高考化学湖北长江作业本 化学人教选择性必修2 04 课后素养评价（四）

知识点1共价键的类型和特征1．下列对分子中σ键重叠方式的分析，不正确的是()选项分子σ键重叠方式AH2两个氢原子的s轨道重叠BHCl氢原子的s轨道和氯原子的p轨道重叠CCl2一个氯原子的s轨道和另一个氯原子的p轨道重叠DClF氯原子的p轨道和氟原子的p轨道重叠C解析：基态氯原子的价电子排布为3s23p5，故Cl2中是两个氯原子的p轨道“头碰头”重叠形成σ键。2．下列有关σ键和π键的说法，错误的是()A．在某些分子中，化学键可能只有π键而没有σ键B.当原子形成分子时，首先形成σ键，可能形成π键C．σ键的特征是轴对称，π键的特征是镜面对称D．含有π键的分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者A解析：共价键中一定含σ键，则在分子中，化学键可能只有σ键，而没有π键，A错误；原子形成分子时，原子轨道优先“头碰头”重叠，则先形成σ键，可能形成π键，B正确；σ键是由原子轨道“头碰头”重叠形成的，可沿键轴自由旋转，为轴对称，而π键是由原子轨道“肩并肩”重叠形成的，重叠程度小，为镜面对称，C正确；π键不稳定，易断裂，则含有π键的分子在反应时，π键是化学反应的积极参与者，D正确。知识点2键参数及其应用3．下列卤化氢分子中键长最短的是()A.HF B．HClC．HBr D．HIA解析：键长是形成共价键的两个原子之间的核间距，故键长大小受成键原子半径大小影响，因为卤素原子半径：F<Cl<Br<I，故卤化氢分子键长由小到大的顺序为H—F<H—Cl<H—Br<H－I，故选A。4．下列关于键长、键能和键角的说法，不正确的是()A．键角是确定多原子分子空间结构的重要参数之一B．通过反应物和生成物分子中的键能数据可以粗略预测反应热的大小C．键长越长，键能越小，共价化合物越稳定D．同种原子间形成的共价键键长长短一般遵循：三键<双键<单键C解析：键长和键角是描述分子空间结构的重要参数，故A正确；反应热＝反应物的总键能－生成物的总键能，则通过反应物和生成物分子中键能数据可以粗略预测反应热的大小，故B正确；键长越短，键能越大，共价化合物越稳定，故C错误；键能越大，键长越短，同种原子间形成的共价键键能大小的一般关系为三键>双键＞单键，则键长：三键<双键<单键，故D正确。5．下列各组比较项目包含的关系中，前者比后者大的是()A．HCl与HF的稳定性B．C6H6与C2H6分子中碳碳键键长C．NHeq\o\al(＋,4)与P4中的键角D．H2O2与O2分子中氧氧键键能C解析：H—F键能大，键长短，稳定性强，A项不符合题意；C2H6中含有碳碳单键，C6H6分子中的碳碳键是介于碳碳单键和碳碳双键之间的特殊键，碳碳单键、碳碳双键、碳碳三键中，碳碳单键最长，碳碳三键最短，B项不符合题意；NHeq\o\al(＋,4)、P4都是正四面体结构，但P4的键角是60°，NHeq\o\al(＋,4)的键角是109°28′，C项符合题意；H2O2中氧氧键是单键，O2分子中氧氧键是双键，由相同的原子形成的双键键能高于单键键能，D项不符合题意。6．下列有关共价键和键参数的说法，不正确的是()A．反－2－丁烯(C4H8)分子中含有8个极性键B．碳碳双键比碳碳单键键能更大，故碳碳双键更稳定C．C—H比Si—H键长更短，故CH4比SiH4更稳定D．H2O分子中的H—O—H键角为105°，表明共价键具有方向性B解析：反－2－丁烯(C4H8)分子中含有8个极性键(C—H)，A正确；碳碳双键中有1个σ键和1个π键，π键不稳定，容易断裂，B错误；C的原子半径小于Si，因此C—H比Si—H短，因此CH4比SiH4稳定，C正确；H2O分子中H—O—H键角为105°，说明共价键具有方向性，D正确。7．下列关于共价键的描述，不正确的是()A．p－pσ键与p－pπ键的电子云图形对称性不同B．HCl分子中的共价键是s－pσ键C．CN－与N2结构相似，CH2=CHCN分子中σ键与π键数目之比为2∶1D．