2.1共价键-高二化学教学讲义（人教版2019选择性必修2）

第一节共价键知识解读·必须会知识解读·必须会知识点一共价键1.化学键（1）化学键的定义相邻的原子（或离子）之间强烈的相互作用。（2）化学键的类型共价键、离子键、金属键。（3）化学键的存在范围化学键只存在于相邻的原子或离子之间。分子间丕存在化学键。2.共价键（1）共价键的含义从共用电子对理论来说，原子间通过共用电子对所形成的相互作用叫作共价键。①成键粒子：非金属原子间或非金属与不活泼金属原子间成键（成键原子的电负性差值较小）（成键条件）。②成键后原子最外层上电子不一定达到饱和状态。（2）共价键的本质（成键原因）①成键原子相互靠近，自旋相反的两个电子形成共用电子对（发生电子云重叠），且各原子最外层电子数一般能达到饱和（通常为8电子稳定结构），由不稳定变稳定；②两原子核都吸引共用电子对，使之处于平衡状态；③原子通过共用电子对形成共价键后，体系总能量降低。（3）共价键的特征①共价键的饱和性一个原子中的一个未成对电子与另一个原子中的一个未成对电子配对成键后，一般来说就不能再与其他原子的未成对电子配对成键了，即每个原子所能形成共价键的总数或以共价键连接的原子数目是一定的，这称为共价键的饱和性。显然，共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系。=2\*GB3②共价键的方向性：除s轨道是球形对称外，其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点。在形成共价键时，原子轨道重叠的越多，电子在核间出现的概率越大，所形成的共价键就越牢固，因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，所以共价键具有方向性。知识点二σ键合π键1.σ键（1）概念：σ键是两原子在成键时原子轨道以“头碰头”的方式重叠形成的共价键。（2）σ键的类型示意图ss型sp型pp型2.π键（1）概念：π键形成共价键的未成对电子的原子轨道，采取“肩并肩”的方式重叠，这种共价键叫作π键。（2）π键的类型示意图3.σ键和π键的存在规律共价键类型σ键π键原子轨道重叠方式沿键轴方向相对重叠沿键轴方向平行重叠对称方式头碰头肩并肩能否旋转可以旋转不可旋转电子云重叠程度大小键的强度较大较小化学活泼性不活泼活泼成键规律共价单键为σ键；共价双键中有一个σ键、一个π键；共价三键由一个σ键和两个π键组成。知识点三共价键的键参数——键能、键长、键角1.键能（1）概念：气态分子中1_mol化学键解离成气态原子所吸收的能量，通常是298.15K、101kPa条件下的标准值，单位是kJ·mol－1。（2）应用=1\*GB3①判断共价键的稳定性原子间形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，释放能量越多，所形成的共价键键能越大，共价键越稳定。=2\*GB3②判断分子的稳定性一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越大，分子越稳定。=3\*GB3③利用键能计算反应热ΔH＝反应物总键能－生成物总键能。2.键长（1）定义：构成化学键的两个原子的核间距叫作该化学键的键长。（2）键长与键的稳定性的关系：键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定。（3）键长与分子空间结构的关系：键长是影响分子空间结构的因素之一。如CH4分子的空间结构为正四面体形，而CH3Cl分子的空间结构只是四面体形而不是正四面体形，原因是C—H键和C—Cl键的键长不相等。3.键角（1）定义：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角。①键角反映了分子的空间结构。②多原子分子（原子数大于2）的键角为确定值，表明了共价键具有方向性。