高二化学（人教版）试题 选择性必修二 课时跟踪检测（七） 键参数-键能、键长与键角

课时跟踪检测(七)键参数——键能、键长与键角1.下列说法中,错误的是()A.键能是衡量化学键稳定性的参数之一,键能越大,则化学键就越牢固B.键长与共价键的稳定性没有关系C.键角是两个相邻共价键之间的夹角,说明共价键有方向性D.共价键是原子轨道重叠并通过共用电子对而形成的,所以共价键有饱和性2.(2024·长沙高二检测)下列关于键参数的说法错误的是()A.双键的键能比单键的键能大B.一般来说,原子半径越小的原子形成的共价键键长越短C.H—F的键长是H—X中最短的D.可以利用X射线衍射实验测定共价键的键长等参数3.关于键长、键能和键角,下列说法不正确的是()A.键长越长,键能越大,共价化合物越稳定B.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C.键角是确定多分子空间结构的重要参数D.同种原子间形成的共价键键长:三键<双键<单键4.根据下表中键能和键长数据,推断下列分子的稳定性顺序中,正确的是()物质N2Cl2Br2I2O2键能/(kJ·mol-1)946242.7193.7152.7497.3键长/nm0.1100.1980.2280.2670.121A.N2>Cl2>Br2>O2>I2B.O2>N2>I2>Br2>Cl2C.I2>Br2>Cl2>O2>N2D.N2>O2>Cl2>Br2>I25.下列有关共价键和键参数的说法不正确的是()A.1个乙烯(C2H4)分子中含有5个σ键和1个π键B.C—H比Si—H的键长更短,故CH4比SiH4更稳定C.H2O、CH4、CO2三种分子的键角依次增大D.碳碳双键比碳碳单键的键能更大,故碳碳双键更稳定6.下列说法中正确的是()A.双原子分子中化学键键能越大,分子越稳定B.双原子分子中化学键键长越长,分子越稳定C.双原子分子中化学键键角越大,分子越稳定D.在双键中,σ键的键能要小于π键的键能7.下列说法正确的是()A.已知N—N的键能为193kJ·mol-1,故N≡N的键能为193×3kJ·mol-1B.H—H的键能为436.0kJ·mol-1,F—F的键能为157kJ·mol-1,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的键能为390.8kJ·mol-1,其含义为断裂1molN—H所放出的能量为390.8kJ8.已知H—H的键能为436.0kJ·mol-1,OO的键能为497.3kJ·mol-1,Cl—Cl的键能为242.7kJ·mol-1,N≡N的键能为946kJ·mol-1,则下列叙述中正确的是()A.N—N的键能为13×946kJ·mol-1≈315.3kJ·molB.氮气分子中的共价键的键长比氢气分子中的短C.氧气分子中氧原子是以共价单键结合的D.氮气分子比氯气分子稳定9.科学家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1molN—N吸收167kJ热量,形成1molN≡N放出942kJ热量,根据以上信息判断,下列说法正确的是()A.1molN4转变成N2将放出882kJ热量B.N—N比N≡N稳定C.1molN4比2molN2的总能量低D.N4是由极性键组成的分子10.用“>”或“<”填空。(1)比较键长大小:①C—HN—HO—H;

②N2H4分子中N—NN2分子中N≡N。

(2)比较键能大小:C—HN—HO—H。

(3)比较键角大小:①CO2NH3;②H2ONH3。

11.碳、氮、氧、氢是地球上极为丰富的元素。(1)氢气分子的形成过程示意图如图,请据图回答相关问题。H—H的键长为,①~⑤中,体系能量由高到低的顺序是。

(2)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、N2的结构可表示为C≡O、N≡N,相关化学键的键能如表:(单位kJ·mol-1)

物质化学键单键双键三键CO3517451071.9N2193418946结合数据说明CO比N2活泼的原因。

(3)某有机物的结构式如图所示,则分子中有个σ键,个π键。

12.已知下列化学键的键能:化学键C—CN—NO—OOOO—HS—HSe—HN—HAs—H键能/(kJ·mol-1)347.7193142497.3462.8363.5276390.8247回答下列问题:(1)过氧化氢不稳定,易发生分解反应2H2O2(g)2H2O(g)+O2(g),利用键能数据计算该反应的反应热为。

