2025鲁科版高中化学选择性必修2同步--分层作业8 共价键的键参数（含解析）
文档属性
| 名称 | 2025鲁科版高中化学选择性必修2同步--分层作业8 共价键的键参数（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 326.9KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2024-06-27 09:14:08 | ||
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文档简介
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2025鲁科版高中化学选择性必修2
分层作业8 共价键的键参数
A级必备知识基础练
题组1.共价键的键参数
1.反映共价键强弱的物理量是( )
A.键能、键角 B.键角、键长
C.键能、键长、键角 D.键长、键能
2.下列化学键中,键的极性最强的是( )
A.H—F键 B.H—O键
C.H—N键 D.H—C键
3.下列说法正确的是( )
A.π键比σ键更加牢固
B.σ键键能大于π键的键能
C.乙烷分子中C—C键的键长大于乙烯分子中的CC键的键长
D.H2分子中只含σ键,而Cl2分子中还含π键
4.下列有关共价键的键参数的说法正确的是( )
A.CH4、C2H4、CS2分子中的键角依次减小
B.HF、HCl、HBr分子中的键长依次增长
C.H2O、H2S、H2Se分子中的键能依次增大
D.键长越长,键能越大
题组2.键参数的应用
5.甲硫醇(CH3SH)是合成蛋氨酸的重要原料。反应CH3OH+H2SCH3SH+H2O可用于甲硫醇的制备。下列有关说法正确的是( )
A.Al3+的核外电子排布式为1s22s22p63s2
B.S—H键键长小于O—H键
C.CH3SH分子中H—C—H的键角为109°28'
D.CH3OH与CH3SH中的H—C—H的键不相同
6.氰气的化学式为(CN)2,结构式为N≡C—C≡N,其性质与卤素单质相似,下列叙述正确的是( )
A.分子中既有极性键,又有非极性键
B.分子中N≡C键的键长小于N≡N键的键长
C.分子中含有2个σ键和4个π键
D.(CN)2不能与氢氧化钠溶液发生反应
7.科学家发现某些生物酶能将海洋中的NO2转化为N2,该过程的总反应为NaNO2+NH4ClN2↑+2H2O+NaCl。NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1.5 mol NH4Cl含σ键数目为7.5NA
B.标准状况下,22.4 L N2中含π键的数目为2NA
C.H2O的沸点高于H2S,说明键能O—H>S—H
D.生物酶将NO2转化为N2的过程叫作氮的固定
8.已知各共价键的键能如表所示,下列说法正确的是( )
共价键 Cl—Cl F—F H—F H—Cl H—I
242.7 157 568 431.8 298.7
A.键长越短,键能一定越大
B.表中最稳定的共价键是F—F键
C.431.8 kJ·mol-1>E(H—Br)>298.7 kJ·mol-1
D.上述键能数据可以说明热稳定性的强弱顺序为HF9.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为直线形分子,键角为180°
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
10.已知有关氮、磷的单键和三键的键能(kJ·mol-1)如下表:
N—N N≡N P—P P≡P
193 946 197 489
从能量角度看,氮以N2而白磷以P4(结构式可表示为)形式存在的原因是 。
B级关键能力提升练
以下选择题中,有1~2个选项符合题意。
11.下列有关说法错误的是( )
A.由于C—H键的键能比Si—H键小,则热稳定性CH4B.C≡N键的键长比C—N键的键长长
C.断裂等物质的量的HI和HCl中的化学键,HI消耗的能量少
D.F—F键键长与键能均比Cl—Cl键小
