键参数—键能、键长与键角-针对练习-高中化学选择性必修二.docx

第二章 分子结构与性质
第一节 共价键
2.1.2 键参数—键能、键长与键角
一、选择题
1.关于键长、键能和键角，下列说法中错误的是（　　）
A． 键角是描述分子立体结构的重要参数
B． 键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关
C． C===C键等于C—C键键能的2倍
D． 因为O—H键的键能小于H—F键的键能，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐增强
2.下列有关性质的比较中，正确的是（　　）
A． 微粒半径：O2－＜F－＜Na＋＜Li＋
B． 第一电离能：He＜Ne＜Ar
C． 分子中的键角：CH4＞H2O＞CO2
D． 共价键的键能：C—C＜C===C＜C≡C
3.某些化学键的键能如表所示：

下列有关说法中正确的是(　　)
A． 1 mol H2(g)分别与Cl2(g)、Br2(g)、I2(g)反应，则与碘完全反应放出的热量最多
B． H—F键的键能大于431 kJ·mol－1
C． H2与Cl2反应的热化学方程式为H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－248 kJ·mol－1
D． 稳定性最强的化学键是H—Cl键
4.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，下列有关说法中正确的是(　　)

A．a<b
B． O—O键的键能为496 kJ·mol－1
C． O中存在π键
D． 键长越长，键能越大
5.下列事实不能用键能的大小来解释的是(　　)
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的稳定性逐渐减弱
D． F2比O2更容易与H2反应
6.下列有关说法不正确的是( )
A.分子中的键角依次增大
B.分子中的键长依次增长
C.分子中的键能依次减小
D.分子中共价键的键能越大，对应物质的熔、沸点越高
7.下列事实能用键能大小解释的是( )
A.常温常压下，氟单质呈气态，碘单质呈固态
B.氮气的化学性质比氧气稳定
C.氦气一般很难发生化学反应
D.盐酸易挥发，而硫酸难挥发
8.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.C—H键比Si—H键的键长短，故比更稳定
B.因为H—O键的键能小于H—F键的键能，所以与反应的能力比强
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，即分解成和时，消耗的能量为926kJ
9.下列有关化学键的比较错误的是( )
A.键能： B.键长：
C.键角： D.乙烯分子中碳碳键的键能：键>键
10.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

键长/pm
149
128
121
112
键能/

497.3
628
A. B.O—O键的键能为
C.中存在键 D.键长越长，键能越大
11.氰气的化学式为，结构式为N≡C—C≡N，性质与卤素单质相似，下列叙述正确的是( )
A.在一定条件下可发生加成反应
B.分子中N≡C键的键长大于C≡C键的键长
C.分子中含有2个键和4个键
D.不能与氢氧化钠溶液发生反应
12.下列有关共价键和键参数的说法不正确的是( )
A.1个乙烯分子中含有5个键和1个键
B.C—C键比C—O键的键长更长
C.三种分子的键角依次增大
D.碳碳双键比碳碳单键的键能更大，故碳碳双键更稳定
13.据预测，到2040年我国煤炭消费仍将占能源结构的三分之一左右。在催化活性碳（AC）表面的迁移，对煤的清洁和综合应用起了很大的促进作用，其机理如图所示，其中ad表示物质的吸附状态。下列有关叙述错误的是( )

A.图中阴影部分表示分子的吸附与解离，解离过程消耗能量
B.中H—S的键能小于中H—O键的键能
C.和具有相同的分子结构，则中H的键角小于中H—O—H键的键角
D.图中反应过程中只有H—S键的断裂，没有H—S键的形成
14.白磷燃烧的能量变化（图甲）和白磷及产物的结构（图乙）如图所示，下列说法不正确的是( )

A.白磷的燃烧热
B.1个白磷分子中含6个P—P键
C.中键的数目为
D.假设P—P、P—O、O=O键的键能分别为，则P=O键的键能为
15.如图为元素周期表前四周期的一部分，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—H
D.键能：W—H>Y—H，键的极性：Y—H>W—H
二、非选择题
16、已知某些共价键的键能、键长数据如表所示：

