2.1 共价键 同步练习-2025-2026学年高二上学期化学人教版选择性必修2
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内容正文:
第二章分子结构与性质
第一节、共价键
一、共价键
1.下列相关说法中不正确的是
A.现代化学键理论的核心是共价键
B.在通常的温度和压强等条件下,绝大多数物质的分子是由多个原子相互结合构成的。
C. 在通常的温度和压强等条件下,稀有气体和汞蒸气是单原子分子。
D. 聚合物也是巨分子
2. 共价键具有饱和性和方向性,下列关于共价键这两个特征的叙述中,不正确的是( )
A.共价键的方向性与成键原子的轨道的方向性有关
B.有关共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的,与原子轨道的重叠程度有关
C.σ键的特征是以形成化学键的两原子的连线为轴做旋转操作,电子云的图形不变
D.每个π键的电子云由两块组成,它们互为镜面,为镜面对称
3.下列有关σ键、π键的形成图不正确的是
A.
B.
C.
D.
4. 下列说法不正确的是
A.若把H2O分子写成H3O分子,违背了共价键的饱和性
B.s轨道和p轨道重叠可以形成σ键
C.共价键都具有方向性和饱和性
D.C2H4与H2的加成反应C2H6只涉及π键断裂
5. 下列说法中不正确的是
A.σ键比π键重叠程度大,形成的共价键通常更牢固
B.两个原子之间形成共价键时,最多有一个σ键
C.气体单质中,一定有σ键,可能有π键
D.HCN分子中有两个σ键,2个π键
6. NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.5.2 g C2H2分子中含有σ键的数目一定为0.3NA
B.标准状况下,2.24 L二氯甲烷中含有σ键的数目为0.4NA
C.1molNH4Cl含有σ键的数目4 NA
D.4.8gC4H8分子中含有π键0.7NA
7. 化合物X是一种新型锅炉水除氧剂,其结构式如图,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法中不正确的是
A.X分子中既有极性键,又有非极性键
B.X分子中共用电子对数为11
C.1molX分子中所含σ键的数目为11NA
D.该分子中σ键与π键数目之比为
8. 下列化学用语表示不正确的是
A.NH4+的电子式为:
B.乙烷的球棍模型:
C.基态Cu原子的价层电子排布式:3d104s1
D.N2分子中含有1个σ键、2个π键
9. 下列关于σ键和π键的理解不正确的是
A.σ键能单独形成,而π键一定不能单独形成
B.σ键可以绕键轴旋转,π键一定不能绕键轴旋转
C.双键中一定有一个σ键和一个π键,三键中一定有一个σ键和两个π键
D.乙烯、乙炔分子中的 π键比σ键牢固
二、键参数-键能、键长和键角
1. 已知某些化学键键能如下,下列说法不正确的是( )
化学键
H-H
Cl-Cl
Br-Br
H-Cl
H-Br
键能/kJ·mol
a
243
194
432
366
A.根据键能可估算反应2HBr2(g)+Cl2(g)=2HBr(g)+Cl2(g)的 △H= -83 kJ·mol
B.原子半径Cl<Br可知键长:H—Cl<H—Br,键能H—Cl>H—Br,稳定性:H—Cl>H—Br
C.常温下Cl2和Br2的状态不同,与Cl—Cl和Br—Br的键能有关
D.反应H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)的 △H= -102 kJ·mol,则a=436 kJ·mol
2. 由某些共价键的键能数据大小,不能解释下列事实的是
化学键
键能/
413
377
745
351
460
348
176
A.稳定性:CH4>SiH4 B.键长:C=O<C-O
C.熔点:CO2<SiO2 D.硬度:金刚石>晶体硅
3. 下表为C、形成的部分化学键的键能数据。
化学键
键能/()
348
413
351
745
176
377
460
电负性数据:
C
H
O
Si
2.5
2.1
3.5
1.8
下列说法错误的是
A.键能:,因此硬度:金刚石晶体硅
B. CO2中键的极性小于SiO2中键的极性,所以熔点为CO2>SiO2
C. CH4的热稳定性大于SiH4,且二者燃烧的产物中SiO2更容易形成
D. CH4分子中氢为+1价,SiH4分子中氢为-1价
