2027届高三化学一轮复习讲义：3.3　化学键

该高中化学讲义聚焦化学键高考核心考点，涵盖化学键定义与分类、离子键共价键比较、化合物类型判断、电子式书写及共价键参数等内容，按概念辨析、表征方法到参数应用的逻辑架构知识，通过表格对比梳理考点，方法指导突破电子式书写等难点，结合高考真题训练，助力学生系统构建知识网络。 资料以科学思维为导向，如通过键能数据表格分析硅烷稳定性培养证据推理能力，融入化学观念中结构决定性质的思想。设置基础落实与能力提升分层练习，配合真题情境化讲解，帮助学生高效突破考点，为教师提供精准复习节奏把控的教学资源。

第3讲　化学键 考点一　化学键与化合物类型 1.化学键的定义及分类 2.离子键、共价键的比较 离子键 共价键 成键 粒子 阴、阳离子 原子 成键 实质 阴、阳离子间的静电作用 共用电子对与成键原子间的静电作用 形成 条件 活泼金属与活泼非金属经电子得失,形成离子键;铵根离子与酸根离子之间形成离子键 同种元素原子之间形成非极性共价键 不同种元素原子之间形成极性共价键 形成的 物质 离子化合物 非金属单质;某些共价化合物或离子化合物 共价化合物或某些离子化合物 3.离子化合物和共价化合物 项目 离子化合物 共价化合物 定义 含有离子键的化合物 只含有共价键的化合物 构成微粒 阴、阳离子 原子 化学键 类型 一定含有离子键,可能含有共价键 只含有共价键 小题对点过　 有以下8种物质:①Ne　②HCl　③P4 ④H2O2　⑤Na2S　⑥NaOH　⑦Na2O2 ⑧NH4Cl 请用上述物质的序号填空: (1)不存在化学键的是　　　　。  (2)只存在极性共价键的是　　　　。  (3)只存在非极性共价键的是　　　　。  (4)既存在非极性共价键又存在极性共价键的是　　　　。  (5)只存在离子键的是　　　　。  (6)既存在离子键又存在共价键的是　　　　。  (7)属于离子化合物的是　　　　。  (8)属于共价化合物的是　　　　。  答案　(1)①　(2)②　(3)③　(4)④　(5)⑤　(6)⑥⑦⑧　(7)⑤⑥⑦⑧　(8)②④ 4.化学键的符号表征——电子式 (1)定义:在元素符号周围用“·”或“×”来表示原子的最外层电子(价层电子)的式子。 (2)用电子式表示化合物的形成过程 ①离子化合物,如NaCl:。 ②共价化合物,如HCl:H×+·︰――→︰。 小题对点过　 写出下列微粒的电子式。 ①原子:Na　　　　　　　　　,Cl　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ②简单离子:Na+　　　　　　,F-　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ③复杂离子:N　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  OH-　　　　　　　　　。  ④离子化合物: CaCl2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  Na2O　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ⑤含共价键的分子:N2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  H2O　　　　　　　　　,CO2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  HClO　　　　　　　　　,CCl4　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  H2O2　　　　　　　　　,NH3　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　①Na·　·︰　②Na+　[︰︰]- ③ ④[︰︰]-Ca2+[︰︰]- Na+[︰︰]2-Na+　⑤︰N︙︙N︰ H︰︰ ︰︰H 1.(2025·八省联考内蒙古卷)下列化学用语或表述正确的是(　　) A.Na2O2电子式:Na+[︰︰]2-Na+ B.209Bi和210Bi:互为同素异形体 C.CH4的空间结构:正方形 D.