3.3 共价键 共价晶体 第1课时（分层作业）化学苏教版选择性必修2

第三单元 共价键 共价晶体 第1课时 共价键的形成及类型 分层作业 1．共价键的形成 (1)概念：原子间通过 所形成的相互作用，叫做共价键。 (2)成键的粒子：一般为 原子(相同或不相同)或金属原子与非金属原子。 (3)本质：原子间通过 (即原子轨道重叠)产生的强烈作用。 2．共价键的特征 (1)饱和性：按照共价键的 理论，一个原子有几个 ，便可和几个 电子配对成键，这就是共价键的饱和性。 (2)方向性：除s轨道是 对称外，其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点。在形成共价键时，原子轨道重叠的越 ，电子在核间出现的概率越 ，所形成的共价键就越 ，因此共价键将尽可能沿着 的方向形成，所以共价键具有方向性。 3．共价键类型 (1)键 形成 由两个原子的s轨道或p轨道“ ”重叠形成 类型 型 的键的形成 型 的键的形成 型 的键的形成 特征 以形成化学键的两原子核的 为轴做旋转操作，共价键电子云的图形 ，这种特征称为轴 ；键的强度较 (2)键 形成 由两个原子的p轨道“ ”重叠形成 键 键的形成 特征 键的电子云具有 性，即每个键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核构成平面的 ，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为 ；键 旋转；不如键 ，较易 (3)判断键、键的一般规律 共价单键为 键；共价双键中有一个 键、一个 键；共价三键由一个 键和两个 键组成。 4．共价键的极性 极性键 非极性键 定义 由 原子形成的共价键，电子对发生偏移 电子对不发生偏移的 键 原子吸引电子能力 共用电子对 共用电子对偏向吸引电子能力强的原子 共用电子对 偏移 成键原子电性 成键元素 一般是 非金属元素 非金属元素 举例 、 、 5．“祝融号”火星车探测到火星大气含有下列分子，其中不含σ键的是 A．水蒸气 B．氮气 C．二氧化碳 D．氦气 6．下列关于键和键的说法中，错误的是 A．键的电子云图形是轴对称的，键的电子云图形是镜面对称的 B．键是原子轨道“头碰头”式重叠，键是原子轨道“肩并肩”式重叠 C．两个p轨道不能形成键，只能形成键 D．H只能形成键，O可以形成键和键 7．下列关于共价键的说法中，正确的是 A．S原子最外层有6个电子，故也可以将H2S分子写成H3S分子 B．H2分子中的键是键，HClO分子中的键都是键 C．C2H4分子和N2H4分子中都含有5个键 D．原子轨道具有一定的伸展方向，所形成的共价键都具有方向性 8．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是 A．HCl分子中的共价键是s-p键 B．键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转 C．，、中σ键都是C—H键 D．如图表示石墨的层状结构，24g石墨中含有个六元环 9．下列有关化学概念或性质的判断正确的是 A．超分子具有自组装的特征，如人体细胞和细胞器的双分子膜 B．键是由成键原子的轨道“肩并肩”重叠形成的，如分子中的键 C．晶体与非晶体的本质差异在于其是否具有固定熔点，如金刚石与活性炭 D．活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化合物一定属于离子化合物，如 10．某物质是重要的有机原料，结构如图所示。W、X、Y、Z、Q为原子序数递增的短周期主族元素，前三周期均有分布。基态X的价电子排布式为；基态X和Z同周期，未成对电子数相同。下列说法正确的是 A．原子半径： B．电负性： C．最高价含氧酸的酸性：Y>Q D．甲中X和Y原子均达稳定结构 11．回答下列问题。 (1)如图，写出下列价键的名称，并各举一例说明含有这种价键类型的物质。 ① ② ③ ④ ⑤ 化学键类型 举例 (2)某有机物的结构式：则分子中有 个σ键， 个π键。 12．下列含有π键的离子化合物是 A． B． C． D． 13．下列有关说法中不正确的是 A．某基态原子的核外电子排布，它违背了能量最低原理 B．电子由低能级跃迁至较高能级时，可通过光谱仪直接摄取原子的发射光谱 C．钠原子由时，原子吸收能量，由基态转化成激发态 D．分子中键的形成： 14．下列常见分子中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键数目之比为1∶1 B．CO与N2结构相似，CO分子中σ键与π键数目之比为2∶1 C．与结构相似，1 mol 中含有的π键数目为2NA D．已知反应：N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(l)，若该反应中有4 mol N—H断裂，则形成的π键数目为6NA 15．设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列叙述正确的是 A．常温常压下，6.72L CO2含σ键数目为0.6NA B．22.4L CH4中原子的数目为5NA C．标准状况下，22.4LCO2中含σ键数目为2.0NA D．标准状况下，11.2L SO2中原子总数为0.5NA 16．2025年是门捷列夫发现元素周期律156周年。表格为元素周期表的一部分，针对表中用字母标出的元素，下列说法错误的是 A．a、b元素组成的简单化合物是共价化合物 B．c元素形成的单质存在同素异形体 C．c、d元素组成的化合物晶体中存在分子 D．e元素存在同位素 17．R、X、Y和Z为短周期元素，的分子结构如下图所示。R中电子只有一种自旋取向，X、Y和Z处于同一周期。X的核外电子数等于Y的最高能级电子数，且等于Z的最外层电子数。 