新教材2024-2025学年高中化学第2章微粒间相互作用与物质性质分层作业7共价键的键参数鲁科版选择性必修2

第2章分层作业7共价键的键参数A级必备学问基础练1.反映共价键强弱的物理量是()A.键能 B.键能、键长C.键能、键长、键角 D.键长、键角2.下列说法正确的是()A.键能越小,表示化学键越坚固,难以断裂B.两原子核越近,键长越长,化学键越坚固,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3.下列化学键中,键的极性最强的是()A.C—F键 B.C—O键C.C—N键 D.C—C键4.下列有关共价键的键参数的说法不正确的是()A.CH4、C2H4、CO2分子中的键角依次增大B.HF、HCl、HBr分子中的键长依次增长C.H2O、H2S、H2Se分子中的键能依次减小D.键长越长,键能越大5.能说明BF3分子中四个原子在同一平面的理由是()A.随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6.氰气的化学式为(CN)2,结构式为N≡C—C≡N,其性质与卤素单质相像,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.(CN)2不能与氢氧化钠溶液发生反应7.已知各共价键的键能如表所示,下列说法正确的是()共价键Cl—ClF—FH—FH—ClH—I键能(E)/(kJ·mol-1)242.7157568431.8298.7A.键长越短,键能确定越大B.表中最稳定的共价键是F—F键C.431.8kJ·mol-1>E(H—Br)>298.7kJ·mol-1D.上述键能数据可以说明热稳定性的强弱依次为HF<HCl<HI8.下列分子中键角最大的是()A.CH4 B.NH3C.H2O D.CO29.键长、键角和键能是描述共价键的三个重要参数,下列叙述正确的是()A.C—H键比Si—H键的键长短,故CH4比SiH4更稳定B.因为H—O键的键能小于H—F键的键能,所以O2与H2反应的实力比F2强C.水分子可表示为H—O—H,分子中的键角为180°D.H—O键的键能为463kJ·mol-1,即18gH2O分解成H2和O2时,消耗的能量为926kJ10.已知有关氮、磷的单键和三键的键能(kJ·mol-1)如下表:N—NN≡NP—PP≡P193946197489从能量角度看,氮以N2而白磷以P4(结构式可表示为)形式存在的缘由是。

B级关键实力提升练以下选择题中有1~2个选项符合题意。11.已知几种共价键的键能如下:化学键C—ClC—HCl—ClH—Cl键能/(kJ·mol-1)350.5413.4242.7431.8下列说法中错误的是()A.C2H6(g)+Cl2(g)→C2H5Cl(l)+HCl(g)ΔH=-126.2kJ·mol-1B.HCl(g)══H(g)+Cl(g)ΔH=+431.8kJ·mol-1C.由键能可知,C—Cl键比C—H键更简单断裂D.键能:C≡C键>C═C键>C—C键12.已知H—H键键能为436kJ·mol-1,H—N键键能为391kJ·mol-1,依据化学方程式N2+3H22NH3,1molN2与足量H2反应放出的热量为92.4kJ·mol-1,则N≡N键的键能是()A.431kJ·mol-1 B.945.6kJ·mol-1C.649kJ·mol-1 D.896kJ·mol-113.已知N—N键、N═N键、N≡N键的键能之比为1.00∶2.17∶4.90,而C—C键、C═C键、C≡C键的键能之比为1.00∶1.17∶2.34。下列有关叙述,不正确的是()A.乙炔分子中σ键、π键的电子云形态对称性不同B.乙烯分子中σ键重叠程度比π键小,易发生加成反应C.氮分子与乙炔相比,不易断裂D.氮气和乙烯都易在空气中点燃燃烧14.下列有关化学键学问的比较确定错误的是()A.键能:C—C键<C═C键<C≡C键B.键长:H—I键>H—Br键>H—Cl键C.分子中的键角:NH3>CO2D.相同元素原子间形成的共价键键能:π键>σ键15.已知几种化学键的键能和热化学方程式如下:化学键H—NN—NCl—ClN≡NH—Cl键能391193243945431N2H4(g)+2Cl2(g)══N2(g)+4HCl(g)ΔH,下列推断正确的是()A.H(g)+Cl(g)══HCl(g)ΔH=-431kJ·mol-1B.断裂1molCl—Cl键汲取的能量比断裂1molN≡N键多702kJC.上述反应中,ΔH=+426kJ·mol-1D.上述反应中,断裂极性键和非极性键,只形成极性键16.回答下列各题:(1)CO和N2分子中依据电子云重叠的方式不同,都包含的共价键类型有,CO、N2的结构可表示为C≡O、N≡N,相关化学键的键能如下表:(单位kJ·mol-1)

