课时作业6 共价键
一、选择题(共48分)
1．下列说法中正确的是( )
A．在气体单质分子中，一定含有σ键，可能含有π键
B．烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烷烃中只含σ键，而烯烃含有π键
C．等电子体结构相似，化学性质相同
D．共价键的方向性决定了原子在形成分子时相互结合的数量关系
解析：在气体单质分子中，可能存在σ键(如H2、Cl2)、π键(如N2分子中存在σ键、π键)，而稀有气体为单原子分子，不存在化学键，A项错误；烯烃中含有碳碳双键，其中一个是π键，因π键易断裂，故化学性质较活泼，B项正确；等电子体结构相似，但化学性质不完全相同，C项错误；共价键的方向性决定分子的立体构型，饱和性决定分子中各原子的数量关系，D项错误。
答案：B
2．某化合物含碳、氢、氮三种元素，已知其分子内的4个氮原子排列成内空的四面体结构，且每2个氮原子间都有1个碳原子，分子中无C—C、C===C和C≡C键，则此化合物的化学式是( )
A．C6H12N4 B．C4H8N4
C．C6H10N4 D．C6H8N4
解析：由于N原子构成了内空的四面体，故该化合物分子中含4个N原子，每两个N原子间有一个C原子，相当于在四面体的每个棱上有一个C原子，即共有6个C原子，而C原子形成四个共价键，每个C原子上还应有2个H原子，所以此化合物的化学式为C6H12N4。故选A。
答案：A
3．(双选题)P元素的外围电子排布为3s23p3，P与Cl形成的化合物有PCl3、PCl5，对此判断正确的是( )
A．磷原子最外层有三个未成对电子，故只能结合三个氯原子形成PCl3
B．PCl3分子中的P—Cl键都是σ键
C．PCl5分子中的P—Cl键都是π键
D．磷原子最外层有三个未成对电子，但是能形成PCl5，说明传统的价键理论存在缺陷
解析：PCl3的电子式为，P—Cl键都是σ键。PCl5分子中有5个P—Cl σ键，这违背了传统价键理论饱和性原则，说明传统价键理论不能解释PCl5的结构，即传统价键理论存在缺陷。
答案：BD
4．关于乙醇分子的说法正确的是( )
A．分子中共含有8个极性键
B．分子中不含非极性键
C．分子中只含σ键
D．分子中含有1个π键
解析：乙醇的结构式为，共含有8个共价键，其中C—H、C—O、O—H键为极性键，共7个，C—C键为非极性键。由于乙醇分子中只有单键，故无π键。
答案：C
5．下列关于共价键的说法错误的是( )
A．原子之间通过共用电子对所形成的化学键叫共价键
B．电负性相同或差值小的非金属原子形成的化学键为共价键
C．HCl中Cl显－1价是因为共用电子对只在氯原子周围运动
D．H2O分子中有两个O—H共价键
解析：共用电子对在成键的两个原子核之间高概率地出现。
答案：C
6．在氯化氢分子中，形成共价键的原子轨道是( )
A．Cl原子的2p轨道和H原子的1s轨道
B．Cl原子的2p轨道和H原子的2p轨道
C．Cl原子的3p轨道和H原子的1s轨道
D．Cl原子的3p轨道和H原子的3p轨道
解析：σ键是由未成对的价电子轨道“头碰头”重叠而成，对于Cl原子来说，是它的3p轨道。
答案：C
7．下列反应中，有机物化学键的断裂只涉及π键断裂的是( )
A．CH4的燃烧
B．C2H4与Cl2的加成反应
C．CH4与Cl2的取代反应
D．C2H4被酸性KMnO4溶液氧化
解析：有机物的燃烧和被酸性KMnO4溶液氧化，断裂了所有的化学键，包括单键和双键，CH4与Cl2的取代反应只有单键断裂。
答案：B
8．(双选题)下列关于共价键的说法正确的是( )
A．所有共价键都具有方向性
B．N原子与H原子不能形成NH4分子，这是由于共价键的饱和性决定的
C．HCl气体溶于水时，共价键被破坏
D．共价键的形成本质是自旋状态相同的未成对电子形成共用电子对
解析：s轨道为球形，故s轨道与s轨道之间形成的共价键无方向性；1个N原子核外只有3个未成对电子，因而与3个H原子结合时已达到饱和；HCl是由H原子与Cl原子通过共价键结合而成的，其溶于水时电离出H＋与Cl－，共价键被破坏；共价键的形成本质是自旋状态相反的未成对电子形成共用电子对。
