人教版 (2019)选择性必修2第一节 共价键课时作业

这是一份人教版 (2019)选择性必修2第一节 共价键课时作业，共11页。试卷主要包含了单选题，实验题，简答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题（本大题共15小题，共45.0分）
1. 下列说法正确的是( )
A. 分子中σ键一定比π键牢固
B. 所有共价键都有方向性
C. 根据等电子体原理判断，1mlNO2+离子含有π键的数目为2NA
D. 原子半径越小，形成的共价键键能就一定越大
2. 下列关于化学键的说法，认识错误的是( )
①π键不能单独存在，一定要和σ键共存
②s−pσ键与p−pσ键的对称性不同
③在CH2=CH—C≡N分子中含6个σ键，3个π键
④两个非金属元素的原子之间形成的化学键都是共价键
⑤1个S原子最多只能与2个H原子结合形成H2S分子，是由共价键的饱和性决定的
⑥气体单质中，一定有σ键，可能有π键
⑦下列共价键的极性由小到大的顺序是：H−H、P−H、N−H、H−F
⑧化学反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑中，既有离子键、极性键、非极性键断裂，又有离子键、极性键、非极性键形成
A. ①⑤B. ②⑥C. ③⑦D. ④⑧
3. 下列说法错误的是( )
A. 键角：BF3>CH4>NH3>H2O
B. P4和CH4都是正四面体形分子且键角都为109°28’
C. C22−与O22+互为等电子体，1 ml O22+中含有的π键数目为2NA
D. 已知反应N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(l)，若该反应中有4 ml N—H键断裂，则形成的π键数目为3NA
4. 下列关于共价键的叙述，正确的是( )
A. σ键键能一定比π键键能大，且σ键与π键电子云均为镜面对称
B. C−C键的键长比C=C键长，C=C键的键能是C−C键的两倍
C. 分子中有σ键不一定有π键，有π键则一定有σ键
D. 根据等电子体原理判断，1 ml NO+离子含有π键的数目为1NA
5. 下列说法正确的是( )
A. 分子中σ键一定比π键牢固
B. 所有共价键都有方向性
C. 根据等电子体原理判断，1mlNO2+含有π键的数目为2NA
D. 原子半径越小，形成的共价键键能就一定越大
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NH4+是等电子体，键角均为60°
B. B3N3H6和苯是等电子体，均有6ml非极性键
C. NH3和PCl3是等电子体，均为三角锥形结构
D. BF3和CO32−是等电子体，均为平面三角形结构
7. 化合物X是一种新型锅炉水除氧剂，其结构式为，下列说法中正确的是
A. X分子中只有极性键没有非极性键B. X分子中的共用电子对数为11
C. 1 ml X分子中所含的σ键数目为10NAD. X是共价化合物
8. 下列说法不正确的是(NA为阿伏加德罗常数)( )
A. 256 g S8(如图)中含有S—S键的个数为8NA
B. 18 g冰中含有氢键数目最多为2NA
C. 1 ml [Fe(CN)6]3−离子中含有的 σ键为 6NA
D. N60结构如图，14 g N60中含有的N—N键个数为1.5NA
9. 下列关于化学键的说法，认识错误的是( )
①s-s σ键与s-p σ键的对称性不同
②π键不能单独存在，一定要和σ键共存
③含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同
④两个非金属元素的原子之间形成的化学键都是共价键
⑤分子中含有共价键，则一定含有一个σ键
⑥成键的原子间已知轨道重叠越多，共价键越牢固
⑦1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子，是由共价键的饱和性决定的
A. ①⑤B. ②⑥C. ③⑦D. ②④
10. 下列有关物质结构与性质的说法中合理的是( )
A. CO与CN−结构相似，含有的σ键与π键个数比均为1:2
B. 根据VSEPR理论可知H2O、NH3、CH4分子内键角依次减小
C. 铜的电负性为1.9，氯的电负性为3.0，氯化铜为离子化合物，溶于水能完全电离
D. HF比HCl更稳定是因为HF分子间存在氢键
