第2章 第1节 第2课时 键参数——键能、键长和键角（同步练习）-【学而思·PPT课件分层练习】2025-2026学年高二化学选择性必修2（人教版）

第二章　分子结构与性质 第一节　共价键 第2课时　键参数——键能、键长和键角 基础过关练 题组一　键能 1.(2024黑龙江大庆一中月考)下列事实不能用键能的大小来解释的是(　　) A.N2的化学性质很稳定 B.NH3易液化 C.HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱 D.F2比O2更容易与H2反应 2.(2025河北邢台期中)键能是指气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。部分化学键的键能数据如表所示,下列说法错误的是(　　) 化学键 Cl—Cl Br—Br H—H H—Cl H—Br 键能/(kJ·mol-1) 243 194 436 432 366 A.HCl的稳定性强于HBr B.1 mol Cl2(g)的能量高于1 mol Cl2(l) C.相比Br2(g),等物质的量的Cl2(g)与H2(g)反应放出的能量更少 D.形成1 mol Cl—Cl键会放出243 kJ的能量 题组二　键长 3.(2025重庆巴蜀中学期末)下列说法正确的是(　　) A.键长:N—H>O—H>F—H B.形成共价键的两个原子半径之和叫做键长 C.键长:C—O>Si—O D.H—F的键长是H—X(X表示卤族元素)中最长的 4.(2024山西大同一中月考)下列有关化学键的说法中正确的是(　　) A.CH4中C—H键与CCl4中C—Cl键的键长相等 B.N—O键的键长比C—O键的键长长 C.1个O2分子中含有1个σ键和1个π键 D.N中4个N—H键的键长不同 题组三　键角 5.(2025广西来宾月考)键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数,下列叙述正确的是(　　) A.H—O键的键能大于H—F键的键能 B.水分子可表示为H—O—H,分子中的键角为180° C.H—O键的键能为463 kJ·mol-1,即18 g H2O分解成H和O时,消耗的能量为463 kJ D.键长和键角是描述分子空间结构的重要参数 6.(2024江苏南通月考)NH3、NF3、NCl3分子中中心原子相同,如果周围原子电负性大者键角小,那么NH3、NF3、NCl3三种分子中,键角大小的顺序正确的是(　　) A.NH3>NF3>NCl3　　　　B.NCl3>NF3>NH3 C.NH3>NCl3>NF3　　　　D.NF3>NCl3>NH3 题组四　键参数的综合考查 7.(2024河南许平汝名校开学考)0.2%~0.5%的过氧乙酸(化学式为CH3COOOH,结构式如图所示)溶液是一种高效的杀菌消毒剂。下列说法错误的是(　　) A.键长:C—C<CC< B.CH4中C—H的键能小于H2O中O—H的键能 C.O能形成O—O、OO,但不能形成,是由于共价键的饱和性 D.该分子中σ键和π键的数目之比为8∶1 能力提升练 题组一　键能与反应热的计算 1.(2025广东深圳高级中学月考)已知:P4(g)+6Cl2(g) 4PCl3(g)　ΔH=a kJ·mol-1,Cl—Cl键的键能为b kJ·mol-1,PCl3中P—Cl键的键能为c kJ·mol-1,P4的结构为。则P—P键的键能为(　　) A.(a-6b+12c)/6 kJ·mol-1 B.(a-3b+12c)/4 kJ·mol-1 C.(a-6b-12c)/6 kJ·mol-1 D.(a-3b-12c)/4 kJ·mol-1 2.(2025北京二中月考)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-1) 436 243 194 432 a A.