第2章第1节共价键模型同步练习（含答案）2022-2023学年下学期高二化学鲁科版（2019）选择性必修2

第2章第1节共价键模型同步练习
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．下列说法正确的是
A．分子的结构是由键能决定的
B．共价键的键能越大，共价键越牢固，由该键形成的分子越稳定
C．CF4、CCl4、CBr4、CI4中C-X(X=F、Cl、Br、I)键长、键角均相等
D．H2O分子中两个O-H键角为180°
2．具有下列外围电子排布式的基态原子中，能形成AB2型离子化合物的是
A．2s22p2与2s22p4 B．3s23p4与2s22p4
C．3s2与2s22p5 D．3s2与3s23p2
3．根据等电子体原理，下列各组分子或离子的空间构型不相似的是
A．和 B．和 C．和 D．和
4．下列关于σ 键和π键的说法不正确的是
A．σ 键能单独形成，π键不能单独形成
B．σ 键可以绕键轴旋转，π键不能绕键轴旋转
C．双键中一定有一个σ 键，一个π键，三键中一定有一个σ 键，两个π键
D．CH3-CH3、CH2=CH2、CH≡CH中的σ 键都是C-C键，所以键能都相同
5．下列各组分子中的共价键按极性由强至弱排序的是
A．、、、 B．、、、
C．、、、 D．、、、
6．科学家获得了极具理论研究意义的气态分子，其分子结构如图所示。已知断裂键吸收热量，形成键放出热量，根据以上信息判断，下列说法正确的是
A．转变成将放出热量
B．键比键稳定
C．比的总能量低
D．是由极性键组成的分子
7．下列分子的结构式与共价键的饱和性不相符的是
A．： B．：
C．： D．：
8．已知原子数和价电子数相同的离子或分子空间结构相似，如、都是平面三角形结构。那么下列分子或离子中与有相似空间结构的是
A． B． C． D．
9．图是已经合成的最著名的硫一氮化合物分子的结构。下列说法不正确的是
A．该物质分子中只含有极性共价键 B．该物质的分子式为
C．该物质的分子中既有极性键又有非极性键 D．该物质熔融状态时不能导电
10．下列有关共价键的键参数的说法不正确的是
A．、、分子中的键角依次增大
B．HF、、分子中的键长依次增长
C．、、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
11．能说明分子中的4个原子在同一平面的理由是
A．键之间的夹角为 B．键为键
C．3个键的键能相同 D．3个键的键长相等
12．研究人员成功合成了能在室温下稳定存在的五氮阴离子盐，五氮阴离子是制备全氮类物质的重要中间体。下列说法正确的是
A．中含四种离子
B．属于离子化合物
C．每个中含有35个电子
D．中含极性键
13．下列分子中既含键，又含键的是
A．① B．② C．③ D．④
14．通常把原子数和价电子数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似，则下列有关说法正确的是
A．和互为等电子体，键角均为
B．和互为等电子体，空间结构都是三角锥形
C．和互为等电子体，均为三角锥形结构
D．和苯互为等电子体，分子中存在“肩并肩”式重叠的轨道
二、多选题
15．下列分子中，含有σ键而不含有π键的是
A．CH3CH3 B．N2 C．C2H2 D．Cl2
三、填空题
16．几种主族元素在周期表中的位置如图。
族周期 IA 0
1 ④ IIA IIIA IVA VA VIA VIIA
2 ⑤ ⑥
3 ① ③ ⑦
4 ② ⑧
根据上表回答下列问题：
(1)⑥元素的氢化物是_______(填化学式)，_______(填结构式)。
(2)①③⑦三种元素原子半径由大到小的顺序是_______(用元素符号表示)。
(3)表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍，该元素的离子电子式为_______，该元素在周期表中的位置是_______。
(4)①②③三种元素最高价氧化物对应水化物碱性最强的_______(填电子式)。
(5)①与水反应的离子方程式_______。
(6)⑦的非金属性强于⑧，下列表述中能证明这一事实的是_______(填字母)。
a.⑦的氢化物比⑧的氢化物稳定
b.⑦最高价氧化物对应的水化物的酸性强于⑧最高价氧化物对应的水化物的酸性
c.⑦的单质能将⑧从其钠盐溶液中置换出来
