训练(五) 共价键-【勤径学升】2024-2025学年高中化学选择性必修2同步练测素能提升训练（人教版2019）

训练（五） 共价键 基础练了现固应周 B.反-2-丁烯(C=C )分子中含有11 H 1.(上海格致中学期中改编)如图所示为氢分 CH 子形成过程中体系能量随核间距的变化，下 个共价键 C.H一CI的键能比H一Br大，HCI的热稳 列说法不正确的是 ( 定性比HBr高 ↑能量/kJ·mo) D.C一C的键能比C一C大，碳碳双键的化 学性质比碳碳单键稳定 0.074 0 核间距/nm 5.下列说法正确的是 () -436-- ①共价键的本质是相互吸引的电性作用 A.由题图可知氢分子中两个氢原子的核间 ②水的非直线结构是由共价键的饱和性决 距为0.074nm 定的③由非金属元素组成的化合物一定 B.形成1molH-H放出436kJ能量 是共价化合物④分子中不一定存在共价 C.氢分子中的共价键没有方向性 键⑤烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于 D.题图表示两个带有自旋相同的电子的氢 烷烃中的σ键比烯烃中的σ键稳定 原子形成氢分子的过程 A.④ B.③⑤ 2.观察如图所示原子轨道重叠情况，下列说法 C.②③ D.①②⑤ 正确的是 6.已知几种共价键的键能如下： 化学键 H-N N=N CI-CI H-C 键能/(k·mol厂1) 391 946 243 431 下列说法错误的是 A.s轨道与p轨道取向适当时发生重叠可 A.键能：N=N>N-N>N一N 形成。键（如图I) B.H(g)+CI(g)-HCI(g) B.s轨道与p轨道取向适当时发生重叠可 △H=-431kJ·mol 形成π键（如图Ⅱ） C.H一N键的键能小于H一CI键的键能， C.图I中阴影区域的电子云最稀疏 所以NH,的稳定性强于HCI D.只有s轨道与p轨道可形成o键，p轨道 D.2NH (g)+3CL (g)-N,(g)+6HCI(g) 之间只能形成π键 △H=-457kJ·mol 3.(广东惠州期中)下列有关共价键的键参数 能力练了素养温升 的说法不正确的是 7.(四川广安二中月考改编)下列关于σ键与 A.CH4、C2H4、CO2分子中的键角依次增大 π键的说法正确的是 () B.HF、HCI、HBr分子中的键长依次增长 A.两个原子形成共价键时，形成的。键数 C.H2O、H2S、H2Se分子中的键能依次减小 只能为1 D.分子中共价键的键能越大，分子的熔、沸 B.s-sg键与spc键的对称性不同 点越高 C.σ键和π键不能同时存在于离子化合 4.(湖南邵阳高三开学考试)下列说法正确的 物中 是 D 可以表示N2分子中σ键和π键 A.C一O的键长比C一O短，C一O的键能 比C一O小 存在的情况 9 ●高中化学·选择性必修2（人教版） 8.(山东高考卷)由O、F,I组成化学式为IO2F: (3)试通过键能数据估算下列反应的反应 的化合物，能体现其成键结构的片段如图所 热：H2(g)+CL2(g)一2HCI(g)△H= 示。下列说法正确的是 12.碳、氮、氧、氢是地球上极为丰富的元素。 (1)氢气分子的形成过程示意图如图，请据 图回答相关问题。 能量低J·ma) A.图中○代表F原子 ⊙氧原子 0 0.074nm 核间距/am B.该化合物中存在过氧键 ⊙0 C.该化合物中I原子存在孤对电子 0 6⊙② 436 ⊙⊙③ D.该化合物中所有碘氧键键长相等 ⊙D④ 9.(河北石家庄高二月考)氰气的化学式为 氢气分子的形成过程示意图 (CN)2,结构式为N=C一C=N,性质与卤 H一H键的键长为 ,①~⑤ 素单质相似，下列叙述正确的是 ( 中，体系能量由高到低的顺序是 A.在一定条件下可发生加成反应 (2)下列说法正确的是 B.分子中N三C的键长大于C=C的键长 A.一个氢气分子中含有一个x键 C.分子中含有2个。键和4个π键 B.由①到④，电子在核间出现的概率增大 D,不能与氢氧化钠溶液发生反应 C.由④到⑤，必须消耗外界的能量 10.在下列物质中： D.一个氢气分子中含有一个σ键 ①HCI②N2③NH ④NaO2 ⑤H2O (3)CO和N2分子中根据电子云重叠的方 ⑥NH,CI ⑦NaOH ⑧Ar ⑨C0 式不同，都包含的共价键类型有 ⑩CH CO、N2的结构可表示为C=O、N=N,相 (1)只存在非极性键的分子是 (填 关化学键的键能如表：（单位：kJ·mol1) 序号，下同)：既存在非极性键又存在极性 化学键 物质 键的分子是 :只存在极性键的分 单键 双键 三键 子是 CO 351 745 1071.9 (2)只存在单键的分子是 ;存在三 N 193 418 946 键的分子是 :只存在双键的分子 结合数据说明CO比N2活泼的原因 是 ;既存在单键又存在双键的分 子是 (3)只存在。键的分子是 ,既存在 (4)某有机物的结构式如图所示，则分子中 σ键又存在π键的分子是 有 个σ键， 个π键。 (4)不存在化学键的是 H 11.某些共价键的键能数据如下表（单位： kJ·mol厂1)： 共价键 H-H CI-CI H-CI H-I 键能 436 243 194 432 299 共价键 I-I N■N H-O H-N H (5)肼(N2H,)分子可视为NH3分子中的 键能 153 946 463 391 一个氢原子被一NH2(氨基)取代形成的另 (1)把1molC2分解为气态原子时，需要 一种氮的氢化物。肼可用作火箭燃料，燃 (填“吸收”或“放出”) kJ 烧时发生反应的热化学方程式为N2O(I) 能量。 +2N2H4(I)—3N2(g)+4H,O(g)△H (2)由表中所列化学键形成的单质分子中，最 =一1038.7kJ·mol1。若该反应中有 稳定的是 ,最不稳定的是 4molN一H键断裂，则形成的π键有 形成的化合物分子中最稳定的是 mol 10于IA族，其中E是金属，因此A是H。B和D也属 同一族，它们原子最外层的P能级电子数是s能级电 训练（五）共价键 子数的两倍，所以B是O,D是S,则E是K。C原子最 1.D由题图可知，两个氢原子相互接近的过程中，当核 外层上电子数等于D原子最外层上电子数的一半，即 间距为0.074m时体系能量最低，此时形成稳定的 C的最外层电子数是3，C的原子序数介于B和D之 分子，A项正确：由题图可知，若以1mol计，形成氨分 间，所以C是A1。F元素基态原子的M层全充满， 子后，整个体系的能量相对于孤立氢原子的能量下降了 436kJ,即形成1molH一H放出436kJ能量，B项正确： N层没有成对电子，只有一个未成对电子，因此是 氢分子中两个氢原子的来成对电子均处于1s轨道上， 29号元素钢。(1)离子的核外电子层数越多，离子半 s轨道呈球形，故两个s轨道重叠形成的共价键没有方 径越大。核外电子排布相同的微粒，其离子半径随原 向性，C项正确：两个带有自旋相同的电子的氢原子不 于序数的增大而减小，则C、D、E四种元素的简单离子 可能形成数分子，D项错误。 按半径由小到大的颜序排列为A1+<K<S。 2.A▣健是原子轨道以“头碰头”方式重叠形成的，对于 (2)非金属性是O元素强于S元素，则元素B与D的电 题图，只有1s轨道沿2印，轨道的x轴方向重叠，原子轨 负性的大小关系是O>S:金属性越强，第一电离能越 道才能达到最大重叠程度，才可形成稳定的σ键，非 x轴方向上的重叠程度小，不能形成共价键，且不存在 小，则C与E的第一电离能的大小关系是A>K。 