12.已知H—H键键能为436 kJ·mol-1,H—N键键能为391 kJ·mol-1,根据化学方程式N2+3H22NH3,1 mol N2与足量H2反应放出的热量为92.4 kJ·mol-1,则N≡N键的键能是( )
A.431 kJ·mol-1 B.945.6 kJ·mol-1
C.649 kJ·mol-1 D.896 kJ·mol-1
13.如图所示化合物是合成纳米管的原料之一,W、X、Z、Y为原子半径逐渐减小的短周期主族元素,且原子序数均为奇数,Z元素无正化合价,W、Z同周期,下列叙述正确的是( )
A.与W同主族的短周期元素形成的单质能与NaOH溶液反应产生H2
B.X的氧化物对应的水化物一定为强酸
C.该化合物中含有离子键、极性键
D.简单氢化物的稳定性X>Z
14.已知N—N键、NN键、N≡N键的键能之比为1.00∶2.17∶4.90,而C—C键、CC键、C≡C键的键能之比为1.00∶1.17∶2.34。下列有关叙述,不正确的是( )
A.乙炔分子中σ键、π键的电子云形状对称性不同
B.乙烯分子中σ键重叠程度比π键小,易发生加成反应
C.氮分子与乙炔相比,不易断裂
D.氮气和乙烯都易在空气中点燃燃烧
15.下列有关化学键知识的比较肯定错误的是( )
A.键能:C—C键B.键长:H—I键>H—Br键>H—Cl键
C.分子中的键角:NH3>CO2
D.相同元素原子间形成的共价键键能:π键>σ键
16.下列过程中,共价键被破坏的是 (填字母),理由是 。
A.碘晶体升华
B.溴蒸气被木炭吸附
C.酒精溶于水
D.氯化氢气体溶于水
17.CO和N2分子中根据电子云重叠的方式不同,都包含的共价键类型有 ,CO、N2的结构可表示为C≡O、N≡N,相关化学键的键能如下表:(单位 kJ·mol-1)
物质 化学键
单键 双键 三键
CO 358 799 1 071.9
N2 160 418 945
结合数据说明CO比N2活泼的原因: 。
C级学科素养拔高练
18.共价键的键能是指1×105 Pa、298 K条件下,气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。如表所示是一些键能数据:
共价键 共价键 共价键
H—H 436 C—Cl 339 H—F 565
S—S 266 C—I 216 H—Cl 431
H—S 339 H—O 467 C—F 453
回答下列问题:
(1)有同学认为,半径越小的原子形成的共价键越牢固(即键能越大),由表中数据能否得出这样的结论: (填“能”或“不能”)。
(2)试预测C—Br键的键能范围: kJ·mol-1(3)根据H—Cl键、H—F键的键能数据,无法得出的结论有 (填字母,下同)。
A.溶于水时,HCl比HF更容易电离,所以盐酸的酸性强于氢氟酸的酸性
B.H—F键的键能比H—Cl键的键能大,所以HF难分解
C.H—F键的键能比H—Cl键的键能大,所以HCl更稳定
(4)意大利罗马大学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1 mol N—N键吸收193 kJ热量,生成1 mol N≡N键放出946 kJ热量,根据以上信息和数据,判断下列说法错误的是 。
A.N4属于一种新型的化合物
B.N4分子中存在σ键
C.N4分子中N—N键键角为109°28'
D.1 mol N4转变成N2将吸收734 kJ热量
答案：
1.D 解析 键能是指1×105 Pa、298 K条件下断开1 mol共价键形成气态中性原子所需的能量,键能越大,则断开共价键时所需的能量就越大,该共价键就越强;键长越长键能反而越小,故反映键的强弱的物理量是键能和键长。
2.A 解析 电负性:F>O>N>C,成键两原子电负性差值越大,形成共价键的极性越强,则键的极性最强的是H—F键。
3.C 解析 大多数π键不牢固,易断裂,A错误;σ键键能与π键的键能无法直接比较,要看二者的成键原子种类,B错误;乙烷分子中均为单键,乙烯中含CC键,有1个π键,碳碳单键的键长大于碳碳双键的键长,C正确;H2和Cl2分子中只含单键,只有σ键,D错误。
