内容正文:
第05讲 化学键和共价键
目录
01 课标达标练
题型01化学键及其判断
题型02共价键的形成及饱和性和方向性
题型03σ键与π键
题型04极性键与非极性键
题型05共价键的键参数
题型06 键角及应用
02 核心突破练
03 真题溯源练
01化学键及其判断
1.下列叙述正确的是___________。
A.带相反电荷离子之间的相互吸引称为离子键
B.金属元素和非金属元素化合时不一定形成离子键
C.原子最外层只有1个电子的主族元素与卤素所形成的化学键一定是离子键
D.非金属元素形成的化合物中不可能含有离子键
2.下列有关离子键与共价键的说法中,正确的是___________。
A.非金属元素组成的化合物中不可能有离子键 B.共价键通过原子之间得失电子形成
C.单质中一定没有离子键,一定有共价键 D.共价化合物中一定没有离子键
3.下列各组物质的晶体中,化学键类型相同、晶体类型也相同的是___________。
A.SO3和SiO2 B.CO2和H2O C.NaCl和HCl D.CCl4和KCl
4.下列物质中含有相同的化学键类型的是___________。
A.NaCl、HCl、H2O、NaOH B.Cl2、Na2S、HCl、SO2
C.HBr、CO2、H2O、CS2 D.Na2O2、H2O2、H2O、O3
5.在下列化学反应中,既有离子键、共价键断裂,又有离子键、共价键形成的是___________。
A.2Na +2H2O = 2NaOH + H2↑ B.SO2+2H2S = 3S↓+2H2O
C.Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑ D.AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3
6.物质是由微粒构成的。下列物质的构成微粒与二氧化碳的构成微粒相同的是___________。
A.金刚石、五氧化二磷 B.硫酸铜、氯化钠 C.氨气、甲烷 D.硝酸钾、氯化氢
7.下列物质含共价键的强电解质是___________。
A.NaOH B.HClO C.CaCl2 D.CO2
8.下列各组物质中,所有化学键都是共价键的是___________。
A.H2S和Na2O2 B.H2O2和CaF2 C.NH3和N2 D.HNO3和NaCl
9.下列物质中,既含有离子键,又含有非极性共价键的是___________。
A.Na2O2 B.NaOH C.Na2O D.MgCl2
10.由下列各组的三种元素共同组成的化合物中,既可能有离子化合物,又可能有共价化合物的是___________。
A.H、O、C B.Na、S、O C.H、N、O D.H、S、O
11.下列说法不正确的是___________。
A.有化学键断裂的过程不一定是化学过程
B.NH4Cl 和 Na2SO4 晶体中含有的化学键类型相同
C.H2O 比 H2S 更稳定,是因为氧的非金属性更强
D.离子晶体中一定含有离子键,分子晶体中一定含有共价键
12.加热煮沸的浓NaOH溶液和白磷反应可制PH3,该过程同时可获得P2H4.其中一个反应为。下列说法不正确的是___________。
A.稳定性:P2H4大于N2H4
B.反应过程中有极性键、非极性键的断裂,也有极性键、离子键的形成
C.P4、PH3与P2H4的晶体类型相同
D.PH3分子中键角∠HPH小于NH3分子中∠HNH
13.【逻辑思维与科学建模】吡咯()、呋喃()、噻吩()都是常见杂环化合物。下列关于三种物质的说法错误的是___________。
A.三种分子中化学键类型相同 B.三种分子均易溶于水
C.N、O、S原子杂化方式相同 D.沸点:吡咯>噻吩>呋喃
02 共价键的形成及饱和性和方向性
14.下列关于共价键的说法正确的是___________。
A.键能是衡量化学键强度的物理量
B.键长是指形成共价键的两个原子之间的间距
C.两个原子形成共价键时,原子轨道重叠程度越大,键能越大
D.单键一般比双键的键能更大
15.下列说法不正确的是___________。
A.共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的
B.乙烯分子中的键关于镜面对称
C.共价键的饱和性决定了分子内部原子的数量关系
D.烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烷烃中的键比烯烃中的键稳定
16.下列说法正确的是___________。
A.Cl2是双原子分子,H2S是三原子分子,这是由共价键的方向性决定的
B.H2O与H2S的空间结构相似,这是由共价键的饱和性决定的
C.并非所有的共价键都有方向性
D.两原子轨道发生重叠后,电子在两核间出现的概率减小
17.下列说法正确的是___________。
A.含有共价键的化合物一定是共价化合物 B.分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物
C.由共价键形成的分子一定是共价化合物 D.只有非金属原子间才能形成共价键
03 σ键与π键
18.(2025·上海市松江区高三一模调研)是一种常用的离子液体,可以由与NH4BF4反应制得。1mol中含有键_______mol。
A.8 B.10 C.16 D.19
19.下列分子中既含σ键,又含π键的是 ___________。
A
B
C
D
水
乙醇
氨
乙醛
20.下列对HCN、CO2、H2O、CO(NH2)2、C2H4分子中共价键的分析正确的是___________。
A.都是σ键,没有π键 B.都是π键,没有σ键
C.除H2O外,都含π键 D.除HCN外,都是σ键
21.下列有关化学键类型的叙述正确的是___________。
A.化合物NH5所有原子最外层均满足2个或8个电子的稳定结构,则1 mol NH5中含有5NA个N—H σ键(NA表示阿伏加德罗常数的值)
B.乙烯酮的结构简式为CH2=C=O,其分子中含有极性共价键和非极性共价键,且σ键与π键数目之比为1∶1
C.已知乙炔的结构简式为CH≡CH,则乙炔中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C)
D.乙烷分子中只存在σ键,不存在π键
22.关于σ键和π键的说法中正确的是___________。
A.σ键可以绕键轴旋转,π键一定不能绕键轴旋转
B.所有σ键的强度都比π键的强度大
C.HCl和Cl2中的共价键类型均为s-sσ键
D.杂化轨道只用于形成σ键
23.下列常见微粒中σ键、π键判断正确的是___________。
A.CN-与N2结构相似,CH2=CHCN分子中σ键与π键的数目之比为5:2
B.CO与N2结构相似,分子中含π键数目2NA
C.C22-与O22+-结构相似,1mol O22+中含有的σ键数目为NA
D.已知反应N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(l),若该反应中有键断裂,则形成的π键数目为6NA
24.有关CH2===CH—C≡N分子中所含化学键数目的说法正确的是___________。
A、 A.3个σ键,3个π键 B.4个σ键,3个π键
B、 C.6个σ键,2个π键 D.6个σ键,3个π键
25.下列物质中,属于含有σ键的电解质的是( )
A.Ba(OH)2 B.C2H5OH C.Na2O D.SiO2
26.下列关于σ 键和π键的说法不正确的是___________。
A.σ 键能单独形成,π键不能单独形成
B.σ 键可以绕键轴旋转,π键不能绕键轴旋转
C.双键中一定有一个σ 键,一个π键,三键中一定有一个σ 键,两个π键
D.CH3-CH3、CH2=CH2、CH≡CH中的σ 键都是C-C键,所以键能都相同
27.下列说法正确的是___________。
A.在气体单质分子中,一定含有σ键,可能含有π键
B.烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烷烃中只含有σ键,而烯烃还含有π键
C.p电子与p电子不能形成σ键
D.共价键的方向性决定了原子在形成分子时相互结合的数量关系
28.下列有关化学键类型的叙述正确的是___________。
A.化合物NH5所有原子最外层均满足2个或8个电子的稳定结构,则1 mol NH5中含有5NA个N—H σ键(NA表示阿伏加德罗常数的值)
B.乙烯酮的结构简式为CH2=C=O,其分子中含有极性共价键和非极性共价键,且σ键与π键数目之比为1∶1
C.已知乙炔的结构式为H-C≡C-H,则乙炔中存在2个σ键(C-H)和3个π键(C≡C)
D.乙烷分子中只存在σ键,不存在π键
29.石灰氮(CaCN2)是一种氮肥,与土壤中的H2O反应生成氰胺(H2N-C≡N),氰胺可进一步转化为尿素[CO(NH2)2]。下列有关说法正确的是 ___________。
A.H2O的电子式为
B.1个H2N-C≡N分子中含3个σ键
C. H2N-C≡N分子中σ键与π键的个数之比为2∶1
D.已知CO(NH2)2中含有C=O键,1个CO(NH2)2分子中含有2个π键
