专题3第三单元　共价键　共价晶体课时1　共价键的形成　共价键的类型 课后练 （含解析）

第三单元　共价键　共价晶体
课时1　共价键的形成　共价键的类型
1. (2020·昭通期末)下列分子中，既含有σ键，又含有π键的是(　　)
A. CH4　
B. HCl
C. CH2===CH2
D. F2
2. (2021·扬州中学期中)下表物质与其所含化学键类型、所属化合物类型完全正确的一组是(　　)
选项 A B C D
物质 CaCl2 H2O2 AlCl3 NH4Cl
所含化学 键类型 离子键、共价健 共价键 离子键 离子键、共价键
所属化合 物类型 离子 化合物 共价 化合物 离子 化合物 共价 化合物
3. (2022·河南师范大学附属中学月考)共价键具有饱和性和方向性，下列有关叙述不正确的是　(　　)
A. 共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的
B. 共价键的方向性与成键原子的轨道的伸展方向有关
C. 共价键的饱和性决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系
D. 共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度有关
4. 下列物质中σ键和π键数目比为1∶2的是(　　)
A. O2 B. HCN
C. CO2 D. N2
5. (2022·哈尔滨第三中学月考)下列说法正确的是(　　)
A. s轨道之间以“肩并肩”的方式重叠可形成π键
B. 氮气分子中氮氮三键易断裂
C. 共价键是两个原子轨道以“头碰头”的方式重叠而成的
D. CO2分子中含有两个σ键和两个π键，且均是通过p轨道相互重叠而形成的
6. (2021·东台中学质量检测)H2S分子中每个S原子结合2个H原子的根本原因是(　　)
A. 共价键的方向性
B. 共价键的饱和性
C. 共价键的键角
D. 共价键的键长
7. (2022·三门峡第一高级中学质量检测)根据氢原子和氟原子的核外电子排布，对F2和HF分子中形成的共价键描述正确的是(　　)
A. 两者都为s-s σ键
B. 两者都为p-p σ键
C. 前者为p-p σ键，后者为-p σ键
D. 前者为s-s σ键，后者为s-p σ键
8. (2021·锡山高级中学期末)下列物质中，含有非极性共价键的化合物的是(　　)
A. NaOH B. Na2O2
C. Cl2 D. CO2
9. (2021·宁夏大学附属中学开学考试)下列分子中存在的共价键类型完全相同(从σ键、π键的形成方式角度分析)的是　　(　　)
A. CH4与NH3
B. C2H6与C2H4
C. H2与Cl2
D. Cl2与N2
10. (2021·福州连江第五中学质量检测)关于离子键、共价键的下列叙述中，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. 在共价化合物分子内，一定不存在离子键
D. 由不同元素组成的多原子分子里，一定只存在极性键
11. (2021·皖西南联盟期末)下列物质中只含有非极性共价键的是(　　)
A. KCl B. NaOH
C. H2S D. N2
12. (2020·成都棠湖中学期末)下列说法正确的是(　　)
A. 若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的饱和性
B. H3O＋的存在说明共价键不具有饱和性
C. 所有共价键都有方向性
D. 两个原子轨道发生重叠后，电子仅存在于两核之间
13. (2022·宁蒗彝族自治县第一中学阶段练习)据报道，科研人员应用计算机模拟出结构类似C60的物质N60，已知N60分子中每个氮原子均与三个N原子结合形成三个N—N键，最外层达到8电子稳定结构。已知N—N键的键能为159 kJ·mol－1，试回答下列问题：
(1) 根据上述信息推测N60的结构特点：
__________________________________________________________________。
(2) 1 mol N60分解生成N2时________(填“吸收”或“放出”)的热量是________kJ·mol－1。(已知N≡N的键能为946 kJ·mol－1)
(3) 根据(2)列举N60的用途：______________________________________________________________________。
14. 回答下列问题：
(1) 1 mol CO2中含有的σ键数目为________。
(2) 已知CO和CN－与N2结构相似，CO分子内σ键与π键个数之比为________。HCN分子内σ键与π键数目之比为________。
