新教材2024-2025学年高中化学第2章微粒间相互作用与物质性质分层作业6共价键的形成特征及类型鲁科版选择性必修2

第2章分层作业6共价键的形成、特征及类型A级必备学问基础练1.下列元素的原子间易形成共价键的是()A.Na和Cl B.K和FC.H和Cl D.Ca和O2.右图是氢原子的电子云重叠示意图。以下说法错误的是()A.图中电子云重叠意味着电子在核间出现的概率增大B.氢原子核外的s轨道重叠形成共价键C.氢原子的核外电子呈云雾状,在两核间分布得浓一些,将两核吸引D.氢原子之间形成s-sσ键3.下列物质中含有非极性键的共价化合物是()A.F2 B.C2H2C.Na2O2 D.NH34.下列分子中存在的共价键类型完全相同的是()A.CH4与NH3 B.C2H6与C2H4C.H2与C2H2 D.Cl2与N25.下列分子中既不存在s-pσ键,也不存在p-pπ键的是()A.HCl B.HFC.CO2 D.SCl26.[2024河北邢台二中高二期末]下列关于σ键和π键的说法错误的是()A.s-sσ键与s-pσ键的电子云形态的对称性相同B.全部的σ键的强度都比π键的大C.H原子只能形成σ键而O原子可以形成σ键和π键D.在H2O2中只有σ键没有π键7.R、X、Y、Z、W为原子序数依次增大的短周期主族元素,且Y、Z位于同主族。由R、X、Y、Z组成的有机化合物M是日用化妆品冷烫精的主要原料,其结构如图所示。下列说法正确的是()A.电负性:Y<ZB.XZ2、XW4、XR4都是非极性分子C.简洁离子结合质子实力:W>ZD.1molM含7molσ键8.下列说法正确的是()A.Na2S2、NaClO中所含化学键类型完全相同B.CH4和BCl3分子中全部原子的最外层都达到了8电子稳定结构C.等物质的量的CN-和N2含有的共用电子对数相等D.氯气与NaOH溶液反应的过程中,同时有离子键、极性键和非极性键的断裂和形成9.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。其中乙烯就是一种常用的催熟剂,下列对乙烯中化学键的分析正确的是()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.乙烯可以在肯定条件下制得氯乙烯,在该过程断裂的是C—Hσ键D.乙烯分子中的σ键关于镜面对称10.下列对分子中σ键重叠方式的分析不正确的是()选项ABCD分子H2HClCl2ClF分析两个原子的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11.下列关于σ键和π键的说法不正确的是()A.σ键能单独形成,π键不能单独形成B.σ键可以绕键轴旋转,π键不能绕键轴旋转C.σ键是原子轨道“头碰头”式重叠,π键是原子轨道“肩并肩”式重叠D.由于π键总是比σ键重叠程度小,故化学反应一般先断裂π键12.下列分子中σ键和π键数目之比为1∶1的是()A.HCN B.N2C.C6H6 D.C2H213.下列不属于共价键成键因素的是()A.共用电子在两个原子核之间高概率出现B.成键原子的原子轨道发生重叠C.形成化学键,体系能量降低,趋于稳定D.两原子体积大小要适中14.[2024安徽师大附中高二检测]下列有关σ键的说法错误的是()A.2个s原子轨道重叠形成s-sσ键B.s原子轨道与p原子轨道可以形成s-pσ键,不能形成s-pπ键C.2个p轨道不能形成σ键,只能形成p-pπ键D.HCl分子里含一个s-pσ键15.下列关于共价键的说法错误的是()A.原子之间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键B.电负性相同或差值小的非金属原子之间形成的化学键为共价键C.HCl中Cl显-1价是因为共用电子对只在氯原子四周运动D.一个H2O分子中有两个O—H共价键16.指明下列化学键类型的名称,并各举一例含有这种价键类型的物质。化学键类型举例①,。

②,。

③,。

④,。

⑤,。

17.回答下列各题:(1)关于乙醇分子的说法正确的是(填字母)。

A.分子中共含有8个极性键B.分子中不含非极性键C.分子中只含σ键D.分子中含有1个π键(2)分析下列化学式中划有横线的元素,选出符合要求的物质编号,填写在横线上。A.C2H4B.H2SC.HBrD.CH4E.C2H6F.O2G.NH3①全部的价电子都参与形成共价键的是;

②只有一个电子参与形成共价键的是;

③最外层有未参与成键的电子对的是;

