第2章 第1节 第2课时 键参数（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中化学选择性必修2（鲁科版2019）

第2章　第1节　第2课时 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热量 C．拆开约6.02×1023个N—H键所吸收的热量 D．形成1个N—H键所放出的热量 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1 mol N—H键键能的3倍。] 2．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．HF比H2O稳定 B　[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，没有化学键；卤族元素从F到I，原子半径逐渐增大，其氢化物中化学键的键长逐渐变长，键能逐渐变小，所以稳定性：HF＞HCl＞HBr＞HI；由于H—F键的键能大于H—O键，所以稳定性：HF＞H2O。] 3．已知X—X、Y—Y、Z—Z键的键长分别为198 pm、74 pm、154 pm，则它们单质分子的稳定性是(　　) A．X2>Y2>Z2　　 B．Z2>Y2>X2 C．Y2>X2>Z2 D．Y2>Z2>X2 D　[共价键的键长越短，键能越大，共价键越稳定，分子也越稳定，而三种单质的键长由小到大的顺序为：Y—Y<Z—Z<X—X，故三种单质分子的稳定性为Y2>Z2>X2。] 4．(双选)下列有关化学键知识的比较肯定错误的是(　　) A．键能：C—N＜C===N＜C≡N B．键长：I—I＞Br—Br＞Cl—Cl C．分子中的键角：H2O＞CO2 D．相同元素原子间形成的共价键键能：σ键＜π键 CD　[C、N原子间形成的化学键，三键键能最大，单键键能最小，A正确；原子半径：I＞Br＞Cl，则键长：I—I＞Br—Br＞Cl—Cl，B正确；H2O分子中键角是105°，CO2分子中键角是180°，C错误；相同元素原子之间形成的σ键的键能比π键的大，D错误。] 5．下列有关共价键的键参数的说法不正确的是(　　) 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 D　[三者的键角分别为109°28′、120°、180°，依次增大，A选项正确。因为F、Cl、Br的原子半径依次增大，故与H形成共价键的键长依次增长，B选项正确。O、S、Se的原子半径依次增大，故与H形成共价键的键长依次增长，键能依次减小，C选项正确。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选项错误。] 6．下表是一些键能数据(单位：kJ·mol－1)： 化学键 H—H S===S C—Cl Cl—Cl H—S C—I 键能 436 255 330 243 339 218 化学键 H—Cl C—F H—F H—O C—O 键能 432 427 565 467 347 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·mol－1＜C—Br键能＜________kJ·mol－1。 (2)由热化学方程式H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)　ΔH＝－185 kJ·mol－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·mol－1和表中数值可计算出1 mol S2(s)汽化时将________(填“吸收”或“放出”)________kJ的能量。 (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 1．已知1 mol气态基态氢原子完全结合形成氢气时，释放出的能量为218 kJ·mol－1，下列说法中正确的是(　　) A．H—H键的键能为218 kJ·mol－1 B．H—H键的键能为436 kJ·mol－1 C．1 mol气态氢原子的能量低于0.5 mol H2的能量 D．使1 mol H2完全分解至少需要218 kJ的能量 B　[键能是指气态基态原子形成1 mol化学键时释放出的热量，1 mol氢原子只能形成0.5 mol H—H键，故A、D两项不正确，B正确；由能量守恒原理及键能定义知C不正确。] 2．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键的键能小于π键的键能 A　[在双原子分子中没有键角，故C项错误；当其键能越大，键长越短时，分子越稳定，故A项正确，B项错误；D项中σ键的重叠程度大于π键，故σ键的键能大于π键的键能。] 3．根据π键的成键特征判断C===C的键能与C—C的键能之间数量关系(　　) A．双键的键能等于单键的键能的2倍 B．双键的键能大于单键的键能的2倍 C．双键的键能小于单键的键能的2倍 D．无法确定 C　[由于π键的键能比σ键的键能小，双键中有一个π键和一个σ键，所以双键的键能小于单键的键能的2倍。] 4．能够用键能的大小作为主要依据来解释的是(　　) A．常温常压下氯气呈气态，而溴单质呈液态 B．硝酸是挥发性酸，而硫酸、磷酸是不挥发性酸 C．稀有气体一般难发生化学反应 D．空气中氮气的化学性质比氧气稳定 D　[共价分子构成物质的状态取决于分子间作用力的大小，与分子内共价键的键能无关；物质的挥发性与分子内键能的大小无关；稀有气体是单原子分子，无化学键，难发生化学反应的原因是它们的价电子已形成稳定结构；氮气比氧气稳定，是由于N2分子中共价键的键能(946 kJ·mol－1)比O2分子中共价键的键能(497.3 kJ·mol－1)大，在化学反应中更难断裂。] 5．