答案：BC
9．(双选题)下列有关σ键和π键的说法错误的是( )
A．一般情况下，σ键比π键的键能大，故σ键比π键更稳定
B．σ键、π键都可以绕轴自由旋转
C．π键不能单独存在，一定要和σ键共存
D．CH2===CH2与Br2发生反应时破坏的是σ键
解析：本题考查了σ键和π键的性质，解题的关键在于明确σ键和π键所表现的性质。σ键以“头碰头”的方式重叠，重叠程度大，键能大，稳定性好；π键以“肩并肩”的方式重叠，重叠程度小，键能小，稳定性差，容易断裂，但只是在一般情况下成立，A选项正确。σ键沿键轴呈轴对称，电子密集在键轴上，单键可绕轴自由旋转，而π键垂直于键轴呈镜面对称，电子密集在键轴的上面或下面，不能绕轴自由旋转，B选项错误。形成双键或三键时，其中一个是σ键，另外的键均是π键，故π键不能单独存在，C选项正确。CH2===CH2中的一个C===C键含有一个σ键、一个π键，一般情况下，π键的键能小，易断裂，故发生加成反应时首先破坏的是π键，D选项错误。
答案：BD
10．下列有关化学用语的叙述错误的是( )
C．乙炔分子中的共价键由3个σ键和2个π键组成
D．H原子和O原子既可以形成H2O分子，也可以形成H2O2分子，这与共价键的饱和性相矛盾
解析：选项D错在H2O和H2O2分子中，H、O原子结合方式不同，但H、O原子分别形成1个、2个共价键，是共价键有饱和性的例证和体现。
答案：D
11．下列有关化学键的叙述，正确的是( )
A．离子化合物中一定含有离子键
B．单质分子中均不存在化学键
C．含有非极性键的分子一定是单质分子
D．含有共价键的化合物一定是共价化合物
解析：A项正确：阴阳离子通过静电作用形成的化合物，叫离子化合物，离子化合物中一定含有离子键。B项错误：除稀有气体元素形成的单质分子中不含有化学键外，其余的单质分子中都存在化学键。C项错误：化合物中也可能有非极性共价键。D项错误：离子化合物中可以含共价键，如NaOH、NH4Cl等。
答案：A
12．下列各组化合物中，化学键类型完全相同的是( )
A．C2H6、H2O2、C2H5OH
B．HCl、NaCl、MgCl2
C．H2O、CO2、Na2O2
D．NaOH、NaClO、Na2O
解析：A项：三者都有极性共价键和非极性共价键。B项：HCl只含极性共价键，NaCl、MgCl2只含离子键。C项：H2O、CO2只含极性共价键，Na2O2含离子键和非极性共价键。D项：NaOH、NaClO含离子键和极性共价键，Na2O只含离子键。
答案：A
二、填空题(共52分)
13．(8分)A、B、C、D分别代表四种不同的短周期元素。A元素的原子最外层电子排布为ns1，B元素的原子价电子排布为ns2np2，C元素原子的最外层电子数是其电子层数的3倍，D元素原子的M电子层的p轨道中有3个电子。
(1)C原子的电子排布式为________。若A元素的原子最外层电子排布为1s1，则按原子轨道的重叠方式，A与C形成的化合物中的共价键属于________键。
(2)若A元素的原子最外层电子排布为2s1，B元素的最外层电子排布为3s23p2，元素A在元素周期表中的位置是________，A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序是________(用元素符号表示)。
解析：“A元素的原子最外层电子排布为ns1”，则A可能为H、Li、Na。“B元素的原子价电子排布为ns2np2”，可知B可能为C、Si。“C元素原子的最外层电子数是其电子层数的3倍”，可知C为O元素；“D元素原子的M电子层的p轨道中有3个电子”，可知D为P元素。(1)H原子的电子在s能级，不能形成π键，只能形成σ键。(2)A为Li，位于第2周期ⅠA族。B为Si元素。依据第一电离能的变化规律，同主族从上到下依次减小，同周期从左到右呈增大趋势，A、B、C、D四种元素的第一电离能由大到小的顺序为O>P>Si>Li。
答案：(1)1s22s22p4 σ
(2)第2周期ⅠA族 O>P>Si>Li