(2)O—H、S—H、Se—H的键能逐渐减小,原因是,据此可推测P—H的键能范围为<P—H的键能<。

(3)有机物是以碳骨架为基础的化合物,即碳原子间易形成C—C长链,而氮原子与氮原子间,氧原子与氧原子间难形成N—N长链和O—O长链,原因是。

高阶思维训练13.下表中所列数据是在相同条件下,不同物质中氧氧键的键长和键能的实测数据。下列有关说法正确的是()微粒OOO2O键长/pm149128121112键能/(kJ·mol-1)ab497.3628A.a<bB.O—O的键能为497.3kJ·mol-1C.O2D.键长越长,键能越大14.下表是一些键能数据(单位:kJ·mol-1)。键键能键键能H—H436.0Cl—Cl242.7SS255H—S339C—Cl330C—I218H—Cl431.8O—H462.8C—F427C—O351H—F568——回答下列问题。(1)由表中数据能否得出这样的结论:①半径越小的原子形成的共价键越牢固(即键能越大),(填“能”或“不能”,下同);

②非金属性越强的原子形成的共价键越牢固,。

(2)从数据中找出一些规律,请写出一条:。

试预测C—Br的键能范围:<C—Br的键能<。

(3)由热化学方程式H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)ΔH=-185kJ·mol-1,并结合上表数据可推知一个化学反应的反应热(设反应物和生成物均为气态)与反应物和生成物的键能之间的关系是;由热化学方程式2H2(g)+S2(s)2H2S(g)ΔH=-224.5kJ·mol-1和表中数据可计算出1molS2(s)变为1molS2(g)时将(填“吸收”或“放出”)kJ的热量。

