考点9 共价键的极性
【核心考点梳理】
考点一、键的极性和分子的极性
1．共价键的极性
极性键 非极性键
定义 由不同原子形成的共价键，电子对发生偏移 电子对不发生偏移的共价键
原子吸引电子能力 不同 相同
共用电子对 共用电子对偏向吸引电子能力强的原子 共用电子对不发生偏移
成键原子电性 显电性 电中性
成键元素 一般是不同种非金属元素 同种非金属元素
举例 Cl—Cl、H—H
2.分子的极性
(1)极性分子与非极性分子
(2)共价键的极性与分子极性的关系
【典型例题】
例1．（2022·四川省资阳中学高二期中）如图所示，六氟化硫分子呈正八面体形。若分子中有一个F原子被CF3取代，则会变成温室气体SF5-CF3，下列说法正确的是
A．SF5-CF3分子中有σ键也有π键 B．SF5-CF3分子中所有原子在同一平面内
C．六氟化硫分子是非极性分子 D．1mol SF5-CF3分子中共用电子对数为8mol
例2．（2022·四川·射洪中学高二阶段练习）下列分子属于极性分子的是
A．CH4 B．CO2 C．SO3 D．NH3
例3．（2022·福建·泉州市第六中学高二期中）下列各组物质中，属于由极性键构成的极性分子的是
A．和 B．和 C．和 D．和
【核心归纳】
1.键的极性判断
(1)从组成元素判断
①同种元素：A—A型为非极性共价键； ②不同种元素：A—B型为极性共价键。
(2)从电子对偏移判断
①有电子对偏移为极性共价键； ②无电子对偏移为非极性共价键。
(3)从电负性判断
①电负性相同为非极性共价键；②电负性不同为极性共价键。
2．键的极性和分子极性的关系
(1)极性分子中一定含有极性键，可能含有非极性键(如H2O2)。
(2)非极性分子中有的只含非极性键(如O2)，有的只含极性键(如BF3等)，有的既含极性键又含非极性键(如CH2==CH2等)。
考点二、键的极性对物质性质的影响
1．键的极性对化学性质的影响
键的极性对物质的化学性质有重要影响。
乙醇、H2O与Na反应，剧烈程度：H2O＞CH3CH2OH
受乙基的影响，乙醇分子中氢氧键的极性比水分子氢氧键的极性弱，乙醇比水更难电离出氢离子，乙醇分子中的C2H5—是推电子基团，使得乙醇分子中的电子云向着远离乙基的方向偏移，羟基的极性比水分子中的小，因而钠和乙醇的反应不如钠和水的剧烈
基团之间的相互影响使官能团中化学键的极性发生变化，从而影响官能团和物质的性质。
2．键的极性强弱判断酸性强弱
例如，羧酸是一大类含羧基(—COOH)的有机酸，羧基可电离出H＋而呈酸性。羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量，pKa越小，酸性越强。羧酸的酸性大小与其分子的组成和结构有关，烃基是推电子基团，烃基越长，推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱。
如下表所示：
不同羧酸的pKa
羧酸 pKa
丙酸(C2H5COOH) 4.88
乙酸(CH3COOH) 4.76
甲酸(HCOOH) 3.75
氯乙酸(CH2ClCOOH) 2.86
二氯乙酸(CHCl2COOH) 1.29
三氯乙酸(CCl3COOH) 0.65
三氟乙酸(CF3COOH) 0.23
由于氯的电负性较大，极性：Cl3C— ＞ Cl2CH— ＞ ClCH2— 导致三氯乙酸中的羧基的极性最大，更易电离出氢离子
【典型例题】
例1．试比较下列有机酸的酸性强弱。
①CF3COOH ②CCl3COOH ③CHCl2COOH
④CH2ClCOOH ⑤CH3COOH ⑥CH3CH2COOH
例2．下列有关共价键的叙述中不正确的是( )
A．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
B．水分子内氧原子结合的电子数已经达到饱和，故不能再结合其他氢原子
C．Cl2和HCl分子中的共价键极性不同
D．H2O 分子中H—O键的极性比H2S分子中H—S键的极性强
【核心归纳】
1．键的极性对羧酸酸性大小的影响实质是通过改变羧基中羟基的极性而实现的，羧基中羟基的极性越大，越容易电离出H+,则羧酸的酸性越大。
2．与羧基相邻的共价键的极性越大，过传导作用使羧基中羟基的极性越大，则羧酸的酸性越大。
3．烃基是推电子基团，即将电子推向羟基，从而减小羟基的极性，导致羧酸的酸性减小。一般地，烃基越长，推电子效应越大，羧酸的酸性越小。
【必备知识基础练】
1．（2022秋·湖南怀化·高二统考期中）研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，主要过程如图所示。下列说法正确的是
