2.1 共价键 第2课时 （培优讲义）化学人教版选择性必修2

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、键长与键角 考点 1 键长的本质与变化规律 1.原子半径的种类（根据原子之间的作用力不同，将原子半径分为 半径、 半径、 半径） （1）共价半径：同种元素的两个原子以共价单键结合时，它们核间距的 即是该原子的共价半径。 （2）金属半径：金属单质的晶体中，两个最相邻的金属原子核间距的 即是该金属原子的金属半径。 （3）范德华半径：稀有气体原子之间以范德华力相互接近，低温下稀有气体单质在以晶体存在时，两个相邻原子核间距的 即是范德华半径。 （4）比较： ①共价半径：形成 时的原子半径；范德华半径：分子间 时的半径； ②共价半径 范德华半径，键长≈两个原子 之和（估算用，有偏差）。 2.键长：气态分子中，形成共价键的两个原子核之间的 ，因此 决定化学键的键长， 越小，共价键的键长越短。 3.影响因素 ①根据 进行判断：键型相同，成键原子半径越小，核间距越 ，键长越 。例：半径Cl>F，键长H-Cl H-F。 ②根据 判断：相同的两原子形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，单键键长>双键键长>三键键长，例：C-C C=C C≡C。 4.应用 ①判断共价键的 ：键长越短→一般轨道重叠程度越 →键能通常越 →共价键越 →对应分子越 。 ②判断分子的 ：键长是影响分子空间结构的因素之一。 5.比较键长的控制变量原则（培优重点） ①同原子、不同键型：比 ； ②键型相同、不同原子：比 ； ③不同原子+不同键型：不能直接比较，不能单凭半径下结论。 6.特殊情况：离域共轭体系——键长平均化：苯、CO32-、NO3-等含离域大π键的微粒：原本的单、双键差别消失，所有同类化学键键长 ，介于普通 键和 键之间。例：苯中全部 C—C 键等同，键长：C-C(乙烷) 苯中C-C C=C(乙烯)。 易错提醒 1.误以为键长是原子电子层外缘距离； 2.跨键型、不同原子随意比较键长； 3.认为苯里面交替存在长短不一的单双键； 4.混淆共价半径和范德华半径； 5.用键长判断分子晶体熔沸点（错误，熔沸点主要看分子间作用力）。 【进阶典例】（25-26高二下·辽宁沈阳·阶段检测）碳原子的杂化轨道中s成分的含量越多，则该碳原子形成的键键长会短一些。下列化合物中，编号所指三根键的键长正确的顺序是 A．①＞②＞③ B．①＞③＞② C．②＞③＞① D．②＞①＞③ 【拔高典例】（原创）关于苯分子中碳碳键键长，说法正确的是（） A. 苯中C—C键长介于碳碳单键和碳碳双键之间 B. 苯中有3个长C-C 单键、3个短C=C双键 C. 苯的碳碳键键长和乙烯中碳碳双键相等 D. 苯碳碳键键长大于乙烷中碳碳单键 【对点练1】（原创）下列共价键键长大小比较正确的是() A.C-C>C=C>C=C≡C B.C-O>C-S c.N-N>N≡N>N=N D.H–F>H–Cl 【对点练2】（25-26高二上·四川凉山·期末）回答下列问题： （1）键长与共价键的稳定性之间的关系：共价键的键长越短，往往键能______，表明共价键越___________。 （2）键长的比较方法 ①根据原子半径比较，同类型的共价键，成键原子的原子半径越小，键长___________。②根据共用电子对数比较，相同的两个原子间形成共价键时，单键键长、双键键长、三键键长的排列顺序为：___________。 考点 2 键能的含义、影响因素与定量应用 1.键能概念：气态分子中1mol化学键解离成气态原子所 的能量称为键能，概念要点：①限定条件： 态；②断裂 热、形成 热；③常见数据为 键能。 2.条件和单位：键能通常是298.15K、101kPa条件下的标准值，单位为 。 3.影响键能的主要因素 ①键长（最核心）影响的一般规律：键长越短→原子轨道重叠程度越大→键能越大。例：键长H-Cl > H-F，键能 H-F>H-Cl。注意：该规律为一般规律，存在特例，不可绝对化。 ②共用电子对数（同种原子之间）：同种原子成键，共用电子对数越 ，键能越 ：三键 双键 单键。例：键能：C≡C C=C C-C。 ③特殊结构会打破递变规律：含离域大π键、共轭体系、孤电子对排斥、d-pπ作用时，不能简单依靠键长判断键能；平均键能不等于分子中某一根键真实键能。 4.应用： ①判断共价键的 ：原子间形成共价键时，原子轨道重叠程度越 ，体系能量降低越 ， 能量越多，形成共价键的键能越 ，共价键越 。 ②判断分子的 ：一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越 ，分子越 。例如键能：HF HCl HBr HI，则分子的 ：HF HCl HBr HI。 ③利用键能计算 ：△H= 的键能总和- 的键能总和。使用前提：所有物质均为 态；若有液态、固态物质，需要额外考虑相变焓， 直接套用。 5.测定方法：键能通常是298.15K，100kPa条件下的标准值，可以通过实验测定，更多的却是推算获得的 注：同种类型的共价键，键能大小为：单键<双键<三键。 易错提醒 1. 混淆概念：键能只能描述化学键稳定性，不能用来解释分子晶体熔沸点高低，熔沸点由分子间作用力决定； 2. 忽略状态：公式只适用于全气态反应，出现液态、固态时计算结果偏差很大； 3. 平均键能陷阱：如CH4中4根C—H键，分步断裂能量并不相等，表格中是平均值； 4. 方向搞反：焓变计算写成“生成物−反应物”，符号出错； 5. 误认为键能大，物质化学性质一定不活泼（还要结合反应路径、活化能）。 【进阶典例】（25-26高二下·江西宜春·阶段检测）从实验测得不同物质中O—O键的键长和键能的数据如下表： O—O键数据 键长 149 128 121 112 键能 其中x、y的键能数据尚未测定，但可根据规律推导键能的大小顺序为。该规律是 A．成键时电子数越多，键能越大 B．键长越短，键能越大 C．成键所用的电子数越少，键能越小 D．成键时电子对越偏移，键能越大 【拔高典例】（25-26高二下·甘肃酒泉·阶段检测）已知化学键的键能数据如下表所示。 化学键 键能/ 411 318 745 351 下列叙述错误的是 A．断裂1 mol 需要吸收411 kJ能量 B．键长： C．稳定性： D．键长越长，键能越大 【对点练1】（25-26高二下·安徽蚌埠·阶段检测）下列事实不能用键能的大小来解释的是 A．的化学性质很稳定 B．比更稳定 C．的沸点比高 D．HCl、HBr、HI的酸性逐渐增强 【对点练2】（25-26高二下·福建·期中）下列事实不能用键能的大小来解释的是 A．N元素的电负性较大，但N2的化学性质很稳定 B．F2比O2更容易与H₂反应 C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱 D．稀有气体一般难发生反应 考点 3 键角的判断、影响因素与空间结构关联 1.