(7)④与⑤元素形成的分子可能是_______。
A． B． C．
17．氮化钠()是科学家制备的一种重要的化合物，它与水作用可产生。请回答下列问题：
(1)的电子式是_______，该化合物是由_______键形成的。
(2)与盐酸反应的化学方程式是_______。
(3)在题(2)反应的生成物中，含有共价键的是_______。
(4)比较中两种微粒的半径： _______。(填“>”“<”或“=”)
四、元素或物质推断题
18．X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其原子序数依次增大。X元素的一种核素的质量数为12，中子数为6；Y元素是动植物生长不可缺少的、构成蛋白质的重要元素；Z的基态原子核外9个原子轨道上填充了电子且有2个未成对电子，与X、Y不同族；W是一种常见元素，可以形成3种氧化物，其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体。
(1)分子中存在的键和键个数之比为___________。
(2)X元素的一种氧化物和与结构相似，X、Y与氢元素形成的一种化合物分子中键与键数目之比为___________。
(3)写出X的单质与Z的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式：___________。
(4)W的基态原子的价层电子排布式为___________。
(5)X元素的一种单质是一种由单层X原子构成的平面结构新型材料，下图中，1号X与相邻X形成键的个数为___________。
(6)已知，其中键、键的键能分别为、，则分子中、之间共价键的键能为___________。
19．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_______。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．B
【详解】A．分子的结构主要是由键参数中的键角、键长决定的，A项错误；
B．共价键的键能越大，共价键越牢固，越不容易断裂，由该键形成的分子越稳定，B项正确；
C．由于F、Cl、Br、I的原子半径不同，故C—X(X=F、Cl、Br、I)键长不相等，C项错误；
D．H2O分子中O原子为sp3杂化，水分子为V形结构，两个O—H键角为105°，D项错误；
故选B。
2．C
【详解】A．2s22p2与2s22p4分别为C和O，能形成AB2型共价化合物CO2，故A不选；
B．3s23p4与2s22p4分别为S和O，能形成AB2型共价化合物SO2，故B不选；
C．3s2与2s22p5分别为Mg和F，能形成AB2型离子化合物MgF2，故C选；
D．3s2与3s23p2分别为Mg和Si，能形成A2B型共价化合物Mg Si，故D不选；
正确答案是C。
3．D
【详解】A．SO2和O3的原子个数都为3，价电子数均为18，原子数和价电子数都相等，属于等电子体，结构相似，故A不选；
B．和的原子个数都为5，的价电子数为5+1×4-1=8，CH4的价电子数为4+1×4=8，二者含有相同原子数和相同价电子数，是等电子体，结构相似，故B不选；
C．和的原子个数都为4，的价电子数为1×3+6-1=8，NH3的价电子数为5+1×3=8，二者含有相同原子数和相同价电子数，是等电子体，结构相似，故C不选；
D．CO2和H2O的原子个数都为3，CO2的价电子数为4+6×2=16，H2O的价电子数为1×2+6=8，二者含有相同原子数，但价电子数不相同，不是等电子体，结构不相似，前者为直线型，后者为V型，故D选；
答案选D。
4．D
【详解】A．分子中可只含σ键，但含π键时一定含σ键，则σ键一般能单独形成，而π键一般不能单独形成，A正确；
B．σ键为球对称，π键为镜面对称，则σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转，B正确；
C．双键、三键中均只含1个σ键，其余为π键，则碳碳双键中有一个σ键，一个π键，碳碳三键中有一个σ键，两个π键，C正确；
D．三种分子中分别含C-C、C=C、C≡C键和C-H键，所以σ键也包含C-H键，且碳原子与碳原子之间的键长、键能均不相同，D错误；
答案选D。
5．A
【详解】元素的非金属性越强，电负性越大，吸引电子能力越强，与氢原子形成的共价键的极性越强，则氟、氧、氮、碳四种元素的非金属性依次减弱，电负性依次减弱，氢化物中键的极性也依次减弱，故选A。
6．A
【详解】A．转变成时断裂键，吸收热量，形成键，放出热量，故反应过程中放出的热量为，A正确；
B．由题给信息可知，键键能为，键键能为，键能越大，共价键越稳定，B错误；
C．反应转化为时放出的热量，说明比的总能量高，C错误；
D．中的键是同一元素的原子形成的共价键，属于非极性键，D错误；
答案选A。
7．A
【分析】由共价键的饱和性可知：C、Si均形成4个共价键，H、Cl均形成1个共价键，N形成3个共价键，O、S均形成2个共价键。
【详解】A．O原子的最外层有6个电子，只能形成2个共价键，在H2O2中，1个O已经与1个H形成1个单键，则两个氧原子间只能形成1个共价键，选项中的结构与共价键的饱和性不相符，A符合题意；
B．在N2H4分子中，每个N原子共形成3个共价键，与共价键的饱和性相符，B不符合题意；
C．在C2H5SH分子中，C形成4个共价键，S形成2个共价键，H形成1个共价键，与共价键饱和性相符，C不符合题意；
D．在SiHCl3中，Si形成4个共价键，H、Cl各形成1个共价键，与共价键的饱和性相符，D不符合题意；
故选A。
8．B
【详解】原子数和价电子数相同的离子或分子的空间结构相似。有5个原子、32个价电子，选项中只有含5个原子、32个价电子，故选：B。
9．A
【详解】A．该物质的分子中既有极性键(N-S键)又有非极性键(S-S键)，故A错误；
B．由题图知该物质的分子式为，故B正确；
C．该物质的分子中既有极性键(N-S键)又有非极性键(S-S键)，故C正确；
D．该物质只含共价键，为共价化合物，熔融状态时不能导电，故D正确；
选A。
10．D
【详解】A．三者的键角分别为、、，依次增大，A正确；
B．因为F、Cl、Br的原子半径依次增大，故与H形成的共价键的键长依次增长，B正确；
C．O、S、Se的原子半径依次增大，故与H形成的共价键的键长依次增长，键能依次减小，C正确；
D．分子的熔、沸点与分子间作用力有关，与共价键的键能无关，D错误；
故选D。
11．A
【详解】A．键之间的夹角为，3个B-F键的夹角和为360°，能证明BF3是平面结构，说明BF3分子的4个原子在同一平面，A正确；
B．键为键即为共价单键，不能证明BF3为平面结构，即不能证明BF3分子的4个原子在同一平面，B错误；
C．3个键的键能相同，不能证明BF3为平面结构，即不能证明BF3分子的4个原子在同一平面，C错误；
D．3个键的键长相等，不能证明BF3为平面结构，即不能证明BF3分子的4个原子在同一平面，D错误；
答案选A。
12．A
【详解】A．中含四种离子，A正确；
B．是只由一种元素组成的纯净物，属于单质，B错误；
C．每个中含有个电子，C错误；
D．中含非极性键，D错误；
故选A。
13．D
【详解】A．水中只含键，A错误；
B．乙醇中只含键，B错误；
C．氨气中只含键，C错误；
D．乙醛中含醛基，存在碳氧双键，既含键，又含键的，D正确；
故选D。
14．D
【详解】A．和互为等电子体，都是正四面体结构，键角均为，A项错误；
B．和互为等电子体，均为平面三角形结构，B项错误；
C．和的价电子数不相等，不互为等电子体，C项错误；
D．和苯互为等电子体，的空间结构与苯相似，分子中存在“肩并肩”式重叠的轨道，D项正确。
答案选D。
15．AD
【详解】A．CH3CH3只含C-C和C-H单键，则含有σ键而不含π键，故A选；
B．N2中含N≡N键，含有σ键、π键，故B不选；
C．C2H2含C-H单键和C≡C三键，含有σ键、π键，故C不选；
D．只含Cl-Cl单键，含有σ键而不含π键，故D选；
故选：AD。
16．(1)
(2)Na>Al>Cl
(3) Na+ 第三周期ⅠA族
(4)
(5)
(6)abc
(7)C
【分析】根据元素在周期表的位置，可推知：①是Na，②是K，③是Al，④是H，⑤是C，⑥是N，⑦是Cl，⑧是Br元素，然后结合元素周期律及物质的性质分析解答。
【详解】（1）⑥是N元素，其氢化物的化学式是，在该物质分子中N原子与3个H原子形成3个N-H键，的结构式是，故答案为：；；
（2）①是Na，③是Al，⑦是Cl，它们是同一周期元素，原子序数越大，原子半径就越小，则这三种元素的原子半径由大到小的顺序是：Na>Al>Cl，故答案为：Na>Al>Cl；