④既有σ键,又有π键的是。

B级关键实力提升练以下选择题中有1~2个选项符合题意。18.下列物质分子中肯定含有π键的是()A.HF B.H2O2C.C2H4 D.CH2Cl219.[2024河北石家庄高二检测]共价键从不同的角度可以进行不同的分类。下列有关σ键和π键的说法错误的是()A.一般状况下,含有π键的分子在反应时,π键是化学反应的主动参与者B.当原子形成分子时(稀有气体除外),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20.下列关于共价键的理解不正确的是()氢分子形成示意图A.由上图可知氢分子中两个氢原子的核间距为0.074nmB.H2O2分子中既有极性键又有非极性键C.氢分子中共价键有方向性D.形成共价键后共用电子只在两个原子核之间出现21.某物质可溶于水、乙醇,熔点为209.5℃,其分子的结构简式如图所示。下列说法不正确的是()A.该分子中不含有极性共价键B.1mol该物质中σ键和π键的个数比为5∶3C.该分子中原子最外层均达到8电子稳定结构的为C原子、N原子D.该分子中的共价键按原子轨道重叠方式划分为2种22.下列说法不正确的是()A.共价键肯定有原子轨道的重叠B.在CH2═CH—C≡N分子中含6个σ键,3个π键C.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D.s电子与s电子间形成的键肯定是σ键,p电子与p电子间形成的键肯定是π键23.由短周期前10号元素组成的物质T和X,有如图所示的转化关系。X不稳定、易分解。下列有关说法正确的是()A.为使该转化胜利进行,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NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)C.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24.P元素的价电子排布式为3s23p3,P与Cl形成的化合物有PCl3、PCl5,下列推断正确的是()A.磷原子最外层有三个未成对电子,故只能结合三个氯原子形成PCl3B.PCl3分子中的P—Cl键含有π键C.PCl5分子中的P—Cl键都是π键D.磷原子最外层有三个未成对电子,但是能形成PCl5,说明传统的价键理论存在缺陷25.下列反应能说明σ键比π键坚固的是()A.CH4+Cl2CH3Cl+HClB.CH2═CH2+Br2══CH2BrCH2BrC.2H2+O22H2OD.H2+Cl22HCl26.甲、乙、丙、丁四种有机化合物的结构如下:甲:CH2═CH—C≡CH乙:丙:COCl2()丁:CH2═CHCN(1)甲分子中有个σ键、个π键。

(2)乙分子中有个σ键、个π键,(填“有”或“没有”)非极性键。(3)丙分子中碳原子形成个σ键、个π键。

(4)丁分子中σ键与π键的数目之比为。

27.现有短周期A、B、C三种元素,原子序数依次增大,A元素的单质是密度最小的气体,B获得2个电子可达到稳定结构,C与A同主族。(1)写出A、B、C元素名称。A,B,C。

