定结构，但S原子最外层达到12电子，A错误；六氟化硫中F为－1价，S为＋6价，S元素不能再失去电子,所以不能被氧化，故六氟化硫不易燃烧生成二氧化硫,B错误；同种原子间形成非极性键，不同种原子间形成极性键，六氟化硫分子中的S—F键均为极性键，不含非极性键，C错误;六氟化硫分子中的S—F键都是σ键，为正八面体结构，所以键长、键能都相等，D正确。］19．X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素,其原子序数依次增大。X元素的一种核素的质量数为12，中子数为6；Y元素是动植物生长不可缺少的、构成蛋白质的重要组成元素;Z的基态原子核外9个原子轨道上填充了电子且有2个未成对电子,与X不同族；W是一种常见元素，可以形成3种氧化物，其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体.（1)Y2分子中存在的σ键和π键个数之比为________.(2)X—H键和Y—H键属于极性共价键，其中极性较强的是________（X、Y用元素符号表示)键。X的第一电离能比Y的________（填“大"或“小”）。(3)写出X的单质与Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式:____________________________________________________________________________________________________________________.(4）W的基态原子的价电子排布式为________________________________。(5)已知一种Y4分子结构如图所示：断裂1molY-Y键吸收167kJ的热量，生成1molY≡Y放出942kJ热量。试写出由Y4