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第二课时 键参数——键能、键长与键角
[见学生用书P26]
1.关于键长、键能和键角,下列说法不正确的是( C )
A.键角是描述分子空间结构的重要参数
B.键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关
C.键长越长,键能越大,共价键越稳定
D.键角的大小与键能的大小无关
【解析】 键长和键角常被用来描述分子的空间结构,键角是描述分子空间结构的重要参数,A正确;形成共价键的两原子半径之和越小,共用电子对数越多,则共价键越牢固,键长越短,B正确;键能越大,键长越短,共价化合物越稳定,C错误;键角是分子内同一原子形成的两个化学键之间的夹角,与其分子结构有关,与键长、键能无关,D正确。
2.下列说法不正确的是( C )
A.乙烯中C===C键的键能小于乙烷中C—C键的键能的2倍
B.两个原子间形成共价键时,最多有一个σ键
C.在气体单质中,一定有σ键,可能有π键
D.C—O键的极性比N—O键的极性大
【解析】 乙烯中碳碳双键,只有一个σ键,另一个是键能较小的π键,故C===C键的键能小于乙烷中C—C键的键能的2倍,A正确;两个原子在形成共价键时只有一个σ键,其他可能含有一个π键(如碳碳双键),也可能含有两个π键(如碳碳三键),B正确;有些气体单质是单原子分子,如稀有气体分子,它们不含化学键,也就不含σ键,C错误;根据两非金属的非金属性差异越大,所形成的共价键极性越大,C与O的非金属差异大于N与O,故C—O键的极性比N—O键的极性大,D正确。
3.根据如表所列键能数据,可推出下列分子中最不稳定的是( D )
化学键
H—H
H—Cl
H—Br
Cl—Cl
Br—Br
键能/ (kJ·mol-1)
436.0
431.8
366.0
242.7
193.7
A.HCl B.HBr
C.H2 D.Br2
【解析】 由表中数据可知,键能:E(H—H)>E(H—Cl)>E(H—Br)> E(Cl—Cl)>E(Br—Br),键能越大物质越稳定,故Br2分子最不稳定,D符合题意。
4.下列分子中共价键的极性强弱顺序正确的是( B )
A.CH4>NH3>H2O>HF
B.HF>H2O>NH3>CH4
C.H2O>HF>CH4>NH3
D.HF>H2O>CH4>NH3
【解析】 两原子吸引电子的能力相差越大,共用电子对偏移的程度越大,则键的极性越强。题中共价键的极性按H—F、H—O、H—N、H—C的顺序依次减弱,B正确。
5.下列说法正确的是( A )
A.键长与成键原子的半径大小和共用电子对数目有关
B.元素周期表中第ⅠA族和第ⅦA族元素的原子间不能形成共价键
C.H2O分子可表示为H—O—H,分子的键角为180°
D.H—O键能为462.8 kJ·mol-1,则标准状况下,18 g H2O(g)完全分解成H2(g)和O2(g)时,吸收的热量是2×462.8 kJ
【解析】 成键原子的半径越小,则核间距越小,两原子间共用电子对数目越多,键长越短,A正确;元素周期表中第ⅠA族的H是非金属元素,通过共价键与第ⅦA族的卤族元素形成HX,B错误;H2O分子中两个O—H键的夹角为105°,空间结构是V形,C错误;断裂2 mol H—O键吸收2×462.8 kJ能量,标准状况下,18 g H2O(g)完全分解成H2(g)和O2(g)时,断裂2 mol H—O键,同时形成0.5 mol O—O键和1 mol H—H键,故放出的热量小于2×462.8 kJ,D错误。
6.下列有关共价键的键参数的说法错误的是( D )
A.CH4、C2H4、CO2分子中的键角依次增大
B.HF、HCl、HBr分子中的键长依次增长
C.H2O、H2S、H2Se分子中的键能依次减小
D.分子中共价键的键能越大,分子的熔、沸点越高
【解析】 三者的键角分别为109°28′、120°、180°,依次增大,A正确;因为F、Cl、Br的原子半径依次增大,故三者与H原子形成共价键的键长依次增长,B正确;O、S、Se的原子半径依次增大,故三者与H原子形成共价键的键长依次增长,键能依次减小,C正确;分子的熔、沸点与分子间作用力有关,与共价键的键能无关,D错误。
7.碳和硅的有关化学键键能如表所示,简要分析和解释下列有关事实:
化学键
C—C
C—H
C—O
键能/(kJ·mol-1)
356
413
336
化学键
Si—Si
Si—H
Si—O
键能/(kJ·mol-1)
226
318
452
(1)硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是_C—C和C—H键能较大,所形成的烷烃稳定,而硅烷中Si—Si和Si—H的键能较小,易断裂,导致长链硅烷难以形成__。
(2)SiH4的稳定性小于CH4,更易生