基态Fe2+的价电子排布式:3d54s1 答案　A 解析　A.Na2O2是由Na+和构成的离子化合物,电子式为Na+[︰︰]2-Na+,A正确;B.209Bi和210Bi的质子数相同,而中子数不同,属于同一种元素的不同的原子,互为同位素,B错误;C.CH4的价层电子对数为4+=4,其空间结构为正四面体,C错误;D.Fe为26号元素,基态Fe原子的价层电子排布式为3d64s2,失去电子形成阳离子时,从最外层开始失,因此基态Fe2+的价电子排布式:3d6,D错误。 2.下列说法中错误的是　　　　。  ①在氯化镁中,镁离子和氯离子之间、两个氯离子之间存在着静电吸引作用 ②CO2和H2O反应的产物是离子化合物　 ③离子化合物中一定不含共价键 ④由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物 ⑤金属钠与水的反应中断裂的化学键包括离子键和共价键 ⑥已知氯化铝为共价化合物,那么氯化铝只有在熔融状态下才能够导电 答案　①②③④⑤⑥ 解析　①在氯化镁中,镁离子、氯离子之间存在着的静电作用包括静电吸引和静电排斥,①错误;②CO2和H2O反应的产物是H2CO3,属于共价化合物,②错误;③离子化合物中可能含共价键,如NH4Cl、NaOH,③错误;④由非金属元素组成的化合物不一定是共价化合物,如NH4Cl是离子化合物,④错误;⑤金属钠不含有离子键,水中含有共价键,反应中断裂的化学键包括共价键,不包括离子键,⑤错误;⑥氯化铝为共价化合物,则氯化铝只有溶于水才能够电离出离子而导电,⑥错误。 3.判断下列电子式书写是否正确,并将错误的改正过来。 (1)氮气,N︙︙N　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;  氨气,H︰︰H　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)氯化钠,Na[︰︰]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;  HF,H+[︰︰]-　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)过氧化氢,H︰︰H　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;  次氯酸,H︰︰　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)CaBr2,[︰︰]-Ca2+[︰︰]-　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;  CaC2,Ca2+[︰C︙︙C︰]-2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)×,︰N︙︙N︰　×,H︰︰H (2)×,Na+[︰︰]-　×,H︰︰ (3)√　×,H︰︰ (4)√　×,Ca2+[︰C︙︙C︰]2- 考点二　共价键及其参数 1.共价键的本质及特征 2.共价键的形成及分类 分类依据 类型 形成共价键的原子轨道重叠方式 σ键 电子云“头碰头”重叠 π键 电子云“肩并肩”重叠 形成共价键的电子对是否偏移 极性键 共用电子对发生偏移 非极性键 共用电子对不发生偏移 原子间共用电子对的数目 单键 原子间有一对共用电子对 双键 原子间有两对共用电子对 三键 原子间有三对共用电子对 小题对点过　 (1)下列说法错误的是　　　　。  ①在任何情况下,都是σ键比π键强度大 ②σ键能单独形成,而π键不能单独形成 ③σ键可以绕键轴旋转,π键不能绕键轴旋转 ④碳碳三键和碳碳双键的键能分别是碳碳单键键能的3倍和2倍 (2)分析下列物质中含有哪些不同类型的共价键,在对应的空格处打“√”(σ键、π键需填写1 mol该物质所含σ键、π键的物质的量)。 