高中第二章 分子结构与性质综合与测试达标测试

专题强化练3　化学键的类型及键参数

1.(2019山东单县五中高二下第一次月考,★★☆)下列说法正确的是(　　)

A.键角越大,该分子越稳定

B.CH4、CCl4中键长相等,键角不同

C.CC键的键能是C—C键的2倍

D.共价键的键能越大,共价键越牢固,含有该键的分子越稳定

2.(★★☆)下列判断不正确的是(　　)

A.键角:H2O>NH3

B.共价键极性:HF>H2O

C.碳碳键的键能:苯>CH3CH3

D.碳碳键的键长:

3.(★★☆)氰气的化学式为(CN)2,结构式为,性质与卤素单质相似,下列叙述正确的是(　　)

A.在一定条件下可发生加成反应

B.键的键长大于键的键长

C.1个分子中含有2个σ键和4个π键

D.不和氢氧化钠溶液发生反应

4.(★★☆)下列事实不能用键能的大小来解释的是(　　)

A.C—C键比Si—Si键稳定

B.卤族元素从上到下氢化物的稳定性逐渐减弱

C.稀有气体一般难发生反应

D.O元素的电负性大于Cl元素,但Cl2比O2活泼

5.(★★☆)醋酸的结构简式为CH3COOH,以下有关醋酸的说法中正确的是(　　)

A.分子中所含的共价键全部是极性键

B.分子中的两个氧原子之间是非极性键

C.分子中碳原子间既有σ键又有π键

D.在参加化学反应时,易断裂O原子和H原子间的σ键

6.(★★☆)下列物质中含共价键且是s-p σ键的是(　　)

A.H2 B.HCl C.NaCl D.F2

7.(★★☆)由前10号元素组成的物质T和X,有如图所示的转化关系。X不稳定,易分解。设NA为阿伏加德罗常数的值,下列有关说法正确的是(　　)

A.为使该转化成功进行,Y可以是酸性KMnO4溶液

B.等物质的量的T、X分子中含有π键的数目均为NA

C.X分子中含有的σ键个数是T分子中含有的σ键个数的2倍

D.T分子中只含有极性键,X分子中既含有极性键又含有非极性键

8.(2020山东潍坊高二上期末,★★☆)在铜的催化作用下,F2能与过量NH3发生反应:3F2+4NH33NH4F+NF3。下列说法正确的是(　　)

A.第一电离能:N>F>H

B.NF3中键角大于NH3中键角

C.键能:N—H键>O—H键

D.NH4F的电子式:

9.(2020辽宁瓦房店高级中学高二上期末,★★☆)Q、R、X、M、Y、Z是元素周期表前四周期的六种元素,原子序数依次递增。已知:

①Z位于ds区,最外层没有单电子,其他均为短周期主族元素;

②Y原子价电子排布为msnmpn(m≠n);

③M的基态原子2p能级有1个单电子;

④Q、X原子p轨道的未成对电子数都是2。

回答下列问题:

(1)Z在周期表中的位置为　　　　　　　　。 

(2)Q、R、X、M四种元素第一电离能由大到小的顺序为　　　　　　(用对应元素的符号填写)。 

(3)分析下表中两种物质的键能数据(单位:kJ/mol)。

结合数据说明QX比R2活泼的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

10.(★★★)已知某些共价键的键能如下表所示:

试解释下列问题:

(1)H—H键的键能比Cl—Cl键的键能大:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  

(2)已知H2O在2 000 ℃时有5%的分子分解,而CH4在1 000 ℃时可能完全分解为C和H2:　　　　　　　　　　　　　。  

(3)氮气非常稳定:　　　　　　　　　　　　。  

答案全解全析

1.D　键角是描述分子空间构型的参数,与分子的稳定性无关,故A错误;CH4中C—H键键长小于CCl4中C—Cl键键长,故B错误;CC键含有1个σ键和1个π键,C—C键为σ键,CC键的键能小于C—C键键能的2倍,故C错误;共价键的键能越大,共价键越牢固,含有该键的分子越稳定,故D正确。

