2024-2025学年高中化学第2章分子结构与性质第1节共价键第2课时共价键的键参数等电子原理课后限时作业含解析新人教版选修3

PAGE5-第2课时共价键的键参数等电子原理(建议用时：35分钟)学问点基础训练实力提升1.键参数1,3,4,5,7,911,12,13，14,15,162.等电子原理2,6,8,10[基础训练]1．N－H键键能的含义是()A．由N和H形成1molNH3所放出的能量B．把1molNH3中的共价键全部拆开所汲取的能量C．拆开约6.02×1023个N－H键所汲取的能量D．形成1个N－H键所放出的能量C解析N－H键的键能是指形成1molN－H键所放出的能量或拆开1molN－H键所汲取的能量。2．依据等电子原理，等电子体之间结构相像、物理性质也相近。以下各组粒子不能互称为等电子体的是()A．CO和N2 B．O3和SO2C．CO2和N2O D．N2H4和C2H4D解析N2H4和C2H4的原子总数相同，但价电子数不相等，故选D项。3．下列说法不正确的是()A．键能越小，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，性质越稳定C．破坏化学键时，消耗能量，而形成化学键时，则释放能量D．键能、键长只能定性地分析化学键的强弱A解析键能越大，断开该键所需的能量越多，化学键越坚固，性质越稳定，A项错误。4．下列说法正确的是()A．键角确定了分子的结构B．共价键的键能越大，共价键越坚固，含有该键的分子越稳定C．CH4、CCl4中键长相等，键角不同D．双原子分子中化学键键角越大，分子越坚固B解析分子结构是由键角和键长共同确定的，A项错误；CH4、CCl4分子均为正四面体形，它们的键角相同，键长不等，C项错误；化学键键角只能确定分子的空间结构，D项错误。5．依据π键的成键特征推断C=C键的键能是C—C键的键能的()A．2倍 B．大于2倍C．小于2倍 D．无法确定C解析C=C中的双键由一个σ键和一个π键构成，通常而言σ键键能大于π键键能，因此C=C键键能应小于C—C键键能的两倍，C项正确。6．已知原子总数和价电子总数相同的离子或分子结构相像，如SO3、NOeq\o\al(－,3)都是平面三角形。那么下列分子或离子中与SOeq\o\al(2－,4)具有相像结构的是()A．PCl5 B．CCl4C．NF3 D．Neq\o\al(－,3)B解析SOeq\o\al(2－,4)的原子总数为5，价电子数为32个，CCl4的原子总数为5，价电子数为4＋4×7＝32，故与SOeq\o\al(2－,4)有相像结构(均为正四面体形)；PCl5分子中价电子数为5＋7×5＝40，NF3分子中价电子数为5＋7×3＝26，Neq\o\al(－,3)的价电子数为5×3＋1＝16。7．下列事实不能用键能的大小来说明的是()A．N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的稳定性渐渐减弱D．F2比O2更简单与H2反应B解析由于N2分子中存在叁键，键能很大，破坏共价键须要很大的能量，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原子半径渐渐增大，其氢化物中的化学键键长渐渐变长，键能渐渐变小，所以稳定性渐渐减弱；由于H—F键的键能大于H—O键，所以二者相比较，更简单生成HF。8．等电子体的微粒往往具有相像的结构，下列说法正确的是()A．BF3的空间构型为平面三角形，则NF3的空间构型为平面三角形B．1molCO中含有的π键为2NAC．Neq\o\al(－,3)的空间构型为V形D．ClOeq\o\al(－,3)是NOeq\o\al(－,3)的等电子体，其空间构型为平面三角形B解析BF3、NF3价电子总数不同，不互为等电子体，空间构型不同，A项错误；CO与N2互为等电子体，则CO分子中含有叁键，1molCO中含有的π键为2NA，B项正确；Neq\o\al(－,3)与CO2互为等电子体，CO2为直线形分子，故Neq\o\al(－,3)的空间构型为直线形，C项错误；ClOeq\o\al(－,3)和NOeq\o\al(－,3)的价电子总数不同，不互为等电子体，D项错误。9．试验测得四种结构相像的单质分子的键能、键长数据如表：A—AB—BC—CD—D键长/10－10ma0.74c1.98键能/kJ·mol－1193b151d已知D2分子的稳定性大于A2，则a>________；d>________；比较a、c的大小：________；比较b、d的大小：________。解析结构相像的单质分子中，键长越短，键能越大，分子越稳定。答案1.98193a<cb>d10．氮可以形成多种离子，如N3－、NHeq\o\al(－,2)、Neq\o\al(－,3)、NHeq\o\al(＋,4)、N2Heq\o\al(＋,5)、N2Heq\o\al(2＋,6)等，已知N2Heq\o\al(＋,5)与N2Heq\o\al(2＋,6)是由中性分子结合质子形成的，类似于NHeq\o\al(＋,4)，因此有类似于NHeq\o\al(＋,4)的性质。(1)Neq\o\al(－,3)有________个电子。(2)与Neq\o\al(－,3)互为等电子体的物质有________________(用化学式表示，至少写两种)。解析Neq\o\al(－,3)有3×7＋1＝22个电子；含有三个原子和22个电子的微粒有N2O、CO2、CNO－等。答案(1)22(2)N2O、CO2(CNO－等其他合理答案也对)[实力提升]11．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，现供应以下化学键的键能(kJ·mol－1)：P—P：198，P—O：360，O=O：498，则反应P4(白磷)＋3O2=P4O6的反应热ΔH为()A．－1638kJ·mol－1 B．＋1638kJ·mol－1C．－126kJ·mol－1 D．＋126kJ·mol－1A解析反应中的键能包括：断裂1molP4和3molO2分子中共价键汲取的能量和形成1molP4O6分子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，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。12．六氟化硫分子呈正八面体结构(如图所示)，在高电压下仍有良好的绝缘性，性质稳定，在电器工业方面有着广泛的用途，但逸散到空气中会引起强温室效应。下列有关六氟化硫的推想正确的是()A．六氟化硫中各原子均为8电子稳定结构B．六氟化硫易燃烧生成二氧化硫C．六氟化硫分子中含极性键、非极性键D．S—F键是σ键，且键长、键能都相等D解析依据题图知，每个F原子和1个S原子形成1对共用电子对，每个S原子和6个F原子形成6对共用电子对，所以F原子都达到8电子稳定结构，但S原子最外层达到12电子，A项错误；六氟化硫中S为＋6价，不能再失去电子，所以不能被氧化，故六氟化硫不易燃烧生成二氧化硫，B项错误；六氟化硫分子中的S—F键均为极性键，不含非极性键，C项错误；六氟化硫分子中的S—F键都是σ键，为正八面体结构，所以键长、键能都相等，D项正确。13．已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出热量121kJ，氧气中1molO=O键完全断裂时汲取热量496kJ，水蒸气中1molH—O键形成时放出热量463kJ，则氢气中1molH—H键断裂时汲取热量为()A．920kJ B．557kJC．436kJ D．188kJC解析已知1g氢气完全燃烧生成水蒸气时放出的热量为121kJ，所以2molH2燃烧生成水蒸气的热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)=2H2O(g)ΔH＝－484kJ/mol。设1molH—H键断裂时汲取热量为xkJ，则有－484＝2x＋496－4×463，得到x＝436。14．N2的结构可以表示为，CO的结构可以表示为，其中椭圆框表示π键，下列说法不正确的是()A．N2与CO中都含有叁键B．CO与N2中的π键并不完全相同C．N2与CO互为等电子体D．N2与CO的化学性质相同D解析从题图可以看出，N2与CO中均含有一个σ键和两个π键，A项正确；N2中的π键是由两个氮原子各供应两个p电子形成的，而CO分子中的一个π键是由氧原子单方面供应电子对形成的，B项正确；N2与CO的原子总数和价电子总数均相同，互为等电子体，二者很多性质相像，但并不完全相同，C项正确，D项错误。15．碳和硅的有关化学键键能如表所示，简要分析和说明下列有关事实：化学键C—CC—HC—OSi—SiSi—HSi—O键能/(kJ·mol－1)356413336226318452(1)硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，缘由是________________________________________________________________________。(2)SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，缘由是________________________。答案(1)烷烃中C—C键和C—H键键能较大，所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成(2)C—H键的键能大于C—O键，C—H键比C—O键稳定；而Si—H键的键能却远小于Si—O键，Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键16．有A、B、C、D、E、F六种元素，已知：①它们位于三个不同的短周期，核电荷数依次增大。②E元素的电离能数据如表(kJ·mol－1)：I1I2I3I4…496456269129540…③B与F同主族。④A、E分别都能与D按原子个数比为1：1或2：1形成化合物。⑤B、C分别都能与D按原子个数比为1：1或1：2形成化合物。请回答下列问题：(1)写出只含有A、B、D、E四种元素的两种盐的化学式：________、________。(2)1个B2A2分子中存在________个σ键，________个π键。(3)人们通常把拆开1mol某化学键所汲取的能量看成该化学键的键能，键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以用于计算化学反应的反应热(ΔH)，化学反应的反应热等于反应物的键能之和与生成物的键能之和的差，表中列出了上述部分元素形成的化学键的键能：化学键F—DF—FB—BD=D键能/(kJ·mol－1)452226347.774549