2.1 共价键（培优专练）化学人教版选择性必修2

第二单元 分子结构与性质 第一节 共价键 目 录 攻题型 定点突破，夯实要点 题型1 共价键的形成与特征 题型2 σ键和π键 题型3 键能、键长与键角 题型4 键参数的综合运用 练综合 融会贯通，拓展提升 题型1 共价键的形成与特征 1．【辩证思维】（25-26高二下·湖北十堰·期末）下列说法正确的是 A．所有的共价键都具有方向性 B．某原子跟其他原子形成共价键时，其共价键数一定等于该元素原子的价电子数 C．基态C原子有两个未成对电子，所以最多只能形成2个共价键 D．1个N原子最多只能与3个H原子结合形成分子，是由共价键的饱和性决定的 【答案】D 【详解】A．s轨道为球形对称，H2分子中s-s形成的σ键没有方向性，因此不是所有共价键都具有方向性，A错误； B．原子形成共价键的数目等于该原子的未成对电子数（含杂化后），不一定等于价电子数，如O价电子数为6，在H2O中仅形成2个共价键，B错误； C．基态C原子价电子排布为，虽只有2个未成对电子，但可通过杂化形成4个等价的单电子轨道，最多可形成4个共价键，如CH4，C错误； D．N原子最外层有5个电子，其中有3个未成对电子，根据共价键的饱和性，1个N最多与3个H结合形成NH3分子，D正确； 故答案选D。 2．【辩证思维】下列化学用语表达正确的是 A．用电子式表示MgF2的形成过程：   B．H2O2的电子式：   C．用原子轨道描述氢分子中化学键的形成：   D．的价层电子排布图：   【答案】D 【详解】A．电子式表示MgF2的形成过程：  ，A错误； B．H2O2为共价化合物，电子式：  ，B错误； C．氢分子中化学键的形成为氢原子的s轨道重叠形成的：  ，C错误； D．基态S原子核外电子排布图为  ，则其价层电子排布图：  ，D正确； 故选D。 3．【演绎推理】（23-24高二下·广东湛江·阶段检测）下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是 ①   ②   ③   ④   ⑤   ⑥   ⑦   ⑧   ⑨   ⑩ A．②④⑦⑧⑨⑩ B．②③④⑦⑨⑩ C．①③④⑦⑩ D．③④⑤⑦⑨⑩ 【答案】B 【详解】①Be为第二周期第ⅡA族，最外层有2个电子，中Be为+2价，Cl为-1价，Be最外层有4个电子，Cl原子最外层有8个电子，故①不选； ②中N的最外层电子数为5+3=8，Cl的最外层电子数为7+1=8，均满足最外层8电子结构，故②选； ③与相似，所有原子最外层均满足8电子结构，故③选； ④中C元素为+4价，O元素为-2价，Cl元素为-1价，C最外层电子数为4+4=8、O原子最外层电子数为6+2=8、Cl最外层电子数为7+1=8，所有原子均满足最外层8电子结构，故④选； ⑤中只有F原子最外层满足8电子结构，S原子形成6个S-F键，不满足最外层为8电子结构，故⑤不选； ⑥中Xe元素为+2价，F元素为-1价，Xe原子最外层电子数为8+2=10，故⑥不选； ⑦中C元素为+4价，S元素为-2价，C原子最外层电子数为4+4=8，S原子最外层电子数为6+2=8，故⑦选； ⑧中H原子最外层为2个电子，故⑧不选； ⑨中C原子最外层电子数为4+4=8，F、Cl相似，最外层电子数为7+1=8，故⑨选； ⑩中S元素为+2价，Cl元素为-1价，S最外层电子数为6+2=8，Cl原子最外层电子数为7+1=8，故⑩选； 综上②③④⑦⑨⑩符合题意，故选B。 题型2 σ键和π键 4．【辩证思维】（25-26高二下·山西朔州·阶段检测）下列关于共价键的描述正确的是 A．氧原子可以与氢原子形成、，不能形成 B．键一般能单独存在，键一般也能单独存在 C．中既含有极性共价键又含有非极性共价键 D．气体单质中，一定有键，可能有键 【答案】A 【详解】A．氧原子最外层最多容纳8个电子，形成中性分子时，最多只能和2个氢原子形成共价键，可以形成、，不存在中性的分子，A正确； B．σ键原子轨道头碰头重叠，键稳定，可以单独存在；π键是肩并肩重叠，只能在σ键的基础上成键，不能单独存在，B错误； C．Na2O2中含有钠离子和过氧根离子，只有离子键和O-O非极性共价键，不存在极性共价键，C错误； D．稀有气体是单原子分子的气体单质，不存在化学键，因此不一定存在键，D错误； 答案选A。 5．【科技前沿】（25-26高二下·福建龙岩·阶段检测）我国新一代载人飞船使用的绿色推进剂硝酸羟胺在催化剂作用下可完全分解为和。为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．0.1mol含有的电子数为 B．48g固态硝酸羟胺含有的离子数为 C．硝酸羟胺含有的键数为 D．硝酸羟胺分解每形成3 molπ键，消耗96g固态硝酸羟胺 【答案】D 【详解】A．的电子总数为，0.1mol该离子含电子数为，A错误； B．硝酸羟胺摩尔质量为，48g该物质的物质的量为，其由1个阳离子和1个阴离子构成，离子总数为，B错误； C．每个硝酸羟胺中，含1个键，含3个键，共4个，0.5mol该物质含键数为，C错误； D．