A．过程Ⅰ有H-O键断裂并放出能量
B．过程Ⅱ既有极性键形成，又有非极性键形成
C．过程Ⅲ存在着H-O键断裂和O=O键的形成
D．2mol 的总能量大于2mol 和1mol 的总能量
2．（2022秋·广东·高二校联考期中）工厂的氨氮废水可用电化学催化氧化法加以处理，其中在电极表面的氧化过程的微观示意图如图：
下列说法中，不正确的是
A．使用催化剂降低了反应的活化能，可加快反应速率，提高反应的平衡转化率
B．催化剂不可以降低该反应的焓变
C．过程①②均有N-H键断裂，N-H键断裂时需要吸收能量
D．过程④中有非极性键形成
3．（2022秋·四川内江·高二四川省内江市第六中学校考阶段练习）我国科学工作者首次实现二氧化碳到淀粉的人工合成研究并取得原创性突破。有关物质的转化过程示意如图如下。下列说法不正确的是
A．反应①中分解制备需从外界吸收能量
B．反应②中涉及到极性键、非极性键的断裂
C．淀粉的过程中只涉及键的断裂和形成
D．分子中含极性共价键数为
4．（2022秋·浙江宁波·高二余姚中学校考阶段练习）科学家研制了一种可水解生成次氯酸的新型漂白剂，其分子结构可用如图表示。W、X、Y、Z均为原子序数依次增大的短周期元素。常温下，0.1mol L-1Z的氢化物的水溶液pH=1，且Z与Y位于不同周期。下列叙述正确的是
A．原子半径：
B．最简单氢化物的热稳定性：X＞Y
C．Z的含氧酸的酸性可能弱于W的含氧酸酸性
D．如图分子中的 W=Y键是极性共价键，且共用电子对偏向W
5．（2022春·河南许昌·高二鄢陵一中校考阶段练习）气态N4分子，其分子结构如下图所示。已知断裂1molN—N吸收167kJ热量，生成1molN≡N放出942kJ热量，判断下列说法正确的是
A．N4属于一种新型的化合物 B．N4分子中存在非极性键
C．N4分子中N—N键角为109°28′ D．1molN4转变成N2将吸收882kJ热量
6．（2022·高二课时练习）下列模型分别表示、、的结构，其中说法正确的是
A．分子中含有键
B．是由非极性键构成的分子
C．分子中有键和键
D．分子中不含非极性键
7．（2022秋·海南儋州·高二校考期末）按要求回答问题
(1)1 mol HCHO分子中含有σ键的数目为_______NA。
(2)CS2分子中，共价键的类型有_______。
(3)下列物质中：①MgCl2；②Na2O2； ③CS2 ；④NaOH； ⑤H2，只存在极性键的是_______(填序号，下同)，只存在非极性键的是_______，只存在离子键的是_______，既存在离子键又存在极性共价键的是_______，既存在离子键又存在非极性共价键的是_______。
【关键能力提升练】
8.(双选)通常把原子总数相同及价层电子总数也相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间结构相同,则下列有关说法正确的是( )
A.CH4和N是等电子体,键角均为60°
B.N和C是等电子体,均为平面正三角形结构
C.H3O+和PCl3是等电子体,均为三角锥形结构
D.B3N3H6和苯是等电子体,二者都是非极性分子
9．（2022春·福建龙岩·高二福建省连城县第一中学校考阶段练习）已知W、X、Y、Z均为短周期元素，常温下，它们的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 mol·L-1)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法正确的是
A．化合物X2Y2中含有极性共价键和非极性共价键
B．简单气态氢化物的热稳定性：Y>W
C．简单离子半径：Z>Y>W>X
D．非金属性：Y10.下列说法正确的是( )
A．分子中只有极性键
B．CH4分子中含有极性共价键，是极性分子
C．CO2分子中的化学键为非极性键
D．CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp
11.小明同学在学习钠的化合物的性质时,记录了以下四个化学反应方程式:
①Na2SiO3+H2O+CO2Na2CO3+H2SiO3↓
②Na2CO3+H2SO4Na2SO4+H2O+CO2↑
③Na2CO3+H2SO3Na2SO3+H2O+CO2↑
④Na2SO3+H2SO4Na2SO4+H2O+SO2↑
请你根据学过的知识判断,4个反应中涉及的4种含氧酸中酸性最强的是( )
A.H2SO4 B.H2SO3
C.H2SiO3 D.H2CO3
