2021高二化学寒假作业同步练习题共价键含解析202102241100.doc
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共价键一、共价键1共价键的形成（1）概念：原子间通过共用电子对所形成的相互作用，叫做共价键。（2）成键的粒子：一般为非金属原子(相同或不相同)或金属原子与非金属原子。（3）本质：在原子之间形成共用电子对。（4）形成条件：非金属元素的原子之间形成共价键，大多数电负性之差小于1.7的金属与非金属原子之间形成共价键。2共价键的特征（1）饱和性按照共价键的共用电子对理论，一个原子有几个未成对电子，便可和几个自旋状态相反的电子配对成键，这就是共价键的“饱和性”。（2）方向性除s轨道是球形对称外，其他原子轨道在空间都具有一定的分布特点。在形成共价键时，原子轨道重叠的越多，电子在核间出现的概率越大，所形成的共价键就越牢固，因此共价键将尽可能沿着电子出现概率最大的方向形成，所以共价键具有方向性。3共价键的类型（1）键概念：未成对电子的原子轨道采取“头碰头”的方式重叠形成的共价键叫键。类型：根据成键电子原子轨道的不同，键可分为s-s 键、s-p 键、p-p 键。s-s 键：两个成键原子均提供s轨道形成的共价键。s-p 键：两个成键原子分别提供s轨道和p轨道形成的共价键。p-p 键：两个成键原子均提供p轨道形成的共价键。特征以形成化学键的两原子核的连线为轴作旋转操作，共价键电子云的图形不变，这种特征称为轴对称。形成键的原子轨道重叠程度较大，故键有较强的稳定性。键的存在：共价单键为键；共价双键和共价三键中存在1个键。（2）键概念：未成对电子的原子轨道采取“肩并肩”的方式重叠形成的共价键叫键。特征每个键的电子云由两块组成，分别位于由两原子核构成平面的两侧，如果以它们之间包含原子核的平面为镜面，它们互为镜像，这种特征称为镜面对称。形成键时原子轨道重叠程度比形成键时小，键没有键牢固。键的存在：键通常存在于双键或三键中，双键中有1个键，三键中有2个键。二、共价键的键参数1键能（1）概念：气态基态原子形成1 mol化学键释放的最低能量。键能的单位是kjmol1。如：形成 1 mol hh键释放的最低能量为436.0 kj，即hh键的键能为436.0 kjmol1。（2）应用判断共价键的稳定性原子间形成共价键时，原子轨道重叠程度越大，释放能量越多，所形成的共价键键能越大，共价键越稳定。判断分子的稳定性一般来说，结构相似的分子，共价键的键能越大，分子越稳定。利用键能计算反应热h反应物总键能生成物总键能2键长（1）概念：形成共价键的两个原子之间的核间距，因此原子半径决定共价键的键长，原子半径越小，共价键的键长越短。（2）应用：共价键的键长越短，往往键能越大，表明共价键越稳定，反之亦然。3键角（1）概念：在原子数超过2的分子中，两个共价键之间的夹角。（2）应用：在多原子分子中键角是一定的，这表明共价键具有方向性，因此键角影响着共价分子的立体结构。（3）试根据立体结构填写下列分子的键角分子立体结构键角实例正四面体形10928ch4、ccl4平面形120苯、乙烯、bf3等三角锥形107nh3v形(角形)105h2o直线形180co2、cs2、chch三、等电子原理1等电子原理原子总数相同、价电子总数相同的分子具有相似的化学键特征，它们的许多性质是相近的。2等电子体原子总数相同、价电子总数相同的分子互称为等电子体。3等电子原理的应用（1）利用等电子原理可判断简单分子或离子的立体结构，如nh3与h3o互为等电子体，二者立体结构相同。（2）应用于制造新材料。【方法规律】等电子体的换算方法（1）把粒子中的两个原子分别换成原子序数增加n和减少n(n1,2)的原子，如n2和co、n和cno互为等电子体。（2）把粒子中的一个或几个原子换成原子序数增加(或减少)n的元素的带n个单位电荷的阳离子(或阴离子)，如n2o和n互为等电子体。（3）同主族元素最外层电子数相等，故可将粒子中的原子换成同主族元素的原子，如o3和so2互为等电子体。1下列说法不正确的是a键比键重叠程度大，形成的共价键强b两个原子之间形成共价键时，最多有1个键c气体单质中，一定有键，可能有键dn2分子中有1个键和2个键【答案】c【解析】键是“头碰头”的重叠，键是“肩并肩”的重叠，键比键重叠程度大，键比键稳定，a项正确；两个原子间只能形成1个键，两个原子之间形成双键时，含有1个键和1个键，两个原子之间形成三键时，含有1个键和2个键，b项正确；单原子分子中没有共价键，如稀有气体分子中不存在键，c项错误；两个原子之间形成三键时，含有1个键和2个键，n2分子中含有一个三键，即有1个键，2个键，d项正确。答案选c。