2.1 共价键（第2课时 共价键参数）-【帮课堂】2024-2025学年高二化学同步学与练（人教版2019选择

第二章 分子结构和性质 第一节 共价键 第2课时 共价键参数 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1．理解键能、键长和键角等键参数的含义，能利用键参数解释物质的某些性质。 2．通过共价键理论模型的发展过程，初步体会不同理论模型的价值和局限。 重点：用键能、键长和键角等键参数解释物质的某些性质。 难点：键能、键长和键角等键参数的应用。 1．理解键能、键长、键角等键参数的概念。 2．能应用键参数——键能、键长、键角说明简单分子的结构和性质。 一、键能 1．概念：在101.3 kPa，298 K的条件下，断开1_mol AB(g)分子中的化学键，使其分别生成气态A原子和气态B原子所吸收的能量，叫A—B键的键能。 2．表示方式和单位：表示方式：EA－B，单位：kJ·mol－1。 3．应用： (1)判断共价键的稳定性：原子间形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，体系能量降低越多，释放能量越多，形成共价键的键能越大，共价键越牢固。 (2)判断分子的稳定性：一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越大，分子越稳定。例如分子的稳定性：HF>HCl>HBr>HI。 (3)利用键能计算反应热：△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和。 4．测定方法：键能通常是298.15K，100kPa条件下的标准值，可以通过实验测定，更多的却是推算获得的。 【名师点拨】 同种类型的共价键，键能大小为：单键<双键<三键 二、键长 1．概念：构成化学键的两个原子的核间距叫做该化学键的键长。由于分子中的原子始终处于不断振动之中，键长只是振动着的原子处于平衡位置时的核间距。 2．应用： (1)判断共价键的稳定性：键长是衡量共价键稳定性的另一个重要参数。键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定。 (2)判断分子的空间构型：键长是影响分子空间结构的因素之一。 3．定性判断键长的方法： (1)根据原子半径进行判断。在其他条件相同时，成键原子的半径越小，键长越短。 (2)根据共用电子对数判断。相同的两原形成共价键时，单键键长>双键键长>三键键长。 三、键角 1．概念：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角称为键角。 2．意义：键角可反映分子的空间结构，是描述分子空间结构的重要参数，分子的许多性质都与键角有关。 多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。 3．常见分子的键角及分子空间结构： 分子 键角 空间结构 CO2 (O=C=O)180° 直线形 H2O (H-O)105° V形(或称角形) NH3 (N-H)107° 三角锥形 CH4 (C-H)109º28´ 正四面体形 P4 (P-P)60º 正四面体形 4．测定方法：键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得 四、键参数与分子性质的关系 键参数对分子性质的影响：相同类型的共价化合物分子，成键原子半径越小，键长越短，键能越大，分子越稳定。 教材【思考与讨论】参考答案： (1)经过计算可知，1molH2与1 mol C12反应生成2 nol HC1放热184.9kJ,而1molH2与1molBr2反应生成2 mol HBr放热102.3kJ。显然生成氯化氢放热多，即溴化氢分子更容易发生热分解。 (2)化学键N≡N、O-O、F-F的键能依次减小，化学键N-H、O-H、F-H的键能依次增大；经过计算可知，生成1 mol NH3、H2O和HF分别放热45.4kJ、240.95kJ和271.5kJ,所以N2、O2、F2跟H2反应的能力依次增强。 (3)简而言之，分子的键长越短，键能越大，该分子越稳定。 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)只有非金属元素原子之间才能形成共价键( ) 【答案】× 【解析】有些金属元素原子和非金属元素原子之间也能形成共价键。 (2)共价键的键能越大，共价键越牢固，含有该键的分子越稳定( ) 【答案】√ 【解析】共价键的键能越大，共价键越牢固，含有该键的分子越稳定。 (3)在分子中，两个成键原子间的距离叫做键长( ) 【答案】× 【解析】键长是指两个成键原子的核间距。 (4)AB2型分子的键角均为180°( ) 【答案】× 【解析】AB2型分子可能是直线形分子如二氧化碳，键角为180°，也可能是V形分子，如SO2，键角不为180°。 (5)N—O键的键长比C—O键的键长长( ) 【答案】× 【解析】N—O键的键长比C—O键的键长短。 (6)N中4个N—H键的键能不同( ) 【答案】× 【解析】N中4个N—H键的键能相同。 (7)双原子分子中化学键键角越大，分子越稳定( ) 【答案】× 【解析】双原子分子中没有键角。 (8)在双键中，σ键的键能要小于π键的键能( ) 【答案】× 【解析】σ键的重叠程度大于π键，故σ键的键能大于π键。 (9)键能：C—N<C=N<C≡N( ) 【答案】√ 【解析】C、N原子间形成的化学键，三键键能最大，单键键能最小。 (10)键长：I—I>Br—Br>Cl—Cl( ) 【答案】√ 【解析】原子半径：I>Br>Cl，则键长：I—I>Br—Br>Cl—Cl。 (11)分子中的键角：H2O>CO2( ) 【答案】× 【解析】H2O分子中键角是105°，CO2分子中键角是180°。 (12)一般，相同元素原子间形成的共价键键能：σ键>π键( ) 【答案】√ 【解析】一般，相同元素原子之间形成的σ键的键能比π键的大。 (13)乙烯中碳碳双键的键能是乙烷中碳碳单键的键能的2倍( ) 【答案】× 【解析】在乙烯分子中，碳碳双键键能不是碳碳单键键能的2倍，而是介于单键键能和2倍单键键能之间。 (14)C—C键的键能为347.7 kJ·mol-1，但C=C键的键能小于347.7×2 kJ·mol-1( ) 【答案】√ 【解析】C—C键为σ键，1个C=C键中有1个σ键、1个π键，π键键能小于σ键键能，故C=C键的键能小于347.7×2 kJ·mol-1。 (15)H—Cl键的键能为431.8 kJ·mol-1，故HCl分解成1 mol H2和1 mol Cl2时，消耗的能量为863.6 kJ( ) 【答案】× 【解析】H—Cl键的键能为431.8 kJ·mol-1，2 mol HCl分解成2 mol H和2 mol Cl时，消耗的能量为863.6 kJ，2 mol H和2 mol Cl结合成1 mol H2和1 molCl2时，还要释放能量。 2．根据以下数据提供的信息填空： 组别 ① ② ③ 共价键 C-C C=C C≡C N-N N=N N≡N H-F H-Cl H-HBr 键长(nm) 0.154 0.134 0.120 0.146 0.120 0.110 0.092 0.127 0.141 键能(kJ/mol) 347 612 835 160 415 945 569 432 368 (1)由第③组可知，原子半径越大，键长越_______。 (2)由第①或②组可知，相同元素的原子形成的共价键，键数越多，键长越_______。 (3)由第①或②或③组可知，键长越长，键能越_______。 【答案】(1)长 (2)短 (3)大 【解析】(1)同主族从上往下原子半径逐渐增大，由第③组可知，原子半径越大，键长越长；(2)碳碳三键键长小于碳碳双键，碳碳双键键长小于碳碳单键，N原子间成键也是如此，故相同元素的原子形成的共价键，键数越多，键长越短；(3)从表格中数据可看出，键长越短，键能越大。 3．某些共价键的键能数据如下表(单位：kJ·mol-1)： 共价键 H—H Cl—Cl Br—Br H—Cl H—I I—I N≡N H—O H—N 键能 436 243 193 432 298 151 946 463 393 (1)把1 mol Cl2分解为气态原子时，需要 (填 “吸收”或“放出”) kJ能量。 (2)由表中所列化学键形成的单质分子中，最稳定的是 ，最不稳定的是 ；形成的化合物分子中最稳定的是 。 (3)试通过键能数据估算下列反应的反应热：H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g) ΔH= 。 【答案】(1) 吸收 243 (2)N2 I2 H2O (3)-185 kJ·mol-1 【解析】(1)键能是指气态基态原子形成1 mol 化学键释放的最低能量，新键形成释放能量，则旧键断裂吸收能量，根据能量守恒定律，断开1 mol Cl—Cl键吸收的能量等于形成1 mol Cl—Cl键释放的能量；(2)键能越大，化学键越稳定，越不容易断裂，化学性质越稳定，因此最稳定的单质为N2，最不稳定的单质是I2，最稳定的化合物是H2O，最不稳定的化合物是HI；(3)ΔH=反应物键能之和-生成物键能之和=(436＋243-2×432)kJ·mol-1=-185 kJ·mol-1。 ►问题一 键能的应用 【典例1】已知某些化学键键能如下，下列说法不正确的是( ) 化学键 H-H Cl-Cl Br-Br H-Cl H-Br 键能/kJ·mol 436 243 194 432 a A．根据键能可估算反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的△H= -185 kJ·mol B．根据原子半径可知键长：H—Cl<H—Br，进而推测a<432 C．可以根据H—Cl和H—Br的键能大小判断HCl和HBr的稳定性 D．常温下Cl2和Br2的状态不同，与Cl—Cl和Br—Br的键能有关 【答案】D 【解析】A项，根据反应热=反应物总键能-生成物总键能，则：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)中有：△H=+436 kJ/mol+243 kJ/mol-2×432kJ/mol =-185kJ/mol，A正确；B项，Cl原子半径小于Br原子，H—Cl键的键长比H—Br键长短，H—Cl键的键能比H—Br键大，进而推测a<432，B正确；C项，键能越大物质的热稳定性越大，可以根据H—Cl和H—Br的键能大小判断HCl和HBr的稳定性，C正确；D项，Cl-Cl键能大于Br-Br键能，说明Cl2分子比Br2分子稳定，破坏的是共价键，而状态由分子间作用力决定，D不正确；故选D。 【解题必备】 键能的应用 (1)判断共价键的稳定性：原子间形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，体系能量降低越多，释放能量越多，形成共价键的键能越大，共价键越牢固。 (2)判断分子的稳定性：一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越大，分子越稳定。例如分子的稳定性：HF>HCl>HBr>HI。 (3)利用键能计算反应热：△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和。 【变式1-1】利用下列键能数据，估算异丁烷(C4H10)直接脱氢生成异丁烯反应(CH3)2CHCH3(g)→H2(g)+(CH3)2C=CH2(g)的△H为( ) 化学键 C-C C=C C-H H-H 键能/(kJ/mol) 347.7 615 413.4 436 A．+123.5 kJ/mol B．-123.5 kJ/mol C．-224.2 kJ/mol D．+224.2 kJ/mol 【答案】A 【解析】反应热=反应物总键能-生成物总键能，即反应热=347.7 kJ/mol×3+413.4 kJ/mol×10-(436 kJ/mol +615 kJ/mol +347.7 kJ/mol×2+413.4 kJ/mol×8)=+123.5 kJ/mol。故选A。 【变式1-2】已知各共价键的键能(一定条件下，气态原子生成1mol化学键放出的热量)如表所示，下列说法不正确的是( ) 共价键 H－H F－F H－F H－Cl H－I 键能E/(kJ•mol-1) 436 157 568 431 298 A．化学键的稳定性：H－I＜H－Cl＜H－F B．表中最易断裂的共价键是F－F键 C．H2(g)+F2(g)═2HF(g) △H=+25kJ•mol-1 D．431kJ•mol-1＞E(H－Br)＞298kJ•mol⁻1 【答案】C 【解析】A项，键能越大越稳定，化学键的稳定性：H－I＜H－Cl＜H－F，故A正确；B项，表中，F-F键能最小，最易断裂的共价键是F－F键，故B正确；C项，焓变=反应物总键能-生成物总键能，H2(g)+F2(g)═2HF(g) △H=436+157-568×2=-543kJ•mol-1，故C错误；D项，由H-F、H-Cl、H-I的键能可知，卤素的非金属性越强，对应氢卤键的键能越大，431kJ•mol-1＞E(H－Br)＞298kJ•mol⁻1，故D正确；故选C。 ►问题二 常见物质的键角及分子构型 【典例2】下列有关键角与分子空间构型的说法不正确的是(　　) A．键角为180°的分子，空间构型是直线形 B．键角为120°的分子，空间构型是平面三角形 C．键角为60°的分子，空间构型可能是正四面体形 D．键角为90°～109°28'之间的分子，空间构型可能是V形 【答案】B 【解析】A项，键角为180°的分子，空间构型是直线形，例如CO2分子是直线型分子，A项正确；B项，苯分子的空间构型是平面正六边形分子，键角为120゜，B项错误；C项，白磷分子的键角为60°，空间构型为正四面体形，C项正确；D项，水分子的键角为104.5°，空间构型为V形，D项正确。故选B。 【归纳总结】 常见物质的键角及分子构型 键角可反映分子的空间结构，是描述分子空间结构的重要参数，分子的许多性质都与键角有关。多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。 分子 键角 空间构型 CO2 180° 直线形 H2O 104.5° V形 NH3 107.3° 三角锥形 【变式2-1】关于键角，下列说法不正确的是 A．键角的大小与键长、键能的大小有关 B．分子中的键角： C．键角是确定多分子立体结构(分子形状)的重要参数 D．多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性 【答案】A 【解析】A．键角的大小取决于成键原子轨道的夹角，与键长、键能的大小无关，A不正确；B．分子为直线形，键角为，分子为V形，键角为，键角：，B正确；C．键长和键角常被用来描述分子的空间构型，键角是描述分子立体结构的重要参数，故C正确；D.多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性，故D正确；故选A。 【变式2-2】NH3、NF3、NCl3等分子中心原子相同，如果周围原子电负性大者键角小，那么NH3、NF3、NCl3三种分子中，键角大小的顺序正确的是(　　) A．NH3＞NF3＞NCl3 B． NCl3＞NF3＞NH3 C．NH3＞NCl3＞NF3 D．NF3＞NCl3＞NH3 【答案】C 【解析】已知电负性F＞Cl＞H，且NH3、NF3、NCl3等这些分子中心原子相同，如果周围原子电负性大者则键角小。可知键角NH3＞NCl3＞NF3，故选C。 【变式2-3】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109.5° 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6对孤电子对 【答案】C 【解析】白磷的正四面体结构不同于甲烷的空间结构；由于白磷分子中无中心原子，根据共价键的方向性和饱和性，每个磷原子都以3个共价键与其他3个磷原子结合形成共价键，从而形成正四面体结构，所以键角为60°，总共有6个共价单键，每个磷原子含有一对孤电子对，总计有4对孤电子对。 ►问题三 键参数综合应用 【典例3】(2024·河南省部分重点高中高二质量检测)下列关于共价键的说法错误的是( ) A．稀有气体一般难发生化学反应，是因为分子中键能较大 B．两个原子形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，键能越大 C．C=C的键能虽然比C-C大，但碳碳单键的化学性质比碳碳双键稳定 D．键角是两个相邻共价键之间的夹角，多原子分子的键角一定，说明共价键具有方向性 【答案】A 【解析】A项，稀有气体是单原子分子，不存在任何化学键，一般难发生化学反应，是因为原子满足2个电子或8个电子的稳定结构，与化学键无关，A错误；B项，两个原子形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，键越稳定，键能越大，B正确；C项，C=C的键能比C-C大，但碳碳双键的键能小于碳碳单键键能的2倍，说明碳碳双键中的键不稳定，易断裂，C正确；D项，相邻两个共价键之间的夹角称为键角，多原子分子的键角一定，说明共价键具有方向性，D正确；故选A。 【归纳总结】 【变式3-1】(2024·广东省广州市高二期末)键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述正确的是( ) A．H—F的键长是H—X(X表示卤族元素)中最长的 B．水分子可表示为H—O—H，分子中键角为180° C．分子中通常键能越大，键长越短，分子越稳定 D．碳碳三键和碳碳双键的键能分别是单键键能的3倍和2倍 【答案】C 【解析】A项，卤族元素中F的原子半径最小，则H—F的键长是H—X中最短的，A项错误；B项，水分子的结构式为H—O—H，H2O中中心原子O上的孤电子对数为×(6-2×1)=2、σ键电子对数为2、价层电子对数为4，H2O分子的空间结构为V形，分子中键角为105°，B项错误；C项，分子中通常键长越短、键能越大，分子越稳定，C项正确；D项，碳碳三键中含2个π键和1个σ键，碳碳双键中含1个π键和1个σ键，其中π键弱于σ键，故碳碳三键的键能比单键键能的3倍小，碳碳双键的键能比单键键能的2倍小，D项错误；故选C。 