2021-2022学年高中化学鲁科版选择性必修第二册课后巩固提升第2章

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课时共价键的形成、特征及类型

课后篇素养形成

A级必备知识基础练

1.下列元素的原子间易形成共价键的是（）

A.Na和ClB.K和F

C.H和ClD.Ca和0

ggc

丽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C1均是非金属

元素，形成的是共价键,C正确;Ca和0形成的是离子键,D错误。

GO

2.右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-sc键

ggc

暧责电子云重叠说明电子在核间出现的概率增大,A选项正确;两个氢原子之间形成S-S6

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选项不正确。

3.下列物质中含有非极性键的共价化合物是（）

A.F2B.C2H2

C.Na2O2D.NH3

答案B

解析卜2是单质，不是化合物;C2H2的结构式为H—C三C—H,含有非极性键;NazCh是离子化合

物;NH3含三个N—H键，没有非极性键。

4.（2021福建厦门双十中学高二检测）下列分子中存在的共价键类型完全相同的是（）

A.CH4与NH3B.C2H6与C2H4

CH?与Cl2D.Ch与N2

H]A

解析|A项中全是s-pa键;B项C2H6分子中只存在。键，而C2H4分子中存在o键和n键;C项

Hi分子中的键为s-sa键,CL分子中的键为p-p◎键;A项符合题意。

5.下列说法中正确的是（）

A.Na2s2、NaClO中所含化学键类型完全相同

B.CH4和BCb分子中所有原子的最外层都达到了8电子稳定结构

C.等物质的量的CN-和N2含有的共用电子对数相等

D.氯气与NaOH溶液反应的过程中，同时有离子键、极性键和非极性键的断裂和形成

答案C

解析2s2含离子键和S—S非极性键,NaClO中含离子键和C1—0极性键，则化学键不完全

相同,A错误;CEU分子中C原子的最外层达到了8电子稳定结构、H原子的最外层达到了2

电子稳定结构;BCL分子中C1原子的最外层达到了8电子稳定结构、B原子的最外层达到了

6电子,B错误;每个CN-和N2均含有3对共用电子对,C正确;氯气与NaOH反应生成NaClO、

NaCl、H2O,产物中不存在非极性键,则有离子键、极性键和非极性键的断裂，但没有非极性键

的形成,D错误。

6.（2020安徽师大附中高二检测）下列有关o键的说法错误的是（）

A.2个s原子轨道重叠形成s-sc键

B.s原子轨道与p原子轨道可以形成s-po键，不能形成s-p兀键

C.2个p轨道不能形成o键，只能形成p-p兀键

D.HC1分子里含一个s-po键

答案匕

解析s原子轨道只能形成c键，不能形成n键,A正确;s原子轨道与p原子轨道可以形成s-p0

键，不能形成s-pn键,B正确;2个p原子轨道若以"头碰头’'的方式重叠能形成o键，若以“肩并

肩”的方式重叠形成兀键，故C不正确;HC1分子中，氢原子的1s轨道与氯原子的3P轨道以“头

碰头”方式重叠形成c键，故HC1分子里含一个s-pc键,D项正确。

7.下列分子中既不存在s-pc键，也不存在p-p兀键的是（）

A.HC1B.HF

C.CO2D.SC12

解析A项和B项中的HC1和HF分子中都含有氢原子，氢原子提供s电子云与氯原子或氟原

子的p电子云形成s-pa键;C项,CO2分子中含有C=O双键，应有n键存在;D项,SCL分子中

只存在2个p-p©键。

8.下列分子中。键和兀键数目之比为1：1的是（）

A.HCNB.N2C.C6H6DC2H2

解同HCN分子的结构式为HY三N,其中含有2个0键和2个兀键,G键和无键数目之比为I:

1,A正确;N2分子的结构式为N三N,其中。键和兀键的数目之比为1：2,B错误;C6H6分子中存

在12个◎键和1个大兀键,C错误;C2H2分子的结构式为H—C三C—H,其中G键和兀键的数

目之比为3:2,D错误。

9.（2020山东德州一中高二检测）下列关于共价键的说法错误的是（）

A.原子之间通过共用电子所形成的化学键叫共价键

B.电负性相同或差值小的非金属原子之间形成的化学键为共价键

C.HC1中C1显-1价是因为共用电子对只在氯原子周围运动

D.H2O分子中有两个O—H共价键

画在形成HC1分子时，氯原子吸引电子的能力比氢原子强，共用电子对偏向Cl,导致共用电

子在氯原子附近出现的概率较大，从而使氯原子带部分负电荷,氢原子带部分正电荷，故HC1

中C1显-1价。

10.指明下列化学键类型的名称，并各举一例含有这种价键类型的物质。

--eee^OODOI

化学键类型举例

①,»

