第二节 分子的空间结构
第1课时 分子结构的测定 多样的分子空间结构 价层电子对互斥模型
必备知识基础练 进阶训练第一层
1．下列能够获得有机物所含官能团信息的方法是( )
A．红外光谱B．质谱法
C．色谱法D．核磁共振氢谱
2．如图是一种分子式为C4H8O2的有机物的红外光谱图，则该有机物可能为( )
A．CH3COOCH2CH3
B．CH3CH2CH2COOH
C．HCOOCH2CH2CH3
D．(CH3)2CHCH2COOH
3．现代化学常用的测定分子的相对分子质量的方法是( )
A．质谱法B．晶体X射线衍射法
C．核磁共振氢谱法D．红外光谱法
4．下列分子的空间结构模型正确的是( )
A B C D
CO2 H2O NH3 CH4
5.下列分子或离子的中心原子，带有一对孤电子对的是( )
A．H2OB．BeCl2
C．CH4D．PCl3
6．下列分子的中心原子的价层电子对数是3的是( )
A．H2OB．BF3
C．CH4D．NH3
7．下列离子的VSEPR模型与其空间结构一致的是( )
A．SOB．ClO
C．NOD．ClO
8．用VSEPR模型预测下列分子或离子的空间结构，其中正确的是( )
A．CH4与CH2Cl2均为正四面体
B．BeCl2与SO2为直线形
C．BF3与PCl3为三角锥形
D．NO与CO为平面三角形
9．用价层电子对互斥模型(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间结构，也可推测键角大小，下列判断正确的是( )
A．PCl3为平面三角形
B．SO3与CO为平面三角形
C．SO2键角大于120°
D．BF3是三角锥形分子
10．用价层电子对互斥模型(VSEPR)可以预测许多分子或离子的空间结构，有时也能用来推测键角大小，下列判断正确的是( )
A．SO2、CS2、HI都是直线形分子
B．BF3键角为120°，SnBr2键角大于120°
C．COCl2、BF3、SO3都是平面三角形的分子
D．PCl3、NH3、PCl5都是三角锥形的分子
11．由共价键形成的分子具有一定的空间结构。下列分子中共价键之间的夹角最大的是( )
A．CS2B．H2O
C．NH3D．CCl4
12．下列分子中键角大小的比较正确的是( )
A．SO2>CO2B．H2O>H2S
C．CCl4>CH4D．SO2>SO3
13．反应CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O可用于实验室制备CO2气体。下列有关该反应中各物质的说法正确的是( )
A.CO2和H2O均为三原子分子，二者空间结构相同
B．CaCO3中阴离子的VSEPR模型为四面体
C．键角由大到小的顺序为CO2>CO>H2O
D．根据VSEPR模型可知，CaCl2的空间结构为直线形
[答题区]
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案
题号 8 9 10 11 12 13
答案
关键能力综合练 进阶训练第二层
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意
1．下列有关NH3和BF3的说法正确的是( )
A．NH3和BF3的空间结构都是三角锥形
B．NH3和BF3的中心原子的价层电子对数均为4
C．NH3和BF3形成的化合物NH3·BF3中各原子最外层都达到8电子稳定结构
D．NH3中N原子上的孤电子对数为1，BF3中B原子上无孤电子对
2．下列各组微粒的空间结构相同的是( )
①NH3和H2O ②NH和H3O＋ ③NH3和H3O＋ ④O3和SO2 ⑤CO2和C2H2 ⑥SiO和SO
A．全部B．除①④⑥以外
C．③④⑤⑥D．②⑤⑥
3．短周期主族元素A、B形成AB3型分子，下列有关叙述正确的是( )
A．若A、B为同一周期元素，则AB3分子一定为平面正三角形
B．若AB3分子中的价电子个数为24个，则AB3分子为平面正三角形
C.若A、B为同一主族元素，则AB3分子一定为三角锥形
D．若AB3分子为三角锥形，则AB3分子一定为NH3
4．CH、CH3·、CH都是重要的有机反应中间体，有关它们的说法正确的是( )
A．三种物质中所有原子均共面
B．CH与NH3、H3O＋互为等电子体，空间结构均为三角锥形
C．CH与OH－形成离子化合物
D．两个CH3·或一个CH和一个CH结合可得到不同化合物
5．下列离子中所有原子都在同一平面上的一组是( )
A．NO和NHB．H3O＋和ClO
C．NO和COD．PO和SO
6．乙醇分子中氧原子的价层电子对数为( )
A．1B．2
C．3D．4
7．科学家最近研制出有望成为高效火箭推进剂的N(NO2)3(如图所示)。已知该分子中N—N—N键角都是108.1°，下列有关N(NO2)3的说法正确的是( )
A．分子中N、O间形成的共价键是非极性键
B．分子中4个氮原子共平面
C．该分子中的中心氮原子还有一对孤电子对
D．15.2g该物质含有6.02×1022个原子
8．第ⅤA族元素的原子R与Cl原子结合形成RCl3气态分子，其立体结构呈三角锥形。RCl5在气态和液态时，分子结构如图所示，下列关于RCl5分子的说法不正确的是( )
A．每个原子都达到8电子稳定结构
B．键角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°三种
C．RCl5受热后会分解生成分子空间结构呈三角锥形的RCl3
D．分子中5个R—Cl键键能不相同
9．短周期主族元素A、B可形成AB3分子，下列有关叙述正确的是( )
A．若A、B为同一周期元素，则AB3分子一定为平面三角形
B．若AB3分子的价电子数为24，则AB3分子可能为三角锥形
C．若A、B为同一主族元素，则AB3分子一定为三角锥形
D．若AB3分子为三角锥形，则AB3分子可能为NH3
二、非选择题
10．根据所学知识填空：
(1)三原子分子常见的空间结构有________形(如CO2)和________形(如H2O)。
(2)四原子分子常见的空间结构有________形和________形，如甲醛(HCHO)分子呈________形，键角约为________；氨分子呈________形，键角为________；需要注意的是白磷分子呈________形，键角为________。
(3)五原子分子最常见的空间结构为________形，如常见的CH4键角是________。
学科素养升级练 进阶训练第三层
1．回答下列问题。
(1)利用VSEPR模型推测分子或离子的空间结构。
ClO：____________；AlBr3(共价分子)：____________。
(2)按要求写出由第二周期非金属元素的原子构成的中性分子的化学式。
平面三角形分子：________，三角锥形分子：________，正四面体形分子：________。
2．20世纪50年代科学家提出价层电子对互斥模型(简称VSEPR模型)，用于预测简单分子的空间结构。其要点可以概括为：
Ⅰ.用AXnEm表示只含一个中心原子的分子组成，A为中心原子，X为与中心原子相结合的原子，E为中心原子价层未参与成键的电子对(称为孤电子对)，n＋m称为价层电子对数。分子中的价层电子对总是互相排斥，均匀地分布在中心原子周围的空间。
Ⅱ.分子的空间结构是指分子中的原子在空间的排布，不包括中心原子未成键的孤电子对。
Ⅲ.分子中价层电子对之间的斥力的主要顺序为：
ⅰ.孤电子对之间的斥力>孤电子对与共用电子对之间的斥力>共用电子对之间的斥力；
ⅱ.双键与双键之间的斥力>双键与单键之间的斥力>单键与单键之间的斥力；
ⅲ.X原子得电子能力越弱，A—X形成的共用电子对之间的斥力越强；
ⅳ.其他。
请仔细阅读上述材料，回答下列问题：
(1)由AXnEm的VSEPR模型填写下表：
n＋m 2 ①________
VSEPR模型 ②________ 四面体形
价层电子对之间的键角 ③________ 109°28′
(2)请用VSEPR模型解释CO2为直线形分子的原因：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)H2O分子的空间结构为________，请你预测水分子中∠H—O—H的大小范围并解释原因：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)SO2Cl2和SO2F2都属于AX4E0型分子，S、O之间以双键结合，S与Cl、S与F之间以单键结合。请你预测SO2Cl2和SO2F2分子的空间结构：________。SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl________(填“<”“>”或“＝”)SO2F2分子中∠F—S—F。
3．根据VSEPR，确定CO2、SO2、CO、H2O、NH3、CH4、NH分子的空间结构。
分子或 离子 孤电子 对数 价层电 子对数 VSEPR 模型名称 分子或离子的 空间结构名称
CO2 ________ ________ ________ ________
SO2 ________ ________ ________ ________
CO ________ ________ ________ ________
H2O ________ ________ ________ ________
NH3 ________ ________ ________ ________
CH4 ________ ________ ________ ________
NH ________ ________ ________ ________
4.完成下列问题。
(1)已知氯与硫均有多种含氧微粒，S有：SO2、SO、SO3、SO；Cl有：HClO、ClO、ClO、ClO，其中空间结构为V形的微粒有____________；为三角锥形的有____________；为平面正三角形的有____________；为正四面体形的有____________。
(2)已知：孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力，而且孤电子对越多，对成键电子对的斥力越大，所以含有孤电子对的分子其键角要小于VSEPR模型中的键角；不含孤电子对的分子中，原子间形成化学键越多，斥力越大：双键与双键之间的斥力＞双键与单键之间的斥力＞单键与单键之间的斥力。
①SiH4、PH3、H2S分子中H—Si—H、H—P—H、H—S—H的键角大小顺序为：________________________________。
②SnBr2分子中Br—Sn—Br的键角________120°。
③PCl3分子中，Cl—P—Cl的键角________109°28′。
④俗称光气的氯代甲酰氯分子(COCl2)形状为：____________________，其分子中有两种键角：124.3°、111.4°，其中Cl—C—Cl的键角为________。
第1课时 分子结构的测定 多样的分子空间结构
价层电子对互斥模型
必备知识基础练
1．答案：A
解析：红外光谱可测定有机物的共价键以及官能团，故A正确；质谱可测定有机物的相对分子质量，与官能团信息无关，故B错误；色谱法可利用不同物质在不同相态的选择性分配，以流动相对固定相中的混合物进行洗脱，混合物中不同的物质会以不同的速度沿固定相移动，最终达到分离的效果，故C错误；核磁共振氢谱可测定H原子种类，可测定碳骨架信息，故D错误；故选A。
2．答案：A
解析：由红外光谱图可看出该分子中有不对称CH3—和—CH2—，含有C===O双键，C—O—C单键，因此该分子中有2个—CH3，1个—CH2—，书写C4H8O2的结构简式，据此解答。
A的结构简式为，分子中存在不对称—CH3、C—O—C和C===O，且分子式为C4H8O2，A符合题意；B的结构简式为CH3CH2CH2—COOH，分子中只含有1个甲基，2个—CH2—，不存在C—O—C单键，B不符合题意；C的结构简式为，分子中只含有1个甲基，2个—CH2—，C不符合题意；D的结构简式为，分子中存在对称—CH3，不存在C—O—C单键，且含碳数为5，D不符合题意；故选A。
3．答案：A
解析：现代化学常用质谱法测定分子的相对分子质量，故选A。
4．答案：D
解析：可以利用价层电子对互斥理论计算出中心原子的杂化方式和孤电子对数，进而判断分子的空间结构。
CO2的中心原子，无孤电子对，其空间结构为直线形，A模型错误；H2O的空间结构为V形，B模型错误；NH3的空间结构为三角锥形，C模型错误；CH4的空间结构为正四面体形，D模型正确；故选D。
5．答案：D
解析：A.H2O中O原子的孤电子对数＝×(6－2×1)＝2；B.BeCl2中Be原子的孤电子对数＝×(2－2×1)＝0；C.CH4中C原子的孤电子对数＝×(4－4×1)＝0；D.PCl3中P原子的孤电子对数＝×(5－3×1)＝1。带有一对孤电子对的是PCl3。故选D。
6．答案：B
解析：水分子中氧原子、甲烷分子中碳原子和氨分子中氮原子的价层电子对数都为4，三氟化硼分子中硼原子的价层电子对数为3，故选B。
7．答案：B
解析：亚硫酸根离子中硫原子的价层电子对数为4，孤电子对数为1，离子的VSEPR模型为正四面体形，空间结构为三角锥形，所以离子的空间结构模型与空间结构不一致，故A错误；高氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4，孤电子对数为0，离子的VSEPR模型和空间结构都为正四面体形，所以离子的空间结构模型与空间结构一致，故B正确；亚硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为3，孤电子对数为1，离子的VSEPR模型为三角锥形，空间结构为V形，所以离子的空间结构模型与空间结构不一致，故C错误；氯酸根离子中氯原子的价层电子对数为4，孤电子对数为1，离子的VSEPR模型为正四面体形，空间结构为三角锥形，所以离子的空间结构模型与空间结构不一致，故D错误；故选B。
8．答案：D
解析：CH4分子中价层电子对个数＝4＋×(4－1×4)＝4，不含孤电子对，所以其空间结构为正四面体形，CH2Cl2分子中价层电子对个数＝4＋×(4－1×4)＝4，不含孤电子对，有H和Cl，所以其空间结构为四面体，A错误；BeCl2分子中价层电子对个数＝2＋×(2－2×1)＝2，不含孤电子对，所以其空间结构为直线形，SO2分子中价层电子对个数＝2＋×(6－2×2)＝3，含1个孤电子对，所以其空间结构为V形，B错误；BF3分子中价层电子对个数＝3＋×(3－3×1)＝3，不含孤电子对，所以其空间结构为平面三角形，PCl3分子中价层电子对个数＝3＋×(5－3×1)＝4，含1个孤电子对，所以其空间结构为三角锥形，C错误；NO离子中价层电子对个数＝3＋×(5＋1－2×3)＝3，不含孤电子对，所以其空间结构为平面三角形，CO离子中价层电子对个数＝3＋×(4＋2－2×3)＝3，不含孤电子对，所以其空间结构为平面三角形，D正确；故选D。
9．答案：B
解析：PCl3中价层电子对数＝3＋×(5－3×1)＝4，含有1个孤电子对，为三角锥形，选项A错误；SO3与CO中心原子价电子对数均为3，无孤电子对，都是平面三角形，选项B正确；SO2中中心S原子价层电子对个数为2＋×(6－2×2)＝3，且S原子上含有1个孤电子对，所以SO2为V形分子，键角小于120°，选项C错误；BF3中中心B原子价层电子对个数为3＋×(3－3×1)＝3，无孤电子对，是平面三角形分子，键角为120°，选项D错误；故选B。
10．答案：C
解析：SO2中价层电子对数n＝2＋×(6－2×2)＝3，有一对孤电子对，V形，CS2、HI都是直线形的分子，A项错误；BF3中价层电子对个数n＝3＋×(3－1×3)＝3，为平面三角形，所以BF3键角为120°，SnBr2中价层电子对个数n＝2＋×(4－1×2)＝3，含有一个孤电子对，为V形，孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以SnBr2键角小于120°，B项错误；COCl2中价层电子对个数n＝3＋×(4－2－1×2)＝3，平面三角形的分子，BF3中价层电子对个数n＝3＋×(3－1×3)＝3，为平面三角形，SO3中价层电子对个数n＝3＋×(6－2×3)＝3，为平面三角形，C项正确；PCl3、NH3中价层电子对个数均为n＝3＋×(5－1×3)＝4，为三角锥形，PCl5中价层电子对个数均为n＝5＋×(5－1×5)＝5，为三角双锥形，D项错误；故选C。
11．答案：A
解析：CS2与CO2的空间结构相同，均为直线形，夹角为180°；H2O的空间结构为V形，夹角为105°；NH3的空间结构为三角锥形，夹角为107°；CCl4的空间结构为正四面体形，夹角为109°28′，因此CS2共价键之间的夹角最大，故A符合题意。
12．答案：B
解析：二氧化硫是V形，二氧化碳是直线形，则键角SO2＜CO2，A错误；由于电负性O大于S，共用电子对离O近，共用电子对间的排斥力大，所以键角H2O>H2S，B正确；CCl4与CH4均是正四面体形结构，键角相等，C错误；二氧化硫是V形，三氧化硫是平面三角形，由于二氧化硫分子中含有孤电子对，则键角SO2＜SO3，D错误；故选B。
13．答案：C
解析：二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2，孤电子对数为0，分子的空间结构为直线形，水分子中氧原子的价层电子对数为4，孤电子对数为2，分子的空间结构为V形，二者空间结构不同，故A错误；碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3，分子的VSEPR模型为平面三角形，故B错误；二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2，孤电子对数为0，分子的空间结构为直线形，键角为180°，碳酸根离子中碳原子的价层电子对数为3，分子的VSEPR模型为平面三角形，键角为120°，水分子中氧原子的价层电子对数为4，孤电子对数为2，分子的空间结构为V形，键角约为105°，则二氧化碳、碳酸根离子、水的键角依次减小，故C正确；氯化钙为离子化合物，不能用VSEPR模型预测氯化钙的空间结构，故D错误；故选C。
关键能力综合练
1．答案：D
解析：根据价层电子对互斥理论，价层电子对个数＝σ键个数＋孤电子对数；NH3的价层电子对个数＝σ键数＋孤电子对数＝3＋1＝4，分子结构为三角锥形，BF3中B形成3个σ键，B原子的价层电子对个数＝3＋0＝3，无孤电子对，BF3分子结构为平面三角形，故A、B错误；NH3·BF3中B原子有空轨道，N原子有孤电子对，所以NH3提供孤电子对，BF3提供空轨道，形成配位键，使B、N原子都达到8电子稳定结构，但H原子，可以达到2电子的稳定结构，不会达到8电子的稳定结构，故C错误；NH3中N原子上的孤电子对数为1，BF3中B形成3个σ键，无孤电子对，故D正确；故选D。
2．答案：C