分解反应为，1mol含2mol π键，1mol含1mol π键，每生成1mol和1mol共形成3mol π键，消耗1mol硝酸羟胺，则消耗固态硝酸羟胺，D正确； 故选D。 6．【演绎推理】（25-26高二上·重庆·期末）X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素，其中只有一种是金属元素，X单质是密度最小的气体，X、W同主族；Y的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物可反应生成一种盐；Z原子的最外层电子数与其电子总数之比为。下列说法中不正确的是 A．原子半径： B．未成对电子数： C．Z的单质中可能含有极性键 D．分子中存在键和键 【答案】D 【分析】X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素，其中只有一种是金属元素，X单质是密度最小的气体，X为氢；X、W同主族且不可能为锂，则W为钠；Y的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物可反应生成一种盐，Y为氮，氨气和硝酸会生成硝酸铵；Z原子的最外层电子数与其电子总数之比为3：4，而由于最外层电子数为3时，核外电子总数为5或13，不满足比例关系，故该原子最外层电子数为6，电子总数为8，可推知Z为O元素，据此分析； 【详解】A．电子层数越多半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，半径越小，原子半径：Na>N>O，A正确； B．核外电子排布：（3个未成对电子），（2个未成对电子），（1个未成对电子），故未成对电子数，B正确； C．Z的单质有和，若为则只含有非极性键，若为则含有极性键（O-O键具有一定极性），C正确； D．结构为，所有化学键均为单键：键是H的s轨道和O的p轨道形成的键；单键只有键，没有键，D错误； 故选D。 题型3 键能、键长与键角 7．【科技前沿】（25-26高二上·山西太原·期末）化合物可用作固态电池的离子导体。下列说法正确的是 A．简单离子半径： B．键能： C．第一电离能： D．简单氢化物的稳定性： 【答案】B 【详解】A．Li+和核外均为2个电子，电子层结构相同，离子半径随核电荷数增大而减小（序大径小），核电荷数，因此离子半径：，A错误； B．键能与键长负相关，键长越短键能越大。同周期主族元素从左到右原子半径减小，原子半径，因此键长键长，键长越长键能越小，故键能：，B正确； C．同周期第一电离能总体呈增大趋势，但ⅤA族元素的轨道为半满稳定结构，第一电离能大于同周期相邻的ⅥA族元素，因此第一电离能顺序为：，C错误； D．非金属性越强，简单氢化物稳定性越强。同周期从左到右非金属性增强，非金属性，因此简单氢化物稳定性：，D错误； 故选B。 8．【辩证思维】（23-24高二上·河南开封·期末）下列说法中，正确的是 A．在所有分子中都存在化学键 B．所有的键的强度都比键的大 C．键长等于成键两原子的半径之和 D．键可以绕键轴旋转，键一定不能绕键轴旋转 【答案】D 【详解】A．稀有气体是单原子分子，不存在化学键，A错误； B．并非所有的σ键的强度都比π键的大，如苯中碳氢键的强度不如其中大π键的强度大，B错误； C．键长是两个成键原子的平均核间距离，不是两个成键原子半径之和，C错误； D．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，D正确； 故选D。 9．【演绎推理】（25-26高二下·四川泸州·期末）A、B、C、D、E为前20号的元素，原子序数逐渐增大。A元素的原子价层电子排布式为nsnnpn；A与C处于同一周期，其中C的第一电离能比同周期相邻元素的小；D、E元素的基态原子都只有一个未成对电子，其中D的电子有9种空间运动状态。下列说法正确的是 A．同周期元素第一电离能小于C的有4种 B．元素电负性大小：A>B>C C．简单氢化物键角：C>B>A D．A与D形成的化合物中不可能含有非极性共价键 【答案】A 【分析】A的价层电子排布为，，故A为C；A、C同周期，C的第一电离能比相邻元素小，第二周期中的为半充满稳定结构，第一电离能大于，故C为，原子序数介于A、C之间的B为；D有9种空间运动状态（即占据9个原子轨道），且基态只有1个未成对电子，故D为；原子序数大于、前20号且基态只有1个未成对电子的E为。 【详解】A．C为O，第二周期第一电离能顺序为，小于O的有共4种，A正确； B．同周期主族元素从左到右电负性递增，故电负性，即，B错误； C．A、B、C的简单氢化物分别为，均为杂化，孤电子对数依次为0、1、2，孤电子对越多键角越小，故键角，即，C错误； D．与形成的等化合物中含有非极性共价键，D错误； 故选A。 题型4 键参数的综合运用 7．【辩证思维】（25-26高二上·云南昭通·期末）下列有关共价键的键参数的说法不正确的是 A．、、分子中的键角依次增大 B．、、分子中共价键的极性依次增强 C．