键角概念：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的 称为键角。 2.键角意义：键角可反映分子的 结构，是描述分子空间结构的重要参数，分子的许多性质都与键角有关。 多原子分子的 一定，表明共价键具有 。键角是空间结构的外在表现：①知道价层电子对数、孤电子对数→预判理想键角；②实测键角偏离理想值→反推存在孤电子对、重键等作用； 3.常见分子的键角及分子空间结构： 分子 键角 空间结构 CO2 （O=C=O） 形 H2O （H-O）105° 形(或称 形) NH3 （N-H）107° 形 CH4 （C-H）109º28´ 形 P4 （P-P）60º 形 4.影响键角大小的其他因素（培优拓展） ①中心原子电负性：中心原子电负性越大，成键电子对越偏向 ，电子对之间斥力变 ，键角偏 。 例：NH3 PH3 AsH3键角依次减小。 ②配位原子电负性：配位原子电负性越大，成键电子对偏向 ，中心附近电子云密度 ，斥力减弱，键角偏小。例：NF3键角＜NH3。 ③重键（双键、三键）效应：重键电子云更密集，斥力 单键，会挤压相邻单键，使相邻键角变 。 ④离域大π键：离域作用会使电子云均匀化，改变电子对斥力，造成键角 （如CO32-）。 5.测定方法：键长和键角的数值可通过晶体的 获得。 易错提醒 1.不同中心原子、不同电子对构型，不能直接比较键角； 2.混淆VSEPR模型键角和分子实际键角； 3.用键长、键能解释键角（错误，键角由电子对斥力主导）； 4.认为只要是三角锥形，键角一定相等（NH3、PH3键角差异很大）； 5.键角只适用于同一中心原子的化学键，不同中心的键不存在键角。 【进阶典例】（25-26高二上·北京·期末）下列各组粒子中，键角前者小于后者的是 A．和 B．HCN和HClO C．和 D．和 【拔高典例】（原创）NF3键角小于NH3，原因是（） A. F原子半径更大，键长更长 B. F电负性大，成键电子对偏向F，N附近电子云密度降低，斥力减小 C. N—F键键能比N—H小 D. NF3孤电子对数目更多 【对点练1】（原创）键角：NH3 > PH3，合理解释是（） A. N-H 键键能更大 B. N电负性大于 P，成键电子对更靠近中心原子，斥力更大 C. P-H键键长更长 D. PH3分子间作用力更小 【对点练2】（原创）下列说法错误的是（） A.BF3键角120°，平面三角形 B.孤电子对的斥力大于成键电子对 C.键角由键能大小决定 D. CO2键角 180°，直线形 考点 4 三大键参数综合辨析 1.三个键参数 ①键长：成键两原子核间距，反映共价键 ； ②键能：断裂1 mol气态化学键吸收的能量，反映共价键 ； ③键角：同一中心原子上两个共价键的夹角，反映分子内化学键空间取向，决定分子 。 ④简单对应：键长、键能→共价键 、分子热 ；键角→分子 。 2.键参数对分子性质的影响：相同类型的共价化合物分子，成键原子半径越 ，键长越 ，键能越 ，分子越 。 3.对比辨析（简答、选择题核心） ①键参数与分子稳定性：键能越 ，共价键越 ，分子热稳定性越 。 ②键参数与熔沸点：键参数属于 ；分子晶体熔沸点主要由 决定。 误区：键能越大，熔沸点越高——正解：键能影响分子受热是否容易分解，不影响分子晶体熔沸点。 ③键参数与分子极性：键长、键能不能判断 ；分子极性由键的 +分子 共同决定。 ④离域共轭体系特殊辨析：苯、CO32-等存在大π键，键长 ，不再有普通单键、双键的键长、键能差别，不能直接套用简单递变规律。 4.常见微粒综合判断 ①CH4：键长C-H 相等，键能相同，键角109°28'，正四面体； ②NH3：N-H 键长、键能相同，存在孤电子对，键角被压缩，小于109°28'； ③H2O：两对孤电子对，挤压更强，键角更小。 5.答题分类模板（高考说理题） ①解释热稳定性强弱：优先用键长→键能角度；模板：原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越牢固，分子热稳定性越强。 ②解释键角大小差异：优先用价层电子对斥力（孤电子对挤压、电负性、重键）；模板：中心原子孤电子对数目不同，电子对斥力不同，孤电子对挤压成键电子对，使键角减小。 ③解释熔沸点高低：绝对不能用键能、键长，从分子间作用力、氢键作答。 易错提醒 1.混淆化学键与分子间作用力，用键能解释熔沸点； 2.认为键长越短，键角一定越大（二者无必然联系）； 3.对含大 π 键的微粒，强行用单双键的键长、键能规律分析； 4.说理题用词混乱：稳定性、熔沸点、空间结构混为一谈； 5.误认为键角改变，键能一定随之改变。 【进阶典例】（25-26高二上·湖南湘潭·期末）物质结构决定其性质，下列关于物质结构或性质的说法正确的是 A．键长：CO>CO2 B．沸点：H2O>H2S C．键能：O2>N2 D．键角：NH3>CH4 【拔高典例】（25-26高二下·安徽安庆·期中）键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列有关的说法中错误的是 A．键角： B．键长： C．键能：、、分子中的键能依次减小 D．乙烯分子中碳碳键的键能：σ键>π键 【对点练1】（25-26高二上·河北石家庄·阶段检测）已知：丙炔(C3H4)的结构简式为，乙烯的结构简式为。下列比较中，正确的是 A．相等分子数含σ键数： B．键能： C．键长：C-C>C=C D．键角： 【对点练2】（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 1.（原创）下列各组共价键，键长最短的是（） A.C≡O　B.C=O　C.C-O　D.C-N 2.（26-27高二上·北京海淀·阶段检测）拆开气态物质中某种共价键需要吸收的能量叫键能，部分化学键键能如下表。 化学键 Cl-Cl C-H C-Cl H-Cl 键能/() 243 413 330 已知反应  ，试根据表中所列键能数据计算的值为 A．223 B．429 C．326 D．532 3.（25-26高二下·广东汕头·阶段检测）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 4.（25-26高二下·广东惠州·期中）白磷()在高温下可分解为，即。已知中的键能为，中的键能为。下列说法不正确的是 A．白磷中P-P-P的键角为60° B．P2分子中含有键和键 C．P4与P2互为同素异形体 D．根据键能估算上述反应的 5.（25-26高二上·广西柳州·阶段检测）氨是一种重要的化工原料，广泛应用于硝酸、纯碱、医药、化肥等工业。合成氨反应为。相关化学键的键能数据如下表： 化学键 H—H N—H 键能/（kJ·mol-1） 946 436 390.8 下列说法不正确的是 A．吸收能量 B．的稳定性大于 C．表格中最易断裂的共价键是N—H D．反应的 6.（25-26高二下·西藏昌都·期中）下列比较错误的是 A．