2022年高三化学寒假同步测试卷：03共价键 Word版含答案

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(时间：90分钟 满分：100分)
一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)
1．下列说法正确的是( )
A．含有共价键的化合物一定是共价化合物
B．由共价键形成的分子一定是共价化合物
C．分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物
D．只有非金属原子间才能形成共价键
2．下列各组物质中，所有化学键都是共价键的是( )
A．H2S和Na2O2B．H2O2和CaF2
C．NH3和N2 D．HNO3和NaCl
3．在氯化氢分子中，形成共价键的原子轨道是( )
A．氯原子的2p轨道和氢原子的1s轨道
B．氯原子的2p轨道和氢原子的2p轨道
C．氯原子的3p轨道和氢原子的1s轨道
D．氯原子的3p轨道和氢原子的2s轨道
4．具有下列电子排布式的原子中，不能形成π键的是( )
A．1s22s22p63s23p4 B．1s22s22p3
C．1s22s22p63s1 D．1s22s22p2
5．硫化氢(H2S)分子中两个共价键的夹角接近90°，其原因是( )
①共价键的饱和性 ②S原子的电子排布 ③共价键的方向性 ④S原子中p轨道的形状
A．①② B．①③
C．②③ D．③④
6．下列不属于共价键成键因素的是( )
A．共用电子对在两原子核之间高概率出现
B．共用的电子必须配对
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
7．下列事实不能用键能的大小来解释的是( )
A．氮元素的电负性较大，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
8．下列有关σ键的说法中错误的是( )
A．如果电子云图像是由两个s电子重叠形成的，即形成s­s σ键
B．s电子与p电子形成s­p σ键
C．p电子与p电子不能形成σ键
D．HCl分子里含一个s­p σ键
9．氰气的分子式为(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．分子中原子的最外层均满足8电子结构
B．分子中N≡C键的键长大于C—C键的键长
C．分子中含有2个σ键和4个π键
D．不能和氢氧化钠溶液发生反应
10．固体A的化学式为NH5，它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外电子层结构，则下列有关说法中，不正确的是( )
A．NH5中既有离子键又有共价键
B．NH5的熔、沸点高于NH3
C．1 ml NH5中含有5 ml N—H键
D．NH5固体投入少量水中，可产生两种气体
11．N2的结构可以表示为，CO的结构可以表示为，其中椭圆框表示π键，下列说法不正确的是( )
A．N2分子与CO分子中都含有三键
B．N2分子与CO分子中的π键并不完全相同
C．N2分子与CO分子互为等电子体
D．N2分子与CO分子的化学性质相同
12．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立体构型相同，则下列有关说法中正确的是( )
A．CH4和NHeq \\al(＋,4)是等电子体，键角均为60°
B．NOeq \\al(－,3)和COeq \\al(2－,3)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
13．已知N—N、N===N、N≡N键能之比为1．00∶2．17∶4．90，而C—C、C===C、C≡C键能之比为1．00∶1．77∶2．34。下列有关叙述不正确的是( )
A．乙烯分子中σ键、π键的电子云形状对称性不同
B．乙炔分子中π键重叠程度比σ键小，易发生加成反应
C．氮分子中的N≡N键非常牢固，不易发生加成反应
D．氮气和乙炔都易在空气中点燃燃烧
14．从实验测得不同物质中氧—氧键之间的键长和键能数据如下表：
其中X、Y的键能数据尚未测定，但可根据规律推导键能的大小顺序为W>Z>Y>X。该规律是( )
A．成键时电子数越多，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
15．下列说法正确的是( )
A．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
B．H2O2中既含有σ键，又含有π键
C．并非所有的共价键都有方向性
D．两原子轨道发生重叠后，电子在两核间出现的概率减小
16．下列说法中正确的是( )
A．稀有气体的化学性质很稳定，是由于其分子间键能较大决定的
