必考点04共价键-

必考点04共价键题型一共价键的形成与分类例1．（2023秋·四川内江·高二四川省内江市第六中学校考阶段练习）下列说法正确的是A．若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的方向性B．s轨道和p轨道重叠可以形成π键C．共价键都具有方向性D．C2H4与Cl2的加成反应C2H4只涉及π键断裂【答案】D【解析】A．硫原子最外层只有两个未成对电子，根据共价键的饱和性，其氢化物只能是H2S，写成H3S分子，违背了共价键的饱和性，故A错误；B．s轨道和p轨道只能头碰头重叠，只能形成σ键，故B错误；C．s轨道和s轨道形成的σ键没有方向性，因s电子云为球形，故H2分子中的HH无方向性，故C错误；D．C2H4与Cl2的加成反应只有C2H4种π键断裂其他σ键不断裂，故D正确；答案选D例2．（2023春·天津静海·高二校考期中）所有共价键都有方向性和饱和性吗？根据成键原子轨道举出反例_______。【答案】所有的共价键都有饱和性，但并不是所有的共价键都有方向性，如ssσ键就没有方向性。【解析】所有的共价键都有饱和性，但并不是所有的共价键都有方向性，如ssσ键就没有方向性。例3．（2023秋·全国·高二假期作业）某有机物的结构简式为，则该有机物分子中含有键和键的数目分别为A．6、3 B．7、3 C．7、4 D．6、4【答案】B【解析】单键全部为键，双键中有1个键和1个键，三键中有1个键和2个键，故该有机物分子中键总数为7，键总数为3，B项正确。例4．（2023秋·广东广州·高二执信中学校考期中）香蕉是我们喜爱的水果之一，香蕉产于南方，到北方之前是未成熟的，但买到的却是成熟的香蕉，这是因为喷洒了催熟剂的缘故。其中乙烯就是一种常用的催熟剂，下列对于乙烯中化学键的分析中正确的是A．在乙烯分子中有一个σ键、一个π键B．乙烯在发生加成反应时，断裂的是碳原子间的σ键C．乙烯可以在一定条件下制得氯乙烯，在该过程断裂的是CHσ键D．乙烯分子中的σ键关于镜面对称【答案】C【详解】A．在乙烯分子中存在4个C—Hσ键和1个C—Cσ键，同时还含有1个C—Cπ键，A项错误；B．由于σ键要比π键稳定，故乙烯在发生加成反应时断裂的是C—Cπ键，B项错误；C．由乙烯制得氯乙烯可看作是乙烯中的一个氢原子被氯原子取代，故断裂的是C—Hσ键，C项正确；D．σ键是轴对称，D项错误。故选C。例5．（2023秋·湖南长沙·高二湖南师大附中校考阶段练习）如图是已经合成的最著名的硫氮化合物分子的结构。下列说法不正确的是A．该物质的分子式为B．该物质分子中只含有极性共价键C．该物质熔融状态时不能导电D．1mol该物质的分子中含10molσ键【答案】B【解析】A．由题图知该物质有4个S，4个N，分子式为，A正确；B．该物质的分子中既有极性键(NS)又有非极性键(SS)，B错误；C．该物质只含共价键，为共价化合物，熔融状态时不能导电，C正确；D．由图可知，1mol该分子中含10mol键，D正确；故答案为：B。【解题技巧提炼】1．共价键的特征(1)饱和性按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋状态相反的电子配对成键，这就是共价键的饱和性。(2)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。如图所示。2．共价键类型(按成键原子的原子轨道的重叠方式分类)共价键eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(按共用电子对的数目\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(共价单键——σ键,共价双键——1个σ键、1个π键,共价三键——1个σ键、2个π键)),按电子云重叠方式\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(σ键\o(→,\s\up7(特征))电子云呈轴对称,π键\o(→,\s\up7(特征))电子云呈镜面对称))))题型二、共价键键参数——键能、键长与键角例1．（2023·浙江·宁波市北仑中学高二期中）已知N—N、N=N和N≡N键能之比为1.00∶2.17∶4.90，而C—C、C=C和C≡C键能之比为1.00∶1.77∶2.34，下列说法正确的是A．