11. 下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构，下列说法正确的是
A. 32 g S8分子中含有0.125 ml σ键B. SF6是由非极性键构成的分子
C. 1 ml C2H2分子中有3 ml σ键和2 ml π键D. C2H2分子中不含非极性键
12. 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. 分子中只含极性键B. 分子中含有2个σ键和4个π键
C. 不和氢氧化钠溶液发生反应D. 分子中N≡C键的键长小于C—C键的键长
13. 下列说法错误的是( )
A. σ键和π键比例为7：1
B. 某元素气态基态原子的逐级电离能(kJ⋅ml−1)分别为738、1451、7733、10540、13630、17995、21703，当它与氯气反应时可能生成的阳离子是X2+
C. C22−与O22+互为等电子体，1 ml O22+中含有的π键数目为2NA，O22+的电子式为
D. 已知反应N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(l)，若该反应中有4 ml N−H键断裂，则形成的π键数目为3NA
14. 下列说法正确的是
A. 键角： CH4>BF3>NH3>H2O
B. σ键和 π 键比例为 7：1
C. N2与O22+互为等电子体， 1mlO22+ 中含有的 π键数目为2NA
D. SiH4 、CH4、P4分子的空间构型为正四面体形，键角都相同
15. 下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构，下列说法正确的是( )
A. 32gS8分子中含有0.125 ml σ键B. SF6是由非极性键构成的分子
C. 1 mlC2H4分子中有5 ml σ键和1 ml π键D. C2H2分子中不含非极性键
二、实验题（本大题共3小题，共30.0分）
16. 碳、硅及其化合物在生产、生活中应用广泛。回答下列问题：
(1)基态Si原子有___________种空间运动状态的电子。
(2)C、O、Si电负性由小到大的顺序为___________；
(3)C和Si与O原子结合形成CO2和SiO2时假设采用甲、乙两种构型：
化学键键能(kJ/ml)
SiO2晶体中Si原子采取的构型是___________(填“甲”或“乙”)，从能量角度解释Si原子采取该构型的原因是___________。
碳化硅(SiC)是人工合成的无机非金属材料，其晶体结构类似于金刚石，结构如图：
(4)在立方体体对角线的一维空间上碳、硅原子的分布规律(原子的比例大小和相对位置)正确的是___________(填序号)。
a.· b．
c. d．
(5)SiC晶体中硅原子与离其最近的原子间距离为d，则硅原子与离其次近的原子间距离为___________，一个硅原子周围与其次近的原子的数目为___________。
17. 三氯化六氨合钴(Ⅲ)(CNH36Cl3)是一种重要的化工原料，实验室以CCl2为原料制备三氯化六氨合钴。
Ⅰ.CCl2的制备
已知CCl2易潮解，可用C与Cl2反应制得，装置如下：
(1)装置连接的顺序为A→_____________________________________。
(2)A中圆底烧瓶盛放的固体药品为____________________(填化学式，一种即可)。
(3)B的作用为____________________________________________。
(4)_________________________________________时点燃E处酒精灯。
Ⅱ.实验室制备CNH36Cl3的流程如下：
(5)滴加H2O2时若速度过快，产物中含有CNH36Cl2杂质，原因为：________________________________________________。
(6)趁热过滤需要用到的装置为_______(填字母)
趁热过滤后，在滤液中加入浓盐酸的目的是___________________________________。
(7)在合成CNH36Cl3时，往往由于条件控制不当而产生CNH35ClCl，1mlCNH35ClCl中σ键的数目为_______。
18. 氮元素可以形成多种化合物，回答以下问题：
(1)基态氮原子的轨道表示式是______。