30.(2025·上海市浦东新区高三一模调研)含碳的物质和材料广泛地应用于生产生活和科学研究中。人工合成金刚石的两种方法所涉反应如下:①4Na+CCl44NaCl +C;②4Na+3CO22Na2CO3+C。
NaCl的电子式为 。每个CCl4和CO2分子中σ键的个数比为 。
04极性键与非极性键
31.下列关于极性键的叙述不正确的是___________。
A.由不同种非金属元素原子形成的共价键 B.共价化合物中必定存在极性键
C.由同种元素的两个原子形成的共价键 D.共用电子必然偏向电负性大的原子一方
32.下列物质只含有极性键的是___________。
A.NH3 B.H2 C.NaCl D.H2O2
33.含有非极性共价键的盐是___________。
A.Na2C2O4 B.Na2O2 C.NaCN D.CH3COOH
34.下列物质中,既含有离子键,又含有非极性共价键的是___________。
A.Na2O2 B.CaCl2 C.H2O2 D.NaClO
35.下列各组分子中的共价键按极性由强至弱排序的是___________。
A.HF、H2O、NH3、CH4 B.CH4、NH3、H2O、HF
C.H2O、HF、CH4、NH3 D.HF、H2O、CH4、NH3
36.已知NaHSO4晶体在315℃下会转化为Na2S2O7和H2O。下列说法正确的是___________。
A.NaHSO4晶体受热熔化时,产生Na+、H+、SO42-
B.NaHSO4晶体溶于水发生电离时,所有共价键都断裂
C.NaHSO4晶体转化为Na2S2O7和H2O的过程中,涉及键的断裂与形成
D.Na2S2O7晶体中既含离子键又含极性共价键和非极性共价键
37.在下列物质中:①CO2、②KCl、③CaBr2、④O2、⑤NH4Cl、⑥Ca(OH)2、⑦N2、⑧HBr、⑨NH3、⑩Na2O2,请用序号回答下列问题:
(1)只有非极性键的是________。
(2)只有极性键的是________。
(3)只有离子键的是________。
(4)既有离子键,也有非极性键的是________。
(5)既有离子键,又有极性键的是________。
(6)属于离子化合物的是________。
(7)属于共价化合物的是________。
05共价键的键参数
38.关于键长、键能和键角,下列说法错误的是___________。
A.键角是描述分子空间结构的重要参数
B.键长是形成共价键的两原子间的核间距
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
39.下列关于键长、键角和键能的说法中,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
40.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
41.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.在分子中,两个成键原子间的距离叫做键长
B.AB2型分子的键角均为180°
C.C—C键的键能为347.7 kJ/mol,但C=C键的键能小于347.7×2 kJ/mol
D.H—Cl键的键能为431.8kJ/mol,故HCl分解成1molH2和1molCl2时,消耗的能量为863.6kJ
42.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: CH4<Si
43.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
44.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
45.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
46.【文化遗产保护与学科知识结合】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
47.下列说法中,错误的是___________。
A.键能是衡量化学键稳定性的参数之一,键能越大,则化学键就越牢固
B.键长与共价键的稳定性没有关系
C.键角是两个相邻共价键之间的夹角,说明共价键有方向性
D.共价键是通过原子轨道重叠并共用电子对而形成的,所以共价键有饱和性
48.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
49.已知某些共价键的键能、键长数据如表所示:
共价键
Cl—Cl
Br—Br
I—I
H—F
H—Cl
H—Br
H—I
H—O
键能/(kJ·mol-1)
242.7
193.7
152.7
568
431.8
366
298.7
462.8
键长/pm
198
228
267
96
共价键
C—C
C==C
C≡C
C—H
N—H
N==O
O—O
O==O
键能/(kJ·mol-1)
347.7
615
812
413.4
390.8
607
142
497.3
键长/pm
154
133
120
109
101
(1)下列推断正确的是________(填字母,下同)。
A.热稳定性:HF>HCl>HBr>HI B.氧化性:I2>Br2>Cl2
C.沸点:H2O>NH3 D.还原性:HI>HBr>HCl>HF
(2)在HX(X=F、Cl、Br、I)分子中,键长最短的是______,最长的是________;O—O的键长________ (填“大于”“小于”或“等于”)O==O的键长。
06键角及应用
50.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:CO2>H2O
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
51.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
52.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
1.下列有关化学键类型的判断正确的是___________。
A.全部由非金属元素组成的化合物中肯定不存在离子键
B.CH3CH2Br中C—H键的极性比C—Br键的极性强
C.已知乙炔的结构式为H—C≡C—H,则乙炔分子中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C)
D.乙烷分子中只有σ键,即6个C—H键和1个C—C键都为σ键,不存在π键
2.下列关于有机化合物中化学键的说法不正确的是___________。
A.烷烃中的化学键均为σ键 B.CH3CH2Br中C—H键的极性比C—Br键的极性弱
C.乙烯分子中含有极性键和非极性键 D.1个丙炔分子中含有5个σ键和3个π键
3.下列关于共价键的描述正确的是___________。
A.键与键的对称性相同 B.HCl分子中的共价键是键
C.CH2=CHCN分子中σ键与π键数目之比为6∶1 D.气体单质中一定存在σ键,可能存在π键
4.下列说法错误的是___________。
A.键能:C—H>Si—H,因此CH4比SiH4稳定
B.沸点:CH3COOH>C4H10,因为CH3COOH分子间范德华力更强
C.键角:NH3>PH3,因为NH3的成键电子对间的排斥力更大
D.极性:F—C>Cl—C,因此酸性CF3COOH>CCl3COOH
5.石灰氮(CaCN2),其中C、N原子间成键方式相同)是一种氮肥,可与土壤中的H2O反应生成氰胺(),氰胺可进一步转化为尿素[CO(NH2)2]。下列说法正确的是___________。
A.CaCN2的电子式为
B.H2O的空间构型与的空间构型相同且两者键角相等
C.氰胺分子中氮原子的杂化方式为sp2和sp两种
D.CO(NH2)2分子中各元素的电负性大小关系为O>N>H>C
6.法匹拉韦是治疗新冠肺炎的一种药物,结构简式如图,下列说法错误的是___________。
A.该分子中键与键之比为7:2
B.该分子中F原子的最高能层符号为L
C.该分子中C==C键的键能大于C—C键的键能
D.该分子中N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为F>N>O
7.下列说法正确的是___________。
A.沸点:正戊烷>异戊烷>异丁烷、对羟基苯甲酸( )>邻羟基苯甲酸( )、氯化氢>氟化氢
B.已知:B元素和Cl元素的电负性差值大于N元素和Cl元素的电负性差值,故:BCl3分子的极性大于NCl3
C.键角大小比较:NH3>H2O、NH3>PH3、[Cu(NH3)4]2+的配体NH3>NH3分子
D.医学上研究发现 具有抗癌作用,而 没有抗癌作用,说明这两种分子与 和 一样,均互为同分异构体,分别是以Pt原子、C原子为中心的平面结构
8.回答下列问题:
(1)1molCO2中含有的σ键数目为___________。