物质化学键单键双键三键CO3587991071.9N2160418945结合数据说明CO比N2活泼的缘由

。

(2)乙苯催化脱氢制苯乙烯的反应如下:+H2(g)已知:化学键C—HC—CC═CH—H键能/(kJ·mol-1)413347614436计算上述反应的ΔH=kJ·mol-1。

C级学科素养拔高练17.共价键的键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所汲取的能量。如表所示是一些键能数据:共价键键能共价键键能共价键键能H—H436C—Cl339H—F568S—S266C—I216H—Cl431.8H—S339H—O462.8C—F453回答下列问题:(1)有同学认为,半径越小的原子形成的共价键越坚固(即键能越大),由表中数据能否得出这样的结论:(填“能”或“不能”)。

(2)试预料C—Br键的键能范围:kJ·mol-1<E(C—Br)<kJ·mol-1。(3)依据H—Cl键、H—F键的键能数据,无法得出的结论有(填字母,下同)。A.溶于水时,HCl比HF更简单电离,所以盐酸的酸性强于氢氟酸的酸性B.H—F键的键能比H—Cl键的键能大,所以HF难分解C.H—F键的键能比H—Cl键的键能大,所以HCl更稳定(4)意大利罗马高校获得了极具理论探讨意义的气态N4分子,其分子结构如图所示。已知断裂1molN—N键汲取193kJ热量,生成1molN≡N键放出946kJ热量,依据以上信息和数据,推断下列说法错误的是。