②.。

③,。

④.。

⑤,。

暨嵬①S-SG键H2

②s-po键HCI

③p-pct键Ch

@pz-p;兀键N2

⑤P'-p.y兀键N2

朝共价键具有方向性，以“头碰头”形成的共价键为。键，“肩并肩”形成的共价键为无键，由此

可知①②③形成的为G键,④⑤形成的为兀键。

B级关键能力提升练

11.下列物质分子中一定含有兀键的是（）

A.HC1B.H2O2

C.C2H4D.CH2CI2

答案c

解析|A项,HC1中只含◎键;B项,H2O2的结构式为14—0—0—14,只含。键;（2项《2144分子中

有双键，双键中含71键;D项,CH2cL中只含G键。

12.（双选）下列关于共价键的理解不正确的是（）

氢分子形成示意图

A.由上图可知氢分子中两个氢原子的核间距为0.074nm

B.H2O2分子中既有极性键又有非极性键

C.氢分子中共价键有方向性

D.形成共价键后共用电子只在两个原子核之间出现

U]CD

解画由题图可知，两个氢原子相互靠近的过程中,在相距0.074nm时体系能量最低，体系最稳

定，此时形成稳定的氢分子,A项正确;H2O2分子中既存在H—O极性键，又存在0—0非极性

键,B项正确;氢分子中两个氢原子的未成对电子均为1s电子,s轨道在空间呈球形对称，故s轨

道之间的重叠不具有方向性,C项错误;形成共价键后共用电子在两个原子核之间出现的概率

增大,并不是只在两个原子核之间出现,D项错误。

13.（2020山东潍坊一中高二检测）下列说法不正确的是（）

A.共价键一定有原子轨道的重叠

B.在CH2=CH—C=N分子中含6个◎键,3个兀键

C.2个原子形成的多重共价键中，只能有一个是a键，而兀键可以是一个或多个

D.s电子与s电子间形成的键一定是o键,p电子与p电子间形成的键一定是兀键

函D

屈原子轨道以“头碰头”方式相互重叠形成的共价键为◎键;以“肩并肩”方式相互重叠形成

的共价键为兀键,A正确;分子中所有的单键都是O键,双键中有一个0键、一个7T键,三键中

有一个G键、两个兀键，故CH2==CH—C三N分子中含6个6键,3个兀键,B、C正确;p电子与

p电子间形成的键可能是c键，也可能是n键,D错误。

14.由短周期前10号元素组成的物质T和X,有如图所示的转化关系。X不稳定、易分解。

下列有关说法正确的是（）

TX

A.为使该转化成功进行,Y可以是酸性KMnCU溶液

B.等物质的量的T、X分子中含有兀键的数目均为NA

C.X分子中含有的o键个数是T分子中含有的o键个数的2倍

D.T分子中只含有极性键,X分子中既含有极性键又含有非极性键

gg]A

睚画由题中转化关系可知,T为HCHO»由X不稳定、易分解可知X为H2cCh,则Y为氧化

剂,可以选择氧化性较强的酸性KMnO4溶液,A项正确;等物质的量并不一定是1mol.B项错

误;一个X分子中含有的。键个数为5,一个T分子中含有的G键个数为3,C项错误;T、X分

子中均只含有极性键,无非极性键,D项错误。

15.P元素的价电子排布式为3s23P3,P与Cl形成的化合物有PC13、PC15,下列判断正确的是

（）

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PCb

B.PCU分子中的P—C1键含有无键

C.PC15分子中的P—C1键都是n键

D.磷原子最外层有三个未成对电子，但是能形成PC15,说明传统的价键理论存在缺陷

答案D

解桐PCL的电子式为,P—C1键都是。键。一个PC15分子中有5个P—C1◎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PC15的结构，即传统价键理论存在缺陷。

16.下列反应能说明。键比兀键牢固的是（）

光照

A.CH4+C12=^CH3C1+HC1

B.CH2=CH2+Br2=CH2BrCH2Br

C.2H2+O2=2H2O

光照

D.H2+CI2三马HC1

答案|B

解析碳碳双键由一个O键和一个兀键组成,CH2=CH2发生加成反应时兀键断裂，说明0键比兀

键牢固。

17.甲、乙、丙、丁四种有机物的结构如下：

甲:CH2=CHY三CH

0

II

乙：CH2=CH—C—0H

丙:C0C12(Cl—c—Cl)