4. 键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数,下列有关键长的叙述中不正确的是()
A.健长即两个成键原子的核间距,即振动着的原子处于平衡时原子之间的距离
B.由H-F、H-Cl、H-Br、H-I键长越来越大,则键能越来越小
C.C—C、C=C、C≡C键长越来越短,键能越来越大
D.键长F-F141pm、O=O120pm、N≡N110pm,键长越来越短,键能越来越大,与氢气反应越来越困难。
5.下表是从实验中测得的不同物质中氧氧之间的键长和键能数据:
O—O键数据
O22-
O2—
O2
O2+
键长/10-12 m
149
128
121
112
键能/(kJ·mol-1)
x
y
a=494
b=628
其中x、y的键能数据尚未测定,但可根据规律推导键能大小的顺序是b>a>y>x,该规律是
A.成键时,电子数越多,键能越大 B.键长越短,键能越大
C.成键所用电子数越少,键能越大 D.成键时电子对越偏移,键能越大
6. 关于键长、键能和键角,下列说法不正确的是
A.键能越大,键长越短,共价化合物越稳定
B.键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关
C. 键角的大小与键长、键能的大小无关
D.键角是描述分子立体构型的重要参数,键角和键能共同决定了分子的结构
7. 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.水杨酸分子中的键长:C=O<C-O
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.水杨酸分子中的所有C原子位于同一个平面上
D.水杨酸分子中的CCC键角比COH键角大
8.类比是学习化学的重要方法,下列类比中不正确的是()
A.CH4是正四面体构型,键解为109028/,则CCl4、SiF4也是正四面体构型,键角为109028/
B.H2O为V型结构,则H2S、H2Se、SCl2也是V型结构
C.O=C=O是直线型分子,则SCO、CS2的键角为1800
D.NH3是三角锥形,则PCl3、BCl3也是三角锥形
三、共价键与键的参数的综合题
1. 下列说法中,错误的是
A.键能越大,形成化学键放出能量越多
B.键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得
C.键角仅由分子空间结构决定,与成键原子的种类无关
D.共价键的饱和性决定了分子中原子的成键数目
2. 键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数,下列叙述不正确的是( )
A.H—I的键长是H—X(X表示卤族元素)中最长的
B.水分子可表示为H—O—H,分子中键角为104.5°
C.分子中通常键能越大,键长越长,分子越不稳定
D.碳碳三键和碳碳双键的键能并不是单键键能的3倍和2倍
3. 下列分子中没有π键的是
A.SCO B.NH3 C.C2F4 D.C2H2
4. 下列关于共价键的理解正确的是
A.共价键都具有方向性和饱和性 B.σ键不可以绕键轴旋转,而π键能绕键轴旋转
C.一般情况下σ键都比π键强度大 D.所有化学物质中都一定含有共价键
5. 在白磷(P4)分子中,分子结构如下图的所示,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中不正确的是( )
A.分子中化学键全为σ键 B.分子中共有6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
6. 下面两表分别列出了CO和N2的某些性质及相关键能,有关说法不正确的是
分子
熔点/0C
沸点/0C
常温时在水中溶解度
CO
-205.05
-191.49
2.3mL
CO
C—O
C=O
C≡O
键能(kJ. mol-l)
357.7
798.9
1071.9
N2
-210.00
-195.81
1.6mL
N2
N—N
N=N
N≡N
键能(kJ. mol-l)
193
418
946
A. σ键的稳定性不一定强于π键
B.CO的熔沸点高于N2,是因为CO分子间作用力大于N2
C.CO的活泼性不及N2
D.CO与N2的价电子总数相等
7.下列有关共价键参数的比较中,不正确的是
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>CH4 D.乙烯分子中碳碳键的键能:σ键>π键