键角： B．稳定性：HF>HCl C．酸性： D．沸点： 7.（25-26高二上·湖南娄底·期末）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 键能() 356 413 336 226 318 452 分析数据，下列说法不正确的是 A．键的键能为 B．的稳定性小于 C．一般原子半径越大，键长越长，键能越小 D．C与C之间比与之间更易形成键 8.（25-26高二上·吉林长春·期末）氰气的化学式为(CN)2，结构式为N≡C－C≡N，性质与卤素相似，下列叙述正确的是 A．分子中只含极性键 B．分子中含有2个σ键和4个π键 C．不和氢氧化钠溶液发生反应 D．分子中N≡C键的键长小于C－C键的键长 9.（25-26高二上·海南省直辖县级单位·阶段检测）下列关于键参数的说法错误的是 A．键角的大小影响分子的空间构型 B．分子中的共价键比分子中的共价键牢固 C．一般来说，原子半径越小的原子形成的共价键键长越短 D．可以利用X射线衍射实验测定共价键的键长、键角等参数 10.（25-26高二下·湖北十堰·期末）用“>”或“<”填空。 （1）比较键长大小：____________。 （2）比较键能大小：____________。 （3）比较键角大小：______；_______。 1.（25-26高二下·天津·期中）已知：1000℃时下表所示卤化氢的分解率。 卤化氢 分解的百分数/% HCl 0.0014 HBr 0.5 HI 33 下列说法正确的是 A．卤原子的电负性： B．键的键长： C．键的键能： D．卤化氢的热稳定性： 2.（25-26高二上·云南·阶段检测）下列说法错误的是 A．键能是衡量化学键稳定性的参数之一，键能越大，则化学键就越牢固 B．键长与共价键的稳定性没有关系 C．键角是两个相邻共价键之间的夹角，多原子分子的键角一定，说明共价键有方向性 D．共价键是通过原子轨道重叠并共用电子对而形成的，所以共价键有饱和性 3.（25-26高二下·新疆乌鲁木齐·期末）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．键长： D．分子中的键角： 4.（25-26高二上·广东·期中）下列有关共价键参数的比较中，不正确的是 A．键能： B．键长： C．分子中的键角： D．乙烯分子中碳碳键的键能：键>键 5.（25-26高二下·山东·期中）下列有关共价键键参数的比较中，不正确的是 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 > NH3 D．乙烯分子中碳碳键的键能：σ键 > π键 6.（25-26高二下·宁夏·阶段检测）下列说法中正确的是(　　) A．双原子分子中化学键键能越大，分子越稳定 B．双原子分子中化学键键长越长，分子越稳定 C．双原子分子中化学键键角越大，分子越稳定 D．在双键中，σ键的键能要小于π键的键能 7.（25-26高二下·福建宁德·期中）、都是重要的有机反应中间体，结构示意图分别为：。有关说法正确的是 A．、碳原子杂化类型相同 B．与NH3、H3O+ 互为等电子体 C．的键角比 的键角小 D．的键长比的长 8.（25-26高二上·上海杨浦·阶段检测）已知： CH4 SiH4 NH3 PH3 沸点(K) 101.7 161.2 239.7 185.4 分解温度(K) 873 773 1073 713.2 分析上表中四种物质的相关数据，请回答： （1）利用晶体相关知识解释CH4的沸点低于SiH4的原因_______。 （2）利用化学键的相关知识解释NH3的分解温度高于PH3的原因_______。 9.（25-26高二下·上海·期末）甲醇的分子结构如图所示。已知某些共价键的键能： 化学键 H-H C—H H-O C-O C=O 键能() 436 413 463 351 745 甲醇分子中的键长a、b、c从长到短的顺序为_______。 10.（25-26高二下·河南南阳·阶段检测）高硫合成气一步法制备甲硫醇具有良好的工业应用前景。涉及的反应有： ⅰ.  ；ⅱ.。 各物质的相对能量如表所示： 物质 能量 -110 -41 0 23 -285 -242 回答下列问题： （1）上述反应出现的物质中，属于非极性分子的是_________(填化学式)。 （2）中_________(填“有”或“无”)手性碳原子。 （3）键角：_________(填“>”“<”或“=”)。 （4）稳定性：_________(填“>”“<”或“=”)。 （5）_________，反应ⅰ的反应物的键能总和_________(填“大于”或“小于”)生成物的键能总和。 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1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 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、键长与键角 考点 1 键长的本质与变化规律 1.原子半径的种类（根据原子之间的作用力不同，将原子半径分为共价半径、金属半径、范德华半径） （1）共价半径：同种元素的两个原子以共价单键结合时，它们核间距的一半即是该原子的共价半径。 （2）金属半径：金属单质的晶体中，两个最相邻的金属原子核间距的一半即是该金属原子的金属半径。 （3）范德华半径：稀有气体原子之间以范德华力相互接近，低温下稀有气体单质在以晶体存在时，两个相邻原子核间距的一半即是范德华半径。 （4）比较： ①共价半径：形成共价键时的原子半径；范德华半径：分子间非键接触时的半径； ②共价半径＜范德华半径，键长≈两个原子共价半径之和（估算用，有偏差）。 2.键长：气态分子中，形成共价键的两个原子核之间的平均核间距，因此原子半径决定化学键的键长，原子半径越小，共价键的键长越短。 3.影响因素 ①根据原子半径进行判断：键型相同，成键原子半径越小，核间距越小，键长越短。例：半径Cl>F，键长H-Cl>H-F。 ②根据共用电子对数判断：相同的两原子形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，单键键长>双键键长>三键键长，例：C-C>C=C>C≡C。 4.应用 ①判断共价键的稳定性：键长越短→一般轨道重叠程度越大→键能通常越大→共价键越牢固→对应分子越稳定。 ②判断分子的空间构型：键长是影响分子空间结构的因素之一。 5.比较键长的控制变量原则（培优重点） ①同原子、不同键型：比共用电子对数； ②键型相同、不同原子：比原子半径； ③不同原子+不同键型：不能直接比较，不能单凭半径下结论。 6.特殊情况：离域共轭体系——键长平均化：苯、CO32-、NO3-等含离域大π键的微粒：原本的单、双键差别消失，所有同类化学键键长相等，介于普通单键和双键之间。例：苯中全部 C—C 键等同，键长：C-C(乙烷) > 苯中C-C > C=C(乙烯)。 易错提醒 1.误以为键长是原子电子层外缘距离； 2.跨键型、不同原子随意比较键长； 3.认为苯里面交替存在长短不一的单双键； 4.混淆共价半径和范德华半径； 5.用键长判断分子晶体熔沸点（错误，熔沸点主要看分子间作用力）。 【进阶典例】（25-26高二下·辽宁沈阳·阶段检测）碳原子的杂化轨道中s成分的含量越多，则该碳原子形成的键键长会短一些。下列化合物中，编号所指三根键的键长正确的顺序是 A．①＞②＞③ B．①＞③＞② C．②＞③＞① D．②＞①＞③ 【答案】D 【解析】由图中C原子的空间构型可知：①号C原子采用sp2杂化，②号C原子采用sp3杂化，③号C原子采用sp杂化。碳原子的杂化轨道中s成分的含量越多，即p成分越少，该碳原子的形成的C一H键键长越短，而sp杂化时p成分少，碳原子的形成的C一H键键长短，sp3杂化时p成分多，碳原子的形成的C一H键键长长，所以编号所指三根C-H键的键长正确顺序为②＞①＞③，故选：D。 解题点睛 1.键长为成键两原子核间距，主要受原子半径和成键重键数影响：相同原子间，三键键长最短、单键最长。2.比较时优先保证键型一致；注意共价半径小于范德华半径，键长数据为统计平均值，存在共轭、离域作用时，键长会出现平均化，不能简单套用半径递变。 【拔高典例】（原创）关于苯分子中碳碳键键长，说法正确的是（） A. 苯中C—C键长介于碳碳单键和碳碳双键之间 B. 苯中有3个长C-C 单键、3个短C=C双键 C. 苯的碳碳键键长和乙烯中碳碳双键相等 D. 苯碳碳键键长大于乙烷中碳碳单键 【答案】A 【解析】苯存在π离域大π键，键长平均化，所有碳碳键完全等同，键长介于普通 C—C 单键与 C=C 双键之间，B、C、D 错误。答案选A。 【对点练1】（原创）下列共价键键长大小比较正确的是() A.C-C>C=C>C=C≡C B.C-O>C-S c.N-N>N≡N>N=N D.H–F>H–Cl 【答案】A 【解析】A.同种原子之间，键级越高、键长越短，故C-C>C=C>C=C，A正确；B.S原子半径大于O，C-S>C-O，B错误；C.顺序N-N>N=N>N≡N，C错误；D.Cl半径大于F，H—Cl>H—F，D错误。答案选A。 【对点练2】（25-26高二上·四川凉山·期末）回答下列问题： （1）键长与共价键的稳定性之间的关系：共价键的键长越短，往往键能______，表明共价键越___________。 （2）键长的比较方法 ①根据原子半径比较，同类型的共价键，成键原子的原子半径越小，键长___________。②根据共用电子对数比较，相同的两个原子间形成共价键时，单键键长、双键键长、三键键长的排列顺序为：___________。 【答案】（1）越大 稳定 （2）①越短 ②单键>双键>三键 【解析】（1）键长与共价键的稳定性之间的关系：共价键的键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定；（2）①根据原子半径比较，同类型的共价键，成键原子的原子半径越小，键长越短；②根据共用电子对数比较，相同的两个原子间形成共价键时，单键键长、双键键长、三键键长的排列顺序为：单键>双键>三键。 考点 2 键能的含义、影响因素与定量应用 1.键能概念：气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量称为键能，概念要点：①限定条件：气态；②断裂吸热、形成放热；③常见数据为平均键能。 2.条件和单位：键能通常是298.15K、101kPa条件下的标准值，单位为kJ·mol-1。 3.影响键能的主要因素 ①键长（最核心）影响的一般规律：键长越短→原子轨道重叠程度越大→键能越大。例：键长H-Cl > H-F，键能 H-F>H-Cl。注意：该规律为一般规律，存在特例，不可绝对化。 ②共用电子对数（同种原子之间）：同种原子成键，共用电子对数越多，键能越大：三键＞双键＞单键。例：键能：C≡C > C=C > C-C。 ③特殊结构会打破递变规律：含离域大π键、共轭体系、孤电子对排斥、d-pπ作用时，不能简单依靠键长判断键能；平均键能不等于分子中某一根键真实键能。 4.应用： ①判断共价键的稳定性：原子间形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，体系能量降低越多，释放能量越多，形成共价键的键能越大，共价键越牢固。 ②判断分子的稳定性：一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越大，分子越稳定。例如键能：HF>HCl>HBr>HI，则分子的稳定性：HF>HCl>HBr>HI。 ③利用键能计算反应热：△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和。使用前提：所有物质均为气态；若有液态、固态物质，需要额外考虑相变焓，不能直接套用。 5.测定方法：键能通常是298.15K，100kPa条件下的标准值，可以通过实验测定，更多的却是推算获得的 注：同种类型的共价键，键能大小为：单键<双键<三键。 易错提醒 1. 混淆概念：键能只能描述化学键稳定性，不能用来解释分子晶体熔沸点高低，熔沸点由分子间作用力决定； 2. 忽略状态：公式只适用于全气态反应，出现液态、固态时计算结果偏差很大； 3. 平均键能陷阱：如CH4中4根C—H键，分步断裂能量并不相等，表格中是平均值； 4. 方向搞反：焓变计算写成“生成物−反应物”，符号出错； 5. 误认为键能大，物质化学性质一定不活泼（还要结合反应路径、活化能）。 【进阶典例】（25-26高二下·江西宜春·阶段检测）从实验测得不同物质中O—O键的键长和键能的数据如下表： O—O键数据 键长 149 128 121 112 键能 其中x、y的键能数据尚未测定，但可根据规律推导键能的大小顺序为。该规律是 A．成键时电子数越多，键能越大 B．键长越短，键能越大 C．成键所用的电子数越少，键能越小 D．成键时电子对越偏移，键能越大 【答案】B 【解析】A．比较四种微粒，成键时电子数最多，但键能最小，说明成键电子数越多键能越大的规律不成立，A错误；B．四种微粒的键长顺序为，与键能顺序呈负相关，即键长越短，键能越大，该规律成立，B正确；C．和成键所用电子数相近，但键能，说明键能与成键所用电子数无此对应规律，C错误；D．四种微粒均由氧原子构成，成键原子电负性相同，电子对无偏移，且电子对偏移程度与键能无该规律，D错误；故选B。 解题点睛 1.键能指断裂1 mol气态化学键吸收的能量，键长越短通常键能越大。 2.核心用途是估算反应焓变，△ H=反应物总键能−生成物总键能。 3.警惕：键能是平均键能，不适用于含大 π 键、离域体系；键能只能反映化学键稳定性，不能用来判断分子晶体熔沸点高低。 【拔高典例】（25-26高二下·甘肃酒泉·阶段检测）已知化学键的键能数据如下表所示。 化学键 键能/ 411 318 745 351 下列叙述错误的是 A．断裂1 mol 需要吸收411 kJ能量 B．键长： C．稳定性： D．键长越长，键能越大 【答案】D 【解析】A．键能的定义为断开1mol气态化学键所需吸收的能量，由表可知，C-H键能为411 kJ·mol-1，故断裂1 mol C-H需要吸收411 kJ能量，A正确；B．键能C=O（745 kJ·mol-1）大于C-O（351 kJ·mol-1），键能越大键长越短，故键长C=O<C-O，B正确；C．物质的稳定性与键能正相关，C-H键能（411 kJ·mol-1）大于Si-H键能（318 kJ·mol-1），故CH4的稳定性强于SiH4，C正确；D．一般情况下，键长越长，原子间作用力越弱，键能越小，D错误；故选D。 【对点练1】（25-26高二下·安徽蚌埠·阶段检测）下列事实不能用键能的大小来解释的是 A．的化学性质很稳定 B．比更稳定 C．的沸点比高 D．HCl、HBr、HI的酸性逐渐增强 【答案】C 【解析】A．由于分子中存在键，键能较大，故的化学性质很稳定，故A正确；B．由于键的键能大于键，所以比更稳定，故B正确；C．分子间存在氢键，导致的沸点比高，与键能无关，故C错误；D．卤族元素从F到I，原子半径逐渐增大，其氢化物中化学键的键长逐渐变长，键能逐渐变小，所以稳定性逐渐减弱，酸性增强故，D正确；答案选C。 【对点练2】（25-26高二下·福建·期中）下列事实不能用键能的大小来解释的是 A．N元素的电负性较大，但N2的化学性质很稳定 B．F2比O2更容易与H₂反应 C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱 D．稀有气体一般难发生反应 【答案】D 【解析】A．由于N2分子中存在N≡N键，键能很大，破坏共价键需要很大的能量，N2的化学性质很稳定，A能用键能的大小来解释；B．由于H－F键的键能大于H—O键，所以二者相比较，更容易生成HF，B能用键能的大小来解释；C．卤族元素从F到I原子半径逐渐增大，其氢化物中的化学键键长逐渐变长，键能逐渐变小，所以稳定性逐渐减弱，C能用键能的大小来解释；D．稀有气体都为单原子分子，分子内部没有化学键，D不能用键能的大小来解释；故选D。 考点 3 键角的判断、影响因素与空间结构关联 1.键角概念：在多原子分子中，两个相邻共价键之间的夹角称为键角。 2.键角意义：键角可反映分子的空间结构，是描述分子空间结构的重要参数，分子的许多性质都与键角有关。 多原子分子的键角一定，表明共价键具有方向性。键角是空间结构的外在表现：①知道价层电子对数、孤电子对数→预判理想键角；②实测键角偏离理想值→反推存在孤电子对、重键等作用； 3.常见分子的键角及分子空间结构： 分子 键角 空间结构 CO2 （O=C=O）180° 直线形 H2O （H-O）105° V形(或称角形) NH3 （N-H）107° 三角锥形 CH4 （C-H）109º28´ 正四面体形 P4 （P-P）60º 正四面体形 4.影响键角大小的其他因素（培优拓展） ①中心原子电负性：中心原子电负性越大，成键电子对越偏向中心原子，电子对之间斥力变大，键角偏大。 例：NH3 > PH3 > AsH3键角依次减小。 ②配位原子电负性：配位原子电负性越大，成键电子对偏向配位原子，中心附近电子云密度降低，斥力减弱，键角偏小。例：NF3键角＜NH3。 ③重键（双键、三键）效应：重键电子云更密集，斥力大于单键，会挤压相邻单键，使相邻键角变大。 ④离域大π键：离域作用会使电子云均匀化，改变电子对斥力，造成键角平均化（如CO32-）。 5.测定方法：键长和键角的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得。 易错提醒 1.不同中心原子、不同电子对构型，不能直接比较键角； 2.混淆VSEPR模型键角和分子实际键角； 3.用键长、键能解释键角（错误，键角由电子对斥力主导）； 4.认为只要是三角锥形，键角一定相等（NH3、PH3键角差异很大）； 5.键角只适用于同一中心原子的化学键，不同中心的键不存在键角。 【进阶典例】（25-26高二上·北京·期末）下列各组粒子中，键角前者小于后者的是 A．和 B．HCN和HClO C．和 D．和 【答案】D 【解析】A．和中心原子均为杂化，均为无孤电子对的正四面体结构，键角均为，前者等于后者，A错误；B．中心为杂化，直线形结构，键角为；中心为杂化，含2对孤电子对，为V形结构，键角约，前者大于后者，B错误；C．中心为杂化，无孤电子对，为平面三角形结构，键角；中心为杂化，含1对孤电子对，为三角锥形结构，键角小于，前者大于后者，C错误；D．中心为杂化，含1对孤电子对，为V形结构，键角约；中心为杂化，无孤电子对，为平面三角形结构，键角，前者小于后者，D正确； 解题点睛 1.键角反映分子空间结构，大小由中心原子价层电子对之间斥力决定，斥力顺序：孤电子对–孤电子对＞孤电子对–成键电子对＞成键电子对–成键电子对。 2.对比键角先判断孤电子对数；电负性、成键原子不同也会微调键角，是简答说理题高频考向。 【拔高典例】（原创）NF3键角小于NH3，原因是（） A. F原子半径更大，键长更长 B. F电负性大，成键电子对偏向F，N附近电子云密度降低，斥力减小 C. N—F键键能比N—H小 D. NF3孤电子对数目更多 【答案】B 【解析】二者孤电子对数均为 1；F电负性强，成键电子远离中心N，电子对斥力下降，键角变小，答案选B。 【对点练1】（原创）键角：NH3 > PH3，合理解释是（） A. N-H 键键能更大 B. N电负性大于 P，成键电子对更靠近中心原子，斥力更大 C. P-H键键长更长 D. PH3分子间作用力更小 【答案】B 【解析】N电负性大于 P，成键电子对更靠近中心原子，斥力更大，键角增大，答案选B。 【对点练2】（原创）下列说法错误的是（） A.BF3键角120°，平面三角形 B.孤电子对的斥力大于成键电子对 C.键角由键能大小决定 D. CO2键角 180°，直线形 【答案】C 【解析】A.BF3中心B原子价层电子对数= 3，无孤电子对，VSEPR 模型与分子构型均为平面三角形，键角120°，A 正确；B.价层电子对斥力顺序：孤电子对–孤电子对＞孤电子对–成键电子对＞成键电子对–成键电子对，孤电子对斥力大于成键电子对，B 正确；C.键角由价层电子对之间的斥力大小决定，和键能没有关系，C 错误；D：CO2中心 C 价层电子对数= 2，无孤电子对，直线形，键角180°，D 正确，答案选C。 考点 4 三大键参数综合辨析 1.三个键参数 ①键长：成键两原子核间距，反映共价键长短； ②键能：断裂1 mol气态化学键吸收的能量，反映共价键牢固程度； ③键角：同一中心原子上两个共价键的夹角，反映分子内化学键空间取向，决定分子空间结构。 ④简单对应：键长、键能→共价键强弱、分子热稳定性；键角→分子空间构型。 2.