(双选)在白磷(P4)分子中，4个P原子分别处在正四面体的四个顶点，结合有关P原子的成键特点，下列有关白磷的说法正确的是(　　) A．白磷分子的键角为109°28′ B．分子中共有4对共用电子对 C．白磷分子的键角为60° D．分子中有4对孤电子对 CD　[白磷的空间结构为正四面体，键角为60°，分子中共有6对共用电子对，有4对孤电子对。] 6．三氯化磷分子的空间构型是三角锥形而不是平面正三角形，下列关于三氯化磷分子空间构型理由的叙述，正确的是(　　) A．PCl3分子中P—Cl三个共价键的键长、键角都相等 B．PCl3分子中P—Cl三个共价键键能、键角均相等 C．PCl3分子中P—Cl键属于极性共价键 D．PCl3分子中P—Cl键的三个键角都是100.1°，键长相等 D　[PCl3分子是由P—Cl极性键构成的极性分子，其结构类似于NH3。] 7．下列有关性质的比较中，正确的是(　　) A．微粒半径：O2－＜F－＜Na＋＜Li＋ B．第一电离能：He＜Ne＜Ar C．分子中的键角：CH4＞H2O＞CO2 D．共价键的键能：C—C＜C===C＜C≡C D　[Li＋的电子层数最少，所以离子半径最小，其余三种离子的电子层结构相同，核电荷数越大，离子半径越小，所以O2－＞F－＞Na＋＞Li＋，A错误；稀有气体元素的第一电离能随电子层数的增多而减小，所以He＞Ne＞Ar，B错误；甲烷分子为正四面体形，键角是109°28′，水为V形分子，键角是105°，二氧化碳为直线形分子，键角为180°，所以二氧化碳分子中的键角最大，C错误；键长：C—C＞C===C＞C≡C，所以键能：C—C＜C===C＜C≡C，D正确。] 8．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．分子中四原子共直线，是非极性分子 B．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．氰气不和氢氧化钠溶液发生反应 A　[直接连接三键两端原子的原子与三键两端的原子共线，正负电荷重心重合的分子为非极性分子，该反应中所有原子共线，且该分子的正负电荷重心重合，为非极性分子， A正确；同一周期元素中，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，所以氰分子中C≡N键长小于C≡C键长， B错误；共价单键是σ键，共价双键中一个是σ键一个是π键，共价三键中一个是σ键两个是π键，所以氰气分子中含有3个σ键和4个π键， C错误；根据卤素性质可知，卤素单质能和氢氧化钠发生反应，则氰分子也能与氢氧化钠发生反应， D错误。] 9．从实验测得不同物质中氧—氧之间的键长和键能的数据如下表： O—O键 数据 O O O2 O 键长/10－12m 149 128 121 112 键能/kJ·mol－1 x y z＝494 w＝628 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．成键时电子数越多，键能越大 B．键长越短，键能越大 C．成键所用的电子数越少，键能越小 D．成键时电子对越偏移，键能越大 B　[观察表中数据发现，O2与O的键能大者键长短，据此可得O中O—O键的键长比O中的长，所以键能要小。按键长由短到长的顺序为(O—O键)O<O2<O<O，键能则应为w>z>y>x。] 10．化学反应可视为旧键的断裂和新键的形成过程。化学键的键能是形成化学键时释放的能量。已知白磷和P4O6的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能，则反应P4(白磷)(s)＋3O2(g)===P4O6(s)的反应热ΔH为(　　) 化学键 P—P P—O O===O 键能/kJ·mol－1 198 360 498 A．－1 638 kJ·mol－1　 B．＋1 638 kJ·mol－1 C．－126 kJ·mol－1 D．＋126 kJ·mol－1 A　[反应中的键能包括：断裂1 mol P4和3 mol O2分子中共价键吸收的能量和形成1 mol P4O6分子中共价键放出的能量。由各物质的分子结构知1 mol P4含6 mol P—P键，3 mol O2含3 mol O===O键，化学反应的反应热ΔH＝反应物的总键能－生成物的总键能。故ΔH＝(198 kJ·mol－1×6＋498 kJ·mol－1×3)－360 kJ·mol－1×12＝－1 638 kJ·mol－1。] 11．六氟化硫分子呈正八面体结构(如图所示)，在高电压下仍有良好的绝缘性，性质稳定，在电器工业方面有着广泛的用途，但逸散到空气中会引起强温室效应，下列有关六氟化硫的推测正确的是(　　) A．六氟化硫中各原子均为8电子稳定结构 B．六氟化硫易燃烧生成二氧化硫 C．六氟化硫分子中含极性键、非极性键 D．S—F键是σ键，且键长、键能都相等 D　[根据题图可知，每个F原子和1个S原子形成1对共用电子对，每个S原子和6个F原子形成6对共用电子对，所以F原子都达到8电子稳定结构，但S原子最外层达到12电子，A错误；六氟化硫中F为－1价，S为＋6价，S元素不能再失去电子，所以不能被氧化，故六氟化硫不易燃烧生成二氧化硫，B错误；同种原子间形成非极性键，不同种原子间形成极性键，六氟化硫分子中的S—F键均为极性键，不含非极性键，C错误；六氟化硫分子中的S—F键都是σ键，为正八面体结构，所以键长、键能都相等，D正确。] 12．N2的分子结构可以表示为，CO的分子结构可以表示为，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分子中都含有三键 B．N2分子与CO分子中的π键并不完全相同 C．N2与CO键能不同 D．N2与CO的化学性质相同 D　[从题图可以看出，N2分子与CO分子中均含有1个σ键和2个π键，所以二者都含有三键，A项正确。N2分子中的2个π键是由每个N原子各提供2个p电子以“肩并肩”的方式重叠形成的，而CO分子中的2个π键，其中1个π键，成键电子完全由氧原子提供，B项正确。