根据键能可估算反应H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g)的ΔH=-185 kJ·mol-1 B.根据原子半径可知键长:H—Cl<H—Br,进而推测a<432 C.H2(g)与Br2(g)反应生成2 mol HBr(g)时,放出的热量小于185 kJ D.常温下Cl2和Br2的状态不同,与Cl—Cl和Br—Br的键能有关 题组二　键参数的综合考查 3.(创新题·新情境)(2025江苏无锡辅仁高级中学月考)据预测,到2040年我国煤炭消费仍将占能源结构的三分之一左右。H2S在催化活性炭(AC)表面的迁移,对煤的清洁和综合应用起了很大的促进作用,其机理如图所示,其中ad表示物质的吸附状态。下列有关叙述错误的是(　　) A.图中阴影部分表示H2S分子的吸附与解离,解离过程消耗能量 B.H2S中H—S键键能小于H2O中H—O键键能 C.H2S和H2O具有相同的分子结构,分子中σ键数目相同 D.图中反应过程中只有H—S键的断裂,没有H—S键的形成 4.(2024辽宁朝阳建平实验中学月考)共价键的键参数可用来衡量分子的稳定性能和空间结构。 (1)CO和N2分子中根据原子轨道重叠的方式不同,都包含的共价键类型有　　　　,CO、N2的结构可表示为、,相关化学键的键能如表:  化学键 C—O CO 键能/(kJ·mol-1) 351 745 1 072 化学键 N—N NN 键能/(kJ·mol-1) 193 418 946 结合数据说明CO比N2活泼的原因:　　　　　　　　　　　　。  (2)乙苯催化脱氢制苯乙烯的反应如下: (g) (g)+H2(g)。 已知: 化学键 C—H C—C CC H—H 键能/(kJ·mol-1) 413 348 615 436 计算上述反应的ΔH=　　　　kJ·mol-1。  答案与分层梯度式解析 基础过关练 1.B　由于N2分子中存在键,键能大,化学性质很稳定;从F到I原子半径逐渐增大,氢化物的键长逐渐变长,键能逐渐变小,稳定性逐渐减弱;键能:F—F<OO、H—F>H—O,HF比H2O稳定,F2比O2更容易与H2反应,A、C、D不符合题意;NH3易液化与键能无关,B符合题意。 2.C　H—Cl键的键能比H—Br键的键能大,说明HCl的稳定性强于HBr,A正确;液态物质吸收热量变为气态物质,即1 mol Cl2(g)的能量高于1 mol Cl2(l),B正确;1 mol Br2(g)与1 mol H2(g)反应生成2 mol HBr(g)放出366 kJ×2-(194 kJ+436 kJ)=102 kJ能量,同理1 mol Cl2(g)与1 mol H2(g)反应生成2 mol HCl(g)放出432 kJ×2-(243 kJ+436 kJ)=185 kJ能量,即相比Br2(g),等物质的量的Cl2(g)与H2(g)反应放出的能量更多,C错误;Cl—Cl键的键能为243 kJ·mol-1,即形成1 mol Cl—Cl键会放出243 kJ能量,D正确。 规律方法 　　(1)键能越大,化学键越牢固,断开时需要的能量就越多。 (2)结构相似的分子中,共价键的键能越大,分子越稳定。如C—H键的键能大于Si—H键的键能,所以CH4比SiH4稳定。 3.A　一般原子半径越大,键长越长,由r(N)>r(O)>r(F),可得键长:N—H>O—H>F—H,A正确;形成共价键的两个原子之间的核间距叫做键长,B错误;由于原子半径:Si>C,故键长:Si—O>C—O,C错误;卤族元素中F的原子半径最小,则H—F键的键长是H—X键中最短的,D错误。 4.C　原子半径:Cl>H,则CH4中C—H键键长小于CCl4中C—Cl键键长,A错误;原子半径:C>N,键长:C—O>N—O,B错误;1个O2(OO)分子中含有1个σ键和1个π键,C正确;N中4个N—H键的键长完全相同,D错误。 