课时测评11 共价键键能 共价晶体-【金版新学案】2025-2026学年高中化学选择性必修2同步课堂高效讲义配套练习word（苏教版）

课时测评11　共价键键能　共价晶体 (时间：45分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) 1－12题，每小题3分，共36分。 题点1　共价键键能、键长与分子稳定性、反应热 1.下列说法不正确的是(　　) A.键能越小，表示化学键越牢固，越难以断裂 B.成键的两原子核间距越近，键长越短，化学键越牢固，物质性质越稳定 C.破坏化学键时消耗能量，而形成化学键时释放能量 D.键能、键长能定性地分析化学键的强弱 答案：A 解析：键能越大，断开该键所需的能量越多，化学键越牢固，性质越稳定，故A错误，B、C、D均正确。 2.二氯化二硫(S2Cl2)，非平面结构，常温下是一种黄红色液体，有刺激性恶臭，熔点：－80 ℃，沸点：137.1 ℃。下列对于二氯化二硫叙述正确的是(　　) A.二氯化二硫的电子式为 B.分子中既有极性键又有非极性键 C.分子中S—Cl键的键长大于S—S键的键长 D.分子中S—Cl键的键能小于S—S键的键能 答案：B 解析：S2Cl2分子中S原子之间形成1对共用电子对，Cl原子与S原子之间形成1对共用电子对，结合非平面结构可知S2Cl2的结构式为Cl—S—S—Cl，电子式为，故A错误；S2Cl2中Cl—S键属于极性键，S—S键属于非极性键，故B正确；同周期主族元素从左往右原子半径逐渐减小，所以氯原子半径小于硫原子半径，键长越短键能越大，所以分子中S—Cl键的键长小于S—S键的键长，S—Cl键的键能大于S—S键的键能，故C、D错误。 3.H2和I2在一定条件下能发生反应：H2(g)＋I2(g)2HI(g) ΔH＝－a kJ·mol－1，下列说法正确的是(　　) 已知：(a、b、c均大于零) A.H2、I2和HI分子中的化学键都是非极性共价键 B.断开2 mol HI分子中的化学键所需能量约为(c＋b＋a) kJ C.相同条件下，1 mol H2(g)和1 mol I2(g)的总能量小于2 mol HI (g)的总能量 D.向密闭容器中加入2 mol H2(g)和2 mol I2(g)，充分反应后放出的热量为2a kJ 答案：B 解析：HI分子中共价键是由不同种非金属元素形成的，属于极性共价键，A错误；反应热等于断键吸收的能量与成键放出的能量的差值，则－a＝b＋c－2x，解得x＝，所以断开2 mol HI分子中的化学键所需能量约为(c＋b＋a) kJ，B正确；该反应是放热反应，则相同条件下，1 mol H2(g)和1 mol I2(g)的总能量大于2 mol HI (g)的总能量，C错误；该反应是可逆反应，则向密闭容器中加入2 mol H2(g)和2 mol I2(g)，充分反应后放出的热量小于2a kJ，D错误。 4.已知1 g氢气完全燃烧生成液态水时放出热量143 kJ，18 g水蒸气变成液态水放出44 kJ的热量。其他相关数据如下表： 化学键 OO(g) H—H(g) H—O(g) 键能/(kJ·mol－1) 496 436 x 则表中x为(　　) A.920　　 B.557　　 C.463　　 D.188 答案：C 解析：根据题意，可得热化学方程式为2H2(g)＋O2(g)2H2O(l)　ΔH＝－572 kJ·mol－1；而18 g水蒸气变成液态水时放出44 kJ热量，则2H2(g)＋O2(g)2H2O(g)　ΔH＝－484 kJ·mol－1，即－484 kJ·mol－1＝2×436 kJ·mol－1＋496 kJ·mol－1－4x kJ·mol－1，解得x＝463。 题点2　共价晶体的判断与性质 5.根据下列性质判断，属于共价晶体的物质是(　　) A.熔点为2 700 ℃，导电性好，延展性强 B.无色晶体，熔点为3 500 ℃，不导电，质硬，难溶于水和有机溶剂 C.无色晶体，能溶于水，质硬而脆，熔点为800 ℃，熔化时能导电 D.熔点为－56.6 ℃，微溶于水，硬度小，固态或液态时不导电 答案：B 解析：共价晶体的熔点高，但不导电，因此熔点为2 700 ℃，导电性好，延展性强的应该是金属晶体，A不正确；B项符合共价晶体的性质特点，正确；C、D项不符合共价晶体的性质，不正确。 6.