键参数对分子性质的影响：相同类型的共价化合物分子，成键原子半径越小，键长越短，键能越大，分子越稳定。 3.对比辨析（简答、选择题核心） ①键参数与分子稳定性：键能越大，共价键越牢固，分子热稳定性越强。 ②键参数与熔沸点：键参数属于化学键；分子晶体熔沸点主要由分子间作用力（氢键、范德华力）决定。 误区：键能越大，熔沸点越高——正解：键能影响分子受热是否容易分解，不影响分子晶体熔沸点。 ③键参数与分子极性：键长、键能不能判断分子极性；分子极性由键的极性+分子空间结构（键角）共同决定。 ④离域共轭体系特殊辨析：苯、CO32-等存在大π键，键长平均化，不再有普通单键、双键的键长、键能差别，不能直接套用简单递变规律。 4.常见微粒综合判断 ①CH4：键长C-H 相等，键能相同，键角109°28'，正四面体； ②NH3：N-H 键长、键能相同，存在孤电子对，键角被压缩，小于109°28'； ③H2O：两对孤电子对，挤压更强，键角更小。 5.答题分类模板（高考说理题） ①解释热稳定性强弱：优先用键长→键能角度；模板：原子半径越小，键长越短，键能越大，共价键越牢固，分子热稳定性越强。 ②解释键角大小差异：优先用价层电子对斥力（孤电子对挤压、电负性、重键）；模板：中心原子孤电子对数目不同，电子对斥力不同，孤电子对挤压成键电子对，使键角减小。 ③解释熔沸点高低：绝对不能用键能、键长，从分子间作用力、氢键作答。 易错提醒 1.混淆化学键与分子间作用力，用键能解释熔沸点； 2.认为键长越短，键角一定越大（二者无必然联系）； 3.对含大 π 键的微粒，强行用单双键的键长、键能规律分析； 4.说理题用词混乱：稳定性、熔沸点、空间结构混为一谈； 5.误认为键角改变，键能一定随之改变。 【进阶典例】（25-26高二上·湖南湘潭·期末）物质结构决定其性质，下列关于物质结构或性质的说法正确的是 A．键长：CO>CO2 B．沸点：H2O>H2S C．键能：O2>N2 D．键角：NH3>CH4 【答案】B 【解析】A．分子中含有碳氧三键，分子中含有碳氧双键，键级越大键长越短，则键长：，A错误；B．分子间存在氢键，分子间仅存在范德华力，氢键作用力强于范德华力，故沸点，B正确；C．分子中含有氮氮三键，分子中含有氧氧双键，氮氮三键的键能大于氧氧双键的键能，则键能：​，C错误；D．为正四面体结构，无孤电子对，键角为，为三角锥形结构，存在1对孤电子对，孤电子对的排斥作用使键角被压缩至约，故键角，D错误；故选 B。 解题点睛 1.键长、键能描述共价键牢固程度，决定分子热稳定性；键角描述空间取向，决定分子构型。 2.答题务必分清边界：键参数属于化学键范畴，和分子间作用力无关，不可用键能解释熔沸点、溶解性；遇到稳定性、键角比较简答题，按 “电子对斥力→键角→稳定性” 逻辑作答。 【拔高典例】（25-26高二下·安徽安庆·期中）键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列有关的说法中错误的是 A．键角： B．键长： C．键能：、、分子中的键能依次减小 D．乙烯分子中碳碳键的键能：σ键>π键 【答案】A 【解析】A．是直线形分子，键角为180°；是正四面体形，键角为109°28′；H2O是V形结构，键角为105°；为三角锥型，键角为107.3°，则键角：，故A错误；B．同周期元素，从左往右原子半径依次减小，则半径：Si>P>S>Cl，键长：，故B正确；C．同主族元素，从上到下原子半径依次增大，则半径：O<S<Se，键长：<<，键长越大，键能越小，则、、分子中的键能依次减小，故C正确；D．乙烯是平面型结构，含有碳碳双键，所以乙烯分子碳碳双键中有1个σ键和1个π键，原子轨道现成共价键时，σ键为p轨道头碰头的形式现成，π键为p轨道肩并肩，因此σ键键长会小于π键，所以键能大于π键，故D正确；故选A。 【对点练1】（25-26高二上·河北石家庄·阶段检测）已知：丙炔(C3H4)的结构简式为，乙烯的结构简式为。下列比较中，正确的是 A．相等分子数含σ键数： B．键能： C．键长：C-C>C=C D．键角： 【答案】C 【解析】A．单键全为σ键，双键含1个键、三键含1个键：1个丙炔（）含6个键，1个乙烯（)含5个键，1个（结构为）含5个键，正确顺序应为，A错误；B．键能和原子半径负相关：原子半径，三键的键能随成键原子半径减小而增大，正确顺序为，B错误；C．相同原子间形成的化学键，键之间的共用电子对越多，键长越短，故键长：，C正确；D．、、均为三角锥形，中心原子电负性，中心原子电负性越小，成键电子对越远离中心原子，成键电子对斥力越小，键角越小，正确顺序为，D错误；故选C。 【对点练2】（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 【解析】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。 1.（原创）下列各组共价键，键长最短的是（） A.C≡O　B.C=O　C.C-O　D.C-N 【答案】A 【解析】成键原子相同，键级越大键长越短；C≡O共用电子对数最多，键长最短，答案选A。 2.（26-27高二上·北京海淀·阶段检测）拆开气态物质中某种共价键需要吸收的能量叫键能，部分化学键键能如下表。 化学键 Cl-Cl C-H C-Cl H-Cl 键能/() 243 413 330 已知反应  ，试根据表中所列键能数据计算的值为 A．223 B．429 C．326 D．532 【答案】B 【解析】反应中，断裂1键、1键，形成1键、1键，代入焓变公式列式：，解得。故选B。 3.（25-26高二下·广东汕头·阶段检测）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 【解析】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。 4.（25-26高二下·广东惠州·期中）白磷()在高温下可分解为，即。已知中的键能为，中的键能为。下列说法不正确的是 A．白磷中P-P-P的键角为60° B．P2分子中含有键和键 C．P4与P2互为同素异形体 D．根据键能估算上述反应的 【答案】D 【解析】A．为正四面体结构，4个原子位于正四面体顶点，键角为，A正确；B．分子中存在三键，三键包含1个键和2个键，B正确；C．和是磷元素形成的不同单质，二者互为同素异形体，C正确；D．反应焓变反应物总键能生成物总键能，D错误；故选D。 5.（25-26高二上·广西柳州·阶段检测）氨是一种重要的化工原料，广泛应用于硝酸、纯碱、医药、化肥等工业。合成氨反应为。相关化学键的键能数据如下表： 化学键 H—H N—H 键能/（kJ·mol-1） 946 436 390.8 下列说法不正确的是 A．吸收能量 B．的稳定性大于 C．表格中最易断裂的共价键是N—H D．反应的 【答案】D 【解析】A．变为需要断裂共价键，断键过程吸收能量，A正确；B．