第2章 第1节 第2课时 键参数 —— 键能、键长与键角-【成才之路·练案】2025-2026学年高中化学选择性必修2同步新课程学习指导(人教版)

两原子轨道发生重叠后，电子在两核间出现的概率增大，D 正确。 5.CHC1分子中H原子的s电子与Cl原子的p电子是原子轨 道“头碰头”重叠形成的，A不符合题意；CL2中2个C原子的 p轨道的电子是原子轨道“头碰头”重叠形成的，B不符合题 意；图示是两个原子的p轨道电子通过电子云“肩并肩”重叠 形成的，C符合题意；H中2个H原子的s轨道的电子是原子 轨道“头碰头”重叠形成的，D不符合题意。 6.D稀有气体是单原子分子，不存在化学键，A错误：并非所有 的σ键的强度都比π键的大，如苯中碳氢键的强度不如其中 大π键的强度大，B错误；p-pT键的电子云轮廓图为 ,C错误；σ键为轴对称，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，D正确。 7.AHCl为共价化合物，分子中σ键是由H的1s轨道与C的 3p轨道头碰头形成的，示意图为 6+乃-8孔一蚂4正确：根据结构式 H CI 0 H一C一H可知，0.5 mol HCH0含有3×0.5mol= 1.5molσ键，B错误：H一0是H的1s轨道与0的2p轨道 “头碰头”形成的，是s-Pσ键，C错误；σ键的电子云形状特 征是轴对称，π键的电子云形状特征是镜面对称，D错误。 8.D共价单键均为σ键，共价双键中含一个σ键和一个π键， 共价三键中含一个σ键和两个π键，故CH,=CH一C三N分 子中含6个σ键和3个T键。 素能培优练 9.DA项和B项，HC和HF分子中都含有H原子，能提供s电 子云与p电子云形成s-pσ键；C项，C02分子中含有C=0 键，有π键存在；D项，SC2分子中只存在2个p-pσ键 10.C氢原子的核外电子排布式为1s,氟原子的核外电子排布 式为1s22s22p,p轨道上有1个未成对的p电子。F2中的共 价键是由两个氟原子未成对的p电子重叠形成的p-pσ 键，HF中的共价键是由氢原子中的s轨道与氟原子中的p 轨道形成的s-pσ键，C正确。 11.D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。 12.A由球棍模型可知，T为HCHO,X不稳定，易分解，则X为 H2CO3,则Y为氧化剂，可以是氧化性较强的酸性KMO4溶 液，A项正确；等物质的量并不一定是1mol,B项错误；X分 子中含有的σ键个数为5，T分子中含有的σ键个数为3，C 项错误；T、X分子中均只含有极性键，无非极性键，D项 错误。 13.C在乙烯分子中存在4个C一Hσ键和1个C一Cσ键，同 时还含有1个C一Cπ键，A错误；由于σ键要比π键稳定， 故乙烯在发生加成反应时断裂的是C一Cπ键，B错误；由乙 烯制得氯乙烯可看作是乙烯中的一个氢原子被氯原子取代 故断裂的是C一Hσ键，C正确；σ键关于轴对称，D错误。 14.(1)碳钠氧氯 (2)p-p (3)1s22s22p3s23p°离子 18 【解析】(1)焰色呈黄色，说明有钠元素，则淡黄色固体为 Na,O,,所以B为Na元素，C为O元素；由元素D的负一价 阴离子电子层结构与氩原子相同可知D为C1元素：由元素 A的最高正价和最低负价的绝对值相等可知A为第VA族 元素或H,又由于AC2在常温下是气体，所以AC2是二氧化 碳，即A是C元素。(2)CC4中只有σ键，且其类型为 p-pσ键(3)D的负一价阴离子是Cl,故其电子排布式为 1s22s22p3s23p°，B,C2化合物的化学式为Na,02,该化合物是 由Na和O构成的，属于离子化合物。 练案[8] 基础达标练 1.A一般情况下，共价键的键长越短，电子云重叠程度越大，键 能越大，键越牢固，A正确，C、D错误；两个成键原子的核间距 叫做键长，B错误。 2.D甲烷是正四面体形分子，键角为109°28'，氨分子是三角锥 形分子，键角为107°，水分子是V形分子，键角为105°，若氨 分子、水分子、甲烷分子中共价键的键角分别为a、b、c,则b< a<Co 3.B化学键的键长与键能相关，键能C一C<C=C<C三C, 因此键长C一C>C=C>C三C,A正确：F原子半径小，F,分 子内两个氟原子间距近、键长短，同种电荷排斥力大，因此键 能小，所以键能F一F<Cl一C,B错误；H,0的键角为105°， CH4的键角为109°28'，故分子中的键角H20<CH4,C正确；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，D正确。 4.ABF3分子中键角均为120°时，BF3分子中的4个原子共平 面且构成平面三角形。 