鲁科版（2019）化学选择性必修2 2.1 共价键模型 同步作业（含解析）

第2章 微粒间相互作用与物质性质
第1节　共价键模型
基础过关练
题组一　共价键的形成与特征
1.(2020山西太原二十四中高二下月考)原子间形成分子时,决定各原子相互结合的数量关系的是(　　)
A.共价键的方向性
B.共价键的饱和性
C.共价键原子的大小
D.共价键的稳定性
2.(2020山东潍坊青州二中高二上月考)下列说法正确的是(　　)
A.同一原子中,2p、3p、4p能级的轨道数依次增多
B.电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了能量最低原则
C.共价键都有方向性
D.正三价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5的元素在周期表中位于第Ⅷ族
题组二　极性键和非极性键的判断
3.(2020辽宁辽阳高一上期末)下列物质中含有非极性共价键的是(　　)
A.CO2 B.F2
C.MgCl2 D.HClO
4.(2020河北石家庄正定中学高一下月考)下列说法中,正确的是(　　)
A.双原子分子中的共价键,一定是非极性键
B.任何原子的原子核都是由质子和中子构成的
C.非极性键也可能存在于离子化合物中
D.质子数相同的微粒,它们的化学性质基本相同
5.(2020上海普陀高三一模)气体分子中的极性键在红外线的照射下,易像弹簧一样做伸缩和弯曲运动,从而产生热量而造成温室效应。下列不属于温室气体的是(　　)
A.N2　　　B.N2O　　　C.CH4　　　D.CO2
题组三　σ键和π键
6.(2020江苏徐州一中高二下第一次月考)下列分子中存在π键的是(　　)
A.H2 B.Cl2 C.N2 D.HCl
7.[2019福建福州八县(市)一中高二下期中]下列物质的分子中既有σ键,又有π键的是(　　)
①HCl　②H2O　③N2　④H2O2　⑤C6H6
A.①② B.①③ C.③⑤ D.③④⑤
8.(2020河南洛阳高二上期末)下列说法不正确的是(　　)
A.双键中σ键比π键重叠程度大,键更牢固
B.两个原子之间形成共价键时,最多有1个σ键
C.气体单质中,一定有σ键,可能有π键
D.一个N2分子中有1个σ键,2个π键
9.(2020山东潍坊高二上月考)下列有关σ键和π键的说法正确的是(　　)
A.σ键呈镜像对称,而π键呈轴对称
B.π键是由两个p轨道“头碰头”重叠形成的
C.σ键可沿键轴自由旋转而不影响键的强度
D.一般π键比σ键重叠程度大,形成的共价键强
10.(2020山西太原高二下月考)下列说法不正确的是(　　)
A.双键、三键中一定含有π键
B.成键原子间原子轨道重叠越多,共价键越牢固
C.因每个原子未成对电子数是一定的,故配对原子个数也一定
D.每一个原子轨道在空间上都具有方向性
11.(2019福建厦门一中高二上期中)在N2F2分子中,所有原子均符合8电子稳定结构,则一个N2F2分子中含(　　)
A.仅有σ键
B.三个σ键,两个π键
C.两个σ键,两个π键
D.三个σ键,一个π键
12.(2020山西太原高二下月考)如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
13.(2020四川乐山十校高二上期中)防晒霜之所以能有效地减轻紫外光对人体的伤害,其原因之一是它的有效成分的分子中含有π键,这些有效成分的分子中的π键的电子在吸收紫外光后被激发,从而能阻挡部分紫外光。下列物质中没有防晒效果的是(　　)
A.酒精
B.羟基丙酮
C.氨基苯甲酸
D.肉桂酸(C6H5—CHCH—COOH)
14.(2019福建宁德六校高二下期中)元素周期表前四周期A、B、C、D、E五种元素,A元素的原子最外层电子排布式为ms1;B元素的原子价电子排布式为ns2np2;C元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电子总数相等;D元素原子的M能层的p能级中有3个未成对电子;E元素原子有五个未成对电子。
(1)E元素原子的价电子排布式是　　　　　　　,在元素周期表中的位置是　　　　　　,其最高价氧化物的化学式是　　　。?