14．(10分)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的负一价阴离子电子层结构与氩原子相同。则：
(1)A、B、C、D的元素名称分别为________、________、________、________。
(2)AD4分子中含有的σ键类型为________键(选填“s—s”“s—p”或“p—p”)。
(3)D的负一价阴离子的电子排布式为________，B2C2属________化合物(填“离子”或“共价”)。
解析：(1)焰色呈黄色，说明有钠元素，则淡黄色固体为Na2O2，所以元素B为Na元素，元素C为O元素。“元素D的负一价阴离子电子层结构与氩原子相同”，知D为Cl元素。“元素A的最高正价和最低负价的绝对值相等”，可知A为ⅣA族元素，又由于AC2是气体，所以AC2是二氧化碳(ⅣA族Si及其以下元素形成的AC2常温下均为固体)，即A是C元素。(2)CCl4中只有σ键，且其类型为p—p σ键。
答案：(1)碳 钠 氧 氯 (2)p—p
(3)1s22s22p63s23p6 离子
15．(10分)有以下物质：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)。只有σ键的是______(填序号，下同)；既有σ键，又有π键的是______；含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是________；含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是________；含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的σ键的是________。
答案：①②③⑥⑦⑧ ④⑤⑨ ⑦ ①③⑤⑥⑧⑨ ②④⑤⑥⑧⑨
16．(12分)a、b、c、d为四种由短周期元素构成的中性粒子，它们都有14个电子，且都是共价型分子。请回答下列问题。
(1)a是单核分子，a单质可用作半导体材料，a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”)。c单质常温下性质稳定，不易起反应，原因是__________________________。
(4)d是四核化合物，其结构式为________；d分子内所含共价键有________个σ键，________个π键；σ键与π键的强度大小关系为σ________π(填“>”“<”或“＝”)，原因是____________________________________________________________________________________________。
解析：本题考查关于共价键的综合知识。由题意知，a是单原子分子，含14个电子，是Si，Si可作半导体材料；b是两个原子的化合物，根据其性质：无色无味气体，易引起中毒，推断b为CO，CO一旦进入肺里，会与血液中的血红蛋白结合而使血红蛋白丧失输送氧气的能力，使人中毒；c是双原子单质，每个原子有7个电子，故c为N2，N2分子的结构式为N≡N，含非极性键，N2分子中的共价三键键能很大，所以N2分子很稳定；d是四核化合物，即4个原子共有14个电子，只能是烃，故d为C2H2，C2H2的结构式为H—C≡C—H，有两个H—C σ键，一个C—C σ键，两个π键。
答案：(1)1s22s2p63s23p2
(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):N??N: 非极性键 N2分子中的共价三键键能很大，共价键很牢固
(4)H—C≡C—H 3 2 > 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