(3) 肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火箭燃料，燃烧时发生的反应：N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g)
ΔH＝－1 038.7 kJ·mol－1。若该反应中有4 mol N—H键断裂，则形成的π键有________mol。
(4) 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键的个数之比为________。
(5) 1 mol乙醛分子中含有 σ键的数目为________，1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为________。
(6) CH4、NH3、H2O、HF分子中，共价键的极性由强到弱的顺序是________________________。
15. 有三种物质AC2、B2C2、AD4，在常温下分别为气体、固体和液体。元素A的最高正价和最低负价的绝对值相等；元素B的单质能在C的气态单质中剧烈燃烧，火焰呈黄色，并生成淡黄色固体B2C2；元素D的负一价阴离子的电子层结构与氩原子相同。则：
(1) A、B、C、D元素的名称分为________、__________、________、________。
(2) AD4分子中含有的σ键类型为________(填“s?s”“s?p”或“p?p”)σ键。
(3) D的负一价阴离子的电子排布式为________，B2C2属于__________(填“离子”或“共价”)化合物。
16. (2021·莆田一中期末)X、Y、Z、W、R是5种短周期元素，原子序数依次增大。已知由X组成的单质是最理想的气体燃料，Y与X形成的化合物YX4是天然气的主要成分，Z的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，W、R处于同一周期，W是该周期中金属性最强的元素，W与R能形成化合物WR。请回答下列问题：
(1) Z在元素周期表中的位置是______________；R的原子结构示意图是________；R的最高价氧化物对应的水化物的化学式为________；W的最高价氧化物对应的水化物的电子式为________。
(2) W与Z形成的化合物W2Z2，可作供氧剂，该物质中所包含的化学键类型为________。
(3) Y的最高价氧化物与过量W的最高价氧化物对应的水化物的溶液反应，有关的离子方程式为____________________________。
(4) 实验证明由化合物WR可以形成晶体，该晶体的类型是________(填“分子晶体”“ 离子晶体”或“共价晶体”)。　
第三单元　共价键　共价晶体
课时1　共价键的形成　共价键的类型
1. C　解析：CH4中只存在C—H键，仅含σ键，A错误；HCl中只存在H—Cl键，仅含σ键，B错误；CH2=== CH2中含C—H键和C===C键，C—H键为σ键，C===C键中既有σ键又有π键，C正确；F2中只含F—F键，仅含σ键，D错误。
2. B　解析：CaCl2是只含离子键的离子化合物，A错误；H2O2是只含共价键的共价化合物，B正确；AlCl3是共价化合物，C错误；NH4Cl是既含离子键又含共价键的离子化合物，D错误。
3. D　解析：一般地，原子的未成对电子一旦配对成键，就不再与其他原子的未成对电子配对成键了，故共价键的饱和性由原子的未成对电子数决定，共价键的饱和性也就决定了各种原子形成分子时相互结合的数量关系，A、C正确，D错误；形成共价键时，原子轨道重叠的程度越大，共价键越稳定，原子轨道都有一定的形状，要达到最大重叠，共价键必然有方向性，B正确。
4. D　解析：O2的结构式是O===O，分子中两个氧原子形成共价双键，分子中σ键和π键数目比为1∶1，A错误；HCN的结构式是H—C≡N，分子中σ键和π键数目比为1∶1，B错误；CO2的结构式是O===C===O，分子中σ键和π键数目比为1∶1，C错误；N2的结构式是N≡N，分子中σ键和π键数目比为1∶2，D正确。
5. D　解析：共价键的成键方式是由电子云的重叠方式决定的，以“肩并肩”的方式重叠而成的是π键，以“头碰头”的方式重叠而成的是σ键，A、C错误；氮气分子中的氮氮三键不易断裂，B错误；CO2的结构式为O===C===O，根据共价键的成键规律可知，该分子中有两个σ键和两个π键，D正确。
6. B　解析：S原子最外层有6个电子，可得到2个电子形成8电子稳定结构；H原子最外层有1个电子，只能形成2电子稳定结构，则每个S原子结合2个H原子与共价键的饱和性有关，B正确。
7. C　解析：H原子的1个电子排布在1s轨道，F原子的最外层7个电子的排布为2s、2p轨道，F2单质中共价键是p?p σ键，而HF分子中是H原子的1s轨道与F原子的2p轨道“头碰头”重叠，形成s?p σ键，C正确。