下列说法正确的是 A．原子半径： B．单质的沸点： C．最高正化合价： D．该化合物中X提供电子对与Z形成配位键 18．某化合物的结构如图所示，其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，原子序数W+Z=X+Y，W与X的原子序数之和等于Y的族序数。下列说法正确的是 A．原子半径：W<X<Y<Z B．X的最高价含氧酸为弱酸 C．W和Y形成的化合物中只含有极性键 D．工业上制得的熔融态的Z单质，可在氮气中冷却 19．丁二酮肟镍是一种鲜红色沉淀，可用来检验Ni2+，其分子结构如下图。该分子中不存在 A．σ键 B．π键 C．离子键 D．配位键 20．某种化合物结构如图，W、X、Y、Z四种短周期元素的原子序数依次增大，元素W、Z同主族且p能级都有2个未成对电子，简单离子X、Y的核外电子排布相同，下列说法不正确的是 A．W与Y或Z形成的化合物熔化时破坏的作用力相同 B．简单离子半径：Z>W>X>Y C．W、Y形成的化合物中可能含有非极性键 D．常温下，W、Y、Z形成的化合物的水溶液pH可能大于7 21．肼是火箭常用的高能燃料，常温下为液体，肼能与双氧水发生反应：，用表示阿伏加德罗常数。 (1)下列说法正确的是___________。 A．25 ℃、101 kPa下，中含有的电子数为 B．标准状况下，中含有的原子数为 C．的溶液中含有的氧原子数为 D．常温常压下，与个分子中含有的氢原子数相同 (2)若该反应中有8 molN-H键断裂，则形成的π键有 mol。 22．三氟化氮是一种比较稳定的无色、无味、有毒的气体，是电子工业领域中一种重要的强氧化剂、助燃剂和蚀刻剂。 (1)下列N原子的轨道表示式表示的状态中，能量由高到低的顺序是_______。 ① 　　② ③  　④ A．③④②① B．④③②① C．④②③① D．②④③① (2)是一种黄色油状液体，极不稳定，易爆炸分解。请从共价键稳定性的角度解释稳定性强于 。 (3)根据价层电子对互斥理论，、和的键角从大到小的顺序为 。 23．下列化学用语表示正确的是 A．乙烷的球棍模型： B．的电子式为： C．基态Cu原子的价层电子排布式： D．分子中含有2个σ键、1个π键 24．化学用语可以表达化学过程，下列化学用语的表达错误的是 A．用化学方程式表示铁与水蒸气反应： B．用离子方程式表示溶于烧碱溶液： C．用电子云轮廓图表示的键形成的示意图： D．用电子式表示的形成： 25．阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是 A．中含有的电子数目为21NA B．含非极性共价键的数目为0.1NA C．常温常压下，含σ键数目为0.6NA D．的中子数，比的多2NA 26．甲醇、水蒸气重整反应是实现甲醇在线制氢的重要途径，在清洁能源应用中具有重要作用。某科研团队研究了在铜催化剂上甲醇水蒸气重整反应的反应机理和能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．反应Ⅰ和反应Ⅱ以及总反应都是吸热反应 B．反应过程中仅有非极性键的断裂和形成 C．反应Ⅰ的化学方程式为 D．降低温度，总反应平衡正向移动 27．A、B、C、D为前20号元素，分别处于不同周期，其中A、B同主族，其原子序数之和等于C、D的原子序数之和。A和D形成的气态化合物的水溶液呈碱性。C的单质可分别与B、D的最高价氧化物的水化物发生反应，生成的两种盐溶液混合后可得到一种白色胶状沉淀。下列说法错误的是 A．简单离子的半径：C＞D B．最高价氧化物对应水化物的碱性：B＞C C．化合物BDA2中含有离子键和共价键 D．化合物B3D与水反应可生成两种碱 28．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和，也是Y的最外层电子数的2倍，W和X的单质常温下均为气体。下列叙述正确的是 A．原子半径：Z>Y>X>W B．X的最高价氧化物的水化物能促进水的电离 C．Y的氧化物为碱性氧化物，不与强碱反应 D．W、X和Z可形成既含有离子键又含有共价键的化合物 29．乙烯分子中键和键个数之比为 。 30．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：①；②。 的电子式为 。每个和分子中σ键的个数比为 。 31．含碳元素的物质是化学世界中最庞大的家族。回答下列问题： (1)中的化学键从形成过程来看，属于 (填“”或“”)键。 (2)已知与结构相似，推算HCN分子中键与键数目之比为 。 (3)分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键，且每个碳原子最外层都满足8电子稳定结构，则分子中键的数目为 。 (4)利用CO可以合成化工原料，分子的结构式为，每个分子内含有的σ键、π键数目分别为___________(填字母)。 A．4个σ键 B．2个σ键、2个π键 C．2个σ键、1个π键 D．3个σ键、1个π键 32．氢能是一种洁净的可再生能源，制备和储存氢气是氢能开发的关键环节。 Ⅰ．可用作储存氢气的材料，结构如下图所示。 (1)继后，科学家合成了、，三者结构相似。下列说法正确的是 (填序号) A．、、都属于共价晶体 B．由于N-N键能小于，故的稳定性弱于 C．由于C-C键长小于Si-Si键，所以熔沸点低于 Ⅱ．是储氢材料，已知其由和构成，释放氢气的原理为。 (2)中不存在的作用力有 (填序号)。 A．离子键    B．共价键    C．分子间作用力 (3)氢化锂(LiH)是离子化合物，写出其电子式 ，LiH中离子半径较大的是 ，其原因是 。 Ⅲ．汽车安全气囊中的填充物有(叠氮酸钠)、、等物质，遇撞击时能生成金属钠和氮气。完成下列填空： (4)写出的电子式： 。 (5)和是两种不同的化合物，是由一种单原子离子和一种多原子离子以1:1的比例构成的化合物。