一种新型陶瓷的化学成分为BN晶体，该晶体具有高熔点、高硬度的特性，关于BN晶体的说法不正确的是(　　) A.该晶体为共价晶体，具有类似金刚石的结构特征 B.该晶体易溶于水，熔融状态能导电 C.该晶体中只存在共价键 D.该晶体可作耐高温、耐磨材料 答案：B 解析：BN晶体具有高熔点、高硬度的特性，所以其为共价晶体，其结构应与金刚石相似，A正确；由题意知该晶体为共价晶体，难溶于水，熔融状态不能导电，B错误；B和N均是非金属元素，且BN为共价晶体，因此该晶体中只含共价键，C正确；BN晶体具有高熔点、高硬度的特性，因此该晶体可作耐高温、耐磨材料，D正确。 题点3　常见晶体结构 7.下列说法正确的是(　　) A.在含4 mol Si—O键的二氧化硅晶体中，氧原子的数目为4NA B.金刚石晶体中，碳原子个数与C—C键个数之比为1∶2 C.30 g二氧化硅晶体中含有0.5NA个二氧化硅分子 D.晶体硅、晶体氖均是由相应原子直接构成的共价晶体 答案：B 解析：二氧化硅晶体中每个硅原子形成4个Si—O键，故含有4 mol Si—O键的二氧化硅晶体中硅原子的物质的量为1 mol，则含有2NA个氧原子，A项错误；金刚石中每个碳原子均与另外4个碳原子形成共价键，且每两个碳原子形成一个C—C键，故1 mol碳原子构成的金刚石中共有2 mol C—C键，因此碳原子个数与C—C键个数之比为1∶2，B项正确；二氧化硅晶体中不存在分子，C项错误；氖晶体是由单原子分子靠分子间作用力结合在一起形成的，不属于共价晶体，D项错误。 8.下列关于SiO2和金刚石的叙述正确的是(　　) A.SiO2的晶体结构中，每个Si原子与2个O原子直接相连 B.通常状况下，1 mol SiO2晶体中含有的分子数为NA(NA表示阿伏加德罗常数的值) C.金刚石的网状结构中，由共价键形成的最小环上有6个碳原子 D.1 mol SiO2晶体中含有2NA个Si—O键(NA表示阿伏加德罗常数的值) 答案：C 解析：SiO2的晶体结构中，每个Si原子与4个O原子直接相连，A错误；SiO2属于共价晶体，不存在SiO2分子，B错误；1 mol SiO2晶体中含有4NA个Si—O键，D错误。 9. GaAs作为第二代半导体材料的代表，具有宽禁带、高频、高压、抗辐射、耐高温及发光效率高的特点，被广泛应用于移动通信、无线通信、光纤通信、LED、卫星导航等领域。GaAs晶胞结构如图所示，晶胞边长为a pm，下列说法正确的是(　　) A.基态砷原子外围电子轨道表示式为 B.GaAs属于离子晶体 C.As的配位数为8 D.该晶体密度为 g·cm－3 答案：D 解析：砷元素的原子序数为33，依据构造原理写出核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3，外围电子排布式为4s24p3，则外围电子轨道表示式为，故A错误； 由砷化镓耐高温的特点可知，砷化镓是熔、沸点很高的共价晶体，故B错误； 由晶胞结构可知，与砷原子距离最近的镓原子的个数为4，所以砷原子的配位数为4，故C错误； 由晶胞结构可知，位于晶体内部的砷原子的个数为4，位于顶点和面心的镓原子个数为8×＋6×＝4，设晶体的密度为d g·cm－3，由晶胞的质量公式可得：m＝ g＝10－30a3d g，解得d＝ g·cm－3，故D正确。 10.氮化碳结构如图所示，其中β-氮化碳硬度超过金刚石晶体，成为首屈一指的超硬新材料。下列关于氮化碳晶体的说法正确的是(　　) A.C3N4晶体中微粒间通过离子键结合 B.C3N4晶体中，C—N键的键长比金刚石中C—C键的键长要大 C.C3N4晶体中每个C原子连接4个N原子，而每个N原子连接3个C原子 D.由化学式可知，C3N4晶体中碳元素显－4价，氮元素显＋3价 答案：C 解析：根据题意，β-氮化碳硬度超过金刚石晶体，因此氮化碳为共价晶体。A选项，共价晶体中只含有共价键，错误；B选项，N 原子半径比C原子半径小，键长C—N＜C—C，错误；C选项，根据结构图，每个C原子连接4个N原子，每个N原子连接3个C原子，正确；D选项，电负性N＞C，则C3N4中N显－3价，C显＋4价，错误。 11. Al2O3在一定条件下可转化为硬度、熔点都很高的氮化铝晶体，氮化铝的晶胞如图所示。下列说法正确的是(　　) A.氮化铝属于离子晶体 B.氮化铝可用于制造切割金属的刀具 C.1个氮化铝晶胞中含有9个Al原子 D.氮化铝晶体中Al的配位数为2 答案：B 解析：A项，硬度高、熔点高应为共价晶体，A错误；B项，硬度高、熔点高正好适合制造在高温环境下切割金属的刀具，B正确；C项，根据晶胞结构，顶点和体内有Al原子，故晶胞含有Al原子个数为8×＋1＝2，C错误；D项，由晶胞体内的Al原子周围的N原子个数可知，Al原子的配位数应是4，D错误。 12.最近我国科学家预测并据此合成了新型碳材料：T-碳。可以看作金刚石结构中的一个碳原子被四个碳原子构成的一个正四面体结构单元替代(如图所示，所有小球都代表碳原子)。下列说法正确的是(　　) A.T-碳晶胞中含16个碳原子 B.T-碳与石墨、金刚石互为同分异构体 C.T-碳晶体和金刚石晶体中含有的化学键不同 D.T-碳晶体与金刚石晶体类似，熔点高硬度大 答案：D 解析：金刚石晶胞中C原子个数＝4＋8×＋6×＝8，T-碳的结构是将立方金刚石中的每个碳原子用一个由4个碳原子组成的正四面体结构单元取代，每个T-碳晶胞中含C原子个数为：8×4＝32，A错误；T-碳与石墨、金刚石是由碳元素形成的性质不同的单质，故互为同素异形体，而不是同分异构体，B错误；T-碳晶体和金刚石晶体中均只含有C—C键，即含有的化学键相同，C错误；T-碳是碳的一种新型三维立体晶体结构，由C原子通过共价键构成的，与金刚石晶体类似，同属于共价晶体，熔点高硬度大，D正确；故答案为D。 13.(8分)金刚石晶胞结构如图所示，回答下列问题。 (1)已知晶胞参数为a pm，则金刚石的密度为　　　　　　g·cm－3(写出计算表达式，用NA表示阿伏加德罗常数的值)。 (2)晶体中两个最近的碳原子之间的距离为　　　 pm。 (3)碳原子的半径为r，则a、r有什么关系？ (4)金刚石晶胞在z轴方向的投影如图，请补齐原子的位置。 答案：(1)　(2)a　 (3)2r＝a pm，即r＝a pm。 (4) 14.(16分)据古籍《燕闲清赏笺》记载：“宣窑之青，乃苏勃泥青”，说明宣德时期青花瓷使用的颜料是“苏勃泥青”，它是从一种钴毒砂[主要成分：(Co，Fe)AsS]中提取出来的。回答下列问题： (1)基态S原子的外围电子轨道表示式为　　　　　　　　　　　　，其原子核外电子共有　　　种空间运动状态。 (2)比较元素第一电离能：S　　　　P(填“＞”“＜”或“＝”)。 (3)Fe位于周期表的第　　　周期　　族，　　　(填“d”或“ds”)区。 (4)区分晶体与非晶体最可靠的科学方法是　　　　　　　。 (5)砷化镓晶胞结构如图所示。晶胞中Ga与周围最近且等距的As形成的空间结构为　　　　　。已知GaAs晶胞棱长为a pm，其密度ρ g/cm3，则阿伏加德罗常数的数值为　　　　　　　　(列出计算式即可，GaAs的摩尔质量为145 g·mol－1)。 (6)GaAs的熔点为1 238 ℃，GaN与GaAs晶体类型相同，GaN的熔点　　　　1 238 ℃(填“＞”“＜”或“＝”)。 答案：(1) 　9　(2)＜ (3)4　Ⅷ　d　(4)X射线衍射实验　 (5)正四面体　　(6) ＞ 解析：(1)硫元素的原子序数为16，电子排布式为1s22s22p63s23p4，外围电子轨道表示式为，核外电子空间运动状态种数与核外轨道数相同，为(1＋1＋3＋1＋3)＝9。(2)磷原子的3p轨道为稳定的半充满结构，第一电离能大于相邻元素，则硫原子的第一电离能小于磷原子。(3)铁元素的原子序数为26，位于元素周期表第4周期Ⅷ族，外围电子排布式为3d64s2，则位于元素周期表d区。(4) 晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列，X射线衍射可以看到微观结构，则区分晶体与非晶体最可靠的科学方法是X射线衍射实验。(5)由晶胞结构可知，晶胞中镓原子与周围最近且等距的4个砷原子形成的空间结构为正四面体形，位于顶点和面心的镓原子个数为8×＋6×＝4，位于体内的砷原子个数为4，由晶胞质量公式可得(a×10－10)3ρ＝，解得NA＝。(6)共价晶体的熔点取决于共价键的强弱，由砷化镓的熔点可知，砷化镓和氮化镓都是共价晶体，Ga—As键的键长大于Ga—N键，键能小于Ga—N键，则Ga—As键弱于Ga—N键，氮化镓的熔点高于砷化镓。 学科网（北京）股份有限公司 $