第二章第一节共价键训练题 2021-2022学年高中化学人教版（2019）选择性必修二 （word版含解析）

共价键
一、单选题（15题）
1．火药制备是我国古代闻名世界的化学工艺，原理为。下列表示反应中相关微粒的化学用语正确的是
A．K+的结构示意图：
B．在元素周期表中K元素、S元素均在p区
C．O元素位于周期表中第二周期第IVA族
D．CO2的结构式为：O=C=O且σ键与键个数比为1:1
2．下列说法正确的是
A．原子轨道与电子云都是用来形象描述电子运动状态的
B．电子的运动状态可从能层、能级、轨道3个方面进行描述
C．气体单质中，一定有σ键，可能有π键
D．1个乙烯分子中含有4个σ键，1个π键
3．已知N—N、N=N和N≡N键能之比为1.00∶2.17∶4.90，而C—C、C=C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
4．NA是阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．34gH2O2分子中，非极性共价键的数目为2NA
B．将NH4Fe(SO4)2配制成0.1mol/L水溶液，溶液中阳离子的数目为0.2NA
C．铅酸蓄电池充电时，当外电路通过NA个电子，理论上阴极板质量减少48g
D．0.05molH2(g)与0.05molI2(g)在密闭容器中加热，充分反应后生成的HI分子数为0.1NA
5．下列有关微粒性质的排列顺序正确的是
A．沸点： CH4>NH3>H2O >HF B．热稳定性：CH4>NH3>H2O >HF
C．键角：BF3>CH4>NH3>H2O D．电负性：Cl >As>Se
6．下列有关δ键与π键说法中，错误的是
A．氮分子中的化学键是1个σ键，2个π键
B．δ键与π键的对称性相同
C．分子中含有共价键，则至少含有一个δ键
D．含有π键的化合物与只含δ键的化合物的化学性质不同
7．主族元素X、Y、Z、Q、M的原子序数依次增大且均不大于20，元素Z和Q同族。元素M的化合物M+[Q-X≡Y]-为实验室中常用于检验Fe3+试剂，下列说法中错误的是
A．Q与M的简单离子半径，前者大于后者
B．YH3与XH4键角，前者小于后者
C．1molFe(QXY)3中有6molπ键
D．Ca与X或Z元素均可形成阴阳离子个数比为2：1的常见化合物
8．下列叙述中，正确的是
A．P4和NO2都是共价化合物
B．CaCl2中既有离子键，又有共价键
C．共价化合物中一定含有共价键
D．不含共价键的物质一定是离子化合物
9．共价健、离子键、金属键、分子间作用力都是微粒间的作用力，含有以上两种作用力的晶体是
A．SiO2 B．CCl4 C．NaCl D．金刚石
10．氨气溶于水时，大部分NH3与H2O以氢键(用“…”表示)结合形成NH3·H2O分子。根据氨水的性质可推知NH3·H2O的结构式为
A． B． C． D．
11．水煤气变换反应的过程如图所示。下列说法不正确的是
A．过程I、II中均有氧氢键断裂
B．该反应的化学方程式是CO+H2OCO2+H2
C．H2O和CO2分子中均含有共价键
D．该反应反应物中的化学键全部断裂形成原子，原子再重新结合生成生成物
12．CO与O在催化剂表面形成化学键时的能量变化如下图所示．下列说法错误的是
A．该反应过程CO中C与O之间化学键发生完全断裂
B．从催化剂上脱离生成的过程是放热反应
C．CO和O生成了具有极性共价键的CO2
D．CO与O反应生成CO2的过程
13．下列有关说法不正确的是
A．CH4、C2H4、CO2分子中的键角依次增大
B．HF、HCl、HBr分子中的键长依次增大
C．H2O、H2S、H2Se分子中的键能依次减小
D．分子中共价键的键能越大，分子的熔、沸点越高
14．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．键长和键角的数值可以通过晶体的X射线衍射实验获得
B．因为H—O键的键能小于H—F键的键能，所以O2、F2与H2的反应能力逐渐减弱
C．水分子的结构可表示为H—O—H，分子中的键角为180°
D．H—O键的键能为463kJ mol-1，即18gH2O分解成H2和O2时，消耗的能量为2×463kJ
15．如图为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z5种元素的叙述正确的是
A．X、Z元素都能形成双原子分子