共价键键能越大，对应分子越稳定，键能大于键能，故稳定性大于，B正确；C．键能越小共价键越易断裂，三种共价键中键能最小，最易断裂，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，选项中焓变符号错误，D错误，符合题意；故答案选D。 6.（25-26高二下·西藏昌都·期中）下列比较错误的是 A．键角： B．稳定性：HF>HCl C．酸性： D．沸点： 【答案】D 【解析】A．为正四面体结构，键角为109°28′，为平面三角形结构，键角为120°，因此键角，A正确；B．非金属性F＞Cl，由于非金属性越强，对应的简单气态氢化物的稳定性越强，因此稳定性：，B正确；C．F的电负性大于Cl，的吸电子诱导效应强于，使得羧基中键极性更强，更易电离出，因此酸性，C正确；D．分子间存在氢键，分子间仅存在范德华力，氢键的作用力强于范德华力，因此沸点＞，D错误；故选D。 7.（25-26高二上·湖南娄底·期末）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 键能() 356 413 336 226 318 452 分析数据，下列说法不正确的是 A．键的键能为 B．的稳定性小于 C．一般原子半径越大，键长越长，键能越小 D．C与C之间比与之间更易形成键 【答案】A 【解析】A．键之间存在一个键和一个键，前者键能大，键的键能并不是键键能的两倍，A项不正确；B．根据表中数据，键的键能小于键的键能，所以的稳定性强于的，B项正确；C．根据表中数据，一般半径越大，键长越长，键能越小，C项正确；D．原子半径大，相邻原子间距离远，与轨道肩并肩更难重叠形成键，D项正确。故选A。 8.（25-26高二上·吉林长春·期末）氰气的化学式为(CN)2，结构式为N≡C－C≡N，性质与卤素相似，下列叙述正确的是 A．分子中只含极性键 B．分子中含有2个σ键和4个π键 C．不和氢氧化钠溶液发生反应 D．分子中N≡C键的键长小于C－C键的键长 【答案】D 【解析】A．氰气的化学式为(CN)2，根据分子结构可知其中含有C-C非极性键和C≡N极性键，A错误；B．氰气的分子结构式为N≡C－C≡N，其中含3个σ键和4个π键，B错误；C．氰气的化学式为(CN)2，其性质与卤素相似，卤素单质能够与NaOH溶液反应，则(CN)2也可以可以氢氧化钠溶液发生反应，C错误；D．由于N原子半径比C原子半径小，N≡C键的键能比C－C键大，导致分子中N≡C键的键长比C－C键的键长小，D正确；故合理选项是D。 9.（25-26高二上·海南省直辖县级单位·阶段检测）下列关于键参数的说法错误的是 A．键角的大小影响分子的空间构型 B．分子中的共价键比分子中的共价键牢固 C．一般来说，原子半径越小的原子形成的共价键键长越短 D．可以利用X射线衍射实验测定共价键的键长、键角等参数 【答案】B 【解析】A．键角是分子中相邻共价键的夹角，是决定分子空间构型的核心参数之一，A正确；B．F原子半径小于O原子，因此H-F键的键长比H-O键更短，键能更大，HF分子中共价键比H2O中的共价键更牢固，B错误；C．共价键的键长是成键原子的核间距，一般情况下，原子半径越小，成键时核间距越短，键长越短，C正确；D．X射线衍射实验是测定分子结构的常用方法，可以得到共价键键长、键角等结构参数，D正确；故选B。 10.（25-26高二下·湖北十堰·期末）用“>”或“<”填空。 （1）比较键长大小：____________。 （2）比较键能大小：____________。 （3）比较键角大小：______；_______。 【答案】（1）> > （2）< < （3）> < 【解析】（1）同周期主族元素从左到右原子半径逐渐减小，因此原子半径，共价键的键长与成键原子半径之和正相关，故键长。 （2）同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，因此原子半径，键长；共价键键长越短键能越大，故键能。 （3）的中心原子C的价电子对数为，无孤对电子，为sp杂化，空间构型为直线形，键角为180°；的中心原子N的价电子对数为，为杂化，有1对孤电子对，空间构型为三角锥形分子，孤电子对与成键电子对的斥力强于成键电子对之间斥力，因此键角小于109°28′，因此键角；中心原子O的价电子对数为，为杂化，有2对孤电子对，空间构型为V形分子，中心原子有2对孤电子，中心原子的孤电子对数为1，因此键角。 1.（25-26高二下·天津·期中）已知：1000℃时下表所示卤化氢的分解率。 卤化氢 分解的百分数/% HCl 0.0014 HBr 0.5 HI 33 下列说法正确的是 A．卤原子的电负性： B．键的键长： C．键的键能： D．卤化氢的热稳定性： 【答案】B 【解析】A．卤原子的电负性顺序应为Cl > Br > I（同主族自上而下电负性递减），A错误；B．σ键的键长由原子半径决定，Cl、Br、I的原子半径依次增大，故键长顺序为H-Cl < H-Br < H-I，B正确；C．σ键的键能与键长成反比，键长越短键能越大，因此键能顺序应为H-Cl > H-Br > H-I，C错误；D．分解率越高，热稳定性越差，表中分解率HCl < HBr < HI，故热稳定性顺序应为HCl > HBr > HI，D错误；故选B。 2.（25-26高二上·云南·阶段检测）下列说法错误的是 A．键能是衡量化学键稳定性的参数之一，键能越大，则化学键就越牢固 B．键长与共价键的稳定性没有关系 C．键角是两个相邻共价键之间的夹角，多原子分子的键角一定，说明共价键有方向性 D．共价键是通过原子轨道重叠并共用电子对而形成的，所以共价键有饱和性 【答案】B 【解析】A．键能指气态分子中化学键解离成气态原子所吸收的能量，键能越大，意味着化学键越稳定，越不容易被打断，A正确；B．键长是形成共价键的两个原子之间的核间距，键长越短，往往键能越大，共价键越稳定，B错误；C．相邻两个共价键之间的夹角称为键角，多原子分子的键角一定，说明共价键具有方向性，C正确；D．元素的原子形成共价键时，当一个原子的所有未成对电子和另一些原子中自旋方向相反的未成对电子配对成键后，就不再跟其他原子的未成对电子配对成键，例如分子中，O原子有两个未成对电子，它只能跟两个H原子的未成对电子配对，因此，共价键具有饱和性，D正确；故选B。 3.（25-26高二下·新疆乌鲁木齐·期末）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．键长： D．分子中的键角： 【答案】A 【解析】A．键长越长，键能越小，共价化合物越不稳定，A错误；B．反应的焓变等于反应物的总键能与生成物总键能的差，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，B正确；C．原子半径：，所以键长：，C正确；D．分子为直线形，键角为，分子为V形，键角为，键角：，D正确；故选A。 4.