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1、课时分层作业课时分层作业(六六)共价键模型共价键模型(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 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Dss 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 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()AH2CCl2BCCl4DF2A各分子中的 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:H2:1s 1s,CCl4:2p 3p,Cl2:3p 3p,F2:2p 2p。3下列有
2、关 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ss 键Bs 电子与 p 电子形成 sp 键Cp 电子和 p 电子不能形成 键DHCl 分子里含有一个 sp 键Cp 电子和 p 电子“头碰头”时也能形成 键。4下列说法中正确的是()Ap 轨道之间以“肩并肩”重叠可形成 键Bp 轨道之间以“头碰头”重叠可形成 键Cs 和 p 轨道以“头碰头”重叠可形成 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 键,“头碰头”重叠形成 键,共价键可分为 键和 键。5下列分子中,只有 键没有 键的是()ACH4CCH2=CH2BN2DCHCH11111
3、111A两原子间形成共价键,先形成 键,然后再形成 键,即共价单键全部为 键,共价双键、共价叁键中一定含有一个 键,其余为 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()AN 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CHF、HCl、HBr、HI 的稳定性逐渐减弱DF2比 O2更容易与 H2反应B由于 N2分子中存在 NN,键能很大,破
4、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HF 的键能大于 HO,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HCCH,则乙炔中存在 2 个 键(CH)和 3 个 键(CC)D乙烷分子中只存在 键,不存在 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
5、3 个 键和 2 个 键,2 个 CH 键和碳碳叁键中的 1 个键是 键,而碳碳叁键中的另外2 个键是 键,C 项错。9意大利罗马大学的 Fulvio Cacace 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1 mol NN 吸收 167 kJ 热量,生成 1 mol NN 放出 942 kJ 热量,根据以上信息和数据,判断下列说法正确的是()AN4属于一种新型的化合物BN4分子中存在非极性键CN4分子中 NN 键角为 109.5D1 mol N4转变成 N2将吸收 882 kJ 热量BN4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
6、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 1 mol NN 吸收 167 kJ 热量,生成 1 mol NN 放出 942 kJ 热量,则 1 molN4转变成 N2时的反应热 H6167 kJmol 2942 kJmol 882 kJmol,即该反应是放热反应,因此 1 mol N4转变成 N2将放出 882 kJ 热量,D 错。11110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:化学键键能/(kJmol)1CC356CH413CO336SiSi226SiH318SiO452(1)硅与碳同族,也有系列氢化物,但
7、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)CC 键和 CH 键较强,所形成的烷烃稳定。而硅烷中 SiSi 键和 SiH 键的键能较低,易断裂,导致长链硅烷难以生成。(2)CH 键的键能大于CO 键,CH 键比 CO 键稳定。而 SiH 键的键能却远小于SiO键,所以 SiH 键不稳定而倾向于形成稳定性更强的SiO 键。答案(1)依据图表中键能数据分析,CC 键、CH 键键能大,难断裂;SiSi 键、SiH 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CH 键键能大于 C
8、O 键的,CH 键比 CO 键稳定。SiH 键键能远小于 SiO 键的,不稳定,倾向于形成稳定性更强的SiO键11回答下列问题:(1)1 mol CO2中含有的 键数目为_。(2)已知 CO 和 CN 与 N2结构相似,CO 分子内 键与 键个数之比为_。HCN 分子中 键与 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)H1 038.7 kJmol若该反应中有 4 mol NH 键断裂,则形成的 键有_mol。(4)C、H 元素形成
9、的化合物分子中共有16 个电子,该分子中 键与 键的个数比为_。(5)1 mol 乙醛分子中含 键的数目为_个,1 个 CO(NH2)2分子中含有 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1_。解析(1)CO2分子内含有碳氧双键,双键中一个是 键,另一个是 键,则 1 mol CO2中含有的 键个数为 2NA。(2)N2的结构式为 NN,推知CO 结构式为 CO,含有1 个 键、2 个 键;CN 结构式为CN,HCN 分子结构式为 HCN,HCN 分子中 键与 键均为 2 个。(3)反应中有 4 mol NH 键断裂,即
