第01讲 共价键类型与分子稳定性分析（重难点训练）化学苏教版选择性必修2

第01讲 共价键类型与分子稳定性分析 建议时间：20分钟 突破一 共价键及键参数概念辨析 1．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 【详解】A．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．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．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．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；答案选A。 2．下列关于共价键的叙述，正确的是 A．键键能一定比键键能大，且键与键电子云均为镜面对称 B．键的键长比键长，键的键能是键的两倍 C．分子中有键不一定有键，有键则一定有键 D．含有键的数目为 【答案】C 【详解】A．键为“头碰头”方式重叠形成的，为轴对称，键为“肩并肩”方式重叠形成的，为镜面对称，A错误； B．键的键长比键长，键的键能大于键的键能且小于其两倍，B错误； C．键能单独存在，而键不能单独存在；分子中有键不一定有键，有键则一定有键，C正确； D．氮氮三键中含有1个键和2个键，含有键的数目为，D错误；故选C。 突破二 共价键的分类 3．下列叙述中错误的是 A．离子键没有方向性和饱和性，而共价键有方向性和饱和性 B．两种不同的非金属元素可以形成离子化合物 C．配位键在形成时，是由成键双方各提供一个电子形成共用电子对 D．金属键的实质是金属中的自由电子与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用 【答案】C 【详解】A．离子的电荷分布通常被看作是球形对称的，因此一种离子对带异性电荷离子的吸引与其所处的方向无关，每个离子也将尽可能多的吸引异性电荷排列在其周围，故离子键无方向性和饱和性，但共价键具有方向性和饱和性，A正确； B．非金属元素间可形成离子化合物，如NH4Cl、NH4NO3等，B正确； C．配位键中一方提供孤对电子而另一方提供空轨道，C错误； D．金属键的实质是金属中的自由电子与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用，属于化学键的一种，D正确；故选C。 4．下列说法正确的是 A．p轨道之间以“肩并肩”的方式重叠可形成σ键 B．氮气分子中的氮氮三键易断裂 C．共价键是两个原子轨道以“头碰头”的方式重叠而成的 D．分子中有两个σ键和两个π键，且均是通过p轨道相互重叠而成的 【答案】D 【详解】A．共价键的成键方式是由原子轨道的重叠方式决定的，以“肩并肩”的方式重叠而成的是π键，以“头碰头”的方式重叠而成的是σ键，A错误； B．氮气分子中的氮氮三键的键能高，不易断裂，B错误； C．共价键不仅仅是两个原子轨道以“头碰头”的方式重叠而成的，还包括“肩并肩”的重叠方式，C错误； D．的结构式为，根据共价键的成键规律可知，该分子中有两个σ键和两个π键，D正确； 答案选D。 突破三 共价键键参数的应用 5．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 【详解】A．键角的大小主要由中心原子的杂化类型和孤对电子数目决定，与键长、键能无直接因果关系，A错误； B．CO2为直线形（键角180°），H2O为V形（键角约104.5°），分子中的键角：，B正确； C．键角是判断分子空间构型（如直线形、三角锥形等）的关键参数，C正确； D．键角固定体现了共价键的方向性（原子轨道需按特定方向重叠），D正确；故选A。 6．南京理工大学团队成功合成了能在室温稳定存在的五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl，经X射线衍射测得晶体结构，其局部结构如图所示(其中N的空间结构是平面五元环)。