B．W、R元素的单质分子内的化学键都是非极性键
C．键长：X—HD．键能：W—H>Y—H，键的极性：Y—H>W—H
二、填空题（4大题）
16．有五种元素，它们的结构、性质等信息如下表所述：
元素 结构、性质等信息
a 焰色显黄色，该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂
b b与a同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性
c 元素的气态氢化物极易溶于水，可用作制冷剂
d 该元素所形成的化合物种类最多，其固态氧化物可用于人工降雨
e M层的d轨道上有2个空轨道
(1)a元素原子的核外电子排布式为_______。
(2)b元素的元素符号是_______，其原子外有_______种电子运动状态不同的电子。
(3)c元素原子中能量最高的电子为_______轨道上的电子，轨道呈_______形。
(4)d元素有多种氢化物，其中一种分子式为，该分子中π键与σ键数目之比为_______。
(5)e元素原子的价电子轨道表示式为_______。
17．X、Y、Z、W、R为前四周期原子序数依次增大的五种元素，X、Y、Z、W为同一周期相邻元素，Z元素原子核外电子的运动状态共有8种；R元素与比它核电荷数大的另外两种元素位于第四周期同一族。
(1)X的一种核素用于鉴定文物年代，该核素的符号为______。
(2)X、Y、Z、W四种元素第一电离能由大到小的顺序为______(用元素符号表示)。
(3)用氢键表示式写出W的气态氢化物水溶液中不同种分子间存在的氢键______。
(4)Y的一种氢化物分子中共有18个电子，该分子中存在的共价键类型有______(填选项字母)。
A．非极性键 B．极性键 C．s-s σ键 D．s-p σ键 E.p-p π键 F.s-sp3 σ键 G.sp3-sp3 σ键 H.sp3-sp3 π键
(5)R的基态原子的价层电子排布式为______，R元素位于周期表的______区。
18．回答下列问题
(1)碳可以形成多种有机化合物，如图所示是噻吩的结构，分子中所有原子都在一个平面上，噻吩中所有元素的电负性由大到小的顺序_______。
(2)试写出与SO互为等电子体的分子为_______(写一种)
(3)现有以下物质：① ②Br2 ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦HCHO ⑧ ⑨，只有键的是_______(填序号，下同)；只含有极性共价键的分子是_______
(4)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，例如ClF3、BrF3等。已知反应Cl2(g)+3F2(g)=2ClF3(g)　ΔH=-313 kJ·mol-1，F-F键的键能为159 kJ·mol-1，Cl-Cl键的键能为242 kJ·mol-1，则ClF3中Cl-F键的平均键能为_______kJ·mol-1
(5)下列状态的镁中，电离最外层一个电子所需能量最大的是_______(填标号)。
A． B． C． D．
(6)黄铜是人类最早使用的合金之一，主要由Zn和Cu组成。第二电离能I2(Zn)_______I2(Cu)(填“>”或“<”)，其原因是_______。
19．按要求作答
（1）钴位于元素周期表的第__族，其基态原子中未成对电子个数为__。
（2）[Fe(H2NCONH2)6](NO3)3的名称是三硝酸六尿素合铁(Ⅲ)，是一种重要的配合物。该化合物中Fe3+的核外电子排布式为__，所含非金属元素的电负性由大到小的顺序是__。
（3）尿素[CO(NH2)2]分子中σ键与π键的数目之比为__。
（4）硒、硅均能与氢气化合形成气态氢化物，若“Si-H”中共用电子对偏向氢，氢气与硒反应时，硒单质做氧化剂，则硒与硅的电负性大小为Se__Si(填“>”或“<”）
（5）与Si同周期部分元素的逐级电离能如图所示，其中a、b和c分别代表__。
A．a为I1、b为I2、c为I3 B．a为I2、b为I3、c为I1
C．a为I3、b为I2、c为I1 D．a为I1、b为I3、c为I2
试卷第1页，共3页
试卷第6页，共6页
参考答案：
1．D
A．K+的质子数为19、核外电子数为18，其离子结构示意图为，故A错误；
B．K位于第ⅠA族，位于s区，S位于第ⅥA族，在p区，故B错误；
C．O位于第二周期ⅥA族，故C错误；