2.A　H2O中两个O—H键之间的夹角为105°,NH3分子为三角锥形,键角是107°,故A错误;成键的两原子电负性差值越大,分子极性越大,F的电负性比O大,则跟氢原子形成的键极性较强,故B正确;键长越短键能越大,碳碳键的键能:苯>CH3CH3,故C正确;碳碳键的键长:,故D正确。

3.A　卤素单质能和烯烃等发生加成反应,则氰气在一定条件下能发生加成反应,故A正确;同一周期元素,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,所以键的键长小于键的键长,故B错误;1个单键就是1个σ键,1个双键中含有1个σ键、1个π键,共价三键中含有1个σ键、2个π键,所以1个氰气分子中含有3个σ键和4个π键,故C错误;卤素单质能和氢氧化钠溶液反应,氰气和卤素单质性质相似,所以氰气能和氢氧化钠溶液反应,故D错误。

4.C　C原子半径小于Si原子半径,C—C键键长短,键能大,A不符合题意;F、Cl、Br、I原子半径逐渐增大,HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱,是因为它们的键能逐渐减小,B不符合题意;稀有气体是单原子分子,分子内不存在化学键,C符合题意;氧气分子中OO键的键能大于氯气分子中Cl—Cl键键能,所以Cl2比O2活泼,D不符合题意。

5.D　醋酸的结构式为,由此可以看出分子中含有极性键和非极性键,但两个氧原子间不存在化学键,而碳原子间只存在σ键,碳原子与氧原子之间既有σ键又有π键,故D正确。

6.B　H2 分子中是s-s σ键;HCl的共价键是s-p σ键;NaCl中只有离子键,σ键是共价键;F2的共价键是p-p σ键。本题选B。

7.A　由题图可知,T为HCHO,X不稳定,易分解,则X为H2CO3,Y为氧化剂,可以选择酸性KMnO4溶液,A项正确;等物质的量并不一定是1 mol,B项错误;1个X分子中含有的σ键个数为5,1个T分子中含有的σ键个数为3,C项错误;T、X分子中均只含有极性键,无非极性键,D项错误。

8.D　第一电离能:F>N>H,A项错误;NF3的键角比NH3小,B项错误;键长越短,键能越大,N—H键键长大于O—H键,故O—H键键能大,C项错误。

9.答案　(1)第四周期第ⅡB族

(2)F>N>O>C

(3)CO中第一个断裂的π键的键能是273 kJ/mol,N2中第一个断裂的π键的键能是523.3 kJ/mol,所以CO的第一个键比N2更容易断裂

解析　由Z位于ds区,最外层没有单电子可知,Z为Zn元素;由除Z外其他均为短周期主族元素和Y原子价电子排布为msnmpn(m≠n)可知,Y为Si元素;由Q、R、X、M、Y、Z原子序数依次递增和Q、X原子p轨道的未成对电子数都是2可知,Q为C元素、R为N元素、X为O元素;由M的基态原子2p能级有1个单电子且原子序数大于X可知,M为F元素。

 (1)Z为Zn元素,位于周期表第四周期ⅡB族。

(2)同周期元素,从左到右第一电离能呈增大的趋势,但ⅤA族元素的原子p轨道处于半充满状态,第一电离能比相邻元素大,则C、N、O、F四种元素第一电离能由大到小的顺序为F>N>O>C。

(3)根据表中数据可知,断裂键中的第一个π键消耗的能量是1 071.9 kJ/mol-798.9 kJ/mol=273 kJ/mol,断裂键中的第一个π键消耗的能量是941.7 kJ/mol-418.4 kJ/mol=523.3 kJ/mol,断裂第一个π键CO比N2更容易,则CO更活泼。

10.答案　(1)氢原子半径比氯原子半径小,故H—H键的键长比Cl—Cl键的键长短,H—H键的键能比Cl—Cl键的键能大

(2)H—O键比H—C键的键能大,故H2O比CH4稳定

(3)N2分子中氮原子间有三对共用电子对,从而形成三键,键能大,所以氮气非常稳定

解析　(1)氢原子半径小,H—H键的键长短,键能大。(2)键能越大,化学键越稳定。(3)键的键能很大,破坏键需要很高的能量,所以氮气非常稳定。