内容正文:
第2课时 键参数
基础过关练
题组一 键参数——键长、键角、键能
1.下列曲线表示的变化趋势错误的是( )
2.下列比较错误的是 ( )
A.离子半径:Li+>H-
B.键能:C—C>C—Si
C.键长:N—N>NN
D.H2O与CH4分子中的键角:CH4>H2O
3.下列比较正确的是( )
A.键能:N—N>NN>
B.极性:H—F<H—C<H—N
C.键长:C—F>C—Br>C—I
D.键角:CO2>CH4>NH3
4.0.2%~0.5%的过氧乙酸(化学式为CH3COOOH,结构式如图所示)溶液是一种杀菌的高效消毒剂,下列关于该化合物的说法正确的是( )
A.C—C键的键长等于成键两原子的半径之和
B.C—H的键能小于H2O中H—O的键能
C.键长:<
D.该分子中σ键和π键的数目之比为9∶1
题组二 键参数对物质性质的影响
5.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.稀有气体一般难发生化学反应
C.HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
D.F2比O2更容易与H2反应
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.(1)防晒霜是指添加了能阻隔或吸收紫外线的防晒剂从而防止肌肤被晒黑、晒伤的化妆品。有研究表明分子结构中含有π键的物质能吸收紫外线,日常生活中用的防晒霜的成分中包含对氨基苯甲酸()或羟基丙酮(),它们能防晒的原因是 。
(2)在大气中存在一种潜在的温室气体SF5—CF3,该气体分子中含有 (填“σ键”或“π键”)。
(3)元素的非金属性N>P,为什么N2的化学性质非常稳定,而白磷(P4)的化学性质非常活泼?说明理由: 。
能力提升练
题组一 键能与反应热的计算
1.(经典题)已知几种共价键的键能如下:
化学键
H—N
Cl—Cl
H—Cl
键能/
(kJ·mol-1)
391
946
243
431
下列说法错误的是( )
A.键能:>N N>N—N
B.H(g)+Cl(g)HCl(g) ΔH=-431 kJ·mol-1
C.1 mol气态氯原子的能量低于0.5 mol Cl2的能量
D.2NH3(g)+3Cl2(g) N2(g)+6HCl(g) ΔH=-457 kJ·mol-1
2.对比以下几个反应式:
H(g)+H(g) H2(g) ΔH1=-436 kJ/mol;
O(g)+O(g) O2(g) ΔH2=-493 kJ/mol;
Cl(g)+Cl(g) Cl2(g) ΔH3=-247 kJ/mol;
N(g)+N(g) N2(g) ΔH4=-946 kJ/mol。
则下列叙述正确的是( )
A.N—N键的键能为×946 kJ/mol≈315.3 kJ/mol
B.氮分子中的共价键比氢分子中共价键的键长短
C.氧分子中氧原子是以共价单键结合的
D.氮分子比氯分子稳定
3.已知H—H键的键能为a kJ·mol-1,
I—I键的键能为b kJ· mol-1,一定条件下发生反应:H2(g)+I2(g)
2HI(g) ΔH=-c kJ· mol-1(c>0)。下列说法正确的是( )
A.断开1 mol Br—Br键所需的能量小于b kJ
B.上述反应中,反应物的总能量低于生成物的总能量
C.向密闭容器中加入2 mol H2(g)和1 mol I2(g),充分反应后放出的热量大于c kJ
D.断开2 mol H—I键所需的能量为(a+b+c) kJ
题组二 键参数的综合考查
4.下列有关化学键知识的比较肯定错误的是( )
A.键能: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.(易错题)键参数是分析化学键性质的重要参考。下列有关叙述正确的是( )
A.键的键能是C—C键的键能的2倍
B.甲烷和白磷(P4)分子的空间结构均为正四面体,因此键角相等
C.CO2中C与O原子间可形成π键,但SiO2中Si与O原子间不能形成π键,是因为Si的原子半径较大
D.C—H键的键长小于C—F键,C—F键更易断裂,所以用作不粘锅涂层的聚四氟乙烯的化学稳定性低于聚乙烯
6.(不定项)(经典题)元素周期表前四周期的一部分如图,下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述正确的是( )
A.X、Z元素都能形成双原子分子
B.W、Y、R元素的单质分子内都存在非极性键
C.最简单氢化物的稳定性:X>W>Y
D.键长:X—H<W—H;键能:X—H<W—H(H为氢元素)
答案与分层梯度式解析
第2课时 键参数
基础过关练
1. B O、S、Se元素属于同一主族元素,从上到下,元素电负性依次减弱,则O、S、Se元素的电负性随原子序数增大而减小,A正确;F元素没有正化合价,B错误;原子半径:F<Cl<Br,键长:H—F<H—Cl<
H—Br,则键能:H—F>H—Cl>H—Br,C正确;CH4、NH3、H2O的键角分别为109°28'、107.3°、104.5°,原子序数:C<N<O,CH4、NH3、H2O的键角随原子序数的增大而减小,D正确。