12.(双选)短周期元素X、Y、Z和W的原子序数依次增大。X原子的s能级电子总数是p能级电子总数的2倍,Y与X同主族,Z和W原子中未成对电子数之比为2∶1。下列说法错误的是( )
A.XW4为非极性分子
B.Y、Z、W最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是WC.ZW2分子是由极性键构成的极性分子
D.XW4、YW4、ZW2分子中的中心原子均为sp杂化
13.已知N、P同属于元素周期表的第ⅤA族元素，N在第二周期，P在第三周期。NH3分子呈三角锥形，N原子位于锥顶，3个H原子位于锥底，N—H键间的夹角是107°。
(1)N4分子的空间结构如图，它是一种________(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)PH3分子与NH3分子的构型关系________(填“相似”或“不相似”)，P—H键________(填“有”或“无”)极性，PH3分子________(填“有”或“无”)极性。
(3)NCl3是一种淡黄色油状液体，下列对NCl3的有关描述不正确的是________(填字母)。
A．该分子呈平面三角形
B．该分子中的化学键为极性键
C．该分子为极性分子
D．因N—Cl键的键能大，故NCl3稳定
(4)CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰酸的反应：
三聚氰酸的分子式为____________，三聚氰酸分子中C原子采取____________杂化，分子中含碳原子形成的是______________(填“极性”“非极性”)键，三聚氰酸属于____________(填“极性”或“非极性”)分子。
(5)氰(CN)2为无色可燃气体、剧毒、有苦杏仁味，和卤素单质的结构相似，已知氰分子键之间夹角为180°并有对称性，(CN)2的结构式为________________，(CN)2分子为________________(填“极性”或“非极性”)分子。
(6)溴化碘(IBr)的化学性质类似于卤素单质，溴化碘的电子式是______________，它是由________键形成的________分子。
(7)O3分子是否为极性分子？________(填“是”或“否”)。
【学科素养拔高练】
14.北斗卫星导航系统是中国自行研制并开发的,其中第八颗和第九颗北斗卫星是被长征三号甲运载火箭送入太空预定转移轨道的。已知运送卫星的火箭所需反应物除液态过氧化氢外,还有另一种液态氮氢化合物。已知该化合物中氢元素的质量分数为12.5%,相对分子质量为32,结构分析发现该分子结构中只有单键。
(1)该氮氢化合物的电子式为 ,其中N原子采取 杂化方式,该分子是 (填“极性”或“非极性”)分子。
(2)若该物质与液态过氧化氢恰好完全反应,产生两种无毒又不污染环境的物质,在该反应的反应物和生成物中既含有极性键又含有非极性键的是 ,只含有非极性键的是 ,只含有极性键的是 。
(3)NH3分子中的N原子上有1对孤电子对,能发生反应:NH3+HClNH4Cl。试写出将题中所述发射卫星时所用的氮氢化合物通入足量盐酸时,发生反应的化学方程式: 。
(4)“笑气”(N2O)是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。有关理论认为N2O与CO2分子具有相似的结构(包括电子式);又已知N2O分子中氧原子只与一个氮原子相连,则N2O的电子式可表示为 ,由此可知它 (填“含有”或“不含”)非极性键。 考点9 共价键的极性
【核心考点梳理】
考点一、键的极性和分子的极性
1．共价键的极性
极性键 非极性键
定义 由不同原子形成的共价键，电子对发生偏移 电子对不发生偏移的共价键
原子吸引电子能力 不同 相同
共用电子对 共用电子对偏向吸引电子能力强的原子 共用电子对不发生偏移
成键原子电性 显电性 电中性
成键元素 一般是不同种非金属元素 同种非金属元素
举例 Cl—Cl、H—H
2.分子的极性
(1)极性分子与非极性分子
(2)共价键的极性与分子极性的关系
【典型例题】
例1．（2022·四川省资阳中学高二期中）如图所示，六氟化硫分子呈正八面体形。若分子中有一个F原子被CF3取代，则会变成温室气体SF5-CF3，下列说法正确的是
A．SF5-CF3分子中有σ键也有π键 B．SF5-CF3分子中所有原子在同一平面内
C．六氟化硫分子是非极性分子 D．1mol SF5-CF3分子中共用电子对数为8mol
【答案】C
【解析】
A．SF5-CF3分子中只存在单键，都为σ键，故A错误；
