2019-2020年高中化学 课时分层作业6 共价键模型（含解析）鲁科版选修3

课时分层作业(六)共价键模型(建议用时：40分钟)[基础达标练]1．下列说法中不正确的是()A．双键、叁键都有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．所有原子轨道在空间都有自己的方向性D[s­sσ键无论s轨道从哪个方向重叠都相同，因此这种共价键没有方向性。]2．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．H2B．CCl4C．Cl2D．F2A[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。]3．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s­sσ键B．s电子与p电子形成s­pσ键C．p电子和p电子不能形成σ键D．HCl分子里含有一个s­pσ键C[p电子和p电子“头碰头”时也能形成σ键。]4．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C[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。]5．下列分子中，只有σ键没有π键的是()A．CH4B．N2C．CH2===CH2D．CH≡CHA[两原子间形成共价键，先形成σ键，然后再形成π键，即共价单键全部为σ键，共价双键、共价叁键中一定含有一个σ键，其余为π键。]6．下列说法中正确的是()A．键能越小，表示化学键越牢固，难以断裂B．两原子核越近，键长越长，化学键越牢固，性质越稳定C．破坏化学键时，消耗能量，而形成新的化学键时，则释放能量D．键能、键长只能定性地分析化学键的特性C[键能越大，键长越短，化学键越牢固。]7．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B[由于N2分子中存在N≡N，键能很大，破坏共价键需要很大的能量，所以N2的化学性质很稳定；稀有气体都为单原子分子，分子内部没有化学键；卤族元素从F到I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；由于H—F的键能大于H—O，所以更容易生成HF。]8．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D[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—Hσ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。]9．意大利罗马大学的FulvioCacace等人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吸收167kJ热量，生成1molN≡N放出942kJ热量，根据以上信息和数据，判断下列说法正确的是()A．N4属于一种新型的化合物B．N4分子中存在非极性键C．N4分子中N—N键角为109.5°D．1molN4转变成N2将吸收882kJ热量B[N4是由氮元素形成的一种单质，不是新型的化合物，A错；氮元素是活泼的非金属元素，氮元素与氮元素之间形成的是非极性键，B正确；N4分子是正四面体结构，键角是60°，C错；已知断裂1molN—N吸收167kJ热量，生成1molN≡N放出942kJ热量，则1molN4转变成N2时的反应热ΔH＝6×167kJ·mol－1－2×942kJ·mol－1＝－882kJ·mol－1，即该反应是放热反应，因此1molN4转变成N2将放出882kJ热量，D错。]10．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—CC—HC—OSi—SiSi—HSi—O键能/(kJ·mol－1)356413336226318452(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_______________。[解析](1)C—C键和C—H键较强，所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si—Si键和Si—H键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成。(2)C—H键的键能大于C—O键，C—H键比C—O键稳定。而Si—H键的键能却远小于Si—O键，所以Si—H键不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O键。[答案](1)依据图表中键能数据分析，C—C键、C—H键键能大，难断裂；Si—Si键、Si—H键键能较小，易断裂，导致长链硅烷难以生成(2)SiH4稳定性小于CH4，更易生成氧化物，是因为C—H键键能大于C—O键的，C—H键比C—O键稳定。Si—H键键能远小于Si—O键的，不稳定，倾向于形成稳定性更强的Si—O键11．回答下列问题：(1)1molCO2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：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)1mol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_________________________________________________________。