高二化学12-1 共价键 优化训练（人教版选修3）

高二化学12-1 共价键 优化训练（人教版选修3）

‎1．N—H键键能的含义是(　　)‎ A．由N和H形成1 mol NH3所放出的能量 B．把1 mol NH3中的共价键全部拆开所吸收的能量 C．拆开约6.02×1023个N—H键所吸收的能量 D．形成1个N—H键所放出的能量 解析：选C。N—H键的键能是指形成1 mol N—H键放出的能量或拆开1 mol N—H键所吸收的能量，不是指形成1个N—H键释放的能量，1 mol NH3分子中含有3 mol N—H键，拆开1 mol NH3或形成1 mol NH3吸收或放出的能量应是N—H键键能的3倍。‎ ‎2．下列物质的分子中既有σ键又有π键的是(　　)‎ A．HCl　　　　　　　　　 B．Cl2‎ C．C2H2 D．CH4‎ 解析：选C。四种分子的结构式分别为H—Cl、Cl—Cl、H—C≡C—H、，两个原子间形成的共价单键为σ键，而要存在π键，两原子之间必须存在两个或三个共价键，故符合题意的为C项。‎ ‎3．(2011年郑州高二检测)下列说法中正确的是(　　)‎ A．分子中键能越大，键长越长，则分子越稳定 B．元素周期表中的ⅠA族(除H外)和ⅦA族元素的原子间可能形成共价键 C．水分子可表示为H—O—H，分子中键角为180°‎ D．H—O键键能为463 kJ/mol，即18 g H2O分解成H2和O2时，消耗能量为2×463 kJ 解析：选B。D中H—O键键能为463 kJ/mol，指的是气态基态氢原子和氧原子形成1 mol H—O键时释放的最低能量，则拆开1 mol H—O键形成气态氢原子和氧原子所需吸收的能量也为463 kJ,18 g H2O即1 mol H2O中含2 mol H—O键，断开时需吸收2×463 kJ的能量形成气态氢原子和氧原子，再进一步形成H2和O2时，还需释放出一部分能量，需知H—H和O===O的键能，故D错；Li的电负性为1.0，I的电负性为2.5，其差值为1.5＜1.7，所以LiI以共价键成分为主，B项正确。‎ ‎4．下列物质属于等电子体的一组是(　　)‎ A．CH4和NH3 B．B3H6N3和C6H6‎ C．F－和Mg D．H2O和CH4‎ 解析：选B。本题主要考查对等电子体概念的理解。等电子体需具备两个条件：一是微粒的原子总数相同，二是微粒的价电子总数相同。分析可知B项正确；A项中CH4与NH3原子总数不相等；C项中F－和Mg的价电子总数不相同；D项中H2O和CH4‎ 的原子总数不相同。‎ ‎5．分析下列化学式中画有横线的元素，选出符合要求的物质，填空。‎ A．NH3　　　 B．H2O　　　 C．HCl D．CH4 E．C2H6 F．N2‎ ‎(1)所有的价电子都参与形成共价键的是 ‎________________________________________________________________________；‎ ‎(2)只有一个价电子参与形成共价键的是 ‎________________________________________________________________________；‎ ‎(3)最外层有未参与成键的电子对的是 ‎________________________________________________________________________；‎ ‎(4)既有σ键又有π键的是 ‎________________________________________________________________________。