10、有 1 mol N2H4参加反应,生成 1.5 mol N2,则形成的 键有 3 mol。(4)设分子式为 CmHn,则 6mn16,解之得m2,n4,即 C2H4,结构式为。单键为 键,双键有 1 个 键和 1 个 键,所以一个 C2H4分子中共含有 5 个 键和 1 个 键。(5)乙醛与 CO(NH2)2的结构简式分别为有 键 6NA个,1 个 CO(NH2)2分子中含有 7 个 键。,故 1 mol 乙醛中含(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:FONC,因此四种元素与 H 形成的共价键的极性:FHOHNHCH。答案(1)
11、2NA(或 1.20410)(2)1211(3)3(4)51(5)6NA(或 3.61210)7(6)HFH2ONH3CH412A、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nsnp,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3d 4s。C、D 的电离能数据如下(kJmol):CD162222424I1738577I21 4511 817I37 7332 745I410 54011 578(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
12、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_。AB键能/(kJmol)甲键能/(kJmol)11单键357.7154.8双键798.9418.4叁键1 071.9941.7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 2s 2p,A 为碳;C 元素的I3I2,故 C 最外层有 2 个电子;D22元素的I4I3,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3d 4s,为铁元素,故 C、D 分别为镁和铝元素。(2)
13、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 键和 2 个 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)23(2)(3)CO 打开第一个键需要 1 071.9 kJmol 798.9 kJmol 273 kJmol能量,而N2打开第一个键需要 941.7 kJmol 418.4 kJmol 523.3 kJmol能量能力提升练13氰气的化学式为(CN)2,结构式为 NCCN,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 NC 键的键长大于 CC 键的键长C分子中含有
14、 2 个 键和 4 个 键D不和氢氧化钠溶液发生反应A分子中 NC 键是极性键,CC 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 NC 键比 CC 键的键长短;(CN)2分子中含有 3 个 键和 4 个 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 H3 677 kJmol(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BP4S3中硫元素为2 价,磷元素为3 价C热化学方程式为 P4S3(s)8O2
15、(g)=P4O10(s)3SO2(g)H3 677 kJmolD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,538,628,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;1 mol 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)H
16、3 677 kJmol,C 项正确;由图可知,PP 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()11111111162A32 g S8分子中含有 0.125 mol 键BSF6是由极性键构成的非极性分子C1 mol C2H2分子中有 3 mol 键和 2 mol 键D1 mol S8中含有 8 mol SS 键AA.1 mol S8中有 8 mol 键,因此 32 g S8即 0.125 mol S8中含有 键为 80.125mol1 mol,故说法错误;B.根据 SF6的结构式,是由 SF 极性键构成,属于对称结构,属于非极性分子,故说法
17、正确;C.成键原子之间只能形成 1 个 键,三键中有 2 个 键,因此 1 mol 乙炔中含有 3 mol 键和 2 mol 键,故说法正确;D.根据选项 A 分析,故说法正确。16X、Y、Z、W 是元素周期表前四周期中的常见元素,其原子序数依次增大。X 元素的一种核素的质量数为 12,中子数为6;Y 元素是动植物生长不可缺少的、构成蛋白质的重要组成元素;Z 的基态原子核外 9 个原子轨道上填充了电子且有2 个未成对电子,与 X 不同族;W是一种常见元素,可以形成3 种氧化物,其中一种氧化物是具有磁性的黑色晶体。(1)Y2分子中存在的 键和 键个数之比为_。(2)XH 键和 YH 键属于极性共
18、价键,其中极性较强的是_(X、Y 用元素符号表示)键。X 的第一电离能比 Y 的_(填“大”或“小”)。(3)写出 X 的单质与Z 的最高价氧化物对应水化物的浓溶液反应的化学方程式:_。(4)W 的基态原子的价电子排布式为_。(5)已知一种 Y4分子结构如图所示:断裂1 mol Y Y 键吸收 167 kJ的热量,生成 1 mol YY 放出 942 kJ 热量。试写出由 Y4气态分子变成 Y2气态分子的热化学方程式:_。解析:X、Y、Z、W 分别为 C、N、S、Fe。(1)N2中有 NN 键,其中有 1 个 键、2 个 键。(2)C 的非金属性比 N 的弱,故 CH 键和 NH 键中极性较强的是 NH 键。C 的第一电离能比 N 的小。(3)C 与浓硫酸加热时反应生成CO2、SO2和 H2O。(4)铁的原子序数为 26,其基态原子的价电子排布式为 3d 4s。(5)由 N4分子结构可知,1 个 N4分子中含有 6 个 NN 键,故N4(g)=2N2(g)H(16769422)kJmol 882 kJmol。答案:(1)12(2)NH小(3)C2H2SO4(浓)=CO22SO22H2O(4)3d 4s(5)N4(g)=2N2(g)H882 kJmol1621162