下列说法正确的是 A．所有N原子的价电子层均有孤电子对 B．氮氮键的键能：N>H2N—NH2 C．原子总数相等、价电子总数也相等的微粒互为等电子体，则盐中两种阳离子是等电子体 D．该盐中的阴、阳离子之间只存在离子键 【答案】B 【详解】A．NH中N原子形成4个σ键，没有孤电子对，A错误； B．N中氮原子间除形成σ键外，还形成一个大π键，氮氮键的键能：N>H2N—NH2，B正确； C．H3O＋、NH原子数不同，不是等电子体，C错误； D．由题图可知，阴、阳离子间除形成离子键外，氯离子与铵根离子中H原子、H3O＋中H原子与N中N原子、NH中H原子与N中N原子还形成氢键，D错误； 故选B。 突破四 共价键的分类和键参数的综合应用 7．铁元素不仅可以与SCN-、CN-等离子形成配合物，还可以与CO、NO等分子以及许多有机试剂形成配合物。回答下列问题： (1)基态铁原子有 个未成对电子； (2)CN-有毒，含CN-的工业废水必须处理，用TiO2作光催化剂可将废水中的CN-转化为OCN-，并最终氧化为N2、CO2 ①C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 。 ②1 mol CN-中含有σ键的数目为 。 (3)乙二胺四乙酸中碳原子的杂化轨道类型是 。 【答案】(1)4 (2) N>O>C NA (3)sp2、sp3 【详解】（1）基态铁原子价电子排布式：3d64s2，3d轨道上有4个未成对电子，即基态铁原子有4个未成对电子； （2）①同周期主族元素从左到右第一电离能有逐渐增大的趋势，但是第ⅡA族与第ⅤA族元素的第一电离能大于同周期相邻的两种元素，则C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是：N>O>C；②一个三键中一个σ键，1 mol CN-中含有1 molσ键，即NA个σ键； （3）乙二胺四乙酸中羧基中的碳原子形成三个σ键，不含孤对电子，是sp2杂化；其余碳原子形成四个σ键，不含孤对电子，是sp3杂化，即乙二胺四乙酸中碳原子的杂化轨道类型是sp2、sp3。 8．氮是地球上极为丰富的元素。 (1)Li3N晶体中氮以N3-形式存在，基态N3-的电子排布式为 。 (2)NH3为三角锥形分子，N—H键键能的含义是_______(填字母)。 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能量 C．拆开约6.02×1023个N—H键所吸收的能量 D．形成1个N—H键所放出的能量 (3)N≡N的键能为945 kJ·mol-1，N—N单键的键能为247 kJ·mol-1，计算说明N2中的 (填“σ”或“π”，下同)键比 键稳定。 (4)计算反应3Cl2＋2NH3=N2＋6HCl(EN-H=391 kJ·mol-1，EH-Cl=432 kJ·mol-1，ECl—Cl=243 kJ·mol-1，EN≡N=945 kJ·mol-1)的反应热ΔH= kJ·mol-1。 (5)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，例如：ClF3、BrF3等，已知反应Cl2(g)＋3F2(g)=2ClF3(g)　ΔH=-313 kJ·mol-1，F—F键的键能为159 kJ·mol-1，Cl—Cl键的键能为242 kJ·mol-1，则ClF3中Cl—F键的平均键能为 kJ·mol-1。 【答案】(1)1s22s22p6 (2)C (3)π σ (4)-462 (5)172 【解析】【小题1】由Li3N晶体中氮以N3－形式存在，则N3－的最外层应达到8电子，即电子排布式为1s22s22p6。 【小题2】N—H键的键能是指形成1molN—H键放出的能量或拆开1molN—H键所吸收的能量，不是指形成1个N—H键释放的能量。1mol NH3分子中含有3molN—H键，拆开1molNH3或形成1molNH3吸收或放出的能量应是N—H键键能的3倍。 