（3）表中某元素原子的核外电子层数是最外层电子数的3倍，若原子最外层只有1个电子，则其电子层数是3，该元素的原子核外电子排布是2、8、1，该元素是Na元素，其离子的电子式为Na+，Na原子结构示意图为，则钠元素位于元素周期表第三周期第IA族，故答案为：Na+；第三周期ⅠA族；
（4）①是Na，②是K，③是Al，由于同一周期元素的金属性随原子序数的增大而减小；同一主族元素的金属性随原子序数的增大而增大，则三种元素的金属性强弱顺序为：K>Na>Al。元素的金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的碱性就越强，因此三种元素最高价氧化物对应水化物碱性最强的KOH，其电子式为，故答案为：；
（5）①是Na，Na与水反应产生NaOH、H2，反应的离子方程式为：，故答案为：；
（6）⑦是Cl，⑧是Br元素，二者是同一主族的元素，元素的非金属性Cl>Br。
a．元素的非金属性越强，其氢化物的稳定性就越强，元素的非金属性：Cl>Br，所以简单氢化物的稳定性：HCl>HBr，a正确；
b．元素的非金属性越强，其最高价氧化物对应的水化物的酸性就越强。元素的非金属性：Cl>Br，所以酸性：HClO4>HBrO4，b正确；
c．元素的非金属性越强，其单质的氧化性就越强，活动性强的可以将活动性弱的从化合物中置换出来。由于元素的非金属性：Cl>Br，所以可以发生反应：Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2，c正确；
故选abc。
（7）④是H，⑤是C，由于H原子核外只有1个电子，C原子最外层有4个电子，C原子可以与4个H原子形成的化合物分子CH4，使分子中各原子都达到稳定结构，该物质的分子的空间构型为正四面体，合理选项是C，故选C。
17．(1) 离子
(2)Na3N+4HCl=3NaCl+NH4Cl
(3)NH4Cl
(4)＜
【详解】（1）氮化钠是由钠离子与氮离子通过离子键结合成的离子化合物，电子式为；
（2）Na3N与盐酸反应生成氯化钠和氯化铵，方程式Na3N+4HCl=3NaCl+NH4Cl；
（3）题(2)反应的生成物中，NH4Cl既含共价键又含离子键，NaCl只有离子键；
（4）钠离子与氮离子具有相同的核外电子排布，根据具有相同电子层结构的离子，半径随着原子序数的递增而减小，由钠的原子序数大于氮的原子序数，所以＜。
18．(1)
(2)
(3)
(4)
(5)3
(6)
【分析】X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常见元素，其原子序数依次增大。X元素的一种核素的质量数为12，中子数为6，质子数为12-6=6，X为C，Y元素是动植物生长不可缺少的、构成蛋白质的重要元素，Y为N，Z的基态原子核外9个原子轨道上填充了电子且有2个未成对电子，与X、Y不同族，Z为S，W是一种常见元素，可以形成3种氧化物，其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体即四氧化三铁，W为Fe。
（1）
Y2分子为N2，N2的结构式为N≡N，1个N2分子中有1个σ键和2个π键，σ键和π键数目之比为1:2。
（2）
C元素的一种氧化物CO和CN-与N2结构相似，可推知CN-的结构式为，的结构式为，单键为σ键、三键为1个σ键和2个π键，σ键和π键数目之比为2:2=1:1。
（3）
S的最高价氧化物对应水化物的浓溶液为浓硫酸，碳与浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，反应的化学方程式为：。
（4）
W为Fe，原子序数为26，其基态原子的价层电子排布式为：。
（5）
由题图可看出，每个碳原子能与三个碳原子形成单键，故能形成3个σ键。
（6）
焓变△H=反应物键能之和-生成物键能之和，则，解得E=，即YO分子中Y、O之间共价键的键能为。
19．(1)1s22s22p63s1
(2) Al 13
(3) 2p 哑铃形或纺锤形
(4)5：1
(5)
【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： 。
答案第1页，共2页
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