spπ键，A项正确，B项错误；电子在题图I中的阴 (3)S的原子序数是16，则用轨道表示式表示D元素原 区城出现的概率最大，是电子云最密集的区城，C项错 子的价电子轨道表示式个个个个.(4)C、E 误：p轨道若以“头碰头”方式重叠可形成。键，若以“肩 并肩”方式重叠可形成π健，D项错误。 最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为 3.DCH、C:H4,CO2的能角分别为10928'、120°，180°， A(OHD,十OH-[A1(OHD,]。(5)钢元素基态原子 依次增大，A项正确：F、C1、Br的原子半径依次增大，故 的电子排布式为1s2s2p3s23p3d4s或[Ar]3d4s,所 三者与H形成共价键的键长依次增长，B项正确：O、S、 以在元素周期表中的位置是ds区。(6)由A,B、D、E S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，健能依次减小，C项正确：分子的熔、沸点 四种元素组成的两种化合物可以相互反应，该反应的 与分子间作用力有关，与共价键的键能无关，D项错误。 离子方程式为HSO十H一H,O十SO2↑。 4.C共用电子对会拉近核间距离，C一○中共用电子对 答案(1)AI+<K+<S(2)O>SAI>K 数目多，键长比C一O短，C一O的键能比C一O大，A (3)个↑ 错误；1个反-2-丁烯( C=C )分子中存在1个 (4)AK(OH),+OH-AI(OH), CH, C一C(含1个g键和1个π键)、2个C一C和8个C一 (5)ds 1s'2s'2p3s3p3d4s(Ar]3d4s') H,共含有12个共价键，B错误Cl原子半径小于Br原 (6)HSO+H-H,O十SO,↑ 子，H一Cl的键长比H一Br的键长短，H一CI的键能比 12.解析(1)基态Ni原子的价层电子排布式为3d4s2, H一Br大，HCI的热稳定性比HBr高，C正确：CC的 原子中含有2个来成对电子，第二周期元素基态原予 健能比CC大，但比C一C键能的2倍小，C一C中π 中含有2个未成对电子的元素有C和O,而O的电负 健比σ健键能小，不稳定，使得碳碳双健的化学性质不 如碳碳单键稳定，D错误。 性大于C 5.A共价键的本质是电性作用而不是相互吸引，①错 (2)一般来说，同周期元素从左到右，元素的电负性逐 误：水的非直线结构是由共价键的方向性决定的，②错 渐变大：同族元素从上到下，元素的电负性逐新变小。 误：氯化候中只有非金属元素，但是它是离子化合物， 电负性：O>C>Sí，电负性越大，元素的非金属性越 ③错误：稀有气体分子没有共价健，④正确：烯烃比烷烃 强，则非金属性：O>C>Si, 活泼是因为怖烃中的π键比较活泼，⑤错误。 (3)元素电负性越大，吸引键合电子能力越强，键合电 6,C相同原子形成的三键键长<双键键长<单键键长， 子偏向于该原子，根据题给分子中共用电于对偏向情 健长越短，健能越大，所以健能：N=N>N一N> 况可推知电负性由大到小的顺序为C>H>Si。 N-N,A正确；H(g+C(g)一HCI(g)的格变为H一C 键键能的相反数，剩△H=一431kJ·mol,B正确；键 (4)错是32号元素，其基态原子的核外电子辚布式为 能越小，化学键的稳定性越弱，C错误；根据△日 1s2s2p3s3p3d4s4p或[Ar3d4s24p,Ge的价 ∑E(反应物)一∑E(生成物)，则2NH,(g)十3C1(g)一 层电子数为4，则最高价为十4，其氯化物分子式是 N(g)十6HC(g)△H=6E(N-H)+3E(CI-C) GeCL,。Ge是一种金属元素，但最外层电子数为4，金 E(N=N)一6E(H-CI)=一457kJ·mol1,D正确。 