D．1个双键含1个σ键和1个键，故CO2的σ键与键个数比为1:1，故D正确；
故选D。
2．A
A．原子轨道和电子云都用来描述电子运动状态而不是表示电子运动轨迹，即都是用来形象描述电子运动状态的，故A正确；
B．决定电子运动状态有四个量：主量子数、角量子数、磁量子数、自旋量子数，所以电子的运动状态可从能层、能级、轨道、自旋方向4个方面进行描述，故B错误；
C．气体单质中，不一定有σ键，例如稀有气体，可能有π键，例如氮气等，故C错误；
D．乙烯的结构简式为CH2=CH2，1个乙烯分子中含有5个σ键，1个π键，故D错误；
故选A。
3．C
A．根据N—N、N=N和N≡N键能之比为1.00∶2.17∶4.90，N≡N、N=N中π键比σ键稳定，故A错误；
B．N≡N、N=N中π键比σ键稳定，难发生加成，故B错误；
C．根据C—C、C=C和C≡C键能之比为1.00∶1.77∶2.34，C=C，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．根据C—C、C=C和C≡C键能之比为1.00∶1.77∶2.34，C=C，C≡C中π键比σ键弱，π键没有σ键稳定，故D错误；
故选C。
4．C
A．H2O2的结构式为H-O-O-H，34g(1mol)过氧化氢中含有非极性键物质的量为1mol，故A错误；
B．题中没有说明溶液的体积，无法判断离子的物质的量，故B错误；
C．铅酸蓄电池充电时，阴极反应式为PbSO4+2e-=Pb+SO，电路中通过2mol电子时，阴极质量减少96g，现在通过NA个电子，即1mol电子，阴极质量则减少48g，故C正确；
D．H2和I2反应H2+I22HI(g)，该反应为可逆反应，不能完全进行到底，因此产生HI的物质的量小于0.1mol，故D错误；
答案为C。
5．C
A．NH3、H2O、HF分子间存在氢键，导致其沸点较高，则CH4的沸点最低，沸点大小为：H2O＞HF＞NH3＞CH4，故A错误；
B．非金属性强弱为：F＞O＞N＞C，形成氢化物稳定性：CH4＜NH3＜H2O＜HF，故B错误；
C．BF3为平面三角，键角为120°，CH4为正四面体，其键角为109°28′，NH3为三棱锥型，键角为107°，H2O为V型，其键角为104°，所以键角：BF3＞CH4＞NH3＞H2O，故C正确；
D．同周期元素中，原子序数越大电负性越大，同主族从上到下电负性逐渐减小，则电负性：Cl＞Se＞As，故D错误；
故选：C。
6．B
A．氮气中含有氮氮三键，所以含有1个δ键，2个π键，A项正确；
B．π键有三个对称面，一条二重旋转轴，一个对称中心，δ键有无数个对称面，一条∞旋转轴，一个对称中心，B项错误；
C．共价单键为δ键，双键和三键中均含1个δ键，则分子中含有共价键，则至少含有一个δ键，C项正确；
D．含有π键的化合物，化学键易断裂，性质较活泼，含δ键的化合物性质稳定，则化学性质不同，D项正确；
答案选B。
7．D
元素M的化合物M+[Q-X≡Y]-为实验室中常用于检验Fe3+试剂，可知M为K、Q为S、X为C、Y为N，又元素Z和Q同族，则Z为O。
【详解】
A．S2-和K+的核外电子数相同，核电荷数越大半径越小，故S2-＞K+，故A正确；
B．NH3和CH4分子中心原子的杂化方式均为sp3，但N原子价层有一对孤对电子，所以键角更小，故B正确；
C．M+[Q-X≡Y]-中含有2个π键，则1molFe(QXY)3中π键为1mol×2×3=6mol，故C正确；
D．Ca与O元素可形成化合物CaO、CaO2，两种物质均属于离子化合物，CaO中存在钙离子和氧负离子，CaO2中存在钙离子和过氧根离子，两种化合物中阴阳离子个数比均为1:1，Ca与C可以形成化合物CaC2，阴阳离子个数比也是1:1，故D错误；
故选D。
8．C
A．P4为单质，不是化合物，故A错误；
B．CaCl2中只含离子键，属于离子化合物，故B错误；
C．共价化合物中一定且只含有共价键，故C正确；
D．不含共价键的物质也可能是单质，如稀有气体，故D错误。
故选：C。
9．B
A．SiO2属于原子晶体，只含有共价键，故A错误；
B．CCl4属于分子晶体，分子间含有分子间作用力，C和Cl之间以共价键的形式结合，故B正确；
C．NaCl属于离子晶体，只含离子键，故C错误；
D．金刚石属于原子晶体，只含共价键，故D错误。
故选B。
10．B