17．(12分)现有原子序数小于20的A、B、C、D、E、F 6种元素，它们的原子序数依次增大，已知B是地壳中含量最多的元素；A和C的价电子数相同，B和D的价电子数也相同，且A和C两元素原子核外电子数之和是B、D两元素原子核内质子数之和的1/2；C、D、E三种元素的基态原子具有相同的电子层数，且E原子的p轨道上比D原子的p轨道上多一个电子；6种元素的基态原子中，F原子的电子层数最多且和A处于同一主族。请回答下列问题。
(1)用电子式表示C和E形成的化合物的过程________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)写出基态F原子的核外电子排布式________。
(3)写出A2D的电子式________，其分子中________(填“含”或“不含”)σ键，________(填“含”或“不含”)π键。
(4)A、B、C共同形成的化合物中化学键的类型有________________________________________________________。
解析：已知B是地壳中含量最多的元素，则B为氧元素；B和D的价电子数相同，则D为硫元素；B、D两元素原子核内质子数之和为24，其1/2为12，A和C的价电子数相同，且A和C两元素原子核外电子数之和是B、D两元素原子核内质子数之和的1/2，则A为氢元素，C为钠元素；C、D、E三种元素的基态原子具有相同的电子层数，且E原子的p轨道上比D原子的p轨道上多一个电子，则E为氯元素；6种元素的基态原子中，F原子的电子层数最多且和A处于同一主族，则F为钾元素。
答案：(1)
(2)1s22s22p63s23p64s1
(3)H: :?H 含 不含
(4)离子键、共价键
课时作业7 共价键的键参数 等电子原理
一、选择题(共48分)
1．(双选题)下列说法正确的是( )
A．化学反应消耗的能量等于化学反应的焓变
B．化学键键能越大，化学反应的焓变越大
C．键能越大，形成化学键时释放的能量越多
D．化学键键能越大，含有该键的分子越稳定
解析：本题考查的是化学反应消耗的能量与化学反应中的能量变化。化学反应消耗的能量与反应物、生成物的键能有关。焓变是指反应前后能量的变化，与一种物质化学键的键能无直接关系，只与所有反应物的键能之和和生成物的键能之和的差值有关。键能的大小决定该键的稳定性，即含该键的分子的稳定性。故正确答案为CD。
答案：CD
2．下列叙述中正确的是( )
A．两个原子间形成的共价键键能越大，键长越短，键越牢固
B．两个原子半径之和就是所形成的共价键键长
C．两个原子间键长越长，键越牢固
D．键的强度与键长无关
解析：B项错误：两个成键原子的原子核间的平均间距叫键长。C项错误：键长越短，键越牢固。D项：键的强度与键长有关。
答案：A
3．氰气的分子式为(CN)2，结构式为N≡C—C≡N，性质与卤素相似。下列叙述正确的是( )
A．分子中原子的最外层均满足8电子结构
B．分子中N≡C键的键长大于C—C键的键长
C．分子中含有2个σ键和4个π键
D．不能和氢氧化钠溶液发生反应
解析：(CN)2分子中每个C、N原子分别形成4个键、3个键，原子的最外层均满足8电子结构，且含有3个σ键，4个π键。成键原子半径越大，键长越长，N原子半径小于C，故N≡C键比C—C键的键长短；由(CN)2与卤素性质相似，卤素能和NaOH溶液反应，知(CN)2也可以和NaOH溶液反应，所以D错误。
答案：A
4.已知一定条件下断裂或生成某些化学键的能量关系如下表：
断裂或生成的化学键
能量数据
断裂1 mol H2分子中的化学键
吸收能量436 kJ
断裂1 mol Cl2分子中的化学键
吸收能量243 kJ
形成1 mol HCl分子中的化学键
释放能量431 kJ
对于反应：H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)，下列说法正确的是( )
A．该反应的反应热ΔH>0
B．生成1 mol HCl时反应放热431 kJ
C．氢气分子中的化学键比氯气分子中的化学键更牢固
D．相同条件下，氢气分子具有的能量高于氯气分子具有的能量
解析：A项错误：ΔH＝436＋243－(2×431)<0；B项错误：生成1 mol HCl放热：＝91.5 kJ；C项正确：H—H键键能>Cl—Cl键键能，键能越大，分子越稳定。
答案：C
5．下列说法中不正确的是( )
A．键长和键角决定分子的空间结构
B．两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键
C．气体单质中，一定有σ键，可能有π键
D．键长和键能决定分子的稳定性
解析：稀有气体为单原子分子，不存在化学键。
答案：C
6．已知氢分子的键能为436 kJ·mol－1，氧分子的键能为497.3 kJ·mol－1，氯分子的键能为242.7 kJ·mol－1，氮分子的键能为946 kJ·mol－1，则下列叙述正确的是( )
A．N—N键的键能为×946 kJ·mol－1＝315.3 kJ·mol－1
B．氮分子中的共价键比氢分子中共价键的键长短
C．氧分子中氧原子是以共价单键结合的
D．氮分子比氯分子稳定
解析：N≡N键由一个σ键和两个π键构成，N—N键为σ键，比π键牢固，键能大于π键，所以A项不正确；N≡N键的键能比H—H键的键能大，但由于氢原子的原子半径小，所以N≡N键的键长大于H—H键的键长，B项不正确；O2分子中氧原子间以双键结合，C项不正确；键能越大，分子越稳定，D项正确。
答案：D
7．N2的结构可以表示为，CO的结构可以表示为，其中椭圆框表示π键，下列说法中不正确的是( )
A．N2分子与CO分子中都含有三键
B．CO分子与N2分子中的π键并不完全相同
C．N2与CO互为等电子体
D．N2与CO的化学性质相同
解析：从题图可以看出，N2分子与CO分子中均含有一个σ键和两个π键，所以二者都含有三键，A正确；N2分子中的两个π键是由每个氮原子各提供两个p轨道以“肩并肩”的方式形成的，而CO分子中的一个π键是氧原子单方面提供电子对形成的，B正确；N2与CO的原子总数和价电子总数均相同，为等电子体，性质相似，但并不完全相同，C正确，D错误。
答案：D
8．下列分子中，最难分裂成原子的是( )
A．HF B．HCl
C．HBr D．HI
解析：本题考查键长对键能大小的影响。一般来说，原子半径越小，其原子形成的共价键越短，键能越大，就越难断键。原子半径：FE(H—Cl)>E(H—Br)>E(H—I)，即HF最难分裂成氟原子和氢原子。
答案：A
9．通常把原子总数和价电子总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同，则下列有关说法中正确的是( )
A．CH4和NH是等电子体，键角均为60°
B．NO和CO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，B3N3H6分子中不存在“肩并肩”式重叠的轨道
解析：甲烷是正四面体形结构，键角是109°28′，A错；NO和CO是等电子体，均为平面正三角形结构，B对；H3O＋和PCl3的价电子总数不相等，C错；苯的结构中存在“肩并肩”式的重叠轨道，故B3N3H6分子中也存在，D错。
答案：B
10．下列说法中正确的是( )
A．双原子分子中化学键键能越大，分子越稳定
B．双原子分子中化学键键长越长，分子越稳定
C．双原子分子中化学键键角越大，分子越稳定
D．在双键中，σ键的键能要小于π键的
解析：在双原子分子中没有键角，故C错。当双原子分子的键能越大，键长越短时，分子越稳定，故A对，B错。D中σ键的重叠程度要大于π键的，故σ键的键能要大于π键的。
答案：A
11．已知：①1 mol H2分子中化学键断裂时需要吸收436.0 kJ的能量；
②1 mol Cl2分子中化学键断裂时需要吸收242.7 kJ的能量；
③由H原子和Cl原子形成1 mol HCl分子时释放431.8 kJ的能量。
下列叙述正确的是( )
A．氢气和氯气反应生成氯化氢气体的热化学方程式是
H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g)
B．氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的