属性不强，A项错误：Si与S同周期，Si与GC同主族， 7.A两个原子之间可以形成共价单健、共价双键、共价 则电负性：S>Si>G,故储的电负性小于硫，B项错 三键等，共价单键中含有1个。健，共价双健中含有 误；绪单质是一种半导体材料，C项正确：锗的电负性 1个0键和1个π键，共价三键中含有1个g键和2个 和第一电离能均小于碳，D项错误。 π键，A项正确：5-sg键与s-pG键均为G键，G键具有轴 对称的特征，B项错误：σ键和π健能同时存在于离子化 (5)电负性：Br<Cl,但差别不大，所以BCI分子中的 合物中，如CH,COONa为离子化合物，CH,COONa中 化学键是共价键，且Br显正电性：BrC】与水反应的化 既含有σ键文含有π键，C项错误：N,分子中。键和 学方程式为BrCI+H,O一HC1+HBrO。 答案(1)碳（或C)(2)O>C>Si(3)C>H>Si π健的存在情况如图所示： ,D项错误。 (4)1s2s2p3s3p3d4s4p([Ar ]3d4s'4p)GeCl C (5)共价Br BrCl+HO=HCI+HBrO 20 8.C由图中信息可知，白色的小球可形成2个共价健，灰12.解析(1)可以直接从题图中的有关数据读出H一H 色的小球只形成1个共价键，黑色的大球形成了4个共 键的键长为0.074nm:由题困可以看出体系能量由高 价键，根据O、F、I的电负性大小(F最大，I最小)及其价 到低的顺序是①>⑤>②>③>④。(2)一个氢气分 电子数可以判断，白色的小球代表O原子，灰色的小球 子中含有一个a键，A错误，D正确：共价键的本质就 代表F原子，黑色的大球代表I原子。A,图中白色的小 是高概率地出现在原子核间的电子与原子核间的电性 球代表O原子，灰色的小球代表F原子，A不正确： 作用，B正确，④已经达到稳定状态，由题图可以看出 B.根据该化合物结构片段可知，每个I原子与3个O原 ⑤的能量比④高，C正确。(3)CO与N,的结构相似， 子形成共价键，根据均摊法可以判断必须有2个O原子 所以N与CO的分子中都包含的共价键有0键和 分别与2个1原子成能，才能确定该化合物化学式为 π键。C0中断裂第一个π键消耗的能量为1071.9kJ IOF,因此，该化合物中不存在过氧键，B不正确： 一745kJ■326.9kJ:而N,中斯裂第一个π键消耗的 C.I原子的价电子数为7，该化合物中F元素的化合价 能量为946kJ一418kJ=528k,可见C0的一个π键 为一1,0元素的化合价为一2，则1元素的化合价为 客易断裂，因此CO比N2活泼。(4)分子中5个共价 十5，据此可以判断每个I原子与其他原子形成3个单 单健是σ健、双健中有1个。键和1个π键，三键中有 健和1个双健，】原子的价电子数不等于其形成共价键 1个c健，另2个是π健，故σ健总数是7，π健总数是3。 的数目，因此，该化合物中1原子存在孤对电子，C正 (5)反应中有4molN一H键断裂，即有1molN,H,参 确；D.孩化合物中既存在I一O单健，又存在I一O双健， 加反应，生成1.5molN,则形成的π键有3mol. 单健和双健的健长是不相等的，因此，该化合物中所有 答案(1)0.074nm①>⑤>②>③>①(2)BCD 碘氧键健长不相等，D不正确。故远C。 (3):键和π键CO中断裂第一个π键消耗的能量为 9.A氰气的分子结构中含有不饱和键，在一定条件下可 1071.9kJ一745kJ=326.9kJ:而N2中断裂第一个 发生加成反应，A正确：同周期主族元素中，原子半径随 x键消耗的能量为946kJ一418kJ=528kJ,可见CO 原子序数的增大而减小，原子半径越大，形成共价健的 的一个元键容易断裂，因此CO比N2活泼 健长越长，碳原子半径大于氯原子，所以分子中N=C (4)73(5)3 的键长小于C=C的健长，B错误；共价单键为健， 1个共价三键中含有1个。