根据氢键的形成条件可知电负性大的元素的原子(一般是N、O、F)与氢原子之间易形成氢键，观察题目给出的结构式可知从氢键的成键原理上讲，A、B都成立；但从空间构型上讲，由于氨气分子是三角锥形，易于提供孤电子对，所以，以B项中的方式结合空间阻碍最小，结构最稳定；从事实上讲，依据NH3·H2ON＋OH-，可知答案是B。
11．D
A． 由图知，过程I、II中均有氧氢键断裂，A正确；
B．由图知，反应物为CO、H2O，生成物为CO2和H2，则反应的化学方程式是CO+H2OCO2+H2，B正确；
C． H2O分子中为氢氧键、CO2分子中为碳氧双键，均为共价键，C正确；
D． 由图知，CO分子内的化学键没有断裂形成原子， D不正确；
答案选D。
12．A
A．由图可知，该反应过程CO中C与O之间化学键没有发生完全断裂，故A错误：
B．由图可知从催化剂上脱离生成的过程，能量降低，是放热反应，故B正确；
C．CO2的结构式为，CO2分子中存在碳氧极性共价键，故C正确；
D．CO和O原子反应生成CO2的过程是放热反应，则，故D正确；
本题答案A。
13．D
A．CH4、C2H4、CO2分子中碳原子的杂化轨道类型分别是sp3、sp2和sp，分子中的键角依次增大，故A正确；
B．氟、溴、碘的原子半径依次增大，HF、HCl、HBr分子中的键长依次增长，故B正确；
C．氧、硫、硒的原子半径依次增大，H2O、H2S、H2Se分子中的键长依次增长，键能依次减小，故C正确；
D．分子内共价键的键能越大，说明分子越稳定；而分子间作用力越大，分子的熔、沸点才越高，故D错误；
答案选D。
14．A
A．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，键角是描述分子立体结构的重要参数，故A正确；
B．H-O键的键能小于H-F键的键能，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；
C．水分子结构式可表示为H-O-H，但空间构型是V形，不是直线形，分子中的键角大约为105°，故C错误；
D．H-O键的键能为463 kJ mol-1，18gH2O即1mol水，分解成气态2molH和气态1molO时消耗的能量为2×463kJ，再进一步形成H2和O2时，还会释放出一部分能量，故D错误。
答案选A。
15．A
【解析】
由元素在周期表中的位置可知X为N，W为P，Y为S，Z为Br，R为Ar。
【详解】
A．N2、Br2都是双原子分子，A正确；
B．稀有气体分子中不存在化学键，B错误；
C．原子半径：NP-H，C错误；
D．原子半径：P>S，键长：P-H>S-H，故键能：P-H故选A。
16．(1)1s22s22p63s1
(2) Al 13
(3) 2p 哑铃形或纺锤形
(4)5：1
(5)
【解析】
【分析】
a元素的焰色显黄色，该元素的某种合金是原子反应堆的导热剂，则a是Na元素；b元素与a元素同周期，其最高价氧化物的水化物呈两性，则b为Al元素；c元素的气态氢化物极易溶于水，可用作制冷剂，则c为N元素；d元素所形成的化合物种类最多，其固态氧化物可用于人工降雨，则d为C元素；e元素M层的d轨道上有2个空轨道，则e为V元素。
(1)
钠元素的原子序数为11，原子的核外电子排布式为1s22s22p63s1，故答案为：1s22s22p63s1；
(2)
b元素为Al元素，原子序数为13，由泡利不相容原理可知，原子核外没有运动状态完全相同的电子，则铝原子外有13种电子运动状态不同的电子，故答案为：Al；13；
(3)
N原子中能量最高的电子为2p轨道上的电子，p轨道呈哑铃形或纺锤形，故答案为：2p；哑铃形或纺锤形；
(4)
乙烯中含4个C-H和1个C=C，则σ键与π键的数目比为5：1，故答案为：5：1；
(5)
钒元素的原子序数为23，价层电子排布式为3d34s2，则价电子轨道表示式为 ，故答案为： 。
17． C(或14C) F>N>O>C F—H…O、O—H…F ABFG 3d64s2 d
【解析】
【分析】
由题干中信息可知，X为C，Y为N，Z为O，W为F，R为Fe.X、Y、Z、W、R为前四周期原予序数依次增大的五种元素，X、Y、Z、W为同一周期相邻元素，X的一种核素用于鉴定文物年代，X为C，则Y为N，Z元素原子核外电子的运动状态共有8种，即核外有8个电子，Z为O，W为F，R元素与比它核电荷数大的另外两种元素位于第四周期同一族，即R为第ⅤⅢ族元素，为Fe。
【详解】
(1)X的一种核素用于鉴定文物年代，为质量数14的C原子，该原子为C(或14C)，故答案为：C(或14C)；