【变式3-2】下列有关共价键的键参数的说法不正确的是( ) A．、、分子中的键角依次增大 B．HF、、分子中的键长依次增长 C．、、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 【答案】D 【解析】A．三者的键角分别为、、，依次增大，A正确；B．因为F、Cl、Br的原子半径依次增大，故与H形成的共价键的键长依次增长，B正确；C．O、S、Se的原子半径依次增大，故与H形成的共价键的键长依次增长，键能依次减小，C正确；D．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；故选D。 【变式3-3】已知氢分子键能436 kJ·mol－1，氧分子键能498 kJ·mol－1，氯分子键能243 kJ·mol－1，氮分子键能946 kJ·mol－1。参考以上数据判断以下说法中正确的是(　　) A．N—N键键能为×946 kJ·mol－1＝315.3 kJ·mol－1 B．氮分子中的共价键比氢分子中共价键键长短 C．氧分子中氧原子间是以共价单键结合的 D．氮分子比氯分子稳定 【答案】D 【解析】氮分子的N≡N中的三个键不是等同的，A错；虽然氮分子中N≡N键键能>H—H键键能，但氢的原子半径远小于氮原子，键长是成键两原子的核间距，H—H键的键长<N≡N键的键长，B错；氧气中氧原子间以共价双键结合，C错；氮分子键能比氯分子的大，D正确。 1．关于键长、键能和键角，下列说法不正确的是(　　) A．键角是描述分子立体结构的重要参数 B．键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关 C．键能越大，键长越长，共价化合物越稳定 D．键角的大小与键长、键能的大小无关 【答案】C 【解析】键长越长，共价化合物越不稳定。 2．下列比较正确的是(　　) A．键长：C—O＞Si—O B．键长：C—C＞C===C C．键能：C—O＜Si—O D．键能：C—C＞C===C 【答案】B 【解析】A项，由于原子半径：Si＞C，故键长：Si—O＞C—O；B项，由于键长：单键＞双键＞叁键，故键长：C—C＞C===C；C、D两项，一般说键长越短，键能越大，故键能：C—O＞Si—O、C===C＞C—C。 3．下列说法正确的是(　　) A．键角越大，该分子越稳定 B．共价键的键能越大，共价键越牢固，含有该键的分子越稳定 C．CH4、CCl4中键长相等，键角不同 D．C=C键的键能是C—C键的2倍 【答案】B 【解析】A项，键角是决定分子空间构型的参数，与分子的稳定性无关；C项，CH4、CCl4中C—H键长小于C—Cl键长，键角均为109.5°；D项，C===C键由σ键和π键组成，C—C键为σ键，故C===C键的键能小于C—C键的2倍。 4．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 【答案】C 【解析】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。 5．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 【答案】A 【解析】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。 6．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 【答案】D 【解析】A项，三者的键角分别为109.5°、120°、180°，依次增大，A项正确。B项，因为F、Cl、Br的原子半径依次增大，故三者与H形成共价键的键长依次增长，B项正确。C项，O、S、Se的原子半径依次增大，故三者与H形成共价键的键长依次增长，键能依次减小，C项正确。D项，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项错误。故选D。 7．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 【答案】C 【解析】A项，C、N原子间形成的化学键，三键键能最大，单键键能最小，A项正确；B项，原子半径：I>Br>Cl，则键长：I—I>Br—Br>Cl—Cl，B项正确；C项，H2O分子中键角是105°，CO2分子中键角是180°，C项错误；D项，相同元素原子之间形成的σ键的键能比π键的大，D项正确；故选C。 8．下列说法正确的是 A．分子的结构是由键能决定的 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(X=F、Cl、Br、I)键长、键角均相等 D．H2O分子中两个O-H键角为180° 【答案】B 【解析】A项，分子的结构主要是由键参数中的键角、键长决定的，A项错误；B项，共价键的键能越大，共价键越牢固，越不容易断裂，由该键形成的分子越稳定，B项正确；C项，由于F、Cl、Br、I的原子半径不同，故C—X(X=F、Cl、Br、I)键长不相等，C项错误；D项，H2O分子中O原子为sp3杂化，水分子为V形结构，两个O—H键角为105°，D项错误；故选B。 9．键长是描述共价键的物理量之一，下列各项中的距离属于键长的是 A．水分子中两个氢原子核之间的距离 B．氯气分子中两个氯原子核之间的距离 C．氩气中两个相邻氩原子核间的距离 D．分子中两个氧原子核之间的距离 【答案】B 【解析】A项，键长是成键原子间的核间距，水分子中两个氢原子不成键，A错误；B项，氯气分子中两个氯原子间形成共价键，两个氯原子核之间的距离属于键长，B正确；C项，氩气中两个相邻氩原子不成键，C错误；D项，CO2分子中两个氧原子不成键，D错误；故选B。 10．下列事实不能用键能的大小来解释的是( ) A．N元素的电负性较大，但N2的化学性质很稳定 B．HCl、HBr、HI的熔沸点逐渐升高 C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱 D．F2比O2更容易与H2反应 【答案】B 【解析】A项，N2分子中两个N原子之间形成氮氮三键，键能很大，因此N2化学性质稳定，A不符合题意；B项，HCl、HBr、HI的熔沸点逐渐升高是因为范德华力依次增大，不能用键能的大小来解释，B符合题意；C项，HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱是因为它们分子内共价键的键能逐渐减小，C不符合题意；D项，F2中的F－F键比O2中的O=O键键能小，更容易断裂，所以F2比O2更容易与H2反应，D不符合题意；故选B。 11．下列说法中正确的是(　　) A．分子的结构是由键角决定的 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、键角均相等 D．H2O分子中两个O—H键的键角为180° 【答案】B 【解析】A项，分子的结构是由键角和键长决定的，A错误；B项，共价键的键能越大，断裂时需要的能量越大，共价键越牢固，由该键形成的分子越稳定，B正确；C项，四种化合物中C-X键的键长依次增大，键角相等，C错误 ；D、项，H2O分子中两个O—H键的键角为105°，D错误；故选B。 12．下列说法正确的是( ) A．C=O键的键长比C-O键短，C=O键的键能比C-O键小 B．键角：H2O>NH3 C．H-Cl键的键能比H-Br键大，HCl的热稳定性比HBr高 D．C=C双键的键能比C-C单键大，碳碳双键的化学性质比碳碳单键稳定 【答案】C 【解析】A项，共用电子对拉近核间距离，C=O键中共用电子对数目多，键长比C-O键短，C=O键的键能比C-O键大，A错误；B项，H2O中的O有2对孤对电子，NH3中的N有1对孤对电子，孤电子对越多，斥力越大，故键角：H2O<NH3，B错误；C项，Cl原子半径小于Br原子，H-Cl键的键长比H-Br键长短，H-Cl键的键能比H-Br键大，HCl的热稳定性比HBr高，C正确；D项，C=C双键的键能比C-C单键大，但比两倍C-C单键的键能小，C=C的其中一条键比C-C键能小不牢固，使得碳碳双键的化学性质比碳碳单键不稳定，D错误；故选C。 13．下列有关共价键和键参数的说法正确的是( ) A．H2O、CH4、CO2三种分子的键角依次减小 B．C-H键比Si-H键的键长短，故CH4分子比SiH4分子稳定 C．1个乙烯分子中含有1个p-pπ键、1个p-pσ键和4个键 D．碳碳双键比碳碳单键的键能更大，故碳碳双键更稳定 【答案】B 【解析】A项，H2O、CH4的VSEPR模型均为四面体，但水分子中含有2个孤电子对，甲烷分子中没有孤电子对，孤电子对对成键电子对的排斥作用减小，所以键角：H2O＜CH4，CO2呈直线型，键角是180°，则三种分子的键角依次增大，A错误；B项，C、Si是同一主族元素，元素半径：C＜Si，所以键长：C-H＜Si-H，键长越短，断裂化学键需吸收的能量就越高，含有该化学键的物质稳定性就越强。