化学选修3 物质结构与性质第一节 共价键第1课时巩固练习

这是一份化学选修3 物质结构与性质第一节 共价键第1课时巩固练习，共14页。试卷主要包含了下列过程中,共价键被破坏的是，下列说法正确的是，下列不属于共价键成键因素的是，下列说法中不正确的是，《天工开物》记载等内容，欢迎下载使用。

第1课时 共价键
基础过关练
题组一 共价键的形成与特征
1.硫化氢分子中两个H—S键的夹角接近90°,其原因是( )
①共价键的饱和性
②S原子的核外电子排布
③共价键的方向性
④S原子中p轨道的形状
A.①②B.①③C.②③D.③④
2.(2019吉林长春汽车经济开发区第三中学高二4月月考)下列过程中,共价键被破坏的是( )
A.碘升华B.溴蒸气被木炭吸附
C.酒精溶于水D.氯化氢气体溶于水
3.对三硫化四磷分子的结构研究表明,该分子中没有不饱和键,且各原子的最外层均已达到了8电子的结构。则一个三硫化四磷分子中含有的共价键数目是( )
A.7B.9
C.19D.不能确定
4.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
B.H3O+的存在说明共价键不具有饱和性
C.所有共价键都有方向性
D.两个原子轨道发生重叠后,电子仅存在于两核之间
5.下列不属于共价键成键因素的是( )
A.电子在两原子核之间高概率出现
B.未成对电子必须配对
C.成键后体系能量降低,趋于稳定
D.两原子体积大小要适中
题组二 σ键和π键
6.(2020陕西洛南中学高二第一学期期末)下列说法中不正确的是( )
A.σ键比π键重叠程度大,形成的共价键强
B.两个原子之间形成共价键时,最多有一个σ键
C.气体单质中,一定有σ键,可能有π键
D.1个N2分子中有一个σ键,两个π键
7.(2020山东德州高三上期末)《天工开物》记载:“凡火药以硝石、硫黄为主,草木灰为辅——而后点燃火药成声”。其中涉及的主要反应为S+2KNO3+3C K2S+3CO2↑+N2↑。下列有关说法不正确的是( )
A.硝石的主要成分是硝酸钾
B.第一电离能大小顺序:N>O>S>K
C.该反应属于自发反应
D.每个CO2和N2分子中均含有2个σ键
8.下列分子中既不存在s-p σ键,也不存在p-p π键的是( )
A.HClB.HF
C.CO2D.SCl2
9.根据氢原子和氟原子的核外电子排布,下列对F2和HF分子中的共价键描述正确的是( )
A.两者都为s-s σ键
B.两者都为p-p σ键
C.前者为p-p σ键,后者为s-p σ键
D.前者为s-s σ键,后者为s-p σ键
10.具有下列电子排布式的原子中,不能形成π键的是( )
A.1s22s22p63s23p4B.1s22s22p3
C.1s22s22p63s1D.1s22s22p2
11.下列分子中σ键和π键数目比为1∶1的是( )
A.HCNB.COC.苯D.C2H2
12.(2019黑龙江哈尔滨第六中学高二期末)下列关于丙烯(CH3— CH CH2)的说法正确的是( )
A.1个丙烯分子中有2个σ键,1个π键
B.丙烯分子中3个碳原子都是饱和碳原子
C.丙烯分子中存在非极性键
D.丙烯分子中3个碳原子在同一直线上
13.下列说法正确的是( )
A.σ键强度小,容易断裂,而π键强度较大,不易断裂
B.共价键都具有方向性
C.π键是由两个原子的p轨道“头碰头”重叠形成的
D.两个原子之间形成共价键时,最多有一个σ键
能力提升练
1.(疑难,★★☆)下列说法正确的是( )
A.1 ml CnH2n+2分子中含有(3n+1)ml共价键
B.Na2O2和Na2O固体中阳离子与阴离子的数目比相同,化学键类型也相同
C.只含有非金属元素的化合物中只有共价键
D.电负性之差小于1.7的两种元素的原子间一定形成共价键
2.(2019福建龙岩上杭一中等六校高二下期中,疑难,★★☆)下列分子中既有σ键,又有π键的是( )
①HCl ②H2O ③N2 ④C2H2 ⑤C2H4
A.①②③B.③④⑤
C.①③D.④⑤
3.(2019吉林扶余第一中学高二下第一次月考,★★☆)下列关于共价键的说法不正确的是( )
A.在双键中,σ键比π键稳定
B.N2与CO分子中σ键和π键个数对应相等
C.两个原子形成共价键时至少有1个σ键