(2)C、N、O三种元素电负性从大到小的顺序是______。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被−NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。
①NH3分子的空间构型是______；N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是______。
②肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应是：N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g) △H=−1038.7kJ·ml−1。若该反应中有4ml N−H键断裂，则形成的π键有______ml。
③肼能与硫酸反应生成N2H6SO4。N2H6SO4晶体类型与硫酸铵相同，则N2H6SO4的晶体内不存在______(填标号)
a.离子键 b.共价键 c.配位键 d.范德华力
(4)图1表示某种含氮有机化合物的结构，其分子内4个氮原子分别位于正四面体的4个顶点(见图2)，分子内存在空腔，能嵌入某离子或分子并形成4个氢键予以识别。下列分子或离子中，能被该有机化合物识别的是______(填标号)。
a. CF4 b. CH4 c. NH 4+ d. H2O
三、简答题（本大题共2小题，共16.0分）
19. 有原子序数依次增大的A、B、C、D、E五种前四周期元素，B元素原子有三个能级，且每个能级上的电子数相等；C原子的P轨道处于半充满状态，D的单质是空气的主要成分之一，其质子数为A与C之和；E在周期表中位于ds区，且与D可形成化学式为E2D或ED的二元化合物。请回答下列问题：
(1)E元素基态原子的M能层中具有______个能级，该元素的常见化合价有多种，其中E+的简化电子排布式为__________。
A.[Ar]3d104s1 B.[Ar]3d10 C.[Ar]3d94s1 D.[Ar]3d84s2
(2)元素C和D的原子的第一电离能较大的为______(填元素符号)；其原因是______
____________；C与A可形成一种常见的气态化合物，该化合物的空间构型为______；其中C原子的杂化轨道类型为______。
(3)C2在日常生活及工农业生产等领域用途非常广泛，其分子结构中σ键和π键数目之比是______；C2D与BD2互为______(填“等电子体”或“非等电子体”)，其理由是______
_______________。
(4)在E催化下，分子式为BA4D的化合物物可被氧化为分子式为BA2D的化合物，则BA2D分子中键角约为______；BA4D和BA2D两化合物均易溶于水，是由于与水分子间形成了______键的缘故。
(5)元素E的单质晶体在不同温度下可有两种堆积方式，晶胞分别如图a和b所示，则其面心立方堆积的晶胞与体心立方堆积的晶胞中实际含有的E原子的个数之比为______；元素B的单质晶体结构有多种，其中一种硬度很大，结构如右下图，则该单质晶体的熔点______E单质晶体的熔点(填“高于”或“低于”)；若B单质的原子(如图中A、B两原子)在体对角线上外切，晶胞参数为a，则该晶体的空间利用率约为______。(百分数表示，取两位有效数字)(已知3=1.732)
20. 304不锈钢是生活中常见的一种不锈钢，业内也叫做18/8不锈钢，指必须含有18％以上的铬，8％以上的镍的不锈钢．
回答下列问题：
(1)基态铬原子的价电子排布式为________________________，排布时能量最高的电子所占能级的原子轨道有________个伸展方向．
(2)铬和镍能形成多种配合物．如Ni(CO)4为正四面体构型，[Ni(CN)4]2−为正方形构型，[Ni(NH3)6]2+、Cr(CO)6为正八面体构型等．下列说法正确的是________(填选项字母)．
A.Ni2+在形成配合物时其配位数只能为4，Cr3+在形成配合物时其配位数只能为6
B.NH3的空间构型为正四面体形
C.CO与CN−互为等电子体，其中CO分子内σ键和π键的个数比为1∶2
D.Ni(CO)4和[Ni(CN)4]2−中，镍原子均为sp3杂化
(3)2011年8月，云南一化工厂发生铬污染致数万立方米水质变差、牲畜接连死亡的消息引发社会各界的极大关注．CrO42−与SO42−、PO43−互为等电子体，六价铬属于强致突变物质，可诱发肺癌和鼻咽癌，CrO42−的空间构型为________________________．
