2.2 键参数——键能、键长与键角 课时练（含解析） 2024-2025学年人教版2019 选择性必修2

2.2　键参数——键能、键长与键角
(30分钟　100分)
班级　　　　　　　姓名　　　　　　　成绩　　　　　
【课时目标】
基础 达标 知道键能、键长、键角等键参数的概念,能用键参数说明简单分子的某些性质
素养 突破 通过键参数与物质性质的学习,培养宏观辨识与微观探析的学科素养
【课时必刷】
A级 基础训练题
1.(8分)下列分子中键角最大的是 (　　)
A.CH4 B.BF3 C.NH3 D.H2O
2.(8分)键长、键能、键角是共价键的三个键参数,下列有关说法正确的是 (　　)
A.键长越长,共价键越稳定
B.键能越大,共价键越稳定
C.键角越大,共价键越稳定
D.键长、键能、键角共同决定分子构型
3.(8分)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.稀有气体一般难发生反应
C.HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱
D.F2比O2更容易与H2反应
4.(8分)酒是古老的人造饮料,其主要成分是乙醇。乙醇在化学工业、医疗卫生、食品工业、农业生产等领域都有广泛的用途,其结构如图所示。下列有关乙醇分子中键长大小的比较正确的是 (　　)
A.①>②>③>④
B.②>③>①>④
C.③>④>①>②
D.④>③>②>①
5.(8分)键能是衡量一个化学键的牢固程度的重要参数。下列共价键的键能大小关系正确的是 (　　)
A.S—FB.H—FC.C—SeD.O—HB级 素养提升题
6.(8分)由不同周期的短周期主族元素A、B形成的化合物分子结构如图所示,分子中各原子均达到了8电子稳定结构,且A的电负性更大。下列说法正确的是 (　　)
A.该物质的分子式为SN
B.该物质分子中A—A键键长比A—B键键长长
C.该物质分子中A—A键键能比A—B键键能小
D.该物质分子中A—A—B键角比A—B—A 键角大
7.(8分)下表是从实验中测得的不同物质中氧氧之间的键长和键能数据:
　　　　O—O键 数据　　　　 O2
键长/(×10-12 m) 149 128 121 112
键能/(kJ·mol-1) x y a=497.3 b=628
其中键能x、y的数据尚未测定,但可根据规律推测键能大小的顺序是b>a>y>x,该规律是 (　　 )
A.键长越短,键能越大
B.成键时,电子数越多,键能越大
C.成键所用电子数越少,键能越大
D.成键时电子对越偏移,键能越大
8.(8分)下列有关化学键知识的比较肯定错误的是 (　　)
A.键能:N≡N>N—N
B.键长:H—I>H—Br>H—Cl
C.分子中的键角:NH3D.相同元素原子之间形成的共价键键能:π键>σ键
C级 情境创新题
9.(16分)氮是地球上极为丰富的元素。
(1)Li3N晶体中氮以N3-形式存在,基态N3-的电子排布式为　　　　　　。
(2)NH3为三角锥形分子,N—H键键能的含义是　　　　(填字母)。
A.由N和H形成1 mol NH3所放出的能量
B.把1 mol NH3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1个N—H键所放出的能量
(3)计算反应3Cl2+2NH3N2+6HCl(EN—H=391 kJ·mol-1,EH—Cl=432 kJ·mol-1,ECl—Cl=243 kJ·mol-1,EN≡N=946 kJ·mol-1)的反应热ΔH=　　　　kJ·mol-1。
(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157 kJ·mol-1,Cl—Cl键的键能为243 kJ·mol-1,则ClF3中Cl—F键的平均键能为　　　　kJ·mol-1(计算结果保留一位小数)。
10.(20分)合成氨和尿素是化学工业中最伟大的发明,在人类历史上具有跨时代意义。已知几种化学键的键能数据如下表所示:
化学键 H—H N≡N N—H O—H C—H C—N
键能/ (kJ·mol-1) 436 946 391 463 413 305
回答下列问题:
(1)合成氨反应:N2(g)+3H2(g)2NH3(g),下图能正确表示该反应能量变化的是　　　　(填字母)。根据表中数据计算,当生成1 mol NH3时,该反应体系中热量变化的绝对值为　　　　kJ。
(2)NH3分子中的键角为　　　　。NH3、PH3、AsH3的键角由大到小的顺序为　　　　,理由是　　　　　。
(3)已知合成尿素反应:CO2(g)+2NH3(g)H2O(g)+CO(NH2)2(g)　ΔH=+120 kJ·mol-1
①反应中单键的键长从大到小的顺序为　　　　。
②相同的化学键在不同的环境中其键能往往有一定差别,如CO的键能可能为732 kJ·mol-1,也可能为803 kJ·mol-1,借助表中数据计算CO2和CO(NH2)2中CO的键能分别是　　　　和　　　　,试解释两分子中CO的键能不同的原因可能是　　　　　　　　　　　　。
参 考 答 案
1.B　解析:CH4中的键角为109°28',BF3的键角为120°,NH3中的键角为107°,H2O中的键角为105°,B项符合题意。
2.B　解析:键长越长,共价键越不稳定,A项错误;键能越大,共价键越稳定,B项正确;键角的大小与共价键的稳定性没必然联系,C项错误;键能与分子构型没有必然联系,D项错误。
3.B　解析:N2分子中存在N≡N键,键能很大,破坏其共价键需要很大的能量,所以N2的化学性质很稳定,A项不符合题意;稀有气体都为单原子分子,分子内部没有化学键,B项符合题意;卤族元素从F到I的原子半径逐渐增大,其氢化物中的键长逐渐变长,键能逐渐变小,所以稳定性逐渐减弱,C项不符合题意;H—F键的键能大于H—O 键,HF更稳定,所以更容易生成HF,D项不符合题意。
4.B　解析:键长可由原子半径大小来判断,乙醇分子中各原子半径大小顺序为C>O>H,故乙醇分子中各化学键键长由大到小的顺序为C—C>C—O>C—H>O—H,B项正确。
5.C　解析:类型相同的共价键中,键能一般和键长成反比,而键长又与原子半径成正比,据此分析。原子半径:SP—F>Si—F,A项错误;原子半径:FH—Cl>H—Br,B项错误;原子半径:OC—H,D项错误。
6.D　解析:由结构图可知,A为第ⅤA族元素,B为第ⅥA族元素,又因为A的电负性更大,则A为N,B为S。该物质的分子式为S4N4,A项错误;N原子半径比S原子小,故N—N键键长更短,B项错误;键长越短,键越牢固,键能越大,C项错误;分子中以N为中心形成的键角与NH3中的键角(107°)接近,以S为中心形成的键角与H2O中的键角(105°)接近,因此该物质分子中A—A—B键角比A—B—A键角大,D项正确。
7.A　解析:观察表中数据发现,这几种不同物质中的化学键都是氧氧键,因此不存在电子对偏移的问题,但是O2与比较,键能大的对应的键长短,按此分析的键长比中的键长长,所以键能应该小。按照此规律,键长由短到长的顺序为a>y>x,与题意吻合,A项正确。
8.D　解析:氮原子之间形成的化学键,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:H—I>H—Br>H—Cl,B项正确;NH3分子中的键角是107°,CO2分子中的键角是180°,C项正确;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项错误。
9.(1)1s22s22p6
(2)C
(3)-463
(4)171.2
10.(1)A;46
(2)107°;NH3>PH3>AsH3;N、P、As的原子半径大小为NPH3>AsH3
(3)①C—N>N—H>O—H
②803 kJ·mol-1;732 kJ·mol-1;CO2分子中形成了大π键,使键能变大