共价键 能力提升 高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页2.1.共价键能力提升2023-2024学年高二下学期化学人教版（2019）选择性必修2一、单选题1．下列分子中存在π键的是A．H2 B．N2 C．H2O D．HCl2．哈伯在实验室首次合成了氨，化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了N2与H2在固体催化剂表面合成氨的反应过程。示意图如下：下列说法正确的是A．图①可看出N2、H2分子中均为单键B．图③到图④的过程向外释放能量C．升高温度一定提高一段时间内NH3的产率D．工业合成氨过程中为提高产率压强越大越好3．在贵重金属催化剂表面上的气态体系中，分子还原()的能量变化与反应历程如图所示。下列说法正确的是

A．该反应为吸热反应B．决定整个反应速率快慢的步骤是②C．改变催化剂，能使反应的焓变发生改变D．反应过程中断裂与及形成的化学键中都包含σ键和π键4．下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是()A．BCl3 B．H2O C．SiCl4 D．PCl55．我国科学团队成功合成和，下列关于两种离子的说法正确的是（

）A．1个或中均含有1个原子核 B．两种离子可以组成离子化合物C．或中N原子间以共用电子对结合 D．数目相同的两种离子的电子数相差2个6．下列说法正确的是A．π键是由两个电子的p轨道“头碰头”重叠形成的B．σ键是镜面对称，而π键是轴对称C．乙烷分子中的共价键全为σ键，而乙烯分子中含σ键和π键D．H2分子中只含σ键，而Cl2分子中还含π键7．关于含阳离子的化合物，下列叙述错误的是A．化合物为离子化合物B．化合物中除了含有离子键，还含有共价键C．化合物中As的化合价为+5D．含有核外电子8．CO2的综合利用是实现“双碳”的重要手段。利用钉(Ru)基催化剂将CO2转化为有机原料甲酸的反应机理如图所示。下列说法不正确的是A．若反应II为总反应决速步骤，则反应II的活化能最低B．HO－Ru－OH是该反应的催化剂C．该反应的总方程式为D．反应III中既存在极性键的断裂，又存在极性键的生成9．已知冰醋酸能与氯气在碘催化下发生反应：。对实验过程进行监测，发现过程中出现了键，下列有关说法错误的是A．实验中键的产生，可通过红外光谱结果证明B．键比键更易形成，且键能更大C．中存在键D．的酸性比强10．设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是A．18gD2O中含有的中子数为8NAB．22.4L乙炔中含有的π键数为2NAC．常温常压下，14g乙烯中含有的共价键数目为3NAD．1L0.1mol/LH2O2溶液中含有的H-O键数目为0.2NA11．下列说法不正确的是A．共价化合物中，电负性大的成键元素表现为负价B．同主族元素，第一电离能的大小可以作为判断元素金属性强弱的依据C．元素周期表中S区全部是金属元素D．元素周期表中从第四周期开始的长周期，比短周期多出的元素全部是金属元素12．表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是A．中含有的中子数为B．1mol中所含极性键数为C．将溶于水配成的溶液，阴离子总数大于D．与40mL10mol/L浓盐酸完全反应转移电子数目为13．下列关于共价键的叙述，正确的是A．键键能一定比键键能大，且键与键电子云均为镜面对称B．键的键长比键长，键的键能是键的两倍C．分子中有键不一定有键，有键则一定有键D．含有键的数目为14．下列元素或化合物的性质变化顺序不正确的是A．共价键的极性：B．元素的第一电离能：C．卤素单质的熔点：D．羧酸的酸性：15．下表所列数据是在相同条件下，不同物质中氧氧键的键长和键能的实测数据，下列有关说法中正确的是微粒OOO2O键长/pm149128121112键能/kJ·mol-1ab496628A．a<b B．O-O键的键能为496kJ·mol-1C．O中存在π键 D．键长越长，键能越大16．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是A．1molHCN中含π键的数目为NAB．23gC2H5OH分子中含有σ键的数目为3.5NAC．5.6gFe2+中未成对电子数为0.6NAD．2.0gD216O和14ND3的混合物中含有的电子数为NA17．如图所示为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为四种短周期元素。Z元素原子核外K层与M层上的电子数相等。下列说法中正确的是（