晶体中存在的化学键类型有 ，遇会水解而产生和，晶体中存在的化学键类型有 。 (6)汽车安全气囊填充物的三种物质中属于共价化合物的是 (填写化学式)，所涉及的5种元素中，原子半径最大的是 (填写元素符号)。 33．肼()是火箭发动机的燃料。 (1)的电子式为   含 mol键。 (2)肼是一种二元弱碱，其水溶液中存在：。肼与少量稀硫酸反应的化学方程式为 。 (3)已知：i. ii. iii. 化学键 键能 942 500 391 463 ①与键相比，键的键能更(填“大”或“小”)   稳定性更(填“强”或“弱”) 。 ②根据反应ii计算的键能为 。 ③写出与反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式： 。 ④下列表示与反应生成氮气和水蒸气过程中能量变化的是(填字母序号) 。 a.　　b.　　　c. 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三单元 共价键 共价晶体 第1课时 共价键的形成及类型 分层作业 1．共价键的形成 (1)概念：原子间通过 所形成的相互作用，叫做共价键。 (2)成键的粒子：一般为 原子(相同或不相同)或金属原子与非金属原子。 (3)本质：原子间通过 (即原子轨道重叠)产生的强烈作用。 2．共价键的特征 (1)饱和性：按照共价键的 理论，一个原子有几个 ，便可和几个 电子配对成键，这就是共价键的饱和性。 (2)方向性：除s轨道是 对称外，其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点。在形成共价键时，原子轨道重叠的越 ，电子在核间出现的概率越 ，所形成的共价键就越 ，因此共价键将尽可能沿着 的方向形成，所以共价键具有方向性。 【答案】1． 共用电子对 非金属 共用电子对 2． 共用电子对 未成对电子 自旋状态相反的 球形 多 大 牢固 电子出现概率最大 【解析】1．共价键的本质是原子间通过共用电子对来达到稳定电子结构，如氢气中两个氢原子共用一对电子；共价键主要形成于非金属原子之间，如 （同种原子）或 HCl（不同种原子）；共价键的强度源于（共用电子对）原子轨道重叠后电子云密度增加，形成稳定的电子对共用。 2．按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋状态相反的电子配对成键，这就是共价键的饱和性：每个原子的成键数受其未成对电子数限制，如氮原子（N）有3个未成对电子，最多形成3个共价键；除s轨道是球形对称外，其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点。在形成共价键时，原子轨道重叠的越多，电子在核间出现的概率越大，所形成的共价键就越强，因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，所以共价键具有方向性s轨道（球形对称）无方向性，但 p、d 等轨道有特定取向（如 p 轨道哑铃形）；最大重叠使键能增强，如HCl中H的s轨道与Cl的p轨道沿键轴重叠，确保最稳定。 3．共价键类型 (1)键 形成 由两个原子的s轨道或p轨道“ ”重叠形成 类型 型 的键的形成 型 的键的形成 型 的键的形成 特征 以形成化学键的两原子核的 为轴做旋转操作，共价键电子云的图形 ，这种特征称为轴 ；键的强度较 (2)键 形成 由两个原子的p轨道“ ”重叠形成 键 键的形成 特征 键的电子云具有 性，即每个键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核构成平面的 ，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为 ；键 旋转；不如键 ，较易 (3)判断键、键的一般规律 共价单键为 键；共价双键中有一个 键、一个 键；共价三键由一个 键和两个 键组成。 【答案】(1) 头碰头 连线 不变 对称 大 (2) 肩并肩 镜面对称 两侧 镜像 不能 牢固 断裂 (3) 【详解】（1）键由两个原子的s轨道或p轨道 “头碰头” 重叠形成，以形成化学键的两原子核的连线为轴做旋转操作，共价键电子云的图形不变，这种特征称为轴对称性；键的强度较大（电子云重叠程度高）； （2）键由两个原子的p轨道 “肩并肩” 重叠形成。电子云具有镜面对称性，即每个键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核构成平面的两侧；以包含原子核的平面为镜面，两块电子云互为镜像；键不能旋转（电子云 “肩并肩” 重叠，旋转会破坏重叠）；不如键牢固，较易断裂（电子云重叠程度低于键）； （3）共价单键为键；共价双键中有一个键、一个键；共价三键由一个键和两个键组成。 4．共价键的极性 极性键 非极性键 定义 由 原子形成的共价键，电子对发生偏移 电子对不发生偏移的 键 原子吸引电子能力 共用电子对 共用电子对偏向吸引电子能力强的原子 共用电子对 偏移 成键原子电性 成键元素 一般是 非金属元素 非金属元素 举例 、 、 【答案】 不同 共价 不同 相同 不发生 显电性 电中性 不同种 同种 【详解】极性键：由不同原子形成的共价键，电子对发生偏移；电子对不发生偏移的共价键为非极性键；极性键：原子吸引电子能力不同；非极性键：原子吸引电子能力相同；非极性键：共用电子对不发生偏移；极性键：成键原子显电性；非极性键：成键原子呈电中性；极性键一般是由不同种非金属元素形成；非极性键一般是由同种非金属元素形成。 5．“祝融号”火星车探测到火星大气含有下列分子，其中不含σ键的是 A．水蒸气 B．氮气 C．二氧化碳 D．氦气 【答案】D 【知识点】共价键的形成及主要类型 【分析】σ键为电子云以头碰头形式结合而形成的化学键，主要存在于单键、双键或三键中。 