(2)已知CO和CN-与N2结构相似,CO分子内σ键与π键个数之比为___________。HCN分子中σ键与π键数目之比为___________。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的—个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应:N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-1038.7kJ·mol-1,若该反应中有4molN—H键断裂,则形成的π键有___________mol。
(4)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子,该分子中σ键与π键的个数比为___________。
(5)1mol乙醛分子中含σ键的数目为___________个,1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为___________。
(6)CH4、NH3、H2O、HF分子中共价键的极性由强到弱的顺序是___________。
9.、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、构成蛋白质的重要组成元素;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)元素X的一种氧化物XO和XY-与Y2结构相似,XO分子内σ键与π键个数之比为 。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基态原子的价层电子排布为 。
(5)元素X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如图,1号X与相邻X形成σ键的个数为 。
1.(2025·上海卷T一,4)1mol分了中σ键的数目为_______。
A.7 B.12 C.13 D.14
2.(2024·上海卷T三,1)已知可二聚为下图的二聚体:
(1)该二聚体中存在的化学键类型为_______。
A.极性键 B.非极性键 C.离子键 D.金属键
(2)将该二聚体溶于生成(结构如图所示),已知其配离子为四面体形,中心原子杂化方式为 ,其中配体是 ,该配合物中有键 。
3.(2025·北京卷,15)(2)NH3分子中H-N-H键角小于109°28′,从结构角度解释原因: 。
4.(2025·重庆卷,7,3分)三种氮氧化物的结构如下所示:
下列说法正确的是_______。
A.氮氮键键能:N2O>N2O3 B.熔点:N2O3>N2O4
C.分子的极性:N2O4>N2O D.N-N-O的键角:a>b
5.(2025•辽吉黑内卷,3,3分)Cl2O可用于水的杀菌消毒,遇水发生反应:Cl2O+H2O=2HClO。下列说法正确的是_______。
A.反应中各分子的σ键均为p-p σ键 B.反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形
C.Cl-O键长小于H—O键长 D.HClO分子中Cl的价电子层有2个孤电子对
6.(2025•山东卷,7,2分)用硫酸和NaN3可制备一元弱酸HN3。下列说法错误的是_______。
A.NaN3的水溶液显碱性 B.N3-的空间构型为V形
C.NaN3为含有共价键的离子化合物 D.N3-的中心N原子所有价电子均参与成键
7.(2025·安徽卷,7,3分)氨是其他含氨化合物的生产原料。氨可在氧气中燃烧生成N2。金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体,同时生成NaNH2。NaNH2遇水转化为NaOH。Cu(OH)2溶于氨水得到深蓝色[Cu(NH3)4](OH)2溶液,加入稀硫酸又转化为蓝色[Cu(H2O)4]SO4溶液。氨可以发生类似于水解反应的氨解反应,浓氨水与HgCl2溶液反应生成Hg(NH3)Cl沉淀。下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是_______。
A.与H+结合的能力:OH->NH2- B.与氨形成配位键的能力:H+>Cu2+
C.H2O和NH3分子中的键长:O-H>N-H D.微粒所含电子数:NH4+>NH2-
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第05讲 化学键和共价键
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01 课标达标练
题型01化学键及其判断
题型02共价键的形成及饱和性和方向性
题型03σ键与π键
题型04极性键与非极性键
题型05共价键的键参数
题型06 键角及应用
02 核心突破练
03 真题溯源练
01化学键及其判断
1.下列叙述正确的是___________。
A.带相反电荷离子之间的相互吸引称为离子键
B.金属元素和非金属元素化合时不一定形成离子键
C.原子最外层只有1个电子的主族元素与卤素所形成的化学键一定是离子键
D.非金属元素形成的化合物中不可能含有离子键
【答案】B
【解析】离子键的本质是阴、阳离子之间的静电作用,静电作用包括静电引力和静电斥力,A不正确;活泼金属与活泼非金属容易形成离子键,一般当成键原子所属元素的电负性差值小于1.7时,原子间不易形成离子键,如AlCl3和BeCl2中金属与非金属原子形成共价键,B正确;原子最外层只有1个电子的主族元素包括H元素和碱金属元素,H元素与卤素形成共价键,碱金属元素与卤素形成离子键,C不正确;由非金属元素形成的化合物中可能含有离子键,如铵盐中NH4+与阴离子形成离子键。
2.下列有关离子键与共价键的说法中,正确的是___________。
A.非金属元素组成的化合物中不可能有离子键 B.共价键通过原子之间得失电子形成
C.单质中一定没有离子键,一定有共价键 D.共价化合物中一定没有离子键
【答案】D
【解析】A项,非金属元素组成的化合物中可能有离子键,比如氯化铵,故A错误;B项,共价键通过原子之间共用电子形成,不是得失电子,故B错误;C项,单质中一定没有离子键,可能没有共价键,比如稀有气体单质没有共价键,故C错误;D项,共价化合物中一定没有离子键,一定有共价键,故D正确。故选D。
3.下列各组物质的晶体中,化学键类型相同、晶体类型也相同的是___________。
A.SO3和SiO2 B.CO2和H2O C.NaCl和HCl D.CCl4和KCl
【答案】B
【解析】A中SO3为分子晶体、S—O键是共价键,SiO2为共价晶体;B中CO2、H2O都是分子晶体,C—O键、O—H键均为共价键;C中NaCl为离子晶体,阴、阳离子靠离子键结合在一起,HCl为分子晶体,H—Cl键为共价键;D中CCl4为分子晶体,C—Cl键为共价键,KCl为离子晶体。
4.下列物质中含有相同的化学键类型的是___________。
A.NaCl、HCl、H2O、NaOH B.Cl2、Na2S、HCl、SO2
C.HBr、CO2、H2O、CS2 D.Na2O2、H2O2、H2O、O3
【答案】C
【解析】A项,NaCl只含有离子键,HCl、H2O只含有共价键,NaOH既有离子键又有共价键;B项,Cl2、HCl、SO2分子中只有共价键,而Na2S中只有离子键;D项,Na2O2既有离子键又有共价键,H2O2、H2O、O3分子中只有共价键。
5.在下列化学反应中,既有离子键、共价键断裂,又有离子键、共价键形成的是___________。
A.2Na +2H2O = 2NaOH + H2↑ B.SO2+2H2S = 3S↓+2H2O
C.Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑ D.AgNO3+NaCl=AgCl↓+NaNO3
【答案】C
【解析】A项,2Na +2H2O = 2NaOH + H2↑,反应中只断裂了共价键,A错误;B项,SO2+2H2S = 3S↓+2H2O,反应中断裂了共价键,也只形成了共价键,B错误;C项,Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑,反应中即断裂了离子键又断裂了共价键,同时有离子键和共价键形成,C正确;D项,反应中只断裂和形成了离子键,D错误。
6.物质是由微粒构成的。下列物质的构成微粒与二氧化碳的构成微粒相同的是___________。
A.金刚石、五氧化二磷 B.硫酸铜、氯化钠 C.氨气、甲烷 D.硝酸钾、氯化氢
【答案】C
【解析】二氧化碳是由二氧化碳分子构成的。A项,金刚石由碳原子直接构成,五氧化二磷是常见非金属元素的氧化物、由五氧化二磷分子构成,故A选项错误;B项,硫酸铜、氯化钠均属于盐,硫酸铜由铜离子和硫酸根离子构成,氯化钠由钠离子和氯离子构成的,故B选项错误;C项,氨气、甲烷均是非金属元素的氢化物,分别是由氨分子和甲烷分子构成的,故C选项正确;D项,硝酸钾是含有金属元素和非金属元素的化合物,是钾离子和硝酸根离子构成的,氯化氢由氯化氢分子构成,故D选项错误;选C。
7.下列物质含共价键的强电解质是___________。
A.NaOH B.HClO C.CaCl2 D.CO2