【小题3】N≡N中有两个π键和一个σ键，而N—N键为σ键，键能为247 kJ·mol－1，由N≡N的键能为945 kJ·mol－1，则π键键能为。 【小题4】ΔH＝3ECl－Cl＋6EN－H－EN≡N－6EH－Cl＝3×243 kJ·mol－1＋6×391 kJ·mol－1－945 kJ·mol－1－6×432 kJ·mol－1＝－462 kJ·mol－1。 【小题5】设Cl—F键的平均键能为x，ΔH＝反应物的键能总和－生成物的键能总和＝242 kJ·mol－1＋159 kJ·mol－1×3－6x＝－313 kJ·mol－1，则x＝172 kJ·mol－1。 建议时间：30分钟 9．硫酸铁铵的化学式为，它被广泛用于生活饮用水、工业循环水的净化处理等。 (1)①Fe位于元素周期表中的 区(填“s、p、d、ds和f”其中一个)，基态的价层电子排布式为 。 ②离子半径： (填“>”、“<或“=”，下同)；从价层电子排布的角度分析，在空气中的稳定性： 。 (2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用表示，与之相反的用表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为 。 (3)原子的第一电离能：N O(填“>”或“<”)，其原因是 。 (4)①元素的电负性：N O(填“>”或“<”)。 ②已知：两成键元素间电负性差值大于1.7时，形成离子键，两成键元素间电负性差值小于1.7时，形成共价键。、两元素的电负性分别为1.83和3.0，请你推断是 (填“共价化合物”或“离子化合物”)，设计一个实验方案证明你的推断： 。 【答案】(1) > < (2)或者 (3) > 原子轨道上的电子处于半充满状态，较稳定，比难失去电子(2分，其他合理答案也给分) (4)< 共价化合物 测定在熔融状态下能否导电，若导电则为离子化合物，反之则为共价化合物 【详解】（1）①Fe的原子核外电子数为26，核外电子排布式为：[Ar]3d64s2，位于元素周期表中d区，基态Fe3+的价电子排布式为3d5；故答案为：d；3d5； ②Fe2+和Fe3+核电荷数相同，但是Fe2+外层电子比Fe3+外层电子多，所以Fe2+半径大于Fe3+半径；Fe2+价电子排布为3d6，Fe3+价电子排布为3d5，半充满状态更稳定，所以稳定性FeO<Fe2O3；故答案为：>；<； （2）S原子核电外电子数为16，核外电子排布式ls22s22p63s23p4,其价电子排布式为3s23p4,若一种自旋状态用表示,与之相反用表示,则自旋磁量子数代数和为=+1，也可以为-1，故答案为：+1或者−1； （3）N为7号元素，价电子排布式为2p5，半充满状态更稳定，难失去电子，则第一电离能N>O；故答案为：>；N原子2p轨道上的电子处于半充满状态，较稳定，比O难失去电子； （4）①同一周期电负性从左到右增强，所以电负性N<O，故答案为：<； ②Fe、Cl元素负性差值3.0-1.83=1.17<1.7,所以FeC13应为共价化合物；设计实验方案证明其判断:测定FeC13熔融状态下是否导电，若导电则FeC13为离子化合物，若不导电则FeC13为共价化合物；故答案为：共价化合物；测定FeCl3在熔融状态下能否导电，若导电则为离子化合物，反之则为共价化合物。 10．甲醇()空气氧化法是生产工业甲醛()的常用方法。发生反应为 2+ (1)的中心原子上的孤电子对数为 。 (2)分子内σ键与π键个数之比为 。 (3)的空间结构为 。 (4)分子中碳原子的杂化轨道类型为 。 (5)甲醇氧化生成时，会产生、、等副产物。相同条件下，的沸点比的高，主要原因为 。 (6)工业上利用甲醛易溶于水的性质吸收产品，解释甲醛易溶于水的原因： 。 