T：CH2=CHCN

(1)甲分子中有个。键、个兀键。

(2)乙分子中有个o键、个n键,(填“有”或“没有”)非极性键。

(3)丙分子中碳原子形成个0键、个兀键。

(4)丁分子中。键与兀键的数目之比为。

馥1(1)73(2)82有(3)31(4)2：1

解析(1)甲分子中5个单键全是。键，双键中1个是O键，另1个是71键,三键中1个是◎键，另

2个是兀键。故该有机物分子中c键总数为7,兀键总数为3。

(2)乙分子中有3个C—Ha键,2个C—Co键,2个C—Oo键,1个0—Ho键;C==C双键

和C==0双键中分别有1个兀键;该有机物分子中c-c、C—C键都是非极性键。

(3)丙分子中C与O两种原子之间形成1个c键和1个兀键,C与两个C1之间分别形成1

个c键。

(4)T分子中含有6个c键和3个兀键,©键与兀键数目之比是2：1。

18.现有短周期A、B、C三种元素,原子序数依次增大,A元素的单质是密度最小的气体,B获

得2个电子可达到稳定结构,C与A同主族。

(1)写出A、B、C元素名称。

A,.B,.C

(2)用电子式表示三种元素原子之间可能构成的化合物的形成过程，若含共价键请指出共价键

是o键还是兀键,并标明该键的个数。

①A与B:、o

②A与C:。

③B与C:、»

④A、B、C:»

噩⑴氢氧钠

(2)①H+-+H—土(含2个◎键)

H++.+.H—吐1(含3个o键)

②Na・G・H—►Na*[：H]-

工?-Na—►Na*［：6：］*Na*

自+•6・£NafNa*［：6：6：『-Na+f&lja®)

\^/••••••••

④Na=?+H-----►Na*［：6：H「(含1个城)

蜒(1)A的单质为密度最小的气体，则A为氢元素,B得到2个电子达到稳定结构，则B为VIA

族的短周期元素(0或S),C与A同主族，则C为Na,结合原子序数递增顺序可知A、B、C依

次为H、0、Nao

(2)用电子式表示化合物的形成过程时，首先应判断形成的化合物是离子化合物还是共价

化合物。其次是要考虑完整，有时两种元素形成的化合物不止一种。如H和0可形成H20和

H2O2两种共价化合物,Na和0通常形成Na2O和Na2O2两种离子化合物。

C绸学科素养拔高练

19.回答下列问题：

(1)1molCO2中含有的◎键数目为。

⑵已知CO和CN-与用结构相似,N?分子内◎键与兀键个数之比为«HCN分子中o

键与兀键数目之比为。

(3)腓(N2H。分子可视为NH3分子中的一个氢原子被一NH2(氨基)取代形成的另一种氮的氢化

物。肿可用作火箭燃料，燃烧时发生反应的热化学方程式为：

1

N2O4(l)+2N2H4(l)=^N2(g)+4H2O(g)AH=-l038.7kJ-mol'

若该反应中有4molN—H键断裂，则形成的n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。键与无键的个数比

为。

(5)1mol乙醛分子中含。键的数目为个,1个CO(NH2)2分子中含有o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。

客虱1)2NA或1.204X1024(2)1：21：1

(3)3(4)5：1

(5)6NA或3.612x10247

(6)HF>H2O>NH3>CH4

隆画(DCO2分子内含有碳氧双键，双键中一个是G键,另一个是兀键，则1molCCh中含有的o

键个数为2必。

(2)N2的结构式为N三N,一个分子中含有1个o键、2个兀键;CN-结构式为［C三N「,HCN

分子结构式为H—C三N,HCN分子中c键与兀键数目之比为1：1。

(3)反应中有4moiN—H键断裂，即有1molN2H4参加反应，生成1.5molN2,则形成的n

键有3molo

(4)设化合物分子式为则6，〃+〃=16,经分析可得/«=2,〃=4,即分子式为C2H4,结构式为

HH

II.