A.N4属于一种新型的化合物B.N4分子中存在σ键C.N4分子中N—N键键角为109°28'D.1molN4转变成N2将汲取734kJ热量答案：1.B解析键能可看作是断开共价键所需的能量,键能越大,则断开共价键时所需的能量就越大,含该键的分子就越稳定;键长越长键能反而越小,故反映键的强弱的物理量是键能和键长。2.C解析键能越大,键长越短,化学键越坚固。3.A解析电负性: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键。4.D解析三者的键角分别为109°28'、120°、180°,依次增大,A选项正确。因为F、Cl、Br的原子半径依次增大,故与H形成共价键的键长依次增长,B选项正确。O、S、Se的原子半径依次增大,故与H形成共价键的键长依次增长,键能依次减小,C选项正确。键长越长,键能越小,D选项错误。5.A解析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。6.A解析分子中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,氮原子半径小于碳原子半径,故键长:N≡C键<C—N键<C—C键;(CN)2分子中含有3个σ键和4个π键;由于(CN)2与卤素单质性质相像,故可以和氢氧化钠溶液反应。7.C解析由于原子半径:Cl>F,所以键长:Cl—Cl键>F—F键,但由表中数据可知键能:Cl—Cl键>F—F键,故A错误;键能越大,共价键越稳定,因此表中最稳定的共价键是H—F键,故B错误;原子半径:I>Br>Cl,再结合表中数据得到E(H—Br)介于E(H—I)和E(H—Cl)之间,即431.8kJ·mol-1>E(H—Br)>298.7kJ·mol-1,故C正确;键能越大,分子越稳定,因此表中键能数据可以说明热稳定性的强弱依次为HF>HCl>HI,故D错误。8.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°,H2O分子为角形,键角为104.5°,CO2为直线形分子,键角为180°。9.A解析由于原子半径:C<Si,所以C—H键的键长比Si—H键的键长短,键长越短,原子之间结合力就越强,断开化学键需消耗的能量就越大,含有该化学键的物质就越稳定,故C—H键比Si—H键的键能大,故CH4比SiH4更稳定,A正确;O2分子中两个O原子形成O═O键,结合力强,断键汲取的能量高,而F2中的2个F原子形成的是F—F键,结合力相对O2较弱,断键汲取的能量低,因此更简单与H2发生反应,即F2比O2与H2反应的实力更强,B错误;水分子的结构式可表示为H—O—H,分子中的键角为104.5°,因此水分子是角形结构,C错误;水分解生成氧气和氢气时,反应热为断键汲取的能量与成键放出的能量的差,由于氧分子中O═O键和氢分子中H—H键的键能未知,所以无法计算反应热,就不能计算18gH2O分解成H2和O2时的能量改变,D错误。10.答案1个N≡N键的键能大于3个N—N键的键能之和,而6个P—P键的键能之和大于2个P≡P键的键能之和11.A解析依据键能只能计算C2H6(g)+Cl2(g)→C2H5Cl(g)+HCl(g)的ΔH=-126.2kJ·mol-1,还存在C2H5Cl(g)→C2H5Cl(l)的焓变,A错误;H—Cl键的键能是431.8kJ·mol-1,断键吸热,因此HCl(g)══H(g)+Cl(g)的焓变ΔH=+431.8kJ·mol-1,B正确;由键能可知C—Cl键的键能小于C—H键的键能,因此C—Cl键比C—H键更简单断裂,C正确;键长:碳碳三键<碳碳双键<碳碳单键,因此键能:C≡C键>C═C键>C—C键,D正确。12.B解析本题与热化学反应方程式有关,N≡N键、H—H键的断裂须要汲取能量,而N—H键的形成须要放出能量,依据焓变的计算可得如下关系式:Q+436kJ·mol-1×3-391kJ·mol-1×6=-92.4kJ·mol-1,解得Q=945.6kJ·mol-1。13.BD解析σ键的电子云形态呈轴对称,π键的电子云形态呈镜面对称,A正确;由键能之比可知,乙烯分子中的π键不坚固,易发生加成反应,B错误;氮分子结构中每增加两条键其键能大于原来的3倍,要破坏须要汲取的能量更多,乙炔结构中每增加两条化学键其键能增加量却小于原来的3倍,要破坏须要汲取的能量更少,C正确;由键能知,氮分子中的N≡N键特别坚固,化学性质稳定,不易发生氧化反应,D错误。14.CD解析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键>H—Br键>H—Cl键,B正确;NH3分子中键角是107.3°,CO2分子中键角是180°,C错误;一般状况下,相同元素原子之间形成的σ键的键能比π键的键能大,D错误。15.A解析H(g)+Cl(g)══HCl(g)是形成化学键的过程,是放热过程,ΔH=-431kJ·mol-1,A正确;断裂1molCl—Cl键汲取的能量为243kJ,断裂1molN≡N键汲取的能量为945kJ,因此断裂1molCl—Cl键汲取能量比断裂1molN≡N键少702kJ,B错误;焓变ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和=4×391kJ·mol-1+193kJ·mol-1+2×243kJ·mol-1-945kJ·mol-1-4×431kJ·mol-1=-426kJ·mol-1,C错误;题述反应中,断裂了N—H极性键和Cl—Cl、N—N非极性键,形成了H—Cl极性键和N≡N非极性键,D错误。16.答案(1)σ键和π键CO中断裂第一个π键消耗的能量比N2中断裂第一个π键消耗的能量小,CO中的一个π键较简单断裂,因此CO较活泼(2)+123解析(1)CO与N2是等电子体,结构相像,所以N2与CO的分子中都包含的共价键有σ键和π键。1molCO中完全断裂第一个π键消耗的能量为1071.9kJ-799kJ=272.9kJ;而1molN2中完全断裂第一个π键消耗的能量为945kJ-418kJ=527kJ,可见CO的一个π键简单断裂,因此CO比N2活泼。(2)由制备需断开2molC—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1mol过程中汲取的能量为2×413kJ=826kJ,放出的热量为436kJ+(614-347)kJ=703kJ,ΔH=826kJ·mol-1-703kJ·mol-1=+123kJ·mol-1。17.答案(1)不能(2)216339(3)C(4)ACD解析(1)原子半径F>H,由表中数据可知键能:H—F键>H—H键,则不能得出半径越小的原子形成的共价键越坚固的结论。(2)Br的原子半径介于Cl与I的原子半径之间,C—Br键的键能介于C—I键与C—Cl键的键能之间。(3)因H—Cl键的键能比H—F键的键能小,则HCl溶于水时,比HF更简单