物质 极性键 非极 性键 σ键 π键 单键 双键 三键 N2 C2H4 SiO2 BF3 HCN 答案　(1)①④ (2) 物质 极性键 非极 性键 σ键 π键 单键 双键 三键 N2 √ 1 mol 2 mol √ C2H4 √ √ 5 mol 1 mol √ √ SiO2 √ 4 mol 0 √ BF3 √ 3 mol 0 √ HCN √ 2 mol 2 mol √ √ 3.键参数 (1)概念 (2)键参数对分子性质的影响 (3)分子稳定性:键能越大,键长越短,分子越稳定。 小题对点过　 硅是重要的半导体材料,构成了现代电子工业的基础。碳和硅的有关化学键键能如表所示,简要分析和解释下列有关事实: 化学键 C—C C—H C—O 键能/(kJ·mol-1) 347.7 413.4 351 化学键 Si—Si Si—H Si—O 键能/(kJ·mol-1) 226 318 452 (1)硅与碳同族,也有系列氢化物,但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)SiH4的稳定性小于CH4,更易生成氧化物,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)C—C和C—H的键能较大,所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si—Si和Si—H的键能较小,易断裂,导致长链硅烷难以生成 (2)C—H的键能大于C—O,C—H比C—O稳定。而Si—H的键能却小于Si—O,所以Si—H不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O 1.石灰氮(CaCN2)是一种氮肥,与土壤中的H2O反应生成氰胺(H2N—C≡N),氰胺可进一步转化为尿素[CO(NH2)2]。下列有关说法正确的是(　　) A.H2O的电子式为H+[︰︰]2-H+ B.1个H2N—C≡N分子中含3个σ键 C.H2N—C≡N分子中σ键与π键的个数之比为2∶1 D.已知CO(NH2)2中含有CO键,1个CO(NH2)2分子中含有2个π键 答案　C 解析　H2O是共价化合物,电子式为H,A错误;单键都是σ键,三键中含有1个σ键,则1个H2N—C≡N分子中含4个σ键,B错误;1个H2N—C≡N分子中含4个σ键,2个π键,故σ键与π键的个数之比为2∶1,C正确;1个CO(NH2)2分子中只有1个双键,其余为单键,故1个CO(NH2)2分子中含有1个π键,D错误。 2.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.键角是描述分子空间构型的重要参数 B.因为H—O键的键能小于H—F键的键能,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180° D.H—O键的键能为463 kJ·mol-1,即18 g H2O(g)分解成H2和O2时,消耗能量为2×463 kJ 答案　A 解析　H—O键、H—F键的键能依次增大,意味着形成这些键时放出的能量依次增大,化学键越来越稳定,O2、F2与H2反应的能力逐渐增强,B项错误;水分子呈V形,键角为104.5°,C项错误;D项中H—O键的键能为463 kJ·mol-1,指的是断开1 mol H—O键形成气态氢原子和气态氧原子所需吸收的能量为463 kJ,18 g H2O即1 mol H2O(g)中含2 mol H—O键,断开时需吸收2×463 kJ的能量形成气态氢原子和气态氧原子,D项错误。 3.含碳元素的物质是化学世界中最庞大的家族。 (1)CH4中的化学键从形成过程来看,属于　　　　(填“σ”或“π”)键,从化学键是否具有极性来看属于　　　　键。  (2)已知CN-与N2结构相似,推算HCN分子中σ键与π键数目之比为　　　　。  (3)C60分子中每个碳原子只跟相邻的3个碳原子形成共价键,且每个碳原子最外层都满足8电子稳定结构,则C60分子中π键的数目为　　　　。  (4)利用CO可以合成化工原料COCl2,COCl2分子的结构式为,每个COCl2分子内含有的σ键、π键数目为　　　　。  A.4个σ键 B.2个σ键、2个π键 C.2个σ键、1个π键 D.3个σ键、1个π键 答案　(1)σ　极性　(2)1∶1　(3)30　(4)D 1.