8.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)CH3-CH3中的化学键从形成过程来看,属于 (填“σ”或“π”)键。
(2)已知CN—与N2结构相似,推算HSCN分子中σ键与π键数目之比为 。
(3) C70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C70分子中π键的数目为 。
(4)利用CO可以合成化工原料COCl2,COCl2分子的结构式为,每个COCl2分子内含有的σ键与π键数目之比为__________
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第二章分子结构与性质
第一节、共价键
一、共价键
1.下列相关说法中不正确的是
A.现代化学键理论的核心是共价键
B.在通常的温度和压强等条件下,绝大多数物质的分子是由多个原子相互结合构成的。
C. 在通常的温度和压强等条件下,稀有气体和汞蒸气是单原子分子。
D. 聚合物也是巨分子
〖答案〗D
〖解析〗
聚合物是由许许多多组成较简单的单体聚合而成的高分子。有些固体,即使很小的一粒,仍包含成万上亿个原子或离子构成一个整体,属于巨分子。D不正确。
2. 共价键具有饱和性和方向性,下列关于共价键这两个特征的叙述中,不正确的是( )
A.共价键的方向性与成键原子的轨道的方向性有关
B.有关共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的,与原子轨道的重叠程度有关
C.σ键的特征是以形成化学键的两原子的连线为轴做旋转操作,电子云的图形不变
D.每个π键的电子云由两块组成,它们互为镜面,为镜面对称
【答案】B
〖解析〗
A. 形成共价键时,原子轨道重叠的程度越大越好,为了达到原子轨道的最大重叠程度,成键的方向与原子轨道的伸展方向存在着必然的联系,则共价键方向性是由成键电子的轨道方向性决定的。A正确;
B. 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未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。共价键的饱和性与原子轨道重叠程度无关,与原子的未成对电子数有关。B错误;
C.σ键的特征是以形成化学键的两原子的连线为轴做旋转操作,电子云的图形不变
D. 每个π键的电子云由两块组成,它们互为镜面,为镜面对称
3.下列有关σ键、π键的形成图不正确的是
A.
B.
C.
D.
〖答案〗C
〖解析〗
,C错误。
4. 下列说法不正确的是
A.若把H2O分子写成H3O分子,违背了共价键的饱和性
B.s轨道和p轨道重叠可以形成σ键
C.共价键都具有方向性和饱和性
D.C2H4与H2的加成反应C2H6只涉及π键断裂
〖答案〗C
〖解析〗
A.氧原子最外层只有两个未成对电子,根据共价键的饱和性,其氢化物只能是H2O,写成H3O分子,违背了共价键的饱和性,故A正确;B.s轨道和p轨道只能头碰头重叠,只能形成σ键,故B正确;C.s轨道和s轨道形成的σ键没有方向性,因s电子云为球形,故H2分子中的H-H无方向性,故C错误;D.C2H4与H2的加成反应只有C2H4中π键断裂其他σ键不断裂,故D正确;答案选C。
5. 下列说法中不正确的是
A.σ键比π键重叠程度大,形成的共价键通常更牢固
B.两个原子之间形成共价键时,最多有一个σ键
C.气体单质中,一定有σ键,可能有π键
D.HCN分子中有两个σ键,2个π键
〖答案〗C
〖解析〗
A.σ键比π键的电子云重叠程度大,形成的共价键更牢固,A正确;B.两个原子间形成共价键时,最多有一组原子轨道“头碰头”,故最多有一个σ键,B正确;C.稀有气体为单原子分子,单质中不存在化学键,C错误;D.三键是由1个σ键和2个π键构成的,一个HCN分子中含有两个σ键,2个π键,D正确;故答案选C。
6. NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是
A.5.2 g C2H2分子中含有σ键的数目一定为0.3NA
B.标准状况下,2.24 L二氯甲烷中含有σ键的数目为0.4NA
C.1molNH4Cl含有σ键的数目4 NA
D.4.8gC4H8分子中含有π键0.7NA
〖答案〗C
〖解析〗
A.5.2 g C2H2为0.2mol,C2H2的结构为H-C≡C-H每个分子含3个σ键,0.2molC2H2中σ键的数目0.6 NA,A错误;
