2019_2020学年高中化学第2章分子结构与性质第1节共价键练习新人教版选修3.doc

第一节共价键课时跟踪训练一、选择题1下列对分子中键重叠方式的分析不正确的是()ABCDH2HClCl2ClF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轨道重叠解析：选CA项H2分子中参加成键的电子为1s1，所以两个原子的s轨道重叠，正确；B项HCl分子中参加键的电子为H原子的1s1和氯原子的3p轨道上的电子，即HCl中氢原子的s轨道和氯原子的p轨道重叠，正确；C项Cl2分子中参加键的电子为氯原子的3p轨道上的电子，为pp重叠，错误；D项ClF分子中参加成键的电子为氟原子的2p轨道上的电子与氯原子的3p轨道上的电子，即ClF中氯原子的p轨道和氟原子的p轨道重叠，正确。2下列物质的分子中，既有sp 键，又有pp 键的是()AH2OBOF2CHClODN2解析：选C水中只有sp 键，故A不选；OF2中只有pp 键，故B不选；次氯酸分子中既有氢氧sp 键，又有氧氯pp 键，故C选；氮气中只有氮氮pp 键，故D不选。3下列有机分子结构中，肯定既有键也有键的是()AC2H4BC2H5OHCC6H6DC3H8解析：选AC2H4的结构式为，既有键也有键，故A正确；C2H5OH的结构式中只存在键，故B错误；C6H6若表示苯分子则既含有键也有键，若表示正三棱柱，就都是键，故C错误；C3H8中只存在键，故D错误。4参考下表化学键的键能与键长数据，判断下列分子中，受热最稳定的是()化学键HCHNHOHF键能/(kJmol1)4134390.84628568键长/pm1091019692ACH4BNH3CH2ODHF解析：选D从键能的角度分析，四种氢化物稳定性由强到弱的顺序为HF、H2O、CH4、NH3；从键长的角度分析，四种氢化物稳定性由强到弱的顺序为HF、H2O、NH3、CH4；综合两方面因素最稳定的是HF。5我国科学家研制出一种催化剂，能在室温下高效催化空气中甲醛的氧化，其反应如下：HCHOO2CO2H2O。下列有关说法正确的是()A该反应为吸热反应BCO2分子中的化学键为非极性键CHCHO分子中既含键又含键D每生成18 g H2O消耗224 L O2解析：选C氧化反应一般为放热反应，A错；CO2分子中含有极性键，B错；HCHO分子中既有键，又有键，C正确；D项，不一定是标准状况下，即产生的O2不一定为224 L，D错。6N2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的化学性质相同解析：选D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项正确；N2分子中的键是由每个氮原子各提供两个p电子以“肩并肩”方式形成的，而CO分子中的一个键是由氧原子单方面提供电子对形成的，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，二者化学性质相似，但并不完全相同，C项正确，D项错误。7下列说法正确的是()A若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的饱和性BH3O的存在，说明共价键不应有饱和性C所有共价键都有方向性D两个原子之间形成共价键时，可形成多个键解析：选A由于S原子最外层有6个电子，故最多与2个H原子结合，所以根据共价键的饱和性，将H2S写为H3S不正确；共价键不一定都具有方向性，如H2分子中的HH键，因为H原子只有1s轨道，1s为球形对称，所以两个H原子成键时沿任何方向重叠形成的共价键都相同；两个原子形成共价键时只能形成一个键。8碳酸亚乙烯酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂，其结构如图所示。