（2）常见分子的键角结构式分子式键角分子的空间结构eq\s\do4(H)o\ac(\s\up6(C),\s\up18(|),\s\up28(H),\s\do7(|),\s\do22(H))＼\s\do4(H)CH4109°28′正四面体形eqo\ac(\s\up14(H),\s\do14(H))eq\a(＼,／)C=C\a(／,＼)eqo\al(\s\up14(H),\s\do14(H))C2H4120°平面形eq\s\do4(H)o\ac(\s\up4(N),\s\do7(|),\s\do22(H))＼\s\do4(H)NH3107°三角锥形eqo\ac(\s\up14(),\s\do14(H))eq\a(,／)O\a(,＼)eqo\ac(\s\up14(),\s\do14(H))H2O105°V形(角形)O=C=OCO2180°直线形【归纳】键参数对物质性质的影响热点题型·学解题热点题型·学解题【例1】下列关于共价键的说法正确的是()A.共价键只存在于共价化合物中B.只含有共价键的物质一定是共价化合物C.非金属元素的原子只能通过共价键形成共价分子D.离子化合物中既可能含有极性键也可能含有非极性键【答案】D【解析】离子化合物中既可能含有极性键如氢氧化钠，也可能含有非极性键如过氧化钠。【变式11】(双选)下列有关共价键的叙述不正确的是()A.某原子跟其他原子形成共价键时,其共价键数一定等于该元素原子的价层电子数B.水分子内氧原子结合的电子数已经达到饱和,故不能再结合其他粒子C.只由非金属元素形成的化合物也可能是离子化合物D.所有简单离子的核电荷数与其核外电子数一定不相等【答案】AB【解析】非金属元素的原子形成的共价键数目取决于该原子最外层的未成对电子数,一般最外层有几个未成对电子就能形成几个共价键,A项错误;H2O分子还可以结合H+形成H3O+,B项错误;只由非金属元素形成的化合物也可能是离子化合物,如NH4Cl等铵盐,C项正确;不管是简单阴离子还是简单阳离子,核内质子数与核外电子数必定不相等,此差值就是离子所带的电荷数,D项正确。【例2】共价键具有饱和性和方向性，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.共价键的饱和性决定了分子内部的原子的数量关系D.共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度有关【答案】D【解析】原子的未成对电子配对成键后，一般就不再与其他原子的未成对电子配对成键了，故原子的未成对电子数决定了该原子形成的共价键具有饱和性，这一饱和性也就决定了该原子成键时最多连接的原子数，故A、C正确；形成共价键时，原子轨道重叠的程度越大越好，为了达到原子轨道的最大重叠程度，成键的方向与原子轨道的伸展方向就存在着必然的联系，故B正确。【变式21】下列说法中不正确的是()A．双键、叁键都有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．所有原子轨道在空间都有自己的方向性【答案】D【解析】A.双键中有1个π键、叁键中有2个π键，故A正确；B.成键原子间原子轨道重叠越多，共价键越牢固，故B正确；C.在共价键的形成过程中一个原子含有几个未成对电子，通常就能与其他原子的未成对电子配对形成共价键，每个原子所能提供的未成对电子的数目是一定的，所以与其配对的原子个数也一定，这是共价键的饱和性，故C正确；D.S轨道呈球形，没有方向性，故D错误；故选D。【例3】下列说法正确的是(）A．σ键强度小，容易断裂，而π键强度较大，不易断裂.B．共价键都具有方向性C．π键是由两个原子的p轨道“头碰头”重叠形成的D．两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键为使重叠程度最大化，要首先形成一个σ键，然后再形成π键头碰头”重叠形成的是σ键【答案】D【解析】σ键比π键更稳定，A错误；s－sσ键无方向性，B错误；原子轨道以“头碰头”方式相互重叠形成的共价键为σ键，C错误；两个原子之间形成共价键时，单键为σ键，双键和三键中只有一个σ键，D正确。【变式31】下列说法正确的是()A.Cl2是双原子分子,H2S是三原子分子,这是由共价键的方向性决定的B.H2O与H2S的空间结构相似,这是由共价键的饱和性决定的C.并非所有的共价键都有方向性D.两原子轨道发生重叠后,电子在两核间出现的概率减小【答案】C【解析】s轨道是球形对称,所以ssσ键无方向性,其他所有的共价键都有方向性。共价键的饱和性决定组成分子的原子间的数量关系,共价键的方向性决定分子的空间结构。【例4】下列有关σ键和π键的说法错误的是()A.含有π键的分子在反应时,π键是化学反应的积极参与者B.当原子形成分子时,首先形成σ键,可能形成π键C.有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键,不能形成π键D.在分子中,化学键可能只有π键而没有σ键【答案】D【解析】共价键形成时,原子轨道首先以“头碰头”的方式重叠形成σ键,然后才可能以“肩并肩”的方式重叠形成π键,故B、C正确,D错误;从原子轨道重叠程度看,π键的重叠程度比σ键的重叠程度小,故π键的稳定性比σ键小,易被破坏,是化学反应的积极参与者,A正确。【变式41】下列关于σ键和π键的理解不正确的是()A．σ键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转B．H2分子中的σ键是ssσ键，HClO分子中的σ键都是pp

σ键C．C2H4分子和N2H4中都是含有5个σ键D．σ键以“头碰头”方式重叠，π键以“肩并肩”方式重叠【答案】B【解析】A．σ键是电子云以“头碰头”方式重叠，可以绕键轴旋转，π键是电子云以“肩并肩”方式重叠，不能绕键轴旋转，A正确；B．HClO分子的结构式为HOCl，H、Oσ键是sp

σ键，O、Clσ键是pp

σ键，B不正确；C．C2H4结构式为，N2H4结构式为，都含有5个σ键，C正确；D．σ键以“头碰头”方式重叠，重叠程度大，键牢固，π键以“肩并肩”方式重叠，重叠程度小，键易断裂，D正确；故选B。【例5】下列分子中,只有σ键没有π键的是()A.CH4 B.N2C.CH2CH2 D.CH≡CH【答案】A【解析】CH4分子中,只有σ键没有π键，双键与三键中都含σ键和π键。【变式51】具有下列电子排布式的原子中,不能形成π键的是 ()A.1s22s22p63s23p4 B.1s22s22p3C.1s22s22p63s1 D.1s22s22p2【答案】C【解析】四种原子分别是S、N、Na、C,其中Na是活泼金属,在化学反应中易失去一个电子,形成的是离子键,而π键是共价键中的一种。【例6】在氯化氢分子中,形成共价键的原子轨道是()A.氯原子的2p轨道和氢原子的1s轨道B.氯原子的2p轨道和氢原子的2p轨道C.氯原子的3p轨道和氢原子的1s轨道D.氯原子的3p轨道和氢原子的3p轨道【答案】C【解析】基态H原子和基态Cl原子的轨道表示式分别为和,由此可以看出,H原子的1s轨道和Cl原子的3p轨道上各有一个未成对电子,故两者在形成氯化氢分子时,形成共价键的原子轨道是氯原子的3p轨道和氢原子的1s轨道。【变式61】在N2F2分子中，所有原子均符合8电子稳定结构，则该分子中两个氮原子之间的键型构成是()A.仅有一个σ键B.仅有一个π键C.一个σ键，一个π键D.一个σ键，两个π键【答案】C【解析】由题给条件可知,N2F2的结构式为F—N=N—F,则两个氮原子之间为氮氮双键,其中有一个σ键,一个π键。【例7】下列叙述中正确的是(

)A．两个原子间形成的共价键键能越大,键长越短,键越牢固B．两个原子半径之和就是所形成的共价键键长C．两个原子间键长越长,键越牢固D．键的强度与键长无关【答案】A【解析】A．共价键的键长越短，电子云重合程度越大，结合越牢固，键能越大，A正确；B．两个成键原子的原子核之间的平均距离叫做键长，B错误；C．由A选项的解析可知，键长越短，键越牢固，C错误；D．由A选项的解析可知，键的强度与键长有关，D错误；故选A。【变式71】关于键长、键能和键角，下列说法错误的是A．键角是描述分子立体结构的重要参数B．键长是形成共价键的两原子间的核间距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【答案】C【解析】试题分析：C、键长越长，作用力越松，键能越小，化合物越不稳定，故错。故选C。【例8】下列事实不能用键能的大小来解释的是()A．氮元素的电负性较大，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．HF比H2O稳定【答案】B【解析】由于N2分子中存在氮氮三键，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；卤族元素从F到I，原子半径逐渐增大，其氢化物中化学键的键长逐渐变长，键能逐渐变小，所以稳定性HF>HCl>HBr>HI；由于H—F键的键能大于H—O键，所以稳定性HF>H2O。【变式81】下表是从实验中测得的不同物质中的键长和键能数据：O—O键Oeq\o\al(2－,2)Oeq\o\al(－,2)O2Oeq\o\al(＋,2)键长/(10－12m)149128121112键能/(kJ·mol－1)xya＝494b＝628其中x、y的键能数据尚未测定，但可根据规律推导键能大小的顺序是b>a>y>x，该规律性是()A．成键时，电子数越多，键能越大B．键长越短，键能越大C．成键所用的电子数越少，键能越小D．成键时电子对越偏移，键能越大【答案】B【解析】观察表中数据发现，测定的化学键都是O—O，不存在电子对偏移的问题，但是O2与Oeq\o\al(＋,2)比较，键能大的对应的键长短，据此分析Oeq\o\al(2－,2)的键长比Oeq\o\al(－,2)的键长长，所以Oeq\o\al(2－,2)中O—O的键能比Oeq\o\al(－,2)的小。键能大小的顺序为b＞a＞y＞x，键长由短到长的顺序为Oeq\o\al(＋,2)＜O2＜Oeq\o\al(－,2)＜Oeq\o\al(2－,2)，与题意吻合，B项正确。【例9】根据键的成键特征，可判断出C=C键的键能与CC键的键能的大小关系为（）A．C=C键的键能等于CC键键能的两倍B．C=C键的键能大于CC键键能的两倍C．C=C键的键能小于CC键键能的两倍D．无法确定【答案】C【解析】已知C=C中含有1个σ键和1个π键，CC中只含有1个σ键，而且π键不稳定键能比σ键小，所以C=C的键能比CC键能大，但比CC键能的2倍要小，故选C。【变式91】从实验测得不同物质中O—O之间的键长和键能数据(如下表)。其中X、Y的键能数据尚未测定，但可根据规律性推导键能的大小顺序为W>Z>Y>X。该规律性是()O—O键数据O22O2O2O2+键长/10－12m149128121112键能/kJ·mol－1XYZ＝494W＝628A．电子数越多，键能越大B．键长越长，键能越小C．成键所用的电子数越少，键能越大D．成键时电子对越偏移，键能越大【答案】B【解析】利用题中提供的信息，去伪存真找到正确的规律，是学习中应着力训练的能力。电子数由多到少的顺序为：O>O>O2>O，键能大小顺序为W>Z>Y>X，A错误；对于这些微粒在成键时所用电子情况，题中无信息，已有的知识中也没有，说明这不是本题考查的知识点，故C错误；这些微粒都是O原子成键，无电子对偏移，D是错误的。【例10】下列有关键角与分子空间构型的说法不正确的是()A．键角为180°的分子，空间构型是直线形B．键角为120°的分子，空间构型是平面三角形C．键角为109.5°的分子，空间构型是正四面体形D．键角为90°～109.5°之间的分子，空间构型可能是V形【答案】B【解析】A、键角为180°的分子，空间构型是直线形，例如二氧化碳等，A正确；B、乙烯分子的键角为120°，但它的空间构型并不是平面三角形，B错误；C、键角为109.5°的分子，空间构型是正四面体形，C正确；D、键角为90°～109.5°之间的分子，空间构型可能是V形，例如水等，D正确，故选B。【变式101】三氯化磷分子的空间结构不是平面正三角形，其理由叙述中正确的是()A．PCl3分子中3个共价键的键角均相等B．PCl3分子中P—Cl属于极性共价键C．PCl3分子中3个共价键的键长均相等D．PCl3分子中P—Cl的3个键角都是100.1°【答案】D【解析】PCl3分子若是平面正三角形，键角应为120°。课后提升·练到位课后提升·练到位1．原子轨道在两核间以“肩并肩”方式重叠的键是A．σ键 B．π键 C．氢键 D．离子键【答案】B【解析】A.σ键是原子轨道在两核间以“头碰头”方式重叠的键，故A不选；B.π键是原子轨道在两核间以“肩并肩”方式重叠的键，故B选；C.氢键是已经与电负性很大的原子形成共价键的氢原子与另一个电负性很大的原子之间的作用力，不属于化学键，故C不选；D.σ键和π键是共价键的分类，故D不选。故选B。2．下列相互作用不属于化学键的是（）A．分子间相互作用B．离子键C．共价键 D．金属键【答案】A【解析】化学键是纯净物分子内或晶体内相邻两个或多个原子（或离子）间强烈的相互作用力的统称。离子键是通过原子间电子转移，形成正负离子，由静电作用形成的；共价键是通过原子间共用一对或多对电子形成的；金属键是由多个原子共用一些自由流动的电子形成的。分子间相互作用不属于化学键，故选A。3．下列物质中，含有非极性共价键的是（）A．H2O2 B．CO2 C．NaOH D．H2S【答案】A【答案】A．过氧化氢中含有氢氧极性共价键和氧氧非极性共价键，A正确；B．二氧化碳含有碳氧极性共价键，B错误；C．氢氧化钠含有离子键和氢氧极性键，C错误；D．硫化氢分子中只含有氢硫极性键，D错误；4.下列物质在熔融状态下能够导电的是()A.NaCl B.SiO2 C.Cl2 D.HCl【答案】A【解析】NaCl为离子晶体,熔融状态下能形成自由移动的钠离子和氯离子,可以导电,A项正确;SiO2为共价晶体,熔融状态下没有离子生成,不能导电,B项错误;Cl2为分子晶体,在液态时没有离子生成,不能导电,C项错误;HCl为分子晶体,在液态时没有离子生成,不能导电,D项错误。5．下列说法正确的是()A．离子键就是使阴、阳离子结合成化合物的静电引力B．NH4NO3晶体中含共价键，是共价化合物C．H2O2、N2H4分子中只含有极性共价键D．某化合物熔融状态能导电，可以证明该化合物内一定存在离子键【答案】D【解析】离子键是阴、阳离子间的静电作用，包括引力和斥力，故A错误；硝酸铵是离子化合物，含有离子键和共价键，故B错误；H2O2的结构式为H—O—O—H，含有极性共价键和非极性共价键，N2H4中也是含有极性共价键和非极性共价键，故C错误；离子化合物在熔融状态下导电，共价化合物在熔融状态下不导电，故D正确。6．下列说法不正确的是()A．π键是原子轨道以“肩并肩”方式相互重叠而形成的B．2个原子形成的多重共价键中，只能有一个是σ键，而π键可以是一个或多个C．s电子与s电子间形成的键是σ键，p电子与p电子间形成的键是π键D．共价键一定有原子轨道的重叠【答案】C【解析】A．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。故A正确；B．σ键是头碰头形成的，两个原子之间能形成一个，原子轨道杂化的对成性很高，一个方向上只可能有一个杂化轨道，所以最多有一个，故B正确；C．当pp电子云头碰头重叠时，形成σ键；肩并肩重叠时，形成π键，故C错误；D．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，所以共价键一定有原子轨道的重叠，故D正确。故选C。7．下列对分子中σ键重叠方式的分析不正确的是ABCDH2HClCl2ClF两个氢原子的s轨道重叠氢原子的s轨道和氯原子的p轨道重叠一个氯原子的s轨道和另一个氯原子的p轨道重叠氯原子的p轨道和氟原子的p轨道重叠【答案】C【解析】A、氢气全部是s轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的，选项A正确；B、氯化氢中氢原子提供s轨道电子，氯原子提供p轨道电子，选项B正确；C、氯气全部是p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的，选项C不正确；D、ClF全部是p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的，选项D正确。故选C。8．下列分子既不存在spσ键,也不存在ppπ键的是 ()A.HCl B.HF C.CO2 D.SCl2【答案】D【解析】共价键是两个原子轨道以“头碰头”或“肩并肩”重叠形成的,s和p轨道以“头碰头”重叠可形成spσ键,p轨道之间以“头碰头”重叠可形成ppσ键,p轨道之间以“肩并肩”重叠可形成ppπ键。HCl分子中存在spσ键,故A错误;HF分子中存在spσ键,故B错误;CO2分子中存在ppσ键和ppπ键,故C错误;SCl2分子中只存在ppσ键,故D正确。9．有关CH2=CH—C≡N分子中所含化学键数目的说法正确的是()A．3个σ键，3个π键 B．4个σ键，3个π键C．6个σ键，2个π键 D．6个σ键，3个π键【答案】D【解析】共价单键为σ键，双键中含1个σ键和1个π键，三键中含1个σ键和2个π键，故CH2=CH—C≡N分子中含6个σ键和3个π键。10．法匹拉韦是治疗新冠肺炎的一种药物，结构简式如图，下列说法错误的是（）A．该分子中键与键之比为7:2B．该分子中F原子的最高能层符号为LC．该分子中键的键能大于键的键能D．该分子中N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为【答案】A【解析】A．1个单键中含有1个键，1个双键中含有1个键和1个键，因此1个法匹拉韦分子中含有1个CH键、1个CF键、4个CN键、3个NH键、2个CC键、1个C=C双键、2个C=O双键、1个C=N双键，因此键与键之比为15：4，故A项错误；B．F原子核外有K层、L层，最高能层符号为L，故B项正确；C．1个单键中含有1个键，1个双键中含有1个键和1个键，所以该分子中C=C键的键能大于CC键的键能，故C项正确；D．同一周期从左至右第一电离能呈增大趋势，但N元素原子2p轨道为半充满稳定状态，其第一电离能大于同周期相邻元素，故第一电离能由大到小的顺序为，故D项正确；综上所述，错误的是A项。11．下列说法不正确的是（）A．双键、叁键都含有π键B．成键原子间原子轨道重叠愈多，共价键愈牢固C．因每个原子未成对电子数是一定的，故配对原子个数也一定D．每一个原子轨道在空间都具有自己的方向性【答案】D【解析】A．双键、三键中均只含1个σ键，其余为π键，所以双键中一定有一个σ键、一个π键，三键中一定有一个σ键、两个π键，故A正确；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．每个原子所能提供的未成对电子的数目是一定的，因此在共建键的形成过程中一个原子含有几个未成对电子，通常就能与其他原子的未成对电子配对形成共价键，所以与其配对的原子个数也一定，这是共价键的饱和性，故C正确；D．s轨道的形状是球形对称的，它无方向性，故D错误；故选D。12．设阿伏加德罗常数的值为。下列说法正确的是（）A．1mol中含有的键数为B．2.8gCO和的混合物中含有的质子数为C．1mol苯乙烯中碳碳双键的数目为D．0.5mol乙酸乙酯在酸性条件下水解，生成乙醇的分子数为【答案】B【解析】A．1个中和N原子之间共形成2个配位键，1个中存在3个N—H键，1个中含有8个σ键，则1mol中含有的σ键数为，A错误；B．CO与分子中含有的质子数都是14，二者的相对分子质量都是28，2.8gCO或的物质的量都是0.1mol，2.8g二者混合物中含有的质子总数为，B正确；C．苯乙烯的结构简式为，苯环中不含碳碳双键，故1mol苯乙烯中含有的碳碳双键数目为，C错误；D．乙酸乙酯在酸性条件下的水解为可逆反应，则0.5mol乙酸乙酯在酸性条件下水解生成乙醇的分子数小于，D错误。故答案选B。13．关于键长、键能和键角，下列说法不正确的是：A．键角的大小与键长、键能的大小无关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．键角是描述分子立体结构的重要参数【答案】C【解析】考查共价键的键参数。键长、键能和键角都是描述共价键的重要参数，键能越大，键长越短，共价化合物越稳定，所以选项C不正确，其余选项都是正确的，故选C。14．已知H—H的键能为436kJ·mol－1，O=O的键能为497.3kJ·mol－1，Cl—Cl的键能为242.7kJ·mol－1，N≡N的键能为946kJ·mol－1，则下列叙述中正确的是()A．N—N的键能为eq\f(1,3)×946kJ·mol－1＝315.3kJ·mol－1B．氮气分子中的共价键的键长比氢气分子中的短C．氧气分子中氧原子是以共价单键结合的D．氮气分子比氯气分子稳定【答案】D【解析】在N2分子中，N原子间以N≡N结合，N≡N的键能与N—N的键能不是简单的线性关系，A项错误；共价键的键长和成键原子的半径有关，由于原子半径r(H)<r(N)，所以H—H的键长小于N≡N，B项错误；氧气分子中的化学键由一个σ键和一个π键组成，C项错误；由于N≡N的键能很大，所以N2比Cl2稳定。15．化学反应可视为旧键的断裂和新键的形成过程。化学键的键能是形成化学键时释放的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能(kJ·mol－1)：P—P：198；P—O：360；O=O：498。反应P4(白磷)＋3O2=P4O6的反应热ΔH为()A．－1638kJ·mol－1B．＋1638kJ·mol－1C．－126kJ·mol－1D．＋126kJ·mol－1【答案】A【解析】反应中的键能包括：断裂1molP4和3molO2分子中共价键吸收的能量和形成1molP4O6中共价键放出的能量。由各物质的分子结构知1molP4含6molP—P键，3molO2含3molO=O键，1molP4O6含12molP—O键，化学反应的反应热ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能。故ΔH＝(198kJ·mol－1×6＋498kJ·mol－1×3)－360kJ·mol－1×12＝－1638kJ·mol－1。16．下列说法正确的是()①S8分子中S原子采用的杂化轨道类型为sp3②C2H4分子中只有以s轨道与sp2杂化轨道“头碰头”方式重叠而成的σ键③SnBr2分子中Br—Sn—Br的键角<120°④H3O＋中H—O—H的键角比H2O中H—O—H的键角大A．①② B．③④C．①②③ D．①③④【答案】D【解析】①S8是一个环形分子，每个S与两个其他S原子相连，S原子形成两个孤电子对，两个σ键，所以S是sp3杂化，正确；②碳碳双键中一个是σ键，还有一个是π键，错误；③SnBr2分子中，Sn原子的价层电子对数是eq\f(1,2)×(4－2×1)＋2＝3，含有1个孤电子对，SnBr2的空间结构为V形，根据价层电子对互斥模型可以判断其键角小于120°，正确；④H3O＋、H2O的17．有以下物质：①HF②Cl2③H2O④N2⑤C2H4⑥C2H6⑦H2⑧H2O2⑨HCN⑩HClO（1）只有σ键的是________________(填序号，下同)；既有σ键又有π键的是________。（2）含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是___________。（3）含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是________。（4）含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是________。【答案】(1)①②③⑥⑦⑧④⑤⑨⑩(2)⑦(3)①③⑤⑥⑧⑨⑩(4)②④⑤⑥⑧⑨⑩【解析】(1)单键只有σ键，双键或三键才含有π键，故只有σ键的是①②③⑥⑦⑧；既有σ键又有π键的是④⑤⑨⑩。(2)H原子只有s轨道，题给物质中含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的只有H2。(3)含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的有①③⑤⑥⑧⑨⑩。(4)含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键，说明构成这种σ键的原子中一定没有H原子，故正确答案为②④⑤⑥⑧⑨⑩。18.（1）判断1mol下列含碳化合物中σ键的数目。①CO2;②乙醛;

③CH3COOH;④CO(NH2)2。

(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)C、H元素形成的某化合物分子中共有16个电子,该分子中σ键与π键的个数比为。

【答案】(1)①2NA(或1.204×1024)②6NA(或3.612×1024)③7NA(或4.214×1024)④7NA(或4.214×1024)(2)1∶21∶1(3)5∶1【解析】(1)4种化合物的结构简式或结构式分别为OCO,,,,双键中有一个σ键和一个π键,单键全部是σ键。(2)N2的结构式为N≡N,推知CO结构式为C≡O,含有1个σ键、2个π键;CN结构式为[C≡N],HCN分子结构式为H—C≡N,HCN分子中σ键与π键均为2个。(3)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。19.下表是某些共价键的键能(kJ/mol)：键键能键键能键键能键键能H—H436Cl—Cl243H—Cl432H—O463S=S255H—S339C—F427C—O351C—Cl330C—I218H—F568(1)由表中数据能否得出这样的结论：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”)。非金属性越强的原子形成的共价键越牢固。_______(填“能”或“不能”)。(2)能否从这些数据中找出一些规律，请写出一条：_______