第39练--共价键(解析版).docx

专题10 化学反应速率与平衡
第39练 共价键

1．下列物质只含共价键的是(　　)
A．Na2O2 B．H2O C．NH4Cl D．NaOH
【答案】B
【解析】Na2O2、NH4Cl、NaOH既含离子键又含共价键，H2O中只含共价键。
2．下列物质的分子中既含有极性键，又含有非极性键的是(　　)
A．CO2 B．H2O C．H2O2 D．H2
【答案】C
【解析】判断极性键和非极性键的标准是成键原子是否为同种元素的原子。CO2(O==C==O)、H2O(H—O—H)分子中只有极性键；H2分子中只有非极性键；而H2O2分子的结构式为H—O—O—H，既有极性键，又有非极性键。
3．下列分子中，只有σ键没有π键的是(　　)
A．CH4 B．N2 C．CH2==CH2 D．CH≡CH
【答案】A
【解析】两原子间形成共价键，先形成σ键，然后再形成π键，即共价单键全部为σ键，共价双键、共价叁键中一定含有一个σ键，其余为π键。
4．下列物质分子中一定含有π键的是(　　)
A．HCl　 B．H2O2 C．C2H4 D．CH2Cl2
【答案】C
【解析】A项，HCl：H—Cl，只含σ键；B项，H2O2：H—O—O—H，只含σ键；C项，C2H4：，C==C双键中含π键；D项，CH2Cl2：，只含σ键。
5．下列分子中键角最大的是(　　 )
A．CH4 B．NH3 C．H2O D．CO2
【答案】D
【解析】CH4分子为正四面体结构，键角为109.5°，NH3分子为三角锥形，键角为107.3°，H2O分子为V形，键角为104.5°，CO2为直线形分子，键角为180°。
6．下列说法正确的
A．含有共价键的化合物一定是共价化合物
B．分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物
C．由共价键形成的一定是共价化合物分子
D．只有非金属原子间才能形成共价键
【答案】B
【解析】A项，全部由共价键形成的化合物是共价化合物，含有共价键的化合物不一定是共价化合物，例如氢氧化钠中存在共价键，氢氧化钠是离子化合物，A项错误；B项，全部由共价键形成的化合物是共价化合物，则分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物，B项正确；C项，由共价键形成的分子不一定是共价化合物分子，也可能是单质，例如氢气，C项错误；D项，金属原子与非金属原子间也能形成共价键，例如氯化铝为共价化合物，氯原子和铝原子间为共价键，D项错误；故选B。
7．下列对化学键及化合物的分类完全正确的一组是
A．MgCl2与NaOH均既含离子键又含共价键，均属离子化合物
B．BaCO3与H2SO4化学键类型不完全相同，均属电解质
C．乙醇与醋酸，均只含共价键，均属非电解质
D．氯气与氧气，均只含共价键，均只作氧化剂
【答案】B
【解析】A项，MgCl2中只含有离子键，NaOH中既含离子键又含共价键，二者均属离子化合物，A项错误；B项，BaCO3中含有离子键和共价键，H2SO4只含有共价键，化学键类型不完全相同，者均属电解质，B项正确；Ｃ项，乙醇与醋酸，均只含共价键，乙醇属于非电解质，醋酸属于电解质，C项错误；Ｄ项，氯气与氧气，均只含共价键，氯气与水反应时，氯气既是氧化剂又是还原剂，D项错误；故选B。
8．下列物质中，既有离子键，又有极性共价键的是
A．KCl B．NH4Cl C．H2O D．Na2O2
【答案】B
【解析】A项，氯化钾中只含离子键，A项不符合题意；B项，氯化铵中含有铵根和氯离子形成的离子键，含有氮原子和氢原子形成的极性共价键，B项符合题意；C项，水中只含氧原子和氢原子形成的极性共价键，C项不符合题意；D项，过氧化钠中不含极性共价键，D项不符合题意；故选B。
9．下列实验事实可以证明氯化氢是共价化合物的是(　　)　　
A．氯化氢的水溶液显酸性 B．液态氯化氢不导电
C．氯化氢溶于水发生电离 D．氯化氢不易分解
【答案】B
【解析】氯化氢的水溶液电离产生氢离子，溶液呈酸性，与是不是共价化合物无关，A错误；因共价化合物的构成微粒不带电，离子化合物的构成微粒带电，则可利用液态氯化氢不导电来证明氯化氢是共价化合物，B正确；共价化合物、离子化合物的溶液都可以电离，C错误；不能利用分解来判断是否为共价化合物，如KCl受热也不易分解，但属于离子化合物，D错误。
10．下列常见分子中σ键、π键判断正确的是
A．C22-与O22+互为等电子体，1mol O22+中含有的π键数目为2NA
B．CO与N2结构相似，CO分子中σ键与π键数目之比为2∶1