5.D　半径:O>F,则H—O键的键能小于H—F键的键能,A错误;水分子结构式可表示为H—O—H,空间结构呈V形,分子中的键角约为105°,B错误;H—O键的键能为463 kJ·mol-1,18 g H2O即1 mol H2O分解成2 mol H和1 mol O时消耗的能量为(2×463) kJ,C错误;键长和键角可用来描述分子的空间结构,D正确。 6.C　电负性F>Cl>H,且NH3、NF3、NCl3分子中中心原子都是N原子,周围原子电负性大者键角小,则键角NH3>NCl3>NF3,C正确。 7.A　相同原子,成键数目越多,键长越短,故键长:C—C>CC>,A错误;由于原子半径:O<C,则键长:C—H>H—O,键能:C—H<H—O,B正确;O原子的最外层有6个电子,其中2个为单电子,则O能形成O—O、OO,但不能形成,这是共价键饱和性决定的,C正确;单键均为σ键,双键中含1个σ键和1个π键,则该分子中σ键和π键数目之比为8∶1,D正确。 能力提升练 1.A　由P4的结构可知,1个P4分子中含6个P—P键,设P—P键的键能为x,则P4(g)+6Cl2(g) 4PCl3(g)　ΔH=6x+6b kJ·mol-1-12c kJ·mol-1=a kJ·mol-1,解得x=(a-6b+12c)/6 kJ·mol-1,A正确。 2.D　反应热ΔH=反应物总键能-生成物总键能(破题关键),则H2(g)+Cl2(g) 2HCl(g)的ΔH=+436 kJ·mol-1+243 kJ·mol-1-2×432 kJ·mol-1=-185 kJ·mol-1,A正确;Cl原子半径小于Br原子,H—Cl键键长比H—Br键键长短,H—Cl键键能比H—Br键键能大,则可推测a<432,B正确;相同条件下,Cl2(g)比Br2(g)活泼,即Cl2(g)含有的能量比Br2(g)高,由HBr(g)没有HCl(g)稳定,可知HCl(g)含有的能量比HBr(g)低,则H2(g)与Br2(g)反应生成2 mol HBr(g)时,放出的热量小于185 kJ,C正确;物质状态由分子间作用力决定,D错误。 3.D　题图中阴影部分H2S(ad)变为2H(ad)和S(ad),解离过程是断键过程,消耗能量,A正确;O的电负性大于S,H—O键比H—S键更稳定,故H2S中H—S键键能小于H2O中H—O键键能,B正确;S和O原子最外层电子数均为6,H2S和H2O具有相同的分子结构,且分子中均含2个σ键,C正确;根据题图知,H2S(ad)解离成2H(ad)和S(ad),有H—S键断裂,S(g)和H2(g)生成H2S(g),有H—S键形成,D错误。 4.答案　(1)σ键和π键　CO中断裂第一个π键消耗的能量比N2中断裂第一个π键消耗的能量小,可见CO中的第一个π键容易断裂 (2)+123 解析　(1)N2与CO的分子中都包含σ键和π键。 (2)由制备需断开2 mol C—H键,形成1 mol H—H键,同时在C—C键的基础上形成CC键,因此生成1 mol 过程中吸收的能量为2×413 kJ=826 kJ,放出的能量为436 kJ+(615-348)kJ=703 kJ,ΔH=826 kJ·mol-1-703 kJ·mol-1=+123 kJ·mol-1。 方法点津 　　关于共价键类型的判断及特征考查的题目,常出现的易错点是一般规律中的特殊情况,故解答这类题目应注意以下几点: (1)共价键不仅存在于共价化合物中,也可以存在于离子化合物中,如NaOH、NH4Cl中都含有共价键;活泼的金属元素和非金属元素之间也可以形成共价键,如AlCl3中存在共价键。 (2)所有共价键都有饱和性,但并不是所有的共价键都有方向性,如s-s σ键就没有方向性。 (3)通常情况下,同一分子中σ键比π键牢固,π键容易断裂,但N2中的π键牢固,故N2中的π键不易断裂。 7 学科网（北京）股份有限公司 $