第二章第一节共价键同步练习
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列关于键长、键角和键能的说法中,不正确的是
A.键角是描述分子立体结构的重要参数
B.键长的大小与成键原子的半径和成键数目有关
C.键能越大,键长越长,共价化合物越稳定
D.键角的大小与键长、键能的大小无关
2.下列说法正确的是
A.若把H2S分子写成H3S分子,违背了共价键的方向性
B.s轨道和p轨道重叠可以形成π键
C.共价键都具有方向性
D.C2H4与Cl2的加成反应C2H4只涉及π键断裂
3.碳酸亚乙酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂,结构如图所示,下列说法正确的是
A.分子式为 B.分子中既有极性键也有非极性键
C.分子中键与键个数之比为 D.碳酸亚乙酯不可水解
4.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
5.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.:
6.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
7.下列分子中既含键,又含键的是
A.① B.② C.③ D.④
8.下列各组微粒中,都互为等电子体的是
A. B.
C. D.
9.分子的结构式为,1个分子内含有
A.4个键 B.2个键、2个键 C.2个键、1个键 D.3个键、1个键
10.下列说法正确的是
A.已知键键能为,故氮氮三键的键能为
B.键键能为键键能为,故比稳定
C.某元素原子最外层有1个电子,它跟卤素原子相结合时,所形成的化学键为离子键
D.键键长为,其含义为H、F两原子核间的平均间距
11.化合物X是一种新型锅炉水除氧剂,其结构式为,设为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.X分子中只有极性键,没有非极性键
B.1个X分子中的共用电子对数目为11
C.分子中所含的键数目为
D.X是共价化合物
12.2022年4月28日,我国科学家“二氧化碳'变'葡萄糖和脂肪酸”的研究成果发表于《自然-催化》,二氧化碳变葡萄糖简易流程如下:二氧化碳乙酸葡萄糖。下列说法错误的是
A.如图所示乙酸结构中键角大小关系为∠1<∠2
B.“人工合成”过程中二氧化碳发生了还原反应
C.新制悬浊液可直接鉴别乙酸与葡萄糖
D.相同质量乙酸与葡萄糖完全燃烧,耗氧量相同
13.从实验测得不同物质中氧氧之间的键长和键能的数据:
O O O2 O
键长(10-12m) 149 128 121 112
键能(kJ·mol-1) x y z=494 w=628
其中x、y的键能数据尚未测定,但可根据规律推导键能的大小顺序为w>z>y>x;该规律是
A.成键的电子数越多,键能越大 B.键长越长,键能越小
C.成键所用的电子数越少,键能越小 D.成键时电子对越偏移,键能越大
14.下列关于CH4、CH3CH3和的叙述正确的是
A.均能用通式CnH2n+2来表示
B.与所有烷烃互为同素异形体
C.它们都是烷烃,结构中都既有极性共价键又有非极性共价键
D.它们的性质完全相同
15.下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一种化学元素。
下列说法正确的是
A.沸点:
B.分子是非极性分子
C.C形成的单质中键与键个数之比为1∶2
D.B、C、D形成的简单气态氢化物互为等电子体
二、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.已知键能、键长部分数据如下表:
共价键
键能 242.7 193.7 152.7 567 431.8 366 298.7 462.8
键长 19 228 266
共价键
键能 347.7 615 812 413.4 390.8 607 142 497.3
键长 154 133 120 109 101
(1)下列推断正确的是___________(填字母,下同)。
A.稳定性: B.氧化性:
C.沸点: D.还原性:
(2)下列有关推断正确的是___________。
A.同种元素形成的共价键,稳定性:三键>双键>单键
B.同种元素形成的双键键能一定小于单键的2倍
C.键长越短,键能一定越大
D.氢化物的键能越大,其稳定性一定越强
(3)在表中所给键中,键长最短的是___________,最长的是___________;键的键长___________(填“大于”“小于”或“等于”)键的键长。
三、结构与性质
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.a、b、c、d为四种由短周期元素组成的中性粒子,它们都有14个电子,且b、c、d都是共价型分子。回答下列问题:
(1)a单质可由原子直接构成,a单质可用作半导体材料,其原子核外电子排布式为_________。
(2)b是双核化合物,常温下为无色无味气体,b的化学式为_________________。人一旦吸入b气体后,就易引起中毒,是因为_______________而中毒。
(3)c是双核单质,写出其电子式_______________。c分子中所含共价键的类型为_____________(填“极性键”或“非极性键”)。
(4)d是四核化合物,其结构式为_________________;d分子内所含σ键的数目是_________,π键的数目是_______,σ键的强度比π键的强度_________,原因是________________________________。
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案:
1.C
【详解】A.键角是描述分子立体结构的重要参数,如CO2中的2个C=O键的夹角为180,故分子为直线形分子,A正确;
B.键长的大小与成键原子的半径有关,如Cl原子半径小于I原子半径,Cl-Cl键的键长小于I-I键的键长,此外,键长还和成键数目有关,成键数目越多,键长越短,B正确;
C.键能越大,键长越短,共价键越强,共价化合物越稳定,C错误;
D.键角的大小取决于成键原子轨道的夹角,与键长、键能的大小无关,D正确;
答案选C。
2.D
【详解】A.硫原子最外层只有两个未成对电子,根据共价键的饱和性,其氢化物只能是H2S,写成H3S分子,违背了共价键的饱和性,故A错误;
B.s轨道和p轨道只能头碰头重叠,只能形成σ键,故B错误;
C.s轨道和s轨道形成的σ键没有方向性,因s电子云为球形,故H2分子中的H-H无方向性,故C错误;
D.C2H4与Cl2的加成反应只有C2H4中π键断裂其他σ键不断裂,故D正确;
答案选D
3.B
【详解】A.该有机物分子中含有3个C原子、3个O原子,不饱和度为2,则H原子数为4,从而确定分子式为,故A错误;
B.C原子之间存在非极性键,C原子与O原子、C原子与H原子之间存在极性键,故B正确;
C.1个该分子中含有10个键、1个键,所以分子中键与键个数之比为,故C错误;
D.碳酸亚乙酯属于酯类,在酸性、碱性条件下都可以水解,故D错误;
故选B。
4.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。
5.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。
6.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。
7.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。
8.C
【详解】A.都含有2个原子,其价电子数分别为10、11、10,所以不全互为等电子体,A项错误;
B.都含有3个原子,其价电子数分别为18、16、16、16,所以不全互为等电子体,B项错误;
C.含有的原子数都为4,其价电子数分别为24、24、24,所以互为等电子体,C项正确;
D.含有的原子数分别为5、5、4、5,其价电子数分别为32、32、26、32,所以不全互为等电子体,D项错误;
故选C。
9.D
【详解】从分子的结构式可知,该分子中含有2个单键和1个双键,则1个分子内含有3个键、1个键,故选D。
10.D
【详解】A.氮氮单键中只含有键,氨氮三键中含有2个键和1个键,键与键键能不同,氮氮三键的键能不为,故A错误;
B.键能越大,化学键越牢固,键键能为,键键能为,所以H2比F2稳定,故B错误;
C.原子最外层有1个电子,可能为H原子,与卤素原子相结合时,所形成的化学键为共价键,故C错误;
D.键长是指形成共价键的两个原子的原子核间的平均距离,故D正确;
故选:D。
11.D
【详解】A.键是非极性键,选项A不正确;
B.根据分子的结构式可知,1个X分子中存在12对共用电子对,选项B不正确;
C.单键只含有键,一个双键中含有一个键,根据分子的结构式可知,1个X分子中存在11个键,选项C不正确;