健和2个π键，所以1个分 训练（六）分子结构的测定多样的分子空 子中含有3个。健和4个π健，C错误：卤素单质能和氢 间结构价层电子对互斥模型 氧化钠溶液发生反应，氰气的性质与卤素单质相似，所 以氛气能与氢氧化钠溶液反应，D错误。 1.B健角为180°的分子，空间结构是直线形，如C0,分 10.解析(1)氯气是由两个氯原子形成的分子，只存在非 子是直线形分子，A正确：苯分子的键角为120°，但其空 极性键：H,O2中O一H键是极性键，O一O键是非极 间结构是平面正六边形，B错误：白磷分子的健角为 性健，C,H中C一C键是非极性键，C一H健是极性 60°，空间结构为正四面体形，C正确：水分子的键角为 键，则既存在非极性健又存在极性键的分子是⑤@： 105°，空间结构为V形，D正确。 HCl、NH和CO中只存在极性健。(2)HCl,NH,、 2.D根据分子运动论知，A正确：根据题图，用一束光通 HO,的结构式分别为H一CI、H一N一H、H一O 过棱镜得到的红外光照射分子，记录得到的吸收峰图称 为红外光谱，通过红外光谱图的吸收峰可知，该分子中 H 含有C一H、O一H和C一O的振动吸收，可推测存在羟 O一H,所以只存在单健的分子是①③⑤：氯气的结构 基，B、C正确；该红外光谱图中还有若千啜收峰，故还有 式为N=N,则存在三键的分子是②：CO,中氧原子的 其他化学键，D错误。 最外层有6个电子，能形成两对共用电子对，所以只存 3.D价层电子对互斥模型认为，分子中中心原子周国的 HH 价层电子对相互排斥使得价层电子对朝空间不同方向 在双健的分子是⑨；乙烯的结构式为H一C=C一H, 伸展，从而决定了分子的空间结构，故A正确：分子中 既存在单键又存在双键。(3)只存在。键，即只存在单 键角越大，价层电子对距离越远，电子之间相互排斥力 键，根据上述分析，只存在σ键的分子是①③⑤，含有 越小，分子能量越低，分子越稳定，故B正确，H,S中中 双键、三键的分子中既存在键又存在π键，所以根据 心S原子的价层电子对数为2+6-)X2-4,有两个孤 上述分析，既存在。键又存在键的分子是②⑨⑩ 2 (4)稀有气体是单原子分子，没有化学键，所以不存在 电子对，分子呈V形，BF,中中心B原子的价层电子对 化学健的分子是⑧。 数为3十3一)X3-3,无孤电子对，分子里平面三角形， 答案(1)②⑤0①③⑨(2)①③⑤②⑨0 2 (3)①③⑤②⑨⑩(4)8 故C正确：该理论并不能预测所有多中心原子的分子或 11,解析(1)键能是指气态基态原子形成1mol化学键 离子的空间构型，比如VSEPR模型不能预测许多以过 释放的最低能量，新键形成释放能量，则旧键断裂必然 渡金属原子为中心原子的分子的空间构型，故D错误。 吸收能量，根据能量守恒定律，断开1molC一C1键吸 4.CCH和CCl为正四面体形分子，NH,和PH,为三 收的能量等于形成1molC一CI能释放的能量。(2) 角维形分子，这几种分子中的原子不可能都在同一平面 键能越大，化学键越稳定，越不客易断裂，化学性质越 上。CS、CO2、C:H2和BeCl为直线形分子，C2H,为平 稳定，因此最稳定的单质为N2,最不稳定的单质是12 面形分子，C。H,为平面正六边形分子，这些分子中所有 最稳定的化合物是HO,最不稳定的化合物是H1。 原子都处于同一平面。 (3)△H=E(反应物键能之和)一E(生成物健能之和)= 5.D在CH,和SiCL,中，中心原子价层电子对数均为4， (436+243-2×432)J·mol=-185kJ·mol. 且没有孤电子对，呈正四面体形，且键角为109°28： 答案(1)吸收243(2)N2I2H,O CHC1可看成CH,中一个氢原子被一个氯原子替换， (3)-185kJ·mol-4 由于氢原子与氯原子间的排斥作用力不同且氢原子与 21