‎ 解析：NH3中N原子与3个H原子形成3个σ键，还有一对不成键电子；H2O中O原子与2个H原子形成2个σ键，还有两对不成键电子；HCl中Cl原子与1个H原子形成1个σ键，还有三对不成键电子；CH4中C原子与4个H原子形成4个σ键，所有价电子都参与成键；C2H6中C原子分别与3个H原子及另1个C原子形成4个σ键，所有电子都参与成键；N2中N原子与另1个N原子形成1个σ键，2个π键，还有一对不成键电子。‎ 答案：(1)DE　(2)C　(3)ABCF　(4)F ‎1．下列说法中正确的是(　　)‎ A．在气体单质分子中，一定含有σ键，可能含有π键 B．烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烷烃中只含σ键而烯烃含有π键 C．等电子体结构相似，化学性质相同 D．共价键的方向性决定了原子在形成分子时相互结合的数量关系 解析：选B。在单质分子中，可能存在σ键(如H2、Cl2)、π键(如N2分子中存在σ键、π键)，而稀有气体为单原子分子， 不存在化学键，A项错误；烯烃中含有碳碳双键，其中一个是π键，因π键易断裂，故化学性质较活泼，B项正确；等电子体结构相似，但化学性质不同，C项错误；共价键的方向性决定分子的立体构型，饱和性决定分子中各原子的数量关系，D项错误。‎ ‎2．(2011年武汉市江夏区高二教学质量检测)下列说法中，错误的是(　　)‎ A．非金属元素可能形成离子化合物 B．成键原子间原子轨道重叠的愈多，共价键愈牢固 C．对双原子分子来说，键能愈大，含有该键的分子愈稳定 D．键长愈长，化学键愈牢固 解析：选D。非金属元素能形成共价化合物(如H2O、HCl)，也可形成离子化合物(如NH4Cl)；成键原子间原子轨道重叠愈多，键长愈短，则键能愈大，共价键愈牢固，分子愈稳定，D项错误。‎ ‎3．H2O分子中每个O原子结合2个H原子的根本原因是(　　)‎ A．共价键的方向性　　　　　 B．共价键的饱和性 C．共价键的键角 D．共价键的键长 解析：选B。O原子最外层有2个未成对电子，分别与H原子的核外电子形成共用电子对，O原子即达到8电子稳定结构，故1个O原子只能结合2个H原子才符合共价键的饱和性。‎ ‎4．下列过程中，共价键被破坏的是(　　)‎ A．碘升华 B．溴蒸气被活性炭吸附 C．蔗糖溶于水 D．HCl溶于水 解析：选D。碘升华、溴蒸气被活性炭吸附和蔗糖溶于水，共价键未被破坏，HCl溶于水，共价键被破坏。‎ ‎5．(2011年北京海淀区高二检测)防晒霜之所以能有效地减轻紫外线对人体的伤害，是因为它所含的有效成分的分子中含有π键，这些有效成分的分子中的π电子可在吸收紫外线后被激发，从而阻挡部分紫外线对皮肤的伤害。下列物质中没有防晒效果的是(　　)‎ A．氨基苯甲酸 B．羟基丙酮 C．肉桂酸(C6H5—CH=CH—COOH)‎ D．酒精 解析：选D。π键只存在于不饱和键中，选项A、B、C中均含有C—O，有π键，而选项D中无不饱和键，不含有π键，因而酒精没有防晒效果，故选D。‎ ‎6．据权威刊物报道，1996年科学家在宇宙中发现H3分子。甲、乙、丙、丁四位学生对此报道的认识正确的是(　　)‎ A．甲认为上述发现绝对不可能，因为H3分子违背了共价键理论 B．乙认为宇宙中还可能存在另一种氢单质，因为氢元素有三种同位素必然有三种同素异形体 C．丙认为H3分子实质上是H2分子与H＋以特殊共价键结合的产物，应写成H D．丁认为如果上述的发现存在，则证明传统的价键理论有一定的局限性有待继续发展 解析：选D。A、C两项显然不符合题意，B项，氢元素有三种同位素，但不一定有三种同素异形体，D项，传统的价键理论确实存在一定的局限性。‎ ‎7．X、Y、Z是元素周期表中的短周期元素，其中X、Y同周期，Y、Z同主族，Y原子最外层p轨道上的电子数等于前一电子层电子总数，X原子最外层的p轨道中有一个轨道填充了2个电子，而且这三种元素可以形成化合物YX2、ZX2。