2下列说法正确的是a任何分子内一定存在化学键b分子中若有化学键，则一定存在键cp和p轨道不能形成键d含键的物质一定不如含键的物质稳定【答案】b【解析】稀有气体元素对应的单质为单原子分子，不存在化学键，a项错误；形成化学键时，首先形成键，然后形成键，化学键可分为单键、双键、三键等，一定存在键，b项正确；p和p轨道能形成键，如pcl3等，c项错误； 氮气中存在键，但较稳定，d项错误。答案选b。3硫化氢(h2s)分子中两个共价键的夹角接近90，其原因是共价键的饱和性s原子的电子排布共价键的方向性s原子中p轨道的形状a b c d【答案】d【解析】s原子的价电子排布式是3s23p4，有2个未成对电子，并且分布在相互垂直的两个p轨道中，当与两个h原子配对成键时，形成的两个共价键间夹角接近90，这体现了共价键的方向性，是由p轨道的伸展方向决定的。答案选d。4下列不属于共价键成键因素的是a形成共用电子对 b成键原子的原子轨道在空间重叠c成键后体系能量降低，趋于稳定 d两原子核体积大小要适中【答案】d【解析】在形成共价键时，共用电子对在形成共价键的两原子中间，a项正确；两原子形成共价键时电子云发生重叠，即电子在两核之间出现的机会增多，b项正确；两原子电子云重叠越多，键越牢固，体系的能量也越低，趋于稳定，c项正确；原子核的体积大小与能否形成共价键无必然联系，d项错误。答案选d。5下列说法中不正确的是a键比键重叠程度大，形成的共价键强b两个原子之间形成共价键时，最多有一个键c气体单质中，一定有键，可能有键dn2分子中有一个键，2个键【答案】c【解析】键是头碰头的重叠，键是肩并肩的重叠，键比键重叠程度大，键比键稳定，a项正确；两个原子间只能形成1个键，两个原子之间形成双键时，含有一个键和一个键，两个原子之间形成三键时，含有一个键和2个键，b项正确；单原子分子中没有共价键，如稀有气体分子中不存在键，c项错误；两个原子之间形成三键时，含有一个键和2个键，n2分子中含有一个三键，即有一个键，2个键，d项正确。答案选c。6nh键键能的含义是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6.021023个nh键所吸收的能量d形成1个nh键所放出的能量【答案】c【解析】nh键的键能是形成1 mol nh键放出的能量或拆开1 mol nh键所吸收的能量，不是形成1个nh 键释放的能量。1 mol nh3中含有3 mol nh键，拆开1 mol nh3中的nh键或形成1 mol nh3中的nh键吸收或放出的能量应是nh键键能的3倍。答案选c。7下列分子或离子中键角由大到小的排列顺序是so2nh3h2och4co2a b c d【答案】b【解析】so2分子为v形结构，键角为120；nh3为三角锥形结构，键角为107；h2o为v形结构，键角为105；ch4为正四面体结构，键角为10928；co2为直线形结构，键角为180。所以键角的大小顺序为co2so2ch4nh3h2o，b项正确。答案选b。8已知具有相同价电子数和相同原子数的分子或离子具有相同的结构，这一原理称为“等电子原理”。根据等电子原理，下列各组粒子结构不相似的是abcl3和ph3bnh和ch4cno和codco2和n2o【答案】a【解析】bcl3和ph3中，前者的价电子数为24，后者的价电子数为8，二者的结构不相似，a项符合题意；nh4+和ch4都由5个原子构成，价电子数都为10，二者结构相似，b项不符合题意；no3和co32都由4个原子构成，价电子数都为24，二者的结构相似，c项不符合题意；co2和n2o都由3个原子构成，价电子数都为16，二者的结构相似，d项不符合题意。答案选a。9有以下物质：hf，cl2，h2o，n2，c2h4，c2h6，h2，h2o2，hcn(hcn)；(1)只含有极性键的是_；只含有非极性键的是_；既有极性键，又有非极性键的是_。(2)只有键的是_；既有键又有键的是_。(3)含有由两个原子的s轨道重叠形成的键的是_。(4)含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的键的是_。(5)含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的键的是_。【答案】(1)(2)(3)(4)(5)【解析】(1)由同一种非金属元素的原子间形成的共价键是非极性键，由不同种元素的原子间形成的共价键是极性键。所以只含有极性键的是；只含有非极性键的是；既有极性键，又有非极性键的是。(2)键是头碰头的方式形成的，而键是以肩并肩的方式形成的；单键都是键，而双键或三键中才含有键，所以只有键的是；既有键又有键的是。(3)构成氢气的氢原子都是只有s轨道，所以含有由两个原子的s轨道重叠形成的键的只能是氢气。(4)含有由一个原子的s轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的键，说明共价键中一定含有氢原子，所以正确的答案选。(5)含有由一个原子的p轨道与另一个原子的p轨道重叠形成的键，正确的答案选。10氮可以形成多种离子，如n3-，nh，n，nh，n2h，n2h等，已知n2h与n2h是由中性分子结合质子形成的，类似于nh，因此有类似于nh的性质。(1)写出n2h在碱性溶液中反应的离子方程式_；(2)nh的电子式为_；(3)n有_个电子；(4)写出二种由多个原子组成的含有与n电子数相同的物质的化学式_；(5)等电子数的微粒往往具有相似的结构，试预测n的构型_。【答案】(1)n2h62+2oh-=n2h4+2h2o (2) (3) 22 (4)co2、n2o (5)直线型 【解析】(1)已知n2h62+有类似于nh4+的性质，结合铵根与碱反应产生氨气和水，可知n2h62+与碱反应产生n2h4和水，反应为：n2h62+2oh-=n2h4+2h2o；(2)nh2的电子式为，故答案为；(3)n3每个氮原子有7个电子，再加一个负电荷，电子数为22；(4)与n3电子数相同的物质有co2、n2o等；(5)n3价电子数16，原子数为3，与co2互为等电子体，故其结构与二氧化碳相同，为直线型。1分析下表中数据，判断下列有关说法，其中正确的是 化学键hhclclhcl键能/(kjmol1)436243431ahcl键断裂需要吸收的热量为431 kjb氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的h=183 kjmol-1c氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应的h=183 kjmol-1dh2、cl2、hcl三种分子的稳定性最强的是cl2【答案】b【解析】hcl的键能为431kj/mol，则断裂1molhcl键吸收431kj的能量，a项错误；反应h2(g)+cl2(g)=2hcl(g)的h=反应物的键能总和-生成物的键能总和=436kj/mol+243kj/mol-2431kj/mol=183kj/mol，则氢气和氯气反应生成2 mol氯化氢气体，反应的h=183 kj/mol，b项正确；根据b项的解析，氢气和氯气反应生成1 mol氯化氢气体，反应的h=91.5 kj/mol，c项错误；键能越大、分子越稳定，由于键能：hh键hcl键clcl键，h2、cl2、hcl三种分子的稳定性最强的是h2，d项错误。答案选b。2工业上，合成氨反应n2+3h22nh3的微观历程如图所示。下列说法正确的是a过程中，催化剂在吸附反应物分子时，破坏了分子中的非极性键b是形成n原子和h原子的过程，同时释放能量c形成了新的化学键，涉及电子转移d使用合适的催化剂，不仅能改变反应速率，还能提高反应的平衡转化率【答案】c【解析】催化剂吸附n2、h2，没有形成化学键，催化剂与气体之间的作用力不是化学键，a项错误；破坏共价键要吸热，所以是形成n原子和h原子的过程是吸热过程，b项错误；形成了n-h新的化学键，氮元素、氢元素的化合价发生了变化，涉及电子转移，c项正确；使用催化剂加快化学反应的速率，但化学平衡不移动，d项错误。答案选c。3能说明bf3分子中四个原子在同一平面的理由是a任意两个键的夹角为120bbf键是非极性共价键c三个bf键的键能相同d三个bf键的键长相等【答案】a【解析】本题考查共价键键参数的运用。当键角为120时，bf3的立体结构为平面三角形，故分子中四个原子共面。答案选a。4下列分子或离子之间互为等电子体的是ach4和h3o bno和so2co3和co2 dn2和c【答案】d【解析】由短周期元素组成的微粒，只要其原子数相同，价电子总数相同，即互为等电子体。ch4和h3o的原子数不同，a项错误；no和so2的原子数不同，b项错误；o3和co2的价电子总数不同，c项错误；n2和c的原子数相同，价电子总数相同，d项正确。答案选d。5.已知氢分子的形成过程示意图如图所示，请据图回答问题。(1)hh键的键长为_，中，体系能量由高到低的顺序是_。(2)下列说法中正确的是_(填字母)。a氢分子中含有一个键b由到，电子在核间出现的概率增大c由到，必须消耗外界的能量d氢分子中含有一个极性共价键.几种常见化学键的键能如下表所示。化学键siohoo=osisisic键能/kjmol1452462.8497.3226
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