H―C=C—H。单键为a键，双键中有1个©键和1个兀键，所以一个C2H4分子中共含有5

个G键和1个兀键。

O

II

(5)乙醛与CO(NH2)2的结构简式分别为CH3cHO、H2N—C—NH2，故imol乙醛中含有

6NA个◎键/个CO(NH2)2分子中含有7个6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

:F—H>O—H>N—H>C—H。

第2章微粒间相互作用与物质性质

第1节共价键模型

第2课时共价键的键参数

课后篇素养形成

A级必备知识基础练

1.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

igc

画键能越大，键长越短，化学键越牢固。

2.下列化学键中，键的极性最强的是（）

A.C—FB.C—O

C.C—ND.C—C

fgA

睚明电负性:F>O>N>C,成键两原子电负性差值越大，形成共价键的极性越强,则键的极性最强

的是C—F。

3.下列有关化学键知识的比较肯定错误的是（）

A.键能:C—N<C=N<C三N

B.键长:1一>IBr—Br>Cl—Cl

C.分子中的键角:H2OCO2

D.相同元素原子间形成的共价键是非极性共价键

ggc

画K、N两种原子间形成的化学键,三键键能最大，单键键能最小,A正确;原子半径:I>Br>Cl,

则键长:I—I>Br—Br>Cl—C1,B正确;H2O分子中键角是104.5°CO2分子中键角是180°,C错

误;相同元素原子之间形成的共价键是非极性共价键,D正确。

4.能说明BF3分子中四个原子在同一平面的理由是（）

A.任意两个键的夹角均为120°

B.B—F键是非极性共价键

C.三个B—F键的键能相同

D.三个B—F键的键长相等

解丽本题考查共价键键参数的运用。当键角为120°时,BF3的空间结构为平面三角形，分子

中四个原子在同一平面。

5.氟气的化学式为（CN”,结构式为N三C-C三N,其性质与卤素单质相似，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三C键的键长大于C—C键的键长

C.分子中含有2个◎键和4个兀键

D.（CN）2不能与氢氧化钠溶液发生反应

量A

解画分子中N三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，氮原子半径

小于碳原子半径，故N=C键比C—C键的键长短;（CN）2分子中含有3个。键和4个兀键;由于

（CN）2与卤素单质性质相似，故可以和氢氧化钠溶液反应。

6.（2021山东青岛第二中学高二检测）根据下表中所列的键能数据，判断下列分子中最不稳定

的是（）

H—IICHBBrB

化学键

H1Vr

键能

436.0431363193

/(kJ-mol1)

A.HC1B.HBr

C.H2D.B12

量D

噩键能越小，共价键越不牢固，相应的分子越不稳定。

7.下列分子中键角最大的是（）

A.CH4B.N%

C.H2OD.CO2

答案|D

解析|CH4分子为正四面体结构，键角为109°28',NH3分子为三角锥形,键角为107.3°旧2。分

子为角形,键角为104.5°,CO2为直线形分子，键角为180°<,

8.能够用键能的大小作为主要依据来解释的是（）

A.常温常压下氯气呈气态而浸单质呈液态

B.硝酸是挥发性酸，而硫酸、磷酸是难挥发性酸

C.稀有气体一般难发生化学反应

D.空气中氮气的化学性质比氧气稳定

函物质的状态与分子内共价键的键能无关;物质的挥发性与分子内键能的大小无关;稀有

气体是单原子分子，无化学键，难发生化学反应的原因是它们的最外层电子已达稳定结构;氮

气比氧气稳定是由于N2分子中共价键的键能（945kJ-moH）比Ch分子中共价键的键能（498

kJmoH）大，在化学反应中更难断裂。

B级关键能力提升练

9.三氯化磷分子的空间结构是三角锥形而不是平面正三角形，下列关于三氯化磷分子空间结

构理由的叙述，正确的是（）

A.PCL分子中三个共价键的键长、键角都相等

B.PCb分子中三个共价键键能、键角均相等

C.PCh分子中的P—C1键属于极性共价键

坐日3分子中p—C1键三个键角都是100.1°,键长相等

蠲D

解析|PC13分子是由p—ci极性键构成的极性分子，其空间结构类似于NH3O

10.（双选）下列说法正确的是（）

A.已知N—N键的键能为160kJ-moH,故N三N键的键能为160kJmol'xB

B.H—H键的键能为436.0kJ-moH,F—F键的键能为159kJ-moH,故H2比F2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键的键能为391其含义为形成1molN—H键所释放的能量为391kJ

空BD

解析|由于N三N键中含有一个。键、两个兀键,0键与兀键的键能不同，故A项错。分子中共

价键的键能越大，分子越稳定，故B项正确。原子最外层有1个电子的元素可能为氢元素或碱

金属元素，故与卤素相结合可形成共价键或离子键，故C项错。D项正确。

11.已知H—H键键能为436kJ-mol-^H—N键键能为391kJ-moH,根据化学方程式

.高温、高压.