(4)NiO的晶体结构类型与氯化钠相同，相关离子半径如下表所示：
NiO晶胞中Ni2+的配位数为________________，NiO的熔点比NaCl高的原因是________________________________．
(5)Ni与Ca处于同一周期，且核外最外层电子构型相同，但金属Ni的熔点和沸点都比金属Ca高，原因为________________________.区分晶体Ni和非晶体Ni的最可靠的科学方法为________________________．
(6)某铬镍合金的晶胞如图所示，设阿伏加德罗常数的值为NA，该晶体的密度ρ=________g·cm−3(用含a、c、NA的代数式表示)．
答案和解析
1.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查共价键的类型及特点、等电子体原理，掌握共价键的方向性和饱和性为解答的关键，侧重考查学生的分析与应用能力，题目难度一般。
【解答】
A.σ键不一定比π键强度大，如氮气中σ键的强度比π键强度小，故A错误；
B.H2分子中H原子的s轨道为球形，无方向性，所以形成的s−sσ键没有方向性，故B错误；
C.CO2是NO2+的等电子体，一个CO2含有2个π键，故1mlNO2+离子含有π键的数目为2NA，故C正确；
C.原子半径F>H，但键能：H−F>H−H，则不能得出半径越小的原子形成的共价键越牢固的结论，故D错误。
故选：Ｃ。
2.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查化学键的相关知识，重点考查共价键的形成，把握共价键的类型及形成为解答的关键，注意对称性为解答的难点，注重基础知识的考查，题目难度一般。
【解答】
①σ键是“头碰头”形成的共价键，π键是“肩并肩”形成的共价键，两原子形成共价键时一定会有σ键，双键和三键中第一个键是σ键，其次才能形成π键，π键不能单独存在，一定要和σ键共存，故①正确；
②σ键为轴对称，所以s−p σ键与p−p σ键的对称性相同，故②错误；
③共价单键为σ键，双键中有1个σ键和1个π键，三键中有1个σ键和2个π键，CH2=CH—C≡N分子中有一个双键、一个三键、四个单键，所以含有6个σ键，3个π键，故③正确；
④两个非金属原子间通过共用电子对形成相互作用，所以两个非金属元素原子间形成的化学键都是共价键，故④正确；
⑤S原子最外层有6个电子，未成对电子数为2，则1个S原子最多只能与2个H原子结合形成H2S分子，是由共价键的饱和性决定的，故⑤正确；
⑥气体单质中，稀有气体不含共价键，故⑥错误；
⑦对于元素周期表中同属第二周期的元素，与氢元素形成共价键时，极性由小到大分别是N−H、H−F；对于第ⅤA族的元素，与氢元素形成共价键时，极性是N−H大于P−H；H−H键由吸引电子能力相同的同种原子形成的共价键，无极性，所以极性由小到大的顺序是：H−H、P−H、N−H、H−F，故⑦正确；
⑧在反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，既有钠离子与过氧根离子之间的离子键、氢氧之间的极性键和过氧根离子中氧氧之间的非极性键的断裂，又有钠离子与氢氧根离子之间的离子键、氢氧根离子中氧氢极性共价键和氧气分子中氧氧非极性键的形成，故⑧正确。
所以错误的有②⑥。
故选：B。
3.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查分子中的键角、σ键和π键，明确分子的结构式是解本题的关键，题目难度一般。
【解答】
A.BF3 为平面三角形，键角为120°，CH4 为正四面体形，其键角为109°28′，NH3为三角锥形，键角约为107°，H2O为V形，其键角约为105°，所以键角：BF3>CH4>NH3>H2O，故A不符合题意；
B.P4是四原子的正四面体，键角是60°，而CH4是五原子的正四面体，键角为109°28′，故B符合题意；
C.C22−与O22+互为等电子体，所以C22−和O22+的π键数目相同，1mlO22+中含有的π键数目为2NA，故C不符合题意；
D.若该反应中有4 ml N−H键断裂，则生成1.5ml氮气，形成π键的数目是3NA，故D不符合题意。
故选：Ｂ。