【详解】A．水蒸气为H2O，其H-O为σ键，A不符合题意； B．氮气中存在N≡N，其中一条为σ键，B不符合题意； C．CO2中存在C=O，其中一条为σ键，C不符合题意； D．氦气为单原子分子，其组成中只含有He原子，不含有共价键，D符合题意； 故答案选D。 6．下列关于键和键的说法中，错误的是 A．键的电子云图形是轴对称的，键的电子云图形是镜面对称的 B．键是原子轨道“头碰头”式重叠，键是原子轨道“肩并肩”式重叠 C．两个p轨道不能形成键，只能形成键 D．H只能形成键，O可以形成键和键 【答案】C 【详解】A．σ键的电子云图形以形成共价键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键的电子云图形不变，为轴对称，π键电子云由两块组成，分别位于由原子核构成平面的两侧，为镜面对称，A正确； B．σ键电子云重叠程度较大，以头碰头方式重叠，π键电子云重叠程度较小，以肩并肩方式重叠，B正确； C．两个p轨道可以以头碰头方式形成σ键，也可以以肩并肩方式形成π键，C错误； D．H原子只有1个电子，位于1s轨道上，电子云形状为球形，和其他原子形成共价键时，只能以头碰头方式重叠，即只能形成σ键，O原子p轨道上的价电子，可以以头碰头方式形成σ键，也可以以肩并肩方式形成π键，D正确； 故答案选C。 7．下列关于共价键的说法中，正确的是 A．S原子最外层有6个电子，故也可以将H2S分子写成H3S分子 B．H2分子中的键是键，HClO分子中的键都是键 C．C2H4分子和N2H4分子中都含有5个键 D．原子轨道具有一定的伸展方向，所形成的共价键都具有方向性 【答案】C 【详解】A．S原子最外层有6个电子，根据共价键的饱和性，只能接受2个H原子，形成的氢化物为H2S，A错误； B．H只有1s轨道上的电子，O的2p轨道上的电子与H的1s轨道上的电子以“头碰头”方式重叠形成键，B错误； C．乙烯分子中氢原子和碳原子之间存在共价单键，为键，碳原子与碳原子之间存在共价双键，有1个键和1个键，则C2H4分子中有5个键和1个键，N2H4中只有5个共价单键，即含有5个键，C正确； D．s电子在形成共价键时，没有方向性，则不是所有共价键都有方向性，D错误； 故答案为：C。 8．设为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是 A．HCl分子中的共价键是s-p键 B．键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转 C．，、中σ键都是C—H键 D．如图表示石墨的层状结构，24g石墨中含有个六元环 【答案】C 【详解】A．HCl分子中的共价键是H原子的1s轨道与 Cl原子的3p轨道“头碰头”重叠形成的s-p键，A正确； B．键为轴对称，可以绕键轴旋转；π键为镜面对称，不能绕键轴旋转，B正确； C．，、中σ键除了C—H键，还包括C—C键，C错误； D．石墨分子中每个C原子由3个碳碳键共用，根据均摊法可知，1个六元环中含有的C原子个数为个，所以24g石墨中含有六元环的个数为，D正确； 答案选C。 9．下列有关化学概念或性质的判断正确的是 A．超分子具有自组装的特征，如人体细胞和细胞器的双分子膜 B．键是由成键原子的轨道“肩并肩”重叠形成的，如分子中的键 C．晶体与非晶体的本质差异在于其是否具有固定熔点，如金刚石与活性炭 D．活泼金属元素与活泼非金属元素形成的化合物一定属于离子化合物，如 【答案】A 【详解】A．超分子通过分子间作用力(如氢键、范德华力等)自组装形成，例如细胞膜的双层磷脂结构属于超分子自组装的特征，A正确； B．σ键是由原子轨道“头碰头”重叠形成的，而“肩并肩”重叠形成的是π键，也不一定只有p轨道才可形成σ键，B错误； C．晶体与非晶体的本质差异在于内部结构是否有序(晶体长程有序，非晶体短程有序)，而非是否具有固定熔点。金刚石是晶体，活性炭是非晶体，但熔点差异是结果而非本质，C错误； D．活泼金属与活泼非金属形成的化合物不一定是离子化合物。例如，(共价化合物)是反例，D错误； 故选A。 10．某物质是重要的有机原料，结构如图所示。W、X、Y、Z、Q为原子序数递增的短周期主族元素，前三周期均有分布。基态X的价电子排布式为；基态X和Z同周期，未成对电子数相同。下列说法正确的是 A．原子半径： B．电负性： C．最高价含氧酸的酸性：Y>Q D．甲中X和Y原子均达稳定结构 【答案】D 【详解】W、X、Y、Z、Q为原子序数递增的短周期主族元素，前三周期均有分布，W为H元素；基态X的价电子排布式为，X为C元素；基态X和Z同周期，未成对电子数相同，Z为O元素，Y为N元素，Q为-1价阴离子，且位于第三周期，为Cl元素。 A．同周期从左到右，原子半径逐渐减小，原子半径O<N<C，A错误； B．非金属性越强，元素的电负性越大，非金属性O>N>C>H，电负性O>N>C>H，B错误； C．Y为N元素，Q为Cl元素，氯的氧化性大于氮元素，所以最高价含氧酸的酸性，C错误； D．X为C元素，Y为N元素，C最外层有4个电子，甲中C原子周围形成四个键，达到8电子稳定结构，N最外层为5个电子，失去1个电子后也形成4个，达到稳定结构，D正确； 答案选D。 11．回答下列问题。 (1)如图，写出下列价键的名称，并各举一例说明含有这种价键类型的物质。 ① ② ③ ④ ⑤ 化学键类型 举例 (2)某有机物的结构式：则分子中有 个σ键， 个π键。 【答案】(1) s-sσ键 s-pσ键 p-pσ键 pz-pzπ键 py-pyπ键 H2 HCl Cl2 N2 N2 (2) 7 3 【详解】（1）①②③中的原子轨道是“头碰头”重叠，属于σ键，④⑤中的原子轨道是“肩并肩”重叠，属于π键；具体如下表所示： ① ② ③ ④ ⑤ 化学键类型 s-s σ键 s-p σ键 p-p σ键 pz-pz π键 py-py π键 举例 H2 HCl Cl2 N2 N2 （2）共价双键有一个σ键、一个π键，共价三键有一个σ键、两个π键，故分子中有7个σ键，3个π键。 