3.3共价键共价晶体课时作业高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2（含解析）
文档属性
| 名称 | 3.3共价键共价晶体课时作业高二下学期化学苏教版（2019）选择性必修2（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 305.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-06-17 21:03:52 | ||
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文档简介
苏教版（2019）高二化学选择性必修二课时作业
共价键 共价晶体
一、选择题(本题15小题，每小题只有一个选项符合题意)
1、构成共价晶体的微粒及作用力是( )
A.原子、共价键 B．分子、共价键
C.原子、分子间作用力 D．分子、分子间作用力
2、下列有关σ键和π键的说法错误的是( )
A．含有π键的分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者
B．当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键
C．有些原子在与其他原子形成分子时，只能形成σ键，不能形成π键
D．在分子中，化学键可能只有π键而没有σ键
3、下列有关晶格能的叙述正确的是( )
A．晶格能是气态离子形成1 mol离子晶体吸收的能量
B．晶格能通常取正值，但是有时也取负值
C．晶格能越大，形成的离子晶体越稳定
D．晶格能越大，物质的硬度反而越小
4、固体熔化时，必须破坏非极性共价键的是( )
A.冰 B．晶体硅
C．溴 D．二氧化硅
5、下列各分子中所有原子都满足最外层8电子稳定结构且含有π键的是( )
A．H2O2 B．N2
C．BeCl2 D．PCl3
6、碳化硅又称金刚砂(SiC)，它的分解温度很高，硬度极大，溶解性很差，性质很稳定。由此推断，下列物质中可能与它有相似结构的是( )
A.晶体硅 B．硅酸
C．干冰 D．水玻璃
7、已知K3C60熔融状态下能导电。关于K3C60晶体的分析错误的是( )
A．是强电解质
B．存在两种化学键
C．是离子晶体
D．阴阳离子个数比为20∶1
8、NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是( )
A.28 g晶体硅中含有Si—Si键的个数为2NA
B.124 g白磷(P4)晶体中含有P—P键的个数为4NA
C.12 g金刚石中含有C—C键的个数为4NA
D.SiO2晶体中每摩尔硅可与氧原子形成2NA个共价键(Si—O键)
9、锌与硫所形成化合物晶体的晶胞如图所示。下列判断正确的是( )
A．该晶体属于分子晶体
B．该晶胞中Zn2＋和S2－数目不相等
C．阳离子的配位数为6
D．氧化锌的熔点高于硫化锌
10、已知反应NO2(g)＋CO(g)===NO(g)＋CO2(g)的能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A．图中A→B的过程为放热过程
B．1 mol NO2和1 mol CO断键吸收的能量大于形成1 mol NO和1 mol CO2成键放出的能量
C．1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)的总能量低于1 mol NO(g)和1 mol CO2(g)的总能量
D．该反应可以看成将储存在NO2(g)和CO(g)内部的能量以热能的形式释放出来
11、氯化钠的一种晶胞结构如图所示，下列有关氯化钠的选项正确的是( )
A．该晶胞结构中有6个Na＋和6个Cl－
B．Na＋的配位数为4
C．1 mol氯化钠中有NA个NaCl分子
D．将晶胞沿体对角线AB作投影，CD两原子的投影将相互重合
12、已知：P4(g)＋6Cl2(g)===4PCl3(g) ΔH＝a kJ·mol－1，P4(g)＋10 Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH＝b kJ·mol－1，P4具有正四面体结构，PCl5中P—Cl键的键能为c kJ·mol－1，PCl3中P—Cl键的键能为1．2c kJ·mol－1。下列叙述正确的是( )
A．P—P键的键能大于P—Cl键的键能
B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔH
C．Cl—Cl键的键能为 kJ·mol－1
D．P—P键的键能为 kJ·mol－1
13、金属晶体和离子晶体是重要的晶体类型。下列关于它们的选项正确的是( )
A．金属能导电是因为金属阳离子在外加电场作用下定向移动
B．在锌晶体中，1个Zn2＋只与2个自由电子存在强烈的相互作用
C．离子晶体中的化学键很难断裂，因此离子晶体具有延展性
D．NaCl晶体的晶格能小于MgO晶体的晶格能