D.HCHO分子中σ键与π键个数比为2∶1
4.(★★☆)下列有关化学键类型的判断不正确的是( )
A.s-s σ键与s-p σ键都是轴对称的
B.分子中含有共价键,则至少含有一个σ键
C.已知乙炔的结构式为,则1个乙炔分子中存在2个σ键(C—H键)和3个π键
D.乙烷分子中只存在σ键,即6个C—H键和1个C—C键都为σ键,不存在π键
5.(2019山西省实验中学高二下第一次月考,疑难,★★☆)下列说法正确的是( )
A.并非所有的共价键都有方向性
B.H2O与 H2S 的空间结构类似是由共价键的饱和性决定的
C.Cl2是双原子分子,H2S 是三原子分子,这是由共价键的方向性决定的
D.两原子轨道发生重叠后,电子出现在两核间的概率减小
6.(2019四川遂宁中学外国语实验学校高二段考,★★☆)碳酸亚乙烯酯的结构如下图。下列有关该物质的说法正确的是( )
A.分子式为C3H2O3
B.1个分子中含6个σ键
C.分子中只有极性键
D.8.6 g该物质完全燃烧得到6.72 L CO2
7.(2018安徽蚌埠二中高二下期中,疑难,★★☆)下列关于σ键和π键的理解不正确的是( )
A.σ键可以绕键轴旋转,π键不能绕键轴旋转
B.H2 分子中的σ键是s-s σ键,HClO分子中的σ键都是p-p σ键
C.1个C2H4分子和1个N2H4分子中都含有5个σ键
D.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
8.(★★☆)下列说法不正确的是( )
A.1个分子中含6个σ键,3个π键
B.2个原子形成的共价键中,只能有一个是σ键,而π键可以是一个或多个
C.s轨道与s轨道重叠形成的键一定是σ键,p轨道与p轨道重叠形成的键一定是π键
D.共价键一定有原子轨道的重叠
9.(★★☆)N2F2存在顺式和反式两种异构体,据此事实,判断N2F2分子中两个氮原子之间的键为( )
A.仅有一个σ键
B.一个σ键,两个π键
C.一个σ键,一个π键
D.两个σ键
10.(疑难,★★☆)在下列分子中:①HF ②Br2 ③H2O ④N2 ⑤CO2 ⑥H2 ⑦H2O2 ⑧HCN。
分子中只有σ键的是 (填序号,下同),分子中含有π键的是 ,分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是 ,分子中含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是 ,分子中含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是 ,分子中含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是 。
11.(★★☆)设NA为阿伏加德罗常数的值,回答下列问题:
(1)1 ml CO2中含有的σ键数目为 。
(2)已知CO和CN-与N2结构相似,CO分子内σ键与π键个数之比为 。HCN分子内σ键与π键数目之比为 。
(3)由C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子,该分子中σ键与π键的个数比为 。
(4)1 ml乙醛分子中含有σ键的数目为 ,1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为 。
(5)CH4、NH3、H2O、HF分子中,共价键的极性由强到弱的顺序是 。
答案全解全析
基础过关练
1.D S原子的价电子排布式是3s23p4,有2个未成对电子,并且排布在相互垂直的两个3p轨道中,当与两个H原子1s电子配对成键时,形成的两个H—S键的夹角接近90°,体现了共价键的方向性,与p轨道的伸展方向有关。
2.D 碘升华共价键没有被破坏,A错误;溴蒸气被木炭吸附,发生的是物理变化,没有化学键被破坏,B错误;酒精溶于水后,乙醇在水中以分子形式存在,没有化学键被破坏,C错误;氯化氢气体溶于水,氯化氢在水分子的作用下发生电离,电离出氯离子和氢离子,共价键被破坏,D正确。
3.B 三硫化四磷分子中没有不饱和键,且各原子的最外层均已达到了8电子的结构,P元素可形成3个共价键,S元素可形成2个共价键,因此一个三硫化四磷分子中含有的共价键数目为3×4+2×32=9。