所以CH4分子比SiH4分子稳定，B正确；C项，乙烯结构简式是CH2=CH2，在1个乙烯分子中含有4个C-H的键，1个C、C原子间的键和C、C原子间的1个p-pπ键，C错误；D项，碳碳双键中一个σ键，一个π键，而碳碳单键都是σ键。双键中的π键重叠程度小于σ键，因此尽管碳碳双键比碳碳单键的键能更大写，但碳碳双键由于含有结合程度比较小的π键，因而更容易发生化学反应，其稳定性不如单键，D错误；故选B。 14．碳和硅的有关化学键键能如下表所示，简要分析和解释下列有关事实： 化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O 键能/(kJ·mol－1) 356 413 336 226 318 452 (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______________________________。 (2)SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是_______________________________。 【答案】(1)依据图表中键能数据分析，C—C键、C—H键键能大，难断裂；Si—Si键、Si—H键键能较小，易断裂，导致长链硅烷难以生成 (2)SiH4稳定性小于CH4，更易生成氧化物，是因为C—H键键能大于C—O键的，C—H键比C—O键稳定。Si—H键键能远小于Si—O键的，不稳定，倾向于形成稳定性更强的Si—O键 【解析】(1)C—C键和C—H键较强，所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成；(2)C—H键的键能大于C—O键，C—H键比C—O键稳定。而Si—H键的键能却远小于Si—O键，所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键。 15．已知键能、键长部分数据如下表： 共价键 键能(kJ·mol−1) 242.7 193.7 152.7 567 431.8 366 298.7 462.8 键长 19 228 266 共价键 键能(kJ·mol−1) 347.7 615 812 413.4 390.8 607 142 497.3 键长 154 133 120 109 101 (1)下列推断正确的是___________(填字母，下同)。 A．稳定性： B．氧化性： C．沸点： D．还原性： (2)下列有关推断正确的是___________。 A．同种元素形成的共价键，稳定性：三键＞双键＞单键 B．同种元素形成的双键键能一定小于单键的2倍 C．键长越短，键能一定越大 D．氢化物的键能越大，其稳定性一定越强 (3)在表中所给键中，键长最短的是 ，最长的是 ；键的键长 (填“大于”“小于”或“等于”)键的键长。 【答案】(1)ACD (2)A (3)HF HI 大于 【解析】(1)A项，根据题表中数据，同主族元素气态氢化物的键能从上至下逐渐减小，稳定性逐渐减弱，A正确；B项，从键能看，氯气、溴单质、碘单质的稳定性逐渐减弱，由原子结构知，氧化性也逐渐减弱，B错误；C项，在常温下，H2O为液态，NH3为气态，则H2O的沸点比H2O高，C正确；D项，非金属单质的氧化性越强，其对应阴离子的还原性越弱，氧化性：，还原性：，D正确；故选ACD。(2)A项，由碳碳键的数据可知，同种元素形成的共价键，稳定性：三键＞双键＞单键，A正确；B项，由O-O键、O=O键的键能知，同种元素形成的双键键能不一定小于单键的2倍，B错误；C项，C-H键的键长大于N-H键的键长，但是N-H键的键能反而较小，C错误；D项，由C-H、N-H键的键能知，CH4的键能较大，而稳定性较弱，D错误；故选A。(3)由表格数据可知，在表中所给键中，键能越大、键长越短，则键长最短的是HF，最长的是HI，O-O键的键能小于O=O键的键能，则O-O键的键长大于O=O键的键长。 16．化学键的键能是指气态原子间形成1 mol化学键时释放的能量。如H(g)+I(g)→H-I(g)放出297 kJ的能量，即H-I键的键能为297 kJ·mol-1，也可以理解为破坏1 mol H-I键需要吸收297 kJ的热量。下表是一些键能的数据(单位：kJ·mol-1)。 共价键 键能 共价键 键能 共价键 键能 共价键 键能 H-H 436 Cl-Cl 243 H-Cl 431 H-O 467 S=S 255 H-S 339 C-F 427 C-O 358 C-Cl 330 C-I 218 H-F 565 N≡N 945 回答下列问题： (1)一个化学反应的反应热(设反应物、生成物均为气态)与反应物和生成物中的键能之间有密切的关系。由表中数据计算下列热化学方程式中的热效应：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)    ΔH=_______。 (2)根据表中数据判断CCl4的稳定性_______(填“大于”或“小于”)CF4的稳定性。 (3)试预测C-Br键的键能范围(填具体数值)：_______<C-Br键的键能<_______。 【答案】(1)-183kJ/mol (2)小于 (3) 218 kJ/mol     330 kJ/mol 【解析】(1)根据键能的定义，破坏1 molH2(g)、1 mol Cl2(g)中的共价键分别需要消耗的能量为436 kJ、243 kJ，而形成2 mol HCl(g)中的共价键放出的能量为2×431 kJ，总的结果是放出183 kJ的能量，故ΔH=-183 kJ·mol－1。(2)根据表中数据可知，C-Cl的键能为330 kJ/mol，C-F的键能为427 kJ/mol，根据键能的定义可知键能越大越温度，则CCl4的稳定性小于CF4的稳定性。(3)与相同原子结合时，同主族元素的原子半径越小，形成的共价键的键能越大，则C-I键的键能 <C-Br键的键能< C-Cl键的键能，由表格数据可知，218 kJ/mol<C-Br键的键能<330 kJ/mol。 1．键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述正确的是(　　) A．键角是描述分子空间构型的重要参数 B．因为H—O键的键能小于H—F键的键能，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐减弱 C．水分子可表示为H—O—H，分子中的键角为180° D．H—O键的键能为463 kJ·mol－1，即18 g H2O分解成H2和O2时，消耗能量为2×463 kJ 【答案】A 【解析】H—O键、H—F键的键能依次增大，意味着形成这些键时放出的能量依次增大，化学键越来越稳定，O2、F2与H2反应的能力逐渐增强，B项错误；水分子呈V形，键角为104.5°，C项错误；D项中H—O键的键能为463 kJ·mol－1，指的是断开1 mol H—O键形成气态氢原子和气态氧原子所需吸收的能量为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气态氧原子，再进一步形成H2和O2时，还需释放出一部分能量，故D项错误。 2．(2024·浙江省湖州市高二期末)下列结论正确，且能用键能解释的是( ) A．键角：CH4＜CO2 B．键长：C=O＞C-O C．稳定性：CH4＞SiH4 D．电负性：C＜Si 【答案】C 【解析】A项，甲烷是正四面体形，键角为109°28′，二氧化碳是直线形，键角为180°，与键能无关，故A不选；B项，键能越大，键长越短，键能C=O＞C-O，所以键长C=O＜C-O，故B不选；C项，键能越大越稳定，C-H键能大于Si-H，所以稳定性：CH4＞SiH4，故C选；D项，电负性与键能无关，故D不选；故选C。 3．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 【答案】B 【解析】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。 4．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 【答案】D 【解析】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正确；相同元素原子之间形成的σ键的键能比π键的大，D错误。 5．参考下表中化学键的键能与键长数据，判断下列分子最稳定的是 (　　) 化学键 H—C H—N H—O H—F 键能/(kJ·mol-1) 413.4 390.8 462.8 568 键长/pm 109 101 96 92 A．CH4　　　　　B．NH3　　　　　C．H2O　　　　　　D．HF 【答案】D 【解析】根据题表中各化学键的键能和键长数据综合分析可确定最稳定的是HF。 6．