14、已知CaF2是离子晶体，如果用“●”表示F－；用“○”表示Ca2＋，在如图所示中，符合CaF2晶体结构的是( )
15、化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷(P4)和六氧化四磷(P4O6)的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能：P—P 198 kJ·mol－1，P—O 360 kJ·mol－1，氧气分子内氧原子间的键能为498 kJ·mol－1，则P4＋3O2P4O6的反应热ΔH为( )
A．＋1 638 kJ·mol－1
B．－1 638 kJ·mol－1
C．－126 kJ·mol－1
D．＋126 kJ·mol－1
二、非选择题（共4小题）
16、下图是部分短周期元素的单质熔点的变化图，根据此图，填写下列空格：
(1)③号元素位于周期表第________周期________族，其单质的一种同素异形体能导电，该同素异形体的名称叫________。
(2)⑦号元素的核外电子排布式为_______________________。
(3)②④两种元素形成的化合物其晶体有两种结构，其中一种结构与金刚石相似，该结构的晶体属________晶体，若使其熔化，需破坏的作用力为________。
17、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分子中σ键与π键数目之比为________。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的—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键的个数比为________。
(5)1 mol乙醛分子中含σ键的数目为________个，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________。
18、四种短周期元素的性质或结构信息如下表所示，请回答下列问题：
元素 A B C D
性质或结构信息 单质在常温下为固体，难溶于水，易溶于CS2，能形成两种二元含氧酸 原子的M层有1个未成对的p电子，核外p电子总数大于7 单质曾被称为“银色的金子”。与锂形成的合金常用于制造航天飞行器。单质能溶于强酸和强碱 原子核外电子层上s电子总数比p电子总数少2。单质和氧化物均为空间网状结构，具有很高的熔、沸点
(1)A原子的最外层电子排布式为________，D原子核外共有________个电子。
(2)写出C单质与强碱反应的离子方程式： __________________。
(3)A、B两种元素的氢化物分子中键能较小的是________(填分子式)；分子较稳定的是________(填分子式)。
(4)已知SiC的晶体结构与D的单质的晶体结构相似，其中C原子的杂化方式为__________，微粒间的作用力为________。SiC与D的单质的晶体的熔、沸点高低顺序是________。
19、据古籍《燕闲清赏笺》记载：“宣窑之青，乃苏勃泥青”，说明宣德时期青花瓷使用的颜料是“苏勃泥青”，它是从一种钻毒砂[主要成分：(Co，Fe)AsS]中提取出来的。回答下列问题：
(1)基态S原子的价层电子排布图为_______________，
其原子核外电子共有________种空间运动状态。
(2)比较元素第一电离能：S________P(填“＞”、“<”或“＝”)。
(3)Fe位于周期表的第_______周期 _______族， _________
(填“d”或“ds”)区。
(4)区分晶体与非晶体最可靠的科学方法是________。
(5)砷化镓晶胞结构如图所示。晶胞中Ga与周围最近且等距的As形成的空间结构为________。已知GaAs晶胞棱长为a pm，其密度ρ g/cm3，则阿伏加德罗常数的数值为________(列出计算式即可，GaAs的摩尔质量为145 g·mol－1)。
(6)GaAs的熔点为1 238 ℃，GaN与GaAs晶体类型相同，GaN的熔点________1 238 ℃(填“>”、“<”或“＝”)。
答案与解析
1、A
解析：相邻原子之间以共价键相结合而形成空间网状结构的晶体称为共价晶体。
2、D
解析：σ键比π键稳定，所以反应时π键易断裂，A正确；分子形成时，必须使其能量最低，故首先形成σ键，再根据形成的原子核外电子排布情况看能否形成 π键，B、C正确，D错。
3、C
解析：晶格能是气态离子形成1 mol离子晶体释放的能量，A项错误；晶格能通常取正值，不取负值，B项错误；晶格能越大，离子键越强，形成的离子晶体越稳定，C项正确；晶格能越大，离子键越强，物质的硬度越大，D项错误。
4、B
解析：冰融化时克服的是分子间作用力；晶体硅熔化时克服的是非极性共价键；溴熔化时克服的是分子间作用力；二氧化硅熔化时克服的是极性共价键。
5、B
