2.1（课时1）共价键 同步练习 2025-2026学年高二下学期化学人教版选择性必修2

2.1（课时1）共价键 一、单选题 1.下列不属于共价键成键因素的是(　　) A.共用电子在两个原子核之间高概率出现 B.成键原子的原子轨道发生重叠 C.形成化学键,体系能量降低,趋于稳定 D.两原子体积大小要适中 2.原子间形成分子时,决定各原子相互结合的数量关系的是(　　) A.共价键的方向性 B.共价键的饱和性 C.形成共价键原子的大小 D.共价键的稳定性 3.关于σ键和π键的形成过程,下列说法不正确的是(　　) A.HCl分子中的σ键为两个s轨道“头碰头”重叠形成 B.N2分子中的π键为p-p π键,π键不能绕键轴旋转 C.CH4中的碳原子与氢原子形成4个相同的σ键 D.乙烯(CH2CH2)中的碳碳之间形成了1个σ键和1个π键 4.下列关于化学键的说法,错误的有(　　) ①π键不能单独存在,一定要和σ键共存 ②含有π键的化合物与只含σ键的化合物的化学性质不同 ③两个非金属元素的原子之间形成的化学键都是共价键 ④分子中含有共价键,则一定只含有一个σ键 ⑤成键的原子间原子轨道重叠越多,共价键越牢固 ⑥1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子,是由共价键的饱和性决定的 A.1个 B.2个 C.3个 D.4个 5.下列关于σ键和π键的说法中错误的是(　　) A.s-s σ键与s-p σ键的电子云形状的对称性相同 B.所有的σ键的强度都比π键的大 C.H原子只能形成σ键而O原子可以形成σ键和π键 D.在H2O2中只有σ键没有π键 6.下列对分子中σ键的原子轨道重叠方式的分析不正确的是(　　) 选项 A B C D 分子 H2 HI F2 ClF 重叠 轨道 两个氢原子的s轨道 氢原子的s轨道和碘原子的p轨道 一个氟原子的s轨道和另一个氟原子的p轨道 氯原子的p轨道和氟原子的p轨道 7.下列化合物分子中既含σ键又含π键的是(　　) A.N2 B.H2O2 C.C2H6O D.CO2 8.下列关于丙烯(CH3—CHCH2)的说法正确的是(　　) A.丙烯分子中有8个σ键、1个π键 B.丙烯分子中3个碳原子在同一直线上 C.丙烯分子不存在非极性键 D.丙烯分子中的所有原子均在同一平面上 9.下列说法正确的是(　　) A.只有非金属原子之间才能形成共价键 B.所有共价键都具有方向性 C.某原子跟其他原子形成共价键时,共价键数一定等于该元素原子的价电子数 D.1个P最多只能与3个H结合形成PH3,是由共价键的饱和性决定的 10.在N2F2分子中,所有原子均符合8电子稳定结构,则该分子中两个氮原子之间的键型构成是(　　) A.仅有一个σ键 B.仅有一个π键 C.一个σ键,一个π键 D.一个σ键,两个π键 11.下列分子的结构式与共价键的饱和性不相符的是(　　) A.H2O2:H—OO—H B.N2H4: C.C2H5SH: D.SiHCl3: 12.某物质可溶于水、乙醇,熔点为209.5 ℃,其分子的结构简式如图所示。下列说法不正确的是(　　) A.该分子中含有极性共价键 B.1 mol该物质中σ键和π键的个数比为5∶3 C.该分子中原子最外层均达到8电子稳定结构的为C原子、N原子 D.该分子中的共价键按原子轨道重叠方式划分为2种 13.对三硫化四磷分子的结构研究表明,该分子中没有不饱和键,且各原子的最外层均已达到了8电子稳定结构。则一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数是(　　) A.7 B.9 C.19 D.不能确定 二、非选择题 14.甲、乙、丙、丁四种有机物的结构如下: 甲:CH2CH—C≡CH 乙: 丙:COCl2() 丁:CH2CHCN (1)甲分子中有　　　　个σ键,　　　　个π键。  (2)乙分子中有　　　　个σ键,　　　　个π键,　　　　(填“有”或“没有”)非极性键。 (3)丙分子中碳原子形成　　　　个σ键,　　　　个π键。  (4)丁分子中σ键与π键的数目之比为　　　　。  15.回答下列问题(设NA为阿伏加德罗常数的值): (1)1 mol CO2中含有的σ键数目为　　　　　　　　　　。  (2)已知CN-与N2结构相似,HCN分子中σ键与π键数目之比为　　　　。  (3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火箭燃料,燃烧时发生的反应是N2O4(l)+2N2H4(l)3N2(g)+4H2O(g),若该反应中有4 mol N—H断裂,则形成的π键有　　 mol。  (4)C、H元素形成的化合物分子中共有16个电子,该分子中σ键与π键的个数比为　　　　。  (5)1 mol乙醛分子中含σ键的数目为　　　　,1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为　　　　　　　　　。  16.X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素,其原子序数依次增大。X元素的一种核素的质量数为12,中子数为6;Y元素是动植物生长不可缺少的、构成蛋白质的重要组成元素;Z的基态原子核外9个原子轨道上填充了电子且有2个未成对电子,与X不同族;W是一种常见元素,可以形成3种氧化物,其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体。 (1)Y2分子中存在的σ键和π键个数之比为　　　　　　　　　。  (2)元素X的一种氧化物XO和XY-与Y2结构相似,XO分子内σ键与π键个数之比为　　　　　。X、Y与氢元素形成的一种化合物HXY分子中σ键与π键数目之比为　　　　　　　　。  (3)写出X的单质与Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式: 　　　　　　　　　　　。  (4)W基态原子的价层电子排布式为　　　　　　　　　　　。  (5)元素X的一种单质是一种由单层X原子构成的平面结构新型材料,如图,1号X与相邻X形成σ键的个数为　　　　　　。  标准答案： 一、单选题 1.D　解析 形成共价键时,原子轨道在两个原子核间重叠,电子在两个原子核之间出现的概率增大,使得它们同时受到两个原子核的吸引,从而导致体系能量降低,稳定性增强,但对成键原子体积的大小没有要求。综上所述,D项符合题意。 2.B　解析 原子间形成共价分子时,形成了共价键,共价键具有饱和性和方向性,方向性决定分子的空间结构,饱和性则决定原子形成分子时相互结合的数量关系。 3.A　解析 HCl分子中的σ键由氢原子提供的1s轨道和氯原子提供的3p轨道“头碰头”重叠形成,故A错误;N2分子中p轨道与p轨道通过“肩并肩”重叠形成p-p π键,π键为镜面对称,不能绕键轴旋转,故B正确;CH4分子是正四面体结构,由此知4个C—H完全相同,碳原子与氢原子形成4个相同的C—H σ键,故C正确;CH2CH2中的碳碳之间形成双键,双键中有1个σ键和1个π键,故D正确。 4.A　解析 分子中可以只含σ键,π键不能单独存在,一定要和σ键共存,①正确;π键不稳定,易断裂,含有π键的化合物化学性质较活泼,与只含σ键的化合物的化学性质不同,②正确;非金属元素原子常以共用电子对形成化学键,两个非金属元素的原子之间形成的化学键都是共价键,③正确;分子中含有共价键,不一定只含有一个σ键,如水分子中含有2个σ键,④错误;成键的原子间原子轨道重叠越多,成键原子间的距离越小,共价键越牢固,⑤正确;N原子最外层有5个电子,有三个未成对电子,1个N原子最多只能与3个H原子结合形成NH3分子,是由共价键的饱和性决定的,⑥正确;综上所述④错误。 5.B　解析 s-s σ键与s-p σ键的对称性相同,均为轴对称,A正确;在N2中,σ键的强度比π键的小,B错误;氢原子的s轨道只能形成“头碰头”的σ键,氧原子的p轨道可以形成“头碰头”的σ键和“肩并肩”的π键,C正确;H2O2分子中只有单键,则只有σ键没有π键,D正确。 6.C　解析 H2中的σ键全部是s轨道以“头碰头”的方式重叠形成的,选项A正确;HI中的σ键是氢原子提供s轨道,碘原子提供p轨道,以“头碰头”的方式重叠形成的,选项B正确;F2中的σ键全部是p轨道以“头碰头”的方式重叠形成的,选项C不正确;ClF中的σ键全部是p轨道以“头碰头”的方式重叠形成的,选项D正确。 7.D　解析 N2的结构式为N≡N,含有1个σ键和2个π键,但不是化合物,A项错误;H2O2的结构式为H—O—O—H,只含有σ键,不含π键,B项错误;C2H6O的结构中只含σ键,不含π键,C项错误;CO2的结构式为OCO,含有2个σ键和2个π键,D项正确。 8.A　解析 C—C、C—H均为σ键,碳碳双键中有1个σ键、1个π键,则丙烯分子有8个σ键、1个π键,故A正确;碳碳双键决定所有碳原子在同一平面上,但不在同一直线上,故B错误;同种元素原子之间形成非极性键,则丙烯中存在C—C非极性共价键,故C错误;由碳碳双键为平面结构、甲基为四面体结构可知,丙烯分子中所有原子不在同一平面上,故D错误。 9.D　解析 金属和非金属原子间也可以形成共价键,如AlCl3中就存在着铝原子和氯原子间的共价键,故A错误;H2中的H—H是由两个氢原子用各自的s轨道重叠形成的,没有方向性,故B错误;某原子跟其他原子形成共价键时,共价键数不一定等于该元素原子的价电子数,如H2O中,氧原子的价电子数为6,和H形成共价键时,只用了两个价电子,形成了两个共价键,故C错误;P的价电子数为5,其中有两个电子成对,三个是单电子,P利用其3个单电子和H结合形成PH3,P和H都达到了稳定结构,所以1个P最多只能与3个H结合形成PH3,是由共价键的饱和性决定的,故D正确。 10.C　解析 在N2F2分子中,所有原子均符合8电子稳定结构,则其结构式为F—NN—F,两个氮原子之间为氮氮双键,含有一个σ键和一个π键。 11.A　解析 由共价键的饱和性可知:C、Si均形成4个共价键,H、Cl均形成1个共价键,N形成3个共价键,O、S均形成2个共价键。O原子的最外层有6个电子,只能形成2个共价键,在H2O2中,1个O已经与1个H形成1个单键,则两个氧原子间只能形成1个共价键,选项中的结构与共价键的饱和性不相符,A符合题意;在N2H4分子中,每个N原子共形成3个共价键,与共价键的饱和性相符,B不符合题意;在C2H5SH分子中,C形成4个共价键,S形成2个共价键,H形成1个共价键,与共价键的饱和性相符,C不符合题意;在SiHCl3中,Si形成4个共价键,H、Cl各形成1个共价键,与共价键的饱和性相符,D不符合题意。 12.B　解析 不同原子间的共价键为极性共价键,该分子中含有极性共价键,故A正确;每个单键是1个σ键,每个双键含有1个σ键和1个π键,每个三键含有1个σ键和2个π键,则该物质分子中σ键和π键的个数比为9∶3=3∶1,故B错误;该分子中C原子和N原子都达到8电子稳定结构,H原子没有达到8电子稳定结构,故C正确;按原子轨道重叠方式共价键分为2种,“头碰头”重叠形成σ键,“肩并肩”重叠形成π键,故D正确。 13.B　解析 三硫化四磷分子中没有不饱和键,且各原子的最外层均已达到了8电子的稳定结构,P元素可形成3个共价键,S元素可形成2个共价键,因此一个三硫化四磷分子中含有的共价键个数为=9。 二、非选择题 14.答案 (1)7　3　(2)8　2　有　(3)3　1　(4)2∶1 解析 (1)除5条单键全是σ键外,双键中1个是σ键,另1个是π键,三键中1个是σ键,另2个是π键。故该有机物分子中σ键总数为7,π键总数为3。(2)乙分子中有3个C—H σ键,2个C—C σ键,2个C—O σ键,1个O—H σ键;CC和CO中分别有1个π键;有CC、C—C非极性键。(3)丙分子中C与O原子之间形成1个σ键和1个π键,C与两个Cl原子之间分别形成1个σ键。(4)丁分子中含有1个CC和1个C≡N,3个C—H和1个C—C,故丁分子中共有6个σ键和3个π键。 15.答案 (1)2NA　(2)1∶1　(3)3　(4)5∶1　(5)6NA　7 解析 (1)CO2分子内含有碳氧双键,双键中一个是σ键,另一个是π键,则1 mol CO2中含有的σ键个数为2NA。 (2)N2的结构式为N≡N,推知HCN分子结构式为H—C≡N,HCN分子中σ键与π键均为2个。 (3)反应中有4 mol N—H断裂,即有1 mol N2H4参加反应,生成1.5 mol N2,则形成的π键有3 mol。 (4)设分子式为CmHn,则6m+n=16,m、n取整数,m=2,n=4,即C2H4,结构式为。单键为σ键,双键有1个σ键和1个π键,所以1个C2H4分子中共含有5个σ键和1个π键。 (5)乙醛与CO(NH2)2的结构简式分别为、,故1 mol乙醛中含有σ键数目为6NA,1个CO(NH2)2分子中含有7个σ键。 16.答案 (1)1∶2　 (2)1∶2　1∶1 (3)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O (4)3d64s2　(5)3 解析 X、Y、Z、W分别为C、N、S、Fe。(1)N2的结构式为N≡N,其中有1个σ键、2个π键。(2)元素X的一种氧化物CO和CN-与N2结构相似,推知CO的结构式为C≡O,含有1个σ键、2个π键;CN-的结构式为[C≡N]-,HCN的结构式为H—C≡N,HCN中σ键与π键均为2个。(3)C与浓硫酸加热时反应生成CO2、SO2和H2O。(4)铁的原子序数为26,其基态原子的价层电子排布式为3d64s2。(5)由题图可看出每个碳原子能与三个碳原子形成单键,故能形成3个σ键。 7 学科网（北京）股份有限公司 $