ΔH＝＋184.9 kJ/mol
C．氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的
ΔH＝－184.9 kJ/mol
D．氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应的
ΔH＝－184.9 kJ/mol
答案：C
12．下列说法中正确的是( )
A．分子的结构是由键角决定的
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键的键长、键角均相等
D．H2O分子中的共价键比HF分子中的共价键牢固
解析：分子的结构是由键参数——键角、键长共同决定的，故A项错误；由于F、Cl、Br、I的原子半径不同，故C—X键的键长不相等，C项错误；H2O分子中的O—H键不如HF分子中的F—H键牢固，故D项也错。
答案：B
二、填空题(共52分)
13．(15分)已知键能、键长部分数据如下表：
(1)下列推断正确的是________(填字母，下同)。
A．稳定性：HF>HCl>HBr>HI
B．氧化性：I2>Br2>Cl2
C．沸点：H2O>NH3
D．还原性：HI>HBr>HCl>HF
(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)在相同条件下，将乙烯、乙炔以同速率通入等体积同浓度的溴的四氯化碳溶液中，下列观察到的现象正确的是________。
A．前者和后者同时褪色
B．前者后褪色，后者先褪色
C．前者先褪色，后者后褪色
D．无法判断
(4)在HX分子中，键长最短的是________，最长的是________；O—O键的键长________(填“大于”“小于”或“等于”)O===O键的键长。
解析：(1)根据表中数据，同主族气态氢化物的键能从上至下逐渐减小，稳定性逐渐减弱，A项正确；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项错误；由表格数据知，EH—O>EN—H，又因为rOHBr>HCl>HF，D项正确。(2)由碳碳键的数据知A项正确；由O—O键、O===O键的键能知，B项错误；C—H键的键长大于N—H键的键长，但是N—H键的键能反而较小，C项错误；由C—H、N—H的键能知，CH4的键能较大，而稳定性较弱，D项错误。(3)乙烯断裂一个π键，键能为(615－347.7) kJ·mol－1＝267.3 kJ·mol－1，乙炔断裂2个π键总键能为(812－347.7) kJ·mol－1＝464.3 kJ·mol－1，说明乙炔断裂两个π键难于乙烯断裂一个π键，C项正确。
答案：(1)A、C、D (2)A (3)C (4)HF HI 大于
14．(11分)某些化学键的键能(kJ/mol)如下表所示：
键
H—H
Br—Br
I—I
Cl—Cl
H—Cl
H—I
H—Br
键能
436.0
193.7
152.7
242.7
431.8
298.7
366
(1)共价键中H—H键的键能比Cl—Cl键的键能大，其原因是________。
(2)1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧，放出热量________ kJ。
(3)在一定条件下，1 mol H2与足量的Cl2、Br2、I2分别反应，放出热量由多到少的顺序是________。
A．Cl2>Br2>I2
B．I2>Br2>Cl2
(4)预测1 mol H2在足量F2中燃烧比在Cl2中燃烧放热________(填“多”或“少”)。
解析：(1)共价键中成键原子的半径越小，则共价键的键长越短，键能越大，形成的分子越稳定。(2)1 mol H2在2 mol Cl2中燃烧，参与反应的H2和Cl2都是1 mol，生成2 mol HCl。其反应热为：436.0 kJ/mol×1 mol＋242.7 kJ/mol×1 mol－431.8 kJ/mol×2 mol＝－184.9 kJ。(3)由于键能ECl—Cl>EBr—Br>EI—I，故H2在Cl2中燃烧放出的热量最多，在I2中燃烧放出的热量最少。(4)因为原子半径FECl—Cl，故H2在F2中燃烧放出的热量较多。
答案：(1)氢原子的半径比氯原子的半径小，故H—H键的键长比Cl—Cl键的键长短，H—H键的键能比Cl—Cl键的键能大 (2)184.9 (3)A (4)多
15．(16分)有A、B、C、D、E、F六种元素，已知：
①它们位于三个不同的短周期，核电荷数依次增大。
②E元素的电离能数据见下表(kJ·mol－1)：
I1
I2
I3
I4
…
496
4 562
6 912
9 540
…
③B与F同主族。
④A、E分别都能与D按原子个数比1:1或2:1形成化合物。
⑤B、C分别都能与D按原子个数比1:1或1:2形成化合物。
(1)写出只含有A、B、D、E四种元素的两种无水盐的化学式：________、________。
(2)B2A2分子中存在________个σ键，________个π键。
(3)人们通常把拆开1 mol 某化学键所吸收的能量看成该化学键的键能。键能的大小可以衡量化学键的强弱，也可以用于计算化学反应的反应热(ΔH)，化学反应的反应热等于反应中断裂旧化学键的键能之和与反应中形成新化学键的键能之和的差。下表列出了上述部分元素形成的化学键的键能：
化学键
F—D
F—F
B—B
F—B
C===D
D===D
键能(kJ·mol－1)
460
176
347.7
347
745
497.3
①下列四种物质的熔点由高到低的顺序为：________(用a、b、c、d表示)。
a．F与B形成的化合物
b．B与D形成的稳定化合物
c．F的单质
d．E与D形成的化合物
②试计算1 mol F 单质燃烧时的反应热ΔH＝________(已知1 mol F 原子可以形成2 mol F—F 键)。
解析：由题意可知，E为碱金属，能与D形成原子个数比为1:1或2:1的化合物，说明D为O，E为Na，A为H。B、C都能与O形成原子个数比为1:1或1:2的化合物，则B为C，C为N。B与F同主族，则F为Si。(1)H、C、O、Na四种元素可形成NaHCO3或CH3COONa等盐。(2)一个C2H2分子中含有一个三键和两个单键，有3个σ键和2个π键。(3)①键能越大，形成的物质熔点越高。②反应热等于反应物的键能总和减去生成物的键能总和：ΔH＝2ESi—Si＋EO===O－4ESi—O＝2×176 kJ·mol－1＋497.3 kJ·mol－1－4×460 kJ·mol－1＝－990.7 kJ·mol－1。
答案：(1)NaHCO3 CH3COONa (2)3 2
(3)①a>c>d>b ②－990.7 kJ/mol
16．(10分)
O3能吸收有害紫外线，保护人类赖以生存的空间。O3的分子结构如右图所示，呈V形，两个键的夹角为116.5 ℃，三个原子以一个O原子为中心，与另外两个O原子分别构成一个共价键；中间O原子提供两个电子，旁边两个O原子各
提供一个电子，构成一个特殊的化学键——三个O原子均等地享有这些电子。请回答：
(1)臭氧与氧气互为________。
(2)下列分子与O3分子的结构最相似的是________。
A．H2O B．CO2
C．SO2 D．BeCl2
(3)分子中某原子有一对或几对没有跟其他原子共用的价电子叫孤电子对，那么O3分子有________对孤电子对。
(4)O3中“特殊的化学键”是________键(填“σ”或“π”)。
解析：臭氧与氧气是氧元素形成的两种不同单质，两者互为同素异形体；互为等电子体的分子在结构上是相似的，O3分子和SO2分子的原子总数相同、价电子总数相同，满足等电子体条件；结合O原子的结构和“三个原子以一个O原子为中心，与另外两个O原子分别构成一个共价键，中间O原子提供了2个电子，旁边两个O原子各提供一个电子，形成特殊的化学键”，可知O3分子共有5对孤电子对；两原子间只能有一个σ键，其他的键应该是π键，故“特殊的化学键”是π键。
答案：(1)同素异形体 (2)C (3)5 (4)π
