2025版新教材高中化学第2章微粒间相互作用与物质性质第1节共价键模型第2课时共价键的键参数课时作业鲁科版选择性必修2

第2课时共价键的键参数必备学问基础练进阶训练第一层学问点1共价键的键参数1.关于键长、键能和键角，下列说法中不正确的是()A．键角是描述分子空间结构的重要参数B．键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关C．因为H—O键的键能小于H－F键的键能，所以O2、F2与H2反应的实力渐渐增加D．C=C键的键能等于C—C键键能的2倍2．依据键能数据推断下列分子跟H2反应实力最强的是()共价键O=ON≡NF—FBr—Br键能/(kJ·mol－1)497.3946157193.7A.O2B．N2C．F2D．Br23．下列分子或离子中键角由大到小排列的是()①BCl3②NH3③H2O④PCleq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))⑤BeCl2A．⑤①④②③B．⑤④①②③C．④①②⑤③D．③②④①⑤4．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H—O键的键能小于H—F键的键能，所以O2、F2与H2反应的实力渐渐减弱C．水分子可表示为H—O—H，分子中的键角为180°D．H—O键的键能为463kJ·mol－1，即18gH2O分解成H2和O2时，反应消耗的能量为2×463kJ5．下列说法正确的是()A．分子的空间结构是由键角确定的B．H2O分子中的两个O—H键的键角为180°C．CF4、CCl4、CBr4、CI4中C—X键的键长、键角均相等D．一般而言，化学键的键长越短，化学键就越强学问点2共价键键参数的应用6.下面是从试验中测得的不同物质中氧氧键的键长和键能的数据：O—OOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(2))Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))O2Oeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(2))键长/10－12m149128121112键能/(kJ·mol－1)xyz＝494w＝628其中x、y的键能数据尚未测定，但可依据规律推导出键能的大小依次为w>z>y>x。则该规律是()A．键长越长，键能越小B．成键所用的电子数越多，键能越大C．成键所用的电子数越少，键能越大D．成键时共用电子越偏移，键能越大7．下列说法不正确的是()A．键能越大，表示化学键越坚固，越难以断裂B．成键的两原子核越近，键长越短，化学键越坚固，形成的物质的性质越稳定C．破坏化学键时消耗能量，而形成化学键时释放能量D．碘易升华，这与分子中I—I键的键能大小有关8．硅和碳是重要的非金属元素，有关化学键的键能如表所示。化学键C—CC—HC—OSi—SiSi—HSi—O键能/(kJ·mol－1)356413336226318452下列说法正确的是()A．热稳定性CH4<SiH4B．金刚石的熔点低于晶体硅C．共价键的键能与成键原子的核间距确定成反比D．硅烷在种类和数量上都不如烷烃多9．下列试验事实中，能用键能大小来说明的是()①氢氟酸的酸性比盐酸的弱②金刚石的熔点比晶体硅的高③氮气的化学性质比氯气的稳定④HCl、HBr、HI的沸点渐渐上升A．只有①②③B．只有②③C．只有①④D．只有②③④10．依据键能数据：EH—Cl＝431kJ·mol－1，EH－I＝297kJ·mol－1，可得出的结论正确的是()A．H—I键的键长大于H—Cl键的键长B．HI比HCl熔、沸点高C．HI比HCl稳定D．断裂等物质的量的HI和HCl中的化学键，HI消耗的能量多关键实力综合练进阶训练其次层一、选择题1．下列有关化学键学问的比较确定错误的是()A．键能：C—N<C=N<C≡NB．键长：I—I>Br—Br>Cl—ClC．分子中的键角：H2O>CO2D．相同元素原子间形成的共价键的键能：σ键>π键2．氰气的分子式为(CN)2，结构式为N≡C—C≡N，其性质与卤素单质相像，下列叙述不正确的是()A．N≡C键的键能大于C≡C键的键能B．(CN)2分子中含有3个σ键和2个π键C．N≡C键的键长小于C≡C键的键长D．(CN)2能与NaOH溶液反应3．已知H—H键的键能为436kJ·mol－1，O=O键的键能为496kJ·mol－1,Cl—Cl键的键能为243kJ·mol－1，N≡N键的键能为945kJ·mol－1，则下列叙述中正确的是()A．N—N键的键能为eq\f(1,3)×945kJ·mol－1＝315kJ·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4．