2. A 电子层结构相同,核电荷数越大半径越小,则离子半径:H->Li+,A错误;碳的原子半径小于硅,键长:C—Si>C—C,所以键能:C—C>
C—Si,B正确;键长:N—N>NN,C正确;H2O的键角为104.5°,CH4的键角为109°28',所以键角:CH4>H2O,D正确。
3.D 同种元素原子形成的共价键键能大小的一般规律:三键>双键>单键,A错误;通常,形成共价键的原子电负性差值越大,键的极性越强,电负性F>N>C,故极性:H—C<H—N<H—F,B错误;原子半径F<Br<I,故键长:C—F<C—Br<C—I,C错误;CO2的键角为180°,CH4的键角为109°28',NH3的键角为107.3°,故键角:CO2>CH4>NH3,D正确。
4.B 键长是指两个形成共价键的原子的原子核间的距离,A错误;原子半径:O<C,键长:C—H>H—O,则键能:C—H<H—O,B正确;键长:>,C错误;单键均为σ键,一个双键中含一个σ键和一个π键,则该分子中σ键和π键的数目之比为8∶1,D错误。
5.B 由于键的键能很大,破坏键需要很高的能量,所以N2的化学性质很稳定,A不符合题意;稀有气体分子均为单原子分子,分子中不含化学键,B符合题意;F、Cl、Br、I原子半径逐渐增大,其氢化物中的化学键键长逐渐增长,键能逐渐减小,所以HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱,C不符合题意;由于H—F键的键能大于H—O键,所以F2比O2更容易与H2反应,D不符合题意。
6.D CH4、C2H4、CO2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、沸点高低与共价键的键能大小无关,D错误。
7.答案 (1)分子中含有π键,能够有效吸收紫外线
(2)σ键
(3)N2分子中存在键,键键能大,破坏键需要很高的能量;而白磷分子中的P—P键的键能较小,化学性质较活泼
解析 (1)对氨基苯甲酸和羟基丙酮中均含有,中含有π键,含有π键的物质能吸收紫外线。
(2)SF5—CF3分子中只有共价单键,则分子中只有σ键。
能力提升练
1. C 键长:三键<双键<单键,通常键长越短,键能越大,所以键能:>N N>N—N,A正确;原子与原子之间形成化学键放出能量,H(g)+Cl(g) HCl(g) ΔH=-431 kJ·mol-1,B正确;1 mol气态氯原子形成0.5 mol Cl2放出能量,则1 mol气态氯原子的能量高于0.5 mol Cl2的能量,C错误;2NH3(g)+3Cl2(g) N2(g)+6HCl(g) ΔH=6E(N—H)+3E(Cl—Cl)-E()-6E(H—Cl)=-457 kJ·
mol-1,D正确。
2. D 一个键中含有一个σ键和两个π键,N—N键为σ键,
键的键能不等于N—N键键能的3倍,A错误;氢原子的半径小,键的键长比H—H键的键长长,B错误;O2分子中氧原子间以共价双键结合,C错误;键能越大,分子越稳定,N2分子中共价键的键能比Cl2分子的大,则N2分子比Cl2分子稳定,D正确。
3. D 一般,原子半径越小,形成共价键的键长越短,键能越大,则断开1 mol Br—Br键所需的能量大于b kJ,A错误;由热化学方程式可知,该反应是放热反应,反应物的总能量高于生成物的总能量,B错误;该反应为可逆反应,可逆反应不可能完全进行,则向密闭容器中加入
2 mol H2(g)和1 mol I2(g)充分反应后放出的热量小于c kJ,C错误;设H—I键的键能为x kJ·mol-1,ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能,则-c kJ·mol-1=(a+b) kJ·mol-1-2x kJ·mol-1,解得x=,即断开2 mol H—I键所需的能量为(a+b+c) kJ,D正确。
4.C C、N原子间形成的化学键的键能:C—N<<,A正确;原子半径:I>Br>Cl,则键长:I—I>Br—Br>Cl—Cl,B正确;H2O分子中的键角是104.5°,CO2分子中的键角是180°,则键角:H2O<CO2,C错误;一般相同元素原子之间形成的σ键的键能比π键的大,D正确。
5.C 键的键能不是C—C键的键能的2倍,A项错误;甲烷的键角是109°28',白磷的键角为60°,B项错误;Si的原子半径较大,难与O以“肩并肩”的方式相互重叠形成π键,C项正确;F的非金属性强,F与C原子形成C—F键时共用电子对偏向F,使C—F键的键能大于C—H键,且能用作不粘锅涂层,说明聚四氟乙烯耐高温,化学性质稳定,D项错误。
6.A 由元素在周期表中的相对位置可知,X为N元素,W为P元素,Y为S元素,R为Ar元素,Z为Br元素。N2和Br2都是双原子分子,故A正确;Ar为单原子分子,分子中不存在共价键,故B错误;同周期主族元素,从左到右非金属性依次增强,最简单氢化物的稳定性依次增强,则稳定性:PH3<H2S,故C错误;原子半径:N<P,则键长:N—H<P—H,键能:N—H>P—H,故D错误。
2
学科网(北京)股份有限公司
$$