气体单质中一定存在σ键，可能存在π键D解析：σ键的电子云图形为轴对称，π键的电子云图形为镜面对称，则对称性不同，故A正确；HCl分子中的共价键是H的1s轨道与Cl的3p轨道形成的s－pσ键，故B正确；CH2=CHCN分子中含有6个σ键和3个π键，二者数目之比为2∶1，故C正确；稀有气体是单原子分子，分子中不存在共价键，所以稀有气体中没有σ键，故D错误。8．下列说法正确的是()A．若把H2S分子写成H3S分子，违背了共价键的方向性B．s轨道和p轨道重叠可以形成π键C．共价键都具有方向性D．C2H4与Cl2的加成反应中，C2H4只断裂π键D解析：硫原子最外层只有两个未成对电子，根据共价键的饱和性，其氢化物只能是H2S，写成H3S违背了共价键的饱和性，A错误；s轨道和p轨道只能“头碰头”重叠，形成σ键，B错误；s轨道和s轨道形成的σ键没有方向性，因为s轨道电子云为球形，如H2分子中的H—H无方向性，C错误；C2H4与Cl2的加成反应中，C2H4中只有π键断裂，其他σ键不断裂，D正确。9．M、N、X、Y四种短周期主族元素在元素周期表中的相对位置如下表所示，已知它们的原子序数总和为46。MNXY(1)M与Y形成的化合物中一定含________(填“极性”或“非极性”)共价键。(2)N元素形成的单质分子中共价键的类型及数目是_______________________________________________________________________________。在化学反应中________(填“σ键”或“π键”)易断裂。(3)由N、Y的简单氢化物相互作用所生成的物质的电子式为____________________________________________________________________________。(4)M的简单氢化物与N的简单氢化物稳定性：____________＞____________(填化学式)。解析：根据M、N、X、Y四种元素的位置关系，设M的质子数为x，则N的质子数为(x＋1)，X的质子数为(x＋10)，Y的质子数为(x＋11)。由题意可得x＋(x＋1)＋(x＋10)＋(x＋11)＝4x＋22＝46，x＝6，故四种元素分别是C、N、S、Cl。元素的非金属性越强，形成的简单气态氢化物越稳定。答案：(1)极性(2)1个σ键、2个π键π键(3)(4)NH3CH410．(挑战创新题)氮、磷、砷是同主族元素，均广泛用于农药、化肥等化工产品。请回答下列问题。(1)画出基态砷原子价层电子的轨道表示式：__________。(2)NH3、PH3、AsH3的稳定性由强到弱的顺序为________________________________________________________________________(填化学式)。(3)H2O中H—O的键长小于NH3中N—H的，其原因是__________________。(4)原子中运动的电子有两种相反的自旋状态，若一种自旋状态用＋eq\f(1,2)表示，与之相反的用－eq\f(1,2)表示，称为电子的自旋磁量子数。对于基态的磷原子，其价层电子自旋磁量子数的代数和为________。(5)已知有关氮、磷的单键和三键的键能(kJ·mol-1)如表：N—NN≡NP—PP≡P193946197489请你预测键长：N—N________(填“>”或“<”)N≡N，从N2、N4、P2、P4的能量角度看，氮气以N2而白磷以P4形式存在的原因是___________________________。解析：(1)基态砷原子的价层电子排布为4s24p3，轨道表示式为(2)非金属性：N＞P＞As，所以简单氢化物的稳定性由强到弱的顺序为NH3>PH3>AsH3。(3)氧原子半径小于氮原子，故H—O键长小于N—H。(4)基态磷原子的价层电子排布为3s23p3，p能级三个轨道中存在3个自旋方向相同的单电子，所以自旋磁量子数的代数和为＋eq\f(3,2)或－eq\f(3,2)。(5)N≡N的键能远大于N—N的三倍，而键长越短键能越大，所以说明键长：N—N>N≡N；1molN≡N键能大于3molN