已知各共价键的键能如下表所示，下列说法正确的是()共价键H—HF—FH—FH—ClH—I键能E(kJ·mol－1)436159565431297A.稳定性：H—I>H—Cl>H—FB．由表中看出F2能量最低C.431kJ·mol－1>E(H—Br)>297kJ·mol－1D．H2(g)＋F2(g)=2HF(g)ΔH＝＋30kJ·mol－15．下列说法正确的是()A．在分子中，两个成键的原子间的距离叫作键长B．H—Cl键、H－I键的键能分别为431kJ·mol－1、297kJ·mol－1，说明HCl分子比HI分子稳定C．一般状况下，键长越长，键能就越大，分子越稳定D．键能越大，表示该分子受热越简单分解6．已知几种化学键的键能和热化学方程式如下：化学键H—NN—NCl—ClN≡NH—Cl键能/(kJ·mol－1)391193243945431N2H4(g)＋2Cl2(g)=N2(g)＋4HCl(g)ΔH，下列推断正确的是()A．H(g)＋Cl(g)=HCl(g)ΔH＝＋431kJ·mol－1B．断裂1molCl—Cl键汲取的能量比断裂1molN≡N键多702kJC．上述反应中，ΔH＝－426kJ·mol－1D．上述反应中，断裂极性键和非极性键，只形成极性键7．下列叙述中正确的个数有()①氧原子的轨道表示式最外层违反了泡利不相容原理②处于最低能量状态的原子叫基态原子，1s22s22peq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(x))→1s22s22peq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(y))过程中形成的是放射光谱③全部元素中，氟的第一电离能最大④具有相同核外电子排布的粒子，化学性质相同⑤NCl3中N—Cl键的键长比CCl4中C—Cl键的键长长⑥金属元素的电负性均小于2.0⑦主族元素的电负性越大，其元素原子的第一电离能确定越大⑧在任何状况下，都是σ键比π键的强度大A.0个B．1个C.2个D．3个8．下列说法正确的是()A.P4和CH4都是正四面体分子且键角都为109°28′B.N、O、F电负性大小：F>O>N；第一电离能大小：F>O>NC.在共价化合物中，确定存在极性键，可能存在非极性键，确定不存在离子键D.在CCl4、PCl5、CS2分子中全部原子都满意最外层为8个电子的稳定结构9．六氟化硫分子呈正八面体形(如图所示)，在高电压下仍有良好的绝缘性，在电器工业方面有着广泛的用途，但逸散到空气中会引起温室效应。下列有关六氟化硫的推想不正确的是()A.六氟化硫不支持燃烧B.每个六氟化硫分子中存在6个极性键和12个非极性键C.六氟化硫分子中的S—F键都是σ键，且键长、键能都相等D.六氟化硫分子中一个F被Cl取代，生成物只有一种10．第ⅤA族元素的原子R与A原子结合形成RA3气态分子，其空间结构呈三角锥形。RCl5在气态时的分子结构如图所示，下列说法正确的是()A.RCl5中每个原子最外层都达到了8电子稳定结构B.RCl5分子中5个R—Cl键的键能完全相等C.RCl5分子中R最外层有5个未成对电子D.Cl—R—Cl的键角有90°、120°、180°三种11．如图为元素周期表前4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—H12．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。下列有关说法正确的是()微粒Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(2))Oeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(2))O2Oeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(2))键长/pm149128121112键能/(kJ·mol－1)ab497.3628A.a<bB．O—O键的键能为497.3kJ·mol－1C．Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(2))中存在π键D．键长越长，键能越大二、非选择题13．已知下列化学键的键能：化学键C—CN—NO—OO=OO—HS—HSe—HN—HAs—H键能/(kJ·mol－1)347.7193142497.3462.8363.5276390.8247回答下列问题：(1)O—H、S—H、Se—H键的键能渐渐减小，缘由是________________________________，据此可推想P—H键的键能范围：________<P—H键的键能<________。(2)有机物是以碳骨架为基础的化合物，即碳原子间易形成C—C长链，而氮原子与氮原子间、氧原子与氧原子间难形成N—N长链和O—O长链，缘由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。