下列有关该物质的说法正确的是()A分子式为C3H2O3B分子中含6个键C分子中只有极性键D8.6 g该物质完全燃烧得到6.72 L CO2解析：选A由图示可知，该物质的分子式为C3H2O3，A项正确；分子中碳碳双键和碳氧双键中各有一个键，碳氧单键全部是键(4个)，碳氢键也是键(2个)，共有8个键，B项错误；分子中的碳氧键、碳氢键都是极性键，而碳碳键是非极性键，C项错误；8.6 g 该物质的物质的量为0.1 mol，完全燃烧后得到0.3 mol CO2，只有在标准状况下0.3 mol CO2的体积才是6.72 L，D项错误。9已知NN、N=N、NN键能之比为100217490，而CC、C=C、CC键能之比为100177234。下列有关叙述不正确的是()A乙烯分子中键、键的电子云形状对称性不同B乙炔分子中键重叠程度比键小，易发生加成反应C氮分子中的NN键非常牢固，不易发生加成反应D氮气和乙炔都易在空气中点燃燃烧解析：选D由题意知，NN键能大于NN键能的四倍，N=N键能大于NN键能的两倍；而CC键能小于CC键能的三倍，C=C键能小于CC键能的两倍。说明乙炔分子和乙烯分子中的键不牢固，易发生加成反应，也易发生氧化反应；而氮分子中的NN键非常牢固，化学性质稳定，不易发生加成反应及氧化反应。键的电子云形状呈轴对称，键的电子云形状呈镜面对称。10由实验测得不同物质中OO键的键长和键能数据如下表。其中X、Y的键能数据尚未测定，但可根据规律性推导键能的大小顺序为WZYX。该规律性是()OO键数据OOO2O键长/1012 m149128121112键能/kJmol1XYZ494W628A电子数越多，键能越大B键长越长，键能越小C成键所用的电子数越少，键能越大D成键时电子对越偏移，键能越大解析：选B电子数由多到少的顺序为OOO2O，而键能由大到小顺序为WZYX，A错误；对于这些微粒在成键时所用的电子数情况，题中无信息，C错误；这些微粒都是O原子成键，无偏移，D错误。11通常把原子总数和价电子总数相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的立体构型相同，则下列有关说法中正确的是()ACH4和NH是等电子体，键角均为60BNO和CO是等电子体，均为平面正三角形结构CH3O和PCl3是等电子体，均为三角锥形结构DB3N3H6和苯是等电子体，B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道解析：选BCH4和NH为等电子体，都是正四面体结构，键角均为10928，A项不正确；NO和CO是等电子体，均为平面正三角形结构，B项正确；H3O和PCl3价电子总数不相等，不是等电子体，C项不正确；B3N3H6结构与苯相似，也存在“肩并肩”式重叠的轨道，D项不正确。12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。X不稳定，易分解。下列有关说法正确的是()A为使该转化成功进行，Y可以是酸性KMnO4溶液B等物质的量的T、X分子中含有键的数目均为NACX分子中含有的键个数是T分子中含有的键个数的2倍DT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解析：选A由球棍模型可知，T为HCHO，X不稳定，易分解，则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；等物质的量并不一定是1 mol，B项错误；X分子中含有的键个数为5，T分子中含有的键个数为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。二、非选择题13(1)如图，写出下列价键的名称，并各举一例说明含有这种价键类型的物质。化学键类型举例(2)某有机物的结构式：，则分子中有_个键，_个键。解析：(1)中的原子轨道是“头碰头”重叠，属于键，中的原子轨道是“肩并肩”重叠，属于键。(2)共价双键有一个键、一个键，共价三键有一个键、两个键，故中有7个键、3个键。答案：(1)化学键类型ss 键sp 键pp 键pzpz 键pypy 键举例H2HClCl2N2N2(2)7314a、b、c、d为四种由短周期元素组成的物质，它们都有14个电子，且四种物质中均只含共价键。回答下列问题：(1)a是单质，可用作半导体材料，a原子核外电子排布式为_。 (2)b是双核化合物，常温下为无色无味气体。