学年人教版化学选修3第2章第1节共价键第2课时作业 1.docx

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学年人教版化学选修3第2章第1节共价键第2课时作业1

第二章第一节第2课时　键参数与等电子原理

知识点一　共价键参数的考查

1.[2018·江苏海头中学月考]下列说法不正确的是（　　）

A.键能越小,表示化学键越牢固,越难以断裂

B.成键的两原子核越近,键长越短,化学键越牢固,性质越稳定

C.破坏化学键时消耗能量,而形成化学键时释放能量

D.键能、键长只能定性地分析化学键的强弱

2.关于键长、键能和键角,下列说法不正确的是（　　）

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.键能越大,键长越长,共价化合物越稳定

D.键角的大小与键能的大小无关

3.能够用键能的大小作为主要依据来解释的是（　　）

A.常温常压下,氯气呈气态而溴单质呈液态

B.硝酸是挥发性酸,而硫酸、磷酸是不挥发性酸

C.稀有气体一般难于发生化学反应

D.空气中氮气的化学性质比氧气稳定

4.下列说法正确的是（　　）

A.含有非极性键的化合物不一定是共价化合物

B.分子间作用力比化学键弱得多,但它对物质的熔点、沸点有较大的影响,而对溶解度无影响

C.根据π键的成键特征判断C

C键的键能是C—C键的键能的2倍

D.H2O2中含有3个σ键和1个π键

知识点二　等电子体的考查

5.下列物质属于等电子体的一组是（　　）

A.CH4和N

B.B3H6N3和C8H8

C.F-和Mg

D.H2O和CH4

6.[2017·湖北黄冈模拟]等电子体之间结构相似,物理性质也相近。

根据等电子体原理,由短周期元素组成的粒子,只要其原子总数和原子最外层电子总数相同,均可互称为等电子体。

下列各组粒子中不能互称为等电子体的是（　　）

A.C

和N

B.O3和SO2

C.CO2和N

D.SCN-和

7.由短周期元素组成的粒子,只要其原子数相同,各原子的最外层电子数之和相同,互称为等电子体。

人们发现等电子体的空间结构相同。

根据上述原理,下列各对粒子中,空间结构相似的是（　　）

A.SO2和O3

B.CO2和NO2

C.CS2和NO2

D.PCl3和BF3

8.[2018·河南郑州外国语学校月考]已知N—N键、N

N键和N≡N键的键能之比为1.00∶2.17∶4.90,而C—C键、C

C键、C≡C键的键能之比为1.00∶1.77∶2.34。

下列说法正确的是（　　）

A.σ键一定比π键稳定

B.N2较易发生加成反应

C.乙烯、乙炔易发生加成反应

D.乙烯、乙炔中的π键比σ键稳定

9.氰气的化学式为（CN）2,结构式为N≡C—C≡N,性质与卤素相似。

下列叙述正确的是（　　）

A.分子中既有极性键,又有非极性键

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σ键和4个π键

D.不和氢氧化钠溶液发生反应

10.下列说法中正确的是（　　）

A.在气体单质分子中,一定含有σ键,可能含有π键

B.烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烷烃中只含有σ键而烯烃中含有π键

C.等电子体的结构相似,化学性质相同

D.共价键的方向性决定了原子在形成分子时相互结合的数量关系

11.下表是从实验中测得的不同物质中O—O之间的键长和键能数据:

　　　　O—O键

数据　　　　　

O2

键长/10-12m

149

128

121

112

键能/（kJ·mol-1）

x

y

a=494

b=628

其中x、y的键能数据尚未测定,但可根据规律推导键能的大小顺序是b>a>y>x,该规律是（　　）

A.成键时,电子数越多,键能越大

B.键长越短,键能越大

C.成键所用电子数越少,键能越大

D.成键时电子对越偏移,键能越大

12.下列实验事实中,能用键能大小来解释的是（　　）

①稀有气体一般较难发生化学反应

②金刚石比晶体硅的熔点高

③氮气比氯气的化学性质稳定

④通常情况下,溴是液态,碘是固态

A.①②B.②③

C.①④D.①②③④

13.[2017·贵州安顺模拟]NH3的空间构型是三角锥形,而不是正三角形的平面结构,解释该事实的充分理由是（　　）

A.NH3是极性分子

B.分子内3个N—H键的键长相等,键角相等

C.NH3内3个N—H键的键长相等,3个键角都等于107°

D.NH3内3个N—H键的键长相等,3个键角都等于120°

14.

（1）按要求填空:

电负性最大的元素符号为　　　;第一电离能最大的元素基态原子核外电子排布式为　　　　　;第三周期原子半径最小的元素的价电子排布式为　　　。

（2）在下列物质中[①N2、②H2O、③NaOH、④MgCl2、⑤C2H4、⑥Na2O2（用序号填空）]只含有非极性键的是　　　　;只含有极性键的是　　　　;只含有离子键的是　　　　;既含有非极性键又含有极性键的是　　　　　;含有非极性键的离子化合物是　　　　。

（3）N≡N的键能为946kJ·mol-1,N—N单键的键能为193kJ·mol-1,通过计算说明N2中的　　　　键更稳定（填“σ”或“π”）。

15.[2018·华东师大附中测试]等电子体是指两个或两个以上的分子（或离子）,它们的原子总数相同、分子（或离子）中价电子总数也相同。

（1）Si

、SO3、N

三种粒子　　　　（填“是”或“不是”）等电子体,其中Si、S、N三种基态原子的第一电离能的大小关系为　　　　　　。

（2）C2

和　　　　是等电子体,C2

具有较强的还原性,它能使酸性KMnO4溶液褪色,Mn在元素周期表中的位置是　　　　　　　　,外围电子排布式为　　　　。

（3）两原子14个电子的等电子体的共同特点是物质中都具有共价三键,请举出相应的3个例子:

（填“分子”或“离子”）。

每个分子或离子中含　　　　个σ键,　　　　个π键。

16.下表是一些键能数据（kJ·mol-1）:

键能

键能

键能

键能

H-H

436

Cl-Cl

243

H-Cl

432

H-O

467

S=S

255

H-S

339

C-F

427

C-O

347

C-Cl

330

C-I

218

H-F

565

回答下列问题。

（1）由表中数据能否得出这样的结论:

①半径越小的原子形成的共价键越牢固（即键能越大）　　　　（填“是”或“否”）。

②非金属性越强的原子形成的共价键越牢固 （填“是”或“否”）。

能否从数据中找出一些规律,请写出一条:

　; 

试预测C-Br键的键能范围:

（2）由热化学方程式H2（g）+Cl2（g）

2HCl（g）　ΔH=-185kJ·mol-1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）

ΔH=-224.5kJ·mol-1和表中数值可计算出1molS2（s）气化时将　　　　（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　　　　　　　　　。

17.1994年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧做出贡献的化学家。

臭氧能吸收有害的紫外线,保护人类赖以生存的空间。

O3分子的结构如图L2-1-3所示,呈V形,两个O—O键的夹角为116.5°。

三个原子以一个氧原子为中心,与另外两个氧原子分别构成非极性共价键;中间氧原子提供2个电子,旁边两个氧原子各提供1个电子,构成一个特殊的化学键（虚线内部）——三个氧原子均等地享有这4个电子。

请回答:

图L2-1-3

（1）题中非极性共价键是　　　　键,特殊的化学键是　　　　键。

（2）臭氧与氧气的关系是　　　　　　。

（3）下列分子中与O3分子的结构最相似的是（　　）

A.H2OB.CO2

C.SO2D.BeCl2

（4）分子中某原子有一对或几对没有跟其他原子共用的价电子叫孤电子对,那么O3分子有　　　　对孤电子对。

18.

（1）C、CH3、C

都是重要的有机反应的中间体,它们的电子式分别是　　　　、　　　　、　　　　;其中C中四个原子都是共平面的,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。

叫作叠氮离子,请写出3种由三个原子构成的含有与

的电子数相同的粒子的化学式:

　　　　、　　　　、　　　　。

（3）Ca

中的

与互为等电子体,的电子式可表示为　　　　　　　;1mol中含有的π键的数目为　　　　（用NA表示）。

（4）PH3在常温下是一种无色、剧毒、易自燃的气体,其分子结构与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（P的结构类似于CH4）。

PH3分子结构的形状是　　　　　　　;在P中P—H键之间的夹角是　　　　　　。

第2课时　键参数与等电子原理

1.A　[解析]键能越大,断开该键所需的能量越多,化学键越牢固,性质越稳定,A项错误;B、C、D项正确。

2.C　[解析]键长越短,键能越大,共价化合物越稳定,C项不正确。

3.D　[解析]A项,取决于分子间作用力的大小,与分子内共价键的键能无关;B项,物质的挥发性与分子内键能的大小无关;C项,稀有气体是单原子分子,无化学键,难于发生化学反应的原因是它们的价电子已形成稳定结构;D项,氮气比氧气稳定是由于N2分子中共价键的键能（946kJ·mol-1）比O2分子中共价键的键能（497.3kJ·mol-1）大,在化学反应中更难于断裂。

4.A　[解析]过氧化钠中,两个氧原子之间存在非极性共价键,但过氧化钠为离子化合物,A项正确;化学键是指分子或晶体中,直接相邻的原子之间的强烈相互作用,分子间作用力是指分子间存在的将分子聚集在一起的作用力,分子间作用力比化学键弱得多,化学键影响物质的化学性质和一些物理性质,分子间作用力影响物质的熔、沸点和溶解性,B项错误;已知1个C

C键中含有1个σ键和1个π键,1个C—C键中只含有1个σ键,π键不稳定,键能比σ键小,所以C

C键的键能比C—C键的键能的2倍要小,C项错误;H2O2中H和O间形成2个s-pσ键,两个O原子间形成1个p-pσ键,不含有π键,D项错误。

5.A　[解析]等电子体要具备两个条件:

一是微粒的原子总数相同,二是微粒的价电子总数相同。

分析可知A项正确,C项中F-和Mg的价电子总数不同,B、D项中的原子总数不相同。

6.C　[解析]C项中,CO2与N

具有相同的原子总数,但最外层电子总数不同,CO2为16,而N

为18,二者不能互称为等电子体。

7.A　[解析]由题中信息可知,只要算出分子中各原子的最外层电子数之和即可判断。

8.C　[解析]N≡N键、N

N键中π键比σ键稳定,难发生加成反应,C

C键和C≡C键中π键比σ键弱,较易发生加成反应。

9.A　[解析]分子中N≡C键是极性键,C—C键是非极性键,A项正确;成键原子半径越小,键长越短,N原子半径小于C原子半径,故N≡C键比C—C键的键长短,B项错误;（CN）2分子中含有3个σ键和4个π键,C项错误;由于（CN）2与卤素性质相似,故其可以和氢氧化钠溶液反应。

10.B　[解析]在气体单质分子中,可能存在σ键（如H2、Cl2）、π键（如N2分子中存在σ键、π键）,而稀有气体为单原子分子,不存在化学键,A项错误;烯烃中含有碳碳双键,其中一个是π键,因π键易断裂,故化学性质较活泼,B项正确;等电子体的结构相似,但化学性质不同,C项错误;共价键的方向性决定分子的立体构型,饱和性决定分子中各原子的数量关系,D项错误。

11.B　[解析]观察表中数据发现,这几种不同物质中的化学键都是O—O键,因此不存在成键时电子多少的问题,也不存在电子对偏移的问题,但是O2和比较,键能大的对应的键长短,按此分析

的键长比

的键长长,所以键能应该小。

若按照此规律,键长由短到长的顺序为

<

键能的大小顺序为b>a>y>x,与题意吻合,所以B项正确。

12.B　[解析]①稀有气体是单原子分子,分子内不存在化学键,错误;②原子半径越小,共价键键长越短,共价键越稳定,晶体熔点越高,正确;③氮气分子内为氮氮三键,键能比较大,共价键比较强,化学性质稳定,正确;④与键能大小无关,错误。

13.C　[解析]NH3为极性分子不能说明NH3一定为三角锥形,A项错误;三个N—H键键能与键长分别相同,键角相等仍有可能为正三角形,B项错误;D项事实说明的NH3为平面三角形。

14.

（1）F　1s2　3s23p5

（2）①　②　④　⑤　⑥　（3）π

[解析]

（1）根据非金属性越强电负性越强,周期表中非金属性最强的为F,所以F的电负性最大;元素的第一电离能是指气态原子失去1个电子形成气态阳离子克服原子核的引力而消耗的能量,原子越稳定其第一电离能越大,He为稀有气体中原子半径最小的,最难失去1个电子,所以He的第一电离能最大,He的电子排布式为1s2;同周期主族元素从左到右原子半径依次减小,所以第三周期原子半径最小的元素为Cl,其价电子排布式为3s23p5。

（2）只含有非极性键的是N2;只含有极性键的是H2O;只含有离子键的是MgCl2;既含有非极性键又含有极性键的是C2H4;含有非极性键的离子化合物是Na2O2。

（3）根据题给数据可知,N—N单键即σ键,其键能为193kJ/mol,N≡N的键能为946kJ/mol,其中包含一个σ键和两个π键,则π键的键能是（946-193）kJ/mol÷2=376.5kJ/mol,键能越大,化学键越稳定,故N2中π键比σ键稳定。

15.

（1）是　N>S>Si

（2）N2O4　第四周期第ⅦB族　3d54s2

（3）N2、CO、CN-　1　2

[解析]

（1）三种粒子均为四原子24价电子微粒,属于等电子体。

（2）寻找C2

的等电子体,首先想到将C替换为N,然后凑足价电子总数,此微粒可以是N2O4。

（3）两原子14个电子的微粒首先应想到N2,然后以N2为基础,尝试替换为C原子和O原子,使价电子总数相等即可。

16.

（1）①否　②否　同主族元素与相同原子结合形成的共价键,原子半径越小,共价键越牢固　218kJ·mol-1　

330kJ·mol-1

（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　4.5

（3）RI>RBr>RCl>RF

17.

（1）σ　大π　

（2）同素异形体　（3）C　（4）5

[解析]同种原子之间形成的共价键是非极性键,特殊共价键是由中间氧原子提供的2个电子,和旁边两个氧原子各提供的一个电子,形成的一个三原子四电子的大π键。

O2与O3是同素异形体。

等电子体的分子结构相似,O3与SO2是等电子体。

O3分子两端的原子各有2对孤电子对,中间的原子有1对孤电子对,共有5对孤电子对。

18.

（1）　H︰

·　　

　120°

（2）CO2　N2O　BeF2

（3）[︰O︙︙O︰]2+　2NA

（4）三角锥形　109°28'（或109.5°）

[解析]

（1）C中四个原子都是共平面的,三个键角相等,则键角应是120°。

（2）

中的电子数为22,电子数为22的三原子微粒有CO2、N2O和BeF2。

（3）

的电子式为[︰C︙︙C︰]2-,根据

与互为等电子体可知,的电子式为

[︰O︙︙O︰]2+。

（4）解答此题时应根据NH3、CH4的相关内容进行分析,因为NH3与PH3、P与CH4的结构相似。