4.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查σ键与π键、键长、键能、等电子体等，解答这类问题应明确化学键的分类以及键长、键能的关系，难度一般。
【解答】
A.σ键的电子云为轴对称，π键电子云为镜面对称，故A错误；
B.C−C键的键长比C=C键长，但是C=C中含有1个σ键和1个π键，C−C中只含有1个σ键，而且π键不稳定，键能比σ键小，所以C=C键的键能小于C−C键的两倍，故B错误；
C.分子中有σ键不一定有π键，有π键则一定有σ键，故C正确；
D.根据等电子体原理判断，NO+与N2互为等电子体，所以1 ml NO+离子含有π键的数目为2NA，故D错误。
5.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查共价键的类型及特点、等电子体原理，侧重分析与应用能力的考查，题目难度不大。
【解答】
A.σ键不一定比π键强度大，如氮气中σ键的强度比π键强度小，故A错误；
B.s−s σ键没有方向性，故B错误；
C.CO2是NO2+的等电子体，一个CO2含有2个π键，故1mlNO2+含有π键的数目为2NA，故C正确；
C.原子半径F>H，但键能：H−F>H−H，则不能得出原子半径越小，形成的共价键键能就一定越大，故D错误。
6.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查等电子体的判断，涉及键的极性、键角大小、微粒的空间结构等知识点，题目难度一般，注意离子价层电子对的计算方法，侧重考查学生的分析能力和应用能力。
【解答】
A.CH4和NH4+的原子总数均为5，价电子总数都为8，是等电子体，二者均为正四面体结构，键角均为109°28′，不是60°，故A错误；
B.B3N3H6和苯的原子总数均为12，价电子总数都为30，是等电子体，B3N3H6分子中不存在非极性键，故B错误；
C.NH3和PCl3的原子总数均为4，NH3价电子总数为8，PCl3价电子总数为26，不是等电子体，但二者都为三角锥形结构，故C错误；
D.BF3和CO32−的原子总数均为4，价电子总数都为24，是等电子体，一个BF3分子中有3个σ键，B原子不含孤对电子，B采取sp2杂化，为平面正三角形，等电子体的空间结构相同，故CO32−也为平面正三角形，故D正确。
故选：D。
7.【答案】D
【解析】【试题解析】
略
8.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查了阿伏加德罗常数的有关计算，熟练掌握公式的使用和物质的结构是解题关键，难度一般。
【解答】
A.256gS8单质的物质的量为n=256g32×8g/ml=1ml，而1mlS8单质中含8mlS−S键，单质中含8mlS−S键即8NA个，故A正确
B.依据n=mM计算物质的量n=18g18g/ml=1ml，氢键是分子间作用力，每个水分子形成两个氢键，18g冰中含有的氢键数目为2NA，故B正确；
C.Fe(CN)63−中配位键属于σ键，CN−中也有1个σ键，1ml[Fe(CN)6]3−离子中含有的σ键为12ml，即12NA，故C错误；
D.依据n=mM计算物质的量n=14g14×60g/ml=160ml，1mlN60形成的N−N键为60×12×3=90ml，则160ml形成N−N 键个数为1.5NA，故D正确，
故选C。
9.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查共价键的有关知识，属于基础知识的考查，掌握共价键的形成过程即可解答，题目难度一般。
【解答】
①s−s σ键是轴对称，s−p σ键也是轴对称，对称性相同，故①错误；
②两原子间有且只有一个σ键，π键不能单独存在，一定要和σ键共存，故②正确；
③一般地，π键易断裂，含有π键的化合物，化学性质相对活泼，与只含σ键的化合物的化学性质不同，故③正确；
④两个非金属元素的原子之间形成的化学键都是共价键，故④正确；
⑤分子中含有共价键，则一定含有σ键，不一定是一个，比如H2O，分子中含有不止一个σ键，故⑤错误；
⑥成键的原子间已知轨道重叠越多，原子间作用力越强，共价键越牢固，故⑥正确；
⑦1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子，是由共价键的饱和性决定的，故⑦正确。
根据以上分析知，认识错误的有①⑤，
故选：A。