【答案】A
【解析】A项,NaOH含有离子键和共价键,属于强电解质,A符合题意;B项,HClO只含有共价键,属于弱电解质,B不符合题意;C项,CaCl2只含有离子键,属于强电解质,C不符合题意;D项,CO2只含有共价键,属于非电解质,D不符合题意;故选A。
8.下列各组物质中,所有化学键都是共价键的是___________。
A.H2S和Na2O2 B.H2O2和CaF2 C.NH3和N2 D.HNO3和NaCl
【答案】C
【解析】A项,Na2O2中既有离子键又有O—O共价键,不正确;B项,CaF2中只有离子键,不正确;D项,NaCl属于离子化合物,没有共价键。
9.下列物质中,既含有离子键,又含有非极性共价键的是___________。
A.Na2O2 B.NaOH C.Na2O D.MgCl2
【答案】A
【解析】Na2O2中含有Na+与O22-的离子键,O22-中含有O—O非极性键,A正确;NaOH中含有Na+与OH-的离子键,OH-中含有H—O极性键,B不正确;Na2O中只含有Na+与O2-的离子键,C不正确;MgCl2中只含有Mg2+与Cl-的离子键,D不正确。
10.由下列各组的三种元素共同组成的化合物中,既可能有离子化合物,又可能有共价化合物的是___________。
A.H、O、C B.Na、S、O C.H、N、O D.H、S、O
【答案】C
【解析】要形成离子键,必须形成阴、阳离子。B中三种元素可形成的Na2SO3、Na2SO4、Na2S2O3等,都是离子化合物;C中三种元素可形成HNO3、HNO2、NH4NO3等,既有离子化合物,又有共价化合物;A、D中三种非金属元素只能形成共价化合物。
11.下列说法不正确的是___________。
A.有化学键断裂的过程不一定是化学过程
B.NH4Cl 和 Na2SO4 晶体中含有的化学键类型相同
C.H2O 比 H2S 更稳定,是因为氧的非金属性更强
D.离子晶体中一定含有离子键,分子晶体中一定含有共价键
【答案】D
【解析】A项,化学反应一定有旧键的断裂和新键的形成,有化学键断裂过程中,不一定发生了化学变化,如氯化氢溶于水,只破坏共价键,没有形成化学键,故A正确;B项,NH4Cl中铵根离子与氯离子之间存在离子键,N与H之间存在共价键,Na2SO4晶体钠离子与硫酸根离子之间存在离子键,O与S之间存在共价键,所以二者中均含有共价键和离子键,化学键类型相同,故B正确;C项,元素的非金属性越强,其氢化物越稳定,非金属性:O>S,所以H2O比H2S更稳定,故C正确;D项,单原子分子中没有化学键,如稀有气体为单原子分子,则形成的晶体中没有共价键,离子晶体中一定含有离子键,故D错误;故选D。
12.加热煮沸的浓NaOH溶液和白磷反应可制PH3,该过程同时可获得P2H4.其中一个反应为。下列说法不正确的是___________。
A.稳定性:P2H4大于N2H4
B.反应过程中有极性键、非极性键的断裂,也有极性键、离子键的形成
C.P4、PH3与P2H4的晶体类型相同
D.PH3分子中键角∠HPH小于NH3分子中∠HNH
【答案】A
【解析】A项,非金属性:N>P,故对应氢化物的稳定性:P2H4小于N2H4,A错误;B项,反应过程中有O-H极性键、P-P非极性键的断裂,也有极性键P-H、钠离子和形成的离子键的形成,B正确;C项,P4、PH3与P2H4的晶体类型相同,均为分子晶体,C正确;D项,NH3、PH3均为三角锥形分子,但电负性:N>P,NH3中共用电子对离中心原子更近,排斥力增大,键角增大,故PH3分子中键角∠HPH小于NH3分子中∠HNH,D正确。 故选A。
13.【逻辑思维与科学建模】吡咯()、呋喃()、噻吩()都是常见杂环化合物。下列关于三种物质的说法错误的是___________。
A.三种分子中化学键类型相同 B.三种分子均易溶于水
C.N、O、S原子杂化方式相同 D.沸点:吡咯>噻吩>呋喃
【答案】B
【解析】A项,由图可知,三种分子含有的化学键类型相同,A正确;B项,呋喃、噻吩均难溶于水,B错误;C项,杂环化合物是四个C和N(O、S)共面,每个碳原子及杂原子上均有一个p轨道且互相平行,在碳原子的p轨道中有一个p电子,杂原子一对孤电子对形成;吡咯形成3条σ键,杂化方式为sp2,呋喃(噻吩)形成2条σ键以及一对孤电子对,杂化方式为sp2,则N、O、S三种原子杂化方式均为sp2,C正确;D项,三者均是分子晶体,吡咯分子间可形成氢键,呋喃及噻吩分子间只存在分子间作用力,而噻吩的相对分子质量比呋喃的大,沸点较高,故沸点:吡咯>噻吩>呋喃,D正确;故选B。
02 共价键的形成及饱和性和方向性
14.下列关于共价键的说法正确的是___________。
A.键能是衡量化学键强度的物理量
B.键长是指形成共价键的两个原子之间的间距
C.两个原子形成共价键时,原子轨道重叠程度越大,键能越大
D.单键一般比双键的键能更大
【答案】C
【解析】A.键能和键长是衡量化学键强度的物理量,A错误;B.键长是指形成共价键的两个原子之间的核间距,B错误;C.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,C正确;D.单键一般比双键的键能要小,D错误;故选C。
15.下列说法不正确的是___________。
A.共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的
B.乙烯分子中的键关于镜面对称
C.共价键的饱和性决定了分子内部原子的数量关系
D.烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烷烃中的键比烯烃中的键稳定
【答案】D
【解析】A.一般地,原子的未成对电子一旦配对成键,就不再与其他原子的末成对电子配对成键了,故原子的未成对电子数目决定了该原子形成的共价键具有饱和性,这一饱和性也就决定了该原子成键时最多连接的原子数,A正确;B.乙烯分子中的π键“肩并肩”重叠,关于镜面对称,B正确;C.根据以上分析A项可知,C正确;D.烯烃比烷烃活泼是因为烯烃中的π键比较活泼,D错误;故选D。
16.下列说法正确的是___________。
A.Cl2是双原子分子,H2S是三原子分子,这是由共价键的方向性决定的
B.H2O与H2S的空间结构相似,这是由共价键的饱和性决定的
C.并非所有的共价键都有方向性
D.两原子轨道发生重叠后,电子在两核间出现的概率减小
【答案】C
【解析】s轨道是球形对称,所以s-s σ键无方向性,其他所有的共价键都有方向性。共价键的饱和性决定组成分子的原子间的数量关系,共价键的方向性决定分子的空间结构。
17.下列说法正确的是___________。
A.含有共价键的化合物一定是共价化合物 B.分子中只有共价键的化合物一定是共价化合物
C.由共价键形成的分子一定是共价化合物 D.只有非金属原子间才能形成共价键
【答案】B
【解析】含有共价键的化合物中还可能含有离子键,若含有离子键则该化合物为离子化合物,故A错;化合物分子中若不含离子键,则为共价化合物,所以B正确;分子可为单质,也可为化合物,故C错;通常情况下非金属元素原子间形成共价键,但有些金属与非金属元素原子间也可形成共价键,如AlCl3属于共价化合物,故D错。
03 σ键与π键
18.(2025·上海市松江区高三一模调研)是一种常用的离子液体,可以由与NH4BF4反应制得。1mol中含有键_______mol。
A.8 B.10 C.16 D.19
【答案】D
【解析】单键是σ键,双键中含有1个σ键,中含有2个C-Cσ键、6个C-Nσ键、11个C-Hσ键,共含有19个σ键,则1mol中含有19molσ键,故选D。
19.下列分子中既含σ键,又含π键的是 ___________。
A
B
C
D
水
乙醇
氨
乙醛
【答案】D
【解析】水分子中只有单键,全部是σ键,A不符合题意;乙醇分子中只有单键,全部是σ键,B不符合题意;氨气分子中只有单键,全部是σ键,C不符合题意;乙醛分子中含有单键和碳氧双键,既含σ键,又含π键,D符合题意。
20.下列对HCN、CO2、H2O、CO(NH2)2、C2H4分子中共价键的分析正确的是___________。
A.都是σ键,没有π键 B.都是π键,没有σ键
C.除H2O外,都含π键 D.除HCN外,都是σ键
【答案】C
【解析】HCN的结构式为H-C≡N,既有σ键也有π键;CO2的结构式为O=C=O,既有σ键也有π键;H2O的结构式是H—O—H,只含σ键;CO(NH2)2中含有碳氧双键,故既有σ键也有π键;C2H4中含有碳碳双键,既有σ键也有π键;故选C。
21.下列有关化学键类型的叙述正确的是___________。
A.化合物NH5所有原子最外层均满足2个或8个电子的稳定结构,则1 mol NH5中含有5NA个N—H σ键(NA表示阿伏加德罗常数的值)
B.乙烯酮的结构简式为CH2=C=O,其分子中含有极性共价键和非极性共价键,且σ键与π键数目之比为1∶1
C.已知乙炔的结构简式为CH≡CH,则乙炔中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C)
D.乙烷分子中只存在σ键,不存在π键
【答案】D