B.标准状况下,二氯甲烷为液体,无法通过气体体积计算物质的量,B错误;
C.1molNH4Cl含有σ键的数目4 NA,C正确;
D.5.6gC4H8物质的量为0.1mol,一个CH2=CH-CH=CH2分子中含有2个π键,0.1mol共0.2molπ键,故D错误;
故选C。
7. 化合物X是一种新型锅炉水除氧剂,其结构式如图,设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法中不正确的是
A.X分子中既有极性键,又有非极性键
B.X分子中共用电子对数为11
C.1molX分子中所含σ键的数目为11NA
D.该分子中σ键与π键数目之比为
〖答案〗B
〖解析〗
A.N-N键是非极性键,N-H,C-N、C-O为极性键,故A正确;
B.X分子中10个单键,1个双键,共用电子对数为12,故B错误;
C.1molX分子中10个单键,1个双键,双键中含有1个σ键,所含σ键的数目为11NA,故C正确;
D.该分子中有11个σ键,1个π键,数目之比为11:1,故D正确;
故答案为:B。
8. 下列化学用语表示不正确的是
A.NH4+的电子式为:
B.乙烷的球棍模型:
C.基态Cu原子的价层电子排布式:3d104s1
D.N2分子中含有1个σ键、2个π键
〖答案〗B
〖解析〗
A. NH4+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,A正确;
B.该模型为乙烷的空间填充模型,球棍模型为,B错误;
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3d104s1,C正确;
D.N2的结构式为N≡N,氮氮三键中包含1个σ键、2个π键,D正确;
故答案选B。
9. 下列关于σ键和π键的理解不正确的是
A.σ键能单独形成,而π键一定不能单独形成
B.σ键可以绕键轴旋转,π键一定不能绕键轴旋转
C.双键中一定有一个σ键和一个π键,三键中一定有一个σ键和两个π键
D.乙烯、乙炔分子中的 π键比σ键牢固
〖答案〗D
〖解析〗
乙烯、乙炔分子中的σ键比π键牢固,D错误。
二、键参数-键能、键长和键角
1. 已知某些化学键键能如下,下列说法不正确的是( )
化学键
H-H
Cl-Cl
Br-Br
H-Cl
H-Br
键能/kJ·mol
a
243
194
432
366
A.根据键能可估算反应2HBr2(g)+Cl2(g)=2HBr(g)+Cl2(g)的 △H= -83 kJ·mol
B.原子半径Cl<Br可知键长:H—Cl<H—Br,键能H—Cl>H—Br,稳定性:H—Cl>H—Br
C.常温下Cl2和Br2的状态不同,与Cl—Cl和Br—Br的键能有关
D.反应H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)的 △H= -102 kJ·mol,则a=436 kJ·mol
〖答案〗D
〖解析〗
A. 2HBr2(g)+Cl2(g)=2HBr(g)+Cl2(g)的 △H=2×366 kJ·mol+243 kJ·mol-2×432 kJ·mol-194 kJ·mol=-83 kJ·mol
B. 原子半径Cl<Br可知键长:H—Cl<H—Br,键能H—Cl>H—Br,稳定性:H—Cl>H—Br ,正确;
C. Cl-Cl键能大于Br-Br键能,说明Cl2分子比Br2分子稳定,破坏的是共价键,而状态由分子间作用力决定,C不正确
D. H2(g)+Br2(g)=2HBr(g)的 △H=-242 kJ·mol得a kJ·mol+194 kJ·mol-2×366 kJ·mol=-102 kJ·mol则a=-242-194+732=436,正确。
2. 由某些共价键的键能数据大小,不能解释下列事实的是
化学键
键能/
413
377
745
351
460
348
176
A.稳定性:CH4>SiH4 B.键长:C=O<C-O
C.熔点:CO2<SiO2 D.硬度:金刚石>晶体硅
〖答案〗C
〖解析〗
A.键能越大越稳定,C-H键能大于Si-H,所以稳定性:CH4>SiH4,故不选A;
B.键能越大,键长越短,C=O键能大于C-O,所以键长:C=O<C-O,故不选B;
C.CO2是分子晶体,熔点由分子间作用力决定,SiO2是共价晶体,所以熔点CO2<SiO2,不能用键能解释熔点CO2<SiO2,故选C;
D.金刚石、晶体硅都是共价晶体,共价晶体中键能越大,晶体的硬度越大,C-C的键能大于Si-Si,所以硬度:金刚石>晶体硅,故不选D;
选C。
3. 下表为C、形成的部分化学键的键能数据。
化学键
键能/()
348
413
351
745
176
377
460
电负性数据:
C
H
O
Si
2.5
2.1
3.5
1.8
下列说法错误的是
A.键能:,因此硬度:金刚石晶体硅
B. CO2中键的极性小于SiO2中键的极性,所以熔点为CO2>SiO2
C. CH4的热稳定性大于SiH4,且二者燃烧的产物中SiO2更容易形成
D. CH4分子中氢为+1价,SiH4分子中氢为-1价
〖答案〗B
〖解析〗
A.金刚石、晶体硅都为共价晶体,键能越大,晶体的硬度越大,键能:C-C>Si-Si,因此硬度:金刚石>晶体硅,A正确;
B.CO2为分子晶体,SiO2为共价晶体,晶体熔化时,分子晶体不需要破坏共价键,只需破坏分子间作用力,而共价晶体需破坏共价键,所以熔点:CO2<SiO2,B不正确;
C.CH4、SiH4都为正四面体结构,且键能C-H>Si-H,所以CH4的热稳定性大于SiH4,而燃烧的产物中,SiO2比CO2的稳定性强,所以更容易形成,C正确;
D.CH4分子中,C显-4价,H显+1价,则电负性C>H,SiH4分子中,Si显+4价,H显-1价,D正确;
故选B。
4. 键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数,下列有关键长的叙述中不正确的是()
A.健长即两个成键原子的核间距,即振动着的原子处于平衡时原子之间的距离
B.由H-F、H-Cl、H-Br、H-I键长越来越大,则键能越来越小
C.C—C、C=C、C≡C键长越来越短,键能越来越大
D.键长F-F141pm、O=O120pm、N≡N110pm,键长越来越短,键能越来越大,与氢气反应越来越困难。
〖答案〗A
〖解析〗
A.键长是指两个成键原子的核间距。不过,分子中的原子始终处于不断振动中,键长只是振动着的原子处于平衡位置时的核间距,故A错误;
B.由H-F、H-Cl、H-Br、H-I键长越来越大,则键能越来越小,故B正确;
C.C—C、C=C、C≡C键长越来越短,键能越来越大,故C正确;
D.键长F-F141pm、O=O120pm、N≡N110pm,键长越来越短,键能越来越大,与氢气反应越来越困难。,故D正确;故选:A。
5.下表是从实验中测得的不同物质中氧氧之间的键长和键能数据:
O—O键数据
O22-
O2—
O2
O2+
键长/10-12 m
149
128
121
112
键能/(kJ·mol-1)
x
y
a=494
b=628
其中x、y的键能数据尚未测定,但可根据规律推导键能大小的顺序是b>a>y>x,该规律是
A.成键时,电子数越多,键能越大 B.键长越短,键能越大
C.成键所用电子数越少,键能越大 D.成键时电子对越偏移,键能越大
〖答案〗B
〖解析〗
观察表中数据发现,键长由短到长的顺序为O2+< O2< O2—< O22-,对应的键能顺序为:O2+> O2> O2—> O22-,键长与键能呈反比关系,即键长越短,原子间结合越紧密,键能越大。A.O22-的电子数多于O2—,但键能反而更小,与规律矛盾,A错误;B.键长最短的O2+键能最大,键长最长的O22-键能最小,符合“键长越短,键能越大”的规律,B正确;C.O2、O2+、O2—的成键电子数均为4,无法解释键能差异,C错误;D.O—O键为同种原子形成的非极性键,电子对无偏移,与键能变化规律不符,D错误;答案选B。
6. 关于键长、键能和键角,下列说法不正确的是
A.键能越大,键长越短,共价化合物越稳定
B.键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关
C. 键角的大小与键长、键能的大小无关
D.键角是描述分子立体构型的重要参数,键角和键能共同决定了分子的结构
〖答案〗D
〖解析〗
A.键能越大,键长应越短,化合物越稳定,A正确。
B.键长受原子半径和成键数目影响(如双键比单键短,原子半径大则键长增加),B正确;
C.键角由分子杂化轨道和电子对排斥决定,与键长、键能无直接关联,C正确
D.键角和键长共同决定分子结构,分子的空间结构与键能无关,D不正确;
故选D。
7. 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.水杨酸分子中的键长:C=O<C-O
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.水杨酸分子中的所有C原子位于同一个平面上