σ键一定比π键稳定B．N2较易发生加成反应C．乙烯、乙炔较易发生加成反应D．乙烯、乙炔中的π键比σ键稳定【答案】C【解析】A．根据N—N、N=N和N≡N键能之比为1.00∶2.17∶4.90，N≡N、N=N中π键比σ键稳定，故A错误；B．N≡N、N=N中π键比σ键稳定，难发生加成，故B错误；C．根据C—C、C=C和C≡C键能之比为1.00∶1.77∶2.34，C=C，C≡C中π键比σ键弱，π键不稳定，较易发生加成，故C正确；D．根据C—C、C=C和C≡C键能之比为1.00∶1.77∶2.34，C=C，C≡C中π键比σ键弱，π键没有σ键稳定，故D错误；故选C。例2．（2023·山东·微山县第二中学高二阶段练习）根据下表中所列键能数据，判断下列分子中，最不稳定的分子是化学键HHHClHIClClBrBr键能/kJ·mol1436431299247193A．HCl B．HBr C．H2 D．Br2【答案】D【解析】分子中，键能越小，分子越不稳定，从表中读出键能最小的是溴，故选D。例3．（2023·全国高二课时练习）键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述正确的是()A．键角是描述分子空间结构的重要参数B．因为键的键能小于键的键能，所以、与反应的能力逐渐减弱C．水分子可表示为，分子中的键角为180°D．键的键能为，即完全分解成和时，消耗的能量为【答案】A【解析】A．键角是描述分子空间结构的重要参数，A正确；B．键、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，、与反应的能力逐渐增强，B错误；C．水分子呈V形，键角为104.5°，C错误；D．键的键能为，指的是断开键形成气态氢原子和气态氧原子所需吸收的能量为，即中含键，断开时需吸收的能量形成气态氢原子和气态氧原子，再进一步形成和时，还会释放出一部分能量，D错误；故选A。例4．（2023·全国·高二课时练习）NH3分子的空间结构是三角锥形结构而不是平面正三角形结构，最充分的理由是A．NH3分子内3个N—H键长均相等B．NH3分子内3个价键的键角和键长均相等C．NH3分子内3个N—H的键长相等，键角都等于107°D．NH3分子内3个N—H的键长相等，键角都等于120°【答案】C【解析】NH3分子内的键角和键长都相等，可能有两种情况，一是平面正三角形，二是三角锥形结构。如果键角为120°，则必然为平面正三角形，故选：C。【解题技巧提炼】1．键能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。一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越大，分子越稳定。利用键能计算反应热：ΔH＝反应物总键能－生成物总键能2．键角在多原子分子中键角是一定的，能表明共价键具有方向性，因此键角影响着共价分子的空间结构。常见分子的键角分子的空间结构键角实例正四面体形109°28′CH4、CCl4平面形120°苯、乙烯、BF3等三角锥形107°NH3V形(角形)105°H2O直线形180°CO2、CS2、CH≡CH3．键长(1)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分子的空间结构是正四面体，而CH3Cl只是四面体而不是正四面体，原因是C—H和C—Cl的键长不相等。(2)定性判断键长的方法①根据原子半径进行判断。在其他条件相同时，成键原子的半径越小，键长越短。②根据共用电子对数判断。就相同的两原子形成的共价键而言，当两个原子形成双键或者三键时，由于原子轨道的重叠程度增大，原子之间的核间距减小，键长变短，故单键键长＞双键键长＞三键键长。题型一共价键的形成与分类1．（2023秋·四川雅安·高二雅安中学校考期中）下列说法不正确的是A．σ键是轴对称的，π键是镜像对称的B．在气体单质中，一定有σ键，可能有π键C．两个原子间形成共价键时，最多有一个σ键D．BF3分子中原子的最外层电子数不全是8【答案】B【解析】A．σ键是轴对称的，π键是镜像对称的，A正确；B．在稀有气体中，没有化学键，B错误；C．