解析：对于ABn的共价化合物，各元素满足|化合价|＋元素原子的最外层电子数＝8，原子都满足最外层8电子结构；单质分子根据最外层电子和成键数目分析；成键元素的非金属性不同时，共用电子对会发生偏移。A中H2O2有氢原子，不可能满足8电子稳定结构，A错误；N2中N原子最外层5个电子，氮气结构式为N≡N，N原子形成3个共价键，每个共价键提供一个电子，所以每个N原子周围电子数为5＋3＝8；分子中含有两个π键，B正确；BeCl2中Be元素化合价为＋2，Be原子最外层电子数为2，所以2＋2＝4，Be原子不满足8电子结构；Cl元素化合价为－1，Cl原子最外层电子数为7，所以1＋7＝8，Cl原子满足8电子结构，C错误；PCl3中P元素化合价为＋3，P原子最外层电子数为5，所以3＋5＝8，P原子满足8电子结构；Cl元素化合价为－1，Cl原子最外层电子数为7，所以1＋7＝8，Cl原子满足8电子结构，但PCl3分子中不含π键，D错误。故选B。
6、A
解析：结构决定性质，碳化硅和晶体硅都具有空间网状结构，性质相似，结构相似，都是共价晶体，A项正确。
7、D
解析：K3C60 熔融状态下能导电，所以是电解质，并且是盐，是强电解质，A正确；该离子化合物中，存在离子键，阴离子中存在共价键，B正确；该物质熔融状态下能导电，说明是电解质且含有离子键，所以属于离子晶体，C正确；K3C60===3K＋＋ C，阴阳离子个数比是1∶3，D错误。
8、A
解析：晶体硅的结构与金刚石相似，每个硅原子与周围4个硅原子形成4个共价键，依据“切割法”，1个硅(或碳)原子分得的共价键数为4×＝2，A正确、C错误；白磷为正四面体结构，每个P4分子中含有6个P—P键，B错误；SiO2晶体中每个硅原子与周围4个氧原子形成4个Si—O键，D错误。
9、D
解析：该晶体由阴、阳离子构成，属于离子晶体，A项错误；从晶胞图分析，含有Zn2＋的数目为8×＋6×＝4，S2－位于立方体内，S2－的数目为4，所以该晶胞中Zn2＋与S2－的数目相等，B项错误；在ZnS晶胞中，1个S2－周围距离最近的Zn2＋有4个，1个Zn2＋周围距离最近的S2－有4个，则S2－的配位数为4，Zn2＋的配位数也为4，C项错误；ZnO和ZnS中，O2－的半径小于S2－的半径，离子所带的电荷数相等，所以ZnO中离子键强度大于ZnS中离子键强度，ZnO的熔点高于ZnS，D项正确。
10、D
解析：B比A的能量高，则图中A→B的过程为吸热过程，A错误；反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，且焓变等于断裂化学键吸收的能量减去形成化学键释放的能量，则1 mol NO2和1 mol CO断键吸收的能量小于形成1 mol NO和1 mol CO2成键放出的能量，B错误；反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，则1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)的总能量高于1 mol NO(g)和1 mol CO2(g)的总能量，C错误；该反应为放热反应，则该反应可以看成将储存在NO2(g)和CO(g)内部的能量以热能的形式释放出来，D正确。
11、D
解析：该晶胞结构中有12×＋1＝4个Na＋和8×＋6×＝4个Cl－，A错误；由NaCl的晶胞示意图可知，Na＋的配位数为6，B错误；氯化钠是离子化合物，故其中只存在Na＋和Cl－，不存在NaCl分子，C错误；由氯化钠晶胞示意图可知，对角线AB和CD两原子的连线为平行关系，故将晶胞沿体对角线AB作投影，A、B两原子相互重合，C、D两原子的投影将相互重合，D正确。
12、C
解析：由于P—P键的键长大于P—Cl键的键长，键长越短，键能越大，故P—P键的键能小于P—Cl键的键能，A错误；由于不知道PCl5(g)===PCl5(s)的反应热ΔH，所以不能求得Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔH，B错误；设Cl—Cl键的键能为x，将题中已知的两个式子按顺序依次编号为①、②，将②－①可得4Cl2(g)＋4PCl3(g)===4PCl5(g) ΔH＝(b－a) kJ·mol－1，由于化学反应中断键吸热、成键放热，可得4x＋4×3×1.2c kJ·mol－1－4×5×c kJ·mol－1＝(b－a) kJ·mol－1，解得x＝ kJ·mol－1，C正确；设P—P键的键能为y，将①×5－②×3可得：2P4(g)＋12PCl5(g)===20PCl3(g) ΔH＝(5a－3b) kJ·mol－1，根据盖斯定律，可得2×6y＋12×5×c kJ·mol－1－20×3×1.2c kJ·mol－1＝(5a－3b) kJ·mol－1，解得y＝kJ·mol－1，D错误。
13、D
解析：金属能导电是因为自由电子在外加电场作用下定向移动，A项错误；在锌晶体中，自由电子属于整个晶体，B项错误；离子晶体中的化学键很难断裂，离子不能自由移动，因此离子晶体不具有延展性，C项错误；NaCl晶体中Na＋、Cl－半径大于Mg2＋、O2－半径，且所带的电荷数小，则NaCl的晶格能小于MgO晶体的晶格能，D项正确。