14．某些化学键的键能(kJ·mol－1)如下表所示。依据表中数据回答问题。化学键H—HBr—BrI—ICl—ClH—ClH—IH—BrH—F键能436193151243431297363565(1)下列物质本身具有的能量最低的是________(填字母，下同)。A．H2B．Cl2C．Br2D．I2(2)下列氢化物中，最稳定的是________。A．HFB．HClC．HBrD．HI(3)X2＋H2=2HX(X代表F、Cl、Br、I，下同)的反应是________(填“吸热”或“放热”)反应。(4)1molCl2在确定条件下与等物质的量的H2反应，放出的热量是________kJ。相同条件下，X2分别与H2反应，当消耗等物质的量的氢气时，放出的热量最多的是________。(5)已知反应2HI(g)=I2(g)＋H2(g)ΔH＝7kJ·mol－1，则1molHI(g)分子中的化学键断裂时须要汲取的能量为________kJ。15．X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四种常见元素，其相关信息如下表：元素代号相关信息XX的基态原子核外3个能级上有电子，且每个能级上的电子数相等Y常温常压下，Y的单质是淡黄色固体，常在火山口旁边沉积ZZ和Y同周期，Z的电负性大于YWW的一种核素的质量数为63，中子数为34(1)Z位于元素周期表第________周期第________族。(2)XY2是一种常用的溶剂，XY2的分子中存在________个σ键。在H—Y、H—Z两种共价键中，键的极性较强的是________，键长较长的是________。(3)写出W元素的原子核外电子排布式：________________。16．(1)石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料(结构示意图如下)，可由石墨剥离而成，具有广泛的应用前景。①石墨烯中的化学键是________(填“极性”或“非极性”)键。②石墨烯中的键角为________。(2)已知几种常见化学键的键能如下表：化学键Si—OH—OO=OSi—SiSi—C键能/kJ·mol－1368467498226x请回答下列问题：①比较Si—Si键与Si—C键的键能大小：x________(填“>”“<”或“＝”)226。②H2被称为21世纪人类最志向的燃料，而更有科学家提出硅是“21世纪的能源”“将来的石油”的观点。已知1mol单质硅含有2molSi—Si键，1molSiO2含4molSi—O键，试计算：1molSi完全燃烧放出的热量约为________________。第2课时共价键的键参数必备学问基础练1．答案：D解析：键角是指分子中两个共价键之间的夹角，是描述分子空间结构的重要参数，故A正确；键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关，故B正确；H—O键的键能小于H—F键的键能，则稳定性HF>H2O，所以O2、F2与H2反应的实力渐渐增加，故C正确；碳碳双键中一个是π键，另一个是σ键，碳碳单键是σ键，C=C的键能小于C—C的键能的2倍，故D错误。2．答案：C解析：键能越小，分子越简单被破坏，与H2反应实力越强，依据题表中信息可得，键能最小的是F—F键，故F2反应实力最强，C正确。3．答案：A解析：①BCl3分子的空间结构是平面三角形，键角是120°，②NH3分子的空间结构是三角锥形，键角是107.3°，③H2O分子的空间结构是角形，键角是104.5°，④PCleq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))分子的空间结构是正四面体形，键角是109°28′，⑤BeCl2的空间结构是直线形，键角是180°。键角由大到小排列为BeCl2>BCl3>PCleq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))>NH3>H2O，即⑤>①>④>②>③，故选A。4．答案：A解析：多原子分子中，两个化学键的夹角叫键角，它反映了分子内原子的空间分布状况，因此键角是描述分子空间结构的重要参数，A正确；H—O键的键能小于H—F键的键能，说明HF比H2O更稳定，因此F2与H2反应的实力更强，B错误；水分子的结构式可表示为H—O—H，分子中的键角为104.5°，水分子不是直线形的分子，C错误；水分解生成氧气和氢气时，反应消耗的能量＝断键汲取的能量－成键放出的能量，由于氧气和氢气分子中的键能未知，所以无法计算反应热，则18gH2O分解成H2和O2时，消耗的能量无法计算，D错误。5．答案：D解析：分子的空间结构不仅与键角有关，还与键长等有关，A项错误；H2O分子呈V形，两个O—H键的键角为104.5°，B项错误；CF4、CCl4、CBr4、CI4的空间结构都是正四面体形，键角相等，均为109°28′，但键长不相等，键长：C—F<C—Cl<C—Br<C—I，C项错误。