两个原子间形成共价键时，最多有一个σ键，C正确；D．BF3分子中B原子的最外层电子数为6，D正确；故选B。2．（2023春·高二单元测试）下列关于有机化合物中化学键的说法不正确的是A．烷烃中的化学键均为σ键B．CH3CH2Br中C—H键的极性比C—Br键的极性弱C．乙烯分子中含有极性键和非极性键D．1个丙炔分子中含有5个σ键和3个π键【答案】D【解析】A．烷烃为饱和烃，所有的化学键均为σ键，A正确；B．溴元素的电负性强于氢原子，元素的电负性相差越大，键的极性越强，故CH键的极性比CBr键的极性弱，B正确；C．乙烯中含碳碳非极性键和碳氢极性键，C正确；D．丙炔的结构式如图：，三键中含1个σ键和2个π键，单键全部是σ键，共含6个σ键和2个π键，D错误；故选D。3．（2023秋·湖北武汉·高二校联考期中）据《化学工程杂志》最近报道，科学家利用和创造一种复合光催化剂，可快速分解世界上最难降解污染物M。M由4种短周期主族元素组成，R、X、Y、Z的原子序数依次增大，在暗室中Z单质和同温同压下密度最小的气体剧烈反应。M的结构式如图所示：下列叙述错误的是A．原子半径： B．最高正价：C．简单氢化物稳定性： D．M是含极性键和非极性键的共价化合物【答案】B【分析】M由4种短周期主族元素组成，R、X、Y、Z的原子序数依次增大，在暗室中Z单质和同温同压下密度最小的气体剧烈反应，则Z为氟；X能形成4个共价键，为碳；Y能形成2个共价键，为氧；R能形成1个共价键，为氢；【解析】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：，A正确；B．氧氟电负性太强，没有正价，B错误；C．同周期从左到右，金属性减弱，非金属性变强；同主族由上而下，金属性增强，非金属性变弱；非金属性越强，其简单氢化物稳定性越强，简单氢化物稳定性：，C正确；D．由图可知，M中碳碳键为非极性键，；氢氧、碳氧、碳氟是极性键，故是含极性键和非极性键的共价化合物，D正确；故选B。题型二、共价键键参数——键能、键长与键角1．（2023·高二课时练习）下列叙述中的距离属于键长的是()A．氨分子中两个氢原子间的距离B．氯分子中两个氯原子间的距离C．金刚石晶体中任意两个相邻的碳原子核间的距离D．氯化钠晶体中相邻的氯离子和钠离子核间的距离【答案】C【解析】分子中两个成键原子的核间平均距离叫做键长，A、B均错误；共价键具有键长，离子键没有键长，D错误；金刚石晶体中任意两个相邻的碳原子核间的距离属于键长，C正确；正确选项C。【点睛】键长取决于成键原子的半径大小。2．（2023·高二课时练习）如图为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z5种元素的叙述正确的是A．X、Z元素都能形成双原子分子B．W、R元素的单质分子内的化学键都是非极性键C．键长：X—H<W—H，键能：X—H<W—HD．键能：W—H>Y—H，键的极性：Y—H>W—H【答案】A【解析】由元素在周期表中的位置可知X为N，W为P，Y为S，Z为Br，R为Ar。【解析】A．N2、Br2都是双原子分子，A正确；B．稀有气体分子中不存在化学键，B错误；C．原子半径：N<P，故键长：NH<PH，键长越短化学键越稳定，键能：NH>PH，C错误；D．原子半径：P>S，键长：PH>SH，故键能：PH<SH，电负性：P<S，故键的极性：PH<SH，D错误；故选A。3．（2023·高二课时练习）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水分子生成H2和O2时，放出的能量为(2×463)kJ【答案】A【解析】A．分子中键能越大、键长越短，则分子越稳定，键长越长、键能越小时分子越不稳定，故A正确；B．有些金属元素也可以形成共价键，如AlCl3、BeCl2等，故B错误；C．水分子可表示为HOH，其空间构型为V形，水分子中键角104.5°，故C错误；D．18g水是1mol，则断裂1mol水中的共价键需要消耗926kJ的能量，由于形成化学键还需要放出能量，所以18gH2O分解成H2和O2时，消耗能量要小于926kJ，故D错误；故选A。1．（2023·吉林·梅河口市第五中学高二期中）火药制备是我国古代闻名世界的化学工艺，原理为。