N+3H'催化剂2NH3,1molN2与足量H2反应放出的热量为92.4kJ-molL则N三N键的键能

是（）

A.431kJ-mol'1

B.945.6kJ-mol'1

C.649kJmol'1

D.896kJmol'1

瓯B

解析I本题与热化学反应方程式有关,N三N键、H—H键的断裂需要吸收能量，而N—H键的形

成需要放出能量,根据焙变的计算可得如下关系式:。+436kJ-moHx3-391kJ-moHx6=-92.4

kJmoH,解得2=945.6kJmol'c

12.从实验测得不同物质中氧氧之间形成化学键的键长和键能的数据：

0—0键

键参数

02

键长/1()/2

149128121112

m

键能

Vz=49862S

/(kJ-mor1)

其中x、y的键能数据尚未测定，但可根据规律性推导键能的大小顺序为w>z>y>x;该规律性是

（）

A.成键的电子数越多，键能越大

B.键长越短，键能越大

C.成键所用的电子数越少，键能越小

D.成键时电子对越偏移，键能越大

富B

解困研究表中数据发现,Ch与的键能大者键长短。按此规律，中0—0键长比中的长，所以键能

要小。按键长（0—O键）由短到长的顺序为<O2<,键能为w>z>y>Xo

13.（双选）下列有关化学键知识的比较肯定错误的是（）

A.键能:C—C<C=C<C三C

B.键长:H—I>H—Br>H—CI

C.分子中的键角:NH3>CC>2

D.相同元素原子间形成的共价键键能:兀键键

答案pD

前碳原子间形成的化学键,三键键能最大，单键键能最小,A正确;原子半径:I>Br>Cl,则键

长:H—I>H—Br>H—Cl,B正确;N%分子中键角是107.3°,CO2分子中键角是180°,C错误;

请回答下列问题：

(1)比较Si—Si键与Si—C键的键能大小(填或"="):x226kJmol'o

(2)%被喻为21世纪人类最理想的燃料，而更有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石

油''的观点。已知1mol单质硅含有2molSi—Si键,1molSiO2含4molSi—O键，试计算:每

摩尔硅完全燃烧放出的热量约为。

lg(l)>(2)522kJ

丽(l)Si—Si键的键长比SiY键的键长长，键能小。(2)硅燃烧的化学方程式为

Si+O2asiCh,每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为368kJ-mol-'x4mol-498kJmor'xlmol-226

kJ-mol"x2mol=522kJ。

15.完成下列各题:

(1)CO和N2分子中根据电子云重叠的方式不同，都包含的共价键类型有co、

1

N2的结构可表示为C三0、N三N,相关化学键的键能如下表:(单位kJ-mol)

化学键

物

单双

质三键

键键

1

co358799

071.9

N2160418945

结合数据说明CO比N2活泼的原因________________________________________________

(2)乙苯催化脱氢制苯乙烯的反应如下：

CH2cH3(g)催化剂.

O~CH-CH式g)+H2(g)

已知:

C—C—C=H—

化学键

HCc:H

键能

413347614436

/(kJ-mol1)

