2.1（课时2）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2）共价键 一、单选题 1.关于键长、键能和键角,下列说法不正确的是(　　) A.键长越长,键能越大,共价化合物越稳定 B.通过反应物和生成物分子中键能数据可以粗略预测反应热的大小 C.键角是确定分子空间结构的重要参数 D.同种原子间形成的共价键键长:三键<双键<单键 2.键长是描述共价键的键参数之一,下列各项中的距离属于键长的是(　　) A.水分子中两个氢原子核之间的距离 B.氯气分子中两个氯原子核之间的距离 C.氩气中两个相邻氩原子核之间的距离 D.CO2分子中两个氧原子核之间的距离 3.1913年,人类实现了合成氨的工业化生产。N—H键能的含义是(　　) A.由N和H形成1 mol NH3所放出的能量 B.把1 mol NH3中的共价键全部拆开所吸收的能量 C.拆开约6.02×1023个N—H所吸收的能量 D.形成1个N—H所放出的能量 4.卤族元素指周期表中第ⅦA族元素,简称卤素。它们在自然界都以典型的盐类存在,是成盐元素。人们常用HX表示卤化氢(X代表F、Cl、Br、I)。下列说法正确的是(　　) A.键长的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得 B.H—F的键长是H—X中最长的 C.H—F是p-p σ键 D.H—F的键能是H—X中最小的 5.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的大小关系为(　　) A.a<b<c B.c<b<a C.b<c<a D.b<a<c 6.下列有关化学键知识的比较肯定错误的是(　　) A.键能:C—N<CN<C≡N B.键长:I—I>Br—Br>Cl—Cl C.分子中的键角:H2O<CO2 D.相同元素原子间形成的共价键键能:σ键<π键 7.已知N—N、NN和N≡N键能之比为1.00∶2.17∶4.90,而C—C、CC和C≡C键能之比为1.00∶1.77∶2.34,下列说法正确的是(　　) A.σ键一定比π键稳定 B.N2较易发生加成反应 C.乙烯、乙炔较易发生加成反应 D.乙烯、乙炔中的π键比σ键稳定 8.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.键能是描述分子空间结构的重要参数 B.因为H—O的键能小于H—F的键能,所以O2、F2与H2反应的能力逐渐减弱 C.水分子可表示为H—O—H,分子中的键角为105° D.H—O的键能为463 kJ·mol-1,即18 g H2O完全分解成H2和O2时,消耗的能量为2×463 kJ 9.科研工作者获得了极具理论研究意义的气态N4分子,其分子结构如图所示。已知断裂1 mol N—N吸收167 kJ热量,生成1 mol N≡N放出942 kJ热量。根据以上信息和数据,判断下列说法正确的是(　　) A.N4属于一种新型的化合物 B.N4分子中存在非极性键 C.N4分子中N—N的键角为109°28' D.1 mol N4转变成N2将吸收882 kJ热量 10.氧氰的化学式为(OCN)2,结构式为 N≡C—O—O—C≡N,下列叙述正确的是(　　) A.N≡C中含有2个σ键和1个π键 B.分子中含有3个σ键和4个π键 C.N≡C的键长小于C≡C的键长 D.分子中只含有极性键 11.CH4分子的空间结构是正四面体形而不是平面正方形,最充分的理由是(　　) A.CH4分子内4个C—H的键长均相等 B.CH4分子内4个价键的键角和键长均相等 C.CH4分子内4个C—H的键长相等,键角都等于109°28' D.CH4分子内4个C—H的键长相等,键角都等于90° 12.碳和硅的有关化学键的键能如表所示。 化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O 356 413 336 226 318 452 分析数据,下列说法不正确的是(　　) A.CO的键能为672 kJ·mol-1 B.SiH4的稳定性小于CH4 C.一般原子半径越大,键长越长,键能越小 D.C与C之间比Si与Si之间更易形成π键 二、非选择题 13.下表是一些键能数据(单位: kJ·mol-1): 键 键 键 键 H—H 436 Cl—Cl 242.7 H—Cl 431.8 H—O 462.8 SS 255 H—S 339 C—F 427 C—O 351 C—Cl 330 C—I 218 H—F 568 — — 由上表中数据能否得出这样的结论: (1)半径越小的原子形成的共价键越牢固(即键能越大)。　　　　(填“能”或“不能”)  (2)非金属性越强的原子形成的共价键越牢固。　　　　　(填“能”或“不能”)  (3)能否从数据中找出一些规律?若能,请写出一条:   　。  (4)试预测C—Br的键能范围:　　　　　　<C—Br键能<　　　　　。  14.根据氢气分子的形成过程示意图(如图)回答问题: 氢气分子的形成过程示意图 (1)H—H的键长为　　　　　,①~⑤中体系能量由高到低的顺序是　　　　　　。  (2)下列说法正确的是　　　　　　(填字母)。  A.氢气分子中含有一个π键 B.由①到④,电子在核间出现的概率增大 C.由④到⑤,必须消耗外界的能量 D.氢气分子中含有一个极性共价键 (3)几种常见化学键的键能如下表: 化学键 Si—O H—O OO Si—Si Si—C 460 464 498 176 x ①比较Si—Si与Si—C的键能大小:x　　　　　(填“>”“<”或“=”)176。  ②H2被称为21世纪人类最理想的燃料,而更有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”的观点。试计算:每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为　　　　;每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为　　　　　　　　。  标准答案： 一、单选题 1.A　解析 键长越长,键能越小,共价化合物越不稳定,键长越短,键能越大,共价化合物越稳定,故A错误;反应热=反应物的总键能-生成物的总键能,则通过反应物和生成物分子中键能数据可以粗略预测反应热的大小,故B正确;键长和键角常被用来描述分子的空间结构,键角是描述分子空间结构的重要参数,故C正确;原子间键能越大,核间距越小,键长越短,键能的一般关系为三键>双键>单键,则键长:三键<双键<单键,故D正确。 2.B　解析 键长是成键原子间的核间距,水分子中两个氢原子、氩气中两个相邻氩原子、CO2分子中两个氧原子不成键。 3.C　解析 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。N—H的键能是指拆开1 mol N—H所吸收的能量。 4.A　解析 F、Cl、Br、I中,F的原子半径最小,H—F的键长是H—X中最短的,B错误;H—F是H的1s轨道与F的2p轨道“头碰头”成键,是s-p σ键,C错误;一般情况下,键长越短,键能越大,H—F的键长是H—X中最短的,故键能是H—X中最大的,D错误。 5.D　解析 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<c。 6.D　解析 C、N原子间形成的化学键,三键键能最大,单键键能最小,A正确;原子半径:I>Br>Cl,则键长:I—I>Br—Br>Cl—Cl,B正确;H2O分子中键角是105°,CO2分子中键角是180°,C正确;一般情况下,相同元素原子之间形成的σ键的键能比π键的大,D错误。 7.C　解析 根据N—N、NN和N≡N键能之比为1.00∶2.17∶4.90,N≡N、NN中π键比σ键稳定,故A错误;N≡N、NN中π键比σ键稳定,难发生加成,故B错误;根据C—C、CC和C≡C键能之比为1.00∶1.77∶2.34,CC、C≡C中π键比σ键弱,π键不稳定,较易发生加成,故C正确、D错误。 8.C　解析 通过晶体X射线衍射实验可以测定分子结构中的键长和键角的数值,键角是描述分子空间结构的重要参数,故A错误;H—O的键能小于H—F的键能,则稳定性:HF>H2O,所以O2、F2与H2反应的能力逐渐增强,故B错误;水分子结构式可表示为H—O—H,但空间结构是V形,不是直线形,分子中的键角为105°,故C正确;H—O的键能为463 kJ·mol-1,18 g H2O即1 mol水,分解成2 mol气态H和1 mol气态O时消耗的能量为2×463 kJ,再进一步形成H2和O2时,还会释放出一部分能量,故D错误。 9.B　解析 N4是由氮元素组成的一种单质,不是新型的化合物,A错误;N4分子中氮原子与氮原子之间形成的是非极性键,B正确;N4分子是正四面体结构,键角是60°,C错误;已知断裂1 mol N—N吸收167 kJ热量,生成1 mol N≡N放出942 kJ热量,则N4(g)2N2(g)　ΔH=6×167 kJ·mol-1-2×942 kJ·mol-1=-882 kJ·mol-1,即该反应是放热反应,因此1 mol N4转变成N2将放出882 kJ热量,D错误。 10.C　解析 N≡C中含有1个σ键和2个π键,故A错误;(OCN)2分子中共含有5个σ键和4个π键,故B错误;同一周期元素中,原子半径随着原子序数的增大而减小,原子半径越大其键长越长,碳原子半径大于氮原子,所以C≡N键长小于C≡C键长,故C正确;同种原子间形成非极性键,不同原子形成极性键,该分子中的O—O为非极性键,故D错误。 11.C　解析 CH4分子内的键角和键长都相等,可能有两种情况,一是平面正方形,二是正四面体形。如果键角为109°28',则必然为正四面体形。 12.A　解析 CO之间存在一个σ键和一个π键,前者键能大,CO的键能并不是C—O键能的两倍,A错误;根据表中数据,Si—H的键能小于C—H的键能,所以CH4的稳定性强于SiH4,B正确;根据表中数据,一般原子半径越大,键长越长,键能越小,C正确;Si原子半径大,相邻Si原子间距离远,p轨道与p轨道更难“肩并肩”重叠形成π键,D正确。 二、非选择题 13.答案 (1)不能　(2)不能　(3)能,同主族元素与相同原子结合形成共价键时,原子半径越小,共价键越牢固　(4)218 kJ·mol-1　330 kJ·mol-1 解析 根据表中的有关数据及元素周期律知识分析可知,氯原子的原子半径小于硫原子的原子半径,且硫元素的非金属性较氯元素的非金属性弱,但硫硫键的键能大于氯氯键的键能,因此不能说半径越小的原子形成的共价键越牢固,也不能说非金属性越强的原子形成的共价键越牢固。根据表中数据分析可以得出规律:同主族元素与相同原子结合形成共价键时,原子半径越小,共价键越牢固。根据此规律可知C—Br的键能介于C—Cl的键能和C—I的键能之间,即218~330 kJ·mol-1。 14.答案 (1)74 pm　①⑤②③④　(2)BC　(3)①>　②121 500 kJ　990 kJ 解析 (1)可以直接从题图上有关数据得出,H—H的键长为74 pm;体系能量由高到低的顺序是①⑤②③④。 (2)氢气分子中含有1个σ键,A错;共价键的本质就是高概率地出现在原子间的电子与原子间的电性作用,B正确;④已经达到稳定状态,C正确;氢气分子中含有一个非极性共价键,D错。 (3)①Si—Si的键长比Si—C的键长长,则Si—Si的键能比Si—C的键能小。②由题图可知H—H的键能为436 kJ·mol-1,每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为×(464 kJ·mol-1×2-436 kJ·mol-1-498 kJ·mol-1×)=121 500 kJ;每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为460 kJ·mol-1×4 mol-498 kJ·mol-1×1 mol-176 kJ·mol-1×2 mol=990 kJ。 7 学科网（北京）股份有限公司 $