4.A S原子有两个未成对电子,根据共价键的饱和性,形成的氢化物为H2S,A项对;H2O能结合1个H+形成H3O+,不能说明共价键不具有饱和性,B项错;H2分子中的H—H键没有方向性,C项错;两个原子轨道发生重叠后,电子只是在两核之间出现的概率大,D项错。
5.D 两原子形成共价键时电子云发生重叠,即电子在两核之间出现的概率增大;两原子电子云重叠越多,键越牢固,体系的能量越低;原子的体积大小与能否形成共价键无必然联系。
6.C 两个原子在形成共价键时只有一个σ键,可能含有一个π键(如碳碳双键),也可能含有两个π键(如氮氮三键),有些气体单质是单原子分子,如稀有气体分子,它们不含化学键,也就不含σ键和π键。
7.D 硝石的主要成分是硝酸钾,A项正确;同一周期自左向右元素第一电离能呈增大趋势,同一主族自上而下元素第一电离能逐渐减小,但要注意某些元素的原子具有全充满或半充满的电子结构时,第一电离能大于同周期相邻元素,故第一电离能N>O>S>K,B项正确;放热的熵增反应属于自发反应,C项正确;1个N2分子中含有1个σ键,D项错误。
8.D HCl和HF分子中都存在s-p σ键,CO2中含有C O键,存在p-p π键,SCl2()分子中只存在p-p σ键,故D正确。
9.C 氢原子的核外电子排布式为1s1,氟原子核外电子排布式为1s22s22p5,2p轨道上有1个未成对的2p电子。F2中的共价键是由两个氟原子的2p轨道重叠形成的p-p σ键,HF中的共价键是由氢原子中的1s轨道与氟原子中的2p轨道重叠形成的s-p σ键。
10.C 四种原子分别是S、N、Na、C,其中Na是活泼金属元素原子,在化学反应中易失去一个电子,只能形成离子键,而π键是共价键的一种。
11.A HCN的结构式为,1个分子中含有一个单键和一个三键,则σ键和π键数目比为1∶1,故A正确;CO的结构式为,σ键和π键数目比为1∶2,故B错误;1个苯分子中含有1个大π键,含有12个σ键,故C错误;1个C2H2分子中含有2个C—H键、1个键,单键为σ键,三键中含有1个σ键、2个π键,σ键与π键数目比为3∶2,故D错误。
12.C 1个丙烯分子中有8个σ键,1个π键,A项错误;丙烯分子中甲基上的碳原子为饱和碳原子,碳碳双键上的2个碳原子都是不饱和碳原子,B项错误;丙烯分子中存在非极性键,C项正确;丙烯分子中最多有2个碳原子在一条直线上,D项错误。
13.D σ键比π键更稳定,A项错误;s-s σ键无方向性,B项错误;原子轨道以“头碰头”方式相互重叠形成的共价键为σ键,C项错误;两个原子之间形成共价键时,单键为σ键,双键和三键中只有一个σ键,D项正确。
能力提升练
1.A 烷烃分子中只有C—C键和C—H键,1个CnH2n+2分子中含有(n-1)个C—C键和(2n+2)个C—H键,因此1 ml CnH2n+2分子中含有(3n+1)ml共价键,A正确;Na2O2中Na+与O22-、Na2O中Na+与O2-数目之比均为2∶1,但Na2O2中有共价键而Na2O中无共价键,B错误;NH4Cl等铵盐中有离子键,C错误;电负性之差小于1.7的Na与H、K与H之间均形成离子键,D错误。
2.B ①HCl分子中只有共价单键,则只有σ键;②H2O分子中只有共价单键,则只有σ键;③N2分子中氮氮三键中有1个σ键和2个π键;④C2H2分子中含碳碳三键,三键中有1个σ键和2个π键;⑤C2H4分子中含碳碳双键,双键中有1个σ键和1个π键;则分子中既有σ键,又有π键的是③④⑤,故选B。
3.D 在双键中,σ键比单个的π键电子云重叠程度大,更加稳定,A正确;CO与N2结构相似,每个分子中σ键都是1个,π键都为2个,B正确;单键中含有1个σ键,双键中含有1个σ键和1个π键,三键中含有1个σ键和2个π键,则两个原子形成共价键时至少有1个σ键,C正确;1个HCHO中含有2个单键和一个双键,则σ键与π键数之比为3∶1,D错误。
4.C s-s σ键和s-p σ键都是轴对称的,A项正确;在含有共价键的分子中一定有σ键,可能有π键,B项正确;共价三键中有1个σ键、2个π键,故1个乙炔()分子中有3个σ键、2个π键,C项错误;单键都为σ键,乙烷分子的结构式为,其中6个C—H键和1个C—C键都为σ键,D项正确。