、、分子中的键能依次减小 D．、、分子中的键长依次增长 【答案】B 【详解】A．为正四面体形，键角约；为平面形分子，键角约；为直线形分子，键角，键角依次增大，A正确； B．共价键极性取决于成键原子的电负性差，电负性差越大极性越强。Cl、Br、I同主族从上到下电负性逐渐减小，与H的电负性差依次减小，因此HCl、HBr、HI中共价键极性依次减弱，不是增强，B错误； C．O、S、Se同主族从上到下原子半径依次增大，H-O、H-S、H-Se键长依次增大；键长越长键能越小，键能依次减小，C正确； D．F、Cl、Br原子半径依次增大，H-F、H-Cl、H-Br的键长依次增长，D正确； 故选B。 8．【辩证思维】（25-26高二上·江西南昌·期中）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．多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性 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．H-F的键长是H-X(X为卤素原子)中最长的 D．碳碳三键和碳碳双键的键能分别是单键键能的3倍和2倍 【答案】A 【详解】A．键角是分子中相邻共价键之间的夹角，其固定性反映了共价键的方向性(原子轨道需沿特定方向重叠)，A正确； B．H-O键能小于H-F键能，但F2的键能(F-F)远小于O2(O=O)，因此F2更易解离并与H2反应，即O2、F2与H2反应的能力逐渐增强，B错误； C．已知键长是指共价键中两个原子核之间的距离，近似可以认为两个原子半径之和，因F原子半径最小，H-F的键长是H-X(X为卤素原子)中最短的，C错误； D．因双键和三键包含σ键和π键，而π键键能较低，故碳碳三键和双键的键能并非单键的3倍和2倍，D错误； 故答案为：A。 9．【信息加工】（25-26高二下·新疆乌鲁木齐·期中）已知各共价键的键能如表所示，下列说法不正确的是 化学键 H-H F-F H-F H-Cl H-I 键能 436.0 157 568 431.8 298.7 A．稳定性：H—I<H— Cl<H—F B．中，的能量最高 C．键的键能<431.8 D． 【答案】D 【详解】A．共价键的键能越大，化学键越稳定，由表中数据可知键能大小为，故稳定性，A正确； B．键能越小，对应物质本身的能量越高、越不稳定，表中键键能最小，故能量最高，B正确； C．卤素非金属性越强，键键能越大，非金属性，因此键能介于和键能之间，即，C正确； D．反应焓变反应物总键能生成物总键能，代入数据得，不是，D错误； 故选D。 限时：45分钟 满分：60分 一、选择题（每题2分，共12题，共24分） 1．下列说法不正确的是 A．一个分子中有1个键，2个键 B．键是原子轨道“头碰头”重叠，键是原子轨道“肩并肩”重叠 C．键一般比键原子轨道重叠程度小，形成的共价键弱 D．的结构式：，分子中键与键个数之比为 【答案】C 【详解】A．分子中存在，共价三键包含1个键，2个键，A正确； B．键的成键特征为原子轨道“头碰头”重叠，键的成键特征为原子轨道“肩并肩”重叠，符合共价键分类的基本概念，B正确； C．键原子轨道“头碰头”的重叠程度比键“肩并肩”的重叠程度大，因此键形成的共价键更强、更稳定，选项说法相反，C错误； D．的结构式为，每个碳氧双键包含1个键，1个键，分子中共有2个键，2个键，二者个数比为，D正确； 故答案选C。 2．下列有关分子中所含化学键数目的说法正确的是 A．3个键、3个π键 B．4个键、3个π键 C．6个键、2个π键 D．6个键、3个π键 【答案】D 【详解】对于，共价单键均为σ键，双键含1个σ键和1个π键，三键含1个σ键和2个π键，经计算该分子共含6个σ键、3个π键，故选D。 3．下列说法正确的是 A．σ键一定比π键牢固 B．所有的共价键均具有方向性 C．分子中可能只有σ键，也可能只有π键 D．气体单质中，原子之间可能不存在化学键 【答案】D 【详解】A．一般情况下键原子轨道重叠程度更大，比键牢固，但存在特殊情况如分子中的键键能大于键，A错误； B．s-s 键如键，因为s轨道为球形对称，重叠时无方向限制，并非所有共价键都有方向性，B错误； C．键不能独立存在，形成共价键时优先形成键，双键、三键中键伴随键存在，分子可能只有键（如），但不可能只有键，C错误； D．稀有气体为单原子分子，其气体单质中不存在原子间的化学键，D正确； 故选D。 4．下列说法正确的是 A．在离子化合物中，只存在离子键，没有共价键 B．非极性键只存在于双原子的单质分子中 C．在中含有6个键和3个键 D．键长等于两个成键原子的半径之和 【答案】C 【详解】A．离子化合物中可同时存在离子键和共价键，如NaOH属于离子化合物，其中OH-内O与H之间为共价键，A错误； B．非极性键不只存在于双原子单质分子中，化合物中也可存在，如H2O2中的O-O键、Na2O2中过氧根内的O-O键均为非极性键，B错误； C．