【答案】(1)2 (2)3:1 (3)平面三角形 (4)sp2 (5)CO2和O2都属于分子晶体，CO2相对分子质量大，范德华力强 (6)甲醛分子与水分子能形成分子间氢键 【详解】（1）根据价电子对互斥理论可以求得的中心原子O上的孤电子对数为； （2）单键为σ键，双键中有1个σ键1个π键，根据分子的结构式可知，分子中σ键与π键个数之比为3:1； （3）HCHO分子中中心碳原子形成3个σ键，无孤对电子，其价层电子对数为：3，该分子为平面三角形； （4）HCHO分子中中心碳原子形成3个σ键，无孤对电子，碳原子的杂化轨道类型为sp2； （5）CO2的沸点比O2的高，主要原因为CO2和O2都属于分子晶体，CO2相对分子质量大，范德华力强； （6）甲醛与水分子之间能形成氢键，使得甲醛易溶于水。 11．某物质的结构如下图，下列对该物质的分析正确的是 A．该物质中不存在键 B．该物质的分子中只含有共价键、配位键两种作用力 C．该物质是一种配合物，其中原子为中心原子 D．该物质中C、N、O原子均存在孤电子对 【答案】C 【详解】A．单键全是键，双键中有1个键，该物质中存在键，故A错误； B．根据结构，该物质的分子中含有氢键、共价键、配位键三种作用力，故B错误； C．原子具有空轨道，是共用电子对的接受者，是配合物的中心原子，故C正确； D．C原子最外层的4个电子全部成键，没有孤电子对，故D错误；选C。 12．下列各项比较中前者高于(或大于或强于)后者的是 A．1-丁烯和1-戊烯的沸点 B．的酸性和的酸性 C．分子中的键角和分子中的键角 D．羟基苯甲醛()沸点和对羟基米甲醛()沸点 【答案】C 【详解】A．随碳原子数的增多，烯烃的沸点逐渐增大，故1-丁烯的沸点比1-戊烯的沸点低，A不合题意； B．烷基为推电子基团，烷基越长推电子效应越大，使得羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱，故的酸性和的酸性前者小于后者，B不合题意； C．分子和分子中硫原子均无孤电子对，所以分子构型均为四面体，F原子的得电子能力大于氯原子，因为X原子得电子能力越弱，A-X形成的共用电子对之间的距离越近，斥力越强，所以分子中∠Cl-S-Cl＞分子中∠F-S-F，C符合题意； D．由于邻羟基苯甲醛能形成分子内氢键，导致其沸点降低，而对羟基苯甲醛形成分子间氢键，导致其沸点升高，故邻羟基苯甲醛的沸点低于对羟基苯甲醛的沸点，D不合题意；故答案为C。 13．下列说法正确的是 A．HCl和分子中均含有键 B．和的VSEPR模型和空间结构均一致 C．和都是含有极性键的非极性分子 D．酸性： 【答案】D 【详解】A．HCl分子中含有s-pσ键，Cl2分子中含有p-pσ键，故A错误； B．NH3的中心原子价层电子对数为，有一对孤电子对，的中心原子价层电子对数为，没有孤电子对，VSEPR模型均为四面体，但NH3空间结构为三角锥，空间结构为正四面体，故B错误； C．BF3和NH3都是含有极性键，BF3结构对称，正负电荷的中心重合，BF3是非极性分子，而NH3含有孤电子对，结构不对称，正负电荷的中心不重合，为极性分子，故C错误； D．氯原子是吸电子基，导致羧基中的O-H键更易断裂，而甲基是推电子基，所以酸性：，故D正确；故答案选D。 14．火箭发射时可以用肼（）作为燃料，其燃烧过程中的能量变化如图所示。回答下列问题： 已知：。 (1)由图可知， （填“”或“”）0，理由为 。 (2)基态氮原子的电子排布式为 。 (3)0.1mol分子中含有 mol极性共价键，分子中氮原子的杂化方式为 。 (4)分子中，键和键的数目之比为 。 (5)稳定性： （填“”或“”）。 (6)由图可知，每转移0.2mol电子，消耗的体积为 L（标准状况下）。 (7)表示燃烧热的热化学方程式为 （焓变用含和的代数式表示）。 【答案】(1) 该过程是断开化学键，需要吸收能量，故焓变大于0 (2)1s22s22p3 (3)0.4 sp3 (4)1：2 (5) (6)1.12 (7) 【详解】（1）由图可知，0，该过程是断开化学键，需要吸收能量，故焓变大于0； （2）已知氮是7号元素，根据能级构造原理可知，基态氮原子的电子排布式为1s22s22p3； （3）分子中含有4个极性键，故0.1mol分子中含有0.4mol极性共价键，分子中氮原子形成3个共价键，还有1个孤电子对，N的杂化方式为sp3； （4）N2的结构式为，分子中含有1个键和2个键，键和键的数目之比为1：2； （5）因为O的原子半径小于N，故H-O键键能大于N-H键，故稳定性：； （6）反应中氧气得到电子，每转移0.2mol电子，消耗的物质的量为0.05mol，体积为1.12L； （7）由图可知有热化学方程式：① ； ②，方程式①-②可得 ，即表示燃烧热的热化学方程式为 。 