5.A H2分子中H原子的s轨道为球形,无方向性,所以形成的s-s σ键没有方向性,A正确;H2O、H2S空间结构类似,是由共价键的方向性决定的,B错误;Cl最外层有7个电子,只能形成1个Cl—Cl键,形成Cl2,S最外层有6个电子,只能结合2个H,形成H2S分子,由共价键的饱和性决定,C错误;共价键形成时,两个参与成键的原子轨道总是尽可能沿着电子出现概率最大的方向重叠,所以两原子轨道发生重叠后,电子在两核间出现的概率增大,D错误。
6.A 由题中结构知分子式为C3H2O3,故A正确;分子中的单键为σ键,1个该分子中共有8个σ键,故B错误;该分子中碳碳双键属于非极性键,故C错误;没有说明温度和压强,所以所得二氧化碳的体积是不确定的,故D错误。
7.B σ键为轴对称,π键为镜面对称,则σ键可以绕键轴旋转,π键不能绕键轴旋转,A正确;HClO中H—O键为s-p σ键,B错误;乙烯分子中氢原子和碳原子之间存在共价单键,为σ键,碳原子之间存在共价双键,一个是σ键、一个是π键,1个C2H4分子中有5个σ键和1个π键,1个N2H4分子中只有5个单键,即含有5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,D正确。
8.C 原子轨道以“头碰头”方式相互重叠形成的共价键为σ键,以“肩并肩”方式相互重叠形成的共价键为π键。分子中所有的单键都是σ键,双键中有一个σ键、一个π键,故C错误。
9.C 由于氟原子只能形成一个共价键,所以两个F原子一定在分子结构的两边,而N原子处于中间,N原子要形成三个共价键,所以N原子除了与F原子形成共价键外,两个N原子之间还有NN键,其中包含一个σ键、一个π键,结构类似于乙烯,是平面形,F原子在双键的一侧,称为顺式二氟化二氮,在双键的两侧,称为反式二氟化二氮。
10.答案 ①②③⑥⑦ ④⑤⑧ ②④⑤ ⑥ ①③⑦⑧ ②④⑤⑦⑧
解析 分子中只有σ键即只形成单键的是①②③⑥⑦。双键、三键中含有π键,所以分子中含有π键的是④⑤⑧。分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是②④⑤。只有H2分子中含有由两个氢原子的1s轨道重叠形成的σ键,所以分子中含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是⑥。①HF中H的1s轨道与F的2p轨道重叠形成σ键,③H2O中H的1s轨道与O的2p轨道重叠形成σ键,⑦H2O2中H的1s轨道与O的2p轨道重叠形成σ键,⑧HCN中H的1s轨道与C的2p轨道重叠形成σ键,所以分子中含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是①③⑦⑧。②Br2分子中含有由两个Br的4p轨道重叠形成的σ键,④N2分子中含有由两个N的2p轨道重叠形成的σ键,⑤CO2分子中含有由C的2p轨道与O的2p轨道重叠形成的σ键, ⑦H2O2分子中含有由两个O的2p轨道重叠形成的σ键,⑧HCN分子中含有由C的2p轨道与N的2p轨道重叠形成的σ键,所以分子中含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是②④⑤⑦⑧。
11.答案 (1)2NA (2)1∶2 1∶1 (3)5∶1 (4)6NA 7
(5)HF>H2O>NH3>CH4
解析 (1)CO2分子内含有碳氧双键,双键中一个是σ键,另一个是π键,则1 ml CO2中含有的σ键数目为2NA。
(2)N2的结构式为,推知:CO的结构式为,1个分子中含有1个σ键、2个π键;HCN的结构式为,HCN分子中σ键与π键数目之比为1∶1。
(3)设该化合物的分子式为CmHn,则6m+n=16,当m=2,n=4时符合题意,为C2H4,结构式为。单键为σ键,双键中有1个σ键和1个π键,所以C2H4中σ键与π键个数比为5∶1。
(4)乙醛和CO(NH2)2的结构简式分别为、,故1 ml乙醛中含有σ键的数目为6NA,1个CO(NH2)2分子中含有7个σ键。
(5)两个成键原子的电负性差值越大,它们形成共价键的极性就越大(或从非金属性强弱来判断)。由于电负性:F>O>N>C,因此四种元素原子与H形成的共价键的极性:H—F键>O—H键>N—H键>C—H键。