计算上述反应的NH=kJ-mol1o

答案)6键和兀键CO中断裂第一个兀键消耗的能量比N2中断裂第一个兀键消耗的能量

小,CO中的一个兀键较容易断裂，因此CO较活泼

(2)123

|解桐(1)CO与N2是等电子体，结构相似，所以N2与CO的分子中都包含的共价键有G键和兀

键。CO中断裂第一个兀键消耗的能量为1071.9kJ-799kJ=272.9kJ;而刈中断裂第一个无键

消耗的能量为945kJ-418kJ=527kJ,可见CO的一个兀键容易断裂，因此CO比N2活泼。

(2)由制备O-CH=CHz需断开2moic—H键，生成1molH—H键,

同时在C—C键的基础上生成C=C键，因此生成1molO-CH=CH2吸收的能量为

2x413kJ=826kJ,放出的热量为436kJ+(614-347)kJ=703kJ,AH=826kJ-mol'-VOS

kJ-mol-'=123kJ-mol-1o

16.某些化学键的键能如下表：

H—Br—B1Cl—CH—CH—H—BH—

键

HrI1IrF

436193151243431297363565

根据表中数据回答问题：

(1)下列物质本身具有的能量最低的是(填字母，下同)。

A.H2B.ChC.Br?D.I2

(2)下列氢化物中，最稳定的是。

A.HFB.HC1

C.HBrD.HI

(3)X2+H2—2HX(X代表F、Cl,Br、I,下同)的反应是(填“吸热”或“放热”)反应。

(4)1molCh在一定条件下与等物质的量的H2反应,放出的热量是kJ。相同条件

下,X2分别与H2反应,当消耗等物质的量的氢气时，放出的热量最多的是。

1

(5)已知反应2HI(g)=l2(g)+H2(g)AH=7kJmol,!molHz(g)分子中的化学键断裂时需要吸

收436kJ的能量，计算1molHI(g)分子中的化学键断裂时需要吸收的能量为kJ。

gH(l)A(2)A(3)放热

(4)183F2(5)297

国画能量越低越稳定，破坏其中的化学键需要的能量就越多，物质所含化学键的键能越大。

(1)能量最低的是H2。

(2)最稳定的是HFo

(3)根据反应热的计算方法并结合题给数据可得反应X2+H2-2HX是放热反应。

(4)根据放出的热量=反应物的总键能■生成物的总键能进行分析判断。

(5)设1molHI(g)分子中化学键断裂吸收的能量为％则2x-436kJ/51kJ=7kJ,x=297kJ。

c级学科素养拔高练

17.氮是地球上极为丰富的元素。

(l)Li3N晶体中氮以M-形式存在，基态M-的电子排布式为

(2)NH3为三角锥形分子,N—H键键能的含义是(填字母)。

A.由N和H形成1molNH3所放出的能量

B.把1molNH3中的共价键全部拆开所吸收的能量

C.拆开约6.02X1023个N—H键所吸收的能量

D.形成1个N—H键所放出的能量

1

(3)计算反应3C12+2NH3=N2+6HC1(EN-H=391kJ-mor,EH^ci=431kJmol-',£ci-ci=243

1

kJ-mol,EN=N=945kJ-moH)的反应热\H=kJ-molL

(4*2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物，例如CIF3、BrF3等，已知反应

1

C12(g)+3F2(g)—2ClF3(g)AW=-3I3kJmol'.F—F键的键能为159kJmol,Cl—Cl键的键能

为243klmolL则C*中Cl—F键的平均键能为______kJ-mol1»

叠］(1)1s22s22P6(2)C(3)-456(4)172

薛琳l)Li3N晶体中氮以N3-形式存在，则脂-的最外层应达到8电子，其电子排布式为

Is22s22P6。

(2)N—B键的键能是指形成1molN—H键放出的能量或拆开1molN—H键所吸收的能

量，不是指形成1个N—H键释放的能量。1molN%分子中含有3moiN—H键，拆开1mol

NH3或形成1molNH3中的化学键吸收或放出的能量应是N—H键键能的3倍。

(3)A//=3Eci-CI+6EN—H-£N=N-6£H-ci

=3x243kJmol'+6x391kJ-mol'-945kJ-mol-'-6x431kJ-mol'=-456kJ-mol1o

(4)设Cl一F键的平均键能为反应物的键能总和-生成物的键能总和=243

kJ-mol-'+159kJunoHx3-6x=-313klmoH,则户172kJmol'o

第2章微粒间相互作用与物质性质

第2节共价键与分子的空间结构

第1课时杂化轨道理论

课后篇素养形成

A级必备知识基础练

1.下列有关杂化轨道的说法不正确的是()

A.原子中能量相近的某些轨道，在成键时能重新组合成能量相等的新轨道

B.轨道数目杂化前后可以相等，也可以不等

C.杂化轨道成键时，要满足原子轨道最大重叠原理、最小排斥原理

D.杂化轨道不能形成兀键

画原子轨道形成杂化轨道前后，轨道数目不变，用于形成杂化轨道的原子轨道的能量相近，

并满足最大重叠程度。

2.(2020山东潍坊一中高二检测)下列关于杂化轨道的叙述正确的是()