(2)C基态原子的电子排布图为　,?若A为非金属元素,则按原子轨道的重叠方式,A与C形成的化合物中的共价键属于　　　键(填“σ”或“π”)。?
(3)当n=3时,B与C形成的化合物与氢氧化钠溶液反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　。?
(4)若A元素的原子最外层电子排布为2s1,B元素的原子价电子排布为3s23p2,A、B、C、D四种元素的电负性由大到小的顺序是　　　　　　(用元素符号表示)。?
题组四　共价键的键参数
15.(2019四川雅安高二上期末)下列卤化氢分子中键长最短的是(　　)
A.HF B.HCl
C.HBr D.HI
16.(2020山西太原二十四中高二下月考)关于键长、键能和键角,下列说法错误的是(　　)
A.键角是描述分子立体结构的重要参数
B.键长是形成共价键的两原子间的核间距
C.键能越大,键长越长,共价化合物越稳定
D.利用键能数据,可估算化学反应的能量变化
题组五　键能与化学反应中的能量变化
17.下列说法中正确的是(　　)
A.双原子分子中化学键的键能越大,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
18.下列有关共价键和键参数的说法不正确的是(　易错　)
A.一个丙烯(C3H6)分子中含有8个σ键和1个π键
B.碳碳双键比碳碳单键键能更大,故碳碳双键更稳定
C.C—H键比Si—H键键长更短,故CH4比SiH4更稳定
D.由于孤电子对的存在,H2O分子中的键角小于109°28'
19.(2020山西运城高二下月考)根据键能数据(H—Cl键 431 kJ·mol-1,H—I键 297 kJ·mol-1),可得出的结论是(　　)
A.溶于水时,HI比HCl更容易电离,所以氢碘酸是强酸
B.HI比HCl熔、沸点高
C.HI比HCl稳定
D.拆开等物质的量的HI和HCl,HI消耗的能量多
20.(2019四川资阳中学高二上月考)常温下,断裂1 mol化学键所需要的能量用E表示。结合表中信息判断下列说法不正确的是(　　)
共价键
H—H
F—F
H—F
H—Cl
H—I
E(kJ·mol-1)
436
157
568
432
298
A.432 kJ·mol-1>E(H—Br)>298 kJ·mol-1
B.表中最稳定的共价键是H—F键
C.H2(g) 2H(g)　ΔH=+436 kJ·mol-1
D.H2(g)+F2(g) 2HF(g)　ΔH=-25 kJ·mol-1
21.(2020河北石家庄正定中学高一下月考)如图所示,ΔH1=-393.5 kJ·mol-1,
ΔH2=-395.4 kJ·mol-1,下列说法或表示式正确的是(　　)
A.石墨和金刚石的转化是物理变化
B.C(s,石墨)C(s,金刚石)　ΔH=+1.9 kJ·mol-1
C.金刚石的稳定性强于石墨
D.1 mol石墨的总键能比1 mol金刚石的总键能小1.9 kJ
22.(2020四川乐山十校高二上期中)下列说法正确的是(　　)
A.已知N—N键键能为193 kJ·mol-1,故氮氮三键的键能之和为193 kJ·mol-1×3
B.H—H键键能为436.0 kJ·mol-1,F—F键键能为157 kJ·mol-1,故F2比H2稳定
C.某元素原子最外层有1个电子,它跟卤素相结合时,所形成的化学键为离子键
D.N—H键键能为390.8 kJ·mol-1,其含义为形成1 mol N—H键所释放的能量为390.8 kJ
能力提升练
题组一　共价键的形成与特征
1.(2020山东枣庄三中高二下月考,)下列有关共价键的叙述中,不正确的是(　易错　)
A.某原子跟其他原子形成共价键时,其共价键数一定等于该元素原子的价电子数
B.水分子内氧原子结合的电子数已经达到饱和,不能再结合其他氢原子