(2024·江苏卷)下列有关反应描述正确的是(　　) A.CH3CH2OH催化氧化为CH3CHO,CH3CH2OH断裂C—O键 B.氟氯烃破坏臭氧层,氟氯烃产生的氯自由基改变O3分解的历程 C.丁烷催化裂化为乙烷和乙烯,丁烷断裂σ键和π键 D.石墨转化为金刚石,碳原子轨道的杂化类型由sp3转变为sp2 答案　B 解析　CH3CH2OH转化为CH3CHO的过程中,断裂C—H、O—H键,形成C==O键,无C—O键断裂,A错误;氯自由基对O3分解起催化作用,改变O3分解的历程,B正确;丁烷中不存在π键,C错误;石墨中碳原子为sp2杂化,金刚石中碳原子为sp3杂化,故D错误。 2.(2024·甘肃卷)温度气体N2O在催化剂作用下可分解为O2和N2,下列说法错误的是(　　) A.相同条件下N2比O2稳定 B.N2O与N的空间构型相同 C.N2O中N—O键比N—N键更易断裂 D.N2O中σ键和大π键的数目不相等 答案　D 解析　N2分子中存在键能较大的N≡N键,故相同条件下N2比O2稳定,A项正确;N2O、N均为CO2的等电子体,故其空间构型相同,均为直线形分子,B项正确;N2O在催化剂作用下可分解为O2和N2,说明N2O中N—O键比N—N键更易断裂,C项正确;N2O的电子式为,则σ键和大π键的数目均为2,数目相等,D项错误。 3.(2023·全国新课标卷)一种可吸附甲醇的材料,其化学式为[C(NH2)3]4[B(OCH3)4]3Cl,部分晶体结构如下图所示,其中[C(NH2)3]+为平面结构。 下列说法正确的是(　　) A.该晶体中存在N—H…O氢键 B.基态原子的第一电离能:C<N<O C.基态原子未成对电子数:B<C<O<N D.晶体中B、N和O原子轨道的杂化类型相同 答案　A 解析　A.由晶体结构图可知,[C(NH2)3]+中的—NH2的H与[B(OCH3)4]-中的O形成氢键,因此,该晶体中存在N—H…O氢键,A说法正确;B.同一周期元素原子的第一电离能呈递增趋势,但是第ⅡA族、ⅤA族元素的原子结构比较稳定,其第一电离能高于同周期的相邻元素的原子,因此,基态原子的第一电离能从小到大的顺序为C<O<N,B说法不正确;C.B、C、O、N的未成对电子数分别为1、2、2、3,因此,基态原子未成对电子数B<C=O<N,C说法不正确;D.[C(NH2)3]+为平面结构,则其中的C和N原子轨道杂化类型均为sp2;[B(OCH3)4]-中B与4个O形成了4个σ键,B没有孤电子对,则B原子轨道杂化类型为sp3;[B(OCH3)4]-中O分别与B和C形成了2个σ键,O原子还有2个孤电子对,则O原子轨道的杂化类型为sp3;综上所述,晶体中B、O和N原子轨道的杂化类型不相同,D说法不正确。 4.(2020·浙江7月选考)(1)气态氢化物热稳定性HF大于HCl的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)CaCN2是离子化合物,各原子均满足8电子稳定结构,CaCN2的电子式是　　　　。  答案　(1)原子半径:F<Cl,键能:F—H>Cl—H (2)Ca2+[]2- 解析　(1)同一主族元素,从上到下,原子半径逐渐增大,即原子半径:F<Cl,原子半径越小,化学键的键长越短,键能越大,气态氢化物热稳定性越大。 基础落实 选择题只有1个选项符合题意 1.(2024·黑龙江牡丹江模拟)下列各组化合物中,化学键的类型相同的是(　　) A.CaCl2和Na2S B.Na2O和Na2O2 C.CO2和NH4Cl D.HCl和NaOH 答案　A 解析　A项,CaCl2和Na2S中都只有离子键;B项,Na2O只有离子键,而Na2O2除有离子键外,还有非极性共价键(过氧根离子中);C项,CO2中只有共价键,NH4Cl中既有离子键又有共价键;D项,HCl只有共价键,而NaOH中除有共价键(氢氧根离子中)外,还有离子键。 2.(2024·湖北荆州一模)化学键是相邻原子之间强烈的相互作用。