A.杂化轨道都用于形成共价键

B.杂化轨道可用来容纳未参与成键的孤电子对

C.NH3中N原子的sp3杂化轨道是由氮原子的三个p轨道与氢原子的s轨道杂化而成的

D.在乙烯分子中1个碳原子的三个sp2杂化轨道与三个氢原子的s轨道重叠形成三个C—H。

键

蠡B

凰5]杂化轨道可用来容纳未参与成键的孤电子对，故B正确,A错误;NH3中氮原子的sp3杂化

轨道是由氯原子的一个s轨道和三个p轨道杂化而成的,C不正确;在乙烯分子中,一个碳原子

的三个sp2杂化轨道中的两个sp2杂化轨道与两个氢原子的s轨道重叠形成两个C—Hc键，

剩下的一个sp2杂化轨道与另一个碳原子的sp2杂化轨道重叠形成一个C—Ca键,D不正确。

3.中心原子采取sp杂化的分子是（）

A.NH3B.BeCh

C.PChD.H2O

fgB

解析]NH3分子中氮原子采用sp3杂化;PCb可类比NH3,磷原子采用sp3杂化;氏0分子中氧原

子采用sp3杂化。

4.用鲍林的杂化轨道理论解释甲烷分子的正四面体结构，下列说法不正确的是（）

A.碳原子的四个杂化轨道的能量一样

B.碳原子的sp3杂化轨道之间夹角一样

C.碳原子的四个价电子分别占据四个sp3杂化轨道

D.碳原子有一个sp3杂化轨道由孤电子对占据

gm]D

暖丽甲烷分子中碳原子采取sp3杂化,四个等同的杂化轨道分别与四个氢原子的S轨道重叠，

形成正四面体形的分子。

5.下列对sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角的比较，得出结论正确的是（）

A.sp杂化轨道的夹角最大

B.sp2杂化轨道的夹角最大

C.sp3杂化轨道的夹角最大

D.sp3、sp2、sp杂化轨道的夹角相等

藤A

解近|sp杂化轨道的夹角为180°，故最大。

6.下列分子中的碳原子采用sp2杂化的是（）

A.C2H2B.CS2C.HCHODC3H8

画乙块是直线形分子，碳原子采取sp杂化形成两个sp杂化轨道，碳原子上的另两个p轨道

未参与杂化，而是与另一个碳原子同样的轨道形成两个兀键;CS2类似于CO2,是直线形分子，

其中碳原子也采取sp杂化;HCHO是三角形分子，碳原子采取sp2杂化;C3H8是烷爆，类似于

CH*碳原子采取sp3杂化。

7.（2020山东德州一中高二检测）在BrCH==CHBr分子中,C—Br键采用的成键轨道是（）

A.sp-pB.sp2-s

C.sp2-pD.sp3-p

gl]c

解析I分子中的两个碳原子都是采用Sp2杂化，澳原子的价电子排布式为4s24P5,4p轨道上有一

个单电子，与碳原子的一个sp2杂化轨道成键。

8.乙烯分子中含有四个C-H键和一个C=C键,6个原子在同一平面上。下列关于乙烯分子

的成键情况分析正确的是（）

①每个碳原子的2s轨道与2p轨道杂化形成两个sp杂化轨道②每个碳原子的2s轨道与两

个2p轨道杂化，形成三个sp2杂化轨道③每个碳原子的2s轨道与三个2p轨道杂化形成四

个sp3杂化轨道④每个碳原子的三个价电子占据三个杂化轨道,一个价电子占据一个2p轨

道

A.①③B.②④

C.0@D.②③

瓯B

暖责乙烯分子中每个碳原子与另一个碳原子和两个氢原子成键，必须形成三个◎键，六个原子

在同一平面上，则键角为120°,为sp2杂化，形成三个Sp2杂化轨道,一个价电子占据一个2P轨

道,两个碳原子成键时形成一个兀键。

9.00、Cl、Cl、C1中，中心原子氯原子都是以sp3杂化轨道方式与氧原子成键，则C1CT的空间

结构是;C1的空间结构是;C1的空间结构是;C1的空间结

构是O

磔直线形角形三角锥形正四面体形

解析口0-的组成决定其空间结构为直线形。其他3种离子的中心原子的杂化方式都为sp3

杂化，那么从离子的组成上看其空间结构依次类似于H2O、NH3、CHK或N）,分别为角形、三

角锥形、正四面体形。

B级关键能力提升练

10.下列分子中的中心原子的杂化轨道类型相同的是（）

A.CO2与SO2B.CH4与NH3

C.BeCh与BCbD.C2H4与C2H2

雀B

解析|A选项,CO2中心原子为sp杂化,SO2中心原子为sp2杂化,A不正确;B选项,CH$、NH?