5.CA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=0>C一0，所以键长C=0<C一O,故B不 选；C项，键能越大越稳定，C一H键能大于S一H,所以稳定 性：CH4>SH4,故C选；D项，电负性与键能无关，且C吸引电 子的能力比Si强，故电负性：C>Si,故D不选：故选C。 6.B化学反应中断裂化学键吸收能量，形成化学键放出能量， 反应热等于反应物的总键能减去生成物的总键能，所以反应 N2(g)+3F2(g)2NF3(g)△H=(946+3x-283×6)kJ· mol-1=-281kJ·mol-,x=157。 7.C根据N一N、N=N和N三N键能之比为1.00：2.17： 4.90,N三N、N=N中T键比σ键稳定，故A错误；N三N、 N一N中π键比σ键稳定，难发生加成反应，故B错误；根据 C-C、CC和C=C键能之比为1.00：1.77：2.34，C=C, C三C中π键比σ键弱，π键不稳定，较易发生加成反应，故 C正确，D错误。 8.AN4是由N原子形成的单质，A项不正确：N4分子中N与 N形成非极性键，B项正确；N4是正四面体结构，键角为60°， C项正确：1molN4转变为N,放出的热量为2×946kJ-6× 193kJ=734kJ,D项正确。 素能培优练 9.C表中四种粒子所含的价层电子数从左到右依次减少，其键 能依次增大，A项错误，C项正确：对比给出的粒子中键长和 键能的大小可知，B项错误；四种粒子中的共用电子对不发生 偏移，D项错误。 10.D据图可知，每个F原子和S原子形成一对共用电子对，每 个S原子和六个F原子形成六对共用电子对，所以F原子都 5 达到8电子稳定结构，但S原子最外层达到12电子，故A错 误；SF。用作高电压下的绝缘气，性质稳定，则六氟化硫不易 燃烧生成二氧化硫，故B错误；六氟化硫分子中的S一F均为 极性键，不含非极性键，故C错误；六氟化硫分子中的S一F 都是σ键，为正八面体结构，所以键长、键能都相等，故D 正确。 11.(1)-213.3kJ·mol-1 (2)0S、Se位于同一主族，原子半径逐渐增大，O一H、S一H Se一H的键长逐渐变长，因而键能依次减小247kJ·mol- 390.8kJ·mol- (3)C一C的键能较大，较稳定，因而易形成C一C长链，而 N一N、O一O的键能小，不稳定易断裂，因此难以形成N一N、 0一0长链 【解析】(1)反应2H,02(g)—2H,0(g）+02(g)的反应 热△H=反应物的键能之和-生成物的键能之和=(462.8× 4+142×2)k·mdl-1-(462.8×4+497.3)kJ·mol-1= -213.3kJ·mol。(2)N、P、As位于同一主族，原子半径 逐渐增大，导致N一H、P一H、As一H的键长逐渐变长 N一H、P-H、As一H的键能依次减小，所以247kJ·mol1< P-H的键能<390.8k·mol-。 12.(1)依据图表中键能数据分析，C一C键、C一H键键能大，难 断裂：Si一Si键、Si一H键键能较小，易断裂，导致长链硅烷难 以生成 (2)C一H键键能大于C一O键的，C一H键比C一0键稳定， 而S一H键键能远小于S一0键的，不稳定，倾向于形成稳 定性更强的S一O键 【解析】(1)C一C键和C—H键较强，所形成的烷烃稳定。 而硅烷中Si一Si键和Si一H键的键能较低，易断裂，导致长 链硅烷难以生成；(2)C一H键的键能大于C一O键，C一H键 比C一O键稳定，而Si一H键的键能却远小于Si一O键，所以 Si一H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的S一O键。 练案[9] 基础达标练 1.C利用原子光谱鉴定元素，故A错误；质谱能测定有机化合 物的相对分子质量，故B错误；红外光谱能判断有机化合物分 子中化学键或官能团的种类，故C正确；元素分析仪能判断有 机化合物分子中元素的种类，故D错误。 2.C组成分子的各种基团都有自己特定的红外特征吸收峰，利 用红外光谱对有机化合物分子进行测试并记录，可以清晰地 记录出不同基团的吸收峰，所以可初步判断该有机物分子拥 有的化学键和官能团种类。 3.B由质谱图可知相对分子质量为46，只有B符合题意 4.A题中分子的相对分子质量为46，B错误；从该分子的红外 光谱信息可知，分子中有羟基，A正确，C错误；质谱只能反映 分子相对分子质量信总，不能全面反映分子结构的信息，D 错误。 5.BNH的空间结构是三角锥形，B错误。 6.BH,0分子呈V形，键角为105°：C0,分子呈直线形，键角 为180°；CH20分子呈平面三角形，键角约为120°；NH3呈三 角锥形，键角为107°。 7.AC2H4分子的空间结构是平面形，CH三CH分子的空间 结构是直线形。 