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 【答案】D 【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，故与H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，故与H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．下列说法正确的是(　　) A．键能越大，表示该分子越容易受热分解 B．共价键都具有方向性 C．在分子中，两个成键的原子间的距离叫键长 D．H—Cl键的键能为431.8 kJ·mol－1，H—Br键的键能为366 kJ·mol－1，这可以说明HCl比HBr分子稳定 【答案】D 【解析】键能越大，分子越稳定，A错，D正确；H—H键没有方向性，B错；形成共价键的两个原子之间的核间距叫键长，C错。 8．(2025·陕西省渭南市高三期初联考)中国科学家在淀粉人工光合成方面取得重大突破，相关合成路线如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( ) A．CO2、HCHO、CH3OH中以碳原子为中心形成的键角依次增大 B．16gCH3OH含有极性键的数目为2.5NA C．由CH3OH生成1mol HCHO，理论上转移电子的数目为NA D．30g HCHO与DHA的混合物中含有氧原子的数目为2 NA 【答案】B 【解析】A项，CO2为直线形分子，键角为180°，HCHO中心原子C为sp2杂化，键角为120°，CH3OH中心原子C为sp3杂化，键角为129°28′，故A错误；B项，1个CH3OH分子含有5个极性键，则16gCH3OH含有的极性键数目为=2.5mol，即2.5NA，故B正确；C项，2CH3OH+O2→2HCHO+2H2O，消耗2mol甲醇转移4mol电子，则生成1molHCHO转移电子数为2mol，即2NA，故C错误；D．DHA的分子式为C3H6O3，DHA与HCHO最简式都是CH2O，则30g HCHO与DHA的混合物中含有氧原子的数目为=1mol，即NA，故D错误；故选B。 9．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 【答案】D 【解析】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。 10．氰气的化学式为(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．分子中既有极性键，又有非极性键 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．不和氢氧化钠溶液发生反应 【答案】A 【解析】分子中N≡C键是极性键，C—C键是非极性键；成键原子半径越小，键长越短，N原子半径小于C原子半径，故N≡C键比C—C键的键长短；(CN)2分子中含有3个σ键和4个π键；由于氰气与卤素性质相似，故可以和氢氧化钠溶液反应。 11．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∶1.17∶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 【答案】D 【解析】由题意知，N≡N键键能大于N—N键键能的三倍，N==N键键能大于N—N键键能的两倍；而C≡C键键能小于C—C键键能的三倍，C==C键键能小于C—C键键能的两倍。由键能知，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，B、C正确，D错误。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，A正确。 12．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 【答案】D 【解析】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。 13．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 【答案】B 【解析】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。 14．六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 【答案】D 【解析】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。 15．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 【答案】D 【解析】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。 16．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 【答案】C 【解析】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；P—P键的键长大于P—Cl键，故P—P键的键能小于P—Cl键。 17．已知P的价层电子排布式为3s23p3，P与Cl形成的化合物有PCl3、PCl5，下列判断正确的是 (　　) A．磷原子最外层有三个未成对电子，故只能结合三个氯原子形成PCl3 B．PCl3分子中的P—Cl键含有π键 C．PCl5分子中的P—Cl键都是π键 D．磷原子最外层有三个未成对电子，但是能形成PCl5，说明传统的价键理论存在缺陷 【答案】D 【解析】PCl3的电子式为，P—Cl键都是σ键。一个PCl5分子中有5个P—Cl σ键，这违背了传统价键理论饱和性原则，说明传统价键理论不能解释PCl5的结构，即传统价键理论存在缺陷，D项符合题意。 18．氰气的化学式为(CN)2，结构式为N≡C-C≡N，其性质与卤素气体单质相似，氰气可用于有机合成、制农药，也可用作消毒、杀虫的熏蒸剂等。下列叙述正确的是(　　) A．在所有气体单质分子中，一定有σ键，可能有π键 B．氰气分子中N≡C键的键长大于C—C键的键长 C．1个氰气分子中含有3个σ键和4个π键 D．(CN)2不能与氢氧化钠溶液发生反应 【答案】C 【解析】稀有气体为单原子分子，不存在化学键，A错误；成键原子半径越小，键长越短，氮原子半径小于碳原子半径，故N≡C键比C—C键的键长短，B错误；1个(CN)2分子中含有3个σ键和4个π键，C正确；由于(CN)2与卤素单质性质相似，故(CN)2可以和氢氧化钠溶液反应，D错误。 19．据李时珍《本草纲目》记载：“柳叶煎之，可疗心腹内血、止痛，治疥疮”，利用现代有机提纯技术，人们从自然界的柳叶中提纯出了一种重要的化学物质水杨酸(结构如图)，并用它来合成止痛药阿司匹林。下列对水杨酸的结构分析不正确的是 (　　) A．水杨酸分子中的碳氧键有两种不同的键长 B．水杨酸分子中苯环上碳碳键的键能是环外碳碳键键能的两倍 C．水杨酸分子中的C原子一定位于同一个平面上 D．水杨酸分子中的∠CCC比∠COH键角大 【答案】B 【解析】水杨酸分子中的碳氧键有单键和双键两种，键长不同，A项正确；水杨酸分子中苯环上的碳碳键介于单键和双键之间，键能比碳碳单键的两倍小，B项错误；根据水杨酸的结构可知水杨酸分子中的C原子均在同一平面上，C项正确；水杨酸分子中的∠CCC约为120 ℃，∠COH与水分子中∠HOH类似，接近109.5°，D项正确。 20．如图为元素周期表前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(　　) X W Y R Z 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 【答案】B 【解析】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。白磷分子中存在非极性键，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，一般键长越短，键能越大，故键能W—H<X—H，D错误。 21．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)。 【答案】Ⅰ.(1)74 pm　①⑤②③④　(2)BC　 Ⅱ.(1)＞　(2)120 475 kJ　858.7 kJ 【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。 22．X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其原子序数依次增大。X元素的一种核素的质量数为12，中子数为6；Y元素是动植物生长不可缺少的、构成蛋白质的重要元素；Z的基态原子核外9个原子轨道上填充了电子且有2个未成对电子，与X、Y不同族；W是一种常见元素，可以形成3种氧化物，其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体。 (1)Y2分子中存在的σ键和π键个数之比为　　　　。  (2)X元素的一种氧化物XO和XY-与Y2结构相似，X、Y与氢元素形成的一种化合物HXY分子中σ键与π键数目之比为　　　　　　。  (3)写出X的单质与Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式：　　　　　　　　　　。  (4)W的基态原子的价层电子排布式为　　　　　。  (5)X元素的一种单质是一种由单层X原子构成的平面结构新型材料，下图中，1号X与相邻X形成σ键的个数为　　　　　。  (6)已知Y2(g)+O2(g)=2YO(g)　ΔH=+180 kJ·mol-1，其中Y≡Y键、O=O键的键能分别为946 kJ·mol-1、497.3 kJ·mol-1，则YO分子中Y、O之间共价键的键能为　　　　　。  【答案】(1)1∶2 (2)1∶1 (3)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O (4)3d64s2 (5)3 (6)631.65 kJ·mol-1 【解析】由题给信息可知X为C，Y为N，Z为S，W为Fe。(1)N2分子中有N≡N键，1个N2分子中有1个σ键、2个π键。(2)X元素的氧化物CO和CN-与N2结构相似，推知CN-的结构式为[C≡N]-，HCN的结构式为H-C≡N，1个HCN分子中σ键与π键个数均为2。(3)C与浓硫酸在加热条件下反应生成CO2、SO2和H2O。(4)铁的原子序数为26，其基态原子的价层电子排布式为3d64s2。(5)由题图可看出每个碳原子能与三个碳原子形成单键，故能形成3个σ键。(6)设NO分子中N、O之间共价键的键能为x，由题给信息可得180 kJ·mol-1=946 kJ·mol-1+497.3 kJ·mol-1-2x，解得x=631.65 kJ·mol-1。 ( 24 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二章 分子结构和性质 第一节 共价键 第2课时 共价键参数 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/知识导学 梳理教材内容，掌握基础知识 04/效果检测 课堂自我检测，发现知识盲点 05/问题探究 探究重点难点，突破学习任务 06/分层训练 课后训练巩固，提升能力素养 1．理解键能、键长和键角等键参数的含义，能利用键参数解释物质的某些性质。 2．通过共价键理论模型的发展过程，初步体会不同理论模型的价值和局限。 重点：用键能、键长和键角等键参数解释物质的某些性质。 难点：键能、键长和键角等键参数的应用。 1．理解键能、键长、键角等键参数的概念。 2．能应用键参数——键能、键长、键角说明简单分子的结构和性质。 一、键能 1．概念：在101.3 kPa，298 K的条件下，断开_______ AB(g)分子中的化学键，使其分别生成______________和______________所吸收的能量，叫A—B键的键能。 2．表示方式和单位：表示方式：_______，单位：_______。 3．应用： (1)判断共价键的_______：原子间形成共价键时，原子轨道重叠程度越_______，体系能量降低越_______，_______能量越多，形成共价键的键能越大，共价键越_______。 (2)判断分子的_______：一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越_______，分子越_______。例如分子的_______：HF____ HCl____ HBr____ HI。 (3)利用键能计算_______：△H=_______的键能总和-_______的键能总和。 4．测定方法：键能通常是298.15K，100kPa条件下的标准值，可以通过实验测定，更多的却是推算获得的。 【名师点拨】 同种类型的共价键，键能大小为：单键<双键<三键 二、键长 1．概念：构成化学键的两个原子的_______叫做该化学键的键长。由于分子中的原子始终处于不断振动之中，键长只是振动着的原子处于平衡位置时的_______。 2．应用： (1)判断共价键的_______：键长是衡量共价键稳定性的另一个重要参数。键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定。 (2)判断分子的______________：键长是影响分子空间结构的因素之一。 3．定性判断键长的方法： (1)根据______________进行判断。在其他条件相同时，成键原子的半径越小，键长越短。 (2)根据______________判断。相同的两原形成共价键时，单键键长>双键键长>三键键长。 三、键角 1．概念：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的_______称为键角。 2．意义：键角可反映分子的_______结构，是描述分子空间结构的重要参数，分子的许多性质都与键角有关。 多原子分子的_______一定，表明共价键具有_______。 3．常见分子的键角及分子空间结构： 分子 键角 空间结构 CO2 (O=C=O) ______° _______形 H2O (H-O)105° _______形(或称______形) NH3 (N-H)107° _______形 CH4 (C-H)109º28´ ____________形 P4 (P-P)60º ____________形 4．测定方法：键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得 四、键参数与分子性质的关系 键参数对分子性质的影响：相同类型的共价化合物分子，成键原子半径越_____，键长越_____，键能越_____，分子越_______。 教材【思考与讨论】参考答案： (1)经过计算可知，1molH2与1 mol C12反应生成2 nol HC1放热184.9kJ,而1molH2与1molBr2反应生成2 mol HBr放热102.3kJ。显然生成氯化氢放热多，即溴化氢分子更容易发生热分解。 (2)化学键N≡N、O-O、F-F的键能依次减小，化学键N-H、O-H、F-H的键能依次增大；经过计算可知，生成1 mol NH3、H2O和HF分别放热45.4kJ、240.95kJ和271.5kJ,所以N2、O2、F2跟H2反应的能力依次增强。 (3)简而言之，分子的键长越短，键能越大，该分子越稳定。 1．请判断下列说法的正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)只有非金属元素原子之间才能形成共价键( ) (2)共价键的键能越大，共价键越牢固，含有该键的分子越稳定( ) (3)在分子中，两个成键原子间的距离叫做键长( ) (4)AB2型分子的键角均为180°( ) (5)N—O键的键长比C—O键的键长长( ) (6)N中4个N—H键的键能不同( ) (7)双原子分子中化学键键角越大，分子越稳定( ) (8)在双键中，σ键的键能要小于π键的键能( ) (9)键能：C—N<C=N<C≡N( ) (10)键长：I—I>Br—Br>Cl—Cl( ) (11)分子中的键角：H2O>CO2( ) (12)一般，相同元素原子间形成的共价键键能：σ键>π键( ) (13)乙烯中碳碳双键的键能是乙烷中碳碳单键的键能的2倍( ) (14)C—C键的键能为347.7 kJ·mol-1，但C=C键的键能小于347.7×2 kJ·mol-1( ) (15)H—Cl键的键能为431.8 kJ·mol-1，故HCl分解成1 mol H2和1 mol Cl2时，消耗的能量为863.6 kJ( ) 2．根据以下数据提供的信息填空： 组别 ① ② ③ 共价键 C-C C=C C≡C N-N N=N N≡N H-F H-Cl H-HBr 键长(nm) 0.154 0.134 0.120 0.146 0.120 0.110 0.092 0.127 0.141 键能(kJ/mol) 347 612 835 160 415 945 569 432 368 (1)由第③组可知，原子半径越大，键长越_______。 (2)由第①或②组可知，相同元素的原子形成的共价键，键数越多，键长越_______。 (3)由第①或②或③组可知，键长越长，键能越_______。 3．某些共价键的键能数据如下表(单位：kJ·mol-1)： 共价键 H—H Cl—Cl Br—Br H—Cl H—I I—I N≡N H—O H—N 键能 436 243 193 432 298 151 946 463 393 (1)把1 mol Cl2分解为气态原子时，需要 (填 “吸收”或“放出”) kJ能量。 (2)由表中所列化学键形成的单质分子中，最稳定的是 ，最不稳定的是 ；形成的化合物分子中最稳定的是 。 (3)试通过键能数据估算下列反应的反应热：H2(g)＋Cl2(g)=2HCl(g) ΔH= 。 ►问题一 键能的应用 【典例1】已知某些化学键键能如下，下列说法不正确的是( ) 化学键 H-H Cl-Cl Br-Br H-Cl H-Br 键能/kJ·mol 436 243 194 432 a A．