C.非金属元素原子之间形成的化合物也可能是离子化合物
D.所有简单离子的核电荷数与其核外电子数一定不相等
题组二　极性键和非极性键的判断
2.(2019河南省实验中学高二下期中,)a、b、c、d为短周期元素,a的原子的M电子层有1个电子,b的原子的最外层电子数为内层电子数的2倍,c元素的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍,c与d同周期,d的原子半径小于c。下列叙述错误的是(　　)
A.d元素的基态原子的核外电子的运动状态有17种
B.它们均存在两种或两种以上的氧化物
C.b与c或d形成的化合物都是良好的有机溶剂
D.b、c、d与氢形成的化合物中化学键均为极性共价键
题组三　σ键和π键
3.(双选)(2020山东枣庄高二上期末,)下列说法不正确的是(　　)
A.气体单质中一定有σ键,可能有π键
B.每一能层的能级总是从s能级开始,且能级数等于该能层序数
C.电子从激发态跃迁到基态时将释放能量,光是电子释放能量的重要形式之一
D.同主族元素的第一电离能随核电荷数的递增依次增大
4.(2020山西太原二十四中高二下月考,)下列有关σ键的说法错误的是(　　)
A.两个s轨道重叠即形成s-s σ键
B.s轨道与p轨道形成s-p σ键
C.p轨道和p轨道不能形成σ键
D.一个HCl分子里含有一个s-p σ键
5.(2020山东滕州一中高二下月考,)前四周期元素X、Y、Z、W核电荷数依次增大,核电荷数之和为58;Y原子的M层p轨道有3个未成对电子;Z与Y同周期,且在该周期中Z的电负性最大;W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4∶1,其d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5∶2。
(1)写出Z元素在元素周期表中的位置:　　　　　　　　　　　。?
(2)Y与X形成共价化合物A,Z与X形成共价化合物B,A与B还原性较强的是
　　　　(写分子式)。?
(3)Z的最高价氧化物的水化物的化学式为　 。?
(4)12.4 g单质Y4与0.3 mol O2在一定条件下恰好完全反应生成0.1 mol化合物C,一个C分子中所含有的σ键数目为　　　　　。?
(5)含W元素的最高化合价含氧酸的酸根离子是　　　　　,该含氧酸根离子在分析化学中有重要作用,在酸性条件下该含氧酸根离子可将Fe2+氧化成Fe3+,请写出该反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　。?
题组四　共价键的键参数
6.(2019四川资阳中学高二上月考,)有关HF和HCl判断正确的是(　　)
A.键长:HF>HCl B.键能:HF>HCl
C.稳定性:HCl>HF D.共用电子对偏移程度:HCl>HF
7.(2020河南洛阳高二上期末,)氰气的化学式为(CN)2,结构式为,其性质与卤素单质相似,下列叙述正确的是(　　)
A.(CN)2不和氢氧化钠溶液发生反应
B.分子中键的键长大于键的键长
C.分子中既有极性键,又有非极性键
D.分子中含有2个σ键和4个π键
题组五　键能与化学反应中的能量变化
8.(2019安徽师大附中高三月考,)已知热化学方程式:N2(g)+O2(g) 2NO(g)　ΔH=+180 kJ·mol-1,其中、键的键能分别为946 kJ·mol-1、498 kJ·mol-1,则氮氧键的键能为(　　)
A.1 264 kJ·mol-1 B.632 kJ·mol-1
C.316 kJ·mol-1 D.1 624 kJ·mol-1
9.(2019四川资阳高二上月考,)科学家已获得了极具理论研究意义的N4分子,其结构为正四面体(如图所示),与白磷分子相似。已知断裂1 mol N—N键吸收193 kJ热量,断裂1 mol 键吸收941 kJ热量,则下列说法不正确的是(　　)