4.B 解析 三者的键角分别为109°28'、120°、180°,依次增大,A项错误;因为F、Cl、Br的原子半径依次增大,故与H形成共价键的键长依次增长,B项正确;O、S、Se的原子半径依次增大,故与H形成共价键的键长依次增长,键能依次减小,C项错误;键长越长,键能越小,D项错误。
5.D 解析 Al3+核外电子数为10,其离子电子排布式为1s22s22p6,A错误;S的原子半径大于O,则S—H键键长大于O—H键,B错误;CH3SH的结构式为,C与所连接的4个原子不构成正四面体,键角不是109°28',C错误;CH3OH与CH3SH中O与S电负性不同,对H—C—H的键角影响不同,二者键角不同,D正确。
6.A 解析 分子中N≡C键是极性键,C—C键是非极性键,A正确;成键原子半径越小,键长越短,氮原子半径小于碳原子半径,故键长:N≡C>N≡N,B错误;由(CN)2分子的结构式可以看出一个分子中含有3个σ键和4个π键,C错误;由于(CN)2与卤素单质性质相似,故可以和氢氧化钠溶液反应,D错误。
7.B 解析 NH4Cl为离子化合物,只有N内部有4个σ键,1.5 mol NH4Cl含σ键数目为6NA,故A错误;标准状况下22.4 L N2的物质的量为1 mol,而1个氮气分子中含2个π键,则1 mol氮气中含2NA个π键,故B正确;分子的熔、沸点与键能无关,故C错误;把游离态的氮转化为化合态的氮叫作氮的固定,故D错误。
8.C 解析 由于原子半径:Cl>F,所以键长:Cl—Cl键>F—F键,但由表中数据可知键能: Cl—Cl键>F—F键,故A错误;键能越大,共价键越稳定,因此表中最稳定的共价键是H—F键,故B错误;原子半径:I>Br>Cl,再结合表中数据得到E(H—Br)介于E(H—I)和E(H—Cl)之间,即431.8 kJ·mol-1>E(H—Br)>298.7 kJ·mol-1,故C正确;键能越大,分子越稳定,因此表中键能数据可以说明热稳定性的强弱顺序为HF>HCl>HI,故D错误。
9.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,为直线形分子,键角为180°,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。
10.答案 1个N≡N键的键能大于3个N—N键的键能之和,而6个P—P键的键能之和大于2个P≡P键的键能之和
解析 从能量角度看,分子所含有的化学键键能越大,分子越稳定。
11.AB 解析 由于C—H键的键能比Si—H键大,则热稳定性CH4>SiH4,A错误;C≡N键中有π键,原子轨道重叠程度更大,键长比C—N键的键长短,B错误;H—I键键能比H—Cl键小,断裂等物质的量的HI和HCl中的化学键,HI消耗的能量少,C正确;F原子半径比Cl小,F—F键键长比Cl—Cl键小,由于F原子半径太小,造成两个F原子核之间由于靠得近,排斥力比较大,使F—F键不稳定,键能反而比Cl—Cl键键能小。
12.B 解析 本题与热化学反应方程式有关,N≡N键、H—H键的断裂需要吸收能量,而N—H键的形成需要放出能量,根据焓变的计算可得如下关系式:Q+436 kJ·mol-1×3-391 kJ·mol-1×6=-92.4 kJ·mol-1,解得Q=945.6 kJ·mol-1。
13.AC 解析 W、X、Z、Y为原子半径逐渐减小的短周期主族元素,且原子序数均为奇数,Z元素无正化合价,W、Z同周期,由化合物中阴阳离子的结构可知,W、X、Z、Y分别为B元素、X为N元素、Z为F元素、Y为H元素。
与硼元素同主族的短周期元素为铝元素,铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,故A正确;氮元素的氧化物对应的水化物亚硝酸为弱酸,故B错误;由化合物中阴阳离子的结构可知,化合物中含有极性键和离子键,故C正确;F—H键的键能大于N—H键,则氟化氢的稳定性强于氨气,故D错误。
14.BD 解析 σ键的电子云形状呈轴对称,π键的电子云形状呈镜面对称,A正确;由键能之比可知,乙烯分子中的π键不牢固,易发生加成反应,B错误;氮分子结构中每增加两条键其键能大于原来的3倍,要破坏需要吸收的能量更多,乙炔结构中每增加两条化学键其键能增加量却小于原来的3倍,要破坏需要吸收的能量更少,C正确;由键能知,氮分子中的N≡N键非常牢固,化学性质稳定,不易发生氧化反应,D错误。
15.CD 解析 碳原子间形成的化学键,三键键能最大,单键键能最小,A正确;原子半径:I>Br>Cl,则键长:H—I键>H—Br键>H—Cl键,B正确;NH3分子中键角是107.3°,CO2分子中键角是180°,C错误;一般情况下,相同元素原子之间形成的σ键的键能比π键的键能大,D错误。
16.答案 D 氯化氢溶于水电离成自由移动的氢离子和氯离子。
解析 碘晶体升华是固体碘单质转化成气体碘分子,碘分子没有被破坏,化学键未被破坏;溴蒸气被木炭吸附,溴单质未发生变化,分子内化学键未被破坏;酒精溶于水乙醇分子未发生改变,分子内化学键未被破坏;HCl气体溶于水后发生电离,分子内共价键被破坏。
17.答案 σ键和π键 CO中断裂第一个π键消耗的能量比N2中断裂第一个π键消耗的能量小,CO中的一个π键较容易断裂,因此CO较活泼
解析 CO与N2结构相似,分子中都包含的共价键有σ键和π键。1 mol CO中完全断裂第一个π键消耗的能量为1 071.9 kJ-799 kJ=272.9 kJ;而1 mol N2中完全断裂第一个π键消耗的能量为945 kJ-418 kJ=527 kJ,可见CO的一个π键容易断裂,因此CO比N2活泼。
18.答案 (1)不能 (2)216 339 (3)C (4)ACD
解析 (1)原子半径F>H,由表中数据可知键能:H—F键>H—H键,则不能得出半径越小的原子形成的共价键越牢固的结论。(2)Br的原子半径介于Cl与I的原子半径之间,C—Br键的键能介于C—I键与C—Cl键的键能之间。(3)因H—Cl键的键能比H—F键的键能小,则HCl溶于水时,比HF更容易电离,所以盐酸的酸性强于氢氟酸的酸性,故A正确;分子中共价键的键能越大,含有该键的分子越稳定,H—F键的键能比H—Cl键的键能大,所以HF更稳定、难分解,故B正确、C错误。(4)N4是由氮元素形成的一种单质,不是化合物,A错误;氮元素与氮元素之间形成的是σ键,B正确;N4分子是正四面体结构,键角是60°,C错误;已知断裂1 mol N—N键吸收193 kJ热量,生成1 mol N≡N键放出946 kJ热量,则1 mol N4转变成N2时的反应热ΔH=6×193 kJ·mol-1-2×946 kJ·mol-1=-734 kJ·mol-1,即该反应是放热反应,因此1 mol N4转变成N2将放出734 kJ热量,D错误。
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2025鲁科版高中化学选择性必修2
分层作业8 共价键的键参数
A级必备知识基础练
题组1.共价键的键参数
1.反映共价键强弱的物理量是( )
A.键能、键角 B.键角、键长
C.键能、键长、键角 D.键长、键能
2.下列化学键中,键的极性最强的是( )
A.H—F键 B.H—O键
C.H—N键 D.H—C键
3.下列说法正确的是( )
A.π键比σ键更加牢固
B.σ键键能大于π键的键能
C.乙烷分子中C—C键的键长大于乙烯分子中的CC键的键长
D.H2分子中只含σ键,而Cl2分子中还含π键
4.下列有关共价键的键参数的说法正确的是( )
A.CH4、C2H4、CS2分子中的键角依次减小
B.HF、HCl、HBr分子中的键长依次增长
C.H2O、H2S、H2Se分子中的键能依次增大
D.键长越长,键能越大
题组2.键参数的应用
5.甲硫醇(CH3SH)是合成蛋氨酸的重要原料。反应CH3OH+H2SCH3SH+H2O可用于甲硫醇的制备。下列有关说法正确的是( )
A.Al3+的核外电子排布式为1s22s22p63s2
B.S—H键键长小于O—H键
C.CH3SH分子中H—C—H的键角为109°28'
D.CH3OH与CH3SH中的H—C—H的键不相同
6.氰气的化学式为(CN)2,结构式为N≡C—C≡N,其性质与卤素单质相似,下列叙述正确的是( )
A.分子中既有极性键,又有非极性键
B.分子中N≡C键的键长小于N≡N键的键长
C.分子中含有2个σ键和4个π键
D.(CN)2不能与氢氧化钠溶液发生反应