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、键能均相等
D．H2O分子中的两个O—H键的键角为180°
二、非选择题(本题包括4小题，共52分)
17．(12分)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个电子结构的是________，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________________。
18．(8分)氮是地球上极为丰富的元素。N≡N的键能为946 kJ·ml－1，N—N的键能为193 kJ·ml－1，计算π键的键能是________________________，这说明N2中的________(填“σ”或“π”，下同)键比________键稳定。
19．(14分)现有原子序数小于20的A、B、C、D、E、F 6种元素，它们的原子序数依次增大，已知B元素是地壳中含量最多的元素；A和C的价电子数相同，B和D的价电子数也相同，且A和C两元素原子核外电子数之和是B、D两元素原子核内质子数之和的eq \f(1,2)；C、D、E三种元素的基态原子具有相同的电子层数，且E原子的p轨道上的电子数比D原子的p轨道上多一个电子；6种元素的基态原子中，F原子的电子层数最多且和A处于同一主族。回答下列问题。
(1)用电子式表示C和E形成化合物的过程：________________________________。
(2)写出基态F原子核外电子排布式：________________。
(3)写出A2D的电子式：________，其分子中________(填“含”或“不含”)σ键，________(填“含”或“不含”)π键。
(4)A、B、C共同形成的化合物化学式为________，其中化学键的类型有________________。
20．(18分)现有四种短周期元素A、B、C、D，已知：①C、D在同一周期，A、B在同一主族；②它们可以组成化合物A2C、B2C2、DC2、D2A4等；③B的阳离子与C的阴离子的核外电子排布相同；④B2C2同A2C或DC2反应都生成气体C2，B与A2C反应生成气体A2，A2与气体C2按体积比2∶1混合后点燃能发生爆炸，其产物是一种常温下常见的无色无味的液体。
请回答：
(1)写出元素符号：A________、B________、C________、D________。
(2)在A2C、B2C2、DC2和D2A4中，含有离子键和非极性共价键的化合物的电子式为________________________；
按原子轨道重叠方式，其非极性键的类型是________。化合物分子中的键角是180°的是________(填化学式)，其结构式是________。
(3)A2C分子的立体构型是________形，按原子轨道重叠方式，其共价键的类型是________。D2A4是平面形分子，其分子中含有________个σ键，________个π键。
(4)写出化学方程式或离子方程式：
B2C2与A2C反应的化学方程式：
________________________________________________________________________；
B2C2与DC2反应的化学方程式：
________________________________________________________________________；
B与A2C反应的离子方程式：
________________________________________________________________________。
参考答案与解析
1．【解析】选C。在离子化合物中也有共价键，如NaOH；由不同元素的原子形成的共价键分子是共价化合物，由相同元素的原子形成的共价键分子是单质，如H2、Cl2等；对于D项，也存在金属元素的原子与非金属元素的原子间形成共价键的化合物，如AlCl3等。
2．【解析】选C。A项，Na2O2中既有离子键又有O—O共价键，不正确；B项，CaF2中只有离子键，不正确；D项，NaCl属于离子化合物，没有共价键。
3．【解析】选C。成键的电子一般为元素的价电子。在氯化氢分子中，成键的原子轨道为氯原子的3p轨道和氢原子的1s轨道。
4．【解析】选C。四种原子分别是S、N、Na、C，其中Na是活泼金属，在化学反应中易失去一个电子，形成的是离子键，而π键是共价键中的一种。
5．【解析】选D。S原子的价电子排布式是3s23p4，有2个未成对电子，并且分布在相互垂直的3px和3py轨道中，当与两个H原子配对成键时，形成的两个共价键间夹角接近90°，这体现了共价键的方向性，是由轨道的伸展方向决定的。
6．【解析】选D。两原子形成共价键时原子轨道发生重叠，即电子在两原子核之间出现的机会更多；两原子轨道重叠越多，键越牢固，体系的能量也越低；原子体积的大小与能否形成共价键无必然联系。