CH2=CHCN的结构为CH2=CH-C≡N，单键均为键，双键含1个键和1个键，三键含1个键和2个键，计算可得共6个键和3个键，C正确； D．键长是成键两原子的核间距，成键时原子轨道发生重叠，因此键长小于两个成键原子的半径之和，D错误； 故答案选C。 5.下列物质熔融状态下可以导电且含有共价键的是 A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．为共价晶体，只含共价键故熔融状态下不导电，A错误； B．是由和Cl-构成的离子化合物，熔融时可电离导电，其有机阳离子内部存在C-H、C-N等共价键，满足共价键条件，B正确； C．是分子晶体，只含有共价键，熔融态不导电，C错误； D．是离子化合物，熔融时可电离导电，但仅含离子键不含共价键，D错误； 故选B。 6.氰气的化学式为(CN)2，结构式为N≡C-C≡N，其性质与卤素气体单质相似，氰气可用于有机合成、制农药，也可用作消毒、杀虫的熏蒸剂等。下列叙述正确的是。 A．1个氰气分子中含有2个σ键和4个π键 B．氰气分子中N≡C键的键长大于C-C键的键长 C．分子中既有极性键，又有非极性键 D．(CN)2不能与氢氧化钠溶液发生反应 【答案】C 【详解】A．氰气结构式为 ，单键为键，每个三键含1个键、2个键，因此1个氰气分子共含3个键和4个键，A错误； B．成键原子半径越小、键长越短，键能越大，氮原子半径小于碳原子，因此 键的键长小于键，B错误； C． 是不同非金属原子形成的极性键，是相同非金属原子形成的非极性键，分子中两种键都存在，C正确； D．氰气性质与卤素单质相似，卤素单质可与氢氧化钠溶液反应，因此氰气也能与氢氧化钠溶液反应，D错误； 故选C。 7.下列各组物质中化学键的类型和化合物的类型都相同的是 A．     B．     C．     D．     【答案】A 【详解】A．、、都只含有共价键，均属于共价化合物，化学键类型和化合物类型都相同，A正确； B．、只含共价键，属于共价化合物；含有离子键和共价键，属于离子化合物，三者类型不相同，B错误； C．只含离子键，、均同时含有离子键和共价键，化学键类型不相同，C错误； D．、只含离子键，属于离子化合物；只含共价键，属于共价化合物，三者类型不相同，D错误； 故选A。 8.下列含有π键的离子化合物是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．Na2O2是离子化合物，但其过氧根离子中氧原子间为单键，只含σ键，不含π键，A不符合题意； B．C2H4存在碳碳双键，含有π键，但它是共价化合物，不是离子化合物，B不符合题意； C．K2CO3是离子化合物，其碳酸根离子中存在C=O双键，含有π键，C符合题意； D．CaCl2是离子化合物，但只含离子键，不含π键，D不符合题意； 故答案选C。 9.设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．12 g石墨晶体中含有的共价键数目为 B．常温常压下，4.6 g乙醇(CH3CH2OH)中所含杂化的原子数目为 C．0.1 mol环氧乙烷()中所含σ键数目为 D．一定条件下，SO2与氧气反应生成0.1 mol SO3，反应中转移电子数小于 【答案】B 【详解】A．石墨中每个碳通过三个共价键与其他碳原子相连，所以每个碳原子平均拥有1.5个共价键，，12 g石墨是1 mol碳，即有个共价键，A错误； B．4.6 g乙醇的物质的量为0.1 mol，乙醇中2个C原子和O原子都是sp3杂化，所含杂化的原子数目为，B正确； C．一个环氧乙烷分子中含有7个σ键，0.1 mol环氧乙烷中所含σ键数目为，C错误； D．二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫时，硫元素由+4价变为+6价，故当生成0.1 mol三氧化硫时，转移的电子数为个，D错误； 故选B。 10.人们常用HX表示卤化氢(X代表F、Cl、Br、I)，下列说法中，正确的是 A．H—F的键长是H—X中最长的 B．形成共价键的两个原子之间的核间距叫做键长 C．H—F是p-p σ键 D．H—F的键能是H—X中最小的 【答案】B 【详解】A．F是卤族元素中原子半径最小的，因此的键长是中最短的，A错误； B．形成共价键的两个原子之间的核间距叫做键长，这是键长的定义，B正确； C．H原子的成键轨道是1s轨道，F原子的成键轨道是2p轨道，因此是键，不是键，C错误； D．键长越短键能越大，的键长是中最短的，因此其键能是中最大的，D错误； 故选B。 11.已知单个甲醇（）分子在特定条件下转化成乙酸（）的反应历程及相对能量变化如图所示。（已知）下列说法正确的是 A．ⅰ和ⅲ中均有键和键生成 B．该反应历程决速步骤为ⅱ C．和均为中间产物 D．该反应的热化学方程式为   【答案】C 【详解】A．反应i为，整个过程只有键生成，没有键生成，A错误； B．反应的决速步骤是活化能最大的一步，步骤i活化能为；步骤ii活化能为；步骤iii活化能为，iii活化能最大，决速步骤为iii，B错误； C．