B．根据分子结构，SF6为正八面体，S原子在八面体的中心，且-CF3中C原子为sp3杂化，因此SF5-CF3分子中所有原子不可能共面，故B错误；
C．SF6为正八面体结构，正负电荷中心重合，为非极性分子，故C正确；
D．1个SF5-CF3分子中含5个S-F、1个S-C、3个C-F键，则1 mol SF5-CF3分子中共用电子对数为9 mol，故D错误；
故选C。
例2．（2022·四川·射洪中学高二阶段练习）下列分子属于极性分子的是
A．CH4 B．CO2 C．SO3 D．NH3
【答案】D
【解析】
A．CH4空间构型为正四面体，结构对称，属于非极性分子，故不选A；
B．CO2空间构型为直线形分子，结构对称，属于非极性分子，故不选B；
C．SO3空间构型为平面三角形分子，结构对称，属于非极性分子，故不选C；
D．NH3空间构型为三角锥，结构不对称，正负电荷的重心不重合，属于极性分子，故选D；
选D。
例3．（2022·福建·泉州市第六中学高二期中）下列各组物质中，属于由极性键构成的极性分子的是
A．和 B．和 C．和 D．和
【答案】B
【解析】
A．CH4是由极性键构成的非极性分子，单质溴是由非极性键构成的非极性分子，故A不符合题意；
B．氨气和硫化氢分子都是由极性键构成的极性分子，故B符合题意；
C．BF3和二氧化碳都是由极性键构成的非极性分子，故C不符合题意；
D．氯化铍是由极性键构成的非极性分子，HCl是由极性键构成的极性分子，故D不符合题意；
故选B。
【核心归纳】
1.键的极性判断
(1)从组成元素判断
①同种元素：A—A型为非极性共价键； ②不同种元素：A—B型为极性共价键。
(2)从电子对偏移判断
①有电子对偏移为极性共价键； ②无电子对偏移为非极性共价键。
(3)从电负性判断
①电负性相同为非极性共价键；②电负性不同为极性共价键。
2．键的极性和分子极性的关系
(1)极性分子中一定含有极性键，可能含有非极性键(如H2O2)。
(2)非极性分子中有的只含非极性键(如O2)，有的只含极性键(如BF3等)，有的既含极性键又含非极性键(如CH2==CH2等)。
考点二、键的极性对物质性质的影响
1．键的极性对化学性质的影响
键的极性对物质的化学性质有重要影响。
乙醇、H2O与Na反应，剧烈程度：H2O＞CH3CH2OH
受乙基的影响，乙醇分子中氢氧键的极性比水分子氢氧键的极性弱，乙醇比水更难电离出氢离子，乙醇分子中的C2H5—是推电子基团，使得乙醇分子中的电子云向着远离乙基的方向偏移，羟基的极性比水分子中的小，因而钠和乙醇的反应不如钠和水的剧烈
基团之间的相互影响使官能团中化学键的极性发生变化，从而影响官能团和物质的性质。
2．键的极性强弱判断酸性强弱
例如，羧酸是一大类含羧基(—COOH)的有机酸，羧基可电离出H＋而呈酸性。羧酸的酸性可用pKa的大小来衡量，pKa越小，酸性越强。羧酸的酸性大小与其分子的组成和结构有关，烃基是推电子基团，烃基越长，推电子效应越大，使羧基中的羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱。
如下表所示：
不同羧酸的pKa
羧酸 pKa
丙酸(C2H5COOH) 4.88
乙酸(CH3COOH) 4.76
甲酸(HCOOH) 3.75
氯乙酸(CH2ClCOOH) 2.86
二氯乙酸(CHCl2COOH) 1.29
三氯乙酸(CCl3COOH) 0.65
三氟乙酸(CF3COOH) 0.23
由于氯的电负性较大，极性：Cl3C— ＞ Cl2CH— ＞ ClCH2— 导致三氯乙酸中的羧基的极性最大，更易电离出氢离子
【典型例题】
例1．试比较下列有机酸的酸性强弱。
①CF3COOH ②CCl3COOH ③CHCl2COOH
④CH2ClCOOH ⑤CH3COOH ⑥CH3CH2COOH
【答案】①＞②＞③＞④＞⑤＞⑥
例2．下列有关共价键的叙述中不正确的是( )
A．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
B．水分子内氧原子结合的电子数已经达到饱和，故不能再结合其他氢原子
C．Cl2和HCl分子中的共价键极性不同
D．H2O 分子中H—O键的极性比H2S分子中H—S键的极性强
【答案】A
【解析】
A. 非金属元素的原子形成的共价键数目取决于该原子最外层的未成对电子数，一般最外层有几个未成对电子就能形成几个共价键，而价电子数不一定等于未成对电子数，共价键数不一定等于该元素原子的价电子数，故A错误；