b的化学式为_。(3)c是双核单质，写出其电子式：_。c分子中所含共价键的类型为_(填“极性键”或“非极性键”)。 (4)d是四核化合物，其结构式为_，1个d分子内所含共价键有_个键，_个键，键和键的强度大小关系为键_键(填“”“ 形成键的原子轨道的重叠程度比键的重叠程度大，形成的共价键键能大15下表是一些键能数据(单位：kJmol1)：化学键键能化学键键能化学键键能化学键键能HH436ClCl243HCl432HO467S=S255HS339CF427CO347CCl330CI218HF565回答下列问题：(1)由表中数据能否得出下列结论：半径越小的原子形成的共价键越牢固(即键能越大)_(填“能”或“不能”，下同)；非金属性越强的原子形成的共价键越牢固_。能否从数据中找出一些规律，请写出一条：_；试预测CBr键的键能范围：_kJmol1CBr键能_kJmol1。(2)由热化学方程式H2(g)Cl2(g)=2HCl(g)H185 kJmol1并结合上表数据可推知一个化学反应的反应热(设反应物和生成物均为气态)与反应物和生成物的键能之间的关系是_，由热化学方程式2H2(g)S2(s)=2H2S(g)H2245 kJmol1和表中数值可计算出1 mol S2(s)汽化时将_(填“吸收”或“放出”)_kJ的热量。(3)卤代烃RX在同样条件下发生碱性水解反应时，RF、RCl、RBr、RI(R相同)的反应活性由大到小的顺序是_。解析：(1)共价键键能与原子半径，两原子之间共用电对数从及原子对共用电对的吸引力有关，同类型的共价键的键能可以进行比较，不同类型不能比较。(2)S2(g)2H2(g)=2H2S(g)H2436 kJ/mol255 kJ/mol4339 kJ/mol229 kJ/mol；结合已知热化学方程式可知，1 mol S2(s)转化为S2(g)需要45 kJ热量。答案：(1)不能不能与相同原子结合的同主族元素形成的共价键，原子半径越小，共价键越牢固(其他合理答案也可)218330(2)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吸收45(3)RIRBrRClRF16等电子体的结构相似、物理性质相近，如N2和CO为等电子体。下表为部分元素等电子体分类、立体构型表。等电子体类型代表物质立体构型四原子、24个价电子等电子体SO3平面三角形四原子、26个价电子等电子体SO三角锥形五原子、32个价电子等电子体CCl4四面体形试回答下列问题：(1)下面物质分子或离子的立体构型：BrO_，CO_，PO_。(2)由第二周期元素组成，与F2互为等电子体的离子有_。(3)C2O和_是等电子体，C2O离子具有较强的还原性，它能使酸性KMnO4溶液褪色，Mn原子在元素周期表中的位置是_，价电子排布式为_。(4)HN3称为叠氮酸，常温下为无色有刺激性气味的液体。N的立体构型是_，与N互为等电子体的分子的化学式为_(写一种)。NH的电子式为_。(5)已知H3BNH3在一定条件下可逐步释放出氢最终转化为氮化硼，因此可作为储氢材料。H3BNH3的等电子体的化学式为_。解析：(1)互为等电子体的物质结构相似。BrO为四原子26个价电子等电子体，所以其结构与SO相似，为三角锥形；CO为四原子24电子体，与SO3的结构相似，为平面三角形；同理可知PO为正四面体形。(2)F2为双原子14个价电子等电子体，所以由第二周期元素组成，与F2互为等电子体的离子有O。(3)用N原子替换C2O中的C的原子可得等电子体N2O4。Mn的原子序数为25，价电子排布式为3d54s2，由周期序数电子层数，价电子数族序数，Mn位于第四周期第B族。(4)CO与N2互为等电子体，用CO替换N2，用O替换N，可知N与CO2互为等电子体，结构相似，所以是直线形。用S替换CO2中的2个O原子可得等电子体CS2，用N2替换CO2中的CO可得等电子体N2O。(5)BN与C2电子数相同，所以用C2替换BN可得H3BNH3的等电子体C2H6。答案：(1)三角锥形平面三角形正四面体形(2)O(3)N2O4第四周期第B族3d54s2(4)直线形CO2(或N2O、CS2，写1个即可) (5)C2H68