6．答案：A解析：依据题表中数据以及键能大小的依次是w>z>y>x，可知键长越长，键能越小，A正确；O2和Oeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(2))成键所用电子数均为4个，但键能不同，分别为494kJ·mol－1、628kJ·mol－1，键能与成键所用的电子数无关，B、C错误；这些微粒都由相同的原子构成，电子对无偏移，且电子对偏移程度与键能无关，而是与原子吸引电子实力的相对大小有关，D错误。7．答案：D解析：共价键的键长越短，键能越大，键越坚固，A正确；一般而言，化学键的键长越短，键越坚固，断开时须要的能量越多，分子越稳定，B正确；断裂化学键须要汲取能量，形成化学键会释放能量，则化学反应必定伴随着能量的改变，C正确；分子晶体的沸点与分子间作用力有关，碘的沸点低、易升华，是因为碘是分子晶体，分子间作用力较小，D错误。8．答案：D解析：因键能越大、物质就越稳定，C—H键的键能大于Si—H键的键能，所以热稳定性CH4>SiH4，故A错误；碳碳单键的键能比硅硅单键的键能大，所以金刚石的硬度、熔点、沸点都高于晶体硅，故B错误；C—C键中原子的核间距大于C—O键中原子的核间距，但C—C键的键能大于C—O键，所以共价键的键能与成键原子的核间距不确定成反比，故C错误；烷烃中的C—C键和C—H键的键能大于硅烷中的Si—Si键和Si—H键的键能，所以硅烷中Si—Si键和Si—H键易断裂，导致长链硅烷难以生成，故D正确。9．答案：A解析：①H—F键的键能比H—Cl键的键能大，则HF不简单电离，其酸性比盐酸的弱；②C原子的原子半径比Si原子的小，则C—C键的键长比Si—Si键的键长短，C—C键的键能较大，故金刚石的熔点比晶体硅的高；③N≡N键的键能比Cl—Cl键的键能大，则前者化学性质更稳定；④HCl、HBr、HI变为气态时，没有共价键断裂，故与键能无关。综上所述，A项符合题意。10．答案：A解析：HI、HCl的熔、沸点为物理性质，与化学键的强弱无关，故B项错误；化学键的键能越大，化学键越稳定，H—Cl键的键能大于H—I键的键能，说明HCl比HI稳定，故C项错误；H—Cl键的键能大于H—I键的键能，断裂等物质的量的HI和HCl中的化学键时，HCl消耗的能量多，故D项错误。关键实力综合练1．答案：C解析：C、N原子间形成的化学键，三键的键能最大，单键的键能最小，A正确；原子半径I>Br>Cl，则键长I—I>Br—Br>Cl—Cl，B正确；H2O分子中键角是104.5°，CO2分子中键角是180°，C错误；相同元素原子间形成的σ键的键能比π键的键能大，D正确。2．答案：B解析：原子半径N小于C，则N≡C键的键能大于C≡C键的键能，与题意不符，A不选；(CN)2分子中含有3个σ键和4个π键，符合题意，B选；原子半径N小于C，N≡C键的键长小于C≡C键的键长，与题意不符，C不选；(CN)2与卤素单质的性质相像，能与NaOH溶液反应，与题意不符，D不选。3．答案：D解析：N—N键的键能不是N≡N键的键能的eq\f(1,3)，A错误；氢原子半径在全部原子中是最小的，所以氮气分子中的共价键的键长比氢气分子中的长，B错误；氧气分子中氧原子是以共价双键结合的，C错误；氮气分子中的N≡N键很坚固，所以氮气分子比氯气分子稳定，D正确。4．答案：C解析：键能越大，物质越稳定，由表中数据可知，稳定性H—I<H—Cl<H—F，故A错误；键能越大，物质越稳定，能量越低，故HF最稳定，能量最低，故B错误；由H—F、H—Cl、H—I的键能可知，非金属性越强，对应键的键能越大，则431kJ·mol－1>E(H—Br)>297kJ·mol－1，故C正确；焓变等于反应物的键能之和减去生成物的键能之和，则H2(g)＋F2(g)=2HF(g)ΔH＝(436×1＋159×1－565×2)kJ·mol－1＝－535kJ·mol－1，故D错误。5．答案：B解析：在分子中，两个成键原子的原子核间的距离叫作该化学键的键长，A项错误；H—Cl键的键能大于H—I键的键能，则HCl分子比HI分子稳定，B项正确；一般状况下，键长越长，键能反而越小，分子越不稳定，C项错误；键能越大，断裂化学键须要汲取的能量越多，故键能越大，分子的稳定性越强，D项错误。6．答案：C解析：H(g)＋Cl(g)=HCl(g)是形成化学键的过程，是放热过程，ΔH＝－431kJ·mol－1，A错误；断裂1molCl—Cl键汲取的能量为243kJ，断裂1molN≡N键汲取的能量为945kJ，因此断裂1molCl—Cl键汲取的能量比断裂1molN≡N键少702kJ，B错误；焓变ΔH＝反应物的键能之和－生成物的键能之和＝4×391kJ·mol－1＋193kJ·mol－1＋2×243kJ·mol－1－945kJ·mol－1－4×431kJ·mol－1＝－426kJ·mol－1，C正确；题述反应中，断裂了N—H极性键和Cl—Cl、N—N非极性键，形成了H—Cl极性键和N≡N非极性键，D错误。