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是A．K+的结构示意图：B．在元素周期表中K元素、S元素均在p区C．O元素位于周期表中第二周期第IVA族D．CO2的结构式为：O=C=O且σ键与键个数比为1:1【答案】D【详解】A．K+的质子数为19、核外电子数为18，其离子结构示意图为，故A错误；B．K位于第ⅠA族，位于s区，S位于第ⅥA族，在p区，故B错误；C．O位于第二周期ⅥA族，故C错误；D．1个双键含1个σ键和1个键，故CO2的σ键与键个数比为1:1，故D正确；故选D。2．下列关于键和键的说法不正确的是()A．s轨道与s轨道只能“头碰头”重叠而形成键B．s轨道与p轨道只能“头碰头”重叠而形成键C．p轨道与p轨道可以“肩并肩”重叠而形成键D．p轨道与p轨道可以“肩并肩”重叠而形成键【答案】C【详解】A．s轨道与s轨道只能形成“头碰头”重叠而形成键，故A正确；B．s轨道与p轨道“头碰头”重叠而只能形成键，故B正确；C．p轨道与p轨道可以“头碰头”重叠形成键，故C错误；D．p轨道与p轨道可以“肩并肩”重叠而形成键，故D正确；故选C。3．下列关于共价键的说法不正确的是()A．当两个原子形成分子时，首先形成键，可能形成键B．分子中若含有共价键，则至少含有一个键C．原子p轨道上有一个未成对电子，故原子可与其他原子形成键D．乙烷分子中只存在键，即6个键和1个键都为键，不存在键【答案】C【详解】A．在形成分子时为了使其能量最低，必然首先形成键，根据形成原子的核外电子排布来判断是否形成键，故A正确；B．在含有共价键的分子中一定有键，可能有键，如、，故B正确；C．原子的p轨道上至少有两个未成对电子时，才可能形成键，像H、原子跟其他原子只能形成键，故C错误；D．乙烷分子的结构式为，其中6个键和1个键都为键，不存在π键，故D正确；故选C。4．关于键长、键能和键角，下列说法正确的是()A．键的键能等于键键能的三倍B．，说明中的键非常牢固，不易发生加成反应C．分子(结构式为)中键的键长大于键的键长D．白磷()分子呈正四面体结构，其键角为109°28′【答案】B【详解】A．碳碳三键中含有2个键，由于键电子云重叠程度小，不如键稳定，所以碳碳三键的键能小于碳碳单键键能的三倍，故A错误；B．键的键能小于键的键能的三倍，说明键中的键不牢固，易发生加成反应，而键的键能大于键的键能的三倍，说明氮分子中的键非常牢固，化学性质稳定，不易发生加成反应，故B正确；C．成键原子半径越大，键长越长，N原子半径小于C原子，故键长：，又因键长：，所以键比键的键长短，故C错误；D．因为白磷分子中的4个P原子分别处在正四面体的四个顶点上，其空间结构为，键角为60°，故D错误；故选B。5．某化合物的分子结构如图所示，其分子内不含有()A．离子键 B．非极性键 C．极性键 D．配位键【答案】A【详解】由题图可知，N原子与原子之间为配位键；共价键中键为非极性键，键、键、键、键为极性键，故选A。6．下列有关化学键的比较一定错误的是A．键能： B．键长：C．分子中的键角： D．碳原子间形成的共价键键能：σ键>π键【答案】C【详解】A．C、N原子间形成的共价键，键能最大，键能最小，A项正确；B．双原子分子中，成键原子半径越大，键长越长，B项正确；C．分子呈V形，键角小于180°，分子呈直线形，键角是180°，C项错误；D．、分子中碳原子间形成的σ键比π键的稳定性强，σ键的键能大于π键的键能，D项正确；故本题选C。7．下列常见分子中键、π键判断正确的是()A．与结构相似，分子中键与π键个数之比为1:1B．与结构相似，分子中键与π键个数之比为2:1C．中含有的π键个数为D．已知反应，若该反应中有键断裂，则形成的π键个数为【答案】C【分析】单键全是键，双键含1个键、1个π键，三键含1个键、2个π键。【详解】A．分子的结构简式为，其中含有6个键和3个π键，所以键与π键数目之比为2:1，A错误；B．与结构相似，则分子的结构式为，其中键与π键数目之比为1:2，B错误；C．的结构式为，所以中含有的π键数目为，C正确；D．若该反应中有键断裂，则生成氮气形成π键的数目是，D错误；答案选C。8．下图是已经合成的最著名硫－氮化合物分子结构。下列说法正确是A．该物质的分子式为SNB．该物质的分子中既有极性键又有非极性键C．该物质中的N原子最外层都达到8电子稳定结构D．