解析：①NH3空间结构是三角锥形、H2O空间结构是V形，故①错误；②NH空间结构是四面体、H3O＋空间结构是三角锥，故②错误；③NH3空间结构是三角锥、H3O＋空间结构是三角锥，故③正确；④O3的结构为V形、SO2的结构为V形，故④正确；⑤CO2分子为直线形、C2H2分子为直线形，故⑤正确；⑥SiO空间结构是四面体、SO空间结构是四面体，故⑥正确；故选C。
3．答案：B
解析：若A、B为同一周期的P和Cl元素，形成PCl3时，中心原子磷是sp3杂化，空间结构为三角锥形，故A错误；若AB3分子中的价电子个数为24个，可以推出来A为硼或铝，B为氟或氯，无论哪种组合，中心原子都是sp2杂化，无孤电子对，分子都是平面正三角形，故B正确；若A、B为同一主族元素，硫和氧形成的三氧化硫，硫是sp2杂化，是平面正三角形，故C错误；若AB3分子为三角锥形，则AB3分子可能为NH3，也可能是PH3，故D错误；故选B。
4．答案：B
解析：由于CH中的碳原子价层电子对数为3，所以分子结构为平面三角形，但CH3·和CH中的碳原子的价层电子对都是4，且含有1对孤电子对，空间结构为三角锥形，所有原子不可能共面，故A的说法错误；CH中的碳原子价层电子对数是4，由于结构中有孤电子对，所以分子结构为三角锥形，CH与NH3、H3O＋的原子数和价电子数都相等，所以它们为等电子体。所以它们的分子结构均为三角锥形，故B的说法正确；CH与OH－通过OH－的孤电子对形成共价键，形成的是共价化合物，故C的说法错误；两个CH3·结合得到的是乙烷，一个CH和一个CH结合得到的也是乙烷，故D的说法错误；故选B。
5．答案：C
解析：NH是正四面体，故A错误；H3O＋和ClO是三角锥形，故B错误；NO和CO是平面结构，故C正确；PO和SO是正四面体，故D错误。
6．答案：D
解析：乙醇的结构简式为CH3CH2—O—H，氧与氢原子、碳原子成键，即氧原子有2对σ键电子对。由于碳原子只拿出一个电子与氧原子成键，故氧原子的孤电子对数＝×(6－1×1－1×1)＝2，价层电子对数为4，故选D。
7．答案：C
解析：分子中N、O间形成的共价键为不同元素原子之间形成的共价键，属于极性键，A错误；N(NO2)3的分子结构与NH3相似，分子中四个N原子构成三角锥形，B错误；该分子中N—N—N键角都是108.1°，分子结构为三角锥形，中心氮原子还有一对孤电子对，C正确；因为1个N(NO2)3分子含有10个原子，15.2g该物质，即0.1mol含有6.02×1023个原子，D错误；故选C。
8．答案：A
解析：第ⅤA族元素的原子R最外层有5个电子，形成5个共用电子对，所以RCl5中R的最外层电子数为10，不满足8电子稳定结构，故A错误；上下两个顶点与中心R原子形成的键角为180°，中间为平面三角形，构成三角形的键角为120°，顶点与平面形成的键角为90°，所以键角(Cl—R—Cl)有90°、120°、180°三种，故B正确；RCl5RCl3＋Cl2↑，RCl3中R有一个孤电子对，为三角锥形结构，故C正确；键长越短，键能越大，分子中5个R—Cl键的键长不同，所以键能不同，故D正确；故选A。
9．答案：D
解析：三氯化磷分子中磷元素和氯元素都是第三周期元素，分子中磷原子的价层电子对数为4，孤电子对数为1，分子空间结构为三角锥形，故A错误；三氯化硼分子的价电子数为24，分子中硼原子的价层电子对数为3，孤电子对数为0，分子空间结构为平面三角形，故B错误；三氧化硫分子中硫元素和氧元素都是ⅥA族元素，分子中硫原子的价层电子对数为3，孤电子对数为0，分子空间结构为平面三角形，故C错误；氨分子和三氯化氮分子中氮原子的价层电子对数都为4，孤电子对数都为1，分子的空间结构都为三角锥形，所以空间结构为三角锥形的AB3分子可能为氨分子，故D正确；故选D。
10．答案：(1)直线 V
(2)平面三角 三角锥 平面三角 120° 三角锥 107° 正四面体 60°
(3)四面体 109°28′
解析：中心原子价层电子对个数＝σ键个数＋孤电子对个数；σ键个数＝配原子个数，孤电子对个数＝×(a－xb)，a指中心原子价电子数，x为与中心原子结合的原子数；b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数；据此确定VSEPR模型，实际空间结构要去掉孤电子对。
(1)三原子分子常见的空间结构有V形或直线形。CO2分子中，中心原子孤电子对数＝＝0、价电子对数2＋0＝2，则其空间结构为直线形，H2O分子中，中心原子孤电子对数＝＝2、价层电子对数＝2＋2＝4，故空间结构为V形。
(2)四原子分子常见的空间结构有平面三角形和三角锥形，如甲醛HCHO分子呈平面三角形，键角约为120°；氨分子呈三角锥形，键角为107°；需要注意的是白磷分子呈正四面体形，键角为60°。
(3)五原子分子最常见的空间结构为四面体形，如常见的CH4呈正四面体、键角是109°28′。
学科素养升级练
1．答案：(1)正四面体形 平面三角形
(2)BF3 NF3 CF4
解析：中心原子价层电子对个数＝σ键个数＋孤电子对个数；σ键个数＝配原子个数，孤电子对个数＝×(a－xb)，a指中心原子价电子数，x为与中心原子结合的原子数；b为与中心原子结合的原子最多能接受的电子数；据此确定VSEPR模型，实际空间结构要去掉孤电子对。
(1)利用VSEPR模型推测分子或离子的空间结构。ClO中的中心原子价层电子对数是4，没有孤电子对，空间结构为正四面体形。AlBr3分子中心原子价层电子对数是3，没有孤电子对，空间结构是平面三角形。
(2)第二周期非金属元素有硼、碳、氮、氧、氟。平面三角形分子：BF3(中心原子价层电子对数是3，没有孤电子对)，三角锥形分子：NF3(中心原子价层电子对数是4，有1对孤电子对)，正四面体形分子：CF4(中心原子价层电子对数是4，没有孤电子对)。
2．答案：(1)4 直线形 180°
(2)CO2中C原子价层电子对数为2，由VSEPR模型知，两对成键电子对应尽量远离，故为直线形结构
(3)V形 水分子属于AX2E2，n＋m＝4，VSEPR模型为正四面体形，价层电子对之间的夹角均为109°28′，根据Ⅲ中的ⅰ，应有∠H—O—H<109°28′
(4)四面体形 >
解析：(1)当n＋m＝2时，VSEPR模型为直线形，键角为180°；当n＋m＝4时，VSEPR模型为四面体形，键角为109°28′；
(2)二氧化碳分子中碳原子的价层电子对数为2，孤电子对数为0，分子属于AX2E0型，由VSEPR模型知，两对成键电子对应尽量远离，所以二氧化碳的空间结构为直线形结构，故答案为：CO2中C原子价层电子对数为2，由VSEPR模型知，两对成键电子对应尽量远离，故为直线形结构；
(3)水分子中氧原子的价层电子对数为4，孤电子对数为2，所以分子的空间结构为V形；由于水分子中氧原子的价层电子对数为4，水分子的VSEPR模型为四面体形，价层电子对之间的夹角均为109°28′，但是由于两对未成键电子对的排斥作用，导致∠H—O—H略小于109°28′，故答案为：水分子属于AX2E2，n＋m＝4，VSEPR模型为正四面体形，价层电子对之间的夹角均为109°28′，根据Ⅲ中的ⅰ，应有∠H—O—H<109°28′；
(4)当n＋m＝4时，VSEPR模型为四面体形，SO2Cl2和SO2F2中硫原子均无孤电子对，所以分子结构为四面体形，F原子的电负性大于氯原子，因为X原子得电子能力越弱，A—X形成的共用电子对之间的斥力越强，所以SO2Cl2分子中∠Cl—S—Cl＞SO2F2分子中∠F—S—F。
3．答案：0 2 直线形 直线形 1 3 平面三角形 V形 0 3 平面三角形 平面三角形 2 4 四面体形 V形 1 4 四面体形 三角锥形 0 4 正四面体形 正四面体形 0 4 正四面体形 正四面体形
4．答案：(1)SO2、HClO、ClO SO、ClO SO3 SO、ClO
(2)①H—Si—H＞H—P—H＞H—S—H ②＜ ③＜ ④平面三角形 111.4°
解析：(1)SO2中心原子孤电子对数×(6－2×2)＝1，空间结构为V形；SO中心原子孤电子对数×(6＋2－3×2)＝1，空间结构为三角锥形；SO3中心原子孤电子对数×(6－3×2)＝0，空间结构为平面正三角形；SO中心原子孤电子对数×(6＋2－4×2)＝0，空间结构为正四面体形；HClO中心原子孤电子对数×(6－2×1)＝2，空间结构为V形；ClO中心原子孤电子对数×(7＋1－2×2)＝2，空间结构为V形；ClO中心原子孤电子对数×(7＋1－3×2)＝1，空间结构为三角锥形；ClO中心原子孤电子对数×(7＋1－4×2)＝0，空间结构为正四面体形；
(2)①SiH4中心原子孤电子对数×(4－4×1)＝0，空间结构为正四面体形，键角为109°28′；PH3中心原子孤电子对数×(5－3×1)＝1，VSEPR模型为四面体形，空间结构为三角锥形；H2S中心原子孤电子对数×(6－2×1)＝2，VSEPR模型为四面体形，空间结构为V形，由于孤电子对与成键电子对间的斥力大于成键电子对与成键电子对间的斥力，而且孤电子对越多，对成键电子对的斥力越大，所以含有孤电子对的分子其键角要小于VSEPR模型中的键角；因此SiH4、PH3、H2S分子中H—Si—H、H—P—H、H—S—H的键角大小顺序为：H—Si—H＞H—P—H＞H—S—H；
②SnBr2中心原子孤电子对数×(4－2×1)＝1，中心原子一共3对电子，VSEPR模型为平面三角形，但由于其中一对为孤电子对，因此Br—Sn—Br的键角小于120°；
③PCl3中心原子孤电子对数×(5－3×1)＝1，中心原子一共4对电子，VSEPR模型为正四面体形，但由于其中一对为孤电子对，因此Cl—P—Cl的键角小于109°28′；
④COCl2中心原子孤电子对数×(4－2×1－1×2)＝0，形状为平面三角形，其中C===O为双键，Cl—C—Cl为单键，因此Cl—C—Cl的键角为较小的111.4°。第2课时 杂化轨道理论简介
必备知识基础练 进阶训练第一层
1．下列关于杂化轨道的叙述中，错误的是( )
A．分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子不一定为正四面体结构
B．中心原子能量相近的价电子轨道杂化，形成新的价电子轨道，能量相同
C．杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了改变
D．杂化轨道可能形成π键
2．杂化轨道理论是鲍林为了解释分子的空间结构提出的。下列关于sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角的比较正确的是( )
A．sp杂化轨道的夹角最大
B．sp2杂化轨道的夹角最大
C．sp3杂化轨道的夹角最大
D．sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角相等
3．下列图形属于sp杂化轨道的是( )
4．s轨道和p轨道杂化的类型不可能有( )
A．sp杂化B．sp2杂化
C．sp3杂化D．sp4杂化
5．下列有关sp2杂化轨道的说法错误的是( )
A．由同一能层上的s轨道与p轨道杂化而成
B．共有3个能量相同的杂化轨道
C．每个sp2杂化轨道中s能级成分占三分之一
D．sp2杂化轨道最多可形成2个σ键
6．氯化亚砜(SOCl2)是一种很重要的化学试剂，可以作为氯化剂和脱水剂。下列关于氯化亚砜分子的空间结构和中心原子(S)采取的杂化方式的说法正确的是( )
A．三角锥形、sp3B．平面三角形、sp3
C．平面三角形、sp2D．三角锥形、sp2
7．在乙烯分子中有5个σ键、1个π键，它们分别是( )
A.sp2杂化轨道形成的σ键、未杂化的2p轨道形成的π键
B．sp2杂化轨道形成的π键、未杂化的2p轨道形成的π键
C．C、H之间是sp2形成的σ键，C、C之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键
D．C、C之间是sp2形成的σ键，C、H之间是未参加杂化的2p轨道形成的π键
8．下列关于杂化轨道的叙述中，不正确的是( )
A．分子中中心原子通过sp3杂化轨道成键时，该分子不一定为正四面体结构
B．杂化轨道只用于形成σ键或用于容纳未参与成键的孤电子对
C．NH3和CH4两个分子中中心原子N和C都是通过sp3杂化轨道成键
D．杂化轨道理论与VSEPR模型分析分子的空间结构结果常常相互矛盾
9．下列分子中的中心原子杂化轨道的类型相同的是( )
A．CO2与SO2B．CH4与NH3
C．BeCl2与BF3D．C2H4与C2H2
10．氨气分子的空间结构是三角锥形，而甲烷分子的空间结构是正四面体形，这是因为( )
A．两种分子的中心原子的杂化轨道类型不同，NH3中N原子为sp2杂化，而CH4中C原子是sp3杂化
B．NH3分子中氮原子形成3个杂化轨道，CH4分子中碳原子形成4个杂化轨道
C．NH3分子中中心原子上有一对未成键的孤电子对，它对成键电子对的排斥作用较强
D．氨气是四原子化合物，甲烷为五原子化合物
11．下列分子中，空间结构是平面三角形的是( )
A．CH4 B．NH3 C．BF3 D．CO2
12．下表中各粒子对应的空间结构及解释均正确的是( )
选项 粒子 空间结构 解释
A 氨基负离子(NH) 直线形 N原子采取sp杂化
B 二氧化硫(SO2) V形 S原子采取sp3杂化
C 碳酸根离子(CO) 三角锥形 C原子采取sp3杂化
D 乙炔(C2H2) 直线形 C原子采取sp杂化且C原子的价电子均参与成键
13.下列分子或离子空间结构和中心原子的杂化方式有错误的是( )
选项 分子或离子 空间结构 杂化方式
A 苯 平面正六边形 sp2
B SO 正四面体形 sp3
C CO 平面三角形 sp2
D SO2 直线形 sp
关键能力综合练 进阶训练第二层
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意
1．关于原子轨道的说法正确的是( )
A．凡是中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子其空间结构都是正四面体形
B．CH4分子中的sp3杂化轨道是由4个氢原子的1s轨道和碳原子的2p轨道杂化而形成的
C．sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道杂化形成的一组能量相近的新轨道
D．凡AB3型的共价化合物，其中心原子A均采用sp3杂化轨道成键
2．下列分子的空间结构可用sp2杂化轨道来解释的是( )
A．①②③B．①③⑥
C．②③⑤D．③④⑥
3．推理是学习化学知识的一种重要方法。下列推理合理的是( )
A．SO2中硫原子采取sp2杂化，则CO2中碳原子也采取sp2杂化
B．NH3分子的空间结构是三角锥形，则NCl3分子的空间结构也是三角锥形
C．H2O分子的键角是105°，则H2S分子的键角也是105°
D．PCl3分子中每个原子最外层达到8电子稳定结构，则BF3分子中每个原子最外层也能达到8电子稳定结构
4．已知某XY2分子属于V形分子，下列说法正确的是( )
A．X原子一定是sp2杂化
B．X原子一定为sp3杂化
C．X原子上一定存在孤电子对
D．VSEPR模型一定是平面三角形
5．As2O3(砒霜)是两性氧化物(分子结构如图所示)，溶于盐酸生成AsCl3，AsCl3用LiAlH4还原生成AsH3。下列说法正确的是( )
A.As2O3分子中As原子的杂化方式为sp2杂化
B．LiAlH4为共价化合物
C．AsCl3的空间结构为平面正三角形
D．AsH3分子的键角小于109°28′
6．化合物A是近年来采用的锅炉水添加剂，其结构式如图所示，A能除去锅炉水中溶解的氧气。下列说法正确的是( )
A．A分子中所有原子都在同一平面内
B．A分子中所含的σ键与π键个数之比为10∶1
C．A分子中C、N均为sp2杂化
D．A与足量O2反应生成CO2、N2、H2O的物质的量之比为1∶2∶3
7．世界上产量最大的通用塑料聚氯乙烯的一种制备流程如下：
对于该流程中涉及的几种物质及反应，下列说法正确的是( )
A．乙炔分子中的C原子用sp杂化轨道形成了一个σ键和两个π键
B．氯乙烯分子中所有原子都在同一平面上
C．氯乙烯和聚氯乙烯分子中C原子采取的杂化方式相同
D．加成反应和加聚反应的过程中，C原子的杂化方式不一定发生改变
8．三氟化氮(NF3)是一种无色无味的气体，它是氨(NH3)和氟(F2)在—定条件下直接反应得到：4NH3＋3F2===NF3＋3NH4F。下列有关NF3的叙述不正确的是( )
A．NF3是一种极性分子
B．NF3提供孤电子对的能力比NH3强
C．NF3中的N呈＋3价
D．NF3中的N采取sp3杂化成键
9．下列描述中正确的是( )
A．CS2为V形的极性分子
B．ClO的空间结构为平面三角形
C．SF6中有6对完全相同的成键电子
D．SiF4和SO的中心原子均为sp2杂化
二、非选择题
10．请依据相关化学知识与原理完成下列各题。
(1)下列一组微粒中键角按由大到小的顺序排列为____________(填编号)。
①HCN ②SiF4 ③SCl2 ④CO
⑤H3O＋
(2)ClO－、ClO、ClO、ClO中，Cl都是以sp3杂化轨道方式与O原子成键，将它们的空间结构填入表格中：
离子 ClO－ ClO ClO ClO
空间结构 ________ ________ ________ ________
(3)S单质的常见形式为S8，其环状结构如图所示，S原子采用的轨道杂化方式是________杂化。
(4)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。N2H4分子中氮原子轨道的杂化类型是____________杂化，N2H4中的六个原子________(填“在”或“不在”)同一个平面上。
学科素养升级练 进阶训练第三层
1．回答下列问题。
(1)《中华本草》等中医典籍中，记载了炉甘石(ZnCO3)入药，可用于治疗皮肤炎症或表面创伤。ZnCO3中，阴离子空间结构为____________，C原子的杂化方式为________。
(2)根据价层电子对互斥模型，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是________。
(3)AsH3分子为三角锥形，键角为91.80°，小于氨分子的键角，AsH3分子键角较小的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)亚砷酸(H3AsO3)分子中，中心原子砷的VSEPR模型是________，砷原子杂化方式为________。
2．有机物W是一种芳香族化合物，其结构如图所示：
回答下列问题。
(1)有机物W中碳原子有________种杂化方式，分别是________。
(2)羟基中氧原子采取________杂化，VSEPR模型为________形。
3．元素X和Y属于同一主族。负二价的元素X和氢形成的化合物在通常状况下是一种液体，其中X的质量分数约为88.9%；元素X和元素Y可以形成两种化合物，在这两种化合物中，X的质量分数分别为50%和60%。