10.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查化学键、键角比较、电负性应用、氢键等，掌握基础是关键，试题难度不大。
【解答】
A.CO与CN−结构相似，含有的σ键与π键个数比均为1:2，故A正确；
B.由于孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用，所以根据VSEPR理论可知H2O、NH3、CH4分子内键角依次增大，故B错误；
C.铜的电负性为1.9，氯的电负性为3.0，二者电负性差值小于1.8，所以氯化铜为共价化合物，但溶于水能完全电离，故C错误；
D.HF比HCl更稳定是因为H−F键键能大，故D错误。
故选A。
11.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查物质中的化学键，难度不大。
【解答】
A.1 ml S8中含有8 ml σ键，因此32 g S8分子中所含σ键为32g8×32g⋅ml−1×8=1ml，A项错误；
B.SF6是由S—F极性键构成的分子，B项错误；
C.C2H2的结构式为H−C≡C−H，单键为σ键，三键中含有1个σ键和2个π键，所以1 ml C2H2分子中含有3 ml σ键和2 ml π键，C项正确；
D.C2H2分子中所含的碳碳三键是非极性键，D项错误。
12.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查化学键、键长相关知识，注意结合原子半径判断键长，难度不大。
【解答】
A.N≡C−C≡N含有碳碳非极性键和碳氮极性键，故A错误；
B.N≡C−C≡N中含有3个σ键和4个π键，故B错误；
C.卤素单质能与氢氧化钠溶液反应，故氰气能和氢氧化钠溶液发生反应，故C错误；
D.同一周期元素中，原子半径随着原子序数的增大而减小，原子半径越大其键长越长，碳原子半径大于氮原子，所以氰分子中C≡N键长小于C≡C键长，故D正确。
13.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查分子中的σ键和π键等知识，明确分子结构是解本题关键，难度不大。
【解答】
A.共价单键是σ键，共价双键中含有1个π键1个σ键，又两边的单键碳原子还分别含有2个C−H键，所以σ键和π键比例为9：1，故A错误；
B.该元素第三电离能剧增，最外层应有2个电子，表现+2价，当它与氯气反应时最可能生成的阳离子是X2+，故B正确；
C.C22−和O22+是等电子体，所以1mlO22+中含有2NAπ键，O22+的电子式为，故C正确；
D.若该反应中有4 mlN−H键断裂，则生成1.5ml氮气，形成π键的数目是3NA，故D正确；
故选：A。
14.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查分子结构与性质，主要涉及共价键的键参数、共价键的类型、等电子体、分子的空间构型等物质结构方面的基础知识，题目难度不大。
【解答】
A.BF3为平面三角形，CH4为正四面体，NH3为三角锥形，H2O为V形，键角：BF3>CH4>NH3>H2O，故A错误；
B.共价单键是σ键，共价双键中含有1个π键、1个σ键，又两边的单键碳原子还分别含有2个C−H键，σ键有18个、π键有2个，比例为9∶1，故B错误；
C.N2的结构式为N≡N，三键中含有1个σ键、2个π键，O22+与N2互为等电子体，分子结构相似，则1 ml O22+中含有的 π键数目为2NA，故C正确；
D.P4是4原子的正四面体，键角是60°，而SiH4、CH4是5原子的正四面体键角都为109°28′，故D错误。

15.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查共价键的分类及判断，意在考查学生的辨析能力，解题的关键是掌握共价键的类型判断。
【解答】
A.1 ml S8中含有8 ml σ键，因此32 g S8分子中所含σ键为32g8×32g⋅ml−1×8=1ml，A项错误；
B.根据SF6的结构可知，SF6中所含化学键为S—F键，为极性键，B项错误；
C.C2H4的结构式为H2C=CH2，单键为σ键，双键键中含有1个σ键和1个π键，所以1 ml C2H2分子中含有5 ml σ键和1 ml π键，C项正确；
D.C2H2分子中所含的碳碳三键是非极性键，D项错误。
16.【答案】(1)14
(2) Si