8.BNH3、PH3分子的空间结构都为三角锥形；CH2O分子的空 间结构虽为平面三角形，但不是正三角形。 9.DNH,分子为三角锥形分子，N原子位于三角锥形的顶点 A项错误；CCl分子为正四面体形分子，B项错误；H,O分子 -18 为V形结构，C项错误； $$； C O _ { 2 }$$ 分子为直线形，C原子位于2个O 原子连线的中央，D项正确。 素能培优练 10.D 8.8g某有机物C在足量 $$O _ { 2 }$$ 中充分燃烧，将生成的混合 气体依次通过足量的浓硫酸和碱石灰，分别增重 7.2g 和 17.6g ，说明反应生成的水为 7.2g， ，物质的量为 $$y _ { 1 } \frac { 7 . 2 g } { 1 8 g \cdot m o l ^ { - 1 } }$$ 8g·mol 1- =0.4mol， ，二氧化碳为17.6g，物质的量为 $$\frac { 1 7 . 6 g } { 4 4 g \cdot m o l ^ { - 1 } } =$$ 0.4mol， ，则可以确定 8.8g 有机物中氧原子物质的量为 16g·mol -1 故有机物中有 C、H、O 三种元素，且 C、H、O )物质的量之比为 0.4：0.8：0.2=2：4：1， ，则可以设有机物分子式为 $$\left( C _ { 2 } H _ { 4 } O \right) _ { n } ，$$ ，根据质谱图可知有机物相对分子质量为8 8 ，故有 44n=88， ，可知 n=2， ，故分子式为 $$C _ { 4 } H _ { 8 } O _ { 2 } ， A 、 B$$ 两项正确；据 红外光谱图可知有机物结构可能为 $$C H _ { 3 } C H _ { 2 } C O O C H _ { 3 }$$ 或 $$C H _ { 3 } C O O C H _ { 2 } C H _ { 3 }$$ 等， 项正确，D项错误。 11.(1) 质谱仪 $$\left( 2 \right) H _ { 3 } C -$$ $$- C H _ { 3 }$$ 【解析】步骤一运用质谱仪可获得分子的相对分子质量。 C 由红外光谱知该分子含有 骨架，同时X分子内含有两 种等效氢，个数比为2：3，即该苯环为对称的二取代，同时其 相对分子质量为 10 06，则为 $$H _ { 3 } C -$$ $$- C H _ { 3 } 。$$ 练案[10] 基础达标练 $$1 . A \quad S O _ { 2 }$$ 中心原子价层电子对数为 $$2 + \frac { 1 } { 2 } \times \left( 6 - 2 \times 2 \right) = 3 ，$$ VSEPR 模型为平面三角形； $$； H _ { 2 } S$$ 中心原子价层电子对数为 2+ $$\frac { 1 } { 2 } \times \left( 6 - 1 \times 2 \right) = 4 ， V S E P R$$ 模型为四面体形 $$； S O _ { 3 } ^ { 2 - }$$ ˉ中心原子 价层电子对数为 $$3 + \frac { 1 } { 2 } \times \left( 6 + 2 - 3 \times 2 \right) = 4 ， V S E P$$ R模型为四 面体形； $$； S _ { 8 }$$ 中由于硫原子最外层有 6 个电子，其中两个电子分 别与另外的 S 原子形成了共价键，还有两个孤电子对，所以S 原子的价层电子对数=成键电子对数+孤电子对数=4. VSEPR模型为四面体形。 2.C 价层电子对互斥模型可用来预测分子的空间结构，注意实 际空间结构要去掉孤电子对，A正确；空间结构与价层电子对 相互排斥有关，所以分子中价层电子对相互排斥决定了分子 的空间结构，B正确；中心原子上的孤电子对也要占据中心原 子周围的空间并参与互相排斥，且孤电子对间排斥力>孤电 子对和成键电子对间的排斥力，C错误；在多原子分子内，两 个共价键之间的夹角越大，价层电子对相互排斥力越小，分子 越稳定，D正确。 3 3.C 二氧化碳分子中含有两个碳氧双键，为直线形结构，且碳 原子半径大于氧原子半径，其结构模型为 ，故 A正确；根据 VSEPR 理论， $$， S O _ { 2 }$$ 中价层电子对数 $$= 2 + \frac { 6 - 2 \times 2 } { 2 }$$ =3， 则其VSEPR模型为平面三角形， 即 ，故B正练案[8]第二章第一节 [第2课时 键参数—键能、键长与键角] 基础达标练 5.(2024·浙江省湖州市高二期末)下列结论正确 题组一键能、键长、键角 且能用键能解释的是 1.(2025·福建泉州高二期末)下列叙述正确的是 A.