14、B
解析：结构中Ca2＋占据体心位置，个数为1，F－占据顶点位置，个数为4×=，Ca2＋和F－个数比为2∶1，A项错误；结构中F－占据体心位置，个数为1，Ca2＋占据顶点位置，个数为4×=，Ca2＋和F－个数比为1∶2，B项正确；结构中Ca2＋占据体心位置，个数为1，F－占据顶点位置，个数为8×=1，Ca2＋和F－个数比为1∶1，C项错误；结构中Ca2＋位于棱上和体心，个数为12×+1=4，F－占据顶点和面心位置，个数为8×+6×=4，Ca2＋和F－个数比为1∶1，D项错误。
15、B
解析：各化学键键能为P—P 198 kJ·mol－1、P—O 360 kJ·mol－1、O===O 498 kJ ·mol－1，反应热ΔH＝反应物总键能－生成物总键能，由图可知：1个白磷分子中含有6个P—P,1个P4O6分子中含有12个P—O,1 mol P4和3 mol O2完全反应(P4 ＋ 3O2P4O6 )生成1 mol P4O6，所以反应P4＋3O2P4O6的反应热ΔH＝6×198 kJ·mol－1＋3×498 kJ·mol－1－12×360 kJ·mol－1 ＝－1 638 kJ·mol－1，故B正确。
16、答案：(1)2 ⅣA 石墨
(2)1s22s22p63s23p2
(3)共价 共价键(或极性共价键)
解析：注意看清本题图中的横坐标表示原子序数，③号元素为原子序数为6的碳元素，它的单质(金刚石)熔点是第2周期中最高的，碳元素位于周期表第2周期ⅣA族。碳元素的单质中能导电的是石墨。⑦号元素为原子序数为14的硅元素，它的单质(晶体硅)熔点是第3周期中最高的。②④两种元素分别为硼和氮，两种元素形成的化合物中与金刚石结构相似的晶体属于共价晶体；若使其熔化，需破坏的作用力为共价键(或极性键)。
17、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键个数为2NA或(1.204×1024)。
(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，故此处填1∶2；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，故σ键与π键数目之比为1∶1。
(3)反应中有4 mol N—H键断裂，即有1 mol N2H4参加反应，则生成N2 1.5 mol,1个N2中含2个π键，故形成的π键有3 mol。
(4)设分子式为CmHn，则6m＋n＝16，结合n≤2m＋2，讨论得m＝2，n＝4，即C2H4，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C2H4分子中共含有5个σ键和1个π键，故个数比为5∶1。
(5)乙醛的结构简式为,1个乙醛中含6个σ键，故1 mol乙醛中含有σ键6 mol，即6NA个(或3.612×1024)，CO(NH2)2的结构简式为,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越大(或从非金属性强弱上来判断)，由于电负性：F＞O＞N＞C，因此四种分子中共价键的极性：HF＞H2O＞NH3＞CH4。
答案：(1)2NA(或1．204×1024)
(2)1∶2 1∶1
(3)3
(4)5∶1
(5)6NA(或3.612×1024) 7
(6) HF＞H2O＞NH3＞CH4
18、答案：(1)3s23p4 14
(2)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
(3)H2S HCl
(4)sp3杂化 共价键 SiC>Si
解析：单质在常温下为固体，难溶于水，易溶于CS2，能形成两种二元含氧酸的元素是硫。原子的M层有1个未成对的p电子，核外p电子总数大于7，其核外电子排布式应是1s22s22p63s23p5，则B是氯元素。单质能溶于强酸和强碱的元素是铝。原子核外电子层上s电子总数比p电子总数少2，再结合D的其他信息，可知其核外电子排布式是1s22s22p63s23p2，D为硅元素。晶体硅中1个硅原子与4个硅原子相连，呈正四面体结构，所以其杂化方式是sp3，SiC的晶体结构与晶体硅相似，故C原子的杂化方式也是sp3杂化；因为Si—C键的键长小于Si—Si键，所以熔、沸点：碳化硅>晶体硅。
19、解析：(1)硫元素的原子序数为16，电子排布式为1s22s22p63s23p4，价层电子排布图为，核外电子空间运动状态与核外轨道数相同，为(1＋1＋3＋1＋3)＝9。
(2)磷原子的3p轨道为稳定的半充满结构，第一电离能大于相邻元素，则硫原子的第一电离能小于磷原子。
(3)铁元素的原子序数为26，位于元素周期表第4周期Ⅷ族，价电子排布式为3d64s2，则位于元素周期表d区。
(4)晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列，X射线衍射可以看到微观结构，则区分晶体与非晶体最可靠的科学方法是X射线衍射实验。
(5)由晶胞结构可知，晶胞中镓原子与周围最近且等距的4个砷原子形成的空间结构为正四面体型，位于顶点和面心的镓原子个数为8×＋6×＝4，位于体内的砷原子个数为4，由晶胞质量公式可得(a×10—10)3ρ＝，解得NA＝。
(6)共价晶体的熔点取决于共价键的强弱，由砷化镓的熔点可知，砷化镓和氮化镓都是共价晶体，Ga—As键的键长大于Ga—N键，键能小于Ga—N键，则共价键Ga—As键弱于Ga—N键，氮化镓的熔点高于砷化镓。
答案：(1) 9
(2) ＜
(3)4 Ⅷ d
(4) X射线衍射实验
(5) 正四面体
(6) ＞
共价键 共价晶体
一、选择题(本题15小题，每小题只有一个选项符合题意)
1、构成共价晶体的微粒及作用力是( )
A.原子、共价键 B．分子、共价键
C.原子、分子间作用力 D．分子、分子间作用力
2、下列有关σ键和π键的说法错误的是( )
A．含有π键的分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者
B．当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键
C．有些原子在与其他原子形成分子时，只能形成σ键，不能形成π键
D．在分子中，化学键可能只有π键而没有σ键
3、下列有关晶格能的叙述正确的是( )
A．晶格能是气态离子形成1 mol离子晶体吸收的能量
B．晶格能通常取正值，但是有时也取负值
C．晶格能越大，形成的离子晶体越稳定
D．晶格能越大，物质的硬度反而越小
4、固体熔化时，必须破坏非极性共价键的是( )
A.冰 B．晶体硅
C．溴 D．二氧化硅
5、下列各分子中所有原子都满足最外层8电子稳定结构且含有π键的是( )
A．H2O2 B．N2
C．BeCl2 D．PCl3
6、碳化硅又称金刚砂(SiC)，它的分解温度很高，硬度极大，溶解性很差，性质很稳定。由此推断，下列物质中可能与它有相似结构的是( )
A.晶体硅 B．硅酸
C．干冰 D．水玻璃
7、已知K3C60熔融状态下能导电。关于K3C60晶体的分析错误的是( )
A．是强电解质
B．存在两种化学键
C．是离子晶体
D．阴阳离子个数比为20∶1
8、NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法中正确的是( )
A.28 g晶体硅中含有Si—Si键的个数为2NA
B.124 g白磷(P4)晶体中含有P—P键的个数为4NA
C.12 g金刚石中含有C—C键的个数为4NA
D.SiO2晶体中每摩尔硅可与氧原子形成2NA个共价键(Si—O键)
9、锌与硫所形成化合物晶体的晶胞如图所示。下列判断正确的是( )
A．该晶体属于分子晶体
B．该晶胞中Zn2＋和S2－数目不相等
C．阳离子的配位数为6
D．氧化锌的熔点高于硫化锌
10、已知反应NO2(g)＋CO(g)===NO(g)＋CO2(g)的能量变化如图所示，下列说法正确的是( )
A．图中A→B的过程为放热过程
B．1 mol NO2和1 mol CO断键吸收的能量大于形成1 mol NO和1 mol CO2成键放出的能量
C．1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)的总能量低于1 mol NO(g)和1 mol CO2(g)的总能量
D．该反应可以看成将储存在NO2(g)和CO(g)内部的能量以热能的形式释放出来
11、氯化钠的一种晶胞结构如图所示，下列有关氯化钠的选项正确的是( )
A．该晶胞结构中有6个Na＋和6个Cl－
B．Na＋的配位数为4
C．1 mol氯化钠中有NA个NaCl分子
D．将晶胞沿体对角线AB作投影，CD两原子的投影将相互重合
12、已知：P4(g)＋6Cl2(g)===4PCl3(g) ΔH＝a kJ·mol－1，P4(g)＋10 Cl2(g)===4PCl5(g) ΔH＝b kJ·mol－1，P4具有正四面体结构，PCl5中P—Cl键的键能为c kJ·mol－1，PCl3中P—Cl键的键能为1．2c kJ·mol－1。下列叙述正确的是( )
A．P—P键的键能大于P—Cl键的键能
B．可求Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔH
C．Cl—Cl键的键能为 kJ·mol－1
D．P—P键的键能为 kJ·mol－1
13、金属晶体和离子晶体是重要的晶体类型。下列关于它们的选项正确的是( )
A．金属能导电是因为金属阳离子在外加电场作用下定向移动
B．在锌晶体中，1个Zn2＋只与2个自由电子存在强烈的相互作用
C．离子晶体中的化学键很难断裂，因此离子晶体具有延展性
D．NaCl晶体的晶格能小于MgO晶体的晶格能
14、已知CaF2是离子晶体，如果用“●”表示F－；用“○”表示Ca2＋，在如图所示中，符合CaF2晶体结构的是( )
15、化学反应可视为旧键断裂和新键形成的过程。化学键的键能是形成(或拆开)1 mol化学键时释放(或吸收)的能量。已知白磷(P4)和六氧化四磷(P4O6)的分子结构如图所示，现提供以下化学键的键能：P—P 198 kJ·mol－1，P—O 360 kJ·mol－1，氧气分子内氧原子间的键能为498 kJ·mol－1，则P4＋3O2P4O6的反应热ΔH为( )
A．＋1 638 kJ·mol－1
B．－1 638 kJ·mol－1
C．－126 kJ·mol－1
D．＋126 kJ·mol－1
二、非选择题（共4小题）
16、下图是部分短周期元素的单质熔点的变化图，根据此图，填写下列空格：
(1)③号元素位于周期表第________周期________族，其单质的一种同素异形体能导电，该同素异形体的名称叫________。
(2)⑦号元素的核外电子排布式为_______________________。
(3)②④两种元素形成的化合物其晶体有两种结构，其中一种结构与金刚石相似，该结构的晶体属________晶体，若使其熔化，需破坏的作用力为________。
17、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分子中σ键与π键数目之比为________。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的—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键的个数比为________。
(5)1 mol乙醛分子中含σ键的数目为________个，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________。
18、四种短周期元素的性质或结构信息如下表所示，请回答下列问题：
元素 A B C D
性质或结构信息 单质在常温下为固体，难溶于水，易溶于CS2，能形成两种二元含氧酸 原子的M层有1个未成对的p电子，核外p电子总数大于7 单质曾被称为“银色的金子”。与锂形成的合金常用于制造航天飞行器。单质能溶于强酸和强碱 原子核外电子层上s电子总数比p电子总数少2。单质和氧化物均为空间网状结构，具有很高的熔、沸点
(1)A原子的最外层电子排布式为________，D原子核外共有________个电子。
(2)写出C单质与强碱反应的离子方程式： __________________。
(3)A、B两种元素的氢化物分子中键能较小的是________(填分子式)；分子较稳定的是________(填分子式)。
(4)已知SiC的晶体结构与D的单质的晶体结构相似，其中C原子的杂化方式为__________，微粒间的作用力为________。SiC与D的单质的晶体的熔、沸点高低顺序是________。
19、据古籍《燕闲清赏笺》记载：“宣窑之青，乃苏勃泥青”，说明宣德时期青花瓷使用的颜料是“苏勃泥青”，它是从一种钻毒砂[主要成分：(Co，Fe)AsS]中提取出来的。回答下列问题：
(1)基态S原子的价层电子排布图为_______________，
其原子核外电子共有________种空间运动状态。
(2)比较元素第一电离能：S________P(填“＞”、“<”或“＝”)。
(3)Fe位于周期表的第_______周期 _______族， _________
(填“d”或“ds”)区。
(4)区分晶体与非晶体最可靠的科学方法是________。
(5)砷化镓晶胞结构如图所示。晶胞中Ga与周围最近且等距的As形成的空间结构为________。已知GaAs晶胞棱长为a pm，其密度ρ g/cm3，则阿伏加德罗常数的数值为________(列出计算式即可，GaAs的摩尔质量为145 g·mol－1)。
(6)GaAs的熔点为1 238 ℃，GaN与GaAs晶体类型相同，GaN的熔点________1 238 ℃(填“>”、“<”或“＝”)。
答案与解析
1、A
解析：相邻原子之间以共价键相结合而形成空间网状结构的晶体称为共价晶体。
2、D
解析：σ键比π键稳定，所以反应时π键易断裂，A正确；分子形成时，必须使其能量最低，故首先形成σ键，再根据形成的原子核外电子排布情况看能否形成 π键，B、C正确，D错。
3、C
解析：晶格能是气态离子形成1 mol离子晶体释放的能量，A项错误；晶格能通常取正值，不取负值，B项错误；晶格能越大，离子键越强，形成的离子晶体越稳定，C项正确；晶格能越大，离子键越强，物质的硬度越大，D项错误。
4、B
解析：冰融化时克服的是分子间作用力；晶体硅熔化时克服的是非极性共价键；溴熔化时克服的是分子间作用力；二氧化硅熔化时克服的是极性共价键。
5、B