8. B　解析：NaOH中钠离子和氢氧根离子之间存在离子键，氧原子和氢原子之间存在极性共价键，A错误；钠离子和过氧根离子之间存在离子键，氧原子和氧原子之间存在非极性共价键，B正确；氯气为非极性共价键组成的单质，而不是化合物，C错误；CO2中只含极性共价键，D错误。
9. A　解析：CH4与NH3分子中全是s?p σ键，A正确；C2H6只存在σ键，而C2H4存在σ键和π键，B错误；H2为s?s σ键，Cl2为p?p σ键，C错误；Cl2中只存在σ键，而N2中存在σ键和π键，D错误。
10. C　解析：离子化合物中可能含离子键和共价键，如NaOH，A错误；非极性键可能存在于化合物中，如过氧化氢、过氧化钠中含非极性共价键，B错误；只含共价键的化合物为共价化合物，所以在共价化合物分子内，一定不存在离子键，C正确；由不同元素组成的含多个原子的分子里，可以存在非极性键，如过氧化氢，D错误。
11. D　解析：KCl属于离子化合物，是由K＋和Cl－组成，只含有离子键，不含有非极性共价键，A不符合题意；NaOH属于离子化合物，其电子式为Na＋[ ×·H]－，是由离子键和极性共价键组成，B不符合题意；H2S属于共价化合物，其结构式为H—S—H，只含有极性共价键，C不符合题意；N2的电子式为N N，只含有非极性共价键，D符合题意。
12. A　解析：S原子有两个未成对电子，根据共价键的饱和性，形成的氢化物为H2S，A正确；H2O能结合1个H＋形成H3O＋，不能说明共价键不具有饱和性，B错误；H2分子中，H原子的s轨道成键时，因为s轨道为球形，所以H2分子中的H—H键没有方向性，C错误；两个原子轨道发生重叠后，电子只是在两核之间出现的机会大，D错误。
13. (1) 分子中全部为N—N键，由90个N—N键构成一个N60分子
(2) 放出　14 070　(3) N60可制作炸药
解析：(1) N60分子中化学键全部为N—N键，1个分子中N—N键的个数为60×＝90，即由90个N—N键构成一个N60分子。(2) ΔH＝90×159 kJ·mol－1－30×946 kJ·mol－1＝－14 070 kJ·mol－1。(3) 由于N60分解生成N2时放出大量的热，故可制作炸药。
14. (1) 2NA(或2×6.02×1023)　(2) 1∶2　1∶1
(3) 3　(4) 5∶1
(5) 6NA(或3.612×1024)　7
(6) HF>H2O>NH3>CH4
解析：(1) CO2分子内含有碳氧双键，双键中一个是σ键，另一个是π键，则1 mol CO2中含有的σ键为2NA。(2) N2的结构式为N≡N，推知：CO结构式为C≡O，含有1个σ键、2个π键；CN－结构式为[C≡N]－，HCN分子结构式为H—C≡N，HCN分子中σ键与π键均为2个。(3) 反应中有4 mol N—H键断裂，即有1 mol N2H4参加反应，生成1.5 mol N2，则形成的π键有3 mol。(4) 设分子式为CmHn，则6m＋n＝16，解之得m＝2，n＝4，即C2H4，结构式为CHHCHH。单键为σ键，双键有1个σ键和1个π键，所以1个C2H4分子中共含有5个σ键和1个π键。(5) 乙醛和CO(NH2)2的结构简式分别为CCH3OH、CH2NONH2，故1 mol乙醛分子中含有6NA个σ键，1个CO(NH2)2分子中含有7个σ键。(6) 两个成键原子的电负性差别越大，它们形成共价键的极性就大(或从非金属性强弱上来判断)。由于电负性：F>O>N>C，因此四种元素与H形成的共价键的极性：F—H>O—H>N—H>C—H。
15. (1) 碳　钠　氧　氯　(2) p?p
(3) 1s22s22p63s23p6　离子
解析：(1) 火焰呈黄色，说明有钠元素，则淡黄色固体为Na2O2，所以元素B为Na，元素C为O。元素D的负一价阴离子的电子层结构与氩原子相同，D为Cl。元素A的最高正价和最低负价的绝对值相等，A为ⅣA族元素，由于常温下AC2是气体，AD4是液体，所以AC2是二氧化碳(ⅣA族元素中Si及其以下元素形成的氧化物常温下均为固体)，AD4是CCl4，即A是C(碳)。(2) CCl4中只有σ键，且其类型为p?p σ键。
16. (1) 第2周期ⅥA族　　HClO4　Na＋[H]－　(2) 离子键、共价键
(3) 2OH －＋CO2===CO＋H2O
(4) 离子晶体
解析：X、Y、Z、W、R是5种短周期元素，原子序数依次增大，已知X组成的单质是最理想的气体燃料，则X为H；Y与X形成的化合物YX4是天然气的主要成分，则Y为C元素；Z的原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，则Z核外电子排布是2、6，所以Z为O元素；W、R处于同一周期，W是该周期中金属性最强的元素，W与R能形成化合物WR，则W为Na元素，R为Cl元素。