A.N4与N2互为同素异形体
B.N4中键角为109°28'
C.N4变成N2是化学变化
D.1 mol N4气体转化为N2(g)时要放出724 kJ能量
答案全解全析
基础过关练
1.B
2.D
3.B
4.C
5.A
6.C
7.C
8.C
9.C
10.D
11.D
12.C
13.A
15.A
16.C
17.A
18.B
19.A
20.D
21.B
22.D
1.B　原子间形成分子时,共价键的方向性决定了分子的构型,饱和性决定原子之间的数量关系,所以决定各原子相互结合的数量关系的是共价键的饱和性,选B。
2.D　2p、3p、4p能级都含有3个原子轨道,故A错误;3p能级最多排6个电子,所以电子排布式(22Ti)1s22s22p63s23p10违反了泡利不相容原理,B错误;s-s共价键没有方向性,故C错误;某+3价离子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d5,其原子核外电子数为23+3=26,为Fe元素,位于周期表中第4周期第Ⅷ族,故D正确。
3.B　A项,CO2中碳原子和氧原子之间存在极性共价键;B项,F2中只有F—F非极性键;C项,MgCl2中只存在镁离子和氯离子之间的离子键;D项,HClO中只存在极性共价键;故选B。
4.C　双原子分子中的共价键可能是非极性键也可能是极性键,故A错误;11H原子核中只有质子而没有中子,故B错误;离子化合物中一定含有离子键,可能含有非极性键,如Na2O2中存在O—O非极性键,故C正确;具有相同质子数的原子一定属于同种元素,但微粒可能为原子、分子、离子,化学性质可能不同,故D错误。
5.A　A项,N2中N与N形成非极性共价键,不含极性键,N2不属于温室气体;B项,N2O中N与O形成极性共价键;C项,CH4中C与H形成极性共价键。N2O、CH4、CO2均为温室气体。
6.C　A项,H2分子中H原子之间以共价单键相结合,只含σ键;B项,Cl2分子中Cl原子之间以共价单键相结合,只含σ键;C项,N2的结构式为,既含有σ键又含有π键;D项,HCl分子中氯原子和H原子以共价单键相结合,只含σ键;故选C。
7.C　①HCl中只有σ键;②H2O中只有σ键;③N2中含键,既含σ键又含π键;④H2O2中只含σ键;⑤C6H6中既有σ键又有大π键;故选C。
8.C　双键中σ键比π键重叠程度大,形成的共价键强,σ键比π键稳定,故A正确;两个原子间只能形成1个σ键,两个原子之间形成双键时,含有1个σ键和一个π键,两个原子之间形成三键时,含有1个σ键和2个π键,故B正确;稀有气体分子中没有共价键,稀有气体分子中不存在σ键,故C不正确;两个原子之间形成三键时,含有1个σ键和2个π键,一个N2分子中含有一个三键,即有1个σ键,2个π键,故D正确。
9.C　σ键是两个原子轨道“头碰头”重叠形成的,可沿键轴自由旋转,呈轴对称,而π键是由两个p轨道“肩并肩”重叠形成的,重叠程度小,呈镜像对称,故A错误;π键是由两个p轨道“肩并肩”重叠形成的,故B错误;σ键呈轴对称,可沿键轴自由旋转而不影响键的强度,故C正确;一般π键比σ键重叠程度小,形成的共价键不稳定,故D错误。
10.D　双键、三键中均只含1个σ键,其余为π键,故A正确;成键原子间原子轨道重叠越多,成键原子间的距离越小,则键长越短,键越牢固,故B正确;每个原子所能提供的未成对电子的数目是一定的,因此在共价键的形成过程中一个原子含有几个未成对电子,通常就能与其他原子的未成对电子配对形成共价键,所以与其配对的原子个数也一定,这是共价键的饱和性,故C正确;s轨道呈球形对称,无方向性,故D错误。