该物质与化合物S2N2互为同素异形体【答案】B【详解】A．由物质的结构分析，该物质的分子式为S4N4，故A项错误；B．该物质的分子中，存在极性键以及SS非极性键，故B项正确；C．由物质的结构可知，N原子只连有两条键，所以该物质中的N原子最外层并未达到8电子稳定结构，故C项错误；D．同素异形体表述的是单质，故D项错误；故答案为B。9．三氟化氮(NF3)常温下是一种无色无味的气体，它由氨气(NH3)和氟气(F2)在一定条件下直接反应制得：4NH3+3F2=NF3+3NH4F。下列说法正确的是A．N、H、F元素的电负性大小为：N>F>HB．NH3和NF3分子中形成的共价键类型中有π键C．NF3中的N呈+3价D．NH4F中的化学键类型有离子键、极性共价键、配位键【答案】CD【详解】A．同周期元素从左到右电负性增强，电负性F>N，故A错误；B．NH3和NF3分子中形成的共价键均为键，没有π键，故B错误；C．NF3中F的电负性强于N，共用电子对偏向F，则F为1价，N为+3价，故C正确；D．NH4F中铵根离子与氟离子间为离子键，铵根中NH之间为极性共价键，其中一个为配位键，故D正确；故选：CD。10.(双选)科学研究人员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吸收167kJ热量,生成1molN≡N放出946kJ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键角为60°D.1molN4转变成N2将吸收890kJ热量【答案】BC【解析】N4是由N原子形成的单质,A项不正确;N4分子中N与N形成非极性键,B项正确;N4是正四面体结构,键角为60°,C项正确;1molN4转变为N2放出的热量为2×946kJ6×167kJ=890kJ,D项不正确。11．回答下列问题：(1)有以下物质：A．HFB．Br2C．H2OD．N2E.C2H4F.C2H6G.H2H.H2O2I.H—CNJ.CO2K.HCHO①既含有极性键，又含有非极性键的是__；②既含有σ键，又含有π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水分子是H2O而不是H3O，是因为共价键具有__性；水分子的键角为105°，是因为共价键具有___性。(2)C、Si为同一主族的元素，CO2和SiO2的化学式相似，但结构和性质有很大不同。CO2中C与O原子间形成σ键和π键，SiO2中Si与O原子间不能形成上述π键。从原子半径大小的角度分析，为何C、O原子间能形成π键，而Si、O原子间不能形成上述π键？___。【答案】EFHDEIJKACEFHIK饱和方向C原子半径较小，C、O原子能充分接近，p—p轨道“肩并肩”重叠程度较大，能形成较稳定的π键；而Si原子半径较大，Si、O原子间距离较大，p—p轨道“肩并肩”重叠程度较小，不能形成稳定的π键【详解】(1)A．HF只含极性键，且只含σ键；B．Br2只含非极性键，且只含σ键；C．H2O只含极性键，且只含σ键；D．N2只含非极性键，且含有σ键和π键；E．C2H4含有极性键、非极性键，且含有σ键和π键；F．含有极性键、非极性键，且只含σ键；G．H2只含非极性键，且只含σ键；H．H2O2含有极性键、非极性键，且只含σ键；I．分只含极性键，且含有σ键和π键；J．CO2含有极性键，且含有σ键和π键；K．含有极性键，且含有σ键和π键；①综上所述，既含有极性键，又含有非极性键的是EFH；②综上所述，既含有σ键，又含有π键的是DEIJK；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键是指由H原子与其他原子形成的共价键，则符合条件的是ACEFHIK；④水分子是H2O而不是H3O，是因为共价键具有饱和性；水分子的键角为105°，是因为共价键具有方向性；(2)C、O原子间能形成π键，而Si、O原子间不能形成上述π键的原因是C原子半径较小，C、O原子能充分接近，pp轨道“肩并肩”重叠程度较大，能形成较稳定的π键；而Si原子半径较大，Si、O原子间距离较大，pp轨道“肩并肩”重叠程度较小，不能形成稳定的π键。12.(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