【解析】NH5即NH4H,为离子化合物,1 mol NH5中含有4NA个σ键,还含有离子键,A项错误;乙烯酮分子中σ键与π键之比为2∶1,B项错误;1个乙炔分子中存在3个σ键和2个π键,C项错误。
22.关于σ键和π键的说法中正确的是___________。
A.σ键可以绕键轴旋转,π键一定不能绕键轴旋转
B.所有σ键的强度都比π键的强度大
C.HCl和Cl2中的共价键类型均为s-sσ键
D.杂化轨道只用于形成σ键
【答案】A
【解析】A项,σ键为轴对称,π键为镜面对称,所以σ键可以绕键轴旋转,π键一定不能绕键轴旋转,A正确;B项,σ键不一定比π键强度大,如氮气中σ键的强度比π键强度小,B错误;C项,H-Cl是氢原子1s轨道与氯原子3p轨道“头碰头”形成的,是s-pσ键,C错误;D项,杂化轨道可用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子,D错误;故选A。
23.下列常见微粒中σ键、π键判断正确的是___________。
A.CN-与N2结构相似,CH2=CHCN分子中σ键与π键的数目之比为5:2
B.CO与N2结构相似,分子中含π键数目2NA
C.C22-与O22+-结构相似,1mol O22+中含有的σ键数目为NA
D.已知反应N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(l),若该反应中有键断裂,则形成的π键数目为6NA
【答案】C
【解析】单键均为σ键,双键中含有1个σ键1个π键,叁键含有1个σ键2个π键。A项,CH2=CHCN分子的结构简式为CH2=CHC≡N,其中含有6个σ键和3个π键,所以σ键与π键数目之比为2∶1,A错误;B项,CO物质的量不确定,不能计算π键数目,B错误;C项,C22-与O22+-结构相似,O22+-结构为,在1个O22+-含有1个σ键,1mol O22+中含有的σ键数目为NA,C错误;D项,若该反应中有4molN-H键断裂,则生成1.5mol氮气,形成π键的数目是3NA,D错误;故选C。
24.有关CH2===CH—C≡N分子中所含化学键数目的说法正确的是___________。
A、 A.3个σ键,3个π键 B.4个σ键,3个π键
B、 C.6个σ键,2个π键 D.6个σ键,3个π键
【答案】D
【解析】共价单键为σ键,双键中含1个σ键和1个π键,三键中含1个σ键和2个π键,故CH2===CH—C≡N分子中含6个σ键和3个π键。
25.下列物质中,属于含有σ键的电解质的是( )
A.Ba(OH)2 B.C2H5OH C.Na2O D.SiO2
【答案】A
【解析】在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物为电解质,所有的酸、碱、盐和大多数金属氧化物均为电解质。A项,Ba(OH)2中OH-中含有σ键,为强碱,属于电解质,A符合题意;B项,C2H5OH是非电解质,B不合题意;C项,Na2O中不含σ键,属于电解质,C不合题意;D项,SiO2为非金属氧化物,含有σ键,但不属于电解质,D不合题意;故选A。
26.下列关于σ 键和π键的说法不正确的是___________。
A.σ 键能单独形成,π键不能单独形成
B.σ 键可以绕键轴旋转,π键不能绕键轴旋转
C.双键中一定有一个σ 键,一个π键,三键中一定有一个σ 键,两个π键
D.CH3-CH3、CH2=CH2、CH≡CH中的σ 键都是C-C键,所以键能都相同
【答案】D
【解析】A项,分子中可只含σ键,但含π键时一定含σ键,则σ键一般能单独形成,而π键一般不能单独形成,A正确;B项,σ键为球对称,π键为镜面对称,则σ键可以绕键轴旋转,π键一定不能绕键轴旋转,B正确;C项,双键、三键中均只含1个σ键,其余为π键,则碳碳双键中有一个σ键,一个π键,碳碳三键中有一个σ键,两个π键,C正确;D项,三种分子中分别含C-C、C=C、C≡C键和C-H键,所以σ键也包含C-H键,且碳原子与碳原子之间的键长、键能均不相同,D错误;故选D。
27.下列说法正确的是___________。
A.在气体单质分子中,一定含有σ键,可能含有π键
B.烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烷烃中只含有σ键,而烯烃还含有π键
C.p电子与p电子不能形成σ键
D.共价键的方向性决定了原子在形成分子时相互结合的数量关系
【答案】B
【解析】A.在气体单质分子中,可能存在σ键(如H2、Cl2)、π键(如N2),也可能不存在化学键(如稀有气体),A错误;B.烯烃中含有碳碳双键,其中一个是π键,因π键易断裂,故烯烃的化学性质较活泼,B正确;C.p电子与p电子轨道头碰头可形成σ键,如Cl2分子中的共价键为p-pσ键,C错误;D.共价键的方向性决定分子的空间结构,饱和性决定分子中各原子的数量关系,D错误;故选B。
28.下列有关化学键类型的叙述正确的是___________。
A.化合物NH5所有原子最外层均满足2个或8个电子的稳定结构,则1 mol NH5中含有5NA个N—H σ键(NA表示阿伏加德罗常数的值)
B.乙烯酮的结构简式为CH2=C=O,其分子中含有极性共价键和非极性共价键,且σ键与π键数目之比为1∶1
C.已知乙炔的结构式为H-C≡C-H,则乙炔中存在2个σ键(C-H)和3个π键(C≡C)
D.乙烷分子中只存在σ键,不存在π键
【答案】D
【解析】A项,NH5即NH4H,为离子化合物,1 mol NH5中含有4NA个σ键,还含有离子键,A错误;B项,CH2=C=O中含有C=C非极性键、C—H和C=O极性键,1个CH2=C=O含有4条σ键和2条π键,乙烯酮分子中σ键与π键之比为2∶1,B错误;C项,1个乙炔分子中存在3个σ键和2个π键,C错误;D项,乙烷分子中全部是单键,只存在σ键,不存在π键,故D正确;故选D。
29.石灰氮(CaCN2)是一种氮肥,与土壤中的H2O反应生成氰胺(H2N-C≡N),氰胺可进一步转化为尿素[CO(NH2)2]。下列有关说法正确的是 ___________。
A.H2O的电子式为
B.1个H2N-C≡N分子中含3个σ键
C. H2N-C≡N分子中σ键与π键的个数之比为2∶1
D.已知CO(NH2)2中含有C=O键,1个CO(NH2)2分子中含有2个π键
【答案】C
【解析】H2O是共价化合物,电子式为,A错误;单键都是σ键,三键中含有1个σ键,则1个H2N-C≡N分子中含4个σ键,B错误;1个H2N-C≡N分子中含4个σ键,2个π键,故σ键与π键的个数之比为2∶1,C正确;1个CO(NH2)2分子中只有1个双键,其余为单键,故1个CO(NH2)2分子中含有1个π键,D错误。
30.(2025·上海市浦东新区高三一模调研)含碳的物质和材料广泛地应用于生产生活和科学研究中。人工合成金刚石的两种方法所涉反应如下:①4Na+CCl44NaCl +C;②4Na+3CO22Na2CO3+C。
NaCl的电子式为 。每个CCl4和CO2分子中σ键的个数比为 。
【答案】 2∶1
【解析】NaCl是离子化合物,电子式为:;CCl4中有4个σ键,CO2有2个σ键,σ键个数比为2:1。
04极性键与非极性键
31.下列关于极性键的叙述不正确的是___________。
A.由不同种非金属元素原子形成的共价键 B.共价化合物中必定存在极性键
C.由同种元素的两个原子形成的共价键 D.共用电子必然偏向电负性大的原子一方
【答案】C
【解析】极性键是电负性不同的两种非金属元素的原子间形成的,同种元素的原子形成的是非极性键;电负性越大,吸引共用电子的能力越强,共价键的极性越强。
32.下列物质只含有极性键的是___________。
A.NH3 B.H2 C.NaCl D.H2O2
【答案】A
【解析】A项,NH3中只含有N-H极性键,故A符合题意;B项,H2含有非极性键,不含有极性键,故B不符合题意;C项,NaCl 只存在离子键,故C不符合题意;D项,H2O2含O-H极性键和O-O非极性键,故D不符合题意;故选A。
33.含有非极性共价键的盐是___________。
A.Na2C2O4 B.Na2O2 C.NaCN D.CH3COOH
【答案】A
【解析】A项,Na2C2O4含有C-C键,是含有非极性共价键的盐,故A选;B项,Na2O2属于氧化物,不属于盐,故B不选;C项,NaCN是含有极性共价键的盐,故C不选;D项,CH3COOH属于酸,故D不选;故选A。
34.下列物质中,既含有离子键,又含有非极性共价键的是___________。
A.Na2O2 B.CaCl2 C.H2O2 D.NaClO
【答案】A
【解析】通过观察电子式判断。A项,Na2O2:和O2 (2-)之间存在离子键,O—O键为非极性共价键;B项,只含有离子键;C项,含有H—O极性共价键和O—O非极性共价键;D项,NaClO:含有离子键和极性共价键。
35.下列各组分子中的共价键按极性由强至弱排序的是___________。
A.HF、H2O、NH3、CH4 B.CH4、NH3、H2O、HF
C.H2O、HF、CH4、NH3 D.HF、H2O、CH4、NH3
【答案】A
【解析】共价键极性的比较,主要看成键的两个原子吸引电子能力的差别,差别越大,则共用电子对偏移程度越大,键的极性越强。F、O、N、C四种元素的非金属性依次减弱,则它们吸引电子的能力也依次减弱,形成的氢化物中键的极性也依次减弱。
36.已知NaHSO4晶体在315℃下会转化为Na2S2O7和H2O。下列说法正确的是___________。
A.NaHSO4晶体受热熔化时,产生Na+、H+、SO42-
B.NaHSO4晶体溶于水发生电离时,所有共价键都断裂
C.NaHSO4晶体转化为Na2S2O7和H2O的过程中,涉及键的断裂与形成
D.Na2S2O7晶体中既含离子键又含极性共价键和非极性共价键
【答案】C
【解析】A项,NaHSO4晶体受热熔化时,产生Na+、HSO4-,A错误;B项,NaHSO4晶体溶于水发生电离时,产生Na+、H+、SO42-,故并没有所有共价键都断裂,B错误;C项,NaHSO4晶体中含有Na+、HSO4-之间的离子键,以及HSO4-内部的共价键,故NaHSO4转化为Na2S2O7和H2O的过程中,涉及S-O键的断裂,S-O键的形成,C正确;D项,Na2S2O7晶体中既含Na+和S2O72-离子键,又含S2O72-内部的S-O之间的极性共价键,没有O-O、S-S非极性共价键,D错误;故选C。
37.在下列物质中:①CO2、②KCl、③CaBr2、④O2、⑤NH4Cl、⑥Ca(OH)2、⑦N2、⑧HBr、⑨NH3、⑩Na2O2,请用序号回答下列问题:
(1)只有非极性键的是________。
(2)只有极性键的是________。
(3)只有离子键的是________。
(4)既有离子键,也有非极性键的是________。
(5)既有离子键,又有极性键的是________。
(6)属于离子化合物的是________。
(7)属于共价化合物的是________。
【答案】(1)④⑦ (2)①⑧⑨ (3)②③ (4)⑩ (5)⑤⑥ (6)②③⑤⑥⑩ (7)①⑧⑨
【解析】电负性相差较大的较活泼的金属元素与较活泼的非金属元素易形成离子化合物。铵盐为离子化合物且含有配位键;Na2O2为离子化合物,含O—O非极性键。
05共价键的键参数
38.关于键长、键能和键角,下列说法错误的是___________。
A.键角是描述分子空间结构的重要参数
B.键长是形成共价键的两原子间的核间距
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】键角是描述分子空间结构的重要参数,如CO2中的2个C==O的键角为180°,故分子为直线形分子,A正确;键长是形成共价键的两个原子间的核间距,B正确;键能越大,键长越短,共价键越强,共价化合物越稳定,故C错误;键角的大小取决于成键原子轨道的夹角,D正确。
39.下列关于键长、键角和键能的说法中,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】A.键角是描述分子立体结构的重要参数,如CO2中的2个C==O键的夹角为180°,故分子为直线形分子,A正确;B.键长的大小与成键原子的半径有关,如Cl原子半径小于I原子半径,Cl—Cl键的键长小于I—I键的键长,此外,键长还和成键数目有关,成键数目越多,键长越短,B正确;C.键能越大,键长越短,共价键越强,共价化合物越稳定,C错误;D.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,D正确;故选C。
40.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。
41.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.在分子中,两个成键原子间的距离叫做键长
B.AB2型分子的键角均为180°
C.C—C键的键能为347.7 kJ/mol,但C=C键的键能小于347.7×2 kJ/mol
D.H—Cl键的键能为431.8kJ/mol,故HCl分解成1molH2和1molCl2时,消耗的能量为863.6kJ
【答案】C
【解析】A.键长是指两个原子核间的平均间距,故A错误;B.AB2型分子可能是直线型如二氧化碳,键角为,也可能使V型,如OF2,键角约为104°,故B错误;C.C—C键为σ键,C=C中有一个是σ键、一个π键,π键键能小于σ键能,故C=C键的键能小于347.7×2 kJ/mol,故C正确;D.H—Cl键的键能为431.8kJ/mol,2molHCl分解成2molH和2molCl时,消耗的能量为863.6kJ,故D错误;故选C。
42.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: CH4<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。
43.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。
44.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。
45.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。
46.【文化遗产保护与学科知识结合】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。
47.下列说法中,错误的是___________。
A.键能是衡量化学键稳定性的参数之一,键能越大,则化学键就越牢固
B.键长与共价键的稳定性没有关系
C.键角是两个相邻共价键之间的夹角,说明共价键有方向性
D.共价键是通过原子轨道重叠并共用电子对而形成的,所以共价键有饱和性
【答案】B
【解析】A.键能指气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量,键能越大,意味着化学键越稳定,越不容易被打断,A正确;B.键长是形成共价键的两个原子之间的核间距,键长越短,往往键能越大,共价键越稳定,B错误;C.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,C正确;D.元素的原子形成共价键时,当一个原子的所有未成对电子和另一些原子中自旋方向相反的未成对电子配对成键后,就不再跟其它原子的未成对电子配对成键,例如H2O分子中,O原子有两个未成对电子,它只能跟两个H原子的未成对电子配对,因此,共价键具有饱和性,D正确;故选B。
48.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。
49.已知某些共价键的键能、键长数据如表所示:
共价键
Cl—Cl
Br—Br
I—I
H—F
H—Cl
H—Br
H—I
H—O
键能/(kJ·mol-1)
242.7
193.7
152.7
568
431.8
366
298.7
462.8
键长/pm
198
228
267
96
共价键
C—C
C==C
C≡C
C—H
N—H
N==O
O—O
O==O
键能/(kJ·mol-1)
347.7
615
812
413.4
390.8
607
142
497.3
键长/pm
154
133
120
109
101
(1)下列推断正确的是________(填字母,下同)。
A.热稳定性:HF>HCl>HBr>HI B.氧化性:I2>Br2>Cl2
C.沸点:H2O>NH3 D.还原性:HI>HBr>HCl>HF
(2)在HX(X=F、Cl、Br、I)分子中,键长最短的是______,最长的是________;O—O的键长________ (填“大于”“小于”或“等于”)O==O的键长。
【答案】(1)ACD (2)HF HI 大于
【解析】(1)根据表中数据知,同主族元素从上至下气态氢化物的键能逐渐减小,热稳定性逐渐减弱,A项正确;从键能看,氯气、溴单质、碘单质的热稳定性逐渐减弱,由原子结构知,氧化性也逐渐减弱,B项错误;H2O在常温下为液态,NH3在常温下为气态,则H2O的沸点比NH3的高,C项正确;还原性与得失电子能力有关,还原性:HI>HBr>HCl>HF,D项正确。
06键角及应用
50.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:CO2>H2O
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项,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.CO2分子为直线形,键角为1800,CO2分子为V形,键角为1050,键角:CO2>H2O,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。
51.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。
52.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。
1.下列有关化学键类型的判断正确的是___________。
A.全部由非金属元素组成的化合物中肯定不存在离子键
B.CH3CH2Br中C—H键的极性比C—Br键的极性强
C.已知乙炔的结构式为H—C≡C—H,则乙炔分子中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C)
D.乙烷分子中只有σ键,即6个C—H键和1个C—C键都为σ键,不存在π键
【答案】D
【解析】A.全部由非金属元素组成的化合物中可能存在离子键,例如NH4Cl中就存在离子键,A错误;B.溴元素的电负性强于氢原子,元素的电负性相差越大,键的极性越强,故C-H键的极性比C-Br键的极性弱,B错误;C.共价键中所有的单键均为σ键,双键是一个σ键和一个π键,三键是一个σ键和两个π键,故已知乙炔的结构式为H—C≡C—H,则乙炔分子中存在3个σ键和2个π键,C错误;D.由于乙烷分子中所有的化学键均为单键,故乙烷分子中只有σ键,即6个C—H键和1个C—C键都为σ键,不存在π键,D正确;故选D。
2.下列关于有机化合物中化学键的说法不正确的是___________。
A.烷烃中的化学键均为σ键 B.CH3CH2Br中C—H键的极性比C—Br键的极性弱
C.乙烯分子中含有极性键和非极性键 D.1个丙炔分子中含有5个σ键和3个π键
【答案】D
【解析】A.烷烃为饱和烃,所有的化学键均为σ键,A正确;B.溴元素的电负性强于氢原子,元素的电负性相差越大,键的极性越强,故C-H键的极性比C-Br键的极性弱,B正确;C.乙烯中含碳碳非极性键和碳氢极性键,C正确;D.丙炔的结构式如图:,三键中含1个σ键和2个π键,单键全部是σ键,共含6个σ键和2个π键,D错误;故选D。
3.下列关于共价键的描述正确的是___________。
A.键与键的对称性相同 B.HCl分子中的共价键是键
C.CH2=CHCN分子中σ键与π键数目之比为6∶1 D.气体单质中一定存在σ键,可能存在π键
【答案】B
【解析】A.键是“头对头”重叠,属于轴对称,键是“肩并肩”重叠,属于镜面对称,二者的对称性不相同,A不正确;B.HCl分子中的共价键是由H原子的1s电子与Cl原子的3p电子形成的σ键,是键,B正确;C.CH2=CHC≡N分子中含有6个σ键和3个π键,σ键与π键数目之比为2∶1,C不正确;D.稀有气体为单原子分子,不存在共价键,所以没有σ键、π键,D不正确;故选B。
4.下列说法错误的是___________。
A.键能:C—H>Si—H,因此CH4比SiH4稳定
B.沸点:CH3COOH>C4H10,因为CH3COOH分子间范德华力更强
C.键角:NH3>PH3,因为NH3的成键电子对间的排斥力更大
D.极性:F—C>Cl—C,因此酸性CF3COOH>CCl3COOH
【答案】B
【解析】A.键能:C—H>Si—H,则破坏C-H键所需的能量比Si-H大,因此CH4比SiH4稳定,A正确;B.CH3COOH分子间不仅存在范德华力,还存在分子间的氢键,所以沸点:CH3COOH>C4H10,主要是因为CH3COOH分子间能形成氢键,B错误;C.NH3和PH3分子中,N、P原子的最外层都只有1个孤电子对,键角:NH3>PH3,原因是NH3的成键电子对间的排斥力更大,C正确;D.极性:F—C>Cl—C,使CF3COOH分子中羧基的极性强于CCl3COOH分子中羧基的极性,因此酸性CF3COOH>CCl3COOH,D正确;故选B。
5.石灰氮(CaCN2),其中C、N原子间成键方式相同)是一种氮肥,可与土壤中的H2O反应生成氰胺(),氰胺可进一步转化为尿素[CO(NH2)2]。下列说法正确的是___________。
A.CaCN2的电子式为
B.H2O的空间构型与的空间构型相同且两者键角相等
C.氰胺分子中氮原子的杂化方式为sp2和sp两种
D.CO(NH2)2分子中各元素的电负性大小关系为O>N>H>C
【答案】A
【解析】A.CaCN2是离子化合物,由Ca2+和构成,中C、N原子间共用2对电子、原子外围达到稳定结构,其电子式为,A正确;B.中O为杂化,中S为杂化,两分子均为角形,但键角:H2O<SO2,B错误;C.氰胺分子中氨基氮原子杂化方式为,中氮原子杂化方式为,C错误;D.非金属性越强电负性越大,CO(NH2)2分子中各元素的电负性大小关系应为O>N>C>H,D错误;故选A。
6.法匹拉韦是治疗新冠肺炎的一种药物,结构简式如图,下列说法错误的是___________。
A.该分子中键与键之比为7:2
B.该分子中F原子的最高能层符号为L
C.该分子中C==C键的键能大于C—C键的键能
D.该分子中N、O、F的第一电离能由大到小的顺序为F>N>O
【答案】A
【解析】A.1个单键中含有1个σ键,1个双键中含有1个σ键和1个π键,因此1个法匹拉韦分子中含有1个C-H键、1个C—F键、4个C—N键、3个N—H键、2个C—C键、1个C==C双键、2个C=O双键、1个C==N双键,因此σ键与π键之比为15:4,故A项错误;B.F原子核外有K层、L层,最高能层符号为L,故B项正确;C.1个单键中含有1个σ键,1个双键中含有1个σ键和1个π键,所以该分子中C=C键的键能大于C—C键的键能,故C项正确;D.同一周期从左至右第一电离能呈增大趋势,但N元素原子2p轨道为半充满稳定状态,其第一电离能大于同周期相邻元素,故第一电离能由大到小的顺序为F>N>O,故D项正确;综上所述,错误的是A项。
7.下列说法正确的是___________。
A.沸点:正戊烷>异戊烷>异丁烷、对羟基苯甲酸( )>邻羟基苯甲酸( )、氯化氢>氟化氢
B.已知:B元素和Cl元素的电负性差值大于N元素和Cl元素的电负性差值,故:BCl3分子的极性大于NCl3
C.键角大小比较:NH3>H2O、NH3>PH3、[Cu(NH3)4]2+的配体NH3>NH3分子
D.医学上研究发现 具有抗癌作用,而 没有抗癌作用,说明这两种分子与 和 一样,均互为同分异构体,分别是以Pt原子、C原子为中心的平面结构
【答案】C
【解析】A.碳原子个数越多,沸点越高,支链越多,沸点越低,故沸点:正戊烷>异戊烷>异丁烷,对羟基苯甲酸( )形成分子间氢键,而邻羟基苯甲酸( )形成分子内氢键,形成分子内氢键使得物质沸点降低,故沸点:对羟基苯甲酸( )>邻羟基苯甲酸( ),氟化氢(HF)分子间可形成氢键,因此沸点:HF>HCl,A错误;B.元素电负性越大,原子对键合电子吸引力越大,所成键的极性也越大,但分子极性与电负性无关,BCl3为非极性分子,分子的极性小于NCl3,B错误;C.NH3中N周围有1对孤电子对,H2O中O周围有2对孤电子对,由于孤电子对对孤电子对的排斥作用大于孤电子对对成键电子对的排斥作用大于成键电子对之间的排斥作用,导致键角:NH3>H2O;NH3、PH3的中心原子都是sp3杂化,均形成3对共用电子对和一对孤电子对,中心原子的电负性越小,成键电子对之间的斥力越小,键角越小,且原子半径:P>N, 键长:P-H>N-H,则成键电子对之间的排斥力由强到弱的顺序为NH3>PH3,所以这三种物质的键角由大到小的顺序为NH3>PH3,同理,[Cu(NH3)4]2+的配体NH3不含有孤电子对,故键角:[Cu(NH3)4]2+的配体NH3>>NH3分子,C正确;D. 和 属于同一种物质,D错误;故选C。
8.回答下列问题:
(1)1molCO2中含有的σ键数目为___________。
(2)已知CO和CN-与N2结构相似,CO分子内σ键与π键个数之比为___________。HCN分子中σ键与π键数目之比为___________。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的—个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应:N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(g)ΔH=-1038.7kJ·mol-1,若该反应中有4molN—H键断裂,则形成的π键有___________mol。
(4)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子,该分子中σ键与π键的个数比为___________。
(5)1mol乙醛分子中含σ键的数目为___________个,1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为___________。
(6)CH4、NH3、H2O、HF分子中共价键的极性由强到弱的顺序是___________。
【答案】(1)2NA(或1.204×1024)
(2)1∶2 1∶1
(3)3 (4)5∶1
(5)6NA(或3.612×1024) 7
(6)HF>H2O>NH3>CH4
【解析】(1)CO2分子内含有碳氧双键,双键中一个是σ键,另一个是π键,则1 molCO2中含有的σ键个数为2NA;
(2)N2的结构式为N≡N,推知CO结构式为C≡O,含有1个σ键、2个π键,故此处填1:2;CN-结构式为[C≡N]-,HCN分子结构式为H—C≡N,HCN分子中σ键与π键均为2个,故此处填1:1;