(1)在X和Y两种元素形成的化合物中：
①X的质量分数为50%的化合物的化学式为____________；该分子的中心原子发生____________杂化，分子空间结构为______________。
②X的质量分数为60%的化合物的化学式为______________；该分子的中心原子发生______________杂化，分子空间结构为________。
(2)由元素X、Y和氢三种元素形成的化合物常见的有两种，其水溶液均呈酸性，试分别写出其分子式________、________，两种酸的阴离子分别为________和________，其空间结构分别为________和________。
(3)在由氢元素与X元素形成的化合物中，含有非极性键的是________(写分子式)，分子结构为V形的是________(写分子式)。
4．(1)BCl3中心原子的杂化方式为________。
(2)在S的氢化物(H2S)分子中，S原子轨道的杂化类型是________。
(3)H2O分子的空间结构为________，中心原子的杂化轨道类型为________。COCl2中心原子的杂化轨道类型为________。
(4)在硅酸盐中，SiO四面体[如图(a)]通过共用顶角氧离子可形成岛状、链状、层状、骨架网状四大类结构形式。图(b)为一种无限长单链结构的多硅酸根，其中Si原子的杂化方式为________。
第2课时 杂化轨道理论简介
必备知识基础练
1．答案：D
解析：中心原子为sp3杂化时，其分子不一定为正四面体结构，如氨气、水中的中心原子均为sp3杂化，氨气为三角锥形、水为V形，故A正确；中心原子能量相近的不同轨道在外界的影响下会发生杂化，形成新的轨道，能量相同，故B正确；杂化时，杂化前后的轨道数不变，但轨道的形状发生了改变，故C正确；杂化轨道只能用于形成σ键或容纳未参与成键的孤电子对，故D错误；故选D。
2．答案：A
解析：sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角分别为109°28′、120°、180°，故A项正确。
3．答案：D
解析：sp杂化轨道夹角为180°，据此分析解答。
根据键角大小可知，采用的杂化方式为sp3杂化，A不符合题意；根据键角大小可知，采用的杂化方式为sp2杂化，B不符合题意；上述表示的是未参与杂化的p轨道，C不符合题意；根据键角大小可知，采用的杂化方式为sp杂化，D符合题意；故选D。
4．答案：D
解析：由于p能级含有3个轨道，所以s轨道和p轨道杂化的类型可以是sp杂化、sp2杂化、sp3杂化，不可能是sp4杂化；故选D。
5．答案：D
解析：参与杂化的轨道的能量是相近的，同一能层上s轨道与p轨道的能量差异不是很大，可形成sp2杂化轨道，A项正确；形成的杂化轨道能量相同，B项正确；sp2杂化轨道是由一个s轨道与两个p轨道杂化而成的，所以每个sp2杂化轨道中s能级成分占三分之一，C项正确；杂化轨道用于形成σ键和容纳孤电子对，sp2杂化轨道最多可形成3个σ键，D项错误；故选D。
6．答案：A
解析：根据价层电子对互斥模型确定微粒的空间结构，SOCl2中S原子形成2个S—Cl键，1个S===O键，价层电子对数＝σ键个数＋孤电子对数为：3＋＝4，杂化轨道数是4，故S原子采取sp3杂化，由于中心S原子上有一个孤电子对，分子空间结构为三角锥形，故合理选项是A。
7．答案：A
解析：乙烯分子中存在4个C—H键和1个C===C键，C原子没有孤电子对，σ键电子对数为3，则C原子采取sp2杂化，C、H之间为sp2杂化轨道形成的σ键，C===C双键中有1个是杂化轨道形成的σ键，还有1个是未参加杂化的2p轨道形成的π键，故A正确；故选A。
8．答案：D
解析：中心原子采取sp3杂化轨道成键的分子可能是正四面体(如CH4)、三角锥(如NH3)或者V形(如H2O)，A正确；π键是由未参与杂化的轨道“肩并肩”形成的，B正确；正四面体形的CH4和三角锥形的NH3中，中心原子N和C都是通过sp3杂化轨道成键，C正确；杂化轨道理论和VSEPR模型都是为了解释分子的空间结构而提出的理论，两者不矛盾，可以先通过VSEPR模型判断出分子的结构，再判断出中心原子的杂化类型，D错误；故选D。
9．答案：B
解析：根据分子的组成判断形成的σ键数目以及孤电子对数目，以此判断杂化类型。
CO2中C形成2个σ键，无孤电子对，为sp杂化，SO2中S形成2个σ键，孤电子对数＝＝1，为sp2杂化，不相同，故A错误；CH4中C形成4个σ键，无孤电子对，为sp3杂化，NH3中N形成3个σ键，孤电子对数＝＝1，为sp3杂化，相同，故B正确；BeCl2中Be形成2个σ键，无孤电子对，为sp杂化，BF3中B形成3个σ键，无孤电子对，为sp2杂化，不相同，故C错误；C2H4中C形成3个σ键，无孤电子对，为sp2杂化，C2H2中形成2个σ键，无孤电子对，为sp杂化，不相同，故D错误；故选B。
10．答案：C
解析：NH3和CH4中的中心原子都是sp3杂化，都形成夹角为109°28′的四个杂化轨道，只是NH3分子中N原子利用其中3个sp3杂化轨道与3个H原子的1s轨道成键，另一个sp3杂化轨道被孤电子对占据，所以NH3分子为三角锥形，而CH4分子中4个sp3杂化轨道全部用于形成4个C—H键，所以CH4分子为正四面体形。
两种分子的中心原子的杂化轨道类型相同，均为sp3杂化，故A错误；两种分子的中心原子均形成4个杂化轨道，故B错误；NH3分子中中心原子上有一对未成键的孤电子对，它对成键电子对的排斥作用较强，所以NH3分子为三角锥形，而CH4分子中4个sp3杂化轨道全部用于形成4个C—H键，所以CH4分子为正四面体形，故C正确；分子的空间结构和分子中含几个原子没有必然联系，故D错误；故选C。
11．答案：C
解析：CH4的中心碳原子为sp3杂化，为正四面体形，A与题意不符；NH3的中心氮原子为sp3杂化，为三角锥形，B与题意不符；BF3的中心硼原子为sp2杂化，为平面三角形，C符合题意；CO2的中心碳原子为sp杂化，为直线形，D与题意不符；故选C。
12．答案：D
解析：NH中N原子的价层电子对数＝2＋×(5＋1－2×1)＝4，含孤电子对数为2，杂化轨道数为4，采取sp3杂化，空间结构为V形，A项错误；SO2中S原子的价层电子对数＝σ键数＋孤电子对数＝2＋×(6－2×2)＝3，含孤电子对数为1，杂化轨道数为3，采取sp2杂化，空间结构为V形，B项错误；CO中C原子的价层电子对数＝3＋×(4＋2－3×2)＝3，不含孤电子对，杂化轨道数为3，采取sp2杂化，空间结构为平面三角形，C项错误；C2H2中C原子采取sp杂化，且C原子的价电子均参与成键，空间结构为直线形，D项正确；故选D。
13．答案：D
解析：苯分子是平面结构，中心碳原子为sp2杂化，故A正确；SO中S原子的价层电子对数是4，S原子杂化方式是sp3，无孤电子对，空间结构为正四面体形，故B正确；CO中C原子的价层电子对数是3，C原子杂化方式是sp2，无孤电子对，空间结构为平面三角形，故C正确；SO2中S原子的价层电子对数是3，S原子杂化方式是sp2，有1对孤电子对，空间结构为V形，故D错误；故选D。
关键能力综合练
1．答案：C
解析：中心原子采取sp3杂化的分子，VSEPR模型是正四面体形，但其分子空间结构不一定是正四面体，如：水和氨气分子中中心原子采取sp3杂化，但H2O是V形，NH3是三角锥形，故A错误；甲烷分子中碳原子含有4个σ键且不含孤电子对，所以碳原子以sp3杂化，分子中的碳原子以2个2s电子和2个2p电子分别与4个氢原子的1s轨道重叠，形成4个C—Hσ键，故B错误；sp3杂化轨道是由同一个原子中能量相近的s轨道和p轨道通过杂化，形成的一组能量相同的新轨道，杂化轨道数＝孤电子对数＋与之相连的原子数，故C正确；AB3型的共价化合物可采用sp3杂化、sp2杂化轨道成键，如NH3是采用sp3杂化，BF3采用sp2杂化，故D错误；故选C。
2．答案：B
解析：①BF3分子中硼原子价层电子对数＝3＋×(3－3×1)＝3，杂化轨道数为3，所以采取sp2杂化；②分子中硫原子价层电子对数＝3＋×(6－1×2－2×1)＝4，杂化轨道数为4，所以采取sp3杂化；③分子中碳原子价层电子对数＝3＋×(4－1×2－2×1)＝3，杂化轨道数为3，所以采取sp2杂化；④CH≡CH分子中每个碳原子价层电子对数＝2＋×(4－3－1)＝2，杂化轨道数为2，所以采取sp杂化；⑤N2H4分子中每个氮原子价层电子对数＝3＋×(5－1×2－1)＝4，杂化轨道数为4，所以采取sp3杂化；⑥苯分子中每个碳原子杂化轨道数为3，所以采取sp2杂化。综上所述，故选B。
3．答案：B
解析：CO2分子中C原子与2个O原子形成4个共价键，结构式是O===C===O，一个CO2分子中含有2个σ键且中心C原子不含孤电子对，所以C原子是采取sp杂化，而不是sp2杂化，A错误；NH3、NCl3中N原子的价层电子对数都是4，含有一个孤电子对，所以N原子都采取sp3杂化，两种分子的空间结构都是三角锥形，B正确；O、S是同一主族元素，S的电负性比O小，而且原子半径大，所以S—H键上的电子对偏向S并没有H2O中O—H键上的电子对偏向O那么严重，所以排斥力也相应比较小，键角也比H2O小，C错误；B原子最外层有3个电子，在BF3分子中，B原子与3个Cl形成3对共用电子对，使B原子最外层有6个电子，而未达到最外层8个电子的稳定结构，D错误；故选B。
4．答案：C
解析：X原子可能是sp2杂化，如二氧化硫分子中价层电子对数为：2＋1＝3，含有2个σ键和1个孤电子对，采用sp2杂化，分子空间结构为V形，所以X原子可能是sp2杂化，但也可能是sp3杂化，如OF2分子中价层电子对数为：2＋2＝4，所以中心原子为sp3杂化，其VSEPR模型为正四面体，该分子中含有2个孤电子对，所以其空间结构为V形，A、B错误；X原子一定存在孤电子对，C正确；VSEPR模型不一定是平面三角形，如OF2分子的VSEPR模型为正四面体，D错误；故选C。
5．答案：D
解析：As2O3分子中每个As原子形成3个As—O共价键，As原子上还有1个孤电子对，As原子的杂化轨道数目为4，所以As原子的杂化方式为sp3杂化，A错误；LiAlH4为离子化合物，阳离子是Li＋，阴离子为AlH，B错误；AsCl3中有3个σ键，孤电子对数为×(5－3×1)＝1，As原子采取sp3杂化，含有1个孤电子对，所以空间结构为三角锥形，C错误；AsH3分子中As原子价层电子对数为3＋×(5－3×1)＝4，且含有1个孤电子对，所以该分子的空间结构为三角锥形，孤电子对与成键电子对之间的排斥力大于成键电子对之间的排斥力，所以键角小于109°28′，D正确；故选D。
6．答案：D
解析：由于氨气分子空间结构为三角锥形，即氮原子与所连的三个原子不在同一平面，所以A分子中所有原子不可能共平面，A错误；共价单键都是σ，共价双键中一个是σ键，一个是π键。根据A结构式可知：在1个A分子中含有11个σ键和1个π键，σ键与π键个数之比为11∶1，B错误；A分子中N原子价层电子对数为3＋＝4，所以N原子杂化类型为sp3杂化，C错误；根据质量守恒定律可知：1molA与足量O2反应生成CO2、N2、H2O的物质的量分别为1mol、2mol、3mol，则A与足量O2反应生成CO2、N2、H2O的物质的量之比为1∶2∶3，D正确；故选D。
7．答案：B
解析：乙炔分子中的C原子采用sp杂化，形成的杂化轨道分别用于形成C—Cσ键和C—Hσ键，没有杂化的p轨道“肩并肩”重叠形成π键，A项错误；氯乙烯分子中的C原子采用sp2杂化，整个分子呈平面形，所有原子都在同一平面上，B项正确；氯乙烯分子中的C原子是sp2杂化，聚氯乙烯分子中的C原子全部形成单键，均采取sp3杂化，C项错误；由流程可知，加成反应和加聚反应中，均有π键的断裂，C原子的杂化方式也将随之发生改变，D项错误；故选B。
8．答案：B
解析：氨分子是极性分子，所以NF3是一种极性分子，故A正确；氟原子比氢原子吸引电子的能力强，NF3提供孤电子对的能力比NH3弱，故B错误；氟元素化合价只有－1，NF3中的N呈＋3价，故C正确；NF3中N原子价层电子对数＝3＋＝4，所以N采取sp3杂化成键，故D正确。
9．答案：C
解析：CS2与CO2互为等电子体，结构相似，则CS2为直线形的非极性分子，故A错误；由价层电子对互斥理论可知，ClO中中心原子的孤电子对数是×(8－3×2)＝1，中心原子采用sp3杂化，所以ClO是三角锥形，故B错误；硫原子最外层有6个电子，和氟原子之间有6对完全相同的成键电子对，故C正确；SiF4中中心原子的价层电子对数是4，采用sp3杂化，SO中中心原子的价层电子对数是3＋×(6＋2－3×2)＝4，采用sp3杂化，故D错误；故选C。
10．答案：(1)①④②⑤③
(2)直线形 V形 三角锥形 正四面体形
(3)sp3 (4)sp3 不在
解析：(1)①HCN分子中C原子孤电子对数为＝0，C原子形成2个σ键，所以HCN为直线形分子，键角180°；②SiF4分子中Si原子价层电子对数是4，VSEPR模型为正四面体，无孤电子对；③SCl2分子中S原子价层电子对数是4，VSEPR模型为正四面体，有2个孤电子对；④CO中碳原子价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，无孤电子对；⑤H3O＋中O原子价层电子对数是4，VSEPR模型为正四面体，有1个孤电子对；所以键角按由大到小的顺序排列为①④②⑤③；
(2)ClO－是2个原子构成的微粒，空间结构为直线形；ClO中Cl价层电子对数是4，有2个孤电子对，空间结构为V形；ClO中Cl价层电子对数是4，有1个孤电子对，空间结构为三角锥形；ClO中Cl价层电子对数是4，无孤电子对，空间结构为正四面体形；
(3)S8中S原子孤电子对数为＝2，有2个σ键，S原子采用的轨道杂化方式是sp3杂化；
(4)N2H4分子中氮原子形成3个σ键，孤电子对数为＝1，轨道的杂化类型是sp3杂化，N2H4中的六个原子不在同一个平面上。
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1．答案：(1)平面三角形 sp2 (2)H2S
(3)砷原子电负性小于氮原子，其共用电子对与砷原子核距离较远，斥力较小，键角较小
(4)四面体形 sp3
解析：(1)ZnCO3中阴离子为CO，依据价层电子对互斥理论模型，C为中心原子，σ键电子对数为3，孤电子对数为(4＋2－3×2)＝0，所以CO的空间结构为平面三角形，C原子的杂化方式为sp2；
(2)根据价层电子对互斥模型，H2S中S为中心原子，σ键电子对数为2，孤电子对数为(6－2×1)＝2；SO2中S为中心原子，σ键电子对数为2，孤电子对数为(6－2×2)＝1；SO3中S为中心原子，σ键电子对数为3，孤电子对数为(6－3×2)＝0；即H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数分别是4、3、3；所以，H2S、SO2、SO3的气态分子中，中心原子价层电子对数不同于其他分子的是H2S；
(3)AsH3分子为三角锥形，键角为91.80°，小于氨分子的键角，AsH3分子键角较小的原因是砷原子电负性小于氮原子，其共用电子对与砷原子核距离较远，斥力较小，键角较小；
(4)亚砷酸(H3AsO3)分子中，AsO中心原子为As，依据价层电子对互斥理论模型，σ键电子对数为3，孤电子对数为(5＋3－3×2)＝1，所以砷的VSEPR模型是四面体形，砷原子杂化方式为sp3。
2．答案：(1)两 sp2、sp3 (2)sp3 四面体
解析：(1)有机物W中碳原子有两种杂化方式，以4个单键相连的C原子采取sp3杂化，苯环和碳碳双键中的C原子采取sp2杂化；
(2)羟基中氧原子成键电子对数为2，孤电子对数为2，则采取sp3杂化，其VSEPR模型为四面体形。
3．答案：(1)①SO2 sp2 V形 ②SO3 sp2 平面三角形
(2)H2SO3 H2SO4 SO SO 三角锥形 正四面体形 (3)H2O2 H2O
解析：根据氢化物化学式H2X，知×100%≈88.9%。可推知X的相对原子质量为16，则X为O，Y为S，则其形成的氧化物分别为SO2、SO3，形成的酸分别为H2SO3和H2SO4，对应的酸根阴离子分别为SO和SO。对于各种微粒的空间结构如SO2、SO3、SO和SO，可依据步骤依次判断如下：
SO2 SO3 SO SO
价层电子对数 3 3 4 4
σ键数 2 3 3 4
孤电子对数 1 0 1 0
杂化轨道数 3 3 4 4
空间结构 V形 平面三角形 三角锥形 正四面体
氧元素与氢元素形成的化合物可能为H2O或H2O2，其中H2O分子为V形，H2O2分子中存在非极性键“—O—O—”。
4．答案：(1)sp2 (2)sp3 (3)V形(或角形) sp3 sp2 (4)sp3
解析：(1)BCl3中价层电子对数为3＋＝3，硼原子为sp2杂化；
(2)在S的氢化物(H2S)分子中，S原子价层电子对个数＝2＋＝4且含有2个孤电子对，根据价层电子对互斥理论判断S原子轨道的杂化类型为sp3；
(3)水分子中O原子形成2个σ键、含有2对孤电子对，杂化轨道数目为4，为sp3杂化，所以分子结构为V形；COCl2中C原子成3个σ键、1个π键，没有孤电子对，C原子采取sp2杂化；
(4)硅酸盐中的硅酸根(SiO)为正四面体结构，所以中心原子Si原子采取了sp3杂化方式。第三节 分子结构与物质的性质
第1课时 共价键的极性
必备知识基础练 进阶训练第一层
1．下列共价键中，属于非极性键的是( )
A．C—HB．C—Cl
C．C===OD．N≡N
2．下列物质中，既含有非极性共价键又含有极性共价键的是( )
A．NaOHB．H2O2
C．Na2O2D．H2S
3．下列化学键中，键的极性最强的是( )
A．H—FB．H—O
C．H—ND．H—C
4．人们为了营养肌肤，往往需要搽用护肤品。在所有的护肤品中都含有保湿的甘油(丙三醇)，已知其结构简式为CH2OHCHOHCH2OH。以下对甘油分子的叙述中，正确的是( )
A．分子中只含有极性键
B．分子中只含有非极性键
C．分子中既含有σ键又含有π键
D．分子中既含有极性键又含有非极性键
5．下列说法正确的是( )
A．含有非极性键的分子一定是非极性分子
B．非极性分子中一定含有非极性键
C．由极性键形成的双原子分子一定是极性分子
D．分子的极性与键的极性无关
6．下列物质中，酸性最强的是( )
A．HCOOHB．HOCOOH
C．CH3COOHD．C6H13COOH
7．下列物质中，酸性最强的是( )
A．CH2ClCOOHB．CH2FCOOH
C．CHF2COOHD．CHBr2COOH
8．下列关于粒子的描述不正确的是( )
A．H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子，且H2S分子的键角较小
B．HS－和HCl均是含一个极性键的18电子微粒
C.CH2Cl2和CCl4均是四面体形的非极性分子
D．1molDO中含中子、质子、电子的数目均为10NA(NA代表阿伏加德罗常数的值)
9.