解析：对于ABn的共价化合物，各元素满足|化合价|＋元素原子的最外层电子数＝8，原子都满足最外层8电子结构；单质分子根据最外层电子和成键数目分析；成键元素的非金属性不同时，共用电子对会发生偏移。A中H2O2有氢原子，不可能满足8电子稳定结构，A错误；N2中N原子最外层5个电子，氮气结构式为N≡N，N原子形成3个共价键，每个共价键提供一个电子，所以每个N原子周围电子数为5＋3＝8；分子中含有两个π键，B正确；BeCl2中Be元素化合价为＋2，Be原子最外层电子数为2，所以2＋2＝4，Be原子不满足8电子结构；Cl元素化合价为－1，Cl原子最外层电子数为7，所以1＋7＝8，Cl原子满足8电子结构，C错误；PCl3中P元素化合价为＋3，P原子最外层电子数为5，所以3＋5＝8，P原子满足8电子结构；Cl元素化合价为－1，Cl原子最外层电子数为7，所以1＋7＝8，Cl原子满足8电子结构，但PCl3分子中不含π键，D错误。故选B。
6、A
解析：结构决定性质，碳化硅和晶体硅都具有空间网状结构，性质相似，结构相似，都是共价晶体，A项正确。
7、D
解析：K3C60 熔融状态下能导电，所以是电解质，并且是盐，是强电解质，A正确；该离子化合物中，存在离子键，阴离子中存在共价键，B正确；该物质熔融状态下能导电，说明是电解质且含有离子键，所以属于离子晶体，C正确；K3C60===3K＋＋ C，阴阳离子个数比是1∶3，D错误。
8、A
解析：晶体硅的结构与金刚石相似，每个硅原子与周围4个硅原子形成4个共价键，依据“切割法”，1个硅(或碳)原子分得的共价键数为4×＝2，A正确、C错误；白磷为正四面体结构，每个P4分子中含有6个P—P键，B错误；SiO2晶体中每个硅原子与周围4个氧原子形成4个Si—O键，D错误。
9、D
解析：该晶体由阴、阳离子构成，属于离子晶体，A项错误；从晶胞图分析，含有Zn2＋的数目为8×＋6×＝4，S2－位于立方体内，S2－的数目为4，所以该晶胞中Zn2＋与S2－的数目相等，B项错误；在ZnS晶胞中，1个S2－周围距离最近的Zn2＋有4个，1个Zn2＋周围距离最近的S2－有4个，则S2－的配位数为4，Zn2＋的配位数也为4，C项错误；ZnO和ZnS中，O2－的半径小于S2－的半径，离子所带的电荷数相等，所以ZnO中离子键强度大于ZnS中离子键强度，ZnO的熔点高于ZnS，D项正确。
10、D
解析：B比A的能量高，则图中A→B的过程为吸热过程，A错误；反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，且焓变等于断裂化学键吸收的能量减去形成化学键释放的能量，则1 mol NO2和1 mol CO断键吸收的能量小于形成1 mol NO和1 mol CO2成键放出的能量，B错误；反应物总能量大于生成物总能量，该反应为放热反应，则1 mol NO2(g)和1 mol CO(g)的总能量高于1 mol NO(g)和1 mol CO2(g)的总能量，C错误；该反应为放热反应，则该反应可以看成将储存在NO2(g)和CO(g)内部的能量以热能的形式释放出来，D正确。
11、D
解析：该晶胞结构中有12×＋1＝4个Na＋和8×＋6×＝4个Cl－，A错误；由NaCl的晶胞示意图可知，Na＋的配位数为6，B错误；氯化钠是离子化合物，故其中只存在Na＋和Cl－，不存在NaCl分子，C错误；由氯化钠晶胞示意图可知，对角线AB和CD两原子的连线为平行关系，故将晶胞沿体对角线AB作投影，A、B两原子相互重合，C、D两原子的投影将相互重合，D正确。
12、C
解析：由于P—P键的键长大于P—Cl键的键长，键长越短，键能越大，故P—P键的键能小于P—Cl键的键能，A错误；由于不知道PCl5(g)===PCl5(s)的反应热ΔH，所以不能求得Cl2(g)＋PCl3(g)===PCl5(s)的反应热ΔH，B错误；设Cl—Cl键的键能为x，将题中已知的两个式子按顺序依次编号为①、②，将②－①可得4Cl2(g)＋4PCl3(g)===4PCl5(g) ΔH＝(b－a) kJ·mol－1，由于化学反应中断键吸热、成键放热，可得4x＋4×3×1.2c kJ·mol－1－4×5×c kJ·mol－1＝(b－a) kJ·mol－1，解得x＝ kJ·mol－1，C正确；设P—P键的键能为y，将①×5－②×3可得：2P4(g)＋12PCl5(g)===20PCl3(g) ΔH＝(5a－3b) kJ·mol－1，根据盖斯定律，可得2×6y＋12×5×c kJ·mol－1－20×3×1.2c kJ·mol－1＝(5a－3b) kJ·mol－1，解得y＝kJ·mol－1，D错误。
13、D
解析：金属能导电是因为自由电子在外加电场作用下定向移动，A项错误；在锌晶体中，自由电子属于整个晶体，B项错误；离子晶体中的化学键很难断裂，离子不能自由移动，因此离子晶体不具有延展性，C项错误；NaCl晶体中Na＋、Cl－半径大于Mg2＋、O2－半径，且所带的电荷数小，则NaCl的晶格能小于MgO晶体的晶格能，D项正确。
14、B
解析：结构中Ca2＋占据体心位置，个数为1，F－占据顶点位置，个数为4×=，Ca2＋和F－个数比为2∶1，A项错误；结构中F－占据体心位置，个数为1，Ca2＋占据顶点位置，个数为4×=，Ca2＋和F－个数比为1∶2，B项正确；结构中Ca2＋占据体心位置，个数为1，F－占据顶点位置，个数为8×=1，Ca2＋和F－个数比为1∶1，C项错误；结构中Ca2＋位于棱上和体心，个数为12×+1=4，F－占据顶点和面心位置，个数为8×+6×=4，Ca2＋和F－个数比为1∶1，D项错误。