B.共价键具有饱和性，一个原子有几个不成对电子，就会与几个自旋相反的未成对电子成键，一个氧原子有两个不成对电子，只能与两个氢原子结合生成H2O，故B正确；
C.氯气分子中的共价键为非极性键，氯化氢分子中的共价键为极性键，共价键极性不同，故C正确；
D.形成共价键的非金属元素的电负性差值越大，共价键的极性越强， O的电负性大于S，则H2O 分子中H—O键的极性比H2S分子中H—S键的极性强，故D正确；
故选A。
【核心归纳】
1．键的极性对羧酸酸性大小的影响实质是通过改变羧基中羟基的极性而实现的，羧基中羟基的极性越大，越容易电离出H+,则羧酸的酸性越大。
2．与羧基相邻的共价键的极性越大，过传导作用使羧基中羟基的极性越大，则羧酸的酸性越大。
3．烃基是推电子基团，即将电子推向羟基，从而减小羟基的极性，导致羧酸的酸性减小。一般地，烃基越长，推电子效应越大，羧酸的酸性越小。
【必备知识基础练】
1．（2022秋·湖南怀化·高二统考期中）研究人员研制出一种新型复合光催化剂，利用太阳光在催化剂表面实现高效分解水，主要过程如图所示。下列说法正确的是
A．过程Ⅰ有H-O键断裂并放出能量
B．过程Ⅱ既有极性键形成，又有非极性键形成
C．过程Ⅲ存在着H-O键断裂和O=O键的形成
D．2mol 的总能量大于2mol 和1mol 的总能量
【答案】C
【解析】A．由图可知，过程Ⅰ有H-O键断裂，而化学键断裂需要吸收能量，A错误；
B．过程Ⅱ中实际上是2个H结合为H2以及2个羟基结合成H2O2，所以形成了1个H—H键和1个O—O键，新键均为非极性键，B错误；
C．由图可知，过程Ⅰ有H-O键断裂，过程Ⅲ存在氧气中O=O的形成，C正确；
D．氢气在氧气中燃烧生成水的过程为放热过程，故2mol的总能量小于2mol和1mol的总能量，D错误；
故选C。
2．（2022秋·广东·高二校联考期中）工厂的氨氮废水可用电化学催化氧化法加以处理，其中在电极表面的氧化过程的微观示意图如图：
下列说法中，不正确的是
A．使用催化剂降低了反应的活化能，可加快反应速率，提高反应的平衡转化率
B．催化剂不可以降低该反应的焓变
C．过程①②均有N-H键断裂，N-H键断裂时需要吸收能量
D．过程④中有非极性键形成
【答案】A
【解析】A．催化剂不能提高平衡转化率，A项错误；
B．使用催化剂该反应的焓变不变，可以改变活化能，B项正确；
C．由图可知, 在过程①中变为,在过程②中变为,则过程①②均有键断裂，断键需要吸收能量，C项正确；
D．过程④中形成，则过程中有非极性键形成，D项正确；
答案选A。
3．（2022秋·四川内江·高二四川省内江市第六中学校考阶段练习）我国科学工作者首次实现二氧化碳到淀粉的人工合成研究并取得原创性突破。有关物质的转化过程示意如图如下。下列说法不正确的是
A．反应①中分解制备需从外界吸收能量
B．反应②中涉及到极性键、非极性键的断裂
C．淀粉的过程中只涉及键的断裂和形成
D．分子中含极性共价键数为
【答案】C
【解析】A．生成H2O的反应为放热反应，那么H2O分解为吸热，需要外界提供能量，A正确；
B．反应②中氢气和二氧化碳生成甲醇，H2中H-H非极性键断裂、CO2中的C=O极性键断裂，B正确；
C．由流程可知，该过程中有O-H键和C-O的断裂与形成，还有O-P断裂，C错误；
D．由C3的结构简式可知，1个C3分子中极性键为H-O、O-C、C=O、C-H键，共价电子对数为10个，则1molC3分子中含极性共价键电子对数为10NA，D正确；
故选C。
4．（2022秋·浙江宁波·高二余姚中学校考阶段练习）科学家研制了一种可水解生成次氯酸的新型漂白剂，其分子结构可用如图表示。W、X、Y、Z均为原子序数依次增大的短周期元素。常温下，0.1mol L-1Z的氢化物的水溶液pH=1，且Z与Y位于不同周期。下列叙述正确的是
A．原子半径：
B．最简单氢化物的热稳定性：X＞Y
C．Z的含氧酸的酸性可能弱于W的含氧酸酸性
D．如图分子中的 W=Y键是极性共价键，且共用电子对偏向W
【答案】C
【分析】W、X、Y、Z均为原子序数依次增大的短周期元素。常温下，0.1mol L-1Z的氢化物的水溶液pH=1，则Z为Cl元素；Z与Y位于不同周期，则Y为第2周期元素。从图中可以看出，X形成3对共用电子、W形成4对共用电子、Y形成2对共用电子，则X、W、Y的最外层电子数分别为5、4、6，从而得出X、W、Y分别为N、C、O。所以W、X、Y、Z分别为C、N、O、Cl元素。
【解析】A．W、X分别为C、N元素，二者位于同周期，且C在N的左边，所以原子半径：，A不正确；
B．X、Y分别为N、O元素，最简单氢化物为NH3和H2O，非金属性N＜O，则热稳定性：NH3＜H2O，B不正确；