研究表明：H2O2具有立体结构，两个氢原子像在一本半展开的书的两页纸上，两页纸面的夹角为93°51′，氧原子在书的夹缝上，O—H键与O—O键之间的夹角为96°52′。下列说法不正确的是( )
A．H2O2分子中既含极性键，又含非极性键
B．H2O2为极性分子
C．H2O2分子中的两个O原子均是sp3杂化
D．H2O2分子中既有σ键，又有π键
10．下列叙述不正确的是( )
A．卤化氢分子中，卤素的非金属性越强，共价键的极性越强，稳定性也越强
B．以极性键结合的分子，不一定是极性分子
C．判断A2B或AB2型分子是极性分子的依据是：具有极性键且分子结构不对称，键角小于180°，为非直线形结构
D．非极性分子中，各原子间都应以非极性键结合
11．使用微波炉加热，具有使受热物质均匀，表里一致、速度快、热效率高等优点，其工作原理是通电炉内的微波场以几亿的高频改变电场的方向，水分子因而能迅速摆动，产生热效应，这是因为( )
A.水分子具有极性共价键
B．水分子中有共用电子对
C．水由氢、氧两元素组成
D．水分子是极性分子
12．下列各组物质中，都是由极性键构成，为极性分子的一组的是( )
A．CH4和H2OB．CO2和HCl
C．NH3和H2SD．HCN和BF3
13．苯、乙烯、乙炔是常见的有机物分子，下列关于它们的说法不正确的是( )
A．都含有π键和σ键
B．都含有极性键和非极性键
C．三种分子中C原子的杂化方式共两种
D．都能使溴水和高锰酸钾溶液褪色
关键能力综合练 进阶训练第二层
1．汽车尾气中常含有CO、NOx等气体，为减少污染，当代汽车都加装了“三效催化净化器”，可将汽车尾气中的有毒气体处理为无污染的气体，如图为该反应的微观示意图(未配平)，其中不同符号的球代表不同种原子。下列说法正确的是( )
A．甲乙丙丁中有3种非极性分子
B．甲和丁中同种元素化合价相等
C．O—H键的极性大于O—N键的极性
D．丁分子的电子式为∶N∶∶N∶
2．X、Y、Z是三种短周期元素，其中X、Y位于同一主族，Y、Z位于同一周期，X原子的最外层电子排布式是2s22p4，Z原子的核外电子数比Y原子少1。下列说法不正确的是( )
A．CX2(C是碳元素)分子是非极性分子
B．ZH3分子的空间结构为平面三角形
C．Z4分子是非极性分子
D．H2YO4的酸性比H3ZO4的酸性强
3．用一带静电的有机玻璃棒分别靠近A、B两种纯液体流，现象如图所示，下列关于A、B两种液体分子的极性判断正确的是( )
A.A是极性分子，B是非极性分子
B．A是非极性分子，B是极性分子
C．A、B都是极性分子
D．A、B都是非极性分子
4．肼(H2N—NH2)和偏二甲肼[H2N—N(CH3)2]均可用作火箭燃料。查阅资料得知，肼是一种良好的极性溶剂，沿肼分子球棍模型的N—N键方向观察，看到的平面图如图所示。下列说法不正确的是( )
A．肼分子中的氮原子采用sp3杂化
B．肼分子中既有极性键又有非极性键
C．肼分子是非极性分子
D．肼与偏二甲肼互为同系物
5．近年来，利用电化学催化方法进行CO2转化的研究引起了世界范围内的高度关注。下图是以Cu作为催化剂CO2转化为甲酸的反应过程，下列有关说法不正确的是( )
A．过程①说明在催化剂作用下，O—C—O之间形成了一种特殊的化学键
B．过程②和③吸收了能量并形成了O—H键和C—H键
C．CO2和HCOOH中均只含有极性共价键
D．每1molCO2完全转化为甲酸需得2mole－
学科素养升级练 进阶训练第三层
1．CH3COOH是一种弱酸，而氯乙酸ClCH2COOH的酸性强于CH3COOH，这是因为—Cl是一种强吸电子基团，能使—OH上的H原子具有更大的活动性，有的基团具有斥电子基团，能减弱—OH上H原子的活动性，这些作用统称为“诱导效应”，根据上述规律，填空：
(1)HCOOH显酸性，而H2O显中性，这是由于HCOOH分子中存在________(填“吸”或“斥”)电子基团，这种基团是________。
(2)CH3COOH的酸性弱于HCOOH，这是由于CH3COOH分子中存在________(填“吸”或“斥”)电子基团，这种基团是________。
(3)C6H5—也属于吸电子基团，故C6H5COOH的酸性比CH3COOH________。
(4)下列酸中：CF3COOH、CCl3COOH、CHCl2COOH、CH2ClCOOH，酸性最强的是________。
2．在HF、H2O、NH3、CS2、CH4、H2O2、N2分子中：
(1)以非极性键结合的非极性分子是________(填化学式，下同)。
(2)以极性键结合，具有直线形结构的非极性分子是________。
(3)以极性键结合，具有正四面体结构的非极性分子是________。
(4)以极性键结合，具有三角锥形结构的极性分子是________。
(5)以极性键结合，具有V形结构的极性分子是________。
(6)以极性键结合，且分子极性最大的是________。
(7)含有非极性键的极性分子是________。
3．已知N、P都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键间的夹角约是107°。
(1)N4分子的空间结构为，它是一种________(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)PH3分子与NH3分子的空间结构________(填“相似”或“不相似”)，P—H键________(填“有”或“无”)极性，PH3分子________(填“是”或“不是”)极性分子。
(3)常温下，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
4．已知运送卫星的火箭所需燃料除液态H2O2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，结构分析发现该化合物分子中只有单键。
(1)该氮氢化合物的电子式为________，其中N原子采取________杂化，该分子是________(填“极性”或“非极性”)分子。
(2)若该物质与液态H2O2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________________(填化学式，下同)，只含有非极性键的是________，只含有极性键的是________。
(3)已知NH3分子中的N原子有一对孤电子对，能发生反应：NH3＋HCl===NH4Cl。试写出将上述液态氮氢化合物加入足量盐酸中时，发生反应的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第1课时 共价键的极性
必备知识基础练
1．答案：D
解析：C—H是由不同种非金属元素之间形成的极性共价键，故A错误；C—Cl是由不同种非金属元素之间形成的极性共价键，故B错误；C===O是由不同种非金属元素之间形成的极性共价键，故C错误；N≡N是由同种非金属元素之间形成的非极性的共价键，故D正确；故选D。
2．答案：B
解析：NaOH由Na＋和OH－构成，含有离子键和极性共价键，A不符合题意；H2O2的结构式为H—O—O—H，含有O—H极性共价键和O—O非极性共价键，B符合题意；Na2O2由Na＋和O构成，含有离子键和非极性共价键，C不符合题意；H2S的结构式为H—S—H，只含有极性共价键，D不符合题意；故选B。
3．答案：A
解析：一般，同周期元素随着核电荷数的增加，电负性逐渐增大，F、O、N、C这四种元素中C的电负性最小，F的电负性最大，所以H—F键的极性最强，故选A。
4．答案：D
解析：分子中含有极性键(C—H键、O—H键、C—O键)，又含有非极性键(C—C)，A、B错误；在甘油分子中，碳原子之间、碳原子与氧原子、碳原子与氢原子、氧原子与氢原子之间都是共价单键，故分子中只含有σ键，C错误；分子中含有极性键(C—H键、O—H键、C—O键)，又含有非极性键(C—C)，D正确；故选D。
5．答案：C
解析：含有非极性键的分子不一定是非极性分子，如过氧化氢含有非极性键，过氧化氢是极性分子，故A错误；非极性分子中不一定含有非极性键，如四氯化碳是非极性分子但不含非极性键，故B错误；由极性键形成的双原子分子一定是极性分子，如氯化氢是极性分子，故C正确；分子的极性与键的极性、分子空间结构有关，故D错误；故选C。
6．答案：A
解析：烃基具有推电子作用，烃基越大推电子作用越强，推电子效应—C6H13>—CH3>—H，HOCOOH是碳酸，所以酸性HCOOH>CH3COOH>HOCOOH>C6H13COOH，酸性最强的是HCOOH，故选A。
7．答案：C
解析：电负性F>Cl>Br，羧酸CHF2COOH中与—COOH连接的碳原子上有2个F原子，其酸性最强，故选C。
8．答案：C
解析：孤电子对对成键电子对具有排斥作用，H2S和NH3均是价电子总数为8的极性分子，NH3分子中N原子有1个孤电子对，而H2S分子中S原子有2个孤电子对，所以H2S分子的键角较小，故A正确；HS－和HCl均是18电子微粒，H—S键、H—Cl键均是极性键，故B正确；CH2Cl2和CCl4均是四面体形，CH2Cl2结构不对称，是极性分子；CCl4结构对称，是非极性分子，故C错误；1个DO分子中含10个质子、10个中子、10个电子，则1molDO中含中子、质子、电子的物质的量均为10mol，数目均为10NA，故D正确；故选C。
9．答案：D
解析：H2O2分子中存在2个O—H极性键和1个O—O非极性键，A正确；根据H2O2的立体结构知，H2O2分子中正电中心和负电中心不重合，H2O2为极性分子，B正确；H2O2中两个O原子都分别形成1个氢氧σ键和1个氧氧σ键，每个O原子上还有2个孤电子对，两个O原子均为sp3杂化，C正确；H2O2分子中只有单键，所以只有σ键，没有π键，D错误；故选D。
10．答案：D
解析：对卤族元素，同一主族，从上往下，原子半径逐渐增大，非金属性减弱，卤素原子吸引共用电子对的能力减弱，共价键的极性依次减弱，共价键的键长依次增大，键能依次减小，卤化氢稳定性为HF＞HCl＞HBr＞HI，A正确；如CH4含有H—C极性键，空间结构为正四面体，结构对称且正负电荷的中心重合，为非极性分子，B正确；对于A2B或AB2型分子是由极性键构成的分子，由该分子的分子空间结构决定分子极性；如果分子的空间结构为直线形、键角等于180°，致使正电中心与负电中心重合，这样的分子就是非极性分子如CO2；若分子的空间结构为V形、键角小于180°，正电中心与负电中心不重合，则为极性分子如H2O，C正确；非极性分子中，各原子间不一定以非极性键结合，如CO2中含极性键，为直线形，结构对称，为非极性分子，D错误；故选D。
11．答案：D
解析：水分子空间结构为V形，正负电荷中心不能重叠，是极性分子，极性分子在电场中会发生偏转，当电场方向改变时，分子运动方向改变，因此在高频改变方向的电场中水分子会迅速摆动，D符合题意；故选D。
12．答案：C
解析：CH4是由极性键构成的非极性分子，H2S是由极性键构成的极性分子，BF3是由极性键构成的非极性分子，CO2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。
13．答案：D
解析：三种烃分子中都含有碳氢单键，因此都含有σ键，苯环分子中含有大π，乙烯分子中含有碳碳双键，乙炔分子中含有碳碳三键，因此都含有π键，A正确；碳氢单键是极性键，碳碳之间形成的非极性键，即都含有极性键和非极性键，B正确；苯和乙烯均是平面形结构，碳原子是sp2杂化，乙炔是直线形结构，碳原子是sp杂化，因此三种分子中C原子的杂化方式共两种，C正确；乙烯和乙炔都能使溴水和高锰酸钾溶液褪色，苯不能，D错误。故选D。
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1．答案：C
解析：CO、NOx在催化剂作用下转化为无污染的气体，由该反应的微观示意图可知，其化学方程式为2NO2＋4CO4CO2＋N2，甲、乙、丙、丁中CO2、N2为非极性分子，NO2、CO为极性分子，A项错误；NO2、N2中N的化合价分别为＋4、0，B项错误；O—H键的极性大于O—N键的极性，C项正确；N2的电子式为∶N N∶，D项错误。故选C。
2．答案：B
解析：X原子的最外层电子排布式是2s22p4，即X是氧，它在第二周期第ⅥA族，Y是与氧同主族的短周期元素，则Y在第三周期第ⅥA族，是硫。Z与Y在同一周期，且Z原子的核外电子数比Y原子的核外电子数少1，则Z在第三周期第ⅤA族，是磷。
CX2为CO2，CO2是直线形分子，为非极性分子，A项正确；磷与氮同主族，PH3与NH3分子的空间结构相似，为三角锥形，B项错误；Z4分子是P4分子，其空间结构为正四面体形，为非极性分子，C项正确；H2YO4(H2SO4)的酸性比H3PO4的酸性强，D项正确。故选B。
3．答案：B
解析：有机玻璃棒带电，靠近纯液体流后B液体流发生偏移，说明液体B的分子具有极性，故A是非极性分子，B是极性分子，故选B。
4．答案：C
解析：肼分子中的每个氮原子都有三个σ键，还有一对孤电子对，因此电子对有四对，因此采用sp3杂化，A正确；肼分子中既有N—H极性键又有N—N非极性键，B正确；由图可知，肼分子中6个原子不在同一平面上，结构不对称，因此是极性分子，C错误；肼与偏二甲肼结构相似，组成相差两个—CH2—结构，因此互为同系物，D正确；故选C。
5．答案：B
解析：根据图示可知在CO2催化转化为HCOOH的过程①中，在O—C—O之间形成了一种特殊的化学键，A正确；断裂化学键吸收能量，形成化学键释放能量，所以在过程②中CO2结合H＋形成了O—H键，在过程③中—COOH与H＋结合形成H—C键是释放能量，B错误；在CO2分子中含有C===O极性共价键，在HCOOH中含有C—H、H—O、C—O、C===O极性共价键，C正确；在CO2中C为＋4价，在HCOOH中C为＋2价，所以每1molCO2完全转化为甲酸需得2mole－，D正确；故选B。
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1．答案：(1)吸 (2)斥 —CH3 (3)强 (4)CF3COOH
解析：根据信息知，若分子中存在含有强吸电子基团，能使—OH上的H原子活泼性增强而使该物质的酸性增强；若存在斥电子基团，能减弱—OH上H原子的活性而使该物质的酸性减弱，据此分析。
(1)HCOOH显酸性，而H2O呈中性，说明甲酸中存在强吸电子基团，能使—OH上的H原子活泼性增强而使该物质的酸性大于水，甲酸中含有醛基，醛基属于强吸引电子基团。
(2)CH3COOH的酸性弱于HCOOH，说明乙酸分子存在斥电子基团，能减弱—OH上H原子的活性而使该物质的酸性减弱，乙酸中含有—CH3，所以—CH3属于斥电子基团，导致乙酸的酸性小于甲酸。
(3)C6H5—也属于吸电子基团，—CH3属于斥电子基团，所以C6H5COOH的酸性比CH3COOH的酸性强。
(4)由于吸电子的能力：—F>—Cl>—H，所以酸性最强的是CF3COOH。
2．答案：(1)N2 (2)CS2 (3)CH4 (4)NH3 (5)H2O (6)HF (7)H2O2
解析：HF中含有H—F极性键，正、负电荷中心不重合，属于极性分子；H2O中含有极性键，其空间结构为Ⅴ形，属于极性分子；NH3中含有极性键，空间结构为三角锥形，正、负电荷中心不重合，属于极性分子；CS2中含有极性键，空间结构为直线形，属于非极性分子；CH4中含有极性键，空间结构为正四面体形，正、负电荷中心重合，属于非极性分子；H2O2中含有极性键和非极性键，正、负电荷中心不重合，为极性分子；N2中只含有非极性键，属于非极性分子。
(1)以非极性键结合的非极性分子是N2；
(2)以极性键结合，具有直线形结构的非极性分子是CS2；
(3)以极性键结合，具有正四面体结构的非极性分子是CH4；
(4)以极性键结合，具有三角锥形结构的极性分子是NH3；
(5)以极性键结合，具有V形结构的极性分子是H2O；
(6)以极性键结合，且分子极性最大的是HF；
(7)含有非极性键的极性分子是H2O2。
3．答案：(1)非极性 (2)相似 有 是 (3)a
解析：N、P都属于元素周期表的第ⅤA族元素，考查同主族元素性质的相似性和递变性，题目只要考查分子的空间结构和共价键的认识。
(1)N4分子是正四面体结构，是非极性分子。
(2)PH3分子与NH3分子空间结构相似，P—H键为不同元素原子之间形成的共价键，为极性键，PH3分子的空间结构为三角锥形，正、负电荷重心不重合，为极性分子。
(3)NCl3中N原子的价层电子对数为3＋＝4，孤电子对数为1，该分子为三角锥形，a错误；N、Cl之间形成的键为极性键，b正确；NCl3分子中正、负电荷中心不重合，故该分子为极性分子，c正确。
4．答案：(1)H∶H∶H∶H sp3 极性
(2)N2H4和H2O2 N2 H2O
(3)N2H4＋2HCl===N2H6Cl2
解析：(1)1个氮氢化合物分子中含H原子32×12.5%÷1＝4个，含N原子32×(1－12.5%)÷14＝2个，分子式为N2H4，分子中的键全部是单键，电子式为它的结构可看作是NH3分子中的一个H原子被—NH2取代后所得，故N原子的杂化方式与NH3分子中的N原子杂化方式相同，是sp3杂化，该分子为极性分子。