7．【解析】选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，所以更容易生成HF。
8．【解析】选C。s电子能且只能形成σ键，p电子与p电子的原子轨道若以“头碰头”的方式重叠则形成σ键，故C错。
9．【解析】选A。(CN)2分子中每个C、N原子分别形成4个键、3个键，原子的最外层均满足8电子结构，且含有3个σ键，4个π键。成键原子半径越大，键长越长，N原子半径小于C，故N≡C键比C—C键的键长短；由(CN)2与卤素性质相似，卤素能和NaOH溶液反应，知(CN)2也可以和NaOH溶液反应，所以D错误。
10． C
11．【解析】选D。从图示看出，N2分子和CO分子中均含有一个σ键和两个π键，故二者均含有三键，A正确；N2分子中的π键是由每个N原子各提供两个p电子以“肩并肩”的方式重叠形成，而CO分子中的一个π键是由氧原子单方面提供电子而形成的，B正确；N2与CO的原子总数和价电子总数均相同，互为等电子体，它们的化学结构相似，化学性质相似，但并不完全相同，C正确，D不正确。
12．【解析】选B。CH4和NHeq \\al(＋,4)为等电子体，都是正四面体结构，键角均为109°28′，A项不正确；NOeq \\al(－,3)和COeq \\al(2－,3)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。
13．【解析】选D。由题意知，N≡N键能大于N—N键能的三倍，N===N键能大于N—N键能的两倍；而C≡C键能小于C—C键能的三倍，C===C键能小于C—C键能的两倍。说明乙炔分子和乙烯分子中的π键不牢固，易发生加成反应，也易发生氧化反应；而氮分子中的N≡N键非常牢固，化学性质稳定，不易发生加成反应及氧化反应。σ键的电子云形状呈轴对称，π键的电子云形状呈镜面对称。
14．【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)，键能大小顺序为W＞Z＞Y＞X，A项错误；这些微粒都是O成键，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。
15．【解析】选C。共价键的饱和性决定组成分子中原子间的数量关系，A项错误；H2O2分子中仅含有σ键，不含π键，B项错误；s­s σ键没有方向性，C项正确；原子轨道重叠后，电子在两核间出现的概率增大，D项错误。
16．【解析】选B。稀有气体为单原子分子，分子间不存在化学键，故A错；由于F、Cl、Br、I的原子半径不同，故C—X的键长不相等，所以C错；H2O分子中的键角为105°，故D错。
17．【解析】写出分子的结构式，明确σ键与π键的判断方法与σ键的类型是解题的关键。
【答案】①②③⑥⑦ ④⑤⑧ ②④⑤ ⑥ ①③⑦⑧
②④⑤⑦⑧
18．【解析】解此类题的关键是掌握三键中有一个σ键(即单键)和两个π键，所以π键的键能等于(946 kJ·ml－1－193 kJ·ml－1)÷2＝376.5 kJ·ml－1。键能越大，共价键越稳定，所以N2中π键比σ键稳定。
【答案】376.5 kJ·ml－1 π σ
19．【解析】已知B元素是地壳中含量最多的元素，则B为氧元素；B和D的价电子数相同，则D为硫元素；B、D两元素原子核内质子数之和为24，其eq \f(1,2)为12，A和C的价电子数相同，且A和C两元素原子核外电子数之和是B、D两元素原子核内质子数之和的eq \f(1,2)，则A为氢元素，C为钠元素；C、D、E三种元素的基态原子具有相同的电子层数，且E原子的p轨道上的电子数比D原子的p轨道上多一个电子，则E为氯元素；6种元素的基态原子中，F原子的电子层数最多且和A处于同一主族，则F为钾元素。
【答案】(1)
(2)1s22s22p63s23p64s1或[Ar]4s1
(3) 含 不含
(4)NaOH 离子键、共价键
20．【解析】由A2与气体C2按体积比2∶1混合后点燃能发生爆炸，其产物是一种常温下常见的无色无味的液体，可知该液体是H2O，A是H元素，C是O元素；由B与A2C反应生成气体A2知，B是Na元素；由B2C2同A2C或DC2反应都生成气体C2知，D是碳元素。
【答案】(1)H Na O C
(2)Na＋ 2－Na＋ pp σ键 CO2 O===C===O
(3)V sp σ键 5 1
(4)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑氧—氧键
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＝497．3
W＝628
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
答案