高中化學(xué)人教版物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第一節(jié)共價(jià)鍵 精品獲獎(jiǎng)

（人教版）第一節(jié)《共價(jià)鍵—鍵參數(shù)與等電子體》過(guò)關(guān)試題（考試時(shí)間：45分鐘滿分：100分）一、選擇題（每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題目要求，每小題4分，共48分）1.關(guān)于鍵長(zhǎng)、鍵能和鍵角,下列說(shuō)法不正確的是(C)A.鍵角是描述分子立體結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)B.鍵長(zhǎng)的大小與成鍵原子的半徑和成鍵數(shù)目有關(guān)C.鍵能越大,鍵長(zhǎng)越長(zhǎng),共價(jià)化合物越穩(wěn)定D.鍵角的大小與鍵長(zhǎng)、鍵能的大小無(wú)關(guān)2.在白磷(P4)分子中,4個(gè)P分別處在正四面體的四個(gè)頂點(diǎn),結(jié)合有關(guān)P的成鍵特點(diǎn),下列有關(guān)白磷的說(shuō)法正確的是(C)A.白磷分子的鍵角為109°28'B.分子中共有4對(duì)共用電子對(duì)C.白磷分子的鍵角為60°D.分子中有6對(duì)孤電子對(duì)【解析】:白磷的立體結(jié)構(gòu)為,鍵角為60°,分子中共有6對(duì)共用電子對(duì),有4對(duì)孤電子對(duì)。3.下列說(shuō)法中正確的是(D)A.分子中鍵能越大,表示分子擁有的能量越高,共價(jià)鍵越難斷裂B.分子中鍵長(zhǎng)越長(zhǎng),表示成鍵原子軌道重疊越大,鍵越牢固C.化學(xué)鍵形成的過(guò)程是一個(gè)吸收能量的過(guò)程D.化學(xué)鍵形成的過(guò)程是一個(gè)放出能量的過(guò)程4．下列說(shuō)法正確的是(D)A．鍵能越大，表示該分子越容易受熱分解B．共價(jià)鍵都具有方向性C．在分子中，兩個(gè)成鍵的原子間的距離叫鍵長(zhǎng)D．H—Cl的鍵能為431.8kJ·mol－1，H—Br的鍵能為366kJ·mol－1，說(shuō)明HCl比HBr分子穩(wěn)定5．下列物質(zhì)屬于等電子體的一組是(B)A．H3O+和NHeq\o\al(＋,4) B．B3H6N3和C6H6C．F－和Mg D．H2O和CH46．下列說(shuō)法中正確的是(A)A．分子中鍵能越大，鍵長(zhǎng)越短，則分子越穩(wěn)定B．只有非金屬原子之間才能形成共價(jià)鍵C．水分子可表示為H—O—H，分子中鍵角為180°D．H—O鍵鍵能為463kJ·mol－1，即18g水分解生成H2和O2時(shí)，放出能量為(2×463)kJ【解析】：在分子中鍵能越大，鍵長(zhǎng)越短，分子越穩(wěn)定，所以A正確。B中有些不活潑金屬形成的化學(xué)鍵可能是共價(jià)鍵。C中水分子的兩個(gè)O—H鍵的鍵角小于180°。D中給出H—O鍵的鍵能是破壞1molH—O鍵所吸收的能量，在H2O分子中有兩個(gè)H—O鍵，故應(yīng)吸收能量2×463kJ。而當(dāng)H、O形成H2和O2，在成鍵時(shí)需放出能量，故應(yīng)根據(jù)公式“ΔH＝反應(yīng)物的總鍵能－生成物的總鍵能”計(jì)算，D錯(cuò)誤。7.參考下表化學(xué)鍵的鍵能與鍵長(zhǎng)數(shù)據(jù),判斷下列分子中,受熱最穩(wěn)定的是(D)化學(xué)鍵H—CH—NH—OH—F鍵能/(kJ·mol-1)413.4390.8462.8568鍵長(zhǎng)/pm1091019692A.CH4 B.NH3 C.H2O D.HF8.N2的結(jié)構(gòu)可以表示為,CO的結(jié)構(gòu)可以表示為,其中橢圓框表示π鍵,下列說(shuō)法中不正確的是(D)A.N2分子與CO分子中都含有三鍵B.CO分子與N2分子中的π鍵并不完全相同C.N2與CO互為等電子體D.N2與CO的化學(xué)性質(zhì)相同【解析】:從題圖可以看出,N2與CO中均含有一個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵,所以二者都含有三鍵,A項(xiàng)正確;N2中的兩個(gè)π鍵是由每個(gè)氮原子各提供兩個(gè)p軌道以“肩并肩”的方式形成的,而CO中的一個(gè)π鍵是氧原子單方面提供電子對(duì)形成的,B項(xiàng)正確;N2與CO的原子總數(shù)和價(jià)電子總數(shù)均相同,為等電子體,性質(zhì)相似,但并不完全相同,C項(xiàng)正確,D項(xiàng)錯(cuò)誤。9.已知:P4(g)+6Cl2(g)4PCl3(g)ΔH=akJ·mol-1,P4(g)+10Cl2(g)4PCl5(g)ΔH=bkJ·mol-1,P4具有正四面體結(jié)構(gòu),PCl5中P—Cl鍵的鍵能為ckJ·mol-1,PCl3中P—Cl鍵的鍵能為1.2ckJ·mol-1。下列敘述正確的是(C)A.P—P鍵的鍵能大于P—Cl鍵的鍵能B.可求Cl2(g)+PCl3(g)PCl5(s)的反應(yīng)熱ΔHC.Cl—Cl鍵的鍵能為(b-a+5.6c)/4kJ·mol-1D.P—P鍵的鍵能為(5a-3b+12c)/8kJ·mol-110.能用鍵能大小解釋的是（A）A.N2的化學(xué)性質(zhì)比O2穩(wěn)定。B.硝酸易揮發(fā)，硫酸難揮發(fā)。C.惰性氣體一般難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D.通常情況下，Br2呈液態(tài)，I2呈固態(tài)。11.1919年，Langmuir提出等電子體的概念，由短周期元素組成的粒子，只要其原子數(shù)相同，各原子最外層電子數(shù)之和相同，也可互稱為等電子體。等電子體的結(jié)構(gòu)相似、物理性質(zhì)相近。根據(jù)上述原理，下列各對(duì)粒子中，空間結(jié)構(gòu)相似的是(A)A．SO2與O3B．CO2與NO2C.CS2與NO2D.PCl3與BF312．下列說(shuō)法中正確的是(B)A．在分子中，兩個(gè)成鍵的原子間的距離叫做鍵長(zhǎng)B．H—Cl的鍵能為431.8kJ·mol－1，H—I的鍵能為298.7kJ·mol－1，這可以說(shuō)明HCl分子比HI分子穩(wěn)定C．含有極性鍵的分子一定是極性分子D．鍵能越大，表示該分子越容易受熱分解二、填空題（52分）13．（10分）下表是一些鍵能數(shù)據(jù)/(kJ·mol－1)：由上表中數(shù)據(jù)能否得出這樣的結(jié)論：(1)半徑越小的原子形成的共價(jià)鍵越牢固(即鍵能越大)。________(填“能”或“不能”)。(2)非金屬性越強(qiáng)的原子形成的共價(jià)鍵越牢固。________(填“能”或“不能”)。(3)能否從數(shù)據(jù)中找出一些規(guī)律，請(qǐng)寫出一條：___________________________________。(4)試預(yù)測(cè)C—Br鍵的鍵能范圍：________<C—Br鍵鍵能<________?！敬鸢浮浚?1)不能(2)不能(3)能，同主族元素與相同原子結(jié)合形成共價(jià)鍵時(shí)，原子半徑越小，共價(jià)鍵越強(qiáng)(4)218kJ·mol－1330kJ·mol－1（每空3分）【解析】：根據(jù)表中的有關(guān)數(shù)據(jù)及元素周期律知識(shí)分析可知氯原子的原子半徑小于硫原子的原子半徑，且硫元素的非金屬性較氯元素的非金屬性弱，但硫硫鍵的鍵能大于氯氯鍵的鍵能，因此不能說(shuō)半徑越小的原子形成的共價(jià)鍵越牢固，也不能說(shuō)非金屬性越強(qiáng)的原子形成的共價(jià)鍵越牢固。根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析可以得出如下規(guī)律：同主族元素與相同原子結(jié)合形成共價(jià)鍵時(shí)，原子半徑越小，共價(jià)鍵越強(qiáng)；根據(jù)此規(guī)律可知C—Br鍵的鍵能介于C—Cl鍵的鍵能和C—I鍵的鍵能之間，即218kJ·mol－1～330kJ·mol－1。14.（14分）根據(jù)氫氣分子的形成過(guò)程示意圖,回答問(wèn)題。氫氣分子的形成過(guò)程示意圖如下：(1)H—H鍵的鍵長(zhǎng)為,①~⑤中,體系能量由高到低的順序是。

(2)下列說(shuō)法中正確的是。

A.氫氣分子中含有一個(gè)π鍵B.由①到④,電子在核間出現(xiàn)的概率增大C.由④到⑤,必須消耗外界的能量D.氫氣分子中含有一個(gè)極性共價(jià)鍵(3)幾種常見(jiàn)化學(xué)鍵的鍵能如下表?；瘜W(xué)鍵Si—OH—OSi—SiSi—C鍵能368462.8497.3226X請(qǐng)回答下列問(wèn)題。①試比較Si—Si鍵與Si—C鍵的鍵能大小(填“>”“<”或“=”):X226kJ·mol-1。

②H2被喻為21世紀(jì)人類最理想的燃料,而更有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”“未來(lái)的石油”的觀點(diǎn)。試計(jì)算每千克H2燃燒(生成水蒸氣)放出的熱量約為;每摩爾硅完全燃燒放出的熱量約為(已知1molSi中含2molSi—Si鍵,1molSiO2中含4molSi—O鍵)。

【答案】:(1)74pm①⑤②③④(2)BC(3)①>②120475kJ（3分）522.7kJ（3分）（其余每空2分）【解析】:(1)可以直接從題圖中有關(guān)數(shù)據(jù)讀出,H—H鍵的鍵長(zhǎng)為74pm;體系能量由高到低的順序是①⑤②③④。(2)氫氣分子中含有一個(gè)σ鍵,A項(xiàng)錯(cuò)誤;共價(jià)鍵的本質(zhì)就是高概率地出現(xiàn)在原子間的電子與原子間的電性作用,B項(xiàng)正確;④已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),C項(xiàng)正確;氫氣分子中含有一個(gè)非極性共價(jià)鍵,D項(xiàng)錯(cuò)誤。(3)①Si—Si鍵的鍵長(zhǎng)比Si—C鍵的長(zhǎng),鍵能小。②由題圖可知H—H鍵的鍵能為436kJ·mol-1,每千克H2燃燒(生成水蒸氣)放出的熱量約為1000g÷2g·mol-1×(462.8kJ·mol-1×2-436kJ·mol-1-497.3kJ·mol-1×)=120475kJ;每摩爾硅完全燃燒放出的熱量約為368kJ·mol-1×4mol-497.3kJ·mol-1×1mol-226kJ·mol-1×2mol=522.7kJ。15.（14分）某些共價(jià)鍵的鍵能數(shù)據(jù)如下表(單位:kJ·mol-1):共價(jià)鍵H—HCl—ClBr—BrH—ClH—II—IN≡NH—OH—N鍵能436242.7193.7431.8298.7152.7946462.8390.8(1)把1molCl2分解為氣態(tài)原子時(shí),需要(填“吸收”或“放出”)kJ能量。

(2)由表中所列化學(xué)鍵形成的單質(zhì)分子中,最穩(wěn)定的是,最不穩(wěn)定的是;形成的化合物分子中最穩(wěn)定的是,最不穩(wěn)定的是。

(3)試通過(guò)鍵能數(shù)據(jù)估算下列反應(yīng)的反應(yīng)熱:H2(g)+Cl2(g)2HCl(g)【答案】:(1)吸收242.7（3分）(2)N2I2H2OHI(3)ΔH=-184.9kJ·mol-1（3分）（其余每空2分）【解析】:(1)鍵能是指氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學(xué)鍵釋放的最低能量,新鍵形成釋放能量,則舊鍵斷裂必然吸收能量,根據(jù)能量守恒定律斷開1molCl—Cl鍵吸收的能量等于形成1molCl—Cl鍵釋放的能量。(2)鍵能越大,化學(xué)鍵越穩(wěn)定,越不容易斷裂,化學(xué)性質(zhì)越穩(wěn)定,因此最穩(wěn)定的單質(zhì)為N2,最不穩(wěn)定的單質(zhì)是I2,最穩(wěn)定的化合物是H2O,最不穩(wěn)定的化合物是HI。(3)ΔH=E(反應(yīng)物鍵能之和)-E(生成物鍵能之和)=(436+242.7-2×431.8)kJ·mol-1=-184.9kJ·mol-1。16．（14分）隨著石油資源的日趨緊張，天然氣資源的開發(fā)利用受到越來(lái)越多的關(guān)注。以天然氣(主要成分是CH4)為原料經(jīng)合成氣(主要成分為CO、H2)制化學(xué)品，是目前天然氣轉(zhuǎn)化利用的主要技術(shù)路線。而采用渣油、煤、焦炭為原料制合成氣，常因含羰基鐵[Fe(CO)5]等而導(dǎo)致以合成氣為原料合成甲醇和合成氨等生產(chǎn)過(guò)程中的催化劑產(chǎn)生中毒。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1)[Fe(CO)5]中鐵的化合價(jià)為0，寫出鐵原子的基態(tài)電子排布式：______________________。(2)與CO互為等電子體的分子和離子分別為________和________(各舉一種即可，填化學(xué)式)，CO分子的電子式為________，CO分子的結(jié)構(gòu)式可表示成________。(3)在CH4、CO、CH3OH中，碳原子采取sp3雜化的分子有________________，CH3OH的熔、沸點(diǎn)比CH4高，其主要原因是_____________________________________________。【答案】(1)1s22s22p63s23p63d64s2或[Ar]3d64s2(2)N2CN－eq\o\al(·,·)C??Oeq\o\al(·,·)CO(3)CH4、