D.水杨酸分子中的CCC键角比COH键角大
〖答案〗B
〖解析〗
A.水杨酸分子中的碳氧键有单键和双键两种,键长C=O<C-O,A项正确;
B.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;
C.在苯分子中,12个原子共平面,由水杨酸的结构可知,所有碳原子都在苯环上,所以水杨酸分子中的C原子均在同一平面上,C项正确;
D.水杨酸分子中的CCC键角约为1200,COH键解与水分子中H-O-H类似,接近104.5°,D项正确;故选B。
8.类比是学习化学的重要方法,下列类比中不正确的是()
A.CH4是正四面体构型,键解为109028/,则CCl4、SiF4也是正四面体构型,键角为109028/
B.H2O为V型结构,则H2S、H2Se、SCl2也是V型结构
C.O=C=O是直线型分子,则SCO、CS2的键角为1800
D.NH3是三角锥形,则PCl3、BCl3也是三角锥形
〖答案〗D
〖解析〗
N、P是第VA族,B是IIIA族元素,NH3是三角锥形,则PCl3三角锥形,BCl3肯定不是三角锥形,是平面三角形结构。D错误。
三、共价键与键的参数的综合题
1. 下列说法中,错误的是
A.键能越大,形成化学键放出能量越多
B.键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得
C.键角仅由分子空间结构决定,与成键原子的种类无关
D.共价键的饱和性决定了分子中原子的成键数目
〖答案〗C
〖解析〗
A.键能是断开或形成1mol化学键所需的能量,键能越大,所需能量越多,放出的能量越大,故A正确;
B.X射线衍射实验可测定晶体结构,包括键长和键角,故B正确;
C.键角不仅由分子空间结构决定,还与成键原子种类有关,故C错误;
D.共价键的饱和性指原子成键数目固定,如C形成4个键,故D正确;
答案选C。
2. 键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数,下列叙述不正确的是( )
A.H—I的键长是H—X(X表示卤族元素)中最长的
B.水分子可表示为H—O—H,分子中键角为104.5°
C.分子中通常键能越大,键长越长,分子越不稳定
D.碳碳三键和碳碳双键的键能并不是单键键能的3倍和2倍
〖答案〗C
〖解析〗
A项,卤族元素中I的原子半径最大,则H—I的键长是H—X中最长的,A项正确;
B项,水分子的结构式为H—O—H,H2O中中心原子O上的孤电子对数为(1/2)×(6-2×1)=2、σ键电子对数为2、价层电子对数为4,H2O分子的空间结构为V形,分子中键角为104.5°,B项正确;
C项,分子中通常键长越短、键能越大,分子越稳定,C项不正确;
D项,碳碳三键中含2个π键和1个σ键,碳碳双键中含1个π键和1个σ键,其中π键弱于σ键,故碳碳三键的键能比单键键能的3倍小,碳碳双键的键能比单键键能的2倍小,D项正确;故选C。
3. 下列分子中没有π键的是
A.SCO B.NH3 C.C2F4 D.C2H2
〖答案〗B
〖解析〗
A.SCO的结构为S=C=O,含有σ键和π键,A不符合题意;B.NH3只含有σ键,B符合题意;C.C2F4的结构简式为CF2=CF2,含有σ键和π键,C不符合题意;D.C2H2的结构简式为H-C≡C-H,含有σ键和π键,D不符合题意;故答案选B。
4. 下列关于共价键的理解正确的是
A.共价键都具有方向性和饱和性 B.σ键不可以绕键轴旋转,而π键能绕键轴旋转
C.一般情况下σ键都比π键强度大 D.所有化学物质中都一定含有共价键
〖答案〗C
〖解析〗
A.s-s形成的σ键没有方向性,A错误;
B. σ键可以绕键轴旋转,而π键不能绕键轴旋转,B错误;
C. 一般情况下σ键都比π键强度大,C正确
D.单原子分子中没有化学键,D错误。
5. 在白磷(P4)分子中,分子结构如下图的所示,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中不正确的是( )
A.分子中化学键全为σ键 B.分子中共有6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〗D
〖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。
6. 下面两表分别列出了CO和N2的某些性质及相关键能,有关说法不正确的是
分子
熔点/0C
沸点/0C
常温时在水中溶解度
CO
-205.05
-191.49
2.3mL
CO
C—O
C=O
C≡O
键能(kJ. mol-l)
357.7
798.9
1071.9
N2
-210.00
-195.81
1.6mL
N2
N—N
N=N
N≡N
键能(kJ. mol-l)
193
418
946
A. σ键的稳定性不一定强于π键
B.CO的熔沸点高于N2,是因为CO分子间作用力大于N2
C.CO的活泼性不及N2
D.CO与N2的价电子总数相等
〖答案〗C
〖分析〗
N2分子有一个π键的键能为418kJ. mol-l-193kJ. mol-l=225kJ. mol-l>193 kJ. mol-l,另一个π键的键能为946 kJ. mol-l -418 kJ. mol-l =528 kJ. mol-l,两π键的键能946-193=753 kJ. mol-l;
CO分子中有有一个π键的键能为798.9kJ/mol-357.7kJ/mol=441.2 kJ/mol>357.7 kJ. mol-l,,另一个π键的键能为1071.9 kJ. mol-l -798.9 kJ. mol-l =273 kJ. mol-l,两π键的键能1071-357.7=714 kJ. mol-l。
〖解析〗
A.由CO、N2分子中π键的键能得知:σ键的稳定性不一定强于π键。A正确。
B. 一氧化碳和氮气形成晶体为分子晶体,分子间作用力越大,沸点越高,由表 1 可知,CO 的熔沸点高于 N2,是因为 CO 为极性分子,分子间作用力大于 N2 ,故B正确;
C. 根据表格数据,CO分子中两个π键的键能小于N2中两个为π键的键能,说明CO没有N2稳定,C-O单键即σ键的键能,更稳定,故D正确;所以一氧化碳比氮气活泼。C错误。
D.CO的价电子总数为6+4=10,N2的价电子总数为5+5=10,故A正确;
7.下列有关共价键参数的比较中,不正确的是
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>CH4 D.乙烯分子中碳碳键的键能:σ键>π键
〖答案〗C
〖解析〗
A.键能:单键<双键<三键,键能:C-N<C=N<C≡N,故A项正确;
B.同一主族元素,从上到下,原子半径增大,原子半径:I>Br>Cl,键长:I-I>Br-Br>Cl-Cl,故B项正确;
C.H2O分子中O和CH4中C都采取不等性sp3杂化,H2O分子中O上有两对孤电子对,CH4分子中C上没有孤电子对,且电子对之间斥力大小顺序如下:孤电子对-孤电子对>孤电子对-成键电子对>成键电子对-成键电子对,分子中的键角:H2O<CH4,H2O分子中键角为105º,CH4分子中键角为109º28´,故C项错误;
D.σ键为“头碰头”重叠形成,强度大,π键为“肩并肩”重叠形成,强度小,乙烯分子中碳碳键的键能:σ键>π键,故D项正确;答案选C。
8.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)CH3-CH3中的化学键从形成过程来看,属于 (填“σ”或“π”)键。
(2)已知CN—与N2结构相似,推算HSCN分子中σ键与π键数目之比为 。
(3) C70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C70分子中π键的数目为 。
(4)利用CO可以合成化工原料COCl2,COCl2分子的结构式为,每个COCl2分子内含有的σ键与π键数目之比为__________
〖答案〗(1)σ
(2)3:2
(3)35
(4)3:1
〖解析〗
(1)CH3-CH3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σ键。C-C属于σ键
(2)由氮气结构推知HSCN的结构式为H-S-C≡N,含有3个σ键和2个π键,则HSCN分子中σ键与π键数目之比为3:2。
(3)每个碳原子的最外层有4个电子,C70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σ键和1个π键,由于每两个碳原子各提供一个电子形成一个π键,因此C60分子中π键的数目为35个。
(4)共价单键是σ键,共价双键中有1个σ键和1个π键,则COCl2分子内含有3个σ键、1个π键,含有的σ键与π键数目之比为3:1。
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