12．下列含有π键的离子化合物是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．Na2O2是离子化合物，但其过氧根离子中氧原子间为单键，只含σ键，不含π键，A不符合题意； B．C2H4存在碳碳双键，含有π键，但它是共价化合物，不是离子化合物，B不符合题意； C．K2CO3是离子化合物，其碳酸根离子中存在C=O双键，含有π键，C符合题意； D．CaCl2是离子化合物，但只含离子键，不含π键，D不符合题意； 故答案选C。 13．下列有关说法中不正确的是 A．某基态原子的核外电子排布，它违背了能量最低原理 B．电子由低能级跃迁至较高能级时，可通过光谱仪直接摄取原子的发射光谱 C．钠原子由时，原子吸收能量，由基态转化成激发态 D．分子中键的形成： 【答案】B 【详解】A．电子由能量由低到高排布，2s能量低于2p，应先2s上排满2个电子再排2p，违背了能量最低原理，A正确； B．当电子由低能级跃迁至较高能级时，需要吸收能量，因此可通过光谱仪直接摄取原子的吸收光谱，而不是提取其发射光谱，B错误； C．由于能量：3s＜3p，所以当钠原子由时，原子要吸收能量，这时原子就会由基态转化成激发态，C正确； D．氯原子核外电子排布式为，形成氯气分子是p轨道上的单电子形成键，键是头碰头成键，D正确； 故选B。 14．下列常见分子中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键数目之比为1∶1 B．CO与N2结构相似，CO分子中σ键与π键数目之比为2∶1 C．与结构相似，1 mol 中含有的π键数目为2NA D．已知反应：N2O4(l)+2N2H4(l)=3N2(g)+4H2O(l)，若该反应中有4 mol N—H断裂，则形成的π键数目为6NA 【答案】C 【分析】共价单键全是σ键，双键含1个σ键和1个π键，三键含1个σ键和2个π键，据此解答； 【详解】A．分子的结构简式为，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，A错误； B．CO与结构相似，则CO分子的结构可以表示为，其中σ键与π键数目之比为，B错误； C．与结构相似，的结构为，1mol中含有的π键数目为2NA，C正确； D．若该反应中有键断裂，则生成氮气，形成π键的数目是，D错误； 故选C。 15．设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列叙述正确的是 A．常温常压下，6.72L CO2含σ键数目为0.6NA B．22.4L CH4中原子的数目为5NA C．标准状况下，22.4LCO2中含σ键数目为2.0NA D．标准状况下，11.2L SO2中原子总数为0.5NA 【答案】C 【详解】A．常温常压下，气体摩尔体积不是22.4 L/mol，而是大于22.4 L/mol，物质的量小于0.3 mol，σ键数目小于0.6NA，A错误； B．选项未指明气体条件（如标准状况或常温常压），无法确定22.4 L CH4的物质的量，B错误； C．标准状况下，气体摩尔体积为22.4 L/mol，物质的量为1 mol，每个CO2分子含有2个σ键，故σ键数目为1 mol×2×=2.0 ，C正确； D．标准状况下，的物质的量为0.5 mol，每个SO2分子含3个原子（S和2个O），故原子总数为0.5 mol×3×=1.5 ，D错误； 故选C。 16．2025年是门捷列夫发现元素周期律156周年。表格为元素周期表的一部分，针对表中用字母标出的元素，下列说法错误的是 A．a、b元素组成的简单化合物是共价化合物 B．c元素形成的单质存在同素异形体 C．c、d元素组成的化合物晶体中存在分子 D．e元素存在同位素 【答案】C 【分析】根据元素周期表表格中的信息，a为H，b为C，c为O，d为Si，e为Cl，据此解答。 【详解】A．a为H、b为C，碳和氢元素组成的简单化合物为，是共价化合物，A正确； B．c为O，氧元素形成的单质和，和互为同素异形体，B正确； C．c为O、d为Si，氧和硅元素组成的化合物为二氧化硅，为共价晶体，不存在分子，C错误； D．e为Cl，氯元素存在和两种常见的同位素，D正确； 故答案选C。 17．R、X、Y和Z为短周期元素，的分子结构如下图所示。R中电子只有一种自旋取向，X、Y和Z处于同一周期。X的核外电子数等于Y的最高能级电子数，且等于Z的最外层电子数。 下列说法正确的是 A．原子半径： B．单质的沸点： C．最高正化合价： D．该化合物中X提供电子对与Z形成配位键 【答案】B 【分析】R、X、Y、Z为短周期元素，R中电子只有一种自旋取向，R为H元素；X、Y、Z处于同一周期，X的核外电子数等于Y的最高能级电子数，且等于Z的最外层电子数，的分子中X、Z均形成4个共价键，则X为B元素，Z为N元素；Y只能形成1个共价键，结合位置可知Y为F元素； 【详解】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；原子半径：，A错误； B．硼单质常温下为固体，氟气常温下为气体，故沸点B>F2，B正确； C．氟电负性很强，没有正价，氢最高正价为+1，C错误；   D．该化合物中N原子提供孤电子对，B提供空轨道形成配位键，D错误； 故选B。 18．某化合物的结构如图所示，其中W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，原子序数W+Z=X+Y，W与X的原子序数之和等于Y的族序数。下列说法正确的是 A．原子半径：W<X<Y<Z B．X的最高价含氧酸为弱酸 C．W和Y形成的化合物中只含有极性键 D．