(2)N2H4与H2O2反应后得到N2和H2O，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分子的每个N原子上各有一对孤电子对，故一分子N2H4能与两分子HCl反应，反应的化学方程式为N2H4＋2HCl===N2H6Cl2。第2课时 分子间的作用力 分子的手性
必备知识基础练 进阶训练第一层
1．下列关于范德华力的叙述中，正确的是( )
A．范德华力的实质也是一种电性作用，所以范德华力是一种特殊化学键
B．任何分子间在任意情况下都会产生范德华力
C．范德华力与化学键的区别是作用力的强弱问题
D．范德华力非常微弱，故破坏范德华力不需要消耗能量
2．卤素单质从F2到I2在常温常压下的聚集状态由气态、液态到固态的原因是( )
A．原子间的化学键键能逐渐减小
B．范德华力逐渐增大
C．原子半径逐渐增大
D．氧化性逐渐减弱
3．下列说法正确的是( )
A．氢键是一种化学键
B．氢键使物质具有较高的熔、沸点
C．能与水分子形成氢键的物质在水中的溶解度增大
D．水结成冰体积膨胀与氢键无关
4．关于氢键，下列说法正确的是( )
A．分子中有N、O、F原子，分子间就存在氢键
B．因为氢键的缘故，比熔沸点高
C．由于氢键比范德华力强，所以H2O分子比H2S分子稳定
D．“可燃冰”——甲烷水合物(例如：CH4·5H2O)中CH4与H2O之间存在氢键
5．下列说法正确的是( )
A．HF沸点高于HCl，是因为HF分子极性大，范德华力也大
B．在PCl5分子中，各原子均满足最外层8电子结构
C．可燃冰是甲烷的结晶水合物，甲烷可与水形成氢键
D．S2Br2与S2Cl2结构相似，则熔、沸点：S2Br2>S2Cl2
6．下列现象不能用“相似相溶”解释的是( )
A．氯气易溶于NaOH溶液
B．用CCl4萃取碘水中的碘
C．二氧化硫易溶于水
D．苯与水混合静置后分层
7．关于氢键，下列说法正确的是( )
A．所有含氢元素的化合物中都存在氢键，氢键比范德华力强
B．H2O是一种非常稳定的化合物，就是由于水分子间形成氢键所致
C．氢原子和非金属性很强的元素原子(F、O、N)形成的共价键，称为氢键
D．分子间形成的氢键通常会使相应物质的熔点和沸点升高，氢键也可存在于分子内
8．下列变化需要克服同类型作用力的是( )
A．NaCl和AlCl3的融化
B．氯化氢和氯化钾的溶解
C．碘和干冰的升华
D．溴和汞的汽化
9．当一个碳原子连接四个不同的原子或原子团时，该碳原子叫“手性碳原子”。下列化合物中含有两个手性碳原子的是( )
10．下列现象与氢键有关的是( )
①NH3的熔、沸点比ⅤA族其他元素氢化物的高
②小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶
③冰的密度比液态水的密度小
④HF、NH3都极易溶于水
⑤邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低
⑥水分子高温下也很稳定
A．①②③④⑤⑥
B．①②③④⑤
C．①②③④
D．①②③
11．下列几种氢键：①O—H…O；②N—H…N；③F—H…F；④O—H…N。氢键从强到弱的顺序排列正确的是( )
A．③>①>④>②
B．①>②>③>④
C．③>②>①>④
D．①>④>③>②
12．邻、间、对三种硝基苯酚的结构简式和熔点信息见表。下列说法错误的是( )
A.电负性大小顺序为：O>N>C>H
B．邻硝基苯酚易形成分子内氢键，其熔点低于另两种硝基苯酚
C．对硝基苯酚易形成分子间氢键，其熔沸点较高
D．三种硝基苯酚的化学性质完全相同
13．下列说法正确的是( )
A．CH3CH3的熔、沸点低于CH3(CH2)2CH3，是由于CH3(CH2)2CH3中氢键数目更多
B．液态氟化氢中氟化氢分子之间形成氢键，可写为(HF)n，则NO2分子间也是因氢键而聚合形成N2O4
C．邻羟基苯甲醛的熔、沸点比对羟基苯甲醛的熔、沸点高
D．H2O的沸点比HF高，是由于单位物质的量的水分子形成的氢键数目多
关键能力综合练 进阶训练第二层
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意
1．某有机物R的结构简式如图所示，R分子中的手性碳原子(连有四个不同原子或基团的碳原子)个数为( )
A．3 B．4C．5 D．6
2．下列两组命题中，Ⅱ组中命题正确，且能用Ⅰ组中的命题加以解释的是( )
选项 Ⅰ组 Ⅱ组
A 相对分子质量；PH3>NH3 沸点：PH3高于NH3
B 键能：H—O>H—S 沸点：H2O高于H2S
C 分子间作用力：H2O>H2S 稳定性：H2O高于H2S
D 极性：F—C>Cl—C 酸性：CF3COOH> CCl3COOH
3.下列各项比较中前者高于(或大于或强于)后者的是( )
A．CCl4和SiCl4的熔点
B．对羟基苯甲醛()和邻羟基苯甲醛()的沸点
C．I2在水中的溶解度和I2在CCl4溶液中的溶解度
D．H2SO3和H2SO4的酸性
4．有四组同一族元素所形成的不同物质，在101kPa时测定它们的沸点(℃)如下表所示：
第一组 A －268.8 B －249.5 C －185.8 D －151.7
第二组 F2 －187.0 Cl2 －33.6 Br2 58.7 I2 184.0
第三组 HF 19.4 HCl －84.0 HBr －67.0 HI －35.3
第四组 H2O 100.0 H2S －60.2 H2Se －42.0 H2Te －1.8
下列各项判断正确的是( )
A．第四组物质中H2O的沸点最高，是因为H2O分子中化学键键能最强
B．第三组与第四组相比较，化合物的稳定性顺序为：HBr>H2Se
C．第三组物质溶于水后，溶液的酸性：HF>HCl>HBr>HI
D．第一组物质分子中一定含有共价键
5．下图中每条折线表示ⅣA～ⅦA族中的某族元素的简单氢化物的沸点变化情况。每个小黑点代表一种氢化物，其中a点代表的是( )
A．H2SB．HCl
C．PH3D．SiH4
6．丙氨酸(C3H7NO2)分子为手性分子，存在手性异构体，其结构如图所示
下列关于丙氨酸的两种手性异构体(Ⅰ和Ⅱ)的说法正确的是( )
A．Ⅰ和Ⅱ分子中均存在2个手性碳原子
B．Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称，都是非极性分子
C．Ⅰ和Ⅱ分子都只含有极性键，不含非极性键
D．Ⅰ和Ⅱ所含的化学键数目相同
7．ⅤA族元素氢化物RH3(NH3、PH3、AsH3)的某种性质随R的核电荷数的变化趋势如图所示，则Y轴可表示的是( )
A．相对分子质量B．稳定性
C．沸点D．R－H键长
8．水分子中存在氢键，氢键的形成赋予物质一些特殊的性质。
水分子中的氢键 冰晶体中的孔穴示意图
下列说法不正确的是( )
A．水分子间形成氢键，可彼此结合形成(H2O)n，氢键可表示为O—H…O
B．冰中的水分子之间最大限度地形成氢键，每个水分子的两个孤电子对和两个氢原子沿着sp3杂化轨道的方向彼此形成氢键，每1mol冰含有2mol氢键
C．根据冰的升华热为51kJ·mol－1，冰晶体中范德华力作用能为11kJ·mol－1，可推知氢键的作用能为40kJ·mol－1
D．羊毛纤维(含蛋白质)水洗后会变形，与氢键有关
二、非选择题
9．3 氯 2 丁氨酸的结构简式为，该有机物分子中含有________个手性碳原子；其中—NH2中N原子的杂化轨道类型是________。
10．(1)硅烷(SinH2n＋2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是________。
(2)下列物质变化，只与范德华力有关的是________。
A.干冰熔化
B．乙酸汽化
C．乙醇与丙酮混溶
E．碘溶于四氯化碳
F．石英熔融
学科素养升级练 进阶训练第三层
1．(1)解释接近水的沸点的水蒸气的相对分子质量测定值比按化学式H2O计算出来的相对分子质量大一些的原因。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)H2O2的稳定性比水差，从结构的角度解释原因。________________________________________________________________________。
(3)Ti的四卤化物熔点如下表所示，自TiCl4至TiI4熔点依次升高，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
化合物 TiF4 TiCl4 TiBr4 TiI4
熔点/℃ 377 －24.12 38.3 155
2.(1)已知氯乙酸的酸性强于醋酸，则酸性：BrCH2COOH________ClCH2COOH(填“>”“<”或“＝”)。
(2)次磷酸(H3PO2)与足量NaOH溶液反应生成NaH2PO2，据此写出H3PO2的结构式________________。
注：磷酸的结构式为
(3)常压下，苯和甲苯的熔、沸点如下表：
①苯的沸点比甲苯的沸点更低，主要原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②苯晶体的熔点比甲苯的熔点更高，主要原因是________________________________________________________________________。
3．判断含氧酸酸性强弱的一条经验规律是含氧酸分子结构中含非羟基氧原子数越多，该含氧酸的酸性越强，如表所示：
含氧酸酸性强弱与非羟基氧原子数的关系
(1)亚磷酸H3PO3和亚砷酸H3AsO3分子式相似，但它们的酸性差别很大，H3PO3是中强酸，H3AsO3既有弱酸性又有弱碱性。由此可推出它们的结构简式分别为①________________，②________________。
(2)H3PO3和H3AsO3与过量的NaOH溶液反应的化学方程式分别是①________________________________________________；②____________________________________________。
4．(1)NH3在水中的溶解度是常见气体中最大的。下列因素与NH3的水溶性没有关系的是________(填序号)。
a．NH3和H2O都是极性分子
b．NH3在水中易形成氢键
c．NH3溶于水建立了如下平衡：NH3＋H2O NH3·H2O NH＋OH－
d．NH3是一种易液化的气体
(2)CrO2Cl2常温下为深红色液体，能与CCl4、CS2等互溶，据此可判断CrO2Cl2是________(填“极性”或“非极性”)分子。
(3)在①苯、②CH3OH、③HCHO、④CS2、⑤CCl4五种有机溶剂中，碳原子采取sp2杂化的分子有________(填序号)，CS2分子的空间结构是________。CO2与CS2相比，________的熔点较高。
(4)甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第2课时 分子间的作用力 分子的手性
必备知识基础练
1．答案：C
解析：范德华力的实质也是一种电性作用，但是范德华力是分子间较弱的作用力，它不是化学键，A错误；当分子间的距离足够远时，分子间没有范德华力，所以并不是任何分子间在任意情况下都会产生范德华力，B错误；化学键是微粒间的一种强烈的相互作用，而范德华力是分子间较弱的作用力，所以范德华力与化学键的区别是作用力的强弱问题，C正确；虽然范德华力非常微弱，但是破坏范德华力也要消耗能量，D错误；故选C。
2．答案：B
解析：卤素单质组成、结构相似，从F2到I2相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高。和化学键的键能、原子半径以及单质的氧化性无关，故选B。
3．答案：C
解析：氢键不是化学键，而是一种分子间作用力，A错误；分子间的氢键可以使物质的熔沸点升高，而分子内的氢键可以使物质的熔沸点降低，B错误；物质与水分子形成氢键，能使溶质更好地被水分子包围，并分散到水中，使溶质的溶解度增大，C正确；由于氢键具有一定的方向性，水结冰的过程中，形成更多的氢键，使水分子间的空隙变大，因此冰的体积膨胀，D错误；故选C。
4．答案：B
解析：非金属性较强的元素N、O、F的氢化物易形成氢键，并不是分子中有N、O、F原子，分子间就存在氢键，如NO分子间就不存在氢键，故A错误；若形成分子内氢键，其熔点和沸点会降低，形成分子间氢键时，物质的熔点和沸点就会升高，形成分子间氢键，形成分子内氢键，故熔沸点高，故B正确；分子的稳定性和氢键是没有关系的，而与化学键有关系，故C错误；C—H键极性非常弱，不可能与水分子形成氢键。可燃冰是因为高压下水分子通过氢键形成笼状结构，笼状结构的体积与甲烷分子相近，刚好可以容纳下甲烷分子，而甲烷分子与水分子之间没有氢键，故D错误。故选B。
5．答案：D
解析：HF沸点高于HCl，是因为HF分子之间存在着氢键，故A错误；分子中每个原子最外层都达到8电子稳定结构的判断公式是：化合价的绝对值＋原子最外层电子数＝8。在PCl5分子中P原子不符合8电子稳定结构公式，故B错误；可燃冰是甲烷的结晶水合物，碳的电负性较弱，不能形成氢键，故C错误；组成与结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔、沸点越高，所以S2Br2与S2Cl2的熔、沸点大小为：S2Br2>S2Cl2，故D正确。
6．答案：A
解析：氯气易溶于NaOH溶液是氯气与氢氧化钠反应生成水、氯化钠和次氯酸钠，不能用“相似相溶”解释，故选A；碘和四氯化碳都是非极性分子，根据相似相溶原理知，碘易溶于四氯化碳，用CCl4萃取碘水中的碘，能用“相似相溶”解释，故不选B；二氧化硫、水都是极性分子，所以二氧化硫易溶于水，能用“相似相溶”解释，故不选C；苯是非极性分子、水是极性分子，所以苯不溶于水，混合静置后分层，能用“相似相溶”解释，故不选D。
7．答案：D
解析：F、O、N等为电负性大而原子半径较小的非金属原子，在某些含N—H、O—H、F—H的化合物中形成氢键，所以含有氢元素不一定有氢键，如甲烷分子间不能形成氢键，故A错误；氢键只影响物质的物理性质，H2O是一种非常稳定的化合物，是因为H—O键的稳定性强，故B错误；氢键属于分子间作用力，不属于化学键，故C错误；氢键的存在使分子间作用力增强，能够显著提高物质的熔沸点，氢键也可存在于分子内，如邻羟基苯甲醛分子()内的羟基与醛基之间即存在氢键，故D正确；故选D。
8．答案：C
解析：NaCl融化时克服离子键，AlCl3融化时破坏分子间作用力，A不符合题意；HCl溶解时破坏共价键，氯化钾溶解时破坏离子键，B不符合题意；碘和干冰均为分子晶体，升华时均只破坏分子间作用力，C符合题意；溴汽化时破坏分子间作用力，汞汽化时破坏金属键，D不符合题意；故选C。
9．答案：C
解析：由题意可知，A项、B项与D项中各有1个手性碳原子；C项中有2个手性碳原子。
10．答案：B
解析：①NH3分子间存在氢键，ⅤA族其他元素的氢化物只存在范德华力，氢键大于范德华力，所以NH3的熔、沸点比ⅤA族其他元素的氢化物高，①符合题意；②小分子的醇(如甲醇、乙醇等)、羧酸和水分子之间能形成氢键，则小分子的醇、羧酸可以和水以任意比互溶，②符合题意；③冰中存在氢键，其体积变大，则相同质量时冰的密度比液态水的密度小，③符合题意；④HF、NH3均为极性分子，H2O也是极性分子，且HF、NH3均能与H2O之间形成分子间氢键，故HF、NH3都极易溶于水与氢键有关，④符合题意；⑤对羟基苯甲酸易形成分子间氢键，而邻羟基苯甲酸形成分子内氢键，所以邻羟基苯甲酸的熔、沸点比对羟基苯甲酸的低，⑤符合题意；⑥水分子高温下也很稳定，是由于分子中共价键键能大，与氢键无关，⑥不合题意；综上所述可知，①②③④⑤均与氢键有关；故选B。
11．答案：A
解析：氢键的强弱与元素电负性相对大小有关，F、O、N的电负性依次降低，F－H、O—H、N—H键的极性依次降低，故③F—H…F中的氢键强于①O—H…O；而①O—H…O又强于④O—H…N，最弱的是②N—H…N，氢键从强到弱的顺序排列是③>①>④>②；故选A。
12．答案：D
解析：同周期元素从左到右元素的电负性逐渐增大，H的电负性最小，则O、N、C、H的电负性大小顺序为：O>N>C>H，A项正确；邻硝基苯酚易形成分子内氢键，使熔沸点降低，对硝基苯酚易形成分子间氢键，使熔沸点升高，间硝基苯酚既能形成分子内氢键又能形成分子间氢键，其熔沸点介于邻硝基苯酚和对硝基苯酚之间，即邻硝基苯酚易形成分子内氢键，其熔点低于另两种硝基苯酚，B项正确；对硝基苯酚易形成分子间氢键，使熔沸点升高，C项正确；三种硝基苯酚结构不同，所以化学性质不完全相同，D项错误；故选D。
13．答案：D
解析：CH3CH3和CH3(CH2)2CH3分子之间都不能形成氢键，CH3CH3的相对分子质量更小，范德华力更小，熔沸点更低，故A错误；NO2分子间没有氢键，不是因为氢键写成N2O4，故B错误；邻羟基苯甲醛形成分子内氢键，对羟基苯甲醛形成分子间氢键，使熔、沸点升高，故对羟基苯甲醛的熔、沸点比邻羟基苯甲醛高，故C错误；H2O分子中的O与周围H2O分子中的两个H原子生成两个氢键，而HF分子中的F原子只能形成一个氢键。氢键越多，熔沸点越高，所以H2O熔沸点高，故D正确。故选D。
关键能力综合练
1．答案：C
解析：由题干信息可知，R中含有5个连有四个互不相同的原子或原子团的碳原子，如图所示：，故选C。
2．答案：D
解析：由于相对分子质量：PH3>NH3，所以范德华力：PH3>NH3，但NH3分子间存在氢键，而PH3分子间不存在氢键，所以沸点：PH3低于NH3，故A错误；由于原子半径：OH—S，但沸点与共价键的键能无关，H2O分子间存在氢键，所以沸点：H2O高于H2S，Ⅰ组命题不能解释Ⅱ组命题，故B错误；由于相对分子质量：H2S>H2O，所以范德华力：H2S>H2O，但H2O分子间存在氢键，所以分子间作用力：H2O>H2S，由于键能H—O>H—S，所以稳定性：H2O强于H2S，分子的稳定性与分子间作用力无关，Ⅰ组命题不能解释Ⅱ组命题，故C错误；由于极性：F—C>Cl—C，导致CF3COOH的羧基中羟基的极性较大，更易电离出H＋，则酸性：CF3COOH>CCl3COOH，Ⅰ组命题能解释Ⅱ组命题，故D正确；故选D。
3．答案：B
解析：分子组成和结构相似的分子，相对分子质量越大，物质的熔点越高，所以SiCl4的熔点比CCl4的高，故A错误；邻羟基苯甲醛的两个基团靠的很近，能形成分子内氢键，使熔沸点降低；而对羟基苯甲醛能够形成分子间氢键，使熔沸点升高，所以对羟基苯甲醛比邻羟基苯甲醛的沸点高，故B正确；I2是非极性分子，水是极性分子，CCl4是非极性分子，根据相似相溶原理，I2在水中的溶解度小于I2在CCl4溶液中的溶解度，故C错误；H2SO3是二元中强酸，H2SO4是二元强酸，亚硫酸酸性比硫酸弱，故D错误；故选B。
4．答案：B
解析：第四组物质中H2O的沸点最高，是因为H2O分子之间可以形成氢键，A不正确；Se和Br同为第四周期元素，Br的非金属性较强，故化合物的稳定性顺序为HBr>H2Se，B正确；第三组物质溶于水后，HF溶液的酸性最弱，C不正确；第一组物质其结构粒子为分子，但是，分子中不一定含有共价键，如稀有气体分子中无共价键，D不正确。
5．答案：D
解析：除N、O、F三种元素的简单氢化物分子间存在氢键，从而使其沸点为同主族中最高或较高外，其余分子间不能形成氢键。简单氢化物，相对分子质量大范德华力越大，分子的熔、沸点越高。图中a点所在曲线简单氢化物沸点呈上升趋势，故为第ⅣA族元素。
S属于第ⅥA族元素，其简单氢化物H2S沸点小于H2O，故A错误；Cl属于第ⅦA族元素，其简单氢化物HCl沸点小于HF，故B错误；P属于第ⅤA族元素，其简单氢化物PH3沸点小于NH3，故C错误；Si属于第ⅣA族元素，该族元素的简单氢化物分子间不能形成氢键，故同族元素从上到下，简单氢化物沸点逐渐升高，故D正确；故选D。
6．答案：D
解析：Ⅰ和Ⅱ属于对映异构，Ⅰ和Ⅱ分子中均存在1个手性碳原子，而不是2个手性碳原子，故A错误；Ⅰ和Ⅱ呈镜面对称，但是二者存在的化学键相同，都是极性分子，故B错误；正负电荷中心重合的分子为非极性分子，Ⅰ和Ⅱ都是极性分子，分子中存在碳碳非极性键，故C错误；Ⅰ和Ⅱ中存在的化学键为C—H、C—C、C—N、N—H、C===O、C—O、O—H，所以存在的化学键相同，且化学键数目相同，故D正确；故选D。
7．答案：B
解析：NH3、PH3、AsH3的相对分子质量逐渐增大，与图示曲线不相符，故A项错误；元素的非金属性越强，其氢化物越稳定，非金属性N＞P＞As，所以氢化物的稳定性随着原子序数增大而减弱，故B项正确；氢化物的熔沸点与其相对分子质量成正比，但含有氢键的熔沸点最高，所以沸点高低顺序是NH3、AsH3、PH3，故C项错误；原子半径越大，R－H键长越长，原子半径N＜P＜As，所以键长由短到长的顺序为NH3、PH3、AsH3，故D项错误。
8．答案：C
解析：水分子含有电负性较大的氧原子，水分子间形成氢键，可彼此结合形成(H2O)n，氢键可表示为O—H…O，A正确；如图所示，冰中的水分子之间最大限度地形成氢键；水分子中氧原子呈sp3杂化，则每个水分子的两个孤电子对和两个氢原子沿着sp3杂化轨道的方向彼此形成氢键；根据冰的结构示意图可知，每个水分子通过氢键和4个水分子结合，平均每个水分子含有氢键数目为4×＝2，即每1mol冰含有2mol氢键，B正确；根据冰的升华热为51kJ·mol－1，冰晶体中范德华力作用能为11kJ·mol－1，可推知冰晶体中氢键的总作用能为40kJ·mol－1，每1mol冰含有2mol氢键，由此推知氢键的作用能为20kJ·mol－1，C错误；羊毛纤维(含蛋白质)含有大量氢键，水洗会破坏部分氢键，使得织品变形，D正确；故选C。
9．答案：2 sp3
解析：连接4个不同原子或原子团的碳原子为手性碳原子，如图所示：，标“*”的碳原子为手性碳原子，所以1个该有机物分子中含有2个手性碳原子；其中—NH2中N含有1个孤电子对和3个共价键，则N原子的价层电子对数为4，采取sp3杂化。
10．答案：(1)硅烷的结构相似，其相对分子质量越大，分子间范德华力越大 (2)AE
解析：(1)硅烷的结构相似，其相对分子质量越大，分子间范德华力越大；
(2)A.干冰熔化需要破坏范德华力；B.乙酸分子之间存在范德华力与氢键，所以汽化时破坏范德华力和氢键；C.乙醇与丙酮混溶时，破坏乙醇分子之间的范德华力与氢键，还破坏丙酮分子之间的范德华力；D.该有机物分子之间不能形成氢键，只存在范德华力，但水分子之间存在范德华力和氢键，故该溶解过程破坏范德华力与氢键；E.碘、四氯化碳分子之间只存在范德华力，相溶时只破坏范德华力；F.石英熔化时只破坏共价键。故选AE。
学科素养升级练
1．答案：(1)接近水的沸点的水蒸气中存在相当量的水分子因氢键而相互缔合形成缔合分子
(2)H2O2中过氧键不稳定(或O—O键键能比H—O键键能小，因此稳定性比水差)
(3)TiCl4至TiI4结构相似，相对分子质量增加，分子间作用力增大，因此熔点依次升高
解析：(2)H2O2结构式为H—O—O—H，其中过氧键(O—O)键能小，小于H—O键键能，所以过氧键不稳定，因此原因为H2O2中过氧键不稳定(或O—O键键能比H—O键键能小，因此稳定性比水差)；
(3)TiF4为离子化合物，熔点高，而TiCl4、TiBr4、TiI4都为共价化合物，其结构相似，相对分子质量增加，分子间作用力增大，熔点依次升高，所以原因是TiCl4至TiI4结构相似，相对分子质量增加，分子间作用力增大，因此熔点依次升高。
2．答案：(1)＜ (2)
(3)①苯的相对分子质量更小，苯(液态)的分子间作用力更小 ②苯的分子对称性好，分子间的平均距离更小
解析：(1)由氯乙酸的酸性强于醋酸可知，氯乙酸分子中的氯原子是一种吸引电子基团，使羧基中—OH上的氢原子的活泼性增强，在溶液中电离出氢离子的能力增强，酸性增强，溴元素的非金属性弱于氯元素，溴原子吸引电子的能力弱于氯原子，则溴乙酸的酸性弱于氯乙酸；
(2)由次磷酸与足量NaOH溶液反应生成NaH2PO2可知，H3PO2分子中只含有1个羟基，结构式为；
(3)①结构相似的分子，相对分子质量越大，分子间作用力越大，沸点越高，苯和甲苯是结构相似的同系物，甲苯的相对分子质量大于苯，分子间作用力大于苯，则苯的沸点比甲苯的沸点更低；②与甲苯相比，苯分子的对称性好，分子间的平均距离更小，导致苯晶体的熔点比甲苯的熔点更高。
3．答案：(1)
(2)H3PO3＋2NaOH===Na2HPO3＋2H2O H3AsO3＋3NaOH===Na3AsO3＋3H2O
解析：(1)亚磷酸H3PO3和亚砷酸H3AsO3分子式相似，但它们的酸性差别很大，H3PO3是中强酸，H3AsO3既有弱酸性又有弱碱性，结合次氯酸和磷酸的结构可推知，亚磷酸H3PO3的结构简式为，亚砷酸H3AsO3的结构简式为。
(2)亚磷酸H3PO3的结构简式为，有两个羟基氧，因此亚磷酸与NaOH反应生成Na2HPO3和H2O，化学方程式为：H3PO3＋2NaOH===Na2HPO3＋2H2O，亚砷酸H3AsO3的结构简式为，有三个羟基氧，因此亚砷酸与NaOH反应生成亚砷酸钠和水，化学方程式为：H3AsO3＋3NaOH===Na3AsO3＋3H2O。
4．答案：(1)d (2)非极性 (3)①③ 直线形 CS2 (4)甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇、羧酸都能与H2O形成分子间氢键
解析：(1)NH3极易溶于水主要是因为NH3分子与H2O分子间形成氢键，另外NH3和H2O都是极性分子，NH3和H2O能够发生化学反应也是影响NH3的水溶性的因素，a、b、c不符合题意；NH3易液化是因为NH3分子之间易形成氢键，与其水溶性无关，d符合题意。
(2)CCl4、CS2是非极性溶剂，根据“相似相溶”规律可知，CrO2Cl2是非极性分子。
(3)苯、CH3OH、HCHO、CS2、CCl4分子中碳原子的杂化方式分别是sp2、sp3、sp2、sp、sp3。CS2与CO2的空间结构类似，都是直线形。结构相似，相对分子质量越大，范德华力越大，熔、沸点越高，故CS2的熔点高于CO2。
(4)甲醛、甲醇和甲酸等碳原子个数较少的醛、醇和羧酸均易溶于水的原因是它们与水分子之间能形成氢键。第一节 共价键
第1课时 共价键
必备知识基础练 进阶训练第一层
1．下列不属于共价键成键因素的是( )
A．共用电子对在两原子核之间高概率出现
B．共用的电子必有成对
C．成键后体系能量降低，趋于稳定
D．两原子核体积大小要适中
2．共价键具有饱和性和方向性，下列关于共价键这两个特征的叙述中，不正确的是( )
A．共价键的饱和性是由成键原子的未成对电子数决定的
B．共价键的方向性是由成键原子的轨道的方向性决定的
C．共价键的饱和性决定了分子内部原子的数量关系
D．共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度有关
3．下列说法正确的是( )
A．若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的饱和性
B．H3O＋离子的存在，说明共价键不应有饱和性
C．所有共价键都有方向性
D．两个原子轨道发生重叠后，两核间的电子仅存在于两核之间
4．比较下列共价键的形成过程，其中形成的是π键的是( )
A．
B．
C．
D．
5．下列说法中不正确的是( )
A．σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强
B．两个原子之间形成共价键时，最多有一个σ键
C．气体单质分子中，一定有σ键，可能有π键
D．HClO分子中有s pσ键和p pσ键
6．下列关于σ键和π键的理解不正确的是( )
A．CH4中的化学键均是σ键
B．σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转
C．CH3—CH3、CH2===CH2、CH≡CH中的σ键都是C—C键
D．碳碳双键中有1个σ键、1个π键，碳碳三键中有1个σ键、2个π键
7．下列物质中σ键和π键数目比为1∶2的是( )
A.O2B．N2
C．CO2D．HCN
8．下列物质的分子中既有σ键，又有π键的是( )
①HCl ②H2O ③H2O2 ④C2H4 ⑤C2H2
A．仅①②③B．仅③④⑤
C．仅①③⑤D．仅④⑤
9．下列说法正确的是( )
A．某原子跟其他原子形成共价键时，其共价键数目一定等于该元素原子的价电子数
B．C原子最多能形成两个共价键
C．1个N原子只能与3个H原子结合形成NH3分子，是由共价键的饱和性决定的
D．已知反应N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(l)，若该反应中有4molN—H键断裂，则形成6molπ键
10．下列物质中，属于既含σ键又含π键的化合物的是( )
A．N2B．CO2
C．C2H6OD．H2O2
11．如图所示的分子中含有σ键和π键的数目分别为( )
A．13 2B．10 2
C．10 3D．9 3
12．下列化学反应所断裂的共价键中，仅断裂σ键的是( )
A．N2＋3H22NH3
B．2C2H2＋5O22H2O＋4CO2
C.Cl2＋H22HCl
D．C2H4＋H2C2H6
13．下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构，下列说法正确的是( )
A．32gS8分子中含有0.125molσ键
B．SF6是由非极性键构成的分子
C．1molC2H4分子中有5molσ键和1molπ键
D．C2H2分子中不含非极性键
关键能力综合练 进阶训练第二层
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意
1．硝基胍的结构简式如图所示(“→”是一种特殊的共价单键，属于σ键)。下列说法正确的是( )
A．硝基胍分子中只含极性键，不含非极性键
B．原子间只能形成σ键
C．硝基胍分子中σ键与π键的个数比是5∶1
D．10.4g硝基胍中含有11×6.02×1023个原子
2．由短周期前10号元素组成的物质T和X有如图所示的转化。X不稳定，易分解。下列有关说法正确的是( )
A.为使该转化成功进行，Y可以是酸性KMnO4溶液
B．等物质的量的T、X分子中含有π键的数目均为NA
C．X分子中含有的σ键个数是T分子中含有的σ键个数的2倍
D．T分子中只含有极性键，X分子中既含有极性键又含有非极性键
3．共价键的本质是( )
A．在原子间形成共用电子对
B．在原子间有电子的得失
C．在原子间形成了静电斥力
D．在原子间形成了静电引力
4．下列有关共价键的成因说法错误的是( )
A．若成键后两原子的原子核距离更近些，体系的能量会更低
B．成键原子的原子轨道在空间最大程度重叠
C．共用电子在形成共价键的原子的核间区域出现的概率大
D．形成化学键，体系的能量降低
5．下列分子中，既含有σ键，又含有π键的是( )
A.CH4B．HCl
C．CH2===CH2D．F2
6．下列关于共价键的说法不正确的是( )
A．在双键中，σ键比π键稳定
B．N2与CO分子中σ键和π键个数对应相等
C．两个原子形成共价键时至少有1个σ键
D．HCHO分子中σ键与π键个数比为2∶1
7．下列有关化学键类型的判断不正确的是( )
A.s sσ键与s pσ键的对称性相同
B．分子中含有共价键，则至少含有一个σ键
C．已知乙炔的结构式为H—C≡C—H，则乙炔分子中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C)
D．乙烷分子中只存在σ键，即6个C—H键和1个C—C键都为σ键，不存在π键
8．下列说法中不正确的是( )
A．σ键比π键的电子云重叠程度大，形成的共价键强
B．s sσ键与s pσ键的电子云形状对称性相同
C．丙烯(CH3—CH===CH2)分子有8个σ键，1个π键
D．N2分子中有一个σ键，2个π键；CH4中4个C—H键的键能不相同
9．化合物A是一种新型锅炉水除氧剂，其结构式为，下列说法不正确的是(其中NA表示阿伏加德罗常数的值)( )
A．A分子中只含极性键，不含非极性键
B．A分子中的共用电子对数为12
C．1molA分子中所含键的数目为11NA
D．A是共价化合物
二、非选择题
10．回答下列问题：
(1)1molCO2中含有的σ键个数为________。
(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键个数之比为________。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的一个氢原子被—NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化物。肼可用作火箭燃料，燃烧时发生反应的热化学方程式如下：
N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1038.7kJ·mol－1
若该反应中有4molN—H键断裂，则形成的σ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键的个数之比为________。
(5)1mol乙醛分子中含σ键的个数为________，1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为________。
学科素养升级练 进阶训练第三层
1．下列说法正确的是( )
A．π键是由两个原子的p轨道“头碰头”重叠形成的
B．σ键是镜面对称，而π键是轴对称
C．乙烷分子中的共价键全为σ键，而乙烯分子中含σ键和π键
D．H2分子中只含σ键，而Cl2分子中还含π键
2．下列化学式及结构式中，从成键情况看不合理的是( )
3．如图为元素周期表短周期的一部分，下列有关A、B、C、D四种元素的叙述中不正确的是( )
A.A、C两元素形成的化合物都为共价化合物
B．AD2的电子式为∶∶C∶∶
C.A、B形成的化合物(AB)2中σ键与π键的数目比为4∶3
D．B2的结构式为N≡N