下列有关化学键的说法正确的是(　　) A.KOH中既含有离子键也含有共价键,属于离子化合物 B.N2属于单质,不存在化学键 C.MgCl2中既含有离子键,又含有共价键 D.NH4Cl中含有共价键,又全部由非金属元素组成,属于共价化合物 答案　A 解析　N2中存在共价键;MgCl2中只含有离子键;NH4Cl中虽然含有共价键,又全部由非金属元素组成,但也含有离子键,属于离子化合物。 3.北京大学和中国科学院的化学工作者已成功研制出碱金属K与C60形成的球碳盐K3C60,实验测知该物质为离子化合物,具有良好的超导性能。下列有关分析正确的是(　　) A.K3C60中只含有离子键 B.K3C60中既含有离子键又含有共价键 C.该晶体在熔融状态下不能导电 D.C60与12C互为同素异形体 答案　B 解析　K3C60为离子化合物,则K3C60中一定含有离子键(K+与之间),中C与C之间还存在共价键,A项错误、B项正确;K3C60为离子化合物,因此其在熔融状态下能电离出自由移动的离子,能导电,C项错误;C60为单质,12C为原子,二者不互为同素异形体,D项错误。 4.下列表达正确的是(　　) A.HClO的电子式为H∶Cl∶O∶ B.H2S的电子式可表示为H+[∶S∶]H+ C.用电子式表示Na2O的形成过程:2Na·+··――→2Na+[︰︰]2- D.BaCl2的电子式为[︰︰]-Ba2+[︰︰]- 答案　D 解析　HClO分子中,氧原子分别与氢原子和氯原子形成共价键,电子式为H︰︰,故A错误;H2S是共价化合物,电子式可表示为H︰︰H,故B错误;用电子式表示Na2O的形成过程时,2个Na+不能合并,正确的表达方式为――→Na+[︰︰]2-Na+,故C错误;BaCl2是离子化合物,电子式为[︰︰]-Ba2+[︰︰]-,故D正确。 5.下列关于σ 键和π键的说法不正确的是(　　) A.σ键能单独形成,π键不能单独形成 B.σ键可以绕键轴旋转,π键不能绕键轴旋转 C.双键中一定有一个σ键、一个π键,三键中一定有一个σ键、两个π键 D.CH3—CH3、CH2CH2、CH≡CH中的σ 键都是C—C键,所以键能都相同 答案　D 解析　分子中可只含σ键,但含π键时一定含σ键,则σ键一般能单独形成,而π键一般不能单独形成,A正确;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,B正确;双键中有一个σ键,一个π键,三键中有一个σ键,两个π键,C正确;三种分子中分别含C—C、CC、C≡C键和C—H键,所以σ键也包含C—H键,且碳原子与碳原子之间的键长、键能均不相同,D错误。 6.下列有关化学键知识的比较肯定错误的是(　　) A.键能:C—N<C=N<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 答案　C 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104.5°,CO2分子中键角是180°,C错误;相同元素原子之间形成的σ键的键能通常比π键的大,D正确。 7.下列关于共价键的说法正确的是(　　) A.H2O和H2O2分子内的共价键均是s-pσ键 B.N2分子内的共价键电子云形状均是镜面对称 C.H2、Cl2、HCl分子内的σ键均无方向性 D.共价化合物一定含σ键,可能含π键 答案　D 解析　A项,H2O2分子内的共价键还有p-p σ键,故A错误;B项,N2分子内的共价键包括σ键和π键,所以其电子云形状既有镜面对称也有轴对称,故B错误;C项,H2、Cl2、HCl分子内的σ键均有方向性,故C错误;D项,共价化合物一定含σ键,可能含π键,比如氢气只含σ键,而氧气、氮气含有σ键,也含有π键,故D正确。 8.回答下列问题。 (1)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物,已知XY2中共有38个电子,若XY2为常见元素形成的离子化合物,其电子式为　　　　;若XY2为共价化合物,其结构式为　　　　。  (2)现有a~g 7种短周期元素,它们在元素周期表中的位置如图所示,请据此回答下列问题: ①元素的原子间反应最容易形成离子键的是　　　　(填字母,下同),容易形成共价键的是　　　　。  A.c和f B.b和g C.d和g D.b和e ②写出由a~g 7种元素形成的,所有原子都满足最外层为8电子结构的任意一种分子的分子式:　　　　。  ③a与e能形成化合物ea5,它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外电子层结构,其电子式为　　　　,其中所含化学键类型为　　　　,该物质能与水剧烈反应生成两种气体,这两种气体的化学式是　　　　。  (3)氯化铝的物理性质非常特殊,如:氯化铝的熔点为190 ℃(2.02×103 Pa),但在180 ℃就开始升华。据此判断,氯化铝是　　　　(填“共价化合物”或“离子化合物”),可以证明你的判断正确的实验依据是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)[︰︰]-Ca2+[︰︰]-　SCS (2)①B　C　②CCl4(合理即可) ③[H︰︰H]+[︰H]-　极性共价键、离子键　NH3、H2 (3)共价化合物　氯化铝在熔融状态下不导电 解析　(1)X、Y能形成XY2型化合物,若XY2为常见元素形成的离子化合物,X显正二价,Y显负一价,又已知XY2中共有38个电子,计算得:20+9+9=38,则XY2为氟化钙,其电子式为 [︰︰]-Ca2+[︰︰]-;若XY2为共价化合物时,则无金属,X显正四价,Y显负二价,6+16+16=38,可推出XY2为二硫化碳,其结构式为:SCS。(2)a~g 7种短周期元素依次为氢、钠、镁、碳、氮、磷、氯。①金属性强和非金属性强的元素之间最容易形成离子键,钠是周期表中最左边的元素金属性强,氯是最右边的元素非金属性强,所以是b、g最容易形成离子键,选B;非金属元素之间容易形成共价键,所以选C。②分子中所有原子都满足8电子的物质有CCl4(或PCl3)等。③根据分析,a为H,e为N,N与H能形成化合物NH5,它的所有原子的最外层都符合相应稀有气体原子的最外电子层结构,其电子式为[H︰︰H]+[︰H]-;其中铵根离子中N与H之间是极性共价键,铵根与H-之间是离子键;该物质能与水剧烈反应生成两种气体,反应的化学方程式为NH5===NH3↑+H2↑,这两种气体的化学式是NH3和H2。(3)氯化铝的熔点为190 ℃(2.02×103 Pa),但在180 ℃就开始升华,据此判断,氯化铝的熔沸点不高,且氯化铝在熔融状态时不能导电,则氯化铝是共价化合物。 能力提升 9.活泼金属氢化物是火箭燃料的重要供氢剂,如氢化钠、氢化钙等。例如,氢化钙的供氢原理是CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑,下列有关分析中正确的是(　　) A.氢化钙中含共价键,水分子中含有极性键 B.水分子和氢分子中都存在非极性共价键 C.氢氧化钙只存在离子键 D.该反应过程中断裂离子键和共价键,形成离子键和共价键 答案　D 解析　A项,氢化钙是由Ca2+和H-构成的,不含共价键,A错误;B项,H2O结构式为H—O—H,不存在非极性共价键,B错误;C项,Ca(OH)2是由Ca2+和OH-构成,其中OH-含有O-H极性共价键,C错误;D项,该反应过程中,有离子键Ca2+和H-的断裂、Ca2+和OH-的形成,有共价键O-H键断裂和H-H键的形成,D正确。 10.下列常见分子中σ键、π键判断正确的是(　　) A.互为等电子体,1 mol 中含有的π键数目为2NA B.CO与N2结构相似,CO分子中σ键与π键数目之比为2∶1 C.CN-与N2结构相似,CH2CHCN分子中σ键与π键数目之比为1∶1 D.已知反应N2O4(l)+2N2H4(l)===3N2(g)+4H2O(l),若该反应中有4 mol N—H键断裂,则形成的π键数目为6NA 答案　A 解析　是等电子体,所以中含有一个O≡O键,因此1 mol 中含有π键2NA个,故A项正确;CO与N2结构相似,CO中含有一个C≡O键,分子中σ键与π键数目之比为1∶2,故B项错误;CN-与N2结构相似,CH2CHCN分子中含有一个CC键和一个C≡N键,因此CH2CHCN分子中含有6个σ键和3个π键,σ键与π键的数目之比为2∶1,故C项错误;若该反应中有4 mol N—H键断裂,即1 mol N2H4参与反应,则生成1.5 mol氮气,氮气中含有N≡N键,形成π键的数目是3NA,故D项错误。 11.N2的分子结构可以表示为,CO的分子结构可以表示为,其中椭圆框表示π键,下列说法中不正确的是(　　) A.N2分子与CO分子中都含有三键 B.N2分子与CO分子中的π键完全相同 C.N2与CO键能不同 D.N2与CO的化学性质不同 答案　B 解析　从题图可以看出,N2分子与CO分子中均含有1个σ键和2个π键,所以二者都含有三键,A项正确;N2分子中的2个π键是由每个N原子各提供2个p电子以“肩并肩”的方式重叠形成的,而CO分子中的2个π键,其中1个π键,成键电子完全由氧原子提供,B项错误;由不同元素原子形成的三键,键能不同,C项正确、D项正确。 12.海洋生物参与氮循环过程如图所示: 下列说法正确的是(　　) A.NH3、N2的结构式分别为、NN B.上述微粒间的转化均存在极性键和非极性键的断裂与生成 C.反应③中可能有氧气参与反应 D.1 mol N参加反应,反应⑤转移电子数为6NA 答案　C 解析　NH3的结构式为,N2的结构式为N≡N,A错误;①只有极性键的断裂,②有极性键的断裂和生成以及非极性键的生成,③有极性键的断裂和非极性键的生成,④有极性键的断裂和生成,⑤有极性键的断裂和非极性键的生成,B错误;反应③中N2H4中N元素的化合价升高,被氧化,氧气可以氧化N2H4,则可能有氧气参与反应,C正确;反应⑤中N元素的化合价从+3价降低到0价,1 mol N参加反应,反应⑤转移电子数为3NA,D错误。 13.(1)1 mol苯酚分子中含有的σ键数目为　　　　。1 mol苯酚钠中含有的σ键数目为　　　　。  (2)1 mol化合物A()中含有的σ键数目为　　　　。  (3)[Cu(CH3CN)4]+是非常稳定的配合离子,配体中σ键和π键个数之比为　　　　。  (4)1 mol碳酸二乙酯(DEC,)中含有σ键的数目为　　　　。  (5)1 mol [Ni(NH3)6]SO4中σ键的数目为　　　　。  答案　(1)13NA　12NA　(2)24NA　(3)5∶2　(4)17NA　(5)28NA 解析　(3)配体CH3CN中含有3个C—H、1个C—C和1个C≡N键,故1 mol CH3CN中含有5NA σ键、2NA π键,σ键与π键个数之比为5∶2。 14.(1)(2024·浙江名校联考)C、Si为同一主族的元素,CO2和SiO2化学式相似,但结构和性质有很大不同。从原子半径和共价键成键的角度分析,C、O原子间易形成CO键,而Si、O原子间不易形成SiO键的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)键长越短,往往键能越大,表明共价键越稳定。卤素单质的键能数据如表。 化学键 键能/(kJ·mol-1) F—F 157 Cl—Cl 242.7 Br—Br 193.7 请解释其中Br—Br键键能介于F—F键和Cl—Cl键键能之间的原因　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)三甲基卤硅烷[(CH3)3SiX,X为Cl、Br、I]是重要的化工原料。 ①氯元素基态原子的价电子排布式为　　　　;按照核外电子排布对元素周期表分区,溴元素位于　　　　区;基态硅原子中有　　　　种运动状态不同的电子。  ②Br、I的第一电离能的大小关系:I1(Br)　　　　I1(I)(填“大于”“小于”或“等于”)。  ③常温下,(CH3)3SiI中Si—I键比(CH3)3SiCl中Si—Cl键易断裂的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)Si原子比C原子半径大,Si、O原子间距离较大,p-p轨道肩并肩重叠程度较小,不能形成稳定的π键 (2)F—F键之间由于F原子的半径小,成键时外层电子之间的斥力增加,使其键能下降,而Cl—Cl键键长小于Br—Br键键长,故键能更大 (3)①3s23p5　p　14　②大于　③I原子半径比Cl的原子半径大,导致Si—I键键能较小,较易断裂;而Si—Cl键键能较大,较不易断裂 学科网（北京）股份有限公司 $