7．答案：A解析：泡利不相容原理是指确定的一个原子轨道上最多可容纳两个电子，且这两个电子的自旋状态必需相反，同时要遵循洪特规则，即电子分布到原子轨道时，优先以自旋状态相同的方式分别占据不同的轨道，因为这种排布方式原子的总能量最低。则氧原子的轨道表示式最外层违反了洪特规则，故①错误；处于最低能量状态的原子叫基态原子，处于高能级的电子在向较低能级跃迁时产生辐射，将多余的能量放射出去形成的光谱叫放射光谱，1s22s22peq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(x))→1s22s22peq\o\al(\s\up1(1),\s\do1(y))过程中，由于p能级有三个相同的轨道，能量大小相同，即px＝py＝pz，不能形成放射光谱，故②错误；稀有气体的原子结构是稳定结构，同周期稀有气体的第一电离能最大，同主族元素自上而下第一电离能渐渐降低，故氦元素的第一电离能最大，故③错误；两种粒子核外电子排布相同，可能化学性质相像，也可能相差较大，如Ne与Na＋，故④错误；因为C的原子半径比N的原子半径大，所以CCl4中C—Cl键的键长比NCl3中N—Cl键的键长长，故⑤错误；一般金属元素的电负性小于2.0，非金属元素的电负性大于2.0，但两者之间没有严格的界限，不能把电负性2.0作为划分金属元素和非金属元素的确定标准，故⑥错误；主族元素原子的第一电离能、电负性改变趋势基本相同，但电离能改变有特例，如电负性O>N，但第一电离能O<N，故⑦错误；σ键不确定比π键强度大，如氮气中σ键的强度比π键强度小，故⑧错误。故选A。8．答案：C解析：P4和CH4都是正四面体结构，但P4中键角为60°，CH4键角为109°28′，A错误；得电子实力F>O>N，所以电负性F>O>N，同一周期元素中，元素的第一电离能随着原子序数的增大而呈增大趋势，但第ⅡA族、第ⅤA族元素的第一电离能大于相邻元素，故第一电离能依次为F>N>O，B错误；只含共价键的化合物是共价化合物，化合物是不同元素之间形成的纯净物，而不同元素之间形成的是极性键，也可能存在非极性键，如共价化合物过氧化氢中既有极性键又有非极性键，C正确；对于共价化合物，|元素化合价|＋元素原子的最外层电子数＝8，则该元素原子满意8电子稳定结构，而PCl5中P元素化合价为＋5，P原子最外层电子数是5，5＋5＝10，则P原子不满意8电子稳定结构，D错误。9．答案：B解析：SF6中F为－1价，S为＋6价，S元素不能再失电子，所以其不能被氧化。由于其在高电压下仍有良好的绝缘性，说明其化学性质特别稳定，故六氟化硫不支持燃烧，A正确。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键为极性键，不含非极性键，B错误。六氟化硫分子中的S—F键都是σ键，分子为正八面体形结构，所以键长、键能都相等，C正确。该分子为正八面体形结构，六个氟位置完全相同，D正确。10．答案：D解析：依据RCl5的结构可知，Cl原子最外层达到了8电子稳定结构，R原子最外层有5个电子，形成5个共用电子对，所以RCl5中R的最外层电子数为10，不满意8电子稳定结构，A项错误。由图可知，RCl5分子结构中有两种R—Cl键，键长越短，键能越大，键长不同，则键能不同，B项错误。RCl5分子中R原子最外层的5个电子分别与5个Cl原子形成5个R—Cl键，无未成对电子，C项错误。依据RCl5的结构可知，上、下两个顶点的Cl原子与中心R原子形成的键角(Cl—R—Cl)为180°，平面上的正三角形中，中心R原子与三个顶点的Cl原子形成的键角(Cl—R—Cl)为120°，中心R原子与上(或下)顶点Cl原子及平面正三角形顶点的Cl原子形成的键角(Cl—R—Cl)为90°，所以键角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°三种，D项正确。11．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。N2、Br2都是双原子分子，A项正确；稀有气体分子中不存在化学键，B项错误；原子半径：N<P，故键长：N—H<P—H，键长越短化学键越稳定，键能：N—H>P—H，C项错误；原子半径：P>S，键长：P—H>S—H，故键能：P—H<S—H，电负性：P<S，故键的极性：S—H>P—H，D项错误。12．答案：A解析：相同元素原子之间形成的化学键，键长越短，键能越大，A项正确、D项错误；O2中的化学键是O=O键，B项错误；Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(2))中，两个氧原子之间形成的是单键，不存在π键，C项错误。13．答案：(1)O—H、S