（1）下列推断正确的是　　　　（填字母，下同）。
A.稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI
B.氧化性：I2＞Br2＞Cl2
C.沸点：H2O＞NH3
D.还原性：HI＞HBr＞HCl＞HF
（2）下列有关推断正确的是　　　　。
A.同种元素原子形成的共价键的稳定性：三键＞双键＞单键
B.同种元素原子形成的双键的键能一定小于单键的2倍
C.键长越短，键能一定越大
（3）在HX（X＝F、Cl、Br、I）分子中，键长最短的是　　　　，最长的是　　　　；O—O键的键长　　　　（填“大于”“小于”或“等于”）O===O键的键长。
17、氮是地球上极为丰富的元素。
(1)Li3N晶体中氮以N3－形式存在，基态N3－的电子排布式为________________。
(2)N≡N的键能为945 kJ·mol－1，N—N单键的键能为247 kJ·mol－1，计算说明N2中的________键比____________________________________________________________键稳定(填“σ”或“π”)。

答案解析
1、【答案】C
【解析】键角是描述分子立体结构的重要参数，如H2O中两个H—O键的键角为105°，故H2O为V形分子，A项正确；键长的大小与成键原子的半径有关，如Cl的原子半径小于I的原子半径，Cl—Cl键的键长小于I—I键的键长，此外，键长还和成键数目有关，如乙烯分子中C===C键的键长比乙炔分子中C≡C键的键长要大，B项正确；C===C键的键能为615 kJ·mol－1，C—C键的键能为347.7 kJ·mol－1，二者不是2倍的关系，C项错误；O—H键的键能为462.8 kJ·mol－1，H—F键的键能为568 kJ·mol－1，O—H键与H—F键的键能依次增大，意味着形成这些键时放出的能量依次增大，化学键越来越稳定，O2、F2跟H2反应的能力依次增强，D项正确。
2、【答案】D
【解析】Li＋的电子层数最少，所以离子半径最小，其余三种离子的电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，所以O2－＞F－＞Na＋＞Li＋，A错误；稀有气体元素的第一电离能随电子层数的增多而减小，所以He＞Ne＞Ar，B错误；甲烷分子为正四面体形，键角是109°28′，水为V形分子，键角是105°，二氧化碳为直线形分子，键角为180°，所以二氧化碳分子中的键角最大，C错误；键长：C—C＞C===C＞C≡C，所以键能：C—C＜C===C＜C≡C，D正确。
3、【答案】B
【解析】反应中的热量变化等于反应物的总键能减去生成物的总键能，通过计算易判断A、C错；由表中三种卤化氢键能数据知，同一主族元素对应氢化物键能从上到下逐渐减小，故B对；键能越大，键越稳定，D错。
4、【答案】A
【解析】相同元素原子间形成的化学键，键长越短，键能越大，A对，D错；O2中的化学键是O==O键，B错；O中，两个氧原子之间形成的是单键，C错。
5、【答案】B
【解析】本题主要考查键参数的应用。由于N2分子中存在叁键，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，A不符合题意；稀有气体都为单原子分子，分子内部没有化学键，因此不能用键能大小来解释，B符合题意；卤族元素从F到I原子半径
逐渐增大，其氢化物中的键长逐渐变长，键能逐渐变小，所以稳定性逐渐减弱；由于H—F的键能大于H—O，所以二者比较更容易生成HF，C，D不符合题意。
6.答案：D
解析：分子键角为109°28′，分子键角近似于120°，分子键角为180°，故A正确；氟、氯、溴的原子半径依次增大，故HF、HCl、HBr分子中的键长依次增长，故B正确；氧、硫、硒的原子半径依次增大，分子中的键长依次增长，键能依次减小，故C正确；分子内共价键的键能越大，说明分子越稳定，而物质的熔、沸点高低取决于分子间作用力的大小，故D错误。
7.答案：B
解析：氟单质的相对分子质量比碘单质小，分子间作用力比碘单质小，所以氟单质的沸点比碘单质低，常温常压下，氟单质呈气态，碘单质呈固态，与键能无关，故A不能用键能大小解释；氮分子中N≡N键的键能比氧分子中O=O键的键能大，化学性质比氧分子稳定，故B能用键能大小解释；氦气由单原子分子构成，分子中不存在化学键，其难发生化学反应与原子结构稳定有关，与键能无关，故C不能用键能大小解释；氯化氢的分子间作用力小，沸点低，是挥发性酸，硫酸的分子间作用力大，沸点高，是难挥发性酸，与键能无关，故D不能用键能大小解释。
8.答案：A
解析：C—H键比Si—H键的键长短，则C—H键比Si—H键的键能大，故比更稳定，A正确；分子内两个O原子形成2个共用电子对，结合力强，断键吸收的能量高，而分子内的2个F原子形成1个共用电子对，结合力相对较弱，断键吸收的能量较低，因此更容易与发生反应，即与反应的能力比强，B错误；水分子的结构式可表示为H—O—H，分子中的键角为105°，水分子是V形结构，C错误；水分解生成氧气和氢气时，反应消耗的能量=断键吸收的能量-成键放出的能量，由于O=O键与H—H键的键能未知，所以成键放出的能量未知，无法计算反应热，则分解成和时，消耗的能量无法计算，D错误。
9.答案：C
解析：三键的键能大于双键，双键的键能大于单键，所以键能：，A项正确；原子半径：Cl< Br<I，原子半径越大，原子间形成的共价键的键长越长，故键长：，B项正确；分子呈V形，两个氢氧键的夹角为105°，分子呈直线形，两个碳氧键的夹角为180°，故键角：，C项错误；键为“头碰头”重叠形成，强度大，键为“肩并肩”重叠形成，强度小，故乙烯分子中碳碳键的键能：键>键，D项正确。
10.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；中的化学键是O==O键，B项错误；中，两个氧原子之间形成的是单键，不存在键，C项错误。
11.答案：A
解析：氰气的分子结构中含有不饱和键，在一定条件下可发生加成反应，A正确；同周期主族元素中，原子半径随原子序数的增大而减小，原子半径越大，形成共价键的键长越长，碳原子半径大于氮原子，所以分子中NC键的键长小于CC键的键长，B错误；单键为键，1个三键中含有1个键和2个键，所以分子中含有3个键和4个键，C错误；卤素单质能和氢氧化钠溶液发生反应，氰气的性质与卤素单质相似，所以氰气能与氢氧化钠溶液反应，D错误。
12.答案：D
解析：1个乙烯分子中含有4个C—H键和1个碳碳双键单键是键双键中有1个键和1个键，故A正确；原子半径：C>O，则键长：C—C>C—O，故B正确；是Ⅴ形结构，键角为105°，是正四面体形结构，键角为109°28′，是直线形结构键角为180°，三种分子的键角依次增大，故C正确；碳碳双键比碳碳单键的键能大，但碳碳双键中含有1个键和1个键，碳碳单键只含有1个键碳碳双键中的键易断裂，所以碳碳单键更稳定，故D错误。
13.答案：D
解析：图中阴影部分为在催化剂表面的吸附，表示的解离，解离过程有化学键的断裂，消耗能量，故A正确；S原子的半径大于O原子的半径，所以H—S键的键长大于H—O键的键长，键长越长，键能越小，H—S的键能较小，故B正确；和中中心S原子和中心O原子均含有两个孤电子对，但由于O元素的电负性大于S元素，成键电子对更靠近O原子，排斥作用更大，键角更大，故C正确；据图可知，阴影部分出现H（ad）、S（ad），有H—S键的断裂，部分S（g）与生成，存在H—S键的形成，故D错误。
14.答案：CD
解析：反应热等于正反应活化能减逆反应活化能，A正确；白磷分子形成正四面体形结构，故1个白磷分子中含6个P—P键，B正确；由图乙可知，中每个磷原子与4个氧原子形成4个键，4个磷原子共形成16个键，故中键的数目为，C错误；白磷燃烧的化学方程式为，1mol白磷完全燃烧需断开6 molP—P键和5molO=O键，形成12 molP—O键和4molP=O键，反应热反应物的总键能-生成物的总键能，即，得，D错误。
15.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。、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。
16、【答案】（1）ACD　（2）A　（3）HF　HI　大于
【解析】（1）根据表中数据知，同主族元素从上至下气态氢化物的键能逐渐减小，稳定性逐渐减弱，A项正确；从键能看，氯气、溴单质、碘单质的稳定性逐渐减弱，由原子结构知，氧化性也逐渐减弱，B项错误；H2O在常温下为液态，NH3在常温下为气态，则H2O的沸点比NH3的高，C项正确；还原性与得失电子能力有关，还原性：HI＞HBr＞HCl＞HF，D项正确。（2）键能越大，化学键越稳定，越不容易断裂，由表中碳碳键的数据知A项正确；由O—O键、O===O键的键能知，B项错误；C—H键的键长大于N—H键的键长，但是N—H键的键能反而较小，C项错误。
17、【答案】　(1)1s22s22p6　(2)π　σ
【解析】　(1)由Li3N晶体中氮以N3－形式存在，则N3－的最外层应达到8电子，即电子排布式为1s22s22p6。
(2)N≡N中有两个π键和一个σ键，而N—N键为σ键，键能为247 kJ·mol－1，由N≡N的键能为945 kJ·mol－1，则π键键能为
＝349 kJ·mol－1。