课时跟踪检测(七)1.选B键能指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量,键能越大,意味着化学键越稳定,越不容易断裂,A正确;键长是形成共价键的两个原子之间的核间距,键长越短,往往键能越大,共价键越稳定,B错误;两个相邻共价键之间的夹角称为键角,多原子分子的键角一定,说明共价键具有方向性,C正确;元素的原子形成共价键时,当一个原子的所有未成对电子和另一些原子中自旋方向相反的未成对电子配对成键后,就不再跟其他原子的未成对电子配对成键,例如H2O分子中,O原子有两个未成对电子,它只能跟两个H原子的未成对电子配对,因此,共价键具有饱和性,D正确。2.选A题干未告知成键元素的种类,无法比较双键和单键的键能相对大小,但成键原子相同的双键的键能比单键的键能要大,A错误。3.选A键长越长,键能越小,共价化合物越不稳定,键能越大,键长越短,共价化合物越稳定,故A错误;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;键长和键角常被用来描述分子的空间结构,键角是描述分子空间结构的重要参数,故C正确;原子间键能越大,核间距越小,键长越短,同种原子间键能的一般关系为三键>双键>单键,则键长:三键<双键<单键,故D正确。4.选D一般来说,共价键的键能越大、键长越短,分子的稳定性越强,分析题表中五种分子的键能、键长数据可知,分子的稳定性顺序为N2>O2>Cl2>Br2>I2。5.选D1个乙烯分子中含有4个C—H和1个碳碳双键,单键是σ键,双键中有1个σ键和1个π键,则分子中含有5个σ键和1个π键,故A正确;非金属原子间形成共价键的键长越短,共价键越强,分子越稳定,C—H比Si—H的键长短,则C—H比Si—H的键能大,故CH4比SiH4更稳定,故B正确;H2O是V形结构,键角为105°,CH4是正四面体形结构,键角为109°28',CO2是直线形结构,键角为180°,三种分子的键角依次增大,故C正确;碳碳双键比碳碳单键的键能大,但碳碳双键中含有1个σ键和1个π键,碳碳单键只含有1个σ键,碳碳双键中的π键易断裂,所以碳碳单键更稳定,故D错误。6.选A键能越大,分子越稳定,A正确;双原子分子中化学键键长越短,分子越稳定,B不正确;分子的稳定性和键角关系不大,C不正确;在双键中,σ键的键能不一定小于π键的键能,D不正确。7.选B氮氮三键中含有1个σ键和2个π键,σ键与π键的键能不同,并且形成氮氮三键更稳定,释放的能量更多,所以N≡N的键能远大于193×3kJ·mol-1,A项错误;分子中共价键的键能越大,分子越稳定,B项正确;该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,C项错误;键能是指气态分子中1mol化学键解离成气态原子所吸收的能量,D项错误。8.选DN—N的键能不是N≡N的键能的13,故A错误;氢原子半径在所有原子中是最小的,所以氮气分子中的共价键的键长比氢气分子中的长,故B错误;氧气分子中氧原子是以共价双键结合的,故C错误;氮气分子中的N≡N很牢固,所以氮气分子比氯气分子稳定,故D9.选A1molN4转变成N2时断裂6molN—N,吸收热量6×167kJ=1002kJ,形成2molN≡N,放出热量2×942kJ=1884kJ,故反应过程中放出的热量为1884kJ-1002kJ=882kJ,A正确;由题给信息可知,N—N的键能为167kJ·mol-1,N≡N的键能为942kJ·mol-1,键能越大,共价键越稳定,B错误;1molN4反应转化为2molN2时放出882kJ的热量,说明1molN4比2molN2的总能量高,C错误;N4中的N—N是同一元素的原子形成的共价键,属于非极性键,D错误。10.解析:(1)①由于C、N、O的原子半径依次减小,所以C—H、N—H、O—H的键长依次减小;②N2H4分子中N—N大于N2分子中N≡N。(2)由于C—H、N—H、O—H的键长依次减小,因此键能依次增大。(3)CO2为直线形分子,NH3为三角锥形分子,故键角CO2大于NH3。H2O为V形分子,键角是105°,NH3分子键角是107°,H2O分子键角小于NH3分子。答案:(1)①>>②>(2)<<(3)①>②<11.解析:(1)可以直接从题图中的有关数据读出H—H的键长为0.074nm;由题图可以看出体系能量由高到低的顺序是①>⑤>②>③>④。(2)CO与N2的结构相似,所以N2与CO的分子中都包含的共价键有σ键和π键。每摩尔CO中断裂第一个π键消耗的能量为1071.9kJ-745kJ=326.9kJ;而每摩尔N2中断裂第一个π键消耗的能量为946kJ-418kJ=528kJ,可见CO的一个π键容易断裂,因此CO比N2活泼。(3)分子中5个共价单键是σ键,双键中有1个σ键和1个π键,三键中有1个σ键和2个π键,故σ键总数是7,π键总数是3。答案:(1)0.074nm①>⑤>②>③>④(2)σ键和π键每摩尔CO中断裂第一个π键消耗的能量为1071.9kJ-745kJ=326.9kJ;而每摩尔N2中断裂第一个π键消耗的能量为946kJ-418kJ=528kJ,可见CO的一个π键容易断裂,因此CO比N2活泼(3)7312.解析:(1)ΔH=反应物的总键能-生成物的总键能,ΔH=(462.8kJ·mol-1×2+142kJ·mol-1)×2-(497.3kJ·mol-1+462.8kJ·mol-1×4)=-213.3kJ·mol-1。(2)键长越小键能越大,O—H、S—H、Se—H的键长依次增大,因而键能依次减小;N—H、P—H、As—H的键长依次增大,因而键能依次减小,P—H的键能介于N—H和As—H的键能之间,即247kJ·mol-1<P—H的键能<390.8kJ·mol-1,又键长:P—H>S—H,所以P—H的键能小于363.5kJ·mol-1。(3)C—C的键能较大,较稳定,因而易形成C—C长链,而N—N、O—O的键能小,不稳定易断裂,因此难以形成N—N、O—O长链。答案:(1)-213.3kJ·mol-1(2)O—H、S—H、Se—H的键长依次增大,因而键能依次减小247kJ·mol-1363.5kJ·mol-1(3)C—C的键能较大,较稳定,因而易形成C—C长链,而N—N、O—O的键能小,不稳定易断裂,因此难以形成N—N、O—O长链13.选AO2和O2+电子数分别为16、