键角：CH4<C0, B.键长：C=0>C一0 A.一般情况下，两个原子间形成的共价键的键 C.稳定性：CH4>SiH4 D.电负性：C<Si 长越短，键能越大 B.两个原子的半径之和就是所形成的共价键的 6.(2025·广东茂名高二期末)已知：N2（g)+ 键长 3F2(g)=2NF3(g)的△H=-281kJ·mol-1。 C.一般情况下，两个原子间形成的共价键的键 其中相关的键能数据如下表所示，则x的值为 ( 长越长，键越牢固 D.共价键的强度与键长无关 化学键 N=N F—F N-F 键能/kJ·mol 946 283 2.(2025·河南洛阳高二期未)氨分子、水分子、甲 烷分子中共价键的键角分别为a、b、c,则a、b、c A.471 B.157 C.138 D.756 的大小关系为 ( )7.(2025·河北高二下期末)已知N-N,N=N和 A.a<b<c B.c<b<a N=N键能之比为1.00：2.17：4.90，而CC、 C.b<c<a D.b<a<c C=C和C=C键能之比为1.00：1.77： 3.下列有关共价键参数的比较中，不正确的是 2.34,下列说法正确的是 () ( A.σ键一定比π键稳定 A.键长：C-C>C=C>C=C B.N2较易发生加成反应 B.键能：Br-Br<Cl-Cl<F-F C.乙烯、乙炔较易发生加成反应 C.分子中的键角：H0<CH D.乙烯、乙炔中的π键比σ键稳定 D.乙烯分子中碳碳键的键能：σ键>π键 8.（2025·湖北武汉高二期未)科学 题组二键参数的综合应用 研究人员获得了极具理论研究意义 4.（2025·湖北十堰高二下期末)BF3主要用作有 的气态N4分子，其分子结构如图所 示。已知断裂1molN一N吸收193kJ热量，生 机合成中的催化剂，也用于制造火箭的高能燃 料。能说明BF3分子中的4个原子在同一平面 成1molN=N放出946kJ热量，根据以上信 息和数据，下列说法不正确的是 () 的理由是 A.N4属于一种新型化合物 A.B一F键之间夹角为120 B.N4分子中存在非极性键 B.B一F键为非极性共价键 C.N4分子中N一N的键角为60° C.3个B一F键的键能相同 D.1molN4转变成N2将放出734kJ热量 D.3个B一F键的键长相等 —123 素能培优练 (1)过氧化氢不稳定，易发生分解反应：2H,02(g) 9.(2024·北京顺义高二期未)实验测得不同粒子 —2H,0(g）+02(g),利用键能数据计算 中氧原子之间的键长和键能的数据如表： 该反应的反应热为 粒子 0号- 02 02 0 (2)0—H、S一H、Se—H的键能逐渐减小，原因 键长/ 是 149 128 121 112 (10-2m) 键能/ 据此可推测P一H的键能范围为 z=494 0=628 (kJ·moll) <P一H的键能< 其中x、y的键能数据尚未测定，但可根据规律推 导出键能的大小顺序为心>z>y>x,该规律可 (3)有机物是以碳骨架为基础的化合物，即碳 能是 ( 原子间易形成C一C长链，而氮原子与氮原 A.粒子所含的价层电子数越多，键能越大 子间，氧原子与氧原子间难形成N一-N长链 B.键长越长，键能越大 和0一0长链，原因是 C.粒子所含的价层电子数越少，键能越大 D.成键时电子对越偏移，键能越大 10.(2024·吉林长春高二期 末)六氟化硫分子呈正八 12.(2025·安徽高二期末)碳和硅的有关化学键 面体形结构（如图所 键能如下表所示，简要分析和解释下列有关 示)，在高电压下仍有良 事实： 好的绝缘性，性质稳定， 在电器工业方面有着广 化学键 C-C C-H C-0 泛的用途，但逸散到空气中会引起强温室效 键能/ 356 413 336 应。下列有关六氟化硫的推测正确的是 (kJ·mol-l) 化学键 Si-Si Si-H Si-0 A.六氟化硫中各原子最外层均为8电子稳定 键能/ 结构 226 318 452 (kJ·mol-l) B.六氟化硫易燃烧生成二氧化硫 C.六氟化硫分子中含极性键和非极性键 (1)硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种 D.S一F是σ键，且各键的键长、键能都相等 类和数量上都远不如烷烃多，原因是 11.（2025·安徽高二期未)已知下列化学键的 键能： 化学键 C-C N-N 0-00=0 0-H 键能 (2)SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物， 347.7 193 142 497.3462.8 (kJ·mol-) 原因是 化学键 S-HSe-HN-HAs-H 键能 363.5 276 390.8 247 kJ·mol- 124