7.科学家发现某些生物酶能将海洋中的NO2转化为N2,该过程的总反应为NaNO2+NH4ClN2↑+2H2O+NaCl。NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.1.5 mol NH4Cl含σ键数目为7.5NA
B.标准状况下,22.4 L N2中含π键的数目为2NA
C.H2O的沸点高于H2S,说明键能O—H>S—H
D.生物酶将NO2转化为N2的过程叫作氮的固定
8.已知各共价键的键能如表所示,下列说法正确的是( )
共价键 Cl—Cl F—F H—F H—Cl H—I
242.7 157 568 431.8 298.7
A.键长越短,键能一定越大
B.表中最稳定的共价键是F—F键
C.431.8 kJ·mol-1>E(H—Br)>298.7 kJ·mol-1
D.上述键能数据可以说明热稳定性的强弱顺序为HF
A.A、C两元素形成的化合物都为共价化合物
B.AD2为直线形分子,键角为180°
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
10.已知有关氮、磷的单键和三键的键能(kJ·mol-1)如下表:
N—N N≡N P—P P≡P
193 946 197 489
从能量角度看,氮以N2而白磷以P4(结构式可表示为)形式存在的原因是 。
B级关键能力提升练
以下选择题中,有1~2个选项符合题意。
11.下列有关说法错误的是( )
A.由于C—H键的键能比Si—H键小,则热稳定性CH4
C.断裂等物质的量的HI和HCl中的化学键,HI消耗的能量少
D.F—F键键长与键能均比Cl—Cl键小
12.已知H—H键键能为436 kJ·mol-1,H—N键键能为391 kJ·mol-1,根据化学方程式N2+3H22NH3,1 mol N2与足量H2反应放出的热量为92.4 kJ·mol-1,则N≡N键的键能是( )
A.431 kJ·mol-1 B.945.6 kJ·mol-1
C.649 kJ·mol-1 D.896 kJ·mol-1
13.如图所示化合物是合成纳米管的原料之一,W、X、Z、Y为原子半径逐渐减小的短周期主族元素,且原子序数均为奇数,Z元素无正化合价,W、Z同周期,下列叙述正确的是( )
A.与W同主族的短周期元素形成的单质能与NaOH溶液反应产生H2
B.X的氧化物对应的水化物一定为强酸
C.该化合物中含有离子键、极性键
D.简单氢化物的稳定性X>Z
14.已知N—N键、NN键、N≡N键的键能之比为1.00∶2.17∶4.90,而C—C键、CC键、C≡C键的键能之比为1.00∶1.17∶2.34。下列有关叙述,不正确的是( )
A.乙炔分子中σ键、π键的电子云形状对称性不同
B.乙烯分子中σ键重叠程度比π键小,易发生加成反应
C.氮分子与乙炔相比,不易断裂
D.氮气和乙烯都易在空气中点燃燃烧
15.下列有关化学键知识的比较肯定错误的是( )
A.键能:C—C键
C.分子中的键角:NH3>CO2
D.相同元素原子间形成的共价键键能:π键>σ键
16.下列过程中,共价键被破坏的是 (填字母),理由是 。
A.碘晶体升华
B.溴蒸气被木炭吸附
C.酒精溶于水
D.氯化氢气体溶于水
17.CO和N2分子中根据电子云重叠的方式不同,都包含的共价键类型有 ,CO、N2的结构可表示为C≡O、N≡N,相关化学键的键能如下表:(单位 kJ·mol-1)
物质 化学键
单键 双键 三键
CO 358 799 1 071.9
N2 160 418 945
结合数据说明CO比N2活泼的原因: 。
C级学科素养拔高练
18.共价键的键能是指1×105 Pa、298 K条件下,气态分子中1 mol化学键解离成气态原子所吸收的能量。如表所示是一些键能数据:
共价键 共价键 共价键
H—H 436 C—Cl 339 H—F 565
S—S 266 C—I 216 H—Cl 431
H—S 339 H—O 467 C—F 453
回答下列问题:
(1)有同学认为,半径越小的原子形成的共价键越牢固(即键能越大),由表中数据能否得出这样的结论: (填“能”或“不能”)。