(2)用电子式表示三种元素原子之间可能构成的化合物的形成过程,若含共价键请指出共价键是σ键还是π键,并标明该键的个数。①A与B:、。

②A与C:。

③B与C:、。

④A、B、C:。

C级学科素养拔高练28.回答下列问题(设NA为阿伏加德罗常数的值):(1)1molCO2中含有的σ键数目为。

(2)已知CO和CN-与N2结构相像,N2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,燃烧时发生反应的热化学方程式为: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,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依次是。答案：1.C解析非金属元素的原子间简洁形成共价键,活泼的金属和非金属元素的原子间简洁形成离子键。则Na和Cl形成的是离子键,A错误;K和F形成的是离子键,B错误;H和Cl均是非金属元素,形成的是共价键,C正确;Ca和O形成的是离子键,D错误。2.C解析电子云重叠说明电子在核间出现的概率增大,A选项正确;两个氢原子之间形成s-sσ键,B、D选项正确;电子云是对核外电子运动状态的形象化描述,原子间通过共用电子对(即电子云重叠)形成共价键,C选项不正确。3.B解析F2是单质,不是化合物;C2H2的结构式为H—C≡C—H,含有非极性键;Na2O2是离子化合物;NH3含三个N—H键,没有非极性键。4.A解析A项中全是s-pσ键;B项C2H6分子中只存在σ键,而C2H4分子中存在σ键和π键;C项H2分子中的键为s-sσ键,C2H2分子中还存在π键;Cl2分子中只存在σ键,而N2分子中存在σ键和π键。5.D解析A项和B项中的HCl和HF分子中都含有氢原子,氢原子供应s电子云与氯原子或氟原子的p电子云形成s-pσ键;C项,CO2分子中含有C═O双键,应有π键存在;D项,SCl2分子中只存在2个p-pσ键。6.B解析s-sσ键与s-pσ键的对称性相同,均为轴对称,A正确;在N2中,σ键的强度比π键的小,B错误;氢原子的s轨道只能形成头碰头的σ键,氧原子的p轨道可以形成头碰头的σ键和肩并肩的π键,C正确;H2O2分子中只有单键,则只有σ键没有π键,D正确。7.B解析依题意,Y和Z位于同主族,Y原子能形成1个双键,Z原子形成2个单键,说明Y、Z原子最外层有6个电子,Y为氧,Z为硫。X原子能形成2个单键、1个双键(或4个单键),说明X原子最外层有4个电子,原子序数小于8,故X为碳。R原子形成1个单键,上述五种元素中R的原子序数最小,R为氢;W为短周期主族元素且原子序数大于16,故W为氯。非金属性越强,则其电负性越强,氧、硫的电负性依次减小,A错误;CS2是直线形分子,CH4、CCl4都是正四面体形分子,它们都是非极性分子,B正确;结合质子实力越强,形成的酸越弱,酸性:HCl>H2S,结合质子(H+)实力:S2->Cl-,C错误;单键都是σ键,双键中有1个σ键,1个M分子含8个σ键,D错误。8.C解析Na2S2含离子键和S—S非极性键,NaClO中含离子键和Cl—O极性键,则化学键不完全相同,A错误。CH4分子中C原子的最外层达到了8电子稳定结构、H原子的最外层达到了2电子稳定结构;BCl3分子中Cl原子的最外层达到了8电子稳定结构、B原子的最外层为6电子,B错误。每个CN-和N2均含有3对共用电子对,C正确。氯气与NaOH反应生成NaClO、NaCl、H2O,产物中不存在非极性键,则有离子键、极性键和非极性键的断裂,离子键、极性键的形成,但没有非极性键的形成,D错误。9.C解析在乙烯分子中存在4个碳氢σ键和1个碳碳σ键,同时还含有1个碳碳π键,A错误;碳碳双键中的σ键要比π键稳定,故乙烯在发生加成反应时断裂的是碳原子间的π键,B错误;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正确;σ键是轴对称,D错误。10.C解析A项,H2分子中两个原子的1s轨道重叠,正确;B项,HCl分子中氢原子的1s轨道和氯原子的3p轨道重叠,正确;C项,Cl2分子中两个氯原子的3p轨道重叠,错误;D项,ClF分子中氯原子的3p轨道和氟原子的2p轨道重叠,正确。11.D解析单键中只有一个σ键,能单独形成,π键不能单独形成,故A正确;σ键的电子云呈轴对称,σ键可以绕键轴旋转,π键的电子云呈镜面对称,π键不能绕键轴旋转,故B正确;σ键电子云以“头碰头”方式重叠,π键电子云以“肩并肩”方式重叠,故C正确;一般状况下π键不如σ键稳定,但存在特别状况,故D错误。12.A解析HCN分子的结构式为H—C≡N,其中含有2个σ键和2个π键,σ键和π键数目之比为1∶1,A正确;N2分子的结构式为N≡N,其中σ键和π键的数目之比为1∶2,B错误;C6H6分子中存在12个σ键和1个大π键,C错误;C2H2分子的结构式为H—C≡C—H,其中σ键和π键的数目之比为3∶2,D错误。13.D解析形成共价键时,原子轨道在两个原子核间重叠,电子在两个原子核之间出现的概率增大,使得它们同时受到两个原子核的吸引,从而导致体系能量降低,稳定性增加,但对成键原子体积的大小没有要求。综上所述,D项符合题意。14.C解析s原子轨道只能形成σ键,不能形成π键,A正确;s原子轨道与p原子轨道可以形成s-pσ键,不能形成s-pπ键,B正确;2个p原子轨道若以“头碰头”的方式重叠能形成σ键,若以“肩并肩”的方式重叠形成π键,故C不正确;HCl分子中,氢原子的1s轨道与氯原子的3p轨道以“头碰头”方式重叠形成σ键,故HCl分子里含一个s-pσ键,D项正确。15.C解析在形成HCl分子时,氯原子吸引电子的实力比氢原子强,共用电子对偏向氯原子,导致共用电子对在氯原子旁边出现的概率较大,从而使氯原子带部分负电荷,氢原子带部分正电荷,故HCl中Cl显-1价。16.答案①s-sσ键H2②s-pσ键HCl③p-pσ键Cl2④pz-pzπ键N2⑤py-pyπ键N2解析共价键具有方向性,以“头碰头”形成的共价键为σ键,“肩并肩”形成的共价键为π键,由此可知①②③形成的为σ键,④⑤形成的为π键。17.答案(1)C(2)①ADE②C③BCFG④AF解析(1)乙醇的结构式为,共含有8个共价键,其中C—H键、C—O键、O—H键为极性键,共7个,C—C键为非极性键。由于全为单键,故无π键。(2)C2H4分子中1个C原子与2个H原子形成2个σ键,与另1个C原子形成1个σ键和1个π键,全部电子都参与成键;H2S分子中S原子与2个H原子形成2个σ键,还有2对未成键电子;HBr分子中Br原子与1个H原子形成1个σ键,还有3对未成键电子;CH4分子中C原子与4个H原子形成4个σ键,全部价电子都参与成键;C2H6分子中1个C原子分别与3个H原子及另1个C原子形成4个σ键,全部价电子都参与成键;O2分子中1个O原子与另1个O原子形成1个σ键和1个π键,还有2对未成键的电子;NH3分子中1个N原子与3个H原子形成3个σ键,还有1对未成键的电子对。18.C解析A项,HF中只含σ键;B项,H2O2的结构式为H—O—O—H,只含σ键;C项,C2H4分子中有双键,双键中含π键;D项,CH2Cl2中只含σ键。19.D解析一般状况下,π键不稳定,易断裂,则含有π键的分子在反应时,π键是化学反应的主动参与者,故A正确;原子形成分子,优先头碰头重叠,则先形成σ键,可能形成π键,故B正确;单键为σ键,而双键、三键中有σ键和π键,则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,如HCl,故C正确;共价键中肯定含σ键,则在分子中,化学键可能只有σ键,而没有π键,故D错误。20.CD解析由题图可知,两个氢原子相互靠近的过程中,在相距0.074nm时体系能量最低,体系最稳定,此时形成稳定的氢分子,A项正确;H2O2分子中既存在H—O极性键,又存在O—O非极性键,B项正确;氢分子中两个氢原子的未成对电子均为1s电子,s轨道在空间呈球形对称,故s轨道之间的重叠不具有方向性,C项错误;形成共价键后共用电子在两个原子核之间出现的概率增大,并不是只在两个原子核之间出现,D项错误。21.AB解析不同原子间的共价键为极性共价键,该分子中含有极性共价键,故A错误;每个单键是1个σ键,每个双键中含有1个σ键和1个π键,每个三键中含有1个σ键和2个π键,则该物质分子中σ键和π键的个数比为9∶3=3∶1,故B错误;该物质中C和N都达到8电子稳定结构,H原子没有达到8电子稳定结构,故C正确;按原子轨道重叠方式可将共价键分为2种,“头碰头”重叠形成σ键,“肩并肩”重叠形成π键,故D正确。22.D解析原子轨道以“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,A正确;分子中全部的单键都是σ键,双键中有一个σ键、一个π键,三键中有一个σ键、两个π键,故CH2═CH—C≡N分子中含6个σ键,3个π键,B、C正确;p电子与p电子间形成的键可能是σ键,也可能是π键,D错误。23.A解析由题中转化关系可知,T为HCHO。由X不稳定、易分解可知X为H2CO3,则Y为氧化剂,可以选择氧化性较强的酸性KMnO4溶液,A项正确;等物质的量并不肯定是1mol,B项错误;1个X分子中含有的σ键个数为5,1个T分子中含有的σ键个数为3,C项错误;T、X分子中均只含有极性键,无非极性键,D项错误。24.D解析PCl3的电子式为,P—Cl键都是σ键。一个PCl5分子中有5个P—Clσ键,这违反了传统价键理论饱和性原则,说明传统价键理论不能说明PCl5的结构,即传统价键理论存在缺陷。25.B解析碳碳双键由一个σ键和一个π键组成,CH2═CH2发生加成反应时π键断裂,说明σ键比π键坚固。26.答案(1)73(2)82有(3)31(4)2∶1解析(1)甲分子中5个单键全是σ键,双键中1个是σ键,另1个是π键,三键中1个是σ键,另2个是π键。故该有机化合物分子中σ键总数为7,π键总数为3。(2)乙分子中有3个C—Hσ键,2个C—Cσ键,2个C—Oσ键,1个O—Hσ键;