C．Z、W分别为Cl、C元素，Z的含氧酸HClO的酸性弱于W的含氧酸H2CO3的酸性，C正确；
D．如图分子中，C=O键是极性共价键，由于非金属性C＜O，所以共用电子对偏向O，D不正确；
故选C。
5．（2022春·河南许昌·高二鄢陵一中校考阶段练习）气态N4分子，其分子结构如下图所示。已知断裂1molN—N吸收167kJ热量，生成1molN≡N放出942kJ热量，判断下列说法正确的是
A．N4属于一种新型的化合物 B．N4分子中存在非极性键
C．N4分子中N—N键角为109°28′ D．1molN4转变成N2将吸收882kJ热量
【答案】B
【解析】A． N4是由氮元素形成的一种单质，不属于化合物，故A错误；
B．氮元素是活泼的非金属，氮元素与氮元素之间形成的是非极性键，故B正确；
C．根据图示，N4是正四面体型结构，键角是60°，故C错误；
D．已知断裂1molN-N吸收167kJ热量，生成1molN≡N放出942kJ热量，则1molN4转变成N2时的反应热△H=6×167 kJ/mol-2×942 kJ/mol=-882 kJ/mol，因此1 molN4转变成N2将放出882kJ热量，故D错误；
选B。
6．（2022·高二课时练习）下列模型分别表示、、的结构，其中说法正确的是
A．分子中含有键
B．是由非极性键构成的分子
C．分子中有键和键
D．分子中不含非极性键
【答案】C
【解析】A．中含有键，因此分子中所含键的物质的量为，A项错误；
B．根据的结构可知，是由极性键构成的，B项错误；
C．两成键原子之间最多形成1个键，双键中有1个键、1个键，因此乙烯分子中含有键和键，C项正确；
D．C2H2分子中所含的碳碳三键是非极性键，D项错误；
故选：C。
7．（2022秋·海南儋州·高二校考期末）按要求回答问题
(1)1 mol HCHO分子中含有σ键的数目为_______NA。
(2)CS2分子中，共价键的类型有_______。
(3)下列物质中：①MgCl2；②Na2O2； ③CS2 ；④NaOH； ⑤H2，只存在极性键的是_______(填序号，下同)，只存在非极性键的是_______，只存在离子键的是_______，既存在离子键又存在极性共价键的是_______，既存在离子键又存在非极性共价键的是_______。
【答案】(1)3NA
(2)极性键
(3) ③ ⑤ ① ④ ②
【解析】（1）
HCHO结构式是，共价单键都是σ键，共价双键中一个是σ键，一个是π键，可见1个HCHO分子中含有3个σ键，则在1 mol HCHO分子中含有σ键的数目为3NA；
（2）
CS2是由分子构成，在1个CS2分子中C原子与2个S原子形成4个共价键，结构式是S=C=S，C=S键是两种不同的非金属元素的原子形成的共价键，因此属于极性键；
（3）
①MgCl2是离子化合物，Mg2+与2个Cl-之间以离子键结合，存在离子键；
②Na2O2是离子化合物，2个Na+与以离子键结合，在中2个O原子之间以非极性共价键结合，故Na2O2中存在离子键、非极性共价键；
③CS2是由CS2分子构成的共价化合物，其结构式是S=C=S，分子中存在极性共价键；
④NaOH是离子化合物，Na+与OH-之间以离子键结合，在OH-中H、O原子之间以极性键结合，故NaOH中含有离子键、极性共价键；
⑤H2是由分子构成的非金属单质，在H2中2个H原子之间以非极性键H-H键结合，故其中只含非极性键。
综上所述可知：只存在极性键的物质序号是③；只存在非极性键的物质序号是⑤；只存在离子键的物质序号是①；既存在离子键又存在极性共价键的物质序号是④；既存在离子键又存在非极性共价键的是②。
【关键能力提升练】
8.(双选)通常把原子总数相同及价层电子总数也相同的分子或离子称为等电子体。人们发现等电子体的空间结构相同,则下列有关说法正确的是( )
A.CH4和N是等电子体,键角均为60°
B.N和C是等电子体,均为平面正三角形结构
C.H3O+和PCl3是等电子体,均为三角锥形结构
D.B3N3H6和苯是等电子体,二者都是非极性分子
【答案】BD
【解析】CH4和N是等电子体,都是正四面体结构,键角均为109°28',A项不正确;N和C是等电子体,均为平面正三角形结构,B项正确;H3O+和PCl3价层电子总数不相等,不是等电子体,C项不正确;B3N3H6与苯是等电子体,两种分子的空间结构相似,二者都是非极性分子,D项正确。
9．（2022春·福建龙岩·高二福建省连城县第一中学校考阶段练习）已知W、X、Y、Z均为短周期元素，常温下，它们的最高价氧化物对应的水化物溶液(浓度均为0.01 mol·L-1)的pH和原子半径、原子序数的关系如图所示。下列说法正确的是