根据键能可估算反应H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)的△H= -185 kJ·mol B．根据原子半径可知键长：H—Cl<H—Br，进而推测a<432 C．可以根据H—Cl和H—Br的键能大小判断HCl和HBr的稳定性 D．常温下Cl2和Br2的状态不同，与Cl—Cl和Br—Br的键能有关 【解题必备】 键能的应用 (1)判断共价键的稳定性：原子间形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，体系能量降低越多，释放能量越多，形成共价键的键能越大，共价键越牢固。 (2)判断分子的稳定性：一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越大，分子越稳定。例如分子的稳定性：HF>HCl>HBr>HI。 (3)利用键能计算反应热：△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和。 【变式1-1】利用下列键能数据，估算异丁烷(C4H10)直接脱氢生成异丁烯反应(CH3)2CHCH3(g)→H2(g)+(CH3)2C=CH2(g)的△H为( ) 化学键 C-C C=C C-H H-H 键能/(kJ/mol) 347.7 615 413.4 436 A．+123.5 kJ/mol B．-123.5 kJ/mol C．-224.2 kJ/mol D．+224.2 kJ/mol 【变式1-2】已知各共价键的键能(一定条件下，气态原子生成1mol化学键放出的热量)如表所示，下列说法不正确的是( ) 共价键 H－H F－F H－F H－Cl H－I 键能E/(kJ•mol-1) 436 157 568 431 298 A．化学键的稳定性：H－I＜H－Cl＜H－F B．表中最易断裂的共价键是F－F键 C．H2(g)+F2(g)═2HF(g) △H=+25kJ•mol-1 D．431kJ•mol-1＞E(H－Br)＞298kJ•mol⁻1 ►问题二 常见物质的键角及分子构型 【典例2】下列有关键角与分子空间构型的说法不正确的是(　　) A．键角为180°的分子，空间构型是直线形 B．键角为120°的分子，空间构型是平面三角形 C．键角为60°的分子，空间构型可能是正四面体形 D．键角为90°～109°28'之间的分子，空间构型可能是V形 【归纳总结】 常见物质的键角及分子构型 键角可反映分子的空间结构，是描述分子空间结构的重要参数，分子的许多性质都与键角有关。多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。 分子 键角 空间构型 CO2 180° 直线形 H2O 104.5° V形 NH3 107.3° 三角锥形 【变式2-1】关于键角，下列说法不正确的是 A．键角的大小与键长、键能的大小有关 B．分子中的键角： C．键角是确定多分子立体结构(分子形状)的重要参数 D．多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性 【变式2-2】NH3、NF3、NCl3等分子中心原子相同，如果周围原子电负性大者键角小，那么NH3、NF3、NCl3三种分子中，键角大小的顺序正确的是(　　) A．NH3＞NF3＞NCl3 B． NCl3＞NF3＞NH3 C．NH3＞NCl3＞NF3 D．NF3＞NCl3＞NH3 【变式2-3】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109.5° 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6对孤电子对 ►问题三 键参数综合应用 【典例3】(2024·河南省部分重点高中高二质量检测)下列关于共价键的说法错误的是( ) A．稀有气体一般难发生化学反应，是因为分子中键能较大 B．两个原子形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，键能越大 C．C=C的键能虽然比C-C大，但碳碳单键的化学性质比碳碳双键稳定 D．键角是两个相邻共价键之间的夹角，多原子分子的键角一定，说明共价键具有方向性 【归纳总结】 【变式3-1】(2024·广东省广州市高二期末)键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述正确的是( ) A．H—F的键长是H—X(X表示卤族元素)中最长的 B．水分子可表示为H—O—H，分子中键角为180° C．分子中通常键能越大，键长越短，分子越稳定 D．碳碳三键和碳碳双键的键能分别是单键键能的3倍和2倍 【变式3-2】下列有关共价键的键参数的说法不正确的是( ) A．、、分子中的键角依次增大 B．HF、、分子中的键长依次增长 C．、、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 【变式3-3】已知氢分子键能436 kJ·mol－1，氧分子键能498 kJ·mol－1，氯分子键能243 kJ·mol－1，氮分子键能946 kJ·mol－1。参考以上数据判断以下说法中正确的是(　　) A．N—N键键能为×946 kJ·mol－1＝315.3 kJ·mol－1 B．氮分子中的共价键比氢分子中共价键键长短 C．氧分子中氧原子间是以共价单键结合的 D．氮分子比氯分子稳定 1．关于键长、键能和键角，下列说法不正确的是(　　) A．键角是描述分子立体结构的重要参数 B．键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关 C．键能越大，键长越长，共价化合物越稳定 D．键角的大小与键长、键能的大小无关 2．下列比较正确的是(　　) A．键长：C—O＞Si—O B．键长：C—C＞C===C C．键能：C—O＜Si—O D．键能：C—C＞C===C 3．下列说法正确的是(　　) A．键角越大，该分子越稳定 B．共价键的键能越大，共价键越牢固，含有该键的分子越稳定 C．CH4、CCl4中键长相等，键角不同 D．C=C键的键能是C—C键的2倍 4．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 5．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 6．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 7．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 8．下列说法正确的是 A．分子的结构是由键能决定的 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(X=F、Cl、Br、I)键长、键角均相等 D．H2O分子中两个O-H键角为180° 9．键长是描述共价键的物理量之一，下列各项中的距离属于键长的是 A．水分子中两个氢原子核之间的距离 B．氯气分子中两个氯原子核之间的距离 C．氩气中两个相邻氩原子核间的距离 D．分子中两个氧原子核之间的距离 10．下列事实不能用键能的大小来解释的是( ) A．N元素的电负性较大，但N2的化学性质很稳定 B．HCl、HBr、HI的熔沸点逐渐升高 C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱 D．F2比O2更容易与H2反应 11．下列说法中正确的是(　　) A．分子的结构是由键角决定的 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、键角均相等 D．H2O分子中两个O—H键的键角为180° 12．下列说法正确的是( ) A．C=O键的键长比C-O键短，C=O键的键能比C-O键小 B．键角：H2O>NH3 C．H-Cl键的键能比H-Br键大，HCl的热稳定性比HBr高 D．C=C双键的键能比C-C单键大，碳碳双键的化学性质比碳碳单键稳定 13．下列有关共价键和键参数的说法正确的是( ) A．H2O、CH4、CO2三种分子的键角依次减小 B．C-H键比Si-H键的键长短，故CH4分子比SiH4分子稳定 C．1个乙烯分子中含有1个p-pπ键、1个p-pσ键和4个键 D．碳碳双键比碳碳单键的键能更大，故碳碳双键更稳定 14．碳和硅的有关化学键键能如下表所示，简要分析和解释下列有关事实： 化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O 键能/(kJ·mol－1) 356 413 336 226 318 452 (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______________________________。 (2)SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是_______________________________。 15．已知键能、键长部分数据如下表： 共价键 键能(kJ·mol−1) 242.7 193.7 152.7 567 431.8 366 298.7 462.8 键长 19 228 266 共价键 键能(kJ·mol−1) 347.7 615 812 413.4 390.8 607 142 497.3 键长 154 133 120 109 101 (1)下列推断正确的是___________(填字母，下同)。 A．稳定性： B．氧化性： C．沸点： D．还原性： (2)下列有关推断正确的是___________。 A．同种元素形成的共价键，稳定性：三键＞双键＞单键 B．同种元素形成的双键键能一定小于单键的2倍 C．键长越短，键能一定越大 D．氢化物的键能越大，其稳定性一定越强 (3)在表中所给键中，键长最短的是 ，最长的是 ；键的键长 (填“大于”“小于”或“等于”)键的键长。 16．化学键的键能是指气态原子间形成1 mol化学键时释放的能量。如H(g)+I(g)→H-I(g)放出297 kJ的能量，即H-I键的键能为297 kJ·mol-1，也可以理解为破坏1 mol H-I键需要吸收297 kJ的热量。下表是一些键能的数据(单位：kJ·mol-1)。 共价键 键能 共价键 键能 共价键 键能 共价键 键能 H-H 436 Cl-Cl 243 H-Cl 431 H-O 467 S=S 255 H-S 339 C-F 427 C-O 358 C-Cl 330 C-I 218 H-F 565 N≡N 945 回答下列问题： (1)一个化学反应的反应热(设反应物、生成物均为气态)与反应物和生成物中的键能之间有密切的关系。由表中数据计算下列热化学方程式中的热效应：H2(g)+Cl2(g)=2HCl(g)    ΔH=_______。 (2)根据表中数据判断CCl4的稳定性_______(填“大于”或“小于”)CF4的稳定性。 (3)试预测C-Br键的键能范围(填具体数值)：_______<C-Br键的键能<_______。 1．键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述正确的是(　　) A．键角是描述分子空间构型的重要参数 B．因为H—O键的键能小于H—F键的键能，所以O2、F2与H2反应的能力逐渐减弱 C．水分子可表示为H—O—H，分子中的键角为180° D．H—O键的键能为463 kJ·mol－1，即18 g H2O分解成H2和O2时，消耗能量为2×463 kJ 2．(2024·浙江省湖州市高二期末)下列结论正确，且能用键能解释的是( ) A．键角：CH4＜CO2 B．键长：C=O＞C-O C．稳定性：CH4＞SiH4 D．电负性：C＜Si 3．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 4．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 5．参考下表中化学键的键能与键长数据，判断下列分子最稳定的是 (　　) 化学键 H—C H—N H—O H—F 键能/(kJ·mol-1) 413.4 390.8 462.8 568 键长/pm 109 101 96 92 A．CH4　　　　　B．NH3　　　　　C．H2O　　　　　　D．HF 6．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 7．下列说法正确的是(　　) A．键能越大，表示该分子越容易受热分解 B．共价键都具有方向性 C．在分子中，两个成键的原子间的距离叫键长 D．H—Cl键的键能为431.8 kJ·mol－1，H—Br键的键能为366 kJ·mol－1，这可以说明HCl比HBr分子稳定 8．(2025·陕西省渭南市高三期初联考)中国科学家在淀粉人工光合成方面取得重大突破，相关合成路线如图所示。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是( ) A．CO2、HCHO、CH3OH中以碳原子为中心形成的键角依次增大 B．16gCH3OH含有极性键的数目为2.5NA C．由CH3OH生成1mol HCHO，理论上转移电子的数目为NA D．30g HCHO与DHA的混合物中含有氧原子的数目为2 NA 9．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 10．氰气的化学式为(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．分子中既有极性键，又有非极性键 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．不和氢氧化钠溶液发生反应 11．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∶1.17∶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 12．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 13．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 14．六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 15．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 16．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 17．已知P的价层电子排布式为3s23p3，P与Cl形成的化合物有PCl3、PCl5，下列判断正确的是 (　　) A．磷原子最外层有三个未成对电子，故只能结合三个氯原子形成PCl3 B．PCl3分子中的P—Cl键含有π键 C．PCl5分子中的P—Cl键都是π键 D．磷原子最外层有三个未成对电子，但是能形成PCl5，说明传统的价键理论存在缺陷 18．氰气的化学式为(CN)2，结构式为N≡C-C≡N，其性质与卤素气体单质相似，氰气可用于有机合成、制农药，也可用作消毒、杀虫的熏蒸剂等。下列叙述正确的是(　　) A．在所有气体单质分子中，一定有σ键，可能有π键 B．氰气分子中N≡C键的键长大于C—C键的键长 C．1个氰气分子中含有3个σ键和4个π键 D．(CN)2不能与氢氧化钠溶液发生反应 19．据李时珍《本草纲目》记载：“柳叶煎之，可疗心腹内血、止痛，治疥疮”，利用现代有机提纯技术，人们从自然界的柳叶中提纯出了一种重要的化学物质水杨酸(结构如图)，并用它来合成止痛药阿司匹林。下列对水杨酸的结构分析不正确的是 (　　) A．水杨酸分子中的碳氧键有两种不同的键长 B．水杨酸分子中苯环上碳碳键的键能是环外碳碳键键能的两倍 C．水杨酸分子中的C原子一定位于同一个平面上 D．水杨酸分子中的∠CCC比∠COH键角大 20．如图为元素周期表前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(　　) X W Y R Z 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 21．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)。 22．X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其原子序数依次增大。X元素的一种核素的质量数为12，中子数为6；Y元素是动植物生长不可缺少的、构成蛋白质的重要元素；Z的基态原子核外9个原子轨道上填充了电子且有2个未成对电子，与X、Y不同族；W是一种常见元素，可以形成3种氧化物，其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体。 (1)Y2分子中存在的σ键和π键个数之比为　　　　。  (2)X元素的一种氧化物XO和XY-与Y2结构相似，X、Y与氢元素形成的一种化合物HXY分子中σ键与π键数目之比为　　　　　　。  (3)写出X的单质与Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式：　　　　　　　　　　。  (4)W的基态原子的价层电子排布式为　　　　　。  (5)X元素的一种单质是一种由单层X原子构成的平面结构新型材料，下图中，1号X与相邻X形成σ键的个数为　　　　　。  (6)已知Y2(g)+O2(g)=2YO(g)　ΔH=+180 kJ·mol-1，其中Y≡Y键、O=O键的键能分别为946 kJ·mol-1、497.3 kJ·mol-1，则YO分子中Y、O之间共价键的键能为　　　　　。  ( 14 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$