中间产物的判定标准是在分步反应中先生成、后完全消耗，在反应i中生成，又在反应ii中全部参与反应被消耗，在反应ii中生成，又在反应iii中全部参与反应被消耗，二者都符合中间产物的定义，C正确； D．单个甲醇分子反应的能量变化，则反应的，D错误； 故选C。 12.Q、W、X、Y、Z五种短周期元素的原子半径依次增大，基态Q原子的电子填充了3个能级，有4对成对电子，Z与其他元素不在同一周期；五种元素可构成某种离子液体的阴离子如图所示。下列说法正确的是 A．键长：，键能： B．最高正化合价 C．基态Z原子核外有3种能量不同的电子 D．氢化物沸点， 【答案】A 【分析】原子半径Q<W<X<Y<Z，Q基态填充3个能级（1s、2s、2p），有4对成对电子，电子排布为，因此Q为F（氟）；Z与其他元素不在同一周期，且原子半径最大，能形成6条共价键，因此Z是S，Y能形成4条共价键，Y是C，W能形成2条共价键，W是O，则X是N，据此分析； 【详解】A．原子半径，因此键长O−H<S−H；键长越短，键能越大，因此键能O−H>S−H，A正确； B．W为O无+6价，Z为S最高正价为+6，Y为C最高正价为+4，因此最高正价，B错误； C．Z为S的核外电子排布为，不同能级电子能量不同，共5种能量不同的电子，C错误； D．题干未限定为最简单氢化物，C的氢化物（大分子烃）沸点可以远高于水、HF等，因此无法比较，D错误； 故选A。 二、非选择题（共3题，共36分） 13．（8分）回答下列问题： (1)分子中，共价键的类型有______。 (2)分子中含有键的数目为______。 (3)下列物质中，①只含有极性键的分子是______，②既含离子键又含共价键的化合物是______，③只存在键的分子是______，④同时存在键和π键的分子是______。 A．   B．   C．   D．   E．   F．   G． 【答案】(1)键和π键 (2) (3) BC (2分) G CE ABD (2分) 【详解】（1）结构式为，分子内存在2个碳硫双键，双键由1个键与1个键构成，因此共价键类型为键和键； （2）乙酸结构，化学键为：3个键、1个键、1个（1个键+1个键）、1个键、1个 键；总计7个键，故含个键； （3）中含有氮氮三键，1个氮氮三键由1个键和2个π键组成，为非极性键；中含有2个碳氧双键，1个碳氧双键由1个键和1个π键组成，为极性键；中只含有键，且键、键均为极性键；中含有4个键、1个碳碳双键，其中1个碳碳双键由1个键和1个π键组成；中含有键、键，均为键；为离子化合物，只含离子键；为离子化合物，含有离子键和共价键，故①只含有极性键的分子是BC，②既含离子键又含共价键的化合物是G，③只存在键的分子是CE，④同时存在键和π键的分子是ABD。 14．（13分）回答下列问题。 (1)中的化学键从形成过程来看，属于_______(填“σ”或“π”)键，从其极性来看属于_______键。 (2)已知与结构相似，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为_______。 (3)利用CO可以合成化工原料，分子的结构式为，每个分子内含有的σ键、π键数目为_______(填字母)。 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 (4)Si、S、P形成的气态氢化物的稳定性的从大到小的顺序是_______，从键长和键能的角度解释原因：_______。 (5)已知几种常见化学键的键能如表： 化学键 键能/ 368 498 226 x ①上述共价键中极性最强的是_______。 A．　　B．　　C．　　D． ②已知1mol单质硅含有键，含键，试计算：完全燃烧放出的热量约为_______kJ。 【答案】(1) σ 极性 (2)1：1 (2分) (3)D (2分) (4) (2分) 原子半径，键长，故键能： (2分) (5) A 522 (2分) 【详解】（1）CH4中的化学键为单键，该共价键为σ键；C、H原子吸引电子能力不同，所以二者形成的化学键为极性键； （2）N2分子中N与N之间形成氮氮三键，其中有一根为σ键，两根为π键，CN-与N2结构相似，同时考虑到HCN分子中H—C的σ键，故HCN分子中σ键与π键数目之比为1：1； （3） COCl2分子的结构式为：，分子中含有2个单键和1个双键，则COCl2分子内含有3个σ键、1个π键，故答案为：D； （4）Si、S、P非金属性S＞P＞Si，形成的气态氢化物的稳定性的从大到小的顺序为：H2S＞PH3＞SiH4，从键长和键能的角度解释原因是：原子半径，键长，故键能：； （5）①共价键的极性强弱与成键元素电负性差值有关，在选项中，Si-O的电负性差值最大，故极性最强；答案为A； ②1molSi完全燃烧生成1molSiO2，已知1mol单质硅含有2molSi-Si键，1molSiO2含4molSi-O键，则ΔH=2×226kJ•mol-1+1×498kJ•mol-1-4×368kJ•mol-1=-522kJ•mol-1，则1molSi完全燃烧放出的热量约为522kJ。 15．