D.X分子中只有共价键,故X是共价化合物,选项D正确;
答案选D。
12.A
【详解】A.由于C=O键对C-C键的斥力大干C-O键对C-C键的斥力,因此∠1>∠2,故A错误;
B.人工合成过程是将CO2转化为CH3COOH,碳元素的化合价由+4降为0,二氧化碳发生了还原反应,故B正确;
C.葡萄糖为还原性糖,含有醛基,因此可用新制Cu(OH)2悬浊液鉴别乙酸与葡萄糖,故C正确;
D.乙酸和葡萄糖的最简式均为CH2O,因此相同质量乙酸与葡萄糖完全燃烧,耗氧量相同,故D正确;
故答案选A。
13.B
【详解】A.成键的电子数越多,形成的共价键越多,但与键能大小无关,A错误;
B.键长O>O>O2>O,而键能w>z>y>x,可知键长越长,键能越小,B正确;
C.O2和O成键所用电子数均为4个,但键能不同,分别为:494kJ/mol、628kJ/mol,说明键能与成键所用的电子数无关,C错误;
D.这些微粒都是由相同的原子组成,电子对无偏移,且电子对偏移程度与键能无关,而是与原子吸引电子能力的相对大小有关,D错误;
综上所述答案为B。
14.A
【详解】A.CH3CH3的分子式为C2H6,的分子式为C4H10,三者均可以用通式CnH2n+2来表示,A正确;
B.由同种元素组成的不同的单质互为同素异形体,三者均为化合物,其他烷烃也为化合物,不互为同素异形体,B错误;
C.三者都是烷烃,但甲烷中只含C-H极性共价键,不含非极性共价键,C错误;
D.三者都是烷烃,化学性质相似,但熔、沸点等物理性质不相同,D错误;
答案选A。
15.C
【详解】根据各元素在周期表中的位置知,A为氢,B为碳,C为氮,D为氧,X为硫,Y为氯。
A.为,存在氢键,为,沸点,选项A错误;
B.为,是极性分子,选项B错误;
C.中含有氮氮三键,三键中含有有1个键,2个键,选项C正确;
D.B、C、D的简单气态氢化物分别是、、,原子数不同,不能互为等电子体,选项D错误;
答案选C。
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)ACD
(2)A
(3) 大于
【详解】(1)A.根据题表中数据,同主族元素气态氢化物的键能从上至下逐渐减小,稳定性逐渐减弱,A正确;
B.从键能看,氯气、溴单质、碘单质的稳定性逐渐减弱,由原子结构知,氧化性也逐渐减弱,B错误;
C.在常温下,为液态,为气态,则的沸点比高,C正确;
D.非金属单质的氧化性越强,其对应阴离子的还原性越弱,氧化性:,还原性:,D正确;
答案选ACD。
(2)A.由碳碳键的数据可知,同种元素形成的共价键,稳定性:三键>双键>单键,A正确;
B.由键、键的键能知,同种元素形成的双键键能不一定小于单键的2倍,B错误;
C.键的键长大于键的键长,但是键的键能反而较小,C错误;
D.由键的键能知,的键能较大,而稳定性较弱,D错误;
答案选A。
(3)由表格数据可知,在表中所给键中,键能越大、键长越短,则键长最短的是,最长的是,键的键能小于键的键能,则键的键长大于键的键长。
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
【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.(1)1s22s22p63s23p2
(2) CO CO一旦被吸入肺里后,会与血液中的血红蛋白结合,使血红蛋白丧失输送氧气的能力
(3) 非极性键
(4) H-C≡C-H 3 2 大 由于形成σ键的原子轨道的重叠程度比π键的重叠程度大,形成的共价键强度大
【详解】(1)a单质由原子直接构成且可用作半导体材料,因此是单质硅,所以其原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p2;
(2)b是双核化合物常温下为无色无味气体,则b的化学式是CO;CO一旦被吸入肺里后,会与血液中的血红蛋白结合,使血红蛋白丧失输送氧气的能力,易引起中毒;
(3)c是双核单质,则c是氮气,其电子式为,所含共价键的类型为非极性键;
(4)d是四核化合物,有14个电子,则是乙炔,其结构式为H-C≡C-H;又单键全是σ键,三键有一个σ键两个π键,所以乙炔分子内所含σ键的数目是3个,π键的数目是2个;由于形成σ键的原子轨道的重叠程度比π键的重叠程度大,形成的共价键强,所以σ键的强度比π键的强度大。
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页