A．化合物X2Y2中含有极性共价键和非极性共价键
B．简单气态氢化物的热稳定性：Y>W
C．简单离子半径：Z>Y>W>X
D．非金属性：Y【答案】D
【分析】由图象和题给信息可知，浓度均为0. 01 mol．L-l的溶液，W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物的pH都小于7，W、Y、Z的最高价氧化物对应的水化物是酸，说明W、Y、Z都是非金属元素，W、Z最高价氧化物对应的水化物的pH=2，为一元强酸，根据原子序数Z＞W，Z是Cl，W是N；Y的最高价氧化物对应的水化物的pH＜2，Y的最高价氧化物对应的水化物为二元强酸，为硫酸，Y是S，X的最高价氧化物对应的水化物的pH=12，X的最高价氧化物对应的水化物为一元强碱，X是Na，可以判断出W、X、Y、Z分别为N、Na、S、Cl，由此回答。
【解析】A．化合物X2Y2为Na2S2，为离子化合物，硫原子之间为非极性共价键，S和Na+之间是离子键，A错误；
B．非金属性越强气态氢化物稳定性越强，N非金属性大于硫，非金属性强，气态氢化物的稳定性W＞Y，B错误；
C．电子层数越多，原子或离子的半径越大，电子层数相同时，核电荷数越大，对核外电子的吸引能力越强，半径越小，N3－、Na+、S2-、Cl-的半径大小为S2-＞ Cl-＞N3－＞Na+，即Y＞Z＞W＞X，C错误；
D．同周期自左向右非金属性逐渐增强，非金属性：Y答案选D。
10.下列说法正确的是( )
A．分子中只有极性键
B．CH4分子中含有极性共价键，是极性分子
C．CO2分子中的化学键为非极性键
D．CH4和CO2分子中碳原子的杂化类型分别是sp3和sp
【答案】D
【解析】同种原子形成的共价键是非极性键，即C==C键是非极性键，A错误；CH4是非极性分子，B错误；二氧化碳结构为O==C==O，化学键为极性键，C错误；CH4分子中碳原子的杂化类型是sp3杂化，而CO2分子中碳原子是sp杂化，D正确。
11.小明同学在学习钠的化合物的性质时,记录了以下四个化学反应方程式:
①Na2SiO3+H2O+CO2Na2CO3+H2SiO3↓
②Na2CO3+H2SO4Na2SO4+H2O+CO2↑
③Na2CO3+H2SO3Na2SO3+H2O+CO2↑
④Na2SO3+H2SO4Na2SO4+H2O+SO2↑
请你根据学过的知识判断,4个反应中涉及的4种含氧酸中酸性最强的是( )
A.H2SO4 B.H2SO3
C.H2SiO3 D.H2CO3
【答案】A
【解析】都是二元酸,根据较强酸可以生成较弱酸的反应规律,4种含氧酸的酸性强弱顺序是:H2SO4>H2SO3>H2CO3>H2SiO3。
12.(双选)短周期元素X、Y、Z和W的原子序数依次增大。X原子的s能级电子总数是p能级电子总数的2倍,Y与X同主族,Z和W原子中未成对电子数之比为2∶1。下列说法错误的是( )
A.XW4为非极性分子
B.Y、Z、W最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序是WC.ZW2分子是由极性键构成的极性分子
D.XW4、YW4、ZW2分子中的中心原子均为sp杂化
【答案】BD
【解析】短周期元素X、Y、Z和W的原子序数依次增大,X原子的s能级电子总数是p能级电子总数的2倍,则X是C元素;Y与X同主族,则Y是Si元素;Z和W原子中未成对电子数之比为2∶1,且二者原子序数都大于Y,则Z是S元素、W是Cl元素。CCl4分子为正四面体结构,正负电荷中心重合,为非极性分子,A项正确;元素的非金属性越强,其最高价氧化物对应水化物的酸性越强,非金属性Si13.已知N、P同属于元素周期表的第ⅤA族元素，N在第二周期，P在第三周期。NH3分子呈三角锥形，N原子位于锥顶，3个H原子位于锥底，N—H键间的夹角是107°。
(1)N4分子的空间结构如图，它是一种________(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)PH3分子与NH3分子的构型关系________(填“相似”或“不相似”)，P—H键________(填“有”或“无”)极性，PH3分子________(填“有”或“无”)极性。
(3)NCl3是一种淡黄色油状液体，下列对NCl3的有关描述不正确的是________(填字母)。
A．该分子呈平面三角形
B．该分子中的化学键为极性键
C．该分子为极性分子
D．因N—Cl键的键能大，故NCl3稳定