（15分）回答下列问题： Ⅰ． (1)有以下物质：A．HF  B．Br2  C．H2O  D．N2  E．C2H4  F．C2H6  G．H2  H。H2O2  I．H-C≡N  J。CO2  K。HCHO ①既含有极性键，又含有非极性键的是___________(填序号，下同)。 ②既含有σ键，又含有π键的是___________。 (2)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___________。 (3)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___________。 Ⅱ．碳和硅的有关化学键的键能如下表所示，简要分析和解释下列有关事实： 化学键 C-C C-H C-O Si-Si Si-H Si-O 键能/() 347 413 358 226 323 368 回答下列问题： (4)比较CH4和SiH4的稳定性强弱并说明原因：___________。 (5)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___________。 (6)SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是___________。 【答案】(1) EFH (2分) DEIJK (2分) (2)5：1 (2分) (3) 6NA(或) 7 (2分) (4)CH4比SiH4稳定，因为C-H键的键能比Si-H键能大，所以甲烷更稳定 (2分) (5)C-C键和C-H键较强，所形成的烷烃稳定，而硅烷中Si-Si键和Si-H键较弱，易断裂，导致长链硅烷难以生成 (2分) (6)C-H键的键能大于C-O键，C-H键比C-O键稳定，而Si-H的键能却小于Si-O键，所以Si倾向于形成稳定性更强的Si-O键 (2分) 【详解】（1）HF只含极性键，且只含σ键；只含非极性键，且只含σ键；只含极性键，且只含σ键；只含非极性键，且含有σ键和π键；含有极性键、非极性键，且含有σ键和π键；含有极性键、非极性键，且只含σ键；只含非极性键，且只含σ键；含有极性键、非极性键，且只含σ键；只含极性键，且含有σ键和π键；含有极性键，且含有σ键和π键；HCHO含有极性键，且含有σ键和π键。 ①综上所述，既含有极性键，又含有非极性键的是EFH。 ②既含有σ键，又含有π键的是DEIJK。 ③HF中H的轨道与F的轨道头碰头重叠形成σ键，因此σ键类型为键。 （2） 设该化合物的分子式为，则，结合，得，，即分子式为，结构式为，单键为σ键，双键有1个σ键和1个π键，所以一个分子中共含有5个σ键和1个π键，该分子中σ键和π键的个数比为5∶1. （3） 乙醛的结构简式为，1个乙醛分子中含6个σ键，故乙醛分子中含有键，即个，的结构简式为，1个分子中含有7个σ键。 （4）物质稳定性与构成分子的化学键键能呈正相关，键能越大化学键越稳定，对应氢化物稳定性越强。由表中数据可知键键能大于键键能，故比稳定。 （5）烷烃中键、键键能较大，化学键稳定性强，长链烷烃可稳定存在；硅烷中键、键键能较小，化学键易断裂，长链硅烷难以稳定生成，故硅烷的种类和数量远不如烷烃多。 （6）键键能大于键，键比键更稳定，故C不易形成键；键键能小于键，键稳定性更强，故稳定性弱于，更易生成含键的氧化物。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二单元 分子结构与性质 课题1 共价键 题型1 1．D 2．D 3．B 题型2 4．A 5．D 6．D 题型3 7．B 8．D 9．A 题型4 10．B 11．A 12．D 1．C 2．D 3．D 4．C 5．B 6．C 7．C 8．C 9．B 10．B 11．C 12．A 13．（8分）(1)键和π键 (2) (3) BC (2分) G CE ABD (2分) 14．（13分）(1) σ 极性 (2)1：1 (2分) (3)D (2分) (4) (2分) 原子半径，键长，故键能： (2分) (5) A 522 (2分) 15．（15分）(1) EFH (2分) DEIJK (2分) (2)5：1 (2分) (3) 6NA(或) 7 (2分) (4)CH4比SiH4稳定，因为C-H键的键能比Si-H键能大，所以甲烷更稳定 (2分) (5)C-C键和C-H键较强，所形成的烷烃稳定，而硅烷中Si-Si键和Si-H键较弱，易断裂，导致长链硅烷难以生成 (2分) (6)C-H键的键能大于C-O键，C-H键比C-O键稳定，而Si-H的键能却小于Si-O键，所以Si倾向于形成稳定性更强的Si-O键 (2分) 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二单元 分子结构与性质 第一节 共价键 目 录 攻题型 定点突破，夯实要点 题型1 共价键的形成与特征 题型2 σ键和π键 题型3 键能、键长与键角 题型4 键参数的综合运用 练综合 融会贯通，拓展提升 题型1 共价键的形成与特征 1．