（25-26高二上·广东·期中）下列有关共价键参数的比较中，不正确的是 A．键能： B．键长： C．分子中的键角： D．乙烯分子中碳碳键的键能：键>键 【答案】C 【解析】A．键能：单键<双键<三键，键能：，故A项正确；B．同一主族元素，从上到下，原子半径增大，原子半径：，键长：，故B项正确；C．分子中O和中C都采取不等性杂化，分子中O上有两对孤电子对，分子中C上没有孤电子对，且电子对之间斥力大小顺序如下：孤电子对-孤电子对>孤电子对-成键电子对>成键电子对-成键电子对，分子中的键角：，分子中键角为105º，分子中键角为109º28´，故C项错误；D．键为“头碰头”重叠形成，强度大，键为“肩并肩”重叠形成，强度小，乙烯分子中碳碳键的键能：键>键，故D项正确；答案选C。 5.（25-26高二下·山东·期中）下列有关共价键键参数的比较中，不正确的是 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 > NH3 D．乙烯分子中碳碳键的键能：σ键 > π键 【答案】C 【解析】A．键能：单键双键三键，键能：C—NC=NCN，A项正确；B．同一主族元素，从上到下，原子半径增大，原子半径：IBrCl，键长：I—IBr—BrCl—Cl，B项正确；C．H2O分子中O和NH3中N都采取不等性sp3杂化，H2O分子中O上有两对孤电子对，NH3分子中N上只有一对孤电子对，且电子对之间斥力大小顺序如下：孤电子对－孤电子对>孤电子对－成键电子对>成键电子对－成键电子对，分子中的键角：H2ONH3，H2O分子中键角为105º，NH3分子中键角为107º，C项错误；D．σ键为“头碰头”重叠形成，强度大，π键为“肩并肩”重叠形成，强度小，乙烯分子中碳碳键的键能：σ键π键，D项正确；答案选C。 6.（25-26高二下·宁夏·阶段检测）下列说法中正确的是(　　) A．双原子分子中化学键键能越大，分子越稳定 B．双原子分子中化学键键长越长，分子越稳定 C．双原子分子中化学键键角越大，分子越稳定 D．在双键中，σ键的键能要小于π键的键能 【答案】A 【解析】A、键能越大，分子越稳定，正确；B、双原子分子中化学键键长越短，分子越稳定，B不正确；C、分子的稳定性和键角关系不大，C不正确；D、在双键中，σ键的键能不一定小于π键的键能，D不正确；答案选A。 7.（25-26高二下·福建宁德·期中）、都是重要的有机反应中间体，结构示意图分别为：。有关说法正确的是 A．、碳原子杂化类型相同 B．与NH3、H3O+ 互为等电子体 C．的键角比 的键角小 D．的键长比的长 【答案】B 【解析】A．计算中心C原子的价层电子对数：中，C价电子数为，形成3个键，无孤电子对，价层电子对数为3，杂化类型为；中，C价电子数为，形成3个键，含1对孤电子对，价层电子对数为4，杂化类型为，二者杂化类型不同，A错误；B．等电子体定义为：原子总数相同、价电子总数相同的微粒互为等电子体。原子总数为4，价电子总数；原子总数为4，价电子总数；原子总数为4，价电子总数，三者原子总数、价电子总数均相等，互为等电子体，B正确；C． 为平面三角形结构，键角约为；为三角锥形，孤电子对对成键电子对有排斥作用，键角小于，因此的键角比更大，C错误；D． 杂化轨道中s成分越多，形成的化学键键长越短，中C为杂化，s成分比的杂化更多，因此的键长比更短，D错误；故选B。 8.（25-26高二上·上海杨浦·阶段检测）已知： CH4 SiH4 NH3 PH3 沸点(K) 101.7 161.2 239.7 185.4 分解温度(K) 873 773 1073 713.2 分析上表中四种物质的相关数据，请回答： （1）利用晶体相关知识解释CH4的沸点低于SiH4的原因_______。 （2）利用化学键的相关知识解释NH3的分解温度高于PH3的原因_______。 【答案】（1）CH4、SiH4同为分子晶体，结构相似时，相对分子质量越大，分子间作用力越大，因此CH4沸点低于SiH4；（2）原子半径：N＜P，N－H键的键能大于P－H键的键能，因此分解温度NH3的高于PH3 【解析】（1）CH4、SiH4同为分子晶体，结构相似时，相对分子质量越大，分子间作用力越大，因此CH4沸点低于SiH4；（2）稳定性强的物质分解温度高，原子半径：N＜P，N－H键的键能大于P－H键的键能，因此分解温度NH3的高于PH3。 9.（25-26高二下·上海·期末）甲醇的分子结构如图所示。已知某些共价键的键能： 化学键 H-H C—H H-O C-O C=O 键能() 436 413 463 351 745 甲醇分子中的键长a、b、c从长到短的顺序为_______。 【答案】 【分析】甲醇的结构简式为CH3OH，根据分子结构及化学键知识可知：键a为C-H键，键b为C-O键，键c为O-H键。一般来说，共价键的键能越大，化学键越稳定，键长越短。这是因为键能大意味着原子间结合得更牢固，原子间的距离（即键长）就更短。 【解析】已知C-H键能为413，C-O键能为351，O-H键能为463，键能大小关系为：；根据键能与键长的关系，键能越小，键长越长，所以键长关系为：。 10.（25-26高二下·河南南阳·阶段检测）高硫合成气一步法制备甲硫醇具有良好的工业应用前景。涉及的反应有： ⅰ.  ；ⅱ.。 各物质的相对能量如表所示： 物质 能量 -110 -41 0 23 -285 -242 回答下列问题： （1）上述反应出现的物质中，属于非极性分子的是_________(填化学式)。 （2）中_________(填“有”或“无”)手性碳原子。 （3）键角：_________(填“>”“<”或“=”)。 （4）稳定性：_________(填“>”“<”或“=”)。 （5）_________，反应ⅰ的反应物的键能总和_________(填“大于”或“小于”)生成物的键能总和。 【答案】（1）、 （2）无 （3）< （4）> （5）-68 小于 【解析】（1）反应ⅰ和ⅱ中出现的物质有 、、、、、。其中是由同种元素组成的双原子分子，属于非极性分子；的空间结构为直线形，正负电荷中心重合，属于非极性分子，其余物质均为极性分子； （2）手性碳原子是指连有四个互不相同的原子或基团的碳原子，在分子中，碳原子连有三个相同的氢原子，因此不存在手性碳原子； （3）和的中心原子均为杂化，且均含有两对孤电子对，由于氧原子的电负性大于硫原子，中成键电子对更靠近中心氧原子，成键电子对之间的排斥力更大，因此键角 ； （4）物质的能量越低越稳定，根据表格数据，的相对能量为 ，的相对能量为，因为，所以的能量更低，稳定性更强，即稳定性； （5）反应热等于生成物总能量减去反应物总能量，。由于该反应为放热反应（），且，因此反应物的键能总和小于生成物的键能总和。 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1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $