新人教高中化学同步练习 212 键参数 等电子体 选修3.docx

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新人教高中化学同步练习212键参数等电子体选修3

2.1共价键第2课时键参数等电子体

练基础落实

知识点1　键参数及其应用

1．下列叙述中的距离属于键长的是（　　）

A．氨分子中两个氢原子间的距离

B．氯分子中两个氯原子间的距离

C．金刚石晶体中任意两个相邻的碳原子核间的距离

D．氯化钠晶体中相邻的氯离子和钠离子的核间距离

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．键角的大小与键长、键能的大小无关

3．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

H—H

H—Cl

H—Br

H—I

键能kJ·mol－1

436.0

431.8

366

298.7

A.氢气B．氯化氢

C．溴化氢D．碘化氢

4．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

难发生化学反应

D．空气中氮气的化学性质比氧气稳定

知识点2　等电子原理及应用

5．根据等电子原理，下列各对粒子中，空间结构相似的是（　　）

A．SO2与O3B．CO2与NO2

C．CS2与NO2D．PCl3与BF3

6．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空间结构相同，则下列有关说法中正确的是（　　）

A．CH4和NH

是等电子体，键角均为60°

B．NO

和CO

是等电子体，均为平面正三角形结构

C．H3O＋和PCl3是等电子体，均为三角锥形结构

D．B3N3H6和苯是等电子体，B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道

练方法技巧

键能与反应热的互求方法

7．化学反应可视为旧键的断裂和新键的形成过程。

化学键的键能是形成化学键时释放的能量。

已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能（kJ·mol－1）：

P—P：

198　P—O：

360　O===O：

498，则反应P4（白磷）＋3O2===P4O6的反应热ΔH为（　　）

A．－1638kJ·mol－1B．＋1638kJ·mol－1

C．－126kJ·mol－1D．＋126kJ·mol－1

8．已知N2＋O2===2NO为吸热反应，ΔH＝＋180kJ·mol－1，其中N≡N、O===O键的键能分别为946kJ·mol－1、498kJ·mol－1，则N—O键的键能为（　　）

A．1264kJ·mol－1B．632kJ·mol－1

C．316kJ·mol－1D．1624kJ·mol－1

运用键能比较分子性质

的技巧

9．从实验测得不同物质中氧氧之间的键长和键能的数据：

　　　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．成键的电子数越多，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

练综合拓展

10．下列说法中正确的是（　　）

A．分子的结构是由键角决定的

B．共价键的键能越大，共价键越牢固，由该键形成的分子越稳定

C．CF4、CCl4、CBr4、CI4中C—X键的键长、键角均相等

D．H2O分子中两个O—H键的键角为180°

11．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

12.某些化学键的键能如下表所示。

（单位kJ·mol－1）

键

H—H

Br—Br

I—I

Cl—Cl

H—Cl

H—I

H—Br

键能

436.0

193.7

152.7

242.7

431.8

298.7

366

（1）1molH2在2molCl2中燃烧，放出的热量为______kJ。

（2）在一定条件下，1molH2与足量的Cl2、Br2、I2分别反应，放出热量由多到少的是________。

A．Cl2>Br2>I2　　　　　B．I2>Br2>Cl2

预测1molH2在足量F2中燃烧比在足量Cl2中燃烧放热

________。

13．1919年，Langmuir提出等电子原理：

原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体。

等电子体的结构相似、物理性质相近。

（1）根据上述原理，仅由第二周期元素组成的共价分子中，互为等电子体的是：

________和________；________和__________。

（2）此后，等电子原理又有所发展。

例如，由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，各原子最外层电子数之和相同，也可互称为等电子体，它们也具有相似的结构特征。

在短周期元素组成的物质中，与NO

互为等电子体的分子有：

________、________。

14.

1994年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧做出贡献的化学家。

臭氧能吸收有害紫外线，保护人类赖以生存的空间

。

O3分子的结构如图：

呈V形，两个O—O键的夹角为116.5°。

三个原子以一个O原子为中心，与另外两个O原子分别构成非极性共价键；中间O原子提供2个电子，旁边两个O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O原子

均等地享有这4个电子。

请回答：

（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．CO2C．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对电子，那么O3分子有______对孤对电子。

（5）O3具有强氧化性，它能把PbS氧化为PbSO4而O2不能，试配平：

________PbS＋________O3===________PbSO4＋________O2，生成1molO2，转移电子的物质的量为________mol。

参考答案

1．C

2．C　[键长越短，键能越大，共价化合物越稳定，C项不正确。

]

3．D

4．D　[共价分子构成物质的状态取决于分子间作用力的大小，与分子内共价键的键能无关；物质的挥发性与分子内键能的大小无关；稀有气体是单原子分子，无化学键，难发生化学反应的原因是它们的价电子已形成稳定结构；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，在化学反应中更难断裂。

]

5．A　[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。

B的最外层电子数为3；C的最外层电子数为4；N、P的最外层电子数为5；O、S的最外层电子数为6。

]

6．B　[CH4和NH

都是正四面体结构，键角均为109°28′，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。

故答案为B项。

]

7．A　[反应中的键能包括：

断裂1molP4和3molO2分子中共价键吸收的能量和形成1molP4O6中共价键放出的能量。

由各物质的分子结构知1molP4含6molP—P键，3molO2含3molO===O键，化学反应的反应热ΔH＝反应物的总键能—生成物的总键能。

故ΔH＝（198kJ·mol－1×6＋498kJ·mol－1×3）－360kJ·mol－1×12＝－1638kJ·mol－1。

]

8．B　[180kJ·mol－1＝946kJ·mol－1＋498kJ·mol－1－2EN－O，所以EN－O＝632kJ·mol－1。

]

9．B　[研究表中数据发现，O2与O

的键能大者键长短。

按此规律，O

中O—O键长比O

中的长，所以键能要小。

按键长由短而长的顺序为（O—O）O

，键能为w>z>y>x。

故B正确，A不正确。

这些微粒都是由相同的原子组成，电子对无偏移，D项错误；对于这些微粒，在成键时所用电子情况，题中无信息，已有的知识中也没有，说明这不是本题考查的知识点，故

不选C项。

]

10．B　[分子的结构是由键参数——键角、键长决定的，故A项错误；由于F、Cl、Br、I的原子半径不同，故C—X键的键长不相等，C项错误；H2O分子中的键角为10

5°，故D项也错。

]

11．B　[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键的键能大于H—O键的键

能，所以二者更容易生成HF。

]

12．

（1）184.9　

（2）A　多

解析　由题中数据和由键能求反应热公式可知：

H2＋Cl2===2HCl

ΔH＝436.0kJ·mol－1＋242.7kJ·mol－1－2×431.8kJ·mol－1＝－184.9kJ·mol－1

H2＋Br2===2HBr

ΔH＝436.0kJ·mol－1＋193.7kJ·mol－1－2×366kJ·mol－1＝－102.3kJ·mol－1

H2＋I2

2HI

ΔH＝436.0kJ·mol－1＋152.7kJ·mol－1－

2×298.7kJ·mol－1＝－8.7kJ·mol－1。

13．

（1）N2　CO　CO2　N2O　

（2）SO2　O3

解析　

（1）仅由第二周期元素组成的共价分子中，即C、N、O、F组成的共价分子，如：

N2与CO电子总数均为14，CO2与N2O电子总数均为22。

（2）依题意，只

要原子数相同，价电子总数也相同，即可互称为等电子体，NO

为三原子，其价电子总数为：

（5＋6×2＋1），SO2、O3也为三原子，各分子价电子总数均为6×3＝18。

14．

（1）σ　大π　

（2）同素异形体　（3）C　（4）5

（5）1　4　1　4　2

解析　同种原子之间形成的共价键是非极性键，特殊共价键是中间O原子提供的2个电子，和旁边两个O原子各提供的一个电子，形成一个三原子四电子大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分子的两端的原子各有2对孤对电子，中间的原子有一对孤对电子，共有5对孤对电子。