(2)同周期，从左向右第一电离能增大，但N原子最外层p电子半满为稳定结构，第一电离能由大到小的顺序为F、N、O、C，故答案为：F、N、O、C；
(3)F、O的电负性强，W的气态氢化物水溶液中存在氢键，氢键为F-H…O、O-H…F，故答案为：F-H…O、O-H…F；
(4)Y的一种氢化物分子中共有18个电子，该化合物为N2H4，存在N-H和N=N键，存在极性键、非极性键，N2H4分子中氮原子的加成电子对=3+1=4，含有一个孤电子对，N原子轨道的杂化类型是sp3、，则F、G正确，故答案为：ABFG；
(5)R为Fe，原子序数为26，价层电子排布式为3d64s2，位于d区。故答案为：3d64s2；d；
18．(1)S>C>H
(2)CCl4
(3) ①②③⑥⑧ ①③⑦⑨
(4)172
(5)A
(6) < 锌的价电子是3d104s2而铜的是3d104s1.在失去一个电子后，铜失去的第二个电子在3d的全满轨道上，而锌的第二个电子在4s半满轨道上，而3d全满比4s半满能量低，结构也更稳定，所以需要更多能量
【解析】
【分析】
(1)
噻吩中含有H、C、S三种元素，元素的非金属性越强电负性越大，电负性由大到小的顺序S>C>H；
(2)
原子数相同、价电子数也相同的微粒互为等电子体，SO的价电子数是32，与SO互为等电子体的分子为CCl4；
(3)
①的结构式是H-F；
②Br2 的结构式是Br-Br；
③的结构式是H-O-H；
④的结构式是；
⑤的结构式是；
⑥ 的结构式是；
⑦HCHO的结构式是；
⑧的结构式是H-O-O-H；
⑨的结构式是；
单键全是键，只有键的是①②③⑥⑧；不同原子间形成极性共价键，只含有极性共价键的分子是①③⑦⑨；
(4)
Cl2(g)+3F2(g)=2ClF3(g)　ΔH=-313 kJ·mol-1，F-F键的键能为159 kJ·mol-1，Cl-Cl键的键能为242 kJ·mol-1，焓变=反应物总键能-生成物总键能，设Cl-F键的平均键能为x，则242 kJ·mol-1+159 kJ·mol-1×3-6x=-313 kJ·mol-1，x=172 kJ·mol-1；
(5)
A、D表示Mg+，B、C表示Mg，Mg的第二电离能大于第一电离能，所以A、D失去最外层有关电子需要的能量大于B、C，3p能级的能量大于3s，3p能级上的电子易失去，电离最外层一个电子所需能量最大的是A；
(6)
锌的价电子是3d104s2而铜的是3d104s1，在失去一个电子后，铜失去的第二个电子在3d的全满轨道上，而锌的第二个电子在4s半满轨道上，而3d全满比4s半满能量低，结构也更稳定，所以需要更多能量，I2(Zn)19． VIII 3 [Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5 O＞N＞C＞H 7：1 > B
【解析】
【分析】
（1）钴为27号元素，位于第四周期VIII族，其价电子排布式为3d74s2；
（2）Fe的价电子排布式为3d64s2，则Fe3+的核外电子排布式为[Ar]3d5；所含非金属元素为H、C、N、O；
（3）尿素[CO(NH2)2]的结构简式为；
（4）“Si-H”中共用电子对偏向氢，则Si为正价，氢气与硒反应时，硒单质做氧化剂，则硒化合价降低，为负价，则硒的电负性大于硅的；
（5）图像a，Na的电离能最大，此时的含Na元素的微粒处于稳定结构，则为第二电离能；图像b中含Mg微粒的电离能最大，则含Mg微粒处于稳定结构，为第三电离能；图像c与第一电离能相同，则为第一电离能。
【详解】
（1）钴为27号元素，位于第四周期VIII族，其价电子排布式为3d74s2，未成对电子个数为3；
（2）Fe的价电子排布式为3d64s2，则Fe3+的核外电子排布式为[Ar]3d5或1s22s22p63s23p63d5；所含非金属元素为H、C、N、O，电负性由大到小的顺序是O＞N＞C＞H；
（3）尿素[CO(NH2)2]的结构简式为，含有7条σ键，1条π键，比值为7：1；
（4）“Si-H”中共用电子对偏向氢，则Si为正价，氢气与硒反应时，硒单质做氧化剂，则硒化合价降低，为负价，则硒的电负性大于硅的；
（5）图像a，Na的电离能最大，此时的含Na元素的微粒处于稳定结构，则为第二电离能；图像b中含Mg微粒的电离能最大，则含Mg微粒处于稳定结构，为第三电离能；图像c与第一电离能相同，则为第一电离能，答案为B。
答案第1页，共2页
答案第9页，共9页