高中化学第2章　键参数-键能、键长与键角（作业）

作业8键参数——键能、键长与键角(分值：100分)(选择题1~12题，每小题6分，共72分)题组一键参数——键能、键长与键角1.下列说法错误的是()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.共价键是通过原子轨道重叠并共用电子对而形成的，所以共价键有饱和性2.(2023·广东汕头期末)下列说法正确的是()A.p轨道与p轨道不能形成σ键B.分子中若有共价键，则一定存在σ键C.H2O分子含有非极性共价键，空间结构为平面正三角形D.非极性键的键能大于极性键的键能3.根据π键的成键特征判断CC的键能与C—C的键能之间的数量关系()A.双键的键能等于单键的键能的2倍B.双键的键能大于单键的键能的2倍C.双键的键能小于单键的键能的2倍D.双键的键能等于单键的键能4.(2023·清远高二月考)人们常用HX表示卤化氢(X代表F、Cl、Br、I)。下列说法正确的是()A.键长的数值可通过晶体的X射线衍射实验获得B.HCl中含有离子键C.H—F是p⁃pσ键D.H—F的键能是H—X中最小的题组二键参数的应用5.关于键长、键能和键角，下列说法不正确的是()A.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B.键长越长，键能越小，共价化合物越稳定C.键角是确定多原子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长短总是遵循：三键<双键<单键6.(2023·大连高二月考)工业上制备粗硅的反应为2C+SiO2Si+2CO↑，若C过量，还会生成SiC。下列叙述错误的是()A.1个CO分子内含有1个σ键和2个π键B.键能：C—H>Si—H，因此甲硅烷没有甲烷稳定C.键长：C—Si<Si—Si，因此熔点：SiC>SiD.键长：C—C<Si—Si，因此C的还原性大于Si的还原性7.已知共价键的键能与热化学方程式信息如表所示：共价键H—HH—O键能/(kJ·mol-1)436463热化学方程式2H2(g)+O2(g)2H2O(g)ΔH=-482kJ·mol-1则2O(g)=O2(g)的ΔH为()A.+428kJ·mol-1 B.-428kJ·mol-1C.+498kJ·mol-1 D.-498kJ·mol-18.已知H—H的键能为436kJ·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，下列叙述正确的是()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.NH3、NF3、NCl3等分子中心原子相同，如果周围原子电负性大则键角小。NH3、NF3、NCl3三种分子中，键角大小的顺序是()A.NH3>NF3>NCl3 B.NCl3>NF3>NH3C.NH3>NCl3>NF3 D.NF3>NCl3>NH310.意大利罗马大学的FulvioCacace等人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，生成1molN≡N放出942kJ热量，根据以上信息和数据，判断下列说法正确的是()A.N4属于一种新型的化合物B.N4分子中存在非极性键C.N4分子中N—N的键角为109°28'D.1molN4转变成N2将吸收882kJ热量11.(2024·武汉高二月考)如图为元素周期表前四周期的一部分，下列有关R、W、X、Y、Z五种元素的叙述中，正确的是()A.W、R元素单质分子内都存在非极性键B.X、Z元素都能形成双原子分子C.第一电离能：X>Y>WD.键长：X—H<W—H，键能：X—H<W—H12.断开1mol化学键形成气态原子所需要的能量用E表示。结合表中信息判断下列说法不正确的是()共价键H—HF—FH—FH—ClH—IE/(kJ·mol-1)436157568432298A.432kJ·mol-1>E(H—Br)>298kJ·mol-1B.表中最稳定的共价键是H—FC.键的极性：H—F>H—Cl>H—ID.H2(g)+F2(g)=2HF(g)ΔH=+25kJ·mol-113.(6分)硅是重要的半导体材料，构成了现代电子工业的基础。碳和硅的有关化学键键能如表所示，简要分析和解释下列有关事实：化学键C—CC—HC—OSi—SiSi—HSi—O键能/(kJ·mol-1)347.7413.4351226318452(1)硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是

。

(2)SiH4的稳定性小于CH4，硅更易生成氧化物，原因是。

14.(10分)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

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15.(12分)根据氢气分子的形成过程示意图(如图)回答问题：(1)H—H的键长为，①~⑤中，体系能量由高到低的顺序是。

(2)下列说法正确的是(填字母)。

A.氢气分子中含有一个π键B.由①到④，电子在核间出现的概率增大C.由④到⑤，必须消耗外界的能量D.氢气分子中含有一个极性共价键(3)几种常见化学键的键能如下表：化学键Si—OH—OOOSi—SiSi—C键能/(kJ·mol-1)460464498176x①比较Si—Si与Si—C的键能大小：x(填“>”“<”或“=”)176。