11.D　由题意可知,在N2F2分子中,所有原子均符合8电子稳定结构,其结构式应为F—NN—F,两个氮原子以双键相连,一个双键中含一个σ键、一个π键,氮、氟原子之间是单键,为σ键,所以一个N2F2分子中含三个σ键,一个π键。故选D。
12.C　由电子云重叠示意图可知,电子云重叠意味着电子在核间出现的概率增大,故A正确;1个H原子只有1个电子,氢原子核外的s轨道重叠,形成共价键,故B正确;电子云图反映电子在核外空间某处单位体积内出现的概率分布图,并不是指电子呈云雾状,小黑点的疏密只表示电子出现概率的大小,故C错误;氢气分子只含H—H键,为s-s σ键,故D正确。
13.A　由题意可知含有π键的物质具有防晒效果,单键中只有σ键,双键中有1个σ键和1个π键,三键中有一个σ键和两个π键。A项,酒精中只有单键,不存在π键,不具有防晒效果;B项,羟基丙酮中含有CO键,含有π键,具有防晒效果,故B正确;氨基苯甲酸结构中含有CO键,含有π键,苯环中含有大π键,具有防晒效果;D项,肉桂酸(C6H5—CHCH—COOH)中含有CC、CO键等,含有π键,具有防晒效果;故选A。
14.答案　(1)3d54s2　第四周期第ⅦB族　Mn2O7　
(2) 　σ
(3)SiO2+2OH- SiO32-+H2O　(4)O>P>Si>Li
解析　元素周期表前四周期A、B、C、D、E五种元素,A元素的原子最外层电子排布式为ms1,A位于ⅠA族,可能为H、Li、Na、K;B元素的基态原子价电子排布式为ns2np2,B位于ⅣA族,B可能为C或Si;C元素位于第二周期且原子中p能级与s能级电子总数相等,电子排布式为1s22s22p4,C为O元素;D元素原子的M能层的p能级中有3个未成对电子,电子排布式为1s22s22p63s23p3,D为P元素;E元素原子有五个未成对电子,E位于第四周期,电子排布式应为1s22s22p63s23p63d54s2,E为Mn。
(1)E为Mn元素,其价电子排布式是3d54s2,在元素周期表中位于第四周期第ⅦB族,其最高价为+7价,则Mn元素的最高价氧化物的化学式是Mn2O7。
(2)C为O元素,基态O原子的核外电子总数为8,其电子排布图为;若A为非金属元素,则A为H,按原子轨道的重叠方式,A与C形成的化合物中只含共价单键,共价单键属于σ键。
(3)n=3时,B为Si元素,O、Si形成的化合物为二氧化硅,二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水,该反应的离子方程式为SiO2+2OH- SiO32-+H2O。
(4)若A元素的原子最外层电子排布为2s1,则A为Li,B元素的原子价电子排布为3s23p2,则B为Si,C为O、D为P,元素非金属性越强,电负性越大,则A、B、C、D四种元素的电负性由大到小的顺序是O>P>Si>Li。
15.A　同一主族从上往下,原子半径在逐渐增大,原子半径I>Br>Cl>F,所以卤化氢的键长按H—F、H—Cl、H—Br、H—I的顺序依次增长,卤化氢分子中键长最短的是HF,故选A。
16.C　键长和键角常被用来描述分子的空间构型,键角是描述分子立体结构的重要参数,故A正确;键长是形成共价键的两原子间的核间距,故B正确;键能越大,键长越短,共价化合物越稳定,故C错误;利用键能数据,可估算化学反应的能量变化,故D正确。
17.A　键能越大,键长越短,分子越稳定,故A正确、B错误;在双原子分子中没有键角,故C错误;在双键中σ键的键能要大于π键的键能,故D错误。
18.B　C—C、C—H键均为σ键,CC中含有一个σ键,一个π键,所以一个丙烯分子中有8个σ键和1个π键,故A正确;碳碳双键不稳定,易断裂,故B不正确;碳的原子半径小于硅,所以C—H键比Si—H键键长更短,而键长越短共价键强度越大,所以CH4比SiH4更稳定,C正确;孤电子对与成键电子对间的排斥力大于成键电子对与成键电子对间的排斥力,使其键角小于109°28',故D正确。