根据上述信息回答下列问题：‎ ‎(1)写出Z元素基态原子的电子排布式是________。‎ ‎(2)YX2分子中含________个σ键，含________个π键。‎ 解析：本题将元素周期表、核外电子排布、共价键的类型知识综合为一道无机推断题，考查同学们对基础知识能否融会贯通。如：X原子最外层的p轨道中有一个轨道填充了2个电子，则p轨道上含有4个电子，又X为短周期元素，可推断X为氧元素或硫元素；Y原子最外层p轨道上的电子数等于前一电子层电子总数，则Y只能为第二周期的碳元素，且X、Y同周期，故可知X为氧元素，Y、Z同主族，可知Z为Si元素。CO2分子的结构式为O===C===O，可知含2个σ键、2个π键。‎ 答案：(1)1s22s22p63s23p2　(2)2　2‎ ‎8．已知某些共价键的键能如表，试回答下列问题：‎ 共价键 键能/kJ·mol－1‎ 共价键 键能/kJ·mol－1‎ H—H ‎436‎ O—H ‎462.8‎ Cl—Cl ‎242.7‎ N≡N ‎946‎ C—H ‎413.4‎ H—Cl ‎431.8‎ ‎(1)H—H的键能为什么比Cl—Cl的键能大？‎ ‎(2)已知H2O在2000 ℃时有5%的分子分解，而CH4在1000 ℃时可能完全分解为C和H2，试解释其中的原因。‎ ‎(3)试解释氮气为什么能在空气中稳定存在？‎ 解析：解答本题可根据键参数与分子的性质间的关系分析：共价键的键长越短，键能越大，共价键越稳定。‎ 答案：(1)H原子的半径比Cl原子的半径小，故H—H的键长比Cl—Cl的键长短，H—H的键能比Cl—Cl的键能大。‎ ‎(2)H—O比H—C键能大，故H2O比CH4稳定。‎ ‎(3)N2存在氮氮三键，键能大，故结构稳定。‎ ‎9．(2011年武汉高二检测)有A、B、C、D、E、F六种元素，已知：‎ ‎①它们位于三个不同短周期，核电荷数依次增大。‎ ‎②E元素的电离能数据见下表(kJ·mol－1)：‎ I1‎ I2‎ I3‎ I4‎ ‎…‎ ‎496‎ ‎4562‎ ‎6912‎ ‎9540‎ ‎…‎ ‎③B与F同主族。‎ ‎④A、E分别都能与D按原子个数比1∶1或2∶1形成化合物。‎ ‎⑤B、C分别都能与D按原子个数比1∶1或1∶2形成化合物。‎ ‎(1)写出只含有A、B、D、E四种元素的两种无水盐的化学式__________、__________。‎ ‎(2)B2A2分子中存在______个σ键，______个π键。‎ ‎(3)人们通常把拆开1 mol某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以用于计算化学反应的反应热(ΔH)，化学反应的ΔH等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下表列出了上述部分元素形成的化学键的键能：‎ 化学键 F—D F—F B—B F—B C—D D—D 键能/kJ·mol－1‎ ‎460‎ ‎176‎ ‎347.7‎ ‎347‎ ‎745‎ ‎497.3‎ 试计算1 mol F单质晶体燃烧时的反应热ΔH______(要写单位)。‎ 解析：由题意可知，E为碱金属，能与D形成1∶1或2∶1 的化合物，说明D为O，E为Na，A为H。B、C与O形成1∶1或1∶2的化合物，则B为C，C为N。B与F同主族，F为Si。‎ ‎(1)H、C、O、Na四种元素可组成NaHCO3或CH3COONa等盐。‎ ‎(2)一个C2H2分子中含有一个三键和两个单键，有3个σ键和2个π键。‎ ‎(3)反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和。‎ 答案：(1)NaHCO3　CH3COONa(或其他有机酸的盐)‎ ‎(2)3　2　(3)－70.7 kJ/mol