②H2被称为21世纪人类最理想的燃料。试计算：每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为。

答案精析1.B［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，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；相邻两个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，因此，共价键具有饱和性，D正确。］2.B3.C［由于π键键能小于σ键，双键中有1个σ键和1个π键，故双键键能小于单键键能的2倍。］4.A［H—F是H原子的1s轨道与F原子的2p轨道“头碰头”重叠形成的，是s⁃pσ键，C错误；一般情况下，键长越短，键能越大，H—F的键长是H—X中最短的，故其键能是H—X中最大的，D错误。］5.B［反应热=反应物的总键能-生成物的总键能，故A正确；键长越长，键能越小，共价化合物越不稳定，故B错误；键长和键角常被用来描述分子的空间结构，键角是描述多原子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，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。］6.D［CO的结构式为，则1个CO分子内含有1个σ键和2个π键，故A正确；原子半径：C<Si，共价键键长：C—H<Si—H，键能：C—H>Si—H，共价键的牢固程度：C—H>Si—H，因此甲硅烷没有甲烷稳定，故B正确；原子半径：C<Si，键长：C—Si<Si—Si，共价键的牢固程度：C—Si>Si—Si，因此熔点：SiC>Si，键长越短，物质性质越稳定，因此C的还原性小于Si的还原性，故C正确、D错误。］7.D［设O2中化学键的键能为xkJ·mol-1，依题意有(2×436+x)-4×463=-482，解得x=498，2O(g)O2(g)为化学键的形成过程，为放热过程，故ΔH=-498kJ·mol-1。］8.D［N—N的键能不是N≡N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；键能越大，越稳定，所以氮气分子比氯气分子稳定，故D9.C［因电负性：F>Cl>H，故键角大小为NH3>NCl3>NF3。］10.B［N4是由氮元素组成的一种单质，不是新型的化合物，A错误；N4分子中氮原子与氮原子之间形成的是非极性键，B正确；N4分子是正四面体结构，键角是60°，C错误；已知断裂1molN—N吸收167kJ热量，生成1molN≡N放出942kJ热量，则N4(g)2N2(g)ΔH=6×167kJ·mol-1-2×942kJ·mol-1=-882kJ·mol-1，即该反应是放热反应，因此1molN4转变成N2将放出882kJ热量，D错误。］11.B［由元素在周期表中的位置可知，X为N、W为P、Y为S、R为Ar、Z为Br。白磷单质中存在非极性键，但稀有气体分子为单原子分子，分子中没有化学键，A错误；氮气、溴单质都是双原子分子，B正确；第一电离能应是N>P>S，C错误；原子半径：W>X，故键长：W—H>X—H，键长越短，键能越大，故键能：W—H<X—H，D错误。］12.D［A项，键长越短，键能越大，共价键越稳定，键长可以通过原子半径进行比较，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，则H—Br的键能在H—Cl和H—I之间，正确；B项，键能越大，共价键越稳定，表中H—F的键能最大，因此H—F最稳定，正确；C项，元素非金属性越强，得电子能力越强，电子对越偏向此元素原子，形成共价键的极性越强，即极性：H—F>H—Cl>H—I，正确；D项，根据反应热和键能的关系，ΔH=(436+157-2×568)kJ·mol-1=-543kJ·mol-1，错误。］13.(1)C—C和C—H的键能较大，所形成的烷烃稳定。而硅烷中Si—Si和Si—H的键能较小，易断裂，导致长链硅烷难以生成(2)Si—H键能小于C—H键能，故SiH4的稳定性小于CH4。C—H的键能大于C—O，C—H比C—O稳定；而Si—H的键能却小于Si—O，所以Si—H不稳定而倾向于形成稳定性更强的Si—O14.(1)-213.3kJ·mol-1(2)O、S、Se位于同一主族，原子半径逐渐增大，O—H、S—H、Se—H的键长逐渐变长，因而键能依次减小247kJ·mol-1390.8kJ·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长链解析(1)反应2H2O2(g)2H2O(g)+O2(g)的反应热ΔH=反应物的键能之和-生成物的键能之和=(462.8×4+142×2)kJ·mol-1-(462.8×4+497.3)kJ·mol-1=-213.3kJ·mol-1。(2)N、P、As位于同一主族，原子半径逐渐增大，导致N—H、P—H、As—H的键长逐渐变长，N—H、P—H、As—H的键能依次减小，所以247kJ·mol-1<P—H的键能<390.8kJ·mol-1。15.(1)74pm①⑤②③④(2)BC(3)①>②121500kJ解析(1)可以直接从题图上有关数据得出，H—H的键长为74