易错警示
双键中σ键的键能要大于π键的键能;不同共价键的强弱不同,σ键的键能不同,π键的键能也不同;有些物质π键的键能比σ键的键能还大。
19.A　A项,H—I键键能较小,HCl为强酸,HI比HCl更容易电离,所以氢碘酸是强酸;B项,熔、沸点与分子间作用力有关,与键能无关;C项,键能越大,分子越稳定;D项,H—I键键能较小,则拆开等物质的量的HI和HCl,HCl消耗的能量多;故选A。
20.D　由于r(I)>r(Br)>r(Cl),非金属性Cl>Br>I,所以432 kJ·mol-1>E(H—Br)>298 kJ·mol-1,A正确;键能越大形成的化学键越稳定,表中键能最大的是H—F键,最稳定的共价键是H—F键,故B正确;氢气变为气态氢原子吸收的热量等于氢气中断裂H—H键需要的能量,所以H2(g) 2H(g)　ΔH=+436 kJ·mol-1,C正确;根据反应焓变=反应物键能总和-生成物键能总和,所以ΔH=436 kJ·mol-1+157 kJ·mol-1-2×568 kJ·mol-1=-543 kJ·mol-1,D不正确。
21.B　石墨转化为金刚石有新物质生成,属于化学变化,故A错误;由图可得:①C(s,石墨)+O2(g) CO2(g)　ΔH1=-393.5 kJ·mol-1;②C(s,金刚石)+O2(g) CO2(g)　ΔH2=-395.4 kJ·mol-1,利用盖斯定律①-②可得:C(s,石墨) C(s,金刚石)　ΔH=+1.9 kJ·mol-1,故B正确;1 mol金刚石具有的能量大于1 mol石墨具有的能量,能量越高越不稳定,所以石墨比金刚石稳定,C错误;根据热化学方程式C(s,石墨) C(s,金刚石)　ΔH=+1.9 kJ·mol-1可知,1 mol石墨的总键能比1 mol金刚石的总键能大1.9 kJ,故D错误。
22.D　氮氮单键中只含有σ键,氮氮三键中含有2个π键和1个σ键,σ键与π键键能不同,氮氮三键的键能远大于193 kJ·mol-1×3,故A错误;键能越大,化学键越牢固,H—H键键能为436.0 kJ·mol-1,F—F键键能为157 kJ·mol-1,所以H2比F2稳定,B错误;原子最外层有1个电子,可能为H原子,与卤素相结合时,所形成的化学键为共价键,故C错误;键能是形成1 mol化学键所释放的能量,N—H键键能为390.8 kJ·mol-1,其含义为形成1 mol N—H键所释放的能量为390.8 kJ,故D正确。
能力提升练
1.A
2.D
3.AD
4.C
6.B
7.C
8.B
9.B
1.A　非金属元素的原子形成的共价键数目取决于该原子最外层的未成对电子数,如氨气分子中氮原子价电子数为5,与氢原子形成3个氮氢共价键,故A不正确;化学键具有饱和性,故B正确;非金属元素原子之间形成的化合物也可能是离子化合物,如NH4Cl等铵盐,故C正确;不管是阴离子还是阳离子,核内质子数与核外电子数一定不相等,故D正确。
易错辨析
　　共价键数目取决于该原子最外层的不成对电子数,不是原子的价电子数;完全由非金属元素形成的化合物,也可能为离子化合物,如铵盐等。
2.D　a、b、c、d为短周期元素,a的原子的M电子层有1个电子,所以a为Na元素;b的原子的最外层电子数为内层电子数的2倍,其最外层电子数是4,为C元素;c元素的最高化合价为最低化合价绝对值的3倍,为S元素;c与d同周期,d的原子半径小于c,则d为Cl元素。d元素原子序数为17,核外有17个电子,因此d元素基态原子的核外电子的运动状态有17种,A正确;钠对应的氧化物有氧化钠和过氧化钠,碳对应的氧化物有一氧化碳和二氧化碳,硫对应的氧化物有二氧化硫和三氧化硫,氯对应的氧化物有很多,例如Cl2O、ClO2等,故B正确;CS2和CCl4都是良好的有机溶剂,故C正确;b、c、d与氢形成的化合物中可能只有极性共价键,也可能极性键与非极性键都有,例如乙炔中既有极性键也有非极性键,故D错误。