(4)CO2的资源化利用是解决温室效应的重要途径。以下是在一定条件下用NH3捕获CO2生成重要化工产品三聚氰酸的反应：
三聚氰酸的分子式为____________，三聚氰酸分子中C原子采取____________杂化，分子中含碳原子形成的是______________(填“极性”“非极性”)键，三聚氰酸属于____________(填“极性”或“非极性”)分子。
(5)氰(CN)2为无色可燃气体、剧毒、有苦杏仁味，和卤素单质的结构相似，已知氰分子键之间夹角为180°并有对称性，(CN)2的结构式为________________，(CN)2分子为________________(填“极性”或“非极性”)分子。
(6)溴化碘(IBr)的化学性质类似于卤素单质，溴化碘的电子式是______________，它是由________键形成的________分子。
(7)O3分子是否为极性分子？________(填“是”或“否”)。
【答案】(1)非极性 (2)相似 有 有 (3)A
(4)C3H3N3O3 sp2 极性 非极性
(5)N≡C—C≡N 非极性
(6) 极性 极性 (7)是
【解析】(1)N4分子是正四面体形结构，是一种非极性分子。(2)NH3分子与PH3分子结构相似，P—H为不同元素原子之间形成的共价键，为极性键，PH3分子空间结构为三角锥形，正、负电荷中心不重合，PH3为极性分子。(3)NCl3中N原子的价层电子对数为4，孤电子对数为1，该分子为三角锥形，A错误；N、Cl之间形成的键应为极性键，B正确；NCl3分子中正、负电荷中心不重合，该分子为极性分子，C正确；共价键的键能越大，含有该键的物质越稳定，D正确。(4)三聚氰酸的分子式为C3H3N3O3，该分子中C与N形成双键，则应采取sp2杂化，C原子与氧、氮原子间形成极性键。三聚氰酸分子各键排列对称，为非极性分子。(5)(CN)2的结构式为N≡C—C≡N，是非极性分子。(6)I和Br的电负性相差不大，形成的化学键是极性共价键，电子式为，IBr中正电荷中心与负电荷中心不重合，属于极性分子。(7)可以把O3看成一个O原子是中心原子，其他2个O原子为配原子，看成三原子分子，类似SO2分子，其价电子对数是3，有一个孤电子对，分子构型为V形，所以O3分子是极性分子。
【学科素养拔高练】
14.北斗卫星导航系统是中国自行研制并开发的,其中第八颗和第九颗北斗卫星是被长征三号甲运载火箭送入太空预定转移轨道的。已知运送卫星的火箭所需反应物除液态过氧化氢外,还有另一种液态氮氢化合物。已知该化合物中氢元素的质量分数为12.5%,相对分子质量为32,结构分析发现该分子结构中只有单键。
(1)该氮氢化合物的电子式为 ,其中N原子采取 杂化方式,该分子是 (填“极性”或“非极性”)分子。
(2)若该物质与液态过氧化氢恰好完全反应,产生两种无毒又不污染环境的物质,在该反应的反应物和生成物中既含有极性键又含有非极性键的是 ,只含有非极性键的是 ,只含有极性键的是 。
(3)NH3分子中的N原子上有1对孤电子对,能发生反应:NH3+HClNH4Cl。试写出将题中所述发射卫星时所用的氮氢化合物通入足量盐酸时,发生反应的化学方程式: 。
(4)“笑气”(N2O)是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。有关理论认为N2O与CO2分子具有相似的结构(包括电子式);又已知N2O分子中氧原子只与一个氮原子相连,则N2O的电子式可表示为 ,由此可知它 (填“含有”或“不含”)非极性键。
【答案】(1)H sp3 极性
(2)N2H4和H2O2 N2 H2O
(3)N2H4+2HClN2H6Cl2
(4 含有
【解析】(1)由该物质的相对分子质量和氢元素的质量分数,计算可知其分子式为N2H4,它的结构可看作NH3分子中的一个H原子被—NH2取代后所得,该分子的结构式为,分子中的键全部是单键,故N原子的杂化方式与NH3分子中的N原子杂化方式相同,也是sp3杂化,该分子为极性分子。
(2)两者反应后生成的物质无毒又不污染环境,故得到的是N2和H2O,反应的化学方程式为N2H4+2H2O2N2+4H2O,两种反应物中都含有极性键和非极性键,在生成物H2O中只含有极性键,N2中只含有非极性键。
(3)因为在N2H4分子中的N原子上各有1对孤电子对,故一分子N2H4能与两分子HCl反应,反应的化学方程式为N2H4+2HClN2H6Cl2。
(4)因为N2O和CO2分子结构相似,故都为直线形,CO2的结构式为OCO,而N2O分子中氧原子只与一个氮原子相连,故N2O的结构式为NNO,其电子式为,分子中既含有氮氧极性键又含有氮氮非极性键。