）A．Y元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式为H3YO4B．Y的最简单气态氢化物的水溶液显弱碱性C．原子半径由小到大的顺序为X<Z<Y<WD．X、Z两种元素的氧化物中所含化学键的类型相同18．类比推理的方法在化学学习与研究中有广泛的应用，但有时会得出错误的结论，以下几种类比推理结论中正确的是（

）A．H2SO4为强酸，推出HClO4为强酸B．Fe3Cl8可以改写为FeCl2·2FeCl3，推出Fe3I8可以改写为FeI2·2FeI3C．电解MgCl2可用于冶炼金属镁，推出电解AlCl3可用于冶炼金属铝D．CO2通入Ba(NO3)2溶液中无沉淀生成，推出SO2通入Ba(NO3)2溶液中无沉淀生成19．CO2和甲醇在Ru-Rh(釨铑)基催化剂表面加氢可以制取乙酸，其反应机理如图所示。下列说法错误的是A．LiI也是该反应的催化剂B．反应①是取代反应C．反应④中有非极性键的断裂和极性键的形成D．根据该反应机理，可以由制备CH3CH2CH2COOH20．短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大，W与Y、X与Z分别同主族，四种元素形成的一种化合物Q的结构如图所示。下列说法错误的是A．原子半径：W＜X＜Z＜YB．X与Z形成的化合物均能被NaOH溶液吸收C．W与Y形成的化合物属于离子化合物D．Q溶于水或熔化时电离出的离子相同21．化学用语可以表达化学过程。下列化学用语的表达正确的是A．用电子式表示的形成：B．用化学方程式表示与按反应：C．用离子方程式表示向溶液中加入少量的溶液：D．用电子云轮廓图表示的键形成的示意图：22．下列关于原子结构和性质的叙述中，正确的个数为①2p、3p、4p能级的轨道数依次增多②ds区全部是金属元素③基态原子的核外电子填充在7个轨道中的元素有两种④在一个原子轨道中最多能容纳2个电子且自旋相反，称为洪特规则⑤Be和Al在化学性质上具有一定的相似性⑥中的键与键个数比为1：3A．1 B．2 C．3 D．423．X、Y、Z、W、R五种元素，原子序数依次增大，元素X有一种同位素无中子，Y的简单气态氢化物溶于水呈碱性，Z的2p轨道有两个未成对电子，W的离子是同周期离子半径最小的，R为第四周期基态原子未成对电子数最多的元素，下列说法错误的是A．性质较稳定是由于含有氢键的缘故B．X、Y、Z组成的化合物可能是离子化合物C．工业上常用电解熔融的来制备单质WD．R位于周期表的d区24．下列说法正确的是A．电负性：Se＞As B．离子半径：Na+＞Cl−C．第一电离能：Al＞Mg D．键长：Cl−Cl＞Br−Br25．氮氧化物会对生态系统和人体健康造成危害。一种以沸石笼作为载体对进行催化还原的原理如图所示。下列说法错误的是A．反应①每消耗，转移B．反应④涉及极性共价键的断裂与形成C．反应⑤中既是氧化产物又是还原产物D．脱除的总反应可表示为二、填空题26．共价键的本质当成键原子相互接近时，原子轨道发生，自旋方向的未成对电子形成共用电子对，两原子核间的增加，体系的能量。27．在纳米级的空间中，水的结冰温度是怎样的呢？为此，科学家对不同直径碳纳米管中水的结冰温度进行分析。下图是四种不同直径碳纳米管中的冰柱结构及结冰温度，冰柱的大小取决于碳纳米管的直径。水在碳纳米管中结冰的规律是。28．重氮化合物是一类活泼的化合物，在有机合成方面有着重要应用。重氮化合物A在光照及甲醇参与反应的条件下经过一系列活泼中间体转化为F的路线如下：回答下列问题：(1)为研究反应历程，A中的羰基上的碳原子用13C标记，这种研究方法称为。(2)B1中的一个碳原子含有未共用电子对，易与B2相互转化或转化为C，B2的官能团名称为；上述路线中与B1、B2互为同分异构体的是(填标号)。(3)从结果上看，C和CH3OH生成E的反应类型为；写出CH2=C=O与CH3CH2OH反应的化学方程式(不要求写出中间体)。(4)E不稳定，能自发转化为F，说明稳定性C=OC=C(填“大于”“小于”或“等于”)，理由是(从键参数的角度说明)。(5)X、Y是二十多年前才发现的两种生物碱，在室温下可相互转化：含N+的中间体的结构简式为答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．B【详解】根据单键均为σ键，双键为一个σ键一个π键，三键为一个σ键2个π键，据此分析解题：A．H2中只存在H-H单键，故不存在π键，A不合题意；B．N2中只存在N≡N三键，为一个σ键2个π键，B符合题意；C．H2O中只存在O-H单键，故不存在π键，C不合题意；D．HCl中只存在H-Cl单键，故不存在π键，D不合题意；故答案为：B。2．B【详解】A．N2、H2分子中前者存在三键，后者为单键，A错误；B．化学键形成的过程是放热过程，所以图③到图④的过程向外释放能量，B正确；C．合成氨反应是放热反应，升高温度会降低NH3的产率，C错误；D．工业合成氨过程中为提高产率压强越大越好，但需考虑设备的承受能力所以选择20-50MPa，D错误；故选B。3．D【详解】A．由图可知，反应物能量高于生成物，为放热反应，A错误；B．活化能大的分反应为总反应的决速步骤，由图可知，反应①的活化能Eb高于反应②的Ec，①为决速步骤，B错误；C．催化剂只能降低反应的活化能，不能改变反应的焓变，C错误；D．反应物CO、NO、N2、CO2均含有σ键和π键，因此反应中σ键和π键既有断裂也有形成，D正确；答案选D。4．C【分析】【详解】A．BCl3中B元素化合价为+3，B原子最外层电子数为3，所以3+3=6，B原子不满足8电子结构；Cl元素化合价为-1，Cl原子最外层电子数为7，所以1+7=8，Cl原子满足8电子结构，故A错误；B．H2O中O元素化合价为-2，O原子最外层电子数为6，所以2+6=8，O原子满足8电子结构；H元素化合价为+1，H原子最外层电子数为1，所以1+1=2，H原子不满足8电子结构，故B错误；C．SiCl4中Si元素化合价为+4，Si原子最外层电子数为4，所以4+4=8，Si原子满足8电子结构；Cl元素化合价为-1，Cl原子最外层电子数为7，所以1+7=8，Cl原子满足8电子结构，故C正确；D．PCl5中P元素化合价为+5，P原子最外层电子数为5，所以5+5=10，P原子不满足8电子结构；Cl元素化合价为-1，Cl原子最外层电子数为7，所以1+7=8，Cl原子满足8电子结构，故D错误；答案选C。5．C【详解】A．或均由5个原子组成，含有5个原子核，A项错误；B．两种离子只含有N元素，不能组成化合物，B项错误；C．同种非金属元素间通常以共用电子对结合形成共价键，C项正确；D．1个含有36个电子，和1个含有34个电子，由于数目不一定是1个，两种离子的电子数相差不一定是2，D项错误；综上所述答案为C。6．C【分析】σ键是“头碰头”重叠形成，可沿键轴自由旋转，为轴对称；而π键是由两个p电子“肩并肩”重叠形成，重叠程度小，为镜像对称，以此来解答。【详解】A．π键是由两个p电子“肩并肩”重叠形成，σ键是“头碰头”重叠形成，A错误；B．σ键是轴对称，而π键是镜面对称，B错误；C．乙烷分子中均为单键，乙烯中含C=C键，有1个π键，则乙烷分子中的键全为σ键而乙烯分子中含σ键和π键，C正确；D．H2和Cl2分子中只含单键，只有σ键，D错误；故答案为：C。7．D【详解】A.由“含阳离子”可知，中存在阴离子，故该化合物为离子化合物，A项正确；B.阴离子内的键为共价键(极性共价键)，B项正确；C.带1个单位正电荷，F为-1价，根据化合物中各元素的化合价代数和为零可知，As为+5价，C项正确；D.1个中的核外电子数，含有核外电子，D项错误；答案选D。8．A【详解】A．若反应II为决速步骤，则反应II的活化能最高，A项说法错误；B．由流程可知，HO－Ru－OH是该反应的催化剂，B项说法正确；C．由图可知该反应的总方程式为，C项说法正确；D．反应过程中存在极性键H－O的断裂和生成，D项说法正确；故选A。9．B【详解】A．红外光谱可用于确定化学键类型，故A正确；B．I原子半径大于Cl，因此键长比键长要长，键长越长键能越小，故B错误；C．羧基中C原子采用杂化，羧基相连的碳原子采用杂化，两碳原子之间形成键，故C正确；D．Cl原子的电负性大于H，导致中O-H键的极性大于中O-H键，更易电离出氢，酸性强于，故D正确；故选：B。10．C【详解】A．1个D2O分子中含有10个中子，其摩尔质量为20g/mol，则18gD2O中含有的中子数为9NA，A项错误；B．未标明在标准状态下，无法计算22.4L乙炔的物质的量，B项错误；C．14g乙烯为0.5mol，1个乙烯分子中含由5个σ键和1个π键，则14g乙烯中含有的共价键数目为3NA，C项正确；D．1L0.1mol/LH2O2溶液含有0.1molH2O2，其含有的H-O键数目为0.2NA，而H2O分子中也含有H-O键，故该溶液含有的H-O键数目大于0.2NA，D项错误；答案选C。11．C【详解】A．在共价化合物中，共用电子对会偏向电负性大的元素，使其显负价，A正确；B．同主族元素从上到下，第一电离能逐渐增加，元素的金属性也逐渐增强，因此可以将第一电离能的大小作为判断元素金属性强弱的依据，B正确；C．元素周期表中的S区除H外都是金属元素，C错误；D．元素周期表中从第四周期开始的长周期，比短周期多出的元素全部是金属元素,D正确；故本题选C。12．B【详解】A．未说明状况，不一定为1mol，A错误。B．中六个碳分别连接两个氢形成的碳氢键是极性键，共，B正确。C．未说明溶液体积，不能确定离子数目，C错误。D．浓盐酸变稀后，该反应不能进行，40mL10mol/L浓盐酸不能完全反应，D错误。故选B。13．C【详解】A．键为“头碰头”方式重叠形成的，为轴对称，键为“肩并肩”方式重叠形成的，为镜面对称，A错误；B．键的键长比键长，键的键能大于键的键能且小于其两倍，B错误；C．键能单独存在，而键不能单独存在；分子中有键不一定有键，有键则一定有键，C正确；D．氮氮三键中含有1个键和2个键，含有键的数目为，D错误；故选C。14．B【详解】A．由于F、Cl、Br、I的电负性依次减弱，故共价键的极性：HF＞HCl＞HBr＞HI，A正确；B．同一周期随着原子序数变大，第一电离能呈变大趋势，P的3p轨道为半充满稳定状态，第一电离能大于同周期相邻元素，则元素的第一电离能：Cl＞P＞S＞Si，B错误；C．由于I2、Br2、Cl2、F2均为分子晶体，相对分子质量依次减小，范德华力依次减小，熔点降低，故卤素单质的熔点：I2＞Br2＞Cl2＞F2，C正确；D．饱和一元羧酸中，烃基是推电子基，烃基越大，羧基中H－O键极性越小，越难电离，其酸性越弱，即酸性：CH3CH2COOH＜CH3COOH＜HCOOH，D正确；故选B。15．A【详解】A．O2和O键长分别是（pm）121、112，但键能分别为：496kJ/mol、628kJ/mol，键长越短，键能越大，因此a＜b，故A正确；B．氧气中不是O-O键，O-O键的键能不是496kJ/mol，故B错误；C．O中氧原子之间形成的是非极性共价单键，并且有1对共用电子，电子式为，不存在π键，故C错误；D．根据以上分析可知键长越短，键能越大，故D错误；故选A。16．D【详解】A．HCN的结构式为H-C≡N，三键中有两根π键，1molHCN中含π键的数目为2NA，A错误；B．23gC2H5OH物质的量n=0.5mol，分子中含有σ键的数目=0.5mol×8×NA=4NA，B错误；C．5.6gFe2+的物质的量n=0.1mol，1个Fe2+中含未成对电子4个，则0.1molFe2+中含未成对电子0.4NA，C错误；D．D216O和14ND3的摩尔质量为20g/mol，计算物质的量n=0.1mol，D216O和14ND3的分子中含电子数都为10，含有的电子数为NA，D正确；故选D。17．B【分析】如图所示为元素周期表的一部分，其中X、Y、Z、W为四种短周期元素，根据元素周期表，四种元素分别处于第二、第三周期，Z元素原子核外K层与M层上的电子数相等，则Z为Mg元素，结合元素周期表可知X为C、Y为N、W为Al，据此解答。【详解】A．Y(N)元素的最高价氧化物对应的水化物的化学式为HNO3，选项A错误；B．Y(N)的最简单气态氢化物是氨气，其水溶液氨水显弱碱性，选项B正确；C．电子层数越多，原子半径越大，电子层数相同时，核电荷数越小，原子半径越大，故原子半径由小到大的顺序为Y(N)＜X(C)＜W(Al)＜Z(Mg)，选项C错误；D．X(C)的氧化物中含有共价键，Z(Mg)的氧化物中含有离子键，二者所含化学键类型不相同，选项D错误。答案选B。18．A【详解】A.元素的非金属性越强，其最高价氧化物的水化物酸性越强，非金属性Cl＞S，硫酸是强酸，则高氯酸更是强酸，故A正确；B.铁离子和碘离子能发生氧化还原反应生成亚铁离子和碘，所以不存在FeI3，铁元素的化合价有+2和+3，碘元素的化合价是-1价，碘单质只能将铁氧化到+2价，Fe3I8也可表示为3FeI2•I2，故B错误；C.MgCl2是离子化合物，故电解熔融MgCl2可用于冶炼金属镁，AlCl3是共价化合物，故AlCl3不导电，不能用于电解法冶炼金属铝，故C错误；D.碳酸酸性小于硝酸，所以二氧化碳和硝酸钡溶液不反应，但二氧化硫具有还原性，能被硝酸钡溶液氧化生成硫酸，硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀，故D错误；故选A。19．D【详解】A．LiI在反应①中作反应物、反应⑤作生成物，所以LiI是该反应是催化剂，A正确；B．根据图示可知：反应①是CH3OH+LiI→LiOH+CH3I，因此反应①属于取代反应，B正确；C．反应④中Rh*-I键、O-Rh*键的断裂、有H-H键的断裂和O-H键、H-I键的形成，有非极性键的断裂和极性键的生成，C正确；D．运用该反应机理可由异丙醇()制备异丁酸，而不是正丁酸(CH3CH2CH2COOH)，D错误；故合理选项是D。20．D【分析】由Q的结构图可知，W与Y位于第IA族，X与Z位于第ⅥA族，又W、X、Y、Z为短周期主族元素，且原子序数依次增大，W与Y、X与Z分别同主族，由此推得，W、X、Y、Z分别为H、O、Na、S，Q为NaHSO4，据此分析解答。【详解】由以上分析知，W、X、Y、Z分别为H、O、Na、S，Q为NaHSO4，A.同一周期从左到右原子半径逐渐减小，同一主族从上到下原子半径逐渐增大，原子半径:H＜O＜S＜Na，A项正确；B.SO2和SO3均属于酸性氧化物，均能被NaOH溶液吸收，B项正确；C.H和Na形成的化合物为NaH，NaH属于离子化合物，C项正确；D.NaHSO4溶于水电离出Na+、H+、，熔化时电离出Na+和，电离出的离子不同，D项错误；故选D。21．D【详解】A．MgCl2属于离子化合物，Mg最外层两个电子被两个Cl原子得到，用电子式表示形成过程为，A错误；B．用化学方程式表示与按反应，其中氯酸钠中的氯由+5价降低到0价，盐酸中的5个氯由-1价升高到0价，则相应的方程式为：，B错误；C．根据以少定多的原则可知，离子方程式为：，C错误；D．s轨道的形状是球形，p轨道的形状是哑铃型，故用电子云轮廓图表示的键形成的示意图：，D正确；故选D。22．B【详解】①不同电子层中p轨道均为3个，2p、3p、4p能级的轨道数相同，故①错误；②ds区元素都是过渡金属元素，故②正确；③基态原子的核外电子填充在7个轨道中的元素的电子排布式只有1s22s22p63s23p1，只有Al一种，故③错误；④一个轨道里最多只能容纳两个电子，且自旋方向相反，这个原理称为泡原理；电子排布在同一能级的不同轨道时，总是优先单独占据一个轨道，且自旋方向相同，这个规则是洪特规则，故④错误；⑤根据对角线原则，Be和Al的化学性质相似，故⑤正确；⑥中有2个单键和1个双键，故键与键个数比为3:1，故⑥错误；答案选B。23．A【分析】X、Y、Z、W、R五种元素，原子序数依次增大，元素X有一种同位素无中子，X为氢；Y的简单气态氢化物溶于水呈碱性，Y为氮；Z的2p轨道有两个未成对电子，且原子序数大于氮，Z为氧；W的离子是同周期离子半径最小的，为铝；R为第四周期基态原子未成对电子数最多的元素，为铬；【详解】A．H2O性质较稳定是由于氢氧共价键键能较大，A错误；B．X、Y、Z组成的硝酸铵为离子化合物，B正确；C．工业上常用电解熔融的氧化铝来制备单质铝，C正确；D．铬位于周期表的d区，D正确。故选A。24．A【详解】A．同周期主族元素的电负性从左往右增大，Se是第四周期ⅥA族元素，As是第四周期ⅤA族元素，故电负性：Se＞As，A正确；B．Cl−有三个电子层，Na+有两个电子层，电子层多的半径大，离子半径：Cl−＞Na+，B错误；C．第一电离能指气态原子失去第一个电子形成气态一价阳离子所需的最低能量，Al失去的是3p1电子，是孤电子，Mg失去的是3s2电子，是成对电子，第一电离能：Mg＞Al，C错误；D．Cl原子半径比Br小，键长：Br−Br＞Cl−C