3.AD　稀有气体为单原子分子,不存在化学键,所以气体单质中不一定有σ键,A不正确;任一能层的能级总是从s能级开始,而且能级数等于该能层序数,故B正确;电子从较高能量的激发态跃迁到较低能量的基态释放能量,光是电子释放能量的重要形式之一,故C正确;同主族元素的第一电离能随核电荷数的递增而依次减小,故D错误。
4.C　原子轨道以“头碰头”方式相互重叠导致电子在核间出现的概率增大而形成的共价键为σ键,两个s轨道重叠形成σ键故A正确;s轨道与p轨道形成的是s-p σ键,故B正确;p轨道与p轨道“头碰头”能形成σ键,“肩并肩”能形成π键,故C错误;氯化氢分子中氢原子中的s轨道与氯原子中的p轨道“头碰头”形成s-p σ键,故D正确。
5.答案　(1)第三周期ⅦA族　(2)PH3　(3)HClO4　(4)12　(5)MnO4-　MnO4-+5Fe2++8H+ Mn2++5Fe3++4H2O
解析　W原子的L层电子数与最外层电子数之比为4∶1,L层电子数为8,所以最外层电子数为2,由于d轨道中的电子数与最外层电子数之比为5∶2,所以d轨道的电子数5,其原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s2,为Mn元素;Y原子的M层p轨道有3个未成对电子,且原子序数比25小,其原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p3,为P元素;Z与Y同周期,且在该周期中电负性最大,为Cl元素;X、Y、Z、W核电荷数之和为58,所以X的核电荷数为1,为H元素。(1)Cl元素在元素周期表中位于第三周期ⅦA族。(2)非金属性PHCl。(3)Cl元素的最高化合价为+7,所以Cl元素的最高价氧化物的水化物的化学式为HClO4。(4)12.4 g单质P4的物质的量为0.1 mol,与0.3 mol O2在一定条件下恰好完全反应生成0.1 mol化合物C,根据质量守恒定律可知C的化学式为P4O6,其结构可以理解为在P4的正四面体结构中插入O原子,1 mol化合物P4O6含12 mol P—O单键,故一个C分子中所含有的σ键数目为12。(5)Mn的最高化合价为+7,其最高价含氧酸为HMnO4,其酸根离子是MnO4-,在酸性条件下MnO4-将Fe2+氧化成Fe3+的离子方程式为MnO4-+5Fe2++8H+ Mn2++5Fe3++4H2O。
6.B　原子半径:FHCl,B正确;共价键键能越大,共价键越牢固,所以稳定性:HClCl,吸引电子能力:F>Cl,则共用电子对偏移程度:HCl7.C　氰气性质与卤素单质相似,能和氢氧化钠溶液发生反应,故A错误;碳原子半径大于氮原子,所以氰分子中键键长小于键键长,故B错误;该分子的结构式为,分子中既有极性键,又有非极性键,故C正确;每个氰气分子中含有3个σ键4个π键,故D错误。
8.B　设氮氧键的键能为x,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,即946 kJ·mol-1+498 kJ·mol-1-2x=180 kJ·mol-1,解得x=632 kJ·mol-1,故选B。
9.B　N4与N2为N组成的不同单质,二者互为同素异形体,故A正确;每个N原子都以3个共价键与其他3个N原子结合形成共价键,从而形成正四面体结构,键角为60°,故B错误;N4变成N2有新物质生成,属于化学变化,故C正确;从结构图中可看出,一个N4分子中含有6个N—N键,根据N4(g) 2N2(g)　ΔH,有ΔH=6×193 kJ·mol-1-2×941 kJ·mol-1=-724 kJ·mol-1,则1 mol N4气体转化为N2(g)时要放出724 kJ能量,故D正确。