15、B
解析：各化学键键能为P—P 198 kJ·mol－1、P—O 360 kJ·mol－1、O===O 498 kJ ·mol－1，反应热ΔH＝反应物总键能－生成物总键能，由图可知：1个白磷分子中含有6个P—P,1个P4O6分子中含有12个P—O,1 mol P4和3 mol O2完全反应(P4 ＋ 3O2P4O6 )生成1 mol P4O6，所以反应P4＋3O2P4O6的反应热ΔH＝6×198 kJ·mol－1＋3×498 kJ·mol－1－12×360 kJ·mol－1 ＝－1 638 kJ·mol－1，故B正确。
16、答案：(1)2 ⅣA 石墨
(2)1s22s22p63s23p2
(3)共价 共价键(或极性共价键)
解析：注意看清本题图中的横坐标表示原子序数，③号元素为原子序数为6的碳元素，它的单质(金刚石)熔点是第2周期中最高的，碳元素位于周期表第2周期ⅣA族。碳元素的单质中能导电的是石墨。⑦号元素为原子序数为14的硅元素，它的单质(晶体硅)熔点是第3周期中最高的。②④两种元素分别为硼和氮，两种元素形成的化合物中与金刚石结构相似的晶体属于共价晶体；若使其熔化，需破坏的作用力为共价键(或极性键)。
17、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键个数为2NA或(1.204×1024)。
(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，故此处填1∶2；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，故σ键与π键数目之比为1∶1。
(3)反应中有4 mol N—H键断裂，即有1 mol N2H4参加反应，则生成N2 1.5 mol,1个N2中含2个π键，故形成的π键有3 mol。
(4)设分子式为CmHn，则6m＋n＝16，结合n≤2m＋2，讨论得m＝2，n＝4，即C2H4，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C2H4分子中共含有5个σ键和1个π键，故个数比为5∶1。
(5)乙醛的结构简式为,1个乙醛中含6个σ键，故1 mol乙醛中含有σ键6 mol，即6NA个(或3.612×1024)，CO(NH2)2的结构简式为,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越大(或从非金属性强弱上来判断)，由于电负性：F＞O＞N＞C，因此四种分子中共价键的极性：HF＞H2O＞NH3＞CH4。
答案：(1)2NA(或1．204×1024)
(2)1∶2 1∶1
(3)3
(4)5∶1
(5)6NA(或3.612×1024) 7
(6) HF＞H2O＞NH3＞CH4
18、答案：(1)3s23p4 14
(2)2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑
(3)H2S HCl
(4)sp3杂化 共价键 SiC>Si
解析：单质在常温下为固体，难溶于水，易溶于CS2，能形成两种二元含氧酸的元素是硫。原子的M层有1个未成对的p电子，核外p电子总数大于7，其核外电子排布式应是1s22s22p63s23p5，则B是氯元素。单质能溶于强酸和强碱的元素是铝。原子核外电子层上s电子总数比p电子总数少2，再结合D的其他信息，可知其核外电子排布式是1s22s22p63s23p2，D为硅元素。晶体硅中1个硅原子与4个硅原子相连，呈正四面体结构，所以其杂化方式是sp3，SiC的晶体结构与晶体硅相似，故C原子的杂化方式也是sp3杂化；因为Si—C键的键长小于Si—Si键，所以熔、沸点：碳化硅>晶体硅。
19、解析：(1)硫元素的原子序数为16，电子排布式为1s22s22p63s23p4，价层电子排布图为，核外电子空间运动状态与核外轨道数相同，为(1＋1＋3＋1＋3)＝9。
(2)磷原子的3p轨道为稳定的半充满结构，第一电离能大于相邻元素，则硫原子的第一电离能小于磷原子。
(3)铁元素的原子序数为26，位于元素周期表第4周期Ⅷ族，价电子排布式为3d64s2，则位于元素周期表d区。
(4)晶体与非晶体最本质的区别是组成物质的粒子在微观空间是否有序排列，X射线衍射可以看到微观结构，则区分晶体与非晶体最可靠的科学方法是X射线衍射实验。
(5)由晶胞结构可知，晶胞中镓原子与周围最近且等距的4个砷原子形成的空间结构为正四面体型，位于顶点和面心的镓原子个数为8×＋6×＝4，位于体内的砷原子个数为4，由晶胞质量公式可得(a×10—10)3ρ＝，解得NA＝。
(6)共价晶体的熔点取决于共价键的强弱，由砷化镓的熔点可知，砷化镓和氮化镓都是共价晶体，Ga—As键的键长大于Ga—N键，键能小于Ga—N键，则共价键Ga—As键弱于Ga—N键，氮化镓的熔点高于砷化镓。
答案：(1) 9
(2) ＜
(3)4 Ⅷ d
(4) X射线衍射实验
(5) 正四面体
(6) ＞