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高中化学人教版 (新课标)选修3 物质结构与性质第一节 共价键随堂练习题
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这是一份高中化学人教版 (新课标)选修3 物质结构与性质第一节 共价键随堂练习题,共5页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
1.下列分子中的σ键是由一个原子的s轨道和另一个原子的p轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是( )
A.H2 B.HCl
C.Cl2 D.N2
解析:选B。H2中的σ键是ss σ键,Cl2、N2中的σ键都是pp σ键。
2.已知CN-与N2结构相似,推算HCN分子中σ键与π键数目之比为( )
A.1∶3 B.2∶1
C.1∶1 D.1∶2
解析:选C。CN-与N2结构相似,C原子与N原子之间形成三键,则HCN分子的结构式为H—C≡N,1个三键中含有1个σ键、2个π键,单键属于σ键,故HCN分子中σ键与π键数目之比为2∶2=1∶1。
3.下列说法正确的是( )
A.π键是由两个p原子轨道“头碰头”重叠形成的
B.σ键呈镜面对称,而π键呈轴对称
C.乙烷分子中的化学键全为σ键,而乙烯分子中含有σ键和π键
D.H2分子中含σ键,而Cl2分子中除σ键外还含有π键
解析:选C。本题考查了σ键和π键的形成方式和特征。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;σ键呈轴对称,而π键呈镜面对称;分子中所有的共价单键都是σ键,共价双键及共价三键中均含σ键和π键。
4.下列说法中正确的是( )
A.双原子分子中化学键键能越大,分子越稳定
B.双原子分子中化学键键长越长,分子越稳定
C.双原子分子中化学键键角越大,分子越稳定
D.在双键中,σ键的键能要小于π键的键能
解析:选A。共价键键能越大、键长越短,分子越稳定,A正确,B错误;在双原子分子中没有键角,且分子稳定性与键角无关,C错误;一般σ键的重叠程度大于π键,σ键的键能大于π键的键能,D错误。
5.(2019·瓦房店高级中学高二期中)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电子结构。则一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数是( )
A.7 B.9
C.19 D.不能确定
解析:选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个数为eq \f(3×2+4×3,2)=9个。
6.下列微粒属于等电子体的是( )
A.12CO2和14CO B.H2O和NH3
C.N2和13CO D.NO和CO
解析:选C。N2和13CO分子中均含有2个原子、10个价电子,二者互为等电子体。
7.N2的结构可以表示为eq \a\vs4\al(),CO的结构可以表示为eq \a\vs4\al(),其中椭圆框表示π键,下列说法中不正确的是( )
A.N2分子与CO分子中都含有三个化学键
B.N2和CO都含有14个电子
C.N2与CO互为等电子体
D.N2与CO的化学性质相同
解析:选D。由题意可知N2分子中N原子之间、CO分子中C、O原子之间都是通过2个π键和1个σ键结合。N2化学性质相对稳定,CO具有比较强的还原性,两者化学性质不同。
8.(2019·南昌高二检测)关于键长、键能和键角,下列说法中不正确的是( )
A.化学键的键能通常为正值
B.键长的长短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.键角的大小与键长的长短、键能的大小无关
解析:选C。键能是气态基态原子形成1 ml化学键释放的最低能量,通常取正值,A正确;键长的长短与成键原子的半径有关,如Cl原子半径小于I原子半径,故Cl—Cl键的键长小于I—I键的键长,此外,键长还和成键数目有关,如乙烯分子中C=== C 键的键长比乙炔分子中C≡C键的键长要长,B正确;键能越大,键长越短,共价键越强,共价化合物越稳定,C错误;键角的大小取决于成键原子轨道间的夹角,D正确。
9.(2019·瓦房店高级中学高二期中)下列说法正确的是( )
A.氯化氢的分子式是HCl而不是H2Cl,是由共价键的方向性决定的
B.CH4分子的立体构型是正四面体形,是由共价键的饱和性决定的
C.电子云在两个原子核间重叠后,电子在两核间出现的概率增大
D.分子中共价键键长越长,键能越大,则分子越稳定
答案:C
10.碳酸亚乙烯酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂,其结构如图所示。下列有关该物质的说法正确的是( )
A.分子式为C3H2O3
B.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
解析:选A。A.由图示可知,该物质的分子式为C3H2O3。B.分子中碳碳双键和碳氧双键中各有一个σ键,碳氧单键全部是 σ键(4个),碳氢键也是σ键(2个),共有8个σ键。C.分子中的碳氧键、碳氢键都是极性键,而碳碳键是非极性键。D.8.6 g 该物质的物质的量为0.1 ml,完全燃烧后得到0.3 ml CO2,只有在标准状况下0.3 ml CO2的体积才是6.72 L。
11.由实验测得不同物质中O—O键的键长和键能数据如下表。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.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
解析:选B。电子数由多到少的顺序为Oeq \\al(2-,2)>Oeq \\al(-,2)>O2>Oeq \\al(+,2),而键能由大到小顺序为W>Z>Y>X,A错误;对于这些微粒在成键时所用的电子数情况,题中无信息,C错误;这些微粒都是O原子成键,无偏移,D错误。
12.由短周期前10号元素组成的物质T和X,有如图所示的转化。X不稳定,易分解。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
解析:选A。由球棍模型可知,T为HCHO,X不稳定,易分解,则X为H2CO3,则Y为氧化剂,可以选择氧化性较强的酸性KMnO4溶液,A项正确;等物质的量并不一定是1 ml,B项错误;X分子中含有的σ键个数为5,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。
二、非选择题
13.(1)如图,写出下列价键的名称,并各举一例说明含有这种价键类型的物质。
(2)某有机物的结构式:CHHCHCCH,则分子中有________个σ键,________个π键。
解析:(1)①②③中的原子轨道是“头碰头”重叠,属于σ键,④⑤中的原子轨道是“肩并肩”重叠,属于π键。(2)共价双键有一个σ键、一个π键,共价三键有一个σ键、两个π键,故CHHCHCCH中有7个σ键、3个π键。
答案:(1)
(2)7 3
14.下表是一些键能数据(单位:kJ·ml-1):
回答下列问题:
(1)①由表中数据能否得出下列结论:半径越小的原子形成的共价键越牢固(即键能越大)________(填“能”或“不能”,下同);非金属性越强的原子形成的共价键越牢固________。
②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:________kJ·ml-1<C—Br键能<________kJ·ml-1。
(2)由热化学方程式H2(g)+Cl2(g)===2HCl(g) ΔH=-185 kJ·ml-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=-224.5 kJ·ml-1和表中数值可计算出1 ml S2(s)汽化时将________(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______________。
答案:(1)①不能 不能 ②与相同原子结合时同主族元素形成的共价键,原子半径越小,共价键越牢固(其他合理答案也可) 218 330
(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
15.氮可以形成多种离子,如NOeq \\al(-,3)、NHeq \\al(-,2)、Neq \\al(-,3)、NHeq \\al(+,4)、N2Heq \\al(+,5)、N2Heq \\al(2+,6)等,已知N2Heq \\al(+,5)与N2Heq \\al(2+,6)是由中性分子结合质子形成的,类似于NHeq \\al(+,4),因此有类似于NHeq \\al(+,4)的性质。
(1)写出N2Heq \\al(2+,6)与碱溶液反应的离子方程式:_________________________________
________________________________________________________________________。
(2)NHeq \\al(-,2)的电子式为________。
(3)Neq \\al(-,3)有________个电子。
(4)写出两种与Neq \\al(-,3)是等电子体的物质的化学式:________________________________________________________________________
__________________。
解析:(1)由题给信息可知,N2Heq \\al(2+,6)是由N2H4与两个H+结合而形成的,所以它与OH-反应时的物质的量之比为1∶2。(2)NHeq \\al(-,2)中氮原子最外层5个电子中的2个电子与2个氢原子形成共价键,氮再得到1个电子达到相对稳定结构。(3)Neq \\al(-,3)是由3个氮原子结合后再得到1个电子而形成的,所以应该有22个电子。(4)与Neq \\al(-,3)是等电子体的物质应该也是由3个原子组成,且价电子总数为16,有N2O、CO2等。
答案:(1)N2Heq \\al(2+,6)+2OH-===N2H4+2H2O
(2) (3)22 (4)N2O、CO2(其他合理答案也可)
O—O键
数据
Oeq \\al(2-,2)
Oeq \\al(-,2)
O2
Oeq \\al(+,2)
键长/10-12 m
149
128
121
112
键能/(kJ·ml-1)
X
Y
Z=494
W=628
①
②
③
④
⑤
化学键类型
举例
①
②
③
④
⑤
化学键类型
ss σ键
sp σ键
pp σ键
pzpz π键
pypy π键
举例
H2
HCl
Cl2
N2
N2
化学键
键能
化学键
键能
化学键
键能
化学键
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
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