[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1molCO2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4molN—H键断裂，即有1molN2H4参加反应，生成1.5molN2，则形成的π键有3mol。(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1mol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。[答案](1)2NA(或1.204×1024)(2)1∶21∶1(3)3(4)5∶1(5)6NA(或3.612×1024)7(6)HF＞H2O＞NH3＞CH412．A、B、C、D、E五种元素原子序数依次增大，A元素原子的价电子排布为ns2np2，B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍，E元素原子的价电子排布为3d64s2。C、D的电离能数据如下(kJ·mol－1)：I1I2I3I4C7381451773310540D5771817274511578(1)化合价是元素的一种性质。由C、D的电离能数据判断，C通常显________价，D显________价。(2)某气态单质甲与化合物AB分子中电子总数相等，则甲分子中包含1个________键，2个________键。(3)AB的总键能大于甲的总键能，但AB比甲容易参加化学反应。根据下表数据，说明AB比甲活泼的原因是___________________。单键双键叁键AB键能/(kJ·mol－1)357.7798.91071.9甲键能/(kJ·mol－1)154.8418.4941.7[解析](1)由“B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍”可推知B为氧；因原子序数BA，可知A的价电子排布为2s22p2，A为碳；C元素的I3≫I2，故C最外层有2个电子；D元素的I4≫I3，故D元素的最外层有3个电子，由于原子序数依次增大，且E的价电子排布为3d64s2，为铁元素，故C、D分别为镁和铝元素。(2)AB分子为CO，共14个电子，与之电子数相等的气态单质应为N2，含1个σ键和2个π键。(3)CO与N2相对比，CO性质活泼，容易参加化学反应，应是其化学键易断裂的原因。[答案](1)＋2＋3(2)σπ(3)CO打开第一个键需要1071.9kJ·mol－1－798.9kJ·mol－1＝273kJ·mol－1能量，而N2打开第一个键需要941.7kJ·mol－1－418.4kJ·mol－1＝523.3kJ·mol－1能量[能力提升练]13．氰气的化学式为(CN)2，结构式为N≡C—C≡N，性质与卤素相似，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键的键长大于C—C键的键长C．分子中含有2个σ键和4个π键D．不和氢氧化钠溶液发生反应A[分子中N≡C键是极性键，C—C键是非极性键；成键原子半径越小，键长越短，N原子半径小于C原子半径，故N≡C键比C—C键的键长短；(CN)2分子中含有3个σ键和4个π键；由于与卤素性质相似，故可以和氢氧化钠溶液反应。]14．三硫化四磷(P4S3)是黄绿色针状晶体，易燃、有毒，分子结构之一如图所示，已知其燃烧热ΔH＝－3677kJ·mol－1(磷元素被氧化为P4O10)，下列有关P4S3的说法中不正确的是()A．分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构B．P4S3中硫元素为－2价，磷元素为＋3价C．热化学方程式为P4S3(s)＋8O2(g)===P4O10(s)＋3SO2(g)ΔH＝－3677kJ·mol－1D．分子中存在极性键与非极性键B[因P原子最外层有5个电子，S原子最外层有6个电子，由图可知，每个P形成3个共价键，每个S形成2个共价键，5＋3＝8，6＋2＝8，即分子中每个原子最外层均达到8电子稳定结构，A项正确；由图可知，有1个P与3个S形成3个共价键，其他3个P分别与1个S形成1个共价键，则P4S3中P有＋3、＋1两种化合价，S为－2价，B项错误；1mol可燃物燃烧生成稳定氧化物放出的热量为燃烧热，则P4S3(s)＋8O2(g)===P4O10(s)＋3SO2(g)ΔH＝－3677kJ·mol－1，C项正确；由图可知，P—P键为非极性键，D项正确。]15．下列模型分别表示C2H2、S8、SF6的结构，下列说法错误的是()A．32gS8分子中含有0.125molσ键B．SF6是由极性键构成的非极性分子C．1molC2H2分子中有3molσ键和2molπ键D．1molS8中含有8molS—S键A[A.1molS8中有8molσ键，因此32gS8即0.125molS8中含有σ键为8×0.125mol＝1mol，故说法错误；B.根据SF6的结构式，是由S—F极性键构成，属于对称结构，属于非极性分子，故说法正确；C.成键原子之间只能形成1个σ键，三键中有2个π键，因此1mol乙炔中含有3molσ键和2mol