由不同元素形成的三键，键能不同，C项正确、D项错误。] 13．下表为元素周期表前4周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是(　　) A．W、R元素单质分子内都存在非极性键 B．X、Z元素都能形成双原子分子 C．键长W—H<Y—H，键的极性Y—H>W—H D．键长X—H<W—H，键能X—H<W—H B　[由元素在周期表中的位置可知，X为N、W为P、Y为S、R为Ar、Z为Br。白磷单质中存在非极性键，但稀有气体分子为单原子分子，分子中没有化学键，A错误；氮气、溴单质都是双原子分子，B正确；原子半径W>Y，故键长W—H>Y—H，电负性W<Y，元素电负性越大，对键合电子吸引力越大，与H元素形成的化学键极性越大，故键的极性Y—H>W—H，C错误；原子半径W>X，故键长W—H>X—H，键长越短，键能越大，故键能W—H<X—H，D错误。] 14．已知：P4(g)＋6Cl2(g)===4PCl3(g)ΔH＝a kJ·mol－1， P4(g)＋10Cl2(g)===4PCl5(g)ΔH＝b kJ·mol－1， P4具有正四面体结构，PCl5中P—Cl键的键能为c kJ·mol－1，PCl3中P—Cl键的键能为1.2c kJ·mol－1。下列叙述正确的是(　　) A．P—P键的键能大于P—Cl键的键能 B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔH C．Cl—Cl键的键能为 kJ·mol－1 D．P—P键的键能为 kJ·mol－1 C　[P—P键的键长大于P—Cl键，故P—P键的键能小于P—Cl键。由已知两个反应可得： Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(g)　ΔH＝kJ·mol－1，无法求Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反应热；设Cl—Cl键的键能为x，则： x＋3×1.2c－5c＝， x＝kJ·mol－1, C正确；设P—P键的键能为y，P4为正四面体形结构，共有6个P—P键，由第1个反应得6y＋×6－4×3×1.2c＝a, y＝kJ·mol－1。] 15．已知某些共价键的键能，如下表，试回答下列问题： 共价键 H—H Cl—Cl C—H 键能/kJ·mol－1 436 242.7 413.4 共价键 O—H N≡N H—Cl 键能/kJ·mol－1 462.8 946 431.8 (1)H—H键的键能为什么比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，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性质的关系分析：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键的键能比H—C键的键能大，故H2O比CH4稳定。(3)N2分子中存在氮氮三键，键能大，结构稳定，故氮气能在空气中稳定存在。 16．Ⅰ.已知氢分子的形成过程示意图如图所示，请据图回答问题。 (1)H—H键的键长为________，①～⑤中，体系能量由高到低的顺序是________。 (2)下列说法中正确的是________(填字母)。 A．氢分子中含有一个π键 B．由①到④，电子在核间出现的概率增大 C．由④到⑤，必须消耗外界的能量 D．氢分子中含有一个极性共价键 Ⅱ.几种常见化学键的键能如下表所示。 化学键 Si—O H—O O===O Si—Si Si—C 键能/(kJ·mol－1) 452 462.8 497.3 226 X 请回答下列问题： (1)试比较Si—Si键与Si—C键的键能大小：X________(填“＞”“＜”或“＝”)226 kJ·mol－1。 (2)H2被认为是21世纪人类最理想的燃料，而又有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”等观点。试计算每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为________；每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为________(已知1 mol Si中含有2 mol Si—Si键，1 mol SiO2中含有4 mol Si—O键)。 解析　Ⅰ.(1)可以直接从题图中读出有关数据，H—H键的键长为74 pm；体系能量由高到低的顺序是①⑤②③④。(2)氢分子中含有一个σ键，A项错误；核间距逐渐减小时，两个氢原子的原子轨道会相互重叠，导致电子在核间出现的概率增大，B项正确；④已经达到稳定状态，当改变构成氢分子的两个氢原子的核间距时，必须消耗外界的能量，C项正确；氢分子中含有一个非极性共价键，D项错误。Ⅱ.(1)Si—Si键的键长比Si—C键的键长长，Si—Si键的键能比Si—C键的键能小。(2)由题图可知H—H键的键能为436 kJ·mol－1，每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为×(462.8 kJ·mol－1×2－436 kJ·mol－1－497.3 kJ·mol－1×)＝120 475 kJ；每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为452 kJ·mol－1×4 mol－497.3 kJ·mol－1×1 mol－226 kJ·mol－1×2 mol＝858.7 kJ。 答案　Ⅰ.(1)74 pm　①⑤②③④　(2)BC　Ⅱ.(1)＞　(2)120 475 kJ　858.7 kJ 学科网（北京）股份有限公司 $$