(3)反应中有4mol N—H键断裂,即有1mol N2H4参加反应,则生成N2 1.5mol,1个N2中含2个π键,故形成的π键有3mol;
(4)设分子式为CmHn,则6m+n=16,结合n≤2m+2,讨论得m=2,n=4,即C2H4,结构式为,单键为σ键,双键有1个σ键和1个π键,所以一个C2H4分子中共含有5个σ键和1个π键,故此处填5:1;
(5)乙醛的结构简式为,1个乙醛中含6个σ键,故1 mol乙醛中含有σ键6 mol,即6NA个,CO(NH2)2的结构简式为,1个CO(NH2)2分子中含有7个σ键;
(6)两个成键原子的电负性差别越大,它们形成共价键的极性就越大(或从非金属性强弱上来判断),由于电负性:F>O>N>C,因此四种分子中共价键的极性:HF>H2O>NH3>CH4。
9.、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、构成蛋白质的重要组成元素;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)元素X的一种氧化物XO和XY-与Y2结构相似,XO分子内σ键与π键个数之比为 。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基态原子的价层电子排布为 。
(5)元素X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如图,1号X与相邻X形成σ键的个数为 。
【答案】(1)1∶2 (2)1∶2 1∶1
(3)C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O
(4)3d64s2 (5)3
【解析】X元素的一种核素的质量数为12,中子数为6,则X是C;Y元素是动植物生长不可缺少的、构成蛋白质的重要组成元素,则Y是N;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,则Z是S;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,则W是Fe。(1)N2中有N≡N,其中有1个σ键、2个π键;(2)元素X的氧化物CO和CN-与N2结构相似,推知CO的结构式为C≡O,含有1个σ键、2个π键;CN-的结构式为[C≡N]-,HCN的结构式为H—C≡N,HCN中σ键与π键均为2个;(3)C与浓硫酸加热时反应生成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为3d64s2;(5)由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。
1.(2025·上海卷T一,4)1mol分了中σ键的数目为_______。
A.7 B.12 C.13 D.14
【答案】C
【解析】单键都是σ键,双键中含1个σ键和1个π键,由图易得1mol分子中键的数目为13NA,故选C。
2.(2024·上海卷T三,1)已知可二聚为下图的二聚体:
(1)该二聚体中存在的化学键类型为_______。
A.极性键 B.非极性键 C.离子键 D.金属键
(2)将该二聚体溶于生成(结构如图所示),已知其配离子为四面体形,中心原子杂化方式为 ,其中配体是 ,该配合物中有键 。
【答案】(1)A (2)sp3 CH3CN 14
【解析】(1)从图中可知,该二聚体中Br和Al之间以极性键相连,该二聚体中存在的化学键类型为极性键,故选A。(2)该配离子中,中心原子Al形成4条单键,杂化方式为sp3杂化,其中N原子提供一对孤电子对,配体为CH3CN,1个该配合物中含有12条单键,2条碳氮三键,其中碳氮三键中有1条σ键,因此1mol该配合物中σ键数量为14mol。
3.(2025·北京卷,15)(2)NH3分子中H-N-H键角小于109°28′,从结构角度解释原因: 。
【答案】(2)CH4中碳原子的价层电子对数为4,孤电子对数为0;NH3中氮原子的价层电子对数为4,孤电子对数为1;孤电子对对成键电子对的排斥能力大于成键电子对对成键电子对的排斥能力,CH4分子中H-C-H的键角为109°28′,故NH3分子中H-N-H的键角小于109°28′
【解析】(2)CH4中碳原子的价层电子对数为4,孤电子对数为0;NH3中氮原子的价层电子对数为4,孤电子对数为1;孤电子对对成键电子对的排斥能力大于成键电子对对成键电子对的排斥能力,CH4分子中H-C-H的键角为109°28′,故NH3分子中H-N-H的键角小于109°28′。
4.(2025·重庆卷,7,3分)三种氮氧化物的结构如下所示:
下列说法正确的是_______。
A.氮氮键键能:N2O>N2O3 B.熔点:N2O3>N2O4
C.分子的极性:N2O4>N2O D.N-N-O的键角:a>b
【答案】A
【解析】A项,由图中数据可知,氮氮键的键长:N2O<N2O3,则氮氮键的键能:N2O>N2O3,A正确;B项,二者均为分子构成的物质,分子间作用力:N2O3<N2O4,熔点:N2O3<N2O4,B错误;C项,N2O4为对称的平面结构,极性较弱,而N2O结构不对称,正负电荷中心不能重合,属于典型的极性分子,故分子极性:N2O4<N2O,C错误;D项,N2O3结构为O=N-NO2,中心原子N存在对孤对电子,中心原子N为sp2杂化,受孤对电子影响,键角略小于120°;而N2O4中心原子N的孤对电子为,价电子数为3,也是sp2杂化,没有孤对电子的影响,故键角a<b,D错误;故选A。
5.(2025•辽吉黑内卷,3,3分)Cl2O可用于水的杀菌消毒,遇水发生反应:Cl2O+H2O=2HClO。下列说法正确的是_______。
A.反应中各分子的σ键均为p-p σ键 B.反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形
C.Cl-O键长小于H—O键长 D.HClO分子中Cl的价电子层有2个孤电子对
【答案】B
【解析】A项,反应中各分子的σ键不全是p-p σ键。例如,H2O中的H-O键是s-p σ键,而非p-pσ键,A错误;B项,根据价层电子对互斥理论,Cl2O中O原子周围的孤电子对数为(6-2×1)=2,还含有2个成键电子对,因此其VSEPR模型为四面体形;H2O中O原子周围的孤电子对数为(6-2×1)=2,还含有2个成键电子对,因此其VSEPR模型为四面体形;HClO中O原子周围的孤电子对数为(6-2×1)=2,还含有2个成键电子对,因此其VSEPR模型为四面体形;反应中各分子的VSEPR模型均为四面体形,B正确;C项,Cl的原子半径大于H,Cl-O键长应大于H-O键长,因此C错误;D项,HClO中Cl的最外层电子数为7,其1个价电子与O形成共价键,剩余6个价电子形成3对孤电子对,D错误;故选B。
6.(2025•山东卷,7,2分)用硫酸和NaN3可制备一元弱酸HN3。下列说法错误的是_______。
A.NaN3的水溶液显碱性 B.N3-的空间构型为V形
C.NaN3为含有共价键的离子化合物 D.N3-的中心N原子所有价电子均参与成键
【答案】B
【解析】A项,NaN3是强碱(NaOH)和弱酸(HN3)形成的盐,N3-水解生成OH-,溶液显碱性,A正确;B项,N3-与CO2是等电子体,两者结构相似 ,其中心原子均为sp杂化,其电空间构型均为直线型,而非V形,B错误;C项,NaN3为离子化合物(Na+与N3-通过离子键结合),N3-内部三个N原子以共价键连接,C正确;D项,中心N原子通过sp杂化形成两个双键,无孤电子对,所有价电子参与成键,D正确。故选B。
7.(2025·安徽卷,7,3分)氨是其他含氨化合物的生产原料。氨可在氧气中燃烧生成N2。金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体,同时生成NaNH2。NaNH2遇水转化为NaOH。Cu(OH)2溶于氨水得到深蓝色[Cu(NH3)4](OH)2溶液,加入稀硫酸又转化为蓝色[Cu(H2O)4]SO4溶液。氨可以发生类似于水解反应的氨解反应,浓氨水与HgCl2溶液反应生成Hg(NH3)Cl沉淀。下列有关物质结构或性质的比较中,正确的是_______。
A.与H+结合的能力:OH->NH2- B.与氨形成配位键的能力:H+>Cu2+
C.H2O和NH3分子中的键长:O-H>N-H D.微粒所含电子数:NH4+>NH2-
【答案】B
【解析】A项,根据题干信息,NaNH2遇水转化为NaOH,反应为:NaNH2+H-OH= NaOH+H-NH2,说明NH2-结合H+能力更强,A错误;B项,根据题干信息,深蓝色[Cu(NH3)4](OH)2溶液,加入稀硫酸又转化为蓝色[Cu(H2O)4]SO4溶液,说明NH3更容易与H+配位形成NH4+,故与氨形成配位键的能力:H+>Cu2+,B正确;C项,原子半径N>O,则键长:O-H<N-H,C错误;D项,NH4+所含电子数为7+4-1=10,NH2-所含电子数7+2+1=10,相同数量的两种微粒所含电子数相等,D错误;故选B。
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