15．下列对分子性质的解释中，正确的是 A．NH3极易溶于水而CH4难溶于水只是因为NH3是极性分子，CH4是非极性分子 B．乳酸()具有光学活性，因为其分子中含有一个手性碳原子 C．水很稳定(1000℃以上才会部分分解)是因为水分子间存在大量的氢键 D．PH3分子与NH3分子的构型关系完全相同 【答案】B 【详解】A．NH3与水分子之间存在氢键，使氨气易溶于水，所以NH3极易溶于水的原因为NH3是极性分子和氨气与水分子间存在氢键，故A错误； B．乳酸中间碳原子上连有四个不一样的基团：氢原子、甲基、羧基和羟基，是手性碳原子，存在对映异构即手性异构体，故B正确； C．水很稳定是因为水中含有的H-O键非常稳定，与存在氢键无关，故C错误； D．PH3分子与NH3分子中P、N原子价层电子对个数都是4且都含有一个孤电子对，所以其空间构型相同为三角锥形，但NH3中的成键电子距离N原子比PH3中的成键电子距离P原子的距离近，成对电子对间的排斥力大，因此NH3的键角比PH3的大，故D错误；故选：B。 16．下列说法不正确的是 A．H只能形成键，O可以形成键和键 B．氧原子可以形成、，也可以形成 C．共价键的成键原子可以是非金属原子也可以是金属原子 D．键和键的电子云形状的对称性相同 【答案】B 【详解】A．氢原子只有一个s轨道，只能形成键，O有s轨道和p轨道，可以形成键和键，故A正确； B．氧原子可以形成H2O、H2O2，也可以形成H3O+，但不能形成H3O，故B错误； C．共价键的成键原子可以是非金属原子也可以是金属原子，如AlCl3中Al原子与Cl原子之间形成的是共价键，故C正确； D．σ键有方向性，两个成键原子必须沿着对称轴方向接近才能达到最大重叠，故s-sσ键与s-pσ键的电子云形状对称性相同，故D正确；故答案为：B。 17．现在已能在高压下将转化为具有类似结构的原子晶体，下列关于该原子晶体的说法中正确的是 A．的原子晶体中存在范德华力 B．在一定条件下，原子晶体转化为分子晶体是物理变化 C．每原子晶体中含有个键 D．的原子晶体中，每个原子周围结合4个原子，每个原子与两个原子相结合 【答案】D 【详解】A．二氧化碳原子晶体中只存在共价键，不存在范德华力，故A错误； B．二氧化碳原子晶体和分子晶体的晶体类型不同，原子晶体转化为分子晶体时存在化学键的断裂和生成，属于化学变化，故B错误； C．二氧化碳原子晶体中，每个碳原子与4个氧原子形成4个σ键，每个氧原子与2个碳原子形成2个σ键，晶体中不存在π键，故C错误； D．由题意可知，与二氧化硅晶体结构类似的二氧化碳原子晶体中，每个碳原子与4个氧原子结合，每个氧原子与2个碳原子结合，故D正确；故选D。 18．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 键能 436 243 193 432 298 共价键 I—I N≡N H—O H—N 键能 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 【详解】（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。 建议时间：15分钟 1．（2024·天津·高考真题）白磷()在高温下可分解为，即。已知中的键能为，中的键能为。下列说法错误的是 A．晶体为分子晶体 B．分子中含有键和键 C．与互为同素异形体 D．根据键能估算上述反应的 【答案】D 【详解】A．白磷由白磷分子构成，则P4晶体为分子晶体，A正确； B．P中含有键，三键中含有1个键和2个键，B正确； C．与是磷元素的两种单质，二者互为同素异形体，C正确； D．反应的ΔH=反应物总键能－生成物总键能= 209kJ/mol× 6 - 523kJ/mol ×2 = +208kJ/mol，D错误；故选D。 