4.现有四种短周期元素A、B、C、D，已知：①C、D在同一周期，A、B在同一主族；②它们可以组成化合物A2C、B2C2、DC2、D2A4等；③B的简单阳离子与C的简单阴离子的核外电子排布相同；④B2C2与A2C或DC2反应都生成气体C2，单质B与A2C反应生成气体A2，A2与气体C2按体积比2∶1混合后点燃发生爆炸，其产物是一种常温下常见的无色无味的液体。请回答下列问题：
(1)写出元素符号：A________、B________、C________、D________。
(2)在A2C、B2C2、DC2和D2A4中，同时含有离子键和非极性共价键的化合物的电子式为________________，按原子轨道重叠方式，其非极性键的类型是________。化合物DC2的结构式为________________。
(3)A2C分子的电子式为________________，按原子轨道重叠方式，其共价键的类型是________。D2A4是平面形分子，其分子中含有________个σ键，________个π键。
第1课时 共价键
必备知识基础练
1．答案：D
解析：两原子形成共价键时电子云发生重叠，即电子在两核之间出现的机会更多，A正确；成键原子相互靠近，自旋方向相反的两个电子形成共用电子对，B正确；两原子电子云重叠越多，键越牢固，体系的能量也越低，C正确；原子的体积大小与能否形成共价键无必然联系，D错误；故选D。
2．答案：D
解析：一般地，原子的未成对电子一旦配对成键，就不再与其他原子的未成对电子配对成键了，故原子的未成对电子数目决定了该原子形成的共价键具有饱和性，这一饱和性也就决定了该原子成键时最多连接的原子数，A正确；形成共价键时，原子轨道重叠的程度越大越好，为了达到原子轨道的最大重叠程度，成键的方向与原子轨道的伸展方向存在着必然的联系，B正确；根据以上分析可知：C正确；共价键的饱和性与原子轨道的重叠程度无关，与原子的未成对电子数有关，D错误；故选D。
3．答案：A
解析：S原子的最外层有6个电子，故其只能形成两个共用电子对，若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的饱和性，A正确；H3O＋离子中含有配位键，是水分子与H＋通过配位键形成的，与共价键的饱和性并不矛盾，B不正确；氢原子的电子云是球形的，氢气分子中的共价键没有方向性，C不正确；两个原子轨道发生重叠后，两核间的电子不仅可以在两核之间运动，也可以在其中任何一个原子核周围运动，D不正确。故选A。
4．答案：A
解析：2个p轨道“肩并肩”重叠形成的是π键，故A正确；s轨道与p轨道重叠形成的是σ键，故B错误；2个p轨道重叠形成的是σ键，故C错误；两个s轨道重叠形成的是σ键，故D错误。故选A。
5．答案：C
解析：σ键是电子云“头碰头”重叠形成的，π键是电子云“肩并肩”重叠形成的，所以σ键比π键重叠程度大，形成的共价键强，故A正确；两个原子之间形成共价键时，可形成单键、双键或三键，双键中有1个π键，三键中有2个π键，则最多有一个σ键，故B正确；气体单质分子中，可能只有σ键，如Cl2；也可能既有σ键又有π键，如N2；但也可能没有化学键，如稀有气体，故C错误；HClO分子的结构式为Cl—O—H，分子中O—H形成s pσ键，Cl—O形成p pσ键，故D正确。故选C。
6．答案：C
解析：CH4分子中只含C—H键，C—H是σ键，故A正确；σ键为轴对称，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，故B正确；三种分子中分别含C—C、C===C、C≡C键，则C—C的键长、键能均不相同，C错误；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，D正确；故选C。
7．答案：B
解析：O2中，σ键和π键数目比为1∶1，A错误；N2中，σ键和π键数目比为1∶2，B正确；CO2中，σ键和π键数目比为1∶1，C错误；HCN中，σ键和π键数目比为1∶1，D错误；故选B。
8．答案：D
解析：①HCl的结构式为，只含σ键，无π键；②H2O的结构式为H—O—H，只含σ键，无π键；③H2O2的结构式为H—O—O—H，只含σ键，无π键；④C2H4的结构式为CHHCHH，含σ键，其中碳碳双键中含一个π键；⑤C2H2的结构式为H—C≡C—H，含σ键，其中碳碳三键中含2个π键；综上所述，④⑤符合题意，D正确；故选D。
9．答案：C
解析：非金属元素的原子形成的共价键的数目一般等于该原子最外层未成对电子数，但不一定等于该元素原子的价电子数，A项错误；C原子最外层有4个电子，最多可形成4个共价键，B项错误；N原子最外层2p轨道上有3个未成对电子，1个N原子可以与3个H原子结合形成NH3，达到饱和，C项正确；若该反应中有4molN—H键断裂，则生成1.5molN2；1个N2分子中含有1个σ键、2个π键，生成1.5molN2，形成3molπ键，D项错误；故选C。
10．答案：B
解析：N2的结构式为N≡N，分子中含有1个σ键和2个π键，但N2不属于化合物，A错误；CO2的结构式为O===C===O，分子中含有2个σ键和2个π键，B正确；C2H6O的结构中只存在单键，没有双键，只含有σ键，不含π键，C错误；H2O2的结构式为H—O—O—H，只有单键，故只含有σ键，不含π键，D错误；故选B。
11．答案：C
解析：题述分子中含有6个C—H键、2个C—C键、1个C===C键、1个C≡C键，单键中只含有σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，三键中含有1个σ键和2个π键，故该分子中共有10个σ键和3个π键，故C项正确。
12．答案：C
解析：N2中含氮氮三键，反应中1个σ键和2个π键均断裂，故A错误；C2H2中含碳碳三键，反应中1个σ键和2个π键均断裂，故B错误；H—H键、Cl—Cl键均为单键，反应中仅断裂σ键，故C正确；C2H4中含碳碳双键，反应中π键断裂，故D错误；故选C。
13．答案：C
解析：1个S8分子中含有8个σ键，则32g即0.125molS8分子中含有1molσ键，A错误；SF6是由S—F极性键构成的非极性分子，B错误；成键原子之间最多形成1个σ键，双键中有1个π键，因此1mol乙烯中含有5molσ键和1molπ键，C正确；C2H2分子中所含的碳碳三键是非极性键，D错误；故选C。
关键能力综合练
1．答案：C
解析：分子中N—N键为非极性键，A错误；N原子间可以形成σ键和π键，B错误；分子中含有4个N—H键、1个C===N键、1个N===O键、2个C—N键、1个N—N键和1个N→O键，σ键与π键的个数比是5∶1，C正确；硝基胍的分子式为CN4H4O2，相对分子质量为104，10.4g该物质的物质的量为0.1mol，含有1.1×6.02×1023个原子，D错误；故选C。
2．答案：A
解析：由球棍模型可知，T为HCHO，X不稳定，易分解，则X为H2CO3，Y为氧化剂。
由醛变成酸，可以选择氧化性较强的酸性KMnO4溶液，A项正确；1mol的T、X分子中含有π键的数目为NA，等物质的量并不一定是1mol，故B错误；X分子中含有的σ键个数为5，T分子中含有的σ键个数为3，C项错误；T、X分子均只含有极性键，无非极性键，D项错误；故选A。
3．答案：A
解析：在原子间通过共用电子对结合而形成的化学键为共价键，故合理选项是A。
4．答案：A
解析：两个原子形成共价键时，体系的能量最低，若成键后原子核距离更近些，则两个原子核以及电子之间的排斥作用又将导致体系能量升高，A项错误；为保证能量最低，成键原子的原子轨道在空间最大程度重叠，B项正确；成键的两原子相互靠近，且两原子的原子轨道重叠，电子在两原子核之间出现的概率增大，C项正确；两个原子形成共价键时，体系的能量最低，因此形成化学键，体系的能量降低，D项正确；故选A。
5．答案：C
解析：共价单键之间为σ键，共价双键和三键之间既含有σ键又含有π键。
CH4中只存在C—H键，仅含σ键；HCl中存在H—Cl键，仅含σ键；CH2===CH2中含C—H键和C===C键，C—H键为σ键，C===C键中既有σ键又有π键；F2中含F—F键，仅含σ键；故选C。
6．答案：D
解析：在双键中，σ键比单个的π键电子云重叠程度大，更加稳定，故A正确；CO与N2结构相似，分子中σ键都是1个，π键都为2个，故B正确；单键中含有1个σ键，双键中含有1个σ键和1个π键，三键中含有1个σ键和2个π键，则两个原子形成共价键时至少有1个σ键，故C正确；HCHO中含有2个单键和一个双键，则σ键与π键数之比为3∶1，故D错误；故选D。
7．答案：C
解析：σ键都是轴对称图形，故A正确；共价单键为σ键，双键和三键中均含1个σ键，则分子中含有共价键，则至少含有一个σ键，故B正确；乙炔中的碳碳三键中含有一个σ键，2个π键，两个C—H键是σ键，故C错误；乙烷分子中只存在C—C单键和C—H单键，单键都为σ键，故D正确。故选C。
8．答案：D
解析：σ键是电子云“头碰头”的方式重叠，π键是电子云“肩并肩”的方式重叠，σ键比π键的电子云重叠程度大，形成的共价键强，A正确；s sσ键与s pσ键都是轴对称的，所以s sσ键与s pσ键的电子云形状对称性相同，B正确；丙烯(CH3—CH===CH2)分子有8个σ键，1个π键，C正确；N2分子的结构式为N≡N，有1个σ键，2个π键，CH4中4个C—H键的键能完全相同，D错误；故选D。
9．答案：A
解析：根据新型锅炉水除氧剂的结构式分析成键类型及数目。
根据结构式可知，该物质含N—H极性键，N—C极性键，C===O双键，N—N非极性键，故A错误；该物质中含6个N—H极性键，2个N—C极性键，2个N—N非极性键，1个C===O双键，共有共用电子对12个，故B正确；根据分析可知，1molA分子中所含键的数目为11NA，故C正确；该物质均是非金属元素间互相成键，属于共价化合物，故D正确。
10．答案：(1)2NA或1.204×1024 (2)1∶2 1∶1 (3)5.5 (4)5∶1 (5)6NA或3.612×1024 7
解析：σ键和π键简单判断方法是单键是σ键，双键中1个σ键和1个π键，三键中1个σ键和2个π键。
(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1molCO2中含有的σ键个数为2NA。
(2)N2的结构式为N≡N，推知CO的结构式为C≡O，含有1个σ键、2个π键；CN－的结构式为[C≡N]－，HCN分子的结构式为H—C≡N，HCN分子中σ键与π键均为2个。
(3)反应中有4molN—H键断裂，即有1molN2H4参加反应，生成1.5molN2和2molH2O，则形成的σ键有(1.5×1＋2×2)＝5.5mol。
(4)设分子式为CmHn，则6m＋n＝16，合理的是m＝2，n＝4，即C2H4，结构式为，所以1个C2H4分子中共含有5个σ键和1个π键。
(5)乙醛与CO(NH2)2的结构简式分别为、，故1mol乙醛中含有σ键的个数为6NA，1个CO(NH2)2分子中含有7个σ键。
学科素养升级练
1．答案：C
解析：π键是由两个原子的p轨道“肩并肩”重叠形成的，故A错误；σ键是轴对称，而π键是镜面对称，故B错误；乙烷分子的结构简式为CH3CH3，分子中全为σ键，而乙烯分子的结构简式为CH2===CH2，分子中含σ键和π键，故C正确；H2分子、Cl2分子中的共价键都为单键，分子中只含σ键，故D错误；故选C。
2．答案：B
解析：根据碳原子需要形成四个化学键，氢原子形成一个化学键，硫形成2个化学键，硅原子形成4个化学键。
该分子中每个氢原子能形成1个共价键，氮原子形成3个共价键，碳原子形成4个共价键，每个原子都达到稳定结构，不选A；B中碳形成三个键，不合理，选B。分子中每个碳形成4个共价键，氢形成1个共价键，氧形成2个共价键，每个原子达到稳定结构，不选C；每个原子达到稳定结构，不选D。故选B。
3．答案：C
解析：由短周期元素的位置可知，A为碳元素，B为氮元素，C为氧元素，D为硫元素。
碳与氧形成CO、CO2，均为共价化合物，A正确；由分析可知AD2为CS2，S与O同主族，CS2与CO2的结构相似，电子式为∶∶C∶∶，B正确；由分析可知(AB)2为(CN)2，分子中有2个N≡C键和1个C—C键，所以σ键与π键的数目比为3∶4，C错误；由分析可知B2为N2，N原子最外层有5个电子，N2中N原子之间形成3个共用电子对，达到8电子稳定结构，其结构式为N≡N，D正确；故选C。
4．答案：(1)H Na O C
(2)Na＋[∶∶∶]2－Na＋ σ键 O===C===O
(3)H∶∶H σ键 5 1
解析：由A2与气体C2按体积比2∶1混合后点燃能发生爆炸，其产物是一种常温下常见的无色无味的液体可知，A为H元素，C为O元素；由C、D在同一周期，A、B在同一主族，B2C2同A2C或DC2反应都生成气体C2可知，B2C2为Na2O2，A2C为H2O，DC2为CO2，则B为Na元素，D为C元素。
(1)由分析可知A为H元素，B为Na元素，C为O元素，D为C元素；
(2)H2O为共价化合物，不含有离子键，Na2O2为离子化合物，含有离子键和非极性共价键，CO2为共价化合物，不含有离子键，C2H4为共价化合物，不含有离子键，则含有离子键和非极性共价键的Na2O2的电子式为Na＋[∶∶∶]2－Na＋，过氧根离子中O原子间以头碰头的形式形成σ键；化合物分子中CO2的键角是180°，结构式为O===C===O；
(3)A2C为H2O分子，其电子式为H∶∶H，按原子轨道重叠方式其共价键的类型是σ键，C2H4为结构对称的非极性分子，分子中含有4个碳氢σ键，1个碳碳σ键和1个碳碳π键。第2课时 键参数——键能、键长与键角
必备知识基础练 进阶训练第一层
1．N—H键键能的含义是( )
A．由N和H形成1molNH3所放出的能量
B．把1molNH3中的共价键全部拆开所吸收的能量
C．拆开约6.02×1023个N—H键所吸收的能量
D．形成约1个N—H键所放出的能量
2．能够用键能的大小解释的是( )
A．常温常压下，氯气呈气态而溴单质呈液态
B．硝酸是挥发性酸，硫酸是难挥发性的酸
C．稀有气体一般难发生化学反应
D．氮气在常温下很稳定，化学性质不活泼
3．根据下表中所列的键能数据，判断下列分子中最不稳定的是( )
化学键 H—H H—Cl H—Br Br—Br
键能/kJ·mol－1 436.0 431.8 366 193.7
A.HClB．HBr
C．H2D．Br2
4．下列事实不能用键能的大小来解释的是( )
A．N元素的电负性较大，但N2的化学性质很稳定
B．H2O比H2S沸点高
C．HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
D．F2比O2更容易与H2反应
5．已知N2(g)＋O2(g)===2NO(g)为吸热反应，ΔH＝180kJ·mol－1，其中N≡N、O===O键的键能分别为946kJ·mol－1、498kJ·mol－1，则N—O键的键能为( )
A．264kJ·mol－1B．632kJ·mol－1
C．316kJ·mol－1D．624kJ·mol－1
6．键长是描述共价键的物理量之一，下列各项中的距离属于键长的是( )
A.水分子中两个氢原子核之间的距离
B．氯气分子中两个氯原子核之间的距离
C．氩气中两个相邻氩原子核间的距离
D．CO2分子中两个氧原子核之间的距离
7．下列单质分子中，键长最长，键能最小的是( )
A．H2B．Cl2
C．Br2D．I2
8．下列分子中键角最大的是( )
A．CH4B．H2O
C．CO2D．NH3
9．NH3、NF3、NCl3等分子中心原子相同，如果周围原子电负性大者键角小，那么NH3、NF3、NCl3三种分子中，键角大小的顺序正确的是( )
A．NH3＞NF3＞NCl3
B．NCl3＞NF3＞NH3
C．NH3＞NCl3＞NF3
D．NF3＞NCl3＞NH3
10．下列分子或离子中键角由大到小排列的是( )
①BCl3 ②NH3 ③H2O ④CH4
A．④①②③B．①④②③
C．③④①②D．③②④①
11．下列说法中正确的是( )
A．乙烯中碳碳双键的键能是乙烷中碳碳单键的键能的2倍
B．N—O键的键长比C—O键的键长长
C．1个氮气分子中含有1个σ键和2个π键
D．NH中4个N—H键的键能不同
12．SiF4与SiCl4分子都是正四面体结构。下列判断正确的是( )
A．键长：Si—F>Si—Cl
B．键能：Si—F>Si—Cl
C．沸点：SiF4>SiCl4
D．共用电子对偏移程度：Si—Cl>Si—F
13．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键的键能
关键能力综合练 进阶训练第二层
一、选择题：每小题只有一个选项符合题意
1．下列有关化学键知识的比较肯定错误的是( )
A．键能：C—N＜C===N＜C≡N
B．键长：I—I>Br—Br>Cl—Cl
C．分子中的键角：H2O>CO2
D．相同元素原子间形成的共价键键能：σ键>π键
2．下列说法中正确的是( )
A．分子中键能越大，键长越短，则分子越稳定
B．只有非金属原子之间才能形成共价键
C．水分子可表示为H—O—H，分子中键角为180°
D．H—O键键能为463kJ·mol－1，即18g水分子生成H2和O2时，放出的能量为(2×463)kJ
3.