工业上制得的熔融态的Z单质，可在氮气中冷却 【答案】B 【分析】从结构分析，Z离子带两个单位正电荷，属于短周期元素，且为四种元素中原子序数最大的元素，故为镁元素。Y形成两个共价键，为氧元素，X形成三个共价键，为氮元素和硼元素，根据原子序数W+Z=X+Y 分析，X为硼元素，W为氢。 【详解】A．原子半径，氢<氧<硼<镁，A错误； B．氮的最高价含氧酸为硼酸，是弱酸，B正确； C．氢和氧形成过氧化氢中含有非极性键，C错误； D．熔融态的Mg单质可以与氮气反应生成氮化镁，不可以在氮气中冷却，D错误； 故选B。 19．丁二酮肟镍是一种鲜红色沉淀，可用来检验Ni2+，其分子结构如下图。该分子中不存在 A．σ键 B．π键 C．离子键 D．配位键 【答案】C 【详解】A．分子内两原子间的一条实线表示 1个σ键，二条实线中有一条表示σ键，A不合题意； B．分子内原子间的二条实线中，有一条表示π键，B不合题意； C．离子键是阴、阳离子间形成的化学键，丁二酮肟镍分子内不存在阴、阳离子，所以不存在离子键，C符合题意； D．分子内用箭头表示的化学键为配位键，D不合题意； 故选C。 20．某种化合物结构如图，W、X、Y、Z四种短周期元素的原子序数依次增大，元素W、Z同主族且p能级都有2个未成对电子，简单离子X、Y的核外电子排布相同，下列说法不正确的是 A．W与Y或Z形成的化合物熔化时破坏的作用力相同 B．简单离子半径：Z>W>X>Y C．W、Y形成的化合物中可能含有非极性键 D．常温下，W、Y、Z形成的化合物的水溶液pH可能大于7 【答案】A 【分析】W、X、Y、Z四种短周期元素的原子序数依次增大，元素W、乙同主族且p能级都有2个未成对电子，化合物中Z形成6个共价键，可知W为O元素、Z为S元素;简单离子X、Y的核外电子排布相同，Y带1个单位的正电荷，Y为Na元素，X只形成1个共价键，结合原子序数可知X为F元素； 由.上述分析可知，W为O元素、X为F元素、Y为Na元素、Z为S元素； 【详解】A．W与Y形成的化合物若为氧化钠，熔化破坏离子键，W与Z形成的化合物若为三氧化硫，熔化时破坏分子间作用力，破坏的作用力不同，选项A错误； B．电子层越多、离子半径越大，具有相同电子排布的离子中原子序数大的离子半径小，则简单离子半径: Z > W> X> Y，选项B正确； C．W、Y形成的化合物若为过氧化钠，含有O- O非极性键，选项C正确； D．常温下，W、Y、Z形成的化合物若为亚硫酸钠，其水溶液pH大于7，与亚硫酸根离子水解有关，选项D正确； 答案选A。 21．肼是火箭常用的高能燃料，常温下为液体，肼能与双氧水发生反应：，用表示阿伏加德罗常数。 (1)下列说法正确的是___________。 A．25 ℃、101 kPa下，中含有的电子数为 B．标准状况下，中含有的原子数为 C．的溶液中含有的氧原子数为 D．常温常压下，与个分子中含有的氢原子数相同 (2)若该反应中有8 molN-H键断裂，则形成的π键有 mol。 【答案】(1)D (2)4 【详解】（1）A．25 ℃、101 kPa非标况，无法计算11.2 L的物质的量从而无法计算电子数，A错误； B．标况下，肼为液体，无法利用气体摩尔体积计算物质的量，B错误； C．的溶液中除过氧化氢外水中也存在氧原子，故氧原子数大于，C错误； D．含有个氢原子，个分子中含有个氢原子，D正确； 故选D。 （2）中含4个N-H键，生成物中仅氮气分子含有π键，每个氮气分子含有2个π键，8 molN-H键断裂，即消耗2 mol，生成2 mol，则形成的π键有4 mol。 22．三氟化氮是一种比较稳定的无色、无味、有毒的气体，是电子工业领域中一种重要的强氧化剂、助燃剂和蚀刻剂。 (1)下列N原子的轨道表示式表示的状态中，能量由高到低的顺序是_______。 ① 　　② ③  　④ A．③④②① B．④③②① C．④②③① D．②④③① (2)是一种黄色油状液体，极不稳定，易爆炸分解。请从共价键稳定性的角度解释稳定性强于 。 (3)根据价层电子对互斥理论，、和的键角从大到小的顺序为 。 【答案】(1)C (2)原子半径Cl>F，因此N-Cl键比N-F键键长更长，键长越短键能越大，因此N-F键键能更大，所以NF3更稳定 (3) 【详解】（1）由于能量2p>2s>1s，题中N原子的轨道表示式表示的状态中，能量由高到低的顺序为④②③①，故选C； （2）因原子半径Cl>F，故N-Cl键比N-F键键长更长，键长越短键能越大，因此N-F键键能更大，所以NF3更稳定； （3）根据价层电子对互斥理论，中心N原子的价层电子对数为，中心N原子的价层电子对数为，中心N原子的价层电子对数为，都是sp3杂化，其中和含一对孤对电子，中不含孤对电子，故键角最大，由于电负性F>N>H，N-F成键电子对偏离中心原子N的程度大于N-H成键电子对，导致中成键电子对之间的排斥力小于，故键角 > ，故键角：。 23．下列化学用语表示正确的是 A．乙烷的球棍模型： B．的电子式为： C．基态Cu原子的价层电子排布式： D．分子中含有2个σ键、1个π键 【答案】B 【详解】A．该模型为乙烷的空间填充模型，球棍模型为，A错误； B．中N与4个H通过共价键结合，该电子式完整标注了原子最外层电子与离子电荷，书写正确，B正确； C．基态Cu原子的价层电子排布式遵循“洪特规则特例”（全充满结构更稳定），故其价层电子排布式应为，C错误； D．的结构式为，氮氮三键中包含1个σ键、2个π键，D错误； 故答案选B。 24．化学用语可以表达化学过程，下列化学用语的表达错误的是 A．用化学方程式表示铁与水蒸气反应： B．用离子方程式表示溶于烧碱溶液： C．用电子云轮廓图表示的键形成的示意图： D．用电子式表示的形成： 【答案】A 【详解】A．高温下铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，方程式为：，A错误； B．Al(OH)3溶于烧碱溶液生成四羟基合铝酸根，B正确； C．