【辩证思维】（25-26高二下·湖北十堰·期末）下列说法正确的是 A．所有的共价键都具有方向性 B．某原子跟其他原子形成共价键时，其共价键数一定等于该元素原子的价电子数 C．基态C原子有两个未成对电子，所以最多只能形成2个共价键 D．1个N原子最多只能与3个H原子结合形成分子，是由共价键的饱和性决定的 2．【辩证思维】下列化学用语表达正确的是 A．用电子式表示MgF2的形成过程：   B．H2O2的电子式：   C．用原子轨道描述氢分子中化学键的形成：   D．的价层电子排布图：   3．【演绎推理】（23-24高二下·广东湛江·阶段检测）下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是 ①   ②   ③   ④   ⑤   ⑥   ⑦   ⑧   ⑨   ⑩ A．②④⑦⑧⑨⑩ B．②③④⑦⑨⑩ C．①③④⑦⑩ D．③④⑤⑦⑨⑩ 题型2 σ键和π键 4．【辩证思维】（25-26高二下·山西朔州·阶段检测）下列关于共价键的描述正确的是 A．氧原子可以与氢原子形成、，不能形成 B．键一般能单独存在，键一般也能单独存在 C．中既含有极性共价键又含有非极性共价键 D．气体单质中，一定有键，可能有键 5．【科技前沿】（25-26高二下·福建龙岩·阶段检测）我国新一代载人飞船使用的绿色推进剂硝酸羟胺在催化剂作用下可完全分解为和。为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．0.1mol含有的电子数为 B．48g固态硝酸羟胺含有的离子数为 C．硝酸羟胺含有的键数为 D．硝酸羟胺分解每形成3 molπ键，消耗96g固态硝酸羟胺 6．【演绎推理】（25-26高二上·重庆·期末）X、Y、Z、W是原子序数依次增大的四种短周期元素，其中只有一种是金属元素，X单质是密度最小的气体，X、W同主族；Y的气态氢化物与其最高价氧化物对应的水化物可反应生成一种盐；Z原子的最外层电子数与其电子总数之比为。下列说法中不正确的是 A．原子半径： B．未成对电子数： C．Z的单质中可能含有极性键 D．分子中存在键和键 题型3 键能、键长与键角 7．【科技前沿】（25-26高二上·山西太原·期末）化合物可用作固态电池的离子导体。下列说法正确的是 A．简单离子半径： B．键能： C．第一电离能： D．简单氢化物的稳定性： 8．【辩证思维】（23-24高二上·河南开封·期末）下列说法中，正确的是 A．在所有分子中都存在化学键 B．所有的键的强度都比键的大 C．键长等于成键两原子的半径之和 D．键可以绕键轴旋转，键一定不能绕键轴旋转 9．【演绎推理】（25-26高二下·四川泸州·期末）A、B、C、D、E为前20号的元素，原子序数逐渐增大。A元素的原子价层电子排布式为nsnnpn；A与C处于同一周期，其中C的第一电离能比同周期相邻元素的小；D、E元素的基态原子都只有一个未成对电子，其中D的电子有9种空间运动状态。下列说法正确的是 A．同周期元素第一电离能小于C的有4种 B．元素电负性大小：A>B>C C．简单氢化物键角：C>B>A D．A与D形成的化合物中不可能含有非极性共价键 题型4 键参数的综合运用 7．【辩证思维】（25-26高二上·云南昭通·期末）下列有关共价键的键参数的说法不正确的是 A．、、分子中的键角依次增大 B．、、分子中共价键的极性依次增强 C．、、分子中的键能依次减小 D．、、分子中的键长依次增长 8．【辩证思维】（25-26高二上·江西南昌·期中）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．多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性 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．H-F的键长是H-X(X为卤素原子)中最长的 D．碳碳三键和碳碳双键的键能分别是单键键能的3倍和2倍 9．【信息加工】（25-26高二下·新疆乌鲁木齐·期中）已知各共价键的键能如表所示，下列说法不正确的是 化学键 H-H F-F H-F H-Cl H-I 键能 436.0 157 568 431.8 298.7 A．稳定性：H—I<H— Cl<H—F B．中，的能量最高 C．键的键能<431.8 D． 限时：45分钟 满分：60分 一、选择题（每题2分，共12题，共24分） 1．下列说法不正确的是 A．一个分子中有1个键，2个键 B．键是原子轨道“头碰头”重叠，键是原子轨道“肩并肩”重叠 C．键一般比键原子轨道重叠程度小，形成的共价键弱 D．的结构式：，分子中键与键个数之比为 2．下列有关分子中所含化学键数目的说法正确的是 A．3个键、3个π键 B．4个键、3个π键 C．6个键、2个π键 D．6个键、3个π键 3．下列说法正确的是 A．σ键一定比π键牢固 B．所有的共价键均具有方向性 C．分子中可能只有σ键，也可能只有π键 D．气体单质中，原子之间可能不存在化学键 4．