科学家获得了极具理论研究意义的气态N4分子，其分子结构如图所示。已知断裂1molN—N键吸收167kJ热量，形成1molN≡N键放出942kJ热量，根据以上信息判断，下列说法正确的是( )
A．1molN4转变成N2将放出882kJ热量
B．N—N键比N≡N键稳定
C．1molN4比2molN2的总能量低
D．N4是由极性键组成的分子
4．已知：P4(s)＋6Cl2(g)===4PCl3(g)ΔH＝akJ·mol－1
P4(s)＋10Cl2(g)===4PCl5(g)ΔH＝bkJ·mol－1
P4具有正四面体结构，PCl5中P—Cl键的键能为ckJ·mol－1，PCl3中P—Cl键的键能为1.2ckJ·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kJ·mol－1
D．P—P键的键能为kJ·mol－1
5．下列说法正确的是( )
A．键角越大，该分子越稳定
B．CH4、CCl4中键长相等，键角不同
C．C===C键的键能是C—C键的2倍
D．共价键的键能越大，共价键越牢固，含有该键的分子越稳定
6．键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数，下列叙述正确的是( )
A．在分子中，两个成键原子间的距离叫做键长
B．AB2型分子的键角均为180°
C．C—C键的键能为347.7kJ·mol－1，但C===C键的键能小于347.7×2kJ·mol－1
D．H—Cl键的键能为431.8kJ·mol－1，故HCl分解成1molH2和1molCl2时，消耗的能量为863.6kJ
7．如表为元素周期表前4周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是( )
A.W、R元素单质分子内都存在非极性键
B．X、Z元素都能形成双原子分子
C．键长：W—H键W—H键
D．键长：X—H键8．从键长的角度来判断下列共价键中最稳定的是( )
A.H—FB．N—H
C．C—HD．S—H
9．能说明BF3分子的4个原子在同一平面的理由是( )
A．任意两个B—F键的键角为120°
B．B—F键是非极性键
C．3个B—F键的键能相等
D．3个B—F键的键长相等
二、非选择题
10．已知键能、键长部分数据如下表：
共价键 键能(kJ·mol－1) 键长(pm)
Cl—Cl 242.7 198
Br—Br 193.7 228
I—I 152.7 267
H—F 568
H—Cl 431.8
H—Br 366
H—I 298.7
H—O 462.8 96
C—C 347.7 154
C===C 615 133
C≡C 812 120
C—H 413.4 109
N—H 390.8 101
N===O 607
O—O 142
O===O 497.3
(1)下列推断正确的是________(填字母)。
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________(填字母)。
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
(3)在表中所给HX(X为卤族元素)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。
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1.
六氟化硫分子呈八面体形(如图所示)，在高电压下仍有良好的绝缘性，在电器工业方面有着广泛的用途但逸散到空气中会引起温室效应。下列有关六氟化硫的推测不正确的是( )
A．六氟化硫不支持燃烧
B．每个六氟化硫分子中存在6个极性键和12个非极性键
C．六氟化硫分子中的S—F键都是σ键且键长、键能都相等
D．六氟化硫分子中一个F被Cl取代生成物只有一种
2．下面是从实验中测得的不同物质中氧氧键的键长和键能的数据：
O—O键 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，但可根据规律推导出键能的大小顺序为w＞z＞y＞x。则该规律是( )
A．键长越长，键能越小
B．成键所用的电子数越多，键能越大
C．成键所用的电子数越少，键能越大
D．成键时共用电子越偏移，键能越大
3.下表是一些键能数据(kJ·mol－1)：
键能 键能 键能 键能
H—H 436 Cl—Cl 243 H—Cl 431 H—O 463
S—S 255 H—S 347 C—F 453 C—O 351
C—Cl 339 C—I 216 H—F 568
回答下列问题。
(1)由表中数据能否得出下列结论：
①半径越小的原子形成的共价键越牢固(即键能越大)，________(填“能”或“不能”)；
②非金属性越强的原子形成的共价键越牢固，________(填“能”或“不能”)。能否从数据中找出一些规律，请写出一条：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
试预测C—Br键的键能范围：____________(2)由热化学方程式H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－183kJ·mol－1并结合上表数据可推知一个化学反应的反应热(设反应物和生成物均为气态)与反应物和生成物的键能之间的关系是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)由热化学方程式2H2(g)＋S2(s)===2H2S(g) ΔH＝－224.5kJ·mol－1和表中数值可计算出1molS2(s)变为S2(g)时将________(填“吸收”或“放出”)________kJ的热量。
4．碳和硅的有关化学键键能如下表所示，简要分析和解释下列有关事实：
化学键 C—C C—H C—O Si—Si Si—H Si—O
键能/(kJ·mol－1) 348 413 351 226 318 452
(1)硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
5．已知某些共价键的键能如表所示，试回答下列问题：
共价键 键能 共价键 键能
H—H 436 O—H 463
Cl—Cl 243 N≡N 946
C—H 413 H—Cl 432
(1)H—H键的键能为什么比Cl—Cl键的键能大？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)已知H2O在2000℃时有5%的分子分解，而CH4在1000℃时可能完全分解为C和H2，试解释其中的原因________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)试解释氮气能在空气中稳定存在的原因________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
第2课时 键参数——键能、键长与键角
必备知识基础练
1．答案：C
解析：N—H键键能的含义是：1molN和1molH原子形成1molN—H键所释放的能量，或者说是1molN—H键断裂成为1molN和1molH原子所吸收的能量，C正确；故选C。
2．答案：D
解析：氯气的相对分子质量比溴单质小，所以氯气的沸点比溴单质低，在常温常压下氯气呈气态而溴单质呈液态，与键能无关，故A不符合题意；硝酸的分子间作用力小，沸点低，是挥发性酸，硫酸的分子间作用力大，沸点高，是难挥发性酸，挥发性属于物理性质，与键能的大小无关，故B不符合题意；稀有气体为单原子分子，原子都形成稳定结构，稀有气体一般难发生化学反应，与键能无关，故C不符合题意；氮气分子中N≡N键的键能高，故在常温下很稳定，化学性质不活泼，故D符合题意；故选D。
3．答案：D
解析：键能越大，形成化学键时放出能量越多，这个化学键越稳定，越不容易断裂；键能越小，化学键越容易断裂，选项所给四种物质中，Br2因所含Br—Br键键能最小而最不稳定，故选D。
4．答案：B
解析：由于N2分子中存在N≡N键，键能较大，故N2的化学性质很稳定，A不符合题意；H2O分子间存在氢键，导致H2O比H2S沸点高，与键能无关，B符合题意；卤族元素从F到I，原子半径逐渐增大，其氢化物中化学键的键长逐渐变长，键能逐渐变小，所以稳定性逐渐减弱，C不符合题意；由于H—F键的键能大于H—O键，所以F2更容易与H2反应生成HF，D不符合题意；故选B。
5．答案：B
解析：反应热就是断键吸收的能量和形成化学键所放出的能量的差值，由题意可知180kJ·mol－1＝946kJ·mol－1＋498kJ·mol－1－2EN—O，所以EN—O＝632kJ·mol－1。
6．答案：B
解析：键长是成键原子间的核间距，水分子中两个氢原子不成键，A错误；氯气分子中两个氯原子间形成共价键，两个氯原子核之间的距离属于键长，B正确；氩气中两个相邻氩原子不成键，C错误；CO2分子中两个氧原子不成键，D错误；故选B。
7．答案：D
解析：键长与原子的半径有关，原子半径越大，形成的分子的键长越长；键能与得失电子的难易有关，得电子越容易，键能越大。四种原子中，I的原子半径最大，且得电子最难；故选D。
8．答案：C
解析：四个选项中键角最大的为直线形的CO2分子，键角为180°，甲烷是正四面体结构，键角为109°28′，H2O是V形结构，键角为105°，氨气是三角锥形，键角为107°，故选C。
9．答案：C
解析：已知电负性F＞Cl＞H，且NH3、NF3、NCl3等分子中心原子相同，周围原子电负性大者键角小。可知键角NH3＞NCl3＞NF3，故选C。
10．答案：B
解析：①BCl3中心原子的价电子都用来形成共价键，所以价层电子对数为3，为平面三角形，键角为120°；②NH3为三角锥形，键角为107°；③H2O为V形，键角为105°；④CH4为正四面体，键角为109°28′；所以键角由大到小排列顺序是①④②③；故选B。
11．答案：C
解析：在乙烯分子中，碳碳双键键能不是碳碳单键键能的2倍，而是介于单键键能和2倍单键键能之间，A错误；N原子半径比C的小，N—O键的键长比C—O键的键长短，B错误；氮气分子中含有三键，则1个分子中有1个σ键和2个π键，C正确；NH中4个N—H键的键能相同，D错误；故选C。
12．答案：B
解析：原子半径Cl>F，原子半径越大，则其形成的化学键的键长就越大，所以键长：Si—FF，所以键能Si—F>Si—Cl，B正确；SiF4、SiCl4都是由分子构成的物质，结构相似，物质的相对分子质量越大，分子间作用力就越大，克服分子间作用力使物质汽化需要的能量就越大，即物质的沸点越高。由于相对分子质量：SiF4Cl，所以共用电子对偏移程度：Si—Cl13．答案：A
解析：键能越大，分子越稳定，A正确；双原子分子中化学键键长越短，分子越稳定，B不正确；分子的稳定性和键角关系不大，C不正确；在双键中，σ键的键能大于π键的键能，D不正确；故选A。
关键能力综合练
1．答案：C
解析：C、N原子间形成的化学键，三键键能最大，单键键能最小，A项正确；原子半径：I>Br>Cl，则键长：I—I>Br—Br>Cl—Cl，B项正确；H2O分子中键角是105°，CO2分子中键角是180°，C项错误；相同元素原子之间形成的σ键的键能比π键的大，D项正确；故选C。
2．答案：A
解析：分子中键能越大、键长越短，则分子越稳定，键长越长、键能越小时分子越不稳定，故A正确；有些金属元素也可以形成共价键，如AlCl3、BeCl2等，故B错误；水分子可表示为H—O—H，其为V形，水分子中键角为105°，故C错误；18g水是1mol，则断裂1mol水中的共价键需要消耗926kJ的能量，由于形成化学键还需要放出能量，所以18gH2O分解成H2和O2时，消耗能量要小于926kJ，故D错误；故选A。
3．答案：A
解析：1molN4转变成N2时断裂6molN—N键，吸收热量6×167kJ＝1002kJ，形成2molN≡N键，放出热量2×942kJ＝1884kJ，故反应过程中放出的热量为1884kJ－1002kJ＝882kJ，A正确；由题给信息可知，N—N键键能为167kJ·mol－1，N≡N键键能为942kJ·mol－1，键能越大，共价键越稳定，B错误；1molN4反应转化为2molN2时放出882kJ的热量，说明1molN4比2molN2的总能量高，C错误；N4中的N—N键是同一元素的原子形成的共价键，属于非极性键，D错误；故选A。
4．答案：C
解析：不同物质中P—Cl键的键能不同，无法与P—P键的键能比较，故A错误；PCl5的状态为固态，与已知反应状态不同，无法求算，故B错误；②式减去①式，消去了P4，可得4Cl2(g)＋4PCl3(g)===4PCl5(g) ΔH＝(b－a)kJ·mol－1，把键能带入ΔH的表达式可得：4(Cl—Cl)＋4×3×1.2ckJ·mol－1－4×5ckJ·mol－1＝(b－a)kJ·mol－1，得出E(Cl—Cl)＝(b－a＋5.6c)/4kJ·mol－1，故C正确；①式×5减去②式×3，消去了Cl2，可得2P4(g)＋12PCl5(g)===20PCl3(g) ΔH＝(5a－3b)kJ·mol－1，把键能代入ΔH的表达式可得：2×6(P—P)＋12×5ckJ·mol－1－20×3×1.2c＝(5a－3b)kJ·mol－1，得出E(P—P)＝(5a－3b＋12c)/12kJ·mol－1，故D错误；故选C。
5．答案：D
解析：键角是描述分子空间结构的参数，与分子的稳定性无关，A错误；键长是两个成键原子的平均核间距，氯原子半径大于氢原子半径，则CH4中C—H键键长小于CCl4中C—Cl键键长，B错误；C===C键含有1个σ键和1个π键，C—C键为σ键，C===C键的键能小于C—C键键能的2倍，C错误；共价键的牢固程度决定了含有该键的分子的稳定性。共价键的键能越大，共价键越牢固，含有该键的分子越稳定，D正确；故选D。
6．答案：C
解析：键长是指两个原子核间的平均间距，故A错误；AB2型分子可能是直线形如二氧化碳，键角为180°，也可能是V形，如H2O，键角约为105°，故B错误；C—C键为σ键，C===C中有一个是σ键、一个π键，π键键能小于σ键键能，故C===C键的键能小于347.7×2kJ·mol－1，故C正确；断键吸热，成键放热，H—Cl键键能为431.8kJ·mol－1，结合反应中热量变化＝反应物总键能－生成物总键能可知：HCl分解成1molH2和1molCl2时，消耗能量小于2×431.8kJ＝863.6kJ，故D错误；故选C。
7．答案：B
解析：由元素在周期表中的位置可知，X为N、W为P、Y为S、R为Ar、Z为Br。
白磷单质中存在非极性键，但稀有气体分子为单原子分子，分子中没有化学键，A错误；氮气、溴单质都是双原子分子，B正确；原子半径：W>Y，故键长：W—H键>Y—H键，C错误；原子半径：W>X，故键长：W—H键>X—H键，键长越短，键能越大，故键能W—H键8．答案：A
解析：形成共价键的原子半径越小，核间距越小，共价键键能越大，共价键越稳定，据此分析。
H—F、N—H、C—H、S—H，它们都是与氢原子形成的共价键，所以只需要判断其原子的半径大小，电子层越多半径越大，电子层相同的原子，原子序数越大半径越小，所以4种原子中F的半径最小，所以H—F核间距最小，共价键最稳定，所以A选项是正确的。
9．答案：A
解析：BF3分子为平面三角形，则其分子结构必然是三个F原子分别处在以硼为中心的平面三角形的三个顶点上，所以当3个B—F键的键角均为120°时，能说明BF3分子中的4个原子处于同一平面，故A正确；B—F键属于极性键，故B错误；3个B—F键相同，键能相同，不能说明BF3分子中的4个原子处于同一平面，故C错误；3个B—F键相同，键长相同，不能说明BF3分子中的4个原子处于同一平面，故D错误，故选A。
10．答案：(1)ACD (2)A (3)HF HI 大于
解析：(1)根据表中数据，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；由原子结构知，氯气、溴单质、碘单质的氧化性逐渐减弱，B错误；影响水和氨气沸点的主要因素是分子间存在氢键，由于水分子间氢键比氨分子间氢键作用较强，导致沸点：H2O>NH3，C正确；还原性与失电子能力有关，还原性：HI>HBr>HCl>HF，D正确；故选ACD。
(2)由碳碳键的数据知，键能C—C(3)键能越大，键长越短，所以HX分子中，键长最短的是HF，最长的是HI；相同原子形成的共价键，共用电子对越多，键长越短，故O—O键的键长大于O===O键的键长。
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1．答案：B
解析：SF6中F为－1价，则S为＋6价，S元素不容易再失电子，所以其不能被氧化，由于其在高电压下仍有良好的绝缘性，说明其化学性质非常稳定，故六氟化硫不支持燃烧，A正确；同种原子间形成非极性键，不同原子间形成极性键，六氟化硫分子中的S—F键均为极性键，不含非极性键，B错误；六氟化硫分子中的S—F键都是σ键，分子为正八面体形结构，所以键长、键能都相等，C正确；该分子为正八面体形结构，六个氟位置完全相同，D正确。故选B。
2．答案：A
解析：根据表中数据以及键能大小的顺序是w＞z＞y＞x，可知键长越长，键能越小，故A正确；O2和O成键所用电子数均为4个，但键能不同，分别为：494kJ·mol－1、628kJ·mol－1，键能与成键所用的电子数无关，故B、C错误；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，故D错误；故选A。
3．答案：(1)①不能 ②不能 与相同原子结合时同主族元素原子形成的共价键，原子半径越小，共价键越牢固
216kJ·mol－1 339kJ·mol－1
(2)化学反应的反应热等于反应物的键能之和与生成物的键能之和的差
(3)吸收 36.5
解析：(1)①由表中数据可知，原子半径F＞H，但键能：H—F＞H—H，则不能得出半径越小的原子形成的共价键越牢固的结论；②Cl的非金属性大于H，但键能H—H＞Cl—Cl，也不能说明非金属性越强的原子形成的共价键越牢固；由H—F、H—Cl、H—Br、H—I的键能可以看出，与相同原子结合时同主族元素形成的共价键，原子半径越小，共价键越牢固；Br的原子半径介于Cl与I之间，C—Br的键能介于C—Cl与C—I之间，即216kJ·mol－1～339kJ·mol－1之间；
(2)已知：热化学方程式H2(g)＋Cl2(g)===2HCl(g) ΔH＝－183kJ·mol－1，可得出ΔH＝436kJ·mol－1＋243kJ·mol－1－2×431kJ·mol－1＝－183kJ·mol－1，则有化学反应的反应热等于反应物的键能之和与生成物的键能之和的差；
(3)由表中数据可得：①2H2(g)＋S2(g)===2H2S(g) ΔH＝2×436kJ·mol－1＋255kJ·mol－1－4×347kJ·mol－1＝－261kJ·mol－1，又知②2H2(g)＋S2(s)===2H2S(g) ΔH＝－224.5kJ·mol－1，则②－①得：S2(s)―→S2(g) ΔH＝－224.5kJ·mol－1—(－261kJ·mol－1)＝＋36.5kJ·mol－1，则1molS2(s)汽化时将吸收36.5kJ的能量。
4．答案：(1)C—C和C—H键能较大，所形成的烷烃稳定，而硅烷中Si—Si和Si—H的键能较小，易断裂，导致长链硅烷难以形成
(2)Si—H的键能小于C—H的键能，SiH4的稳定性小于CH4的稳定性；C—H的键能大于C—O的键能，C—H比C—O稳定，而Si—H的键能却远小于Si—O的键能，所以Si—H不稳定而倾向于形成更稳定的Si—O
解析：(1)硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是：C—C和C—H键能较大，所形成的烷烃稳定，而硅烷中Si—Si和Si—H的键能较小，易断裂，导致长链硅烷难以形成。
(2)键能越大，含有该键的物质越稳定，该物质越易形成。SiH4的稳定性小于CH4，原因是：Si—H的键能小于C—H的键能，SiH4的稳定性小于CH4的稳定性；C—H的键能大于C—O的键能，C—H比C—O稳定，而Si—H的键能却远小于Si—O的键能，所以Si—H不稳定而倾向于形成更稳定的Si—O。
5．答案：(1)H原子的半径比Cl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)O—H键比C—H键的键能大，故H2O比CH4稳定
(3)N2分子中存在氮氮三键，键能大，故结构稳定
解析：(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的键长短，键长短，不易断裂，键能更大，则H—H的键能大；
(2)由题意可知，水比甲烷稳定，则水的键能更大；碳的半径大于氧的半径，故水中化学键键长更短，键能更大，物质更稳定；
(3)N2分子中存在氮氮三键，键能大，故氮气能在空气中稳定存在。