H的s能级的电子云轮廓图为球形，两个氢原子形成氢气时，两个s能级的原子轨道头碰头相互靠近，形成s−sσ键，图示无误，C正确； D．两个钾原子将最外层的一个电子转移给硫原子，形成2个钾离子和1个硫离子，从而形成硫化钾，D正确； 故答案选A。 25．阿伏加德罗常数的值为NA，下列说法正确的是 A．中含有的电子数目为21NA B．含非极性共价键的数目为0.1NA C．常温常压下，含σ键数目为0.6NA D．的中子数，比的多2NA 【答案】B 【详解】A．离子中，每个氮原子有7个电子，三个氮原子共21个电子，加上一个额外电子（因带负电荷），总电子数为22，故1 mol含电子22NA，A错误； B．一个H2O2分子含一个O-O非极性共价键，0.1 mol H2O2含0.1 mol非极性共价键，数目为0.1NA，B正确； C．常温常压下，气体摩尔体积大于22.4 L/mol，则6.72 LCO2的物质的量小于0.3 mol，每个CO2分子中含有2个σ键，σ键数目小于0.6 NA，C错误； D．16O原子中子数为8，18O原子中子数为10，1 mol 16O2含中子16NA，1 mol 18O2含中子20NA，差值4NA，而非2NA，D错误； 故答案选B。 26．甲醇、水蒸气重整反应是实现甲醇在线制氢的重要途径，在清洁能源应用中具有重要作用。某科研团队研究了在铜催化剂上甲醇水蒸气重整反应的反应机理和能量变化如图所示，下列说法正确的是 A．反应Ⅰ和反应Ⅱ以及总反应都是吸热反应 B．反应过程中仅有非极性键的断裂和形成 C．反应Ⅰ的化学方程式为 D．降低温度，总反应平衡正向移动 【答案】C 【详解】A．由图可知，反应Ⅰ为吸热反应，反应Ⅱ为放热反应，总反应为吸热反应，A错误； B．反应Ⅰ断开了C-H、H-O键，形成了H-H键，反应Ⅱ断开了O-H键，形成了C-O键、H-H键，所以反应过程中有非极性键的形成，但没有断裂，B错误； C．由图知，反应Ⅰ的化学方程式为，C正确； D．由图知，总反应为吸热反应，降低温度，总反应平衡逆向移动，D错误； 故答案选C。 27．A、B、C、D为前20号元素，分别处于不同周期，其中A、B同主族，其原子序数之和等于C、D的原子序数之和。A和D形成的气态化合物的水溶液呈碱性。C的单质可分别与B、D的最高价氧化物的水化物发生反应，生成的两种盐溶液混合后可得到一种白色胶状沉淀。下列说法错误的是 A．简单离子的半径：C＞D B．最高价氧化物对应水化物的碱性：B＞C C．化合物BDA2中含有离子键和共价键 D．化合物B3D与水反应可生成两种碱 【答案】A 【分析】C的单质可分别与B、D的最高价氧化物的水化物发生反应，生成的两种盐溶液混合后可得到一种白色胶状沉淀，C是Al元素，B、D的最高价氧化物的水化物是强酸或强碱。A、B、C、D为前20号元素，分别处于不同的周期，A和D形成的气态化合物的水溶液呈碱性，则A是H元素，D是N元素；A、B同主族其原子序数之和等于C、D的原子序数之和，B是K元素，综上所述A是H、B是K、C是Al、D是N。 【详解】A．根据分析，C为Al，D为N，形成的简单离子分别为Al3＋、N3－。两者的电子层数相同，则核电荷数越大半径越小，简单离子的半径：N3－＞Al3＋，即D＞C，错误，A符合题意； B．根据分析，B为K，C为Al，最高价氧化物对应水化物分别为KOH、Al(OH)3。KOH为强碱，Al(OH)3为两性氢氧化物，最高价氧化物对应水化物的碱性：KOH＞Al(OH)3，即B＞C，正确，B不符合题意； C．根据分析，A为H、B为K、D为N，化合物BDA2为KNH2。KNH2由K+和构成，阴阳离子之间存在离子键；中N、H之间为共价键，因此KNH2中含有离子键和共价键，正确，C不符合题意； D．根据分析，B为K、D为N，化合物B3D为K3N，与水反应的方程式为K3N＋4H2O=3KOH＋NH3·H2O，可以得到2种碱，正确，D不符合题意； 答案选A。 28．W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和，也是Y的最外层电子数的2倍，W和X的单质常温下均为气体。下列叙述正确的是 A．原子半径：Z>Y>X>W B．X的最高价氧化物的水化物能促进水的电离 C．Y的氧化物为碱性氧化物，不与强碱反应 D．W、X和Z可形成既含有离子键又含有共价键的化合物 【答案】D 【分析】W、X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期主族元素，Z的最外层电子数是W和X的最外层电子数之和，也是Y的最外层电子数的2倍，则Z的最外层电子数为偶数，W和X的单质常温下均为气体，则推知W和X为非金属元素，所以可判断W为H元素，X为N元素，Z的最外层电子数为1+5=6，Y的最外层电子数为3，则Y为Al元素，Z为S元素，据此作答。 【详解】A．电子层数越多，原子半径越大，同周期元素原子半径依次减小；则原子半径顺序应为：Al＞S＞N＞H，即Y＞Z＞X＞W，A错误； B．X为N，其最高价氧化物的水化物HNO3是强酸，抑制水的电离，B错误； C．Y为Al，其氧化物Al2O3是两性氧化物，可与强碱反应，C错误； D．W(H)、X(N)、Z(S)可形成如NH4HS或(NH4)2S，既含离子键又含共价键，D正确； 故答案选D。 29．乙烯分子中键和键个数之比为 。 【答案】5：1 【详解】乙烯()分子中单键是键，双键有1个是键，一个是键，则键和键个数之比为5：1。 30．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：①；②。 的电子式为 。每个和分子中σ键的个数比为 。 【答案】 2∶1 【知识点】物质结构中化学键数目的计算、电子式 【详解】 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。 31．含碳元素的物质是化学世界中最庞大的家族。回答下列问题： (1)中的化学键从形成过程来看，属于 (填“”或“”)键。 (2)已知与结构相似，推算HCN分子中键与键数目之比为 。 (3)分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键，且每个碳原子最外层都满足8电子稳定结构，则分子中键的数目为 。 (4)利用CO可以合成化工原料，分子的结构式为，每个分子内含有的σ键、π键数目分别为___________(填字母)。 A．4个σ键 B．2个σ键、2个π键 C．2个σ键、1个π键 D．3个σ键、1个π键 【答案】(1)σ (2)1：1 (3)30 (4)D 【详解】（1）甲烷中C原子与H原子间形成一对共用电子对，以单键相连，属于键。 （2）由氮气结构推知HCN的结构式为，含有2个键和2个键，则HCN分子中键与键数目之比为。 （3）每个碳原子的最外层有4个电子，分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键，即每个碳原子参与形成3个键和1个键，由于每两个碳原子各提供一个电子形成一个键，因此分子中π键的数目为个。 （4）共价单键是键，共价双键中有1个键和1个键，则分子内含有3个键、1个键，故选D。 32．氢能是一种洁净的可再生能源，制备和储存氢气是氢能开发的关键环节。 Ⅰ．可用作储存氢气的材料，结构如下图所示。 (1)继后，科学家合成了、，三者结构相似。下列说法正确的是 (填序号) A．、、都属于共价晶体 B．由于N-N键能小于，故的稳定性弱于 C．由于C-C键长小于Si-Si键，所以熔沸点低于 Ⅱ．是储氢材料，已知其由和构成，释放氢气的原理为。 (2)中不存在的作用力有 (填序号)。 A．离子键    B．共价键    C．分子间作用力 (3)氢化锂(LiH)是离子化合物，写出其电子式 ，LiH中离子半径较大的是 ，其原因是 。 Ⅲ．汽车安全气囊中的填充物有(叠氮酸钠)、、等物质，遇撞击时能生成金属钠和氮气。完成下列填空： (4)写出的电子式： 。 (5)和是两种不同的化合物，是由一种单原子离子和一种多原子离子以1:1的比例构成的化合物。晶体中存在的化学键类型有 ，遇会水解而产生和，晶体中存在的化学键类型有 。 (6)汽车安全气囊填充物的三种物质中属于共价化合物的是 (填写化学式)，所涉及的5种元素中，原子半径最大的是 (填写元素符号)。 【答案】(1)B (2)C (3) H- 氢负离子、锂离子两者的电子层数相同，但锂的核电荷数更大，对核外电子引力更大，故锂离子半径小于氢负离子 (4) (5) 离子键、共价键 离子键 (6) K 【详解】（1）A．、、都是由分子构成，属于分子晶体，故A错误； B．N-N键能小于N≡N，键能越小，化学键越不稳定，故N60的稳定性弱于N2，故B正确； C．C60和Si60属于分子晶体，相对分子质量越大，分子晶体的熔点越高，与键能无关，故C错误； 故答案选B； （2）是由锂离子和构成的离子化合物，中存在B-H共价键，故其中不存在的作用力为分子间作用力，故答案选C； （3）氢化锂(LiH)是离子化合物，其电子式，电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；LiH中离子半径较大的是H-，其原因是氢负离子、锂离子两者的电子层数相同，但锂的核电荷数更大，对核外电子引力更大，故锂离子半径小于氢负离子，故答案为：氢负离子、锂离子两者的电子层数相同，但锂的核电荷数更大，对核外电子引力更大，故锂离子半径小于氢负离子； （4）分子中存在氮氮叁键，电子式：，故答案为：； （5）是由一种单原子离子和一种多原子离子以1:1的比例构成的化合物，则是由钠离子和构成，两者之间存在离子键，中存在氮氮共价键，故为离子键、共价键；由钠离子和构成，其中存在离子键，故答案为：离子键、共价键；离子键； （6）共价化合物的是只含有共价键的化合物，故为；电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小；所涉及的5种元素中，原子半径最大的是K，故答案为：；K。 33．肼()是火箭发动机的燃料。 (1)的电子式为   含 mol键。 (2)肼是一种二元弱碱，其水溶液中存在：。肼与少量稀硫酸反应的化学方程式为 。 (3)已知：i. ii. iii. 化学键 键能 942 500 391 463 ①与键相比，键的键能更(填“大”或“小”)   稳定性更(填“强”或“弱”) 。 ②根据反应ii计算的键能为 。 ③写出与反应生成氮气和水蒸气的热化学方程式： 。 ④下列表示与反应生成氮气和水蒸气过程中能量变化的是(填字母序号) 。 a.　　b.　　　c. 【答案】(1) 5 (2) (3) 大 强 196 kJ/mol 2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g) -1076.7kJ·mol-1 a 【详解】（1）是共价化合物，电子式为：，单键属于键，的结构式为，含5 molσ键。 （2）肼是一种二元弱碱，从其电离方程式可知 是其碱式阳离子，肼与少量稀硫酸反应生成 (N2H5)2SO4，化学方程式为：。 （3）①由表格数据可知，与键相比，键的键能更大，键更难断裂，稳定性更强； ②反应物总键能-生成物总键能=4×391kJ/mol+500kJ/mol+E(N-N)- 942 kJ/mol-4×463 kJ/mol=，解得的键能为196 kJ/mol； ③由盖斯定律可知，2×ii- i可得2N2H4(g)＋N2O4(g)=3N2(g)＋4H2O(g) =-1076.7kJ·mol-1； ④由③可知，与反应生成氮气和水蒸气过程中放热，反应物的总能量高于生成物，则表示与反应生成氮气和水蒸气过程中能量变化的是a。 试卷第1页，共3页 / 学科网（北京）股份有限公司 $