高中化学第2章分子结构与性质第1节共价键(第2课时)共价键的键参数与等电子体习题.doc

共价键的键参数与等电子体一、选择题1根据键的成键特征判断C=C双键键能是CC单键键能的()A2倍B大于2倍C小于2倍D无法确定答案：C解析：双键含一个键，一个键，单键含一个键，键键能较键键能小，故C项正确。2下列单质分子中，键长最长，键能最小的是()AH2BCl2CBr2DI2答案：D3下列说法中正确的是()A难失去电子的原子，获得电子的能力一定强B易得到电子的原子所形成的简单阴离子，其还原性一定强C分子中键能越大，键长越长，则分子越稳定D电子层结构相同的简单离子，核电荷数越多，离子半径越小答案：D解析：难失去电子的原子，获得电子的能力不一定强，如C、Si等；原子得到电子形成阴离子的过程容易，说明其逆向过程困难，阴离子的还原性越弱；分子中键能越大，键长越短，共价键越牢固，分子越稳定。4下列事实不能用键能的大小来解释的是()AN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CHF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱DF2比O2更容易与H2反应答案：B解析：本题主要考查键参数的应用。由于N2分子中存在三键，键能很大，破坏共价键需要很大的能量，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原子半径逐渐增大，其氢化物中的化学键键长逐渐变长，键能逐渐变小，所以稳定性逐渐减弱。由于HF键的键能大于HO键，所以二者相比较，更容易生成HF。5已知通常分子中所含的键能越大，分子越稳定。参考下表中化学键的键能数据，判断下列分子中，受热时最不稳定的是()化学键HHHClHBrHI键能kJmol1436.0431.8366298.7A.氢气B氯化氢C溴化氢D碘化氢答案：D6在白磷(P4)分子中，4个P原子分别处在正四面体的四个顶点，结合有关P原子的成键特点，下列有关白磷的说法正确的是()A白磷分子的键角为10928B分子中共有4对共用电子对C白磷分子的键角为60D分子中有6对孤电子对答案：C解析：白磷的空间结构为，键角为60，分子中共有6对共用电子对，有4对孤电子对。7H2和I2在一定条件下能发生反应：H2(g)I2(g)2HI(g)Ha kJmol1已知：(a、b、c均大于零)。下列说法正确的是()AH2、I2和HI分子中的化学键都是非极性共价键B断开2 mol HI分子中的化学键所需能量约为(cba)kJ C相同条件下，1 mol H2(g)和1 mol I2(g)总能量小于2 mol HI(g)的总能量D向密闭容器中加入2 mol H2(g)和2 mol I2(g)，充分反应后放出的热量为2a kJ答案：B解析：A项HI分子中共价键是由不同种非金属元素形成的，属于极性键，A错误；B项反应热等于断键吸收的能量与形成化学键所放出的能量的差值，则abc2E(HI)，解得E(HI)，所以断开2 mol HI分子中的化学键所需能量约为(cba)kJ，B正确；C项该反应是放热反应，则相同条件下，1 mol H2(g)和1 mol I2(g)总能量大于2 mol HI(g)的总能量，C错误；D项该反应是可逆反应，则向密闭容器中加入2 mol H2(g)和2 mol I2(g)，充分反应后放出的热量小于2a kJ，D错误。8N2的结构可以表示为，CO的结构可以表示为，其中椭圆框表示键，下列说法中不正确的是()AN2分子与CO分子中都含有三键BCO分子与N2分子中的键并不完全相同CN2与CO互为等电子体DN2与CO的化学性质相同答案：D解析：从题图可以看出，N2分子与CO分子中均含有一个键和两个键，所以二者都含有三键，A正确；N2分子中的两个键是由每个氮原子各提供两个p轨道以“肩并肩”的方式形成的，而CO分子中的一个键是氧原子单方面提供电子对形成的，B正确；N2与CO的原子总数和价电子总数均相同，为等电子体，性质相似，但并不完全相同，C正确，D错误。9下表为元素周期表前4周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是()A.W、R元素单质分子内都存在非极性键BX、Z元素都能形成双原子分子C键长WHWHD键长XHWH，键能XHY，故键长WHYH，电负性WWH，C错误；D.原子半径WX，故键长WHXH，键长越短，键能越大，故键有WHXH，D错误。10已知：P4(g)6Cl2(g)=4PCl3(g)Ha kJmol1，P4(g)10Cl2(g)=4PCl5(g)Hb kJmol1，P4具有正四面体结构，PCl5中PCl键的键能为c kJmol1，PCl3中PCl键的键能为1.2c kJmol1。下列叙述正确的是()APP键的键能大于PCl键的键能B可求Cl2(g)PCl3(g)=PCl5(s)的反应热HCClCl键的键能为 kJmol1DPP键的键能为 kJmol1答案：C解析：由已知两个反应可得：Cl2(g)PCl3(g)=PCl5(g)HkJmol1，无法求Cl2(g)PCl3(g)=PCl5(s)的反应热；设ClCl键的键能为x，则：x31.2c5c，xkJmol1，C正确；设PP键的键能为y，P4为正四面体形结构，共有6个PP键，由第1个反应得6y6431.2ca，ykJmol1；PP键的键长大于PCl键，故PP键的键能小于PCl键。二、非选择题11下表为某些化学键的键能(单位：kJmol1)。共价键ClClBrBrIIHClHBrHIHH键能243193151431366298436(1)下列氢化物中，最稳定的是_。AHClBHBrCHIDHF(2)1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧，生成2 mol HCl气体，放出能量_kJ。(3)相同条件下，X2(X代表Cl、Br、I)分别与氢气反应，若消耗等物质的量的氢气时，放出热量最多的是_。推测1 mol H2在足量F2中燃烧比在足量Cl2中燃烧放热_(填“多”或“少”)。答案：(1)D(2)183(3)Cl2多解析：理解键能的含义，根据键能越大，分子越稳定，判断物质的稳定性，由键能与化学反应热的关系进行解答。稳定性是化学性质，与键能的大小有关，由于键能HCl键HBr键HI键，故推测键能HF键HCl键，键能越大，分子越稳定，所以HF最稳定。H2Cl2=2HCl，生成2 mol HCl时，断键时吸收能量：436 kJ243 kJ679 kJ，成键时放出能量：2431862 kJ，反应共放出183 kJ能量。由此可算出1 mol H2与1 mol Br2、1 mol I2反应分别放出的能量为103 kJ、9 kJ，判断出三者放出热量关系为Cl2Br2I2。一、选择题1氨分子、水分子、甲烷分子中共价键的键角分别为a、b、c，则a、b、c的大小关系为()AabcBcbaCbcaDbac答案：D解析：NH3、H2O、CH4分子中键角分别为107、105、10928。2由短周期元素组成的粒子，只要其原子数相同，各粒子的电子总数相同，则互称为等电子体。以下各组粒子不是等电子体的是()AHe和LiBO3和NOCN2H4和C2H4DNa和Mg2答案：C解析：题给各组粒子中两种粒子的原子数均相同，因此，只要判断它们的电子总数是否相同即可。A、B、D三项中两种粒子的电子总数分别都为2、24、10，符合概念内容，可互称为等电子体；C项中两种粒子的电子总数分别为18、16，不符合等电子体概念。3美国科学家合成了含有N的盐类，含有该离子的盐是高能爆炸物质，该离子的结构呈“V”形，如图所示(图中箭头代表单键)。以下有关该物质的说法中正确的是()A每个N中含有35个质子和36个电子B该离子中只含有非极性键C该离子中含有2个键DN与PO互为等电子体答案：B解析：该离子可看做是5个N原子共失去1个电子后得到的，故含有35个质子和34个电子，A错；该离子中的键全部是N原子之间形成，故全部是非极性键，B正确；该离子中含有两个NN键，故含有4个键，C不正确；PO中含有32个价电子，N含有24个价电子，D错。4已知HH键的键能为436 kJmol1，O=O键为497.3 kJmol1，ClCl键为242.7 kJmol1，NN键为946 kJmol1，则下列叙述中正确的是()ANN键的键能为946 kJmol1315.3 kJmol1B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答案：D解析：在N2分子中，N原子间以NN键结合，其中有一个键和两个键，但键的键能大于键的键能，故A项错误；共价键的键长和成键原子的半径有关，由于原子半径r(H)zyx。该规律性是()A成键时电子数越多，键能越大B键长越短，键能越大C成键所用的电子数越少，键能越小D成键时电子对越偏移，键能越大答案：B解析：观察表中数据发现，O2与O的键能大者键长短，据此可得O中OO键的键长比O中的长，所以键能要小。按键长由短到长的顺序为(OO键)OO2Ozyx。6白磷与氧气可发生如下反应：P45O2=P4O10。已知断裂下列化学键需要吸收的能量分别为：PP a kJ/mol、PO b kJ/mol、P=O c kJ/mol、O=O d kJ/mol。根据下图所示的分子结构和有关数据估算该反应的H，其中正确的是()A(6a5d4c12b)kJ/molB(4c12b6a5d)kJ/molC(4c12b4a5d)kJ/molD(4a5d4c12b)kJ/mol答案：A解析：1 mol P4中有6 mol PP键，完全断裂需要吸收6a kJ热量，5 mol O2中有5 mol O=O键，完全断裂需要吸收5d kJ热量，1 mol P4O10中有4 mol P=O键和12 mol PO键，形成P=O键和PO键放出(4c12b)kJ热量，故H6a5d(4c12b)kJ/mol。二、非选择题7根据氢气分子的形成过程示意图(如下图)回答问题：(1)HH键的键长为_，中，体系能量由高到低的顺序是_。(2)下列说法中正确的是()A氢气分子中含有一个键B由到，电子在核间出现的几率增大C由到，必须消耗外界的能量D氢气分子中含有一个极性共价键(3)几种常见化学键的键能如下表：化学键SiOHOO=OSiSiSiC键能/kJmol1460464498176x请回答下列问题：比较SiSi键与SiC键的键能大小：x_(填“”、“121500 kJ990 kJ解析：(1)可以直接从题图上有关数据得出，HH键的键长为74 pm；体系能量由高到低的顺序是。(2)氢气分子中含有1个键，A错；共价键的本质就是高概率地出现在原子间的电子与原子间的电性作用，B正确；已经达到稳定状态，C正确；氢气分子中含有一个非极性键，D错。(3)SiSi键的键长比SiC键的键长长、键能小。由题图可知HH键的键能为436 kJmol1，每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为1 000 g2 gmol1464 kJmol12436 kJmol1498 kJmol1121 500 kJ；每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为460 kJmol14 mol498 kJmol11 mol176 kJmol12 mol990 kJ。8(1)CH、CH3、CH都是重要的有机反应中间体，它们的电子式分别是_、_、_；其中CH中四个原子是共平面的，三个键角相等，则键角应是_。(2)叠氮化合物在化学工业上有重要应用。N叫做叠氮离子，请写出3种由三个原子构成的含有与N的电子数相同的粒子的化学式_、_、_。(3)NN键的键能为946 kJ/mol，NN键的键能为193 kJ/mol，说明N2中的_键比_键稳定(填“”或“”)(4)CaC2中C与O互为等电子体，O的电子式可表示为_；1 mol O中含有的键数目为_。(5)PH3在常温下是一种无色、剧毒、易自燃的气体，分子结构和NH3相似。在常温下1体积的水能溶解0.26体积的PH3，PH3和卤化氢(HX)作用生成相应的化合物PH4X，PH4X在水溶液中完全水解(PH结构类似于CH4)。PH3的分子结构的形状是_；在PH中PH键之间的夹角是_。答案：(1)120(2)CO2N2OBeF2(3)(4)2NA(5)三角锥形109