(2)试预测C—Br键的键能范围: kJ·mol-1
A.溶于水时,HCl比HF更容易电离,所以盐酸的酸性强于氢氟酸的酸性
B.H—F键的键能比H—Cl键的键能大,所以HF难分解
C.H—F键的键能比H—Cl键的键能大,所以HCl更稳定
(4)意大利罗马大学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1 mol N—N键吸收193 kJ热量,生成1 mol N≡N键放出946 kJ热量,根据以上信息和数据,判断下列说法错误的是 。
A.N4属于一种新型的化合物
B.N4分子中存在σ键
C.N4分子中N—N键键角为109°28'
D.1 mol N4转变成N2将吸收734 kJ热量
答案：
1.D 解析 键能是指1×105 Pa、298 K条件下断开1 mol共价键形成气态中性原子所需的能量,键能越大,则断开共价键时所需的能量就越大,该共价键就越强;键长越长键能反而越小,故反映键的强弱的物理量是键能和键长。
2.A 解析 电负性:F>O>N>C,成键两原子电负性差值越大,形成共价键的极性越强,则键的极性最强的是H—F键。
3.C 解析 大多数π键不牢固,易断裂,A错误;σ键键能与π键的键能无法直接比较,要看二者的成键原子种类,B错误;乙烷分子中均为单键,乙烯中含CC键,有1个π键,碳碳单键的键长大于碳碳双键的键长,C正确;H2和Cl2分子中只含单键,只有σ键,D错误。
4.B 解析 三者的键角分别为109°28'、120°、180°,依次增大,A项错误;因为F、Cl、Br的原子半径依次增大,故与H形成共价键的键长依次增长,B项正确;O、S、Se的原子半径依次增大,故与H形成共价键的键长依次增长,键能依次减小,C项错误;键长越长,键能越小,D项错误。
5.D 解析 Al3+核外电子数为10,其离子电子排布式为1s22s22p6,A错误;S的原子半径大于O,则S—H键键长大于O—H键,B错误;CH3SH的结构式为,C与所连接的4个原子不构成正四面体,键角不是109°28',C错误;CH3OH与CH3SH中O与S电负性不同,对H—C—H的键角影响不同,二者键角不同,D正确。
6.A 解析 分子中N≡C键是极性键,C—C键是非极性键,A正确;成键原子半径越小,键长越短,氮原子半径小于碳原子半径,故键长:N≡C>N≡N,B错误;由(CN)2分子的结构式可以看出一个分子中含有3个σ键和4个π键,C错误;由于(CN)2与卤素单质性质相似,故可以和氢氧化钠溶液反应,D错误。
7.B 解析 NH4Cl为离子化合物,只有N内部有4个σ键,1.5 mol NH4Cl含σ键数目为6NA,故A错误;标准状况下22.4 L N2的物质的量为1 mol,而1个氮气分子中含2个π键,则1 mol氮气中含2NA个π键,故B正确;分子的熔、沸点与键能无关,故C错误;把游离态的氮转化为化合态的氮叫作氮的固定,故D错误。
8.C 解析 由于原子半径:Cl>F,所以键长:Cl—Cl键>F—F键,但由表中数据可知键能: Cl—Cl键>F—F键,故A错误;键能越大,共价键越稳定,因此表中最稳定的共价键是H—F键,故B错误;原子半径:I>Br>Cl,再结合表中数据得到E(H—Br)介于E(H—I)和E(H—Cl)之间,即431.8 kJ·mol-1>E(H—Br)>298.7 kJ·mol-1,故C正确;键能越大,分子越稳定,因此表中键能数据可以说明热稳定性的强弱顺序为HF>HCl>HI,故D错误。
9.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,为直线形分子,键角为180°,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。
10.答案 1个N≡N键的键能大于3个N—N键的键能之和,而6个P—P键的键能之和大于2个P≡P键的键能之和
解析 从能量角度看,分子所含有的化学键键能越大,分子越稳定。