下列说法正确的是 A．在离子化合物中，只存在离子键，没有共价键 B．非极性键只存在于双原子的单质分子中 C．在中含有6个键和3个键 D．键长等于两个成键原子的半径之和 5.下列物质熔融状态下可以导电且含有共价键的是 A． B． C． D． 6.氰气的化学式为(CN)2，结构式为N≡C-C≡N，其性质与卤素气体单质相似，氰气可用于有机合成、制农药，也可用作消毒、杀虫的熏蒸剂等。下列叙述正确的是。 A．1个氰气分子中含有2个σ键和4个π键 B．氰气分子中N≡C键的键长大于C-C键的键长 C．分子中既有极性键，又有非极性键 D．(CN)2不能与氢氧化钠溶液发生反应 7.下列各组物质中化学键的类型和化合物的类型都相同的是 A．     B．     C．     D．     8.下列含有π键的离子化合物是 A． B． C． D． 9.设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是 A．12 g石墨晶体中含有的共价键数目为 B．常温常压下，4.6 g乙醇(CH3CH2OH)中所含杂化的原子数目为 C．0.1 mol环氧乙烷()中所含σ键数目为 D．一定条件下，SO2与氧气反应生成0.1 mol SO3，反应中转移电子数小于 10.人们常用HX表示卤化氢(X代表F、Cl、Br、I)，下列说法中，正确的是 A．H—F的键长是H—X中最长的 B．形成共价键的两个原子之间的核间距叫做键长 C．H—F是p-p σ键 D．H—F的键能是H—X中最小的 11.已知单个甲醇（）分子在特定条件下转化成乙酸（）的反应历程及相对能量变化如图所示。（已知）下列说法正确的是 A．ⅰ和ⅲ中均有键和键生成 B．该反应历程决速步骤为ⅱ C．和均为中间产物 D．该反应的热化学方程式为   12.Q、W、X、Y、Z五种短周期元素的原子半径依次增大，基态Q原子的电子填充了3个能级，有4对成对电子，Z与其他元素不在同一周期；五种元素可构成某种离子液体的阴离子如图所示。下列说法正确的是 A．键长：，键能： B．最高正化合价 C．基态Z原子核外有3种能量不同的电子 D．氢化物沸点， 二、非选择题（共3题，共36分） 13．（8分）回答下列问题： (1)分子中，共价键的类型有______。 (2)分子中含有键的数目为______。 (3)下列物质中，①只含有极性键的分子是______，②既含离子键又含共价键的化合物是______，③只存在键的分子是______，④同时存在键和π键的分子是______。 A．   B．   C．   D．   E．   F．   G． 14．（13分）回答下列问题。 (1)中的化学键从形成过程来看，属于_______(填“σ”或“π”)键，从其极性来看属于_______键。 (2)已知与结构相似，推算HCN分子中σ键与π键数目之比为_______。 (3)利用CO可以合成化工原料，分子的结构式为，每个分子内含有的σ键、π键数目为_______(填字母)。 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 (4)Si、S、P形成的气态氢化物的稳定性的从大到小的顺序是_______，从键长和键能的角度解释原因：_______。 (5)已知几种常见化学键的键能如表： 化学键 键能/ 368 498 226 x ①上述共价键中极性最强的是_______。 A．　　B．　　C．　　D． ②已知1mol单质硅含有键，含键，试计算：完全燃烧放出的热量约为_______kJ。 15．（15分）回答下列问题： Ⅰ． (1)有以下物质：A．HF  B．Br2  C．H2O  D．N2  E．C2H4  F．C2H6  G．H2  H。H2O2  I．H-C≡N  J。CO2  K。HCHO ①既含有极性键，又含有非极性键的是___________(填序号，下同)。 ②既含有σ键，又含有π键的是___________。 (2)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___________。 (3)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___________。 Ⅱ．碳和硅的有关化学键的键能如下表所示，简要分析和解释下列有关事实： 化学键 C-C C-H C-O Si-Si Si-H Si-O 键能/() 347 413 358 226 323 368 回答下列问题： (4)比较CH4和SiH4的稳定性强弱并说明原因：___________。 (5)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___________。 (6)SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是___________。 1 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $