第2章 微粒间相互作用与物质性质
第1节 共价键模型
第1课时 共价键
1．下列关于化学键的叙述正确的是( )
A．化学键既存在于原子之间，也存在于分子之间
B．单质分子中均存在化学键
C．离子键是阴、阳离子之间的吸引力
D．化学反应过程中都有化学键的断裂和生成
2．以下说法正确的是( )
A．共价化合物内部可能有极性键和非极性键
B．原子或离子间相互的吸引力叫化学键
C．非金属元素间只能形成共价键
D．金属元素与非金属元素的原子间只形成离子键
3．下列关于共价键的说法正确的是( )
A．共价键只存在于共价化合物中
B．只含有共价键的物质一定是共价化合物
C．非极性键只存在于单质分子中
D．离子化合物中既可能含有极性键也可能含有非极性键
4．下列说法中正确的是( )
A．若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的饱和性
B．H3O＋的存在说明共价键不具有饱和性
C．所有共价键都有方向性
D．两个原子轨道发生重叠后，电子仅存在于两核之间
5．下列物质的分子中既含有极性键，又含有非极性键的是( )
A．CO2 B．H2O C．H2O2 D．H2
6．下列元素的原子间易形成共价键的是( )
A．Na和Cl B．K和F C．H和Cl D．Ca和O
7．下列各组物质中，所有化学键都是共价键的是( )
A．H2S和Na2O2 B．H2O2和CaF2 C．NH3和N2 D．HNO3和NaCl
8．下列分子中的σ键是由两个原子的s轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是( )
A．H2 B．CCl4 C．Cl2 D．F2
9．下列有关σ键的说法错误的是( )
A．如果电子云图像是由两个s电子重叠形成的，那么形成s—s σ键
B．s电子与p电子形成s—p σ键
C．p电子和p电子不能形成σ键
D．HCl分子里含有一个s—p σ键
10．下列物质分子中一定含有π键的是( )
A．HCl B．H2O2 C．C2H4 D．CH2Cl2
11．H2S分子中两个共价键的夹角接近90°，其原因是( )
A．共价键的饱和性 B．硫原子的电子排布
C．共价键的方向性 D．硫原子中p轨道的形状
12．下列实验事实可以证明氯化氢是共价化合物的是( )
A．氯化氢的水溶液显酸性 B．液态氯化氢不导电
C．氯化氢溶于水发生电离 D．氯化氢不易分解
13．下列说法中正确的是( )
A．p轨道之间以“肩并肩”重叠可形成σ键
B．p轨道之间以“头碰头”重叠可形成π键
C．s和p轨道以“头碰头”重叠可形成σ键
D．共价键是两个原子轨道以“头碰头”重叠形成的
14．下图是氢原子的电子云重叠示意图。以下说法中错误的是( )
A．图中电子云重叠意味着电子在核间出现的概率增大
B．氢原子核外的s轨道重叠形成共价键
C．氢原子的核外电子呈云雾状，在两核间分布得浓一些，将两核吸引
D．氢原子之间形成s s σ键
15．下列分子的结构式与共价键的饱和性不相符的是( )
A．H2O2(过氧化氢)：H—O===O—H
B．N2H4(肼)：
C．C2H5SH(乙硫醇)：
D．SiHCl3(三氯氢硅)：
16．下列有关σ键和π键的说法错误的是( )
A．含有π键的分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者
B．当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键
C．有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键，不能形成π键
D．在分子中，化学键可能只有π键而没有σ键
17．有以下物质：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)。
(1)只有σ键的是________________(填序号，下同)；既有σ键又有π键的是__________。
(2)含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是________________________________。
(3)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______________。
(4)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__________。
18．甲、乙、丙、丁四种有机物的结构如下：
甲： 乙：
丙：COCl2() 丁：
(1)甲分子中有________个σ键，________个π键。
(2)乙分子中有________个σ键，________个π键，________(填“有”或“没有”)非极性键。
(3)丙分子中每个碳原子形成________个σ键，________个π键。
(4)丁分子中σ键与π键的数目之比为________。
1．下列有关化学键类型的叙述正确的是( )
A．全部由非金属构成的化合物中肯定不存在离子键
B．所有物质中都存在化学键
C．已知乙炔的结构式为H—C≡C—H，则乙炔中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C)
D．乙烷分子中只存在σ键，不存在π键
2．下列关于有机化合物中化学键的说法不正确的是( )
A．烷烃中的化学键均为σ键
B．CH3CH2Br中C—H键的极性比C—Br键的极性弱
C．乙烯分子中含有极性键和非极性键
D．1个丙炔分子中含有5个σ键和3个π键
3．下列说法正确的是( )
A．π键是由两个电子的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
4．下列关于σ键和π键的理解不正确的是( )
A．σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成
B．σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转
C．双键中一定有一个σ键和一个π键，三键中一定有一个σ键和两个π键
D．气体单质中一定存在σ键，可能存在π键
5．下列分子中既不存在s－p σ键，也不存在p－p π键的是( )
A．HCl B．HF C．CO2 D．SCl2
6．具有下列电子排布式的原子中，不能形成π键的是( )
A．1s22s22p63s23p4 B．1s22s22p3 C．1s22s22p63s1 D．1s22s22p2
7．根据氢原子和氟原子的核外电子排布，对F2和HF分子中形成的共价键描述正确的是 ( )
A．两者都为s-s σ键 B．两者都为p-p σ键
C．前者为p-p σ键，后者为s-p σ键 D．前者为s-s σ键，后者为s-p σ键
8．下列有关化学键类型的判断不正确的是( )
A．s s σ键与s p σ键的对称性不同
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
9．下列说法正确的是( )
A．p轨道之间以“肩并肩”的方式重叠可形成σ键
B．氮气分子中氮氮三键易断裂
C．共价键是两个原子轨道以“头碰头”的方式重叠而成的
D．CO2分子中有两个σ键和两个π键，且均是通过p轨道相互重叠而成的
10．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键含有π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
11．根据氢原子和氟原子的核外电子排布，对F2和HF分子中形成的共价键描述正确的是( )
A．两者都为s s σ键 B．两者都为p p σ键
C．前者为p p σ键，后者为s p σ键 D．前者为s s σ键，后者为s p σ键
12．下列对HCN、CO2、H2O、CO(NH2)2、C2H4分子中共价键的分析正确的是( )
A．都是σ键，没有π键 B．都是π键，没有σ键
C．除H2O外，都含π键 D．除HCN外，都是σ键
13．回答下列问题：
(1)1 mol CO2中含有的σ键数目为________。
(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键数目之比为________。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的—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，燃烧时发生的反应是：
N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 038.7 kJ·mol－1
若该反应中有4 mol N—H键断裂，则形成的π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键的个数比为________。
(5)1 mol乙醛分子中含σ键的数目为________个，1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为________。
(6)CH4、NH3、H2O、HF分子中共价键的极性由强到弱的顺序是____________________。
14．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的阳离子与C的阴离子的核外电子排布相同；④B2C2同A2C或DC2反应都生成气体C2，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：
(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。
(4)写出化学方程式或离子方程式：
B2C2与A2C反应的化学方程式______________________________；
B2C2与DC2反应的化学方程式___________________________；
B与A2C反应的离子方程式_______________________________。第2章 微粒间相互作用与物质性质
第1节 共价键模型
第1课时 共价键
1．下列关于化学键的叙述正确的是( )
A．化学键既存在于原子之间，也存在于分子之间
B．单质分子中均存在化学键
C．离子键是阴、阳离子之间的吸引力
D．化学反应过程中都有化学键的断裂和生成
【答案】D
【解析】A项，化学键只存在于分子内部，不存在于分子之间，错误；B项，单原子分子中不存在化学键，错误；C项，离子键是通过阴、阳离子之间的静电作用形成的化学键，这种静电作用既包括静电吸引作用，也包括静电排斥作用，错误。
2．以下说法正确的是( )
A．共价化合物内部可能有极性键和非极性键
B．原子或离子间相互的吸引力叫化学键
C．非金属元素间只能形成共价键
D．金属元素与非金属元素的原子间只形成离子键
【答案】A
【解析】全部由共价键形成的化合物是共价化合物，则共价化合物内部可能有极性键和非极性键，如乙酸、乙醇中，A正确；相邻原子之间强烈的相互作用是化学键，包括引力和斥力，B不正确；非金属元素间既能形成共价键，也能形成离子键，如氯化铵中含有离子键，C不正确；金属元素与非金属元素的原子间大部分形成离子键，但也可以形成共价键，如氯化铝中含有共价键，D不正确。
3．下列关于共价键的说法正确的是( )
A．共价键只存在于共价化合物中
B．只含有共价键的物质一定是共价化合物
C．非极性键只存在于单质分子中
D．离子化合物中既可能含有极性键也可能含有非极性键
【答案】D
【解析】共价键可能存在于共价化合物中也可能存在于离子化合物中，可能是极性共价键也可能是非极性共价键；单质中形成的共价键为非极性共价键；离子化合物中可能含有极性共价键也可能含有非极性共价键。
4．下列说法中正确的是( )
A．若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的饱和性
B．H3O＋的存在说明共价键不具有饱和性
C．所有共价键都有方向性
D．两个原子轨道发生重叠后，电子仅存在于两核之间
【答案】A
【解析】S原子有两个未成对电子，根据共价键的饱和性，形成的氢化物为H2S，A项对；H2O能结合1个H＋形成H3O＋，不能说明共价键不具有饱和性，B项错；H2分子中，H原子的s轨道成键时，因为s轨道为球形，所以H2分子中的H—H键没有方向性，C项错；两个原子轨道发生重叠后，电子只是在两核之间出现的机会大，D项错。
5．下列物质的分子中既含有极性键，又含有非极性键的是( )
A．CO2 B．H2O C．H2O2 D．H2
【答案】C
【解析】判断极性键和非极性键的标准是成键原子是否为同种元素的原子。CO2(O==C==O)、H2O(H—O—H)分子中只有极性键；H2分子中只有非极性键；而H2O2分子的结构式为H—O—O—H，既有极性键，又有非极性键。
6．下列元素的原子间易形成共价键的是( )
A．Na和Cl B．K和F C．H和Cl D．Ca和O
【答案】C
【解析】非金属元素的原子间容易形成共价键，活泼的金属和非金属元素的原子间容易形成离子键。则Na和Cl形成的是离子键，A错误；K和F形成的是离子键，B错误；H和Cl均是非金属元素，形成的是共价键，C正确；Ca和O形成的是离子键，D错误。
7．下列各组物质中，所有化学键都是共价键的是( )
A．H2S和Na2O2 B．H2O2和CaF2 C．NH3和N2 D．HNO3和NaCl
【答案】C
【解析】A项，Na2O2中既有离子键又有O—O共价键，不正确；B项，CaF2中只有离子键，不正确；D项，NaCl属于离子化合物，没有共价键。
8．下列分子中的σ键是由两个原子的s轨道以“头碰头”方式重叠构建而成的是( )
A．H2 B．CCl4 C．Cl2 D．F2
【答案】A
【解析】各分子中的σ键轨道重叠为最外层未成对电子所在轨道进行重叠，情况如下：H2：1s1—1s1，CCl4：2p1—3p1，Cl2：3p1—3p1，F2：2p1—2p1。
9．下列有关σ键的说法错误的是( )
A．如果电子云图像是由两个s电子重叠形成的，那么形成s—s σ键
B．s电子与p电子形成s—p σ键
C．p电子和p电子不能形成σ键
D．HCl分子里含有一个s—p σ键
【答案】C
【解析】p电子和p电子头碰头时也能形成σ键。
10．下列物质分子中一定含有π键的是( )
A．HCl B．H2O2 C．C2H4 D．CH2Cl2
【答案】C
【解析】A项，HCl：H—Cl，只含σ键；B项，H2O2：H—O—O—H，只含σ键；C项，C2H4：，C==C双键中含π键；D项，CH2Cl2：，只含σ键。
11．H2S分子中两个共价键的夹角接近90°，其原因是( )
A．共价键的饱和性 B．硫原子的电子排布
C．共价键的方向性 D．硫原子中p轨道的形状
【答案】C
【解析】共价键的方向性决定了分子的空间构型。
12．下列实验事实可以证明氯化氢是共价化合物的是( )
A．氯化氢的水溶液显酸性 B．液态氯化氢不导电
C．氯化氢溶于水发生电离 D．氯化氢不易分解
【答案】B
【解析】氯化氢的水溶液电离产生氢离子，溶液呈酸性，与是不是共价化合物无关，A错误；因共价化合物的构成微粒不带电，离子化合物的构成微粒带电，则可利用液态氯化氢不导电来证明氯化氢是共价化合物，B正确；共价化合物、离子化合物的溶液都可以电离，C错误；不能利用分解来判断是否为共价化合物，如KCl受热也不易分解，但属于离子化合物，D错误。
13．下列说法中正确的是( )
A．p轨道之间以“肩并肩”重叠可形成σ键
B．p轨道之间以“头碰头”重叠可形成π键
C．s和p轨道以“头碰头”重叠可形成σ键
D．共价键是两个原子轨道以“头碰头”重叠形成的
【答案】C
【解析】轨道之间以“肩并肩”重叠形成π键，“头碰头”重叠形成σ键，共价键可分为σ键和π键。
14．下图是氢原子的电子云重叠示意图。以下说法中错误的是( )
A．图中电子云重叠意味着电子在核间出现的概率增大
B．氢原子核外的s轨道重叠形成共价键
C．氢原子的核外电子呈云雾状，在两核间分布得浓一些，将两核吸引
D．氢原子之间形成s s σ键
【答案】C
【解析】电子云重叠说明电子在核间出现的概率增大，A选项正确；两个H原子之间形成s s σ键，B、D选项正确；电子云是对核外电子运动状态的形象化描述，原子间通过共用电子对(即电子云重叠)形成共价键，C项不正确。
15．下列分子的结构式与共价键的饱和性不相符的是( )
A．H2O2(过氧化氢)：H—O===O—H
B．N2H4(肼)：
C．C2H5SH(乙硫醇)：
D．SiHCl3(三氯氢硅)：
【答案】A
【解析】由共价键的饱和性可知：C、Si均形成4个共价键，H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。A项中O原子间是双键，且每个氧原子与1个氢原子再形成1个单键，即每个氧原子形成3个共价键，与其饱和性不相符。
16．下列有关σ键和π键的说法错误的是( )
A．含有π键的分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者
B．当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键
C．有些原子在与其他原子形成分子时只能形成σ键，不能形成π键
D．在分子中，化学键可能只有π键而没有σ键
【答案】D
【解析】由于π键的键能小于σ键的键能，所以反应时易断裂，A项正确；在形成分子时为了使其能量最低，必然首先形成σ键，根据形成原子的核外电子排布来判断是否形成π键，所以B项正确，D项错误；像H、Cl原子跟其他原子只能形成σ键，C项正确。
17．有以下物质：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)。
(1)只有σ键的是________________(填序号，下同)；既有σ键又有π键的是__________。
(2)含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的是________________________________。
(3)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______________。
(4)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】(1)①②③⑥⑦⑧ ④⑤⑨ (2)⑦ (3)①③⑤⑥⑧⑨ (4)②④⑤⑥⑧⑨
【解析】(1)单键只有σ键，双键或三键才含有π键，故只有σ键的是①②③⑥⑦⑧；既有σ键又有π键的是④⑤⑨；(2)H原子只有s轨道，题给物质中含有由两个原子的s轨道重叠形成的σ键的只有H2；(3)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键的有①③⑤⑥⑧⑨；(4)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，说明构成这种σ键的原子中一定没有H原子，故正确答案为②④⑤⑥⑧⑨。
18．甲、乙、丙、丁四种有机物的结构如下：
甲： 乙：
丙：COCl2() 丁：
(1)甲分子中有________个σ键，________个π键。
(2)乙分子中有________个σ键，________个π键，________(填“有”或“没有”)非极性键。
(3)丙分子中每个碳原子形成________个σ键，________个π键。
(4)丁分子中σ键与π键的数目之比为________。
【答案】(1)7 3 (2)8 2 有 (3)3 1 (4)2∶1
【解析】(1)甲分子中除5条单键全是σ键外，双键中1个是σ键，另1个是π键，三键中1个是σ键，另2个是π键。故甲分子中σ键总数为7，π键总数为3。(2)乙分子中有3个C—Hσ键，2个C—Cσ键，2个C—Oσ键，1个O—Hσ键；C==C和C==O中分别有1个π键；有C==C、C—C非极性键。(3)丙分子中C与O原子之间形成1个σ键和1个π键，C与两个Cl原子之间分别形成1个σ键。(4)丁分子中含有1个C==C键，1个C≡N键，3个C—H键和1个C—C键，故丁分子中共有6个σ键和3个π键。
1．下列有关化学键类型的叙述正确的是( )
A．全部由非金属构成的化合物中肯定不存在离子键
B．所有物质中都存在化学键
C．已知乙炔的结构式为H—C≡C—H，则乙炔中存在2个σ键(C—H)和3个π键(C≡C)
D．乙烷分子中只存在σ键，不存在π键
【答案】D
【解析】铵盐是离子化合物，含有离子键，但其全部由非金属构成，A项错；稀有气体的原子本身就达到稳定结构，不存在化学键，B项错；乙炔中存在3个σ键和2个π键，2个C—H键和碳碳叁键中的1个键是σ键，而碳碳叁键中的另外2个键是π键，C项错。
2．下列关于有机化合物中化学键的说法不正确的是( )
A．烷烃中的化学键均为σ键
B．CH3CH2Br中C—H键的极性比C—Br键的极性弱
C．乙烯分子中含有极性键和非极性键
D．1个丙炔分子中含有5个σ键和3个π键
【答案】D
【解析】A项，烷烃为饱和烃，所有的化学键均为σ键，A正确；B项，溴元素的电负性强于氢原子，元素的电负性相差越大，键的极性越强，故C-H键的极性比C-Br键的极性弱，B正确；C项，乙烯中含碳碳非极性键和碳氢极性键，C正确；D项，丙炔的结构式如图：，三键中含1个σ键和2个π键，单键全部是σ键，共含6个σ键和2个π键，D错误；故选D。
3．下列说法正确的是( )
A．π键是由两个电子的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
【答案】C
【解析】σ键是“头碰头”重叠形成，可沿键轴自由旋转，为轴对称；而π键是由两个p电子“肩并肩”重叠形成，重叠程度小，为镜像对称。A项，π键是由两个p电子“肩并肩”重叠形成，σ键是“头碰头”重叠形成，A错误；B项，σ键是轴对称，而π键是镜面对称，B错误；C项，乙烷分子中均为单键，乙烯中含C=C键，有1个π键，则乙烷分子中的键全为σ键而乙烯分子中含σ键和π键，C正确；D项，H2和Cl2分子中只含单键，只有σ键，D错误；故选C。
4．下列关于σ键和π键的理解不正确的是( )
A．σ键能单独形成，而π键一定不能单独形成
B．σ键可以绕键轴旋转，π键一定不能绕键轴旋转
C．双键中一定有一个σ键和一个π键，三键中一定有一个σ键和两个π键
D．气体单质中一定存在σ键，可能存在π键
【答案】D
【解析】共价单键中只含σ键，共价双键和共价三键中含π键和σ键，所以π键一定不能单独形成，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，B正确；双键中一定有一个σ键和一个π键，三键中一定有一个σ键和两个π键，C正确；稀有气体是单原子分子，分子中不存在共价键，也就不存在σ键，所以气体单质中不一定存在σ键，D错误。
5．下列分子中既不存在s－p σ键，也不存在p－p π键的是( )
A．HCl B．HF C．CO2 D．SCl2
【答案】D
【解析】A项和B项，HCl和HF分子中都含有H原子，能提供s电子云与p电子云形成s－p σ键；C项，CO2分子中含有C===O键，有π键存在；D项，SCl2分子中只存在2个p－p σ键()。
6．具有下列电子排布式的原子中，不能形成π键的是( )
A．1s22s22p63s23p4 B．1s22s22p3 C．1s22s22p63s1 D．1s22s22p2
【答案】C
【解析】四种原子分别是S、N、Na、C，其中Na是活泼金属，在化学反应中易失去一个电子，形成的是离子键，而π键是共价键中的一种。
7．根据氢原子和氟原子的核外电子排布，对F2和HF分子中形成的共价键描述正确的是 ( )
A．两者都为s-s σ键 B．两者都为p-p σ键
C．前者为p-p σ键，后者为s-p σ键 D．前者为s-s σ键，后者为s-p σ键
【答案】C
【解析】氢原子的核外电子排布式为1s1，氟原子的核外电子排布式为1s22s22p5，p轨道上有1个未成对的p电子。F2中的共价键是由两个氟原子未成对的p电子重叠形成的p-p σ键，HF中的共价键是由氢原子中的s轨道与氟原子中的p轨道形成的s-p σ键，C正确。
8．下列有关化学键类型的判断不正确的是( )
A．s s σ键与s p σ键的对称性不同
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
【答案】C
【解析】s s σ键无方向性，s p σ键轴对称，A项对；在含有共价键的分子中一定有σ键，可能有π键，如HCl、N2等，B项对；单键都为σ键，乙烷分子结构式为，其6个C—H键和1个C—C键都为σ键，D项对；共价双键中有一个为σ键，另一个为π键，共价三键中有一个为σ键，另外两个为π键，故乙炔(H—C≡C—H)分子中有2个C—H σ键，C≡C键中有1个σ键、2个π键，C项错。
9．下列说法正确的是( )
A．p轨道之间以“肩并肩”的方式重叠可形成σ键
B．氮气分子中氮氮三键易断裂
C．共价键是两个原子轨道以“头碰头”的方式重叠而成的
D．CO2分子中有两个σ键和两个π键，且均是通过p轨道相互重叠而成的
【答案】D
【解析】共价键的成键方式是由电子云的重叠方式决定的，以“肩并肩”的方式重叠而成的是π键，以“头碰头”的方式重叠而成的是σ键，A、C选项均错误。氮气分子中的氮氮三键不易断裂，B错误；CO2的结构式为O===C===O，根据共价键的成键规律可知，该分子中有两个σ键和两个π键，D选项正确。
10．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键含有π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
【答案】D
【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。
11．根据氢原子和氟原子的核外电子排布，对F2和HF分子中形成的共价键描述正确的是( )
A．两者都为s s σ键 B．两者都为p p σ键
C．前者为p p σ键，后者为s p σ键 D．前者为s s σ键，后者为s p σ键
【答案】C
【解析】H原子的1个电子排布在1s轨道，F原子的最外层7个电子的排布为2s、2p轨道，F2单质中共价键是p p σ键，而HF分子中是H原子的1s轨道与F原子的2p轨道头碰头重叠，形成s p σ键。
12．下列对HCN、CO2、H2O、CO(NH2)2、C2H4分子中共价键的分析正确的是( )
A．都是σ键，没有π键 B．都是π键，没有σ键
C．除H2O外，都含π键 D．除HCN外，都是σ键
【答案】C
【解析】HCN的结构式为H-C≡N，既有σ键也有π键；CO2的结构式为O=C=O，既有σ键也有π键；H2O的结构式是H—O—H，只含σ键；CO(NH2)2中含有碳氧双键，故既有σ键也有π键；C2H4中含有碳碳双键，既有σ键也有π键；故选C。
13．回答下列问题：
(1)1 mol CO2中含有的σ键数目为________。
(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键数目之比为________。
(3)肼(N2H4)分子可视为NH3分子中的—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，燃烧时发生的反应是：
N2O4(l)＋2N2H4(l)===3N2(g)＋4H2O(g) ΔH＝－1 038.7 kJ·mol－1
若该反应中有4 mol N—H键断裂，则形成的π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键的个数比为________。
(5)1 mol乙醛分子中含σ键的数目为________个，1个CO(NH2)2分子中含有σ键的个数为________。
(6)CH4、NH3、H2O、HF分子中共价键的极性由强到弱的顺序是____________________。
【答案】(1)2NA或1.204×1024 (2)1∶2 1∶1
(3)3 (4)5∶1
(5)6NA或3.612×1024 7
(6)HF＞H2O＞NH3＞CH4
【解析】(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1 mol CO2中含有的σ键个数为2NA。(2)N2的结构式为N≡N，推知CO结构式为C≡O，含有1个σ键、2个π键；CN－结构式为[C≡N]－，HCN分子结构式为H—C≡N，HCN分子中σ键与π键均为2个。(3)反应中有4 mol N—H键断裂，即有1 mol N2H4参加反应，生成1.5 mol N2，则形成的π键有3 mol。(4)设分子式为CmHn，则6m＋n＝16，解之得m＝2，n＝4，即C2H4，结构式为。单键为σ键，双键有1个σ键和1个π键，所以一个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1 mol乙醛中含有σ键6NA个，1个CO(NH2)2分子中含有7个σ键。(6)两个成键原子的电负性差别越大，它们形成共价键的极性就越大(或从非金属性强弱上来判断)。由于电负性：F＞O＞N＞C，因此四种元素与H形成的共价键的极性：F—H＞O—H＞N—H＞C—H。
14．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的阳离子与C的阴离子的核外电子排布相同；④B2C2同A2C或DC2反应都生成气体C2，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：
(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。
(4)写出化学方程式或离子方程式：
B2C2与A2C反应的化学方程式______________________________；
B2C2与DC2反应的化学方程式___________________________；
B与A2C反应的离子方程式_______________________________。
【答案】(1)H Na O C
(2) p p σ键 O==C==O
(3) s p σ键 5 1
(4)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
【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，可知该液体是H2O，A是H元素，C是O元素；由B与A2C反应生成气体A2知，B是Na元素；由B2C2同A2C或DC2反应都生成气体C2知，D是碳元素。