11.AB 解析 由于C—H键的键能比Si—H键大,则热稳定性CH4>SiH4,A错误;C≡N键中有π键,原子轨道重叠程度更大,键长比C—N键的键长短,B错误;H—I键键能比H—Cl键小,断裂等物质的量的HI和HCl中的化学键,HI消耗的能量少,C正确;F原子半径比Cl小,F—F键键长比Cl—Cl键小,由于F原子半径太小,造成两个F原子核之间由于靠得近,排斥力比较大,使F—F键不稳定,键能反而比Cl—Cl键键能小。
12.B 解析 本题与热化学反应方程式有关,N≡N键、H—H键的断裂需要吸收能量,而N—H键的形成需要放出能量,根据焓变的计算可得如下关系式:Q+436 kJ·mol-1×3-391 kJ·mol-1×6=-92.4 kJ·mol-1,解得Q=945.6 kJ·mol-1。
13.AC 解析 W、X、Z、Y为原子半径逐渐减小的短周期主族元素,且原子序数均为奇数,Z元素无正化合价,W、Z同周期,由化合物中阴阳离子的结构可知,W、X、Z、Y分别为B元素、X为N元素、Z为F元素、Y为H元素。
与硼元素同主族的短周期元素为铝元素,铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气,故A正确;氮元素的氧化物对应的水化物亚硝酸为弱酸,故B错误;由化合物中阴阳离子的结构可知,化合物中含有极性键和离子键,故C正确;F—H键的键能大于N—H键,则氟化氢的稳定性强于氨气,故D错误。
14.BD 解析 σ键的电子云形状呈轴对称,π键的电子云形状呈镜面对称,A正确;由键能之比可知,乙烯分子中的π键不牢固,易发生加成反应,B错误;氮分子结构中每增加两条键其键能大于原来的3倍,要破坏需要吸收的能量更多,乙炔结构中每增加两条化学键其键能增加量却小于原来的3倍,要破坏需要吸收的能量更少,C正确;由键能知,氮分子中的N≡N键非常牢固,化学性质稳定,不易发生氧化反应,D错误。
15.CD 解析 碳原子间形成的化学键,三键键能最大,单键键能最小,A正确;原子半径:I>Br>Cl,则键长:H—I键>H—Br键>H—Cl键,B正确;NH3分子中键角是107.3°,CO2分子中键角是180°,C错误;一般情况下,相同元素原子之间形成的σ键的键能比π键的键能大,D错误。
16.答案 D 氯化氢溶于水电离成自由移动的氢离子和氯离子。
解析 碘晶体升华是固体碘单质转化成气体碘分子,碘分子没有被破坏,化学键未被破坏;溴蒸气被木炭吸附,溴单质未发生变化,分子内化学键未被破坏;酒精溶于水乙醇分子未发生改变,分子内化学键未被破坏;HCl气体溶于水后发生电离,分子内共价键被破坏。
17.答案 σ键和π键 CO中断裂第一个π键消耗的能量比N2中断裂第一个π键消耗的能量小,CO中的一个π键较容易断裂,因此CO较活泼
解析 CO与N2结构相似,分子中都包含的共价键有σ键和π键。1 mol CO中完全断裂第一个π键消耗的能量为1 071.9 kJ-799 kJ=272.9 kJ;而1 mol N2中完全断裂第一个π键消耗的能量为945 kJ-418 kJ=527 kJ,可见CO的一个π键容易断裂,因此CO比N2活泼。
18.答案 (1)不能 (2)216 339 (3)C (4)ACD
解析 (1)原子半径F>H,由表中数据可知键能:H—F键>H—H键,则不能得出半径越小的原子形成的共价键越牢固的结论。(2)Br的原子半径介于Cl与I的原子半径之间,C—Br键的键能介于C—I键与C—Cl键的键能之间。(3)因H—Cl键的键能比H—F键的键能小,则HCl溶于水时,比HF更容易电离,所以盐酸的酸性强于氢氟酸的酸性,故A正确;分子中共价键的键能越大,含有该键的分子越稳定,H—F键的键能比H—Cl键的键能大,所以HF更稳定、难分解,故B正确、C错误。(4)N4是由氮元素形成的一种单质,不是化合物,A错误;氮元素与氮元素之间形成的是σ键,B正确;N4分子是正四面体结构,键角是60°,C错误;已知断裂1 mol N—N键吸收193 kJ热量,生成1 mol N≡N键放出946 kJ热量,则1 mol N4转变成N2时的反应热ΔH=6×193 kJ·mol-1-2×946 kJ·mol-1=-734 kJ·mol-1,即该反应是放热反应,因此1 mol N4转变成N2将放出734 kJ热量,D错误。
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