中心原子均为sp3杂化,B正确;C选项,BeCL中心原子为sp杂化,BC13中心原子为sp2杂化,C

不正确;D选项,C2H2中心原子为sp杂化,C2H4中心原子为sp?杂化,D不正确。

H.下列推断正确的是（）

A.BF3为三角锥形分子

B.N的电子式为[HHJ+,离子为平面正方形结构

C.CH4分子中的四个C-H键都是氢原子的1s轨道与碳原子的2p轨道形成的s-p0键

D.CE分子中的碳原子以四个sp，杂化轨道分别与四个氢原子的1s轨道重叠，形成四个C-H

o键

答案D

为三痢形,N为正四面体形,CH4分子中碳原子的2s轨道与2P轨道杂化形成四个sp3

B§]BF3

杂化轨道，然后与氢的1s轨道重叠，形成四个C—Ho键。

12.下列关于苯分子结构或性质的描述错误的是（）

A.苯分子呈平面正六边形,六个碳碳键完全相同，键角皆为120°

B.苯分子中的碳原子采取sp2杂化,六个碳原子中未参与杂化的2p轨道以“肩与肩”形式形成

一个大兀键

C.苯分子中的碳碳键是介于单键和双键之间的一种特殊类型的键

D.苯能使溟水和酸性KMnC>4溶液褪色

轴D

臃丽苯分子中的碳原子采取sp2杂化，六个碳碳键完全相同,呈平面正六边形结构，键角皆为

120°;在苯分子中有一个大n键,因此苯分子中的碳碳键并不是单、双键交替结构，也就不能

使淡水和酸性KMnO4溶液褪色。

13.（双选）下列有关苯分子中的化学键描述正确的是（）

A.每个碳原子的一个Sp2杂化轨道参与形成大7C键

B.每个碳原子的未参加杂化的2p轨道形成大n键

C.碳原子的三个sp2杂化轨道与其他两个碳原子形成两个C键,与一个H原子1S电子配对形

成一个O键

D.碳原子未参加杂化的2p轨道与其他碳原子的2p轨道形成o键

答案|BC

噩杂化轨道只能形成c键,而不能形成兀键。每个碳原子的两个sp2杂化轨道上的电子分别

与相邻的两个碳原子的Sp?杂化轨道上的电子配对形成O键;每个碳原子的另一个Sp2杂化轨

道上的电子分别与一个氢原子的1s电子配对形成◎键;未参与杂化的2P轨道形成大兀键。

14.有关甲醛分子的说法正确的是（）

①碳原子采取sp杂化②甲醛分子为三角锥形结构

③碳原子采取sp2杂化④甲醛分子为三角形结构

A.①②B.②③

C.③④D.①④

ggc

朝甲醛分子（CH2O）中的碳原子采取的是sp2杂化，三个杂化轨道呈三角形，其中两个sp2杂

化轨道分别与一个氢原子的s轨道形成C—HO键，另一个sp2杂化轨道与氧原子的p轨道形

成一个O键，碳原子中未用于杂化的一个p轨道与氧原子的p轨道形成一个兀键。

15.下列分子中中心原子的杂化方式为sp杂化，分子的空间结构为直线形且分子中没有形成兀

键的是（）

AC2H2B.CO2

C.BeChD.BF3

ggc

廨和C2H2的结构简式为CH三CH,分子中含有三键,所以有兀键，碳原子采用sp杂化，分子的空

间结构为直线形，不符合题意，故不选A;CCh的结构式为O=C=O,分子中含有兀键，碳原子采

用sp杂化,分子的空间结构都为直线形，不符合题意，故不选B;BeCh分子中，钺原子形成两个

共价单键,不含孤电子对，中心原子以sp杂化轨道成键，分子的空间结构为直线形，分子中不含

兀键，故选C；BF3为平面结构，中心原子硼原子为sp?杂化,故不选D。

16.已知次氯酸分子的结构式为H—O~C1,下列有关说法正确的是（）

A.氧原子发生sp杂化

B.氧原子与H、C1都形成。键

C.该分子为直线形分子

D.该分子电子式是C1

答案|B

解析|HC10分子的结构式为H—O—C1,氧原子应为sp3杂化，形成四个杂化轨道，其中有两对孤

电子对分布在两个杂化轨道上，另两个杂化轨道分别与氢原子和氯原子各形成一个6键。因

为氧原子是sp3杂化,所以分子结构为角形，其电子式为，故B项正确。

17.如图是甲醛分子的模型,根据下图和所学化学知识回答下列问题：

甲醛分子的空间填充模型甲醛分子的球棍模型

（1）甲醛分子中碳原子的杂化方式是，作出该判断的主要理由

是。

（2）下列是对甲醛分子中碳氧键的判断，其中正确的是（填序号）。

①单键②双键③O键④兀键⑤G键和兀键

(3)甲醛分子中C—H键与C—H键间的夹角(填“二"，域“<")120°,出现该现象的主要

原因是O

翳(l)Sp2甲醛分子的空间结构为三角形

(2)②⑤(3)<碳氧双键中存在兀键，它对C—H键的排斥作用较强

画(1)原子的杂化轨道类型不同，分子的空间结构也不同。由图可知，甲醛分子为三角形，所以

甲醛分子中的碳原子采用sp?杂化。

(2)醛类分子中都含有CF键,所以甲醛分子中的碳氧键是双键。一般来说,双键是◎键

和71键的组合。

(3)由于碳氧双键中存在兀键，它对C—H键的排斥作用较强，所以甲醛分子中C