2．（2024·天津·高考真题）渤海中北部发现的亿吨级油田对保障我国能源安全具有重要意义。石油组分由C、H、O、S、N等元素构成。下列判断正确的是 A．电负性： B．价电子数： C．原子半径： D．键角： 【答案】B 【详解】A．电负性随周期表右移递增，O在C右侧，电负性更大，A错误； B．主族元素价电子数等于族序数，S(VIA族)价电子数：6，N(VA族)价电子数：5，B正确； C．同周期原子半径随原子序数增大而减小，C在N左侧，原子半径更大，C错误； D．NH3、CH4中心原子均为sp3杂化，由于NH3分子中含有一个孤电子对，而CH4分子中不含有孤对电子，分子中孤对电子对数越多，对成键电子对的斥力越大，键角越小，则CH4分子的键角大于NH3分子，D错误；故选B。 3．（2024·天津·高考真题）我国学者在碳化硅()表面制备出超高迁移率半导体外延石墨烯。下列说法正确的是 A．是离子化合物 B．晶体的熔点高、硬度大 C．核素的质子数为8 D．石墨烯属于烯烃 【答案】B 【详解】A．SiC由非金属元素Si和C通过共价键结合，属于共价化合物而非离子化合物，A错误； B．SiC晶体结构与金刚石类似，属于共价晶体，因此熔点高、硬度大，B正确； C．核素是碳的同位素，碳的质子数为6，与中子数无关，C错误； D．石墨烯是碳的单质，属于无机物，而烯烃是含碳碳双键的有机物，D错误；故选B。 4．（2025·重庆·高考真题）三种氮氧化物的结构如下所示： 下列说法正确的是 A．氮氮键的键能： B．熔点： C．分子的极性： D．的键角： 【答案】A 【详解】A．由图中数据可知，氮氮键的键长：，则氮氮键的键能：，A正确； B．二者均为分子构成的物质，分子间作用力：，熔点：，B错误； C．为对称的平面结构，极性较弱，而结构不对称，正负电荷中心不能重合，属于典型的极性分子，故分子极性：：，C错误； D．结构为，中心原子N存在对孤对电子，中心原子N为杂化，受孤对电子影响，键角略小于120°；而中心原子N的孤对电子为，价电子数为3，也是杂化，没有孤对电子的影响，故键角，D错误；故选A。 5．（2025·湖北·高考真题）N和P为同主族相邻元素。下列关于物质性质或现象的解释错误的是 A．的熔点比的低，因为的离子键更强 B．磷单质通常不以形式存在，因为磷磷之间难以形成三键 C．次磷酸比硝酸的酸性弱，因为前者的键极性小 D．P形成而N形成，因为P的价层电子轨道更多且半径更大 【答案】A 【详解】A．熔点的差异源于离子键的强度。中带3个负电荷，而中只带1个负电荷；离子电荷越高，静电引力越强，离子键越强，熔点越高。因此，的离子键比更强，A错误； B．氮因原子半径小，p轨道有效重叠，能形成稳定的N≡N三键；磷原子半径大，p轨道重叠差，难以形成稳定的P≡P三键，因此倾向于形成四面体结构，B正确； C．含氧酸的酸性与O-H键极性有关。中心原子电负性越高，O-H键极性越大，越易解离；氮电负性高于磷，因此中O-H键极性大，酸性强；中P电负性低，O-H键极性小，酸性弱，C正确； D．氮价层仅有2s和2p轨道，的中心原子N形成杂化后有3个键和1个孤对电子；磷有3d轨道可参与杂化，且原子半径大，能容纳5个配体，故形成，D正确；故选A。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第01讲 共价键类型与分子稳定性分析 建议时间：20分钟 突破一 共价键及键参数概念辨析 1．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 2．下列关于共价键的叙述，正确的是 A．键键能一定比键键能大，且键与键电子云均为镜面对称 B．键的键长比键长，键的键能是键的两倍 C．分子中有键不一定有键，有键则一定有键 D．含有键的数目为 突破二 共价键的分类 3．下列叙述中错误的是 A．离子键没有方向性和饱和性，而共价键有方向性和饱和性 B．两种不同的非金属元素可以形成离子化合物 C．配位键在形成时，是由成键双方各提供一个电子形成共用电子对 D．