C．CN-与N2结构相似，CH2=CHCN分子中σ键与π键数目之比为1∶1
D．已知反应N2O4(1)+ 2N2H4(1) = 3N2(g) +4H2O(1)，若该反应中有4 molN-H键断裂，则形成的π键数目为6 NA
【答案】A
【解析】A项， C22-与O22+是等电子体，所以O22+中含有一个O≡O三键，因此1mol O22+中含有π键2NA个，故A项正确；B项，CO与N2结构相似，CO中含有一个C≡O三键，分子中σ键与π键数目之比为1∶2，故B项错误；C项，CN-与N2结构相似，CH2=CHCN分子中含有一个C=C双键和一个C≡N三键，因此CH2=CHCN分子中含有6个σ键和3个π键，σ键与π键的数目之比为2∶1，故C项错误；D项，若该反应中有4 mol N-H键断裂，即1mol N2H4参与反应，则生成1.5mol氮气，氮气中含有N≡N三键，形成π键的数目是3NA，故D项错误；故选A。
11．下列分子中，既含有σ键，又含有π键的是
A．CH4 B．HCl C．H2O D．C2H4
【答案】D
【解析】乙烯分子中含有碳碳双键，碳原子发生sp2杂化，其中碳碳原子之间和碳原子与氢原子之间分别“头对头”重叠形成σ键，由于每个碳原子上均有一个垂直于杂化平面的p轨道，两个p轨道间通过“肩并肩”的重叠方式形成π键，而CH4、HCl、H2O中只含有σ键不含有π键，故选D。
12．下列各组物质中，所有化学键都是共价键的是(　　)
A．H2S和Na2O2 B．H2O2和CaF2 C．NH3和N2 D．HNO3和NaCl
【答案】C
【解析】A项，Na2O2中既有离子键又有O—O共价键，不正确；B项，CaF2中只有离子键，不正确；D项，NaCl属于离子化合物，没有共价键。
13．下列分子中的σ键是由两个原子的s轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是(　　)
A．H2　　　B．CCl4　　　C．Cl2　　　D．F2
【答案】A
【解析】各分子中的σ键轨道重叠为最外层未成对电子所在轨道进行重叠，情况如下：H2：1s1—1s1，CCl4：2p1—3p1，Cl2：3p1—3p1，F2：2p1—2p1。
14．下列分了中既含σ键，又含π键的是
A
B

C
D

水
乙醇
氨
乙醛
【答案】D
【解析】A项，水分子中只有单键，全部是σ键，A项不符合；B项，乙醇分子中只有单键，全部是σ键，B项不符合；C项，氨气分子中只有单键，全部是σ键，C项不符合；D项，乙醛分子中含有单键和碳氧双键，既含σ键，又含π键，D项符合；故选D。
15．下列有关共价键的键参数的说法不正确的是(　　)
A．CH4、C2H4、CO2分子中的键角依次增大
B．HF、HCl、HBr分子中的键长依次增长
C．H2O、H2S、H2Se分子中的键能依次减小
D．分子中共价键的键能越大，分子的熔、沸点越高
【答案】D
【解析】三者的键角分别为109°28′、120°、180°，依次增大，A选正确。因为F、Cl、Br的原子半径依次增大，故与H形成共价键的键长依次增长，B选正确。O、S、Se的原子半径依次增大，故与H形成共价键的键长依次增长，键能依次减小，C选正确。分子的熔、沸点与分子间作用力有关，与共价键的键能无关，D选错误。故选D。
16．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
【答案】B
【解析】由于N2分子中存在N≡N，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，所以更容易生成HF。
17．关于键长、键能和键角，下列说法不正确的是(        )
A．键角是确定多原子分子立体结构(分子形状)的重要参数
B．通过反应物和生成物分子中键能数据可以粗略预测反应的能量变化情况
C．键长越长，键能越小，共价化合物越稳定
D．同种原子间形成的共价键键长长短总是遵循；叁键＜双键＜单键
【答案】C
【解析】A项，键长和键角常被用来描述分子的空间构型，键角是描述分子立体结构的重要参数，A正确；B项，化学反应中的能量变化就是断裂反应物的化学键与形成生成物的化学键释放的键能的差值，因此通过反应物和生成物分子中键能数据可以粗略预测反应的能量变化情况，B正确；C项，键长越短，键能越大，共价化合物越稳定，C错误；D项，同种原子间形成的共价键数目越多，结合的就越牢固，键长长短总是遵循：叁键＜双键＜单键，D正确；故选C。

1．下列反应中既有离子键、极性共价键、非极性共价键的断裂又有其形成的反应是
A．NH4ClNH3↑+HCl
B．2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2↑
C．2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
D．2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O
【答案】B
【解析】A项，该反应中没有非极性共价键的断裂，A项不符合题意；B项，该反应中钠离子和过氧根之间的离子键断裂，钠离子和氢氧根之间的离子键形成，过氧根中非极性键断裂，氧气中非极性键形成，水中极性键断裂，氢氧根中极性键形成，B项符合题意；C项，该反应中没有非极性共价键的断裂，C项不符合题意；D项，该反应中没有非极性共价键的形成，D项不符合题意；故选B。
2．下列关于共价键的说法不正确的是(　　)
A．H2S分子中两个共价键的键角接近90°的原因是共价键有方向性
B．N2分子中有1个σ键、2个π键
C．两个原子形成共价键时至少有1个σ键，可能还有其他键
D．在双键中，σ键的键能小于π键的键能
【答案】D
【解析】共价键是原子之间通过共用电子对形成的，所以共价键有方向性和饱和性，A正确；N2分子中存在NN键，则有1个σ键和2个π键，B正确；σ键是原子轨道以“头碰头”方式形成的，两个原子之间只能形成一个σ键，C正确；σ键是原子轨道以“头碰头”方式重叠形成的，π键是原子轨道以“肩并肩”方式重叠形成的，σ键原子轨道重叠程度大于π键，因此σ键的键能大于π键的键能，D错误。
3．对σ键的认识不正确的是(　　)
A．s­s σ键与s­p σ键的对称性相同
B．σ键不属于共价键，是另一种化学键
C．分子中含有共价键，则至少含有一个σ键
D．含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同
【答案】B
【解析】化学中σ键是共价键的一种，其特征是：以形成化学键的两个原子核的连线为轴作旋转操作，共价键电子云的图形不变，故B项错误。故选B。
4．下列说法中不正确的是
A．σ键比π键的电子云重叠程度大，形成的共价键强
B．s—sσ键与s—pσ键的电子云形状对称性相同
C．丙烯(CH3—CH=CH2)分子有8个σ键1个π键
D．N2分子中有一个σ键，2个π键；CH4中4个C—H键的键能不相同
【答案】D
【解析】A项，σ键是电子云“头碰头”的方式重叠，π键是电子云“肩并肩”的方式重叠，σ键比π键的电子云重叠程度大，形成的共价键强，A项正确；B项，s—sσ键与s—pσ键都是轴对称的，所以s—sσ键与s—pσ键的电子云形状对称性相同，B项正确；C项，丙烯(CH3—CH=CH2)分子有8个σ键1个π键，C项正确；D项，N2分子的结构式为N≡N，有1个σ键，2个π键，CH4中4个C—H键的键能完全相同，D项错误；故选D。
5．在乙烯分子中有5个σ键和1个π键，它们分别是
A．sp2杂化轨道形成σ键，未杂化的2p轨道形成π键
B．sp2杂化轨道形成π键，未杂化的2p轨道形成σ键
C．C—H之间是sp2杂化轨道形成σ键，C—C之间是未杂化的2p轨道形成π键
D．C—C之间是sp2杂化轨道形成σ键，C—H之间是未杂化的2p轨道形成π键
【答案】A
【解析】在乙烯分子中，每个碳原子的2s轨道与2个2p轨道杂化形成3个sp2杂化轨道，其中2个sp2杂化轨道分别与2个氢原子的1s轨道形成C—H σ键，另外1个sp2杂化轨道与另一个碳原子的sp2杂化轨道形成 σ键；2个碳原子中未参与杂化的2p轨道形成1个π键；对照各选项，故选A。
6．P元素的外围电子排布为3s23p3，P与Cl形成的化合物有PCl3、PCl5，对此判断正确的是(　　)
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PCl3
B．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
【答案】D
【解析】PCl3的电子式为，P—Cl键都是σ键。PCl5分子中有5个P—Cl σ键，这违背了传统价键理论饱和性原则，说明传统价键理论不能解释PCl5的结构，即传统价键理论存在缺陷。故选D。
7．等电子体是指原子总数相同、价电子总数也相同的微粒。下列各选项中的两种微粒不互为等电子体的是(　　)
A．N2O和CO2 B．O3和NO2- C．CH4和NH4+ D．CO2和NH2-
【答案】D
【解析】A项，N2O和CO2中均含有3个原子和16个价电子，则二者互为等电子体，故A项不选；B项，O3和NO2-均含有3个电子和18个价电子，则二者属于等电子体，故B项不选；C项，CH4和NH4均含有5个原子和8个价电子，则二者属于等电子体，故C项不选；D项，CO2含有3个原子和16个价电子，NH2含有3个原子和8个价电子，则二者不属于等电子体，故选D项；故选D。
8．关于键长、键能和键角，下列说法中错误的是(　　)
A．C=C键等于C-C键键能的2倍
B．键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关
C．键角是描述分子立体结构的重要参数
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
【答案】A
【解析】A项，碳碳双键中一个是π键，一个是σ键，碳碳单键是σ键，π键的强度一般小于σ键，所以C=C键小于C-C键键能的2倍，A项错误；B项，影响键长的因素有：参与成键的原子半径、成键原子的周围环境，即与成键原子的半径和成键数目有关，B项正确；C项，键角是描述分子立体结构的重要参数，是描述分子立体结构的重要参数，C项正确；D项，H-O键的键能小于H-F键的键能，则稳定性：HF＞H2O，则F2与H2更容易反应，即O2、F2与H2反应的能力逐渐增强，D项正确；故选A。
9．下列有关化学键知识的比较肯定错误的是(　　)
A．键能：C—N＜C===N＜C≡N
B．键长：I—I＞Br—Br＞Cl—Cl
C．分子中的键角：H2O＞CO2
D．相同元素原子间形成的共价键键能：σ键＞π键
【答案】C
【解析】C、N原子间形成的化学键，三键键能最大，单键键能最小，A正确；原子半径：I＞Br＞Cl，则键长：I—I＞Br—Br＞Cl—Cl，B正确；H2O分子中键角是105°，CO2分子中键角是180°，C错误；相同元素原子之间形成的σ键的键能比π键的大，D正确。
10．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
【答案】B
【解析】由于N2分子中存在N≡N，键能很大，破坏共价键需很大的能量，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，所以更容易生成HF。故选B。
11．下列说法中能说明BF3分子中的4个原子位于同一平面的是(　　)
A．任意两个B—F键间的夹角相等
B．3个B—F键键能相等
C．3个B—F键键长相等
D．任意两个B—F键间的夹角为120°
【答案】D
【解析】键参数中，键能和键长是用于判断共价键稳定性的依据，而键角是判断分子立体构型的依据。3个B—F键间的夹角均为120°时正好构成一个以B原子为中心的平面结构，因此4个原子共平面。故选D。
12．根据下表中所列的键能数据，判断下列分子中最不稳定的是(　　)
化学键
H—H
H—Cl
H—Br
Br—Br
键能/kJ·mol－1
436.0
431.8
366
193.7
A.HCl B．HBr
C．H2 D．Br2
【答案】D
【解析】键能越小，键长越长，共价键越不牢固，分子越不稳定。故选D。

1．下列分子的结构式与共价键的饱和性不相符的是(　　)
A．H2O2(过氧化氢)：H—O===O—H
B．N2H4(肼)：
C．C2H5SH(乙硫醇)：
D．SiHCl3三氯氢硅)：
【答案】A
【解析】由共价键的饱和性可知：C、Si均形成4个共价键，H形成1个共价键，N形成3个共价键，O、S均形成2个共价键。A项中O原子间是双键，且每个氧原子与1个氢原子再形成1个单键，即每个氧原子形成3个共价键，与其饱和性不相符。
2．以下说法正确的是(　　)
A．共价化合物内部可能有极性键和非极性键
B．原子或离子间相互的吸引力叫化学键
C．非金属元素间只能形成共价键
D．金属元素与非金属元素的原子间只形成离子键
【答案】A
【解析】全部由共价键形成的化合物是共价化合物，则共价化合物内部可能有极性键和非极性键，如乙酸、乙醇中，A正确；相邻原子之间强烈的相互作用是化学键，包括引力和斥力，B不正确；非金属元素间既能形成共价键，也能形成离子键，如氯化铵中含有离子键，C不正确；金属元素与非金属元素的原子间大部分形成离子键，但也可以形成共价键，如氯化铝中含有共价键，D不正确。
3．从实验测得不同物质中氧—氧之间的键长和键能的数据如下表：
　　　　O—O键
数据　　　　
O
O
O2
O
键长/10－12m
149
128
121
112
键能/kJ·mol－1
x
y
z＝494
w＝628
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w>z>y>x。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O—O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(O—O键)Oz>y>x。故选B。
4．六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测正确的是(　　)

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
【答案】D
【解析】根据题图可知，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F为－1价，S为＋6价，S元素不能再失去电子，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；同种原子间形成非极性键，不同种原子间形成极性键，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。故选D。
5．N2的分子结构可以表示为，CO的分子结构可以表示为，其中椭圆框表示π键，下列说法中不正确的是(　　)
A．N2分子与CO分子中都含有三键
B．N2分子与CO分子中的π键并不完全相同
C．N2与CO键能不同
D．N2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1个σ键和2个π键，所以二者都含有三键，A项正确；N2分子中的2个π键是由每个N原子各提供2个p电子以“肩并肩”的方式重叠形成的，而CO分子中的2个π键，其中1个π键，成键电子完全由氧原子提供，B项正确；由不同元素形成的三键，键能不同，C项正确、D项错误。故选D。
6．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
B．X、Z元素都能形成双原子分子
C．键长W—HW—H
D．键长X—HY，故键长W—H>Y—H，电负性WW—H，C项错误；原子半径W>X，故键长W—H>X—H，键长越短，键能越大，故键能W—H—P键的键能为 kJ·mol－1
【答案】C
【解析】由已知两个反应可得： Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(g)　ΔH＝kJ·mol－1，无法求Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反应热；设Cl—Cl键的键能为x，则： x＋3×1.2c－5c＝， x＝kJ·mol－1， C正确；设P—P键的键能为y，P4为正四面体形结构，共有6个P—P键，由第1个反应得6y＋×6－4×3×1.2c＝a， y＝kJ·mol－1；P—P键的键长大于P—Cl键，故P—P键的键能小于P—Cl键。故选C。
8．根据氢原子和氟原子的核外电子排布，对F2和HF分子中形成的共价键描述正确的是(　　)
A．两者都为s­s σ键 B．两者都为p­p σ键
C．前者为p­p σ键，后者为s­p σ键 D．前者为s­s σ键，后者为s­p σ键
【答案】C
【解析】H原子的1个电子排布在1s轨道，F原子的最外层7个电子的排布为2s、2p轨道，F2单质中共价键是p­p σ键，而HF分子中是H原子的1s轨道与F原子的2p轨道头碰头重叠，形成s­p σ键。
9．已知N—N、N==N、N≡N键能之比为1.00∶2.17∶4.90，而C—C，C==C，C≡C键能之比为1.00∶1.17∶2.34。下列有关叙述，不正确的是(　　)
A．乙烯分子中σ键、π键的电子云形状对称性不同
B．乙炔分子中π键重叠程度比σ键小，易发生加成反应
C．氮分子中的N≡N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
【答案】D
【解析】由题意知，N≡N键键能大于N—N键键能的三倍，N==N键键能大于N—N键键能的两倍；而C≡C键键能小于C—C键键能的三倍，C==C键键能小于C—C键键能的两倍。由键能知，乙炔分子和乙烯分子中的π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N≡N键非常牢固，化学性质稳定，不易发生加成反应及氧化反应，B、C正确，D错误。σ键的电子云形状呈轴对称，π键的电子云形状呈镜面对称，A正确。