金属键的实质是金属中的自由电子与金属阳离子形成的一种强烈的相互作用 4．下列说法正确的是 A．p轨道之间以“肩并肩”的方式重叠可形成σ键 B．氮气分子中的氮氮三键易断裂 C．共价键是两个原子轨道以“头碰头”的方式重叠而成的 D．分子中有两个σ键和两个π键，且均是通过p轨道相互重叠而成的 突破三 共价键键参数的应用 5．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 6．南京理工大学团队成功合成了能在室温稳定存在的五氮阴离子盐(N5)6(H3O)3(NH4)4Cl，经X射线衍射测得晶体结构，其局部结构如图所示(其中N的空间结构是平面五元环)。下列说法正确的是 A．所有N原子的价电子层均有孤电子对 B．氮氮键的键能：N>H2N—NH2 C．原子总数相等、价电子总数也相等的微粒互为等电子体，则盐中两种阳离子是等电子体 D．该盐中的阴、阳离子之间只存在离子键 突破四 共价键的分类和键参数的综合应用 7．铁元素不仅可以与SCN-、CN-等离子形成配合物，还可以与CO、NO等分子以及许多有机试剂形成配合物。回答下列问题： (1)基态铁原子有 个未成对电子； (2)CN-有毒，含CN-的工业废水必须处理，用TiO2作光催化剂可将废水中的CN-转化为OCN-，并最终氧化为N2、CO2 ①C、N、O三种元素的第一电离能由大到小的顺序是 。 ②1 mol CN-中含有σ键的数目为 。 (3)乙二胺四乙酸中碳原子的杂化轨道类型是 。 8．氮是地球上极为丰富的元素。 (1)Li3N晶体中氮以N3-形式存在，基态N3-的电子排布式为 。 (2)NH3为三角锥形分子，N—H键键能的含义是_______(填字母)。 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能量 C．拆开约6.02×1023个N—H键所吸收的能量 D．形成1个N—H键所放出的能量 (3)N≡N的键能为945 kJ·mol-1，N—N单键的键能为247 kJ·mol-1，计算说明N2中的 (填“σ”或“π”，下同)键比 键稳定。 (4)计算反应3Cl2＋2NH3=N2＋6HCl(EN-H=391 kJ·mol-1，EH-Cl=432 kJ·mol-1，ECl—Cl=243 kJ·mol-1，EN≡N=945 kJ·mol-1)的反应热ΔH= kJ·mol-1。 (5)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，例如：ClF3、BrF3等，已知反应Cl2(g)＋3F2(g)=2ClF3(g)　ΔH=-313 kJ·mol-1，F—F键的键能为159 kJ·mol-1，Cl—Cl键的键能为242 kJ·mol-1，则ClF3中Cl—F键的平均键能为 kJ·mol-1。 建议时间：30分钟 9．硫酸铁铵的化学式为，它被广泛用于生活饮用水、工业循环水的净化处理等。 (1)①Fe位于元素周期表中的 区(填“s、p、d、ds和f”其中一个)，基态的价层电子排布式为 。 ②离子半径： (填“>”、“<或“=”，下同)；从价层电子排布的角度分析，在空气中的稳定性： 。 (2)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用表示，与之相反的用表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态原子，其价电子自旋磁量子数的代数和为 。 (3)原子的第一电离能：N O(填“>”或“<”)，其原因是 。 (4)①元素的电负性：N O(填“>”或“<”)。 ②已知：两成键元素间电负性差值大于1.7时，形成离子键，两成键元素间电负性差值小于1.7时，形成共价键。、两元素的电负性分别为1.83和3.0，请你推断是 (填“共价化合物”或“离子化合物”)，设计一个实验方案证明你的推断： 。 10．甲醇()空气氧化法是生产工业甲醛()的常用方法。发生反应为 2+ (1)的中心原子上的孤电子对数为 。 (2)分子内σ键与π键个数之比为 。 (3)的空间结构为 。 (4)分子中碳原子的杂化轨道类型为 。 (5)甲醇氧化生成时，会产生、、等副产物。相同条件下，的沸点比的高，主要原因为 。 (6)工业上利用甲醛易溶于水的性质吸收产品，解释甲醛易溶于水的原因： 。 11．某物质的结构如下图，下列对该物质的分析正确的是 A．该物质中不存在键 B．该物质的分子中只含有共价键、配位键两种作用力 C．该物质是一种配合物，其中原子为中心原子 D．该物质中C、N、O原子均存在孤电子对 12．下列各项比较中前者高于(或大于或强于)后者的是 A．1-丁烯和1-戊烯的沸点 B．的酸性和的酸性 C．分子中的键角和分子中的键角 D．羟基苯甲醛()沸点和对羟基米甲醛()沸点 13．下列说法正确的是 A．HCl和分子中均含有键 B．和的VSEPR模型和空间结构均一致 C．和都是含有极性键的非极性分子 D．酸性： 14．火箭发射时可以用肼（）作为燃料，其燃烧过程中的能量变化如图所示。回答下列问题： 已知：。 (1)由图可知， （填“”或“”）0，理由为 。 (2)基态氮原子的电子排布式为 。 (3)0.1mol分子中含有 mol极性共价键，分子中氮原子的杂化方式为 。 (4)分子中，键和键的数目之比为 。 (5)稳定性： （填“”或“”）。 (6)由图可知，每转移0.2mol电子，消耗的体积为 L（标准状况下）。 (7)表示燃烧热的热化学方程式为 （焓变用含和的代数式表示）。 15．下列对分子性质的解释中，正确的是 A．NH3极易溶于水而CH4难溶于水只是因为NH3是极性分子，CH4是非极性分子 B．乳酸()具有光学活性，因为其分子中含有一个手性碳原子 C．水很稳定(1000℃以上才会部分分解)是因为水分子间存在大量的氢键 D．PH3分子与NH3分子的构型关系完全相同 16．下列说法不正确的是 A．H只能形成键，O可以形成键和键 B．氧原子可以形成、，也可以形成 C．共价键的成键原子可以是非金属原子也可以是金属原子 D．键和键的电子云形状的对称性相同 17．现在已能在高压下将转化为具有类似结构的原子晶体，下列关于该原子晶体的说法中正确的是 A．的原子晶体中存在范德华力 B．在一定条件下，原子晶体转化为分子晶体是物理变化 C．每原子晶体中含有个键 D．的原子晶体中，每个原子周围结合4个原子，每个原子与两个原子相结合 18．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 键能 436 243 193 432 298 共价键 I—I N≡N H—O H—N 键能 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= 。 建议时间：15分钟 1．（2024·天津·高考真题）白磷()在高温下可分解为，即。已知中的键能为，中的键能为。下列说法错误的是 A．晶体为分子晶体 B．分子中含有键和键 C．与互为同素异形体 D．根据键能估算上述反应的 2．（2024·天津·高考真题）渤海中北部发现的亿吨级油田对保障我国能源安全具有重要意义。石油组分由C、H、O、S、N等元素构成。下列判断正确的是 A．电负性： B．价电子数： C．原子半径： D．键角： 3．（2024·天津·高考真题）我国学者在碳化硅()表面制备出超高迁移率半导体外延石墨烯。下列说法正确的是 A．是离子化合物 B．晶体的熔点高、硬度大 C．核素的质子数为8 D．石墨烯属于烯烃 4．（2025·重庆·高考真题）三种氮氧化物的结构如下所示： 下列说法正确的是 A．氮氮键的键能： B．熔点： C．分子的极性： D．的键角： 5．（2025·湖北·高考真题）N和P为同主族相邻元素。下列关于物质性质或现象的解释错误的是 A．的熔点比的低，因为的离子键更强 B．磷单质通常不以形式存在，因为磷磷之间难以形成三键 C．次磷酸比硝酸的酸性弱，因为前者的键极性小 D．P形成而N形成，因为P的价层电子轨道更多且半径更大 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $