高中化學(xué)選擇性必修2課時(shí)素養(yǎng)評(píng)價(jià)2-1共價(jià)鍵模型

課時(shí)素養(yǎng)評(píng)價(jià)五共價(jià)鍵模型(40分鐘70分)一、選擇題(本題包括7小題,每小題5分,共35分)1.(2020·青島高二檢測)下列說法正確的是 ()①共價(jià)鍵的本質(zhì)是相互吸引的電性作用②共價(jià)化合物一定含共價(jià)鍵一定不含離子鍵③水的非直線結(jié)構(gòu)是由共價(jià)鍵的飽和性決定的④由非金屬元素組成的化合物一定是共價(jià)化合物⑤分子中不一定存在共價(jià)鍵⑥烯烴比烷烴的化學(xué)性質(zhì)活潑是由于烷烴中的σ鍵比烯烴中的σ鍵穩(wěn)定A.②⑤ B.④⑥C.②③④ D.①③⑥【解析】選A。共價(jià)鍵的本質(zhì)是電性作用而不是相互吸引的電性作用,①錯(cuò);有離子鍵的化合物為離子化合物,所以共價(jià)化合物中沒有離子鍵,②正確;水的非直線結(jié)構(gòu)是由共價(jià)鍵的方向性決定的,③錯(cuò);氯化銨中只有非金屬元素,但是它是離子化合物,④錯(cuò);稀有氣體分子中沒有共價(jià)鍵,⑤正確;烯烴比烷烴活潑是因?yàn)橄N中的π鍵比較活潑,⑥錯(cuò)。2.下列說法正確的是 ()A.p軌道之間以“肩并肩”的方式重疊可形成σ鍵B.氮?dú)夥肿又械I易斷裂C.共價(jià)鍵是兩個(gè)原子軌道以“頭碰頭”的方式重疊而成的D.CO2分子中有兩個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵,且均是通過p軌道相互重疊而成的【解析】選D。共價(jià)鍵的成鍵方式是由電子云的重疊方式?jīng)Q定的,以“肩并肩”的方式重疊而成的是π鍵,以“頭碰頭”的方式重疊而成的是σ鍵,A、C錯(cuò)誤。氮?dú)夥肿又械牡I不易斷裂,B錯(cuò)誤;CO2的結(jié)構(gòu)式為OCO,根據(jù)共價(jià)鍵的成鍵規(guī)律可知,該分子中有兩個(gè)σ鍵和兩個(gè)π鍵,D正確。3.(2020·天水高二檢測)下列事實(shí)不能用鍵能的大小來解釋的是 ()A.N元素的電負(fù)性較大,但N2的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定B.稀有氣體一般難發(fā)生反應(yīng)C.HF、HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性逐漸減弱D.F2比O2更容易與H2反應(yīng)【解析】選B。由于N2分子中存在N≡N,鍵能很大,破壞共價(jià)鍵需要很大的能量,所以N2的化學(xué)性質(zhì)很穩(wěn)定;稀有氣體都為單原子分子,分子內(nèi)部沒有化學(xué)鍵;鹵族元素從F到I原子半徑逐漸增大,其氫化物中的鍵長逐漸變長,鍵能逐漸變小,所以穩(wěn)定性逐漸減弱;由于H—F的鍵能大于H—O,所以更容易生成HF。4.如圖是氫原子的電子云重疊示意圖。以下說法中錯(cuò)誤的是 ()A.圖中電子云重疊意味著電子在核間出現(xiàn)的概率增大B.氫原子核外的s軌道重疊形成共價(jià)鍵C.氫原子的核外電子呈云霧狀,在兩核間分布得濃一些,將兩核吸引D.氫原子之間形成s—sσ鍵【解析】選C。電子云重疊說明電子在核間出現(xiàn)的概率增大,A選項(xiàng)正確;兩個(gè)H原子之間形成s—sσ鍵,B、D選項(xiàng)正確;電子云是對核外電子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的形象化描述,原子間通過共用電子對(即電子云重疊)形成共價(jià)鍵,C選項(xiàng)不正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】(2020·濟(jì)寧高二檢測)下列分子的結(jié)構(gòu)式與共價(jià)鍵的飽和性不相符的是 ()A.H2O2(過氧化氫):H—OO—HB.N2H4(肼):C.C2H5SH(乙硫醇):D.SiHCl3(三氯氫硅):【解析】選A。由共價(jià)鍵的飽和性可知:C、Si均形成4個(gè)共價(jià)鍵,H形成1個(gè)共價(jià)鍵,N形成3個(gè)共價(jià)鍵,O、S均形成2個(gè)共價(jià)鍵。A項(xiàng)中O原子間是雙鍵,且每個(gè)氧原子與1個(gè)氫原子再形成1個(gè)單鍵,即每個(gè)氧原子形成3個(gè)共價(jià)鍵,與其飽和性不相符。5.(2020·惠州高二檢測)從實(shí)驗(yàn)測得不同物質(zhì)中氧氧之間的鍵長和鍵能的數(shù)據(jù):O—O鍵數(shù)據(jù)O2鍵長/10-12149128121112鍵能/kJ·mol1xyz=498w=628其中x、y的鍵能數(shù)據(jù)尚未測定,但可根據(jù)規(guī)律性推導(dǎo)鍵能的大小順序?yàn)閣>z>y>x;該規(guī)律性是 ()A.成鍵的電子數(shù)越多,鍵能越大B.鍵長越短,鍵能越大C.成鍵所用的電子數(shù)越少,鍵能越小D.成鍵時(shí)電子對越偏移,鍵能越大【解析】選B。研究表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),O2與QUOTE的鍵能大者鍵長短。按此規(guī)律,QUOTE中O—O鍵長比QUOTE中的長,所以鍵能要小。按鍵長(O—O)由短到長的順序?yàn)镼UOTE<O2<QUOTE<QUOTE,鍵能為w>z>y>x。6.由短周期前10號(hào)元素組成的物質(zhì)T和X,有如圖所示的轉(zhuǎn)化。X不穩(wěn)定,易分解。下列有關(guān)說法正確的是 ()A.為使該轉(zhuǎn)化成功進(jìn)行,Y可以是酸性KMnO4溶液B.等物質(zhì)的量的T、X分子中含有π鍵的數(shù)目均為NAC.X分子中含有的σ鍵個(gè)數(shù)是T分子中含有的σ鍵個(gè)數(shù)的2倍D.T分子中只含有極性鍵,X分子中既含有極性鍵又含有非極性鍵【解析】選A。由球棍模型可知,T為HCHO,X不穩(wěn)定,易分解,則X為H2CO3,則Y為氧化劑,可以選擇氧化性較強(qiáng)的酸性KMnO4溶液,A項(xiàng)正確;等物質(zhì)的量并不一定是1mol,B項(xiàng)錯(cuò)誤;X分子中含有的σ鍵個(gè)數(shù)為5,T分子中含有的σ鍵個(gè)數(shù)為3,C項(xiàng)錯(cuò)誤;T、X分子中均只含有極性鍵,無非極性鍵,D項(xiàng)錯(cuò)誤。7.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的科學(xué)家們將C60分子組裝在一單層分子膜表面,在-268℃時(shí)凍結(jié)分子的熱振蕩,并利用掃描隧道顯微鏡首次“拍攝”到能清楚分辨碳原子間共價(jià)鍵的分子圖象。下列化合物分子中一定既含σ鍵又含π鍵的是 ()A.HClO B.C2H6O C.COCl2 D.H2O2【解析】選C。至少含有雙鍵才能同時(shí)存在σ鍵和π鍵。A的結(jié)構(gòu)式為H—O—Cl,B的結(jié)構(gòu)簡式為CH3OCH3或CH3CH2OH,C的結(jié)構(gòu)式為,D的結(jié)構(gòu)式為H—O—O—H。二、非選擇題(本題包括3小題,共35分)8.(10分)(2020·廈門高二檢測)臭氧能吸收紫外線,保護(hù)人類賴以生存的空間。但是人類過度的碳排放卻導(dǎo)致臭氧層耗損,對地球生態(tài)系統(tǒng)造成了嚴(yán)重的危害。O3分子的結(jié)構(gòu)如圖所示,鍵角為116.5°。三個(gè)原子以一個(gè)O原子為中心,與另外兩個(gè)O原子分別構(gòu)成非極性共價(jià)鍵;中間O原子提供2個(gè)電子,旁邊兩個(gè)O原子各提供1個(gè)電子,構(gòu)成一個(gè)特殊的化學(xué)鍵(虛線內(nèi)部分)——三個(gè)O原子均等地享有這4個(gè)電子。請回答:(1)題中非極性共價(jià)鍵是________鍵(填“σ”或“π”)。

(2)臭氧與氧氣的關(guān)系是_____________________________。

(3)分子中某一原子沒有跟其他原子共用的電子對叫孤電子對,那么O3分子中有________對孤電子對。

【解析】O3的結(jié)構(gòu)可以這樣表示,故孤電子對為5對。答案:(1)σ(2)互為同素異形體(3)59.(10分)(2020·福州高二檢測)氮是地球上極為豐富的元素。(1)Li3N晶體中氮以N3形式存在,基態(tài)N3的電子排布式為____________。

(2)NH3是制作氮肥的原料,NH3中N—H鍵鍵能的含義是____________(填字母)。

A.由N和H形成1molNH3所放出的能量B.把1molNH3中的共價(jià)鍵全部拆開所吸收的能量C.拆開約6.02×1023個(gè)N—H鍵所吸收的能量D.形成1個(gè)N—H鍵所放出的能量(3)N≡N的鍵能為945kJ·mol1,N—N單鍵的鍵能為160kJ·mol1,計(jì)算說明N2中的________(填“σ”或“π”,下同)鍵比________鍵穩(wěn)定。

(4)計(jì)算反應(yīng)3Cl2+2NH3N2+6HCl(ENH=391kJ·mol1,EHCl=431kJ·mol1,ECl—Cl=243kJ·mol1,EN≡N=945kJ·mol1)的反應(yīng)熱ΔH=

_______kJ·mol1。(5)F2與其他鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以形成鹵素互化物,例如:ClF3、BrF3等,已知反應(yīng)Cl2(g)+3F2(g)2ClF3(g)ΔH=313kJ·mol1,F—F鍵的鍵能為159kJ·mol1,Cl—Cl鍵的鍵能為243kJ·mol1,則ClF3中Cl—F鍵的平均鍵能為________kJ·mol1。

【解析】(1)由Li3N晶體中氮以N3形式存在,則N3的最外層應(yīng)達(dá)到8電子,即電子排布式為1s22s22p6。(2)N—H鍵的鍵能是指形成1molN—H鍵放出的能量或拆開1molN—H鍵所吸收的能量,不是指形成1個(gè)N—H鍵釋放的能量。1molNH3分子中含有3molN—H鍵,拆開1molNH3或形成1molNH3吸收或放出的能量應(yīng)是N—H鍵鍵能的3倍。(3)N≡N中有兩個(gè)π鍵和一個(gè)σ鍵,而N—N鍵為σ鍵,鍵能為160kJ·mol1,由N≡N的鍵能為945kJ·mol1,則π鍵鍵能為QUOTE=392.5kJ·mol1。(4)ΔH=3EClCl+6ENHEN≡N6EHCl=3×243kJ·mol1+6×391kJ·mol1945kJ·mol16×431kJ·mol1=456kJ·mol1。(5)設(shè)Cl—F鍵的平均鍵能為x,ΔH=反應(yīng)物的鍵能總和生成物的鍵能總和=243kJ·mol1+159kJ·mol1×36x=313kJ·mol1,則x≈172kJ·mol1。答案:(1)1s22s22p6(2)C(3)πσ(4)456(5)17210.(15分)A、B、C、D、E五種元素原子序數(shù)依次增大,A元素原子的價(jià)電子排布為ns2np2,B元素的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍,E元素原子的價(jià)電子排布為3d64s2。C、D的電離能數(shù)據(jù)如下(kJ·mol1):I1I2I3I4C7381451773310540D5771817274511578(1)化合價(jià)是元素的一種性質(zhì)。由C、D的電離能數(shù)據(jù)判斷,C通常顯________價(jià),D顯________價(jià)。

(2)某氣態(tài)單質(zhì)甲與化合物AB分子中電子總數(shù)相等,則甲分子中包含1個(gè)________鍵,2個(gè)________鍵。

(3)AB的總鍵能大于甲的總鍵能,但AB比甲容易參加化學(xué)反應(yīng)。根據(jù)表中數(shù)據(jù),說明AB比甲活潑的原因是_________________。

單鍵雙鍵三鍵AB鍵能/kJ·mol1357.7798.91071.9甲鍵能/kJ·mol1154.8418.4941.7【解析】(1)由“B元素的最外層電子數(shù)是其電子層數(shù)的3倍”可推知B為氧;因原子序數(shù)B>A,可知A的價(jià)電子排布為2s22p2,A為碳;C元素的I3?I2,故C最外層有2個(gè)電子;D元素的I4?I3,故D元素的最外層有3個(gè)電子;由于原子序數(shù)依次增大,且E元素原子的價(jià)電子排布為3d64s2,為鐵元素;故C、D分別為鎂和鋁元素。(2)AB分子為CO,共14個(gè)電子,與之電子數(shù)相等的氣態(tài)單質(zhì)應(yīng)為N2,含1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵。(3)CO與N2相比,CO性質(zhì)活潑,容易參加化學(xué)反應(yīng),原因應(yīng)是其化學(xué)鍵易斷裂。答案:(1)+2+3(2)σπ(3)CO打開第一個(gè)鍵需要1071.9kJ·mol1798.9kJ·mol1=273kJ·mol1能量,而N2打開第一個(gè)鍵需要941.7kJ·mol1418.4kJ·mol1=523.3kJ·mol1能量(20分鐘30分)一、選擇題(本題包括3小題,每小題6分,共18分)11.下列有關(guān)化學(xué)鍵類型的敘述正確的是 ()A.全部由非金屬元素組成的化合物中肯定不存在離子鍵B.所有物質(zhì)中都存在化學(xué)鍵C.已知丙炔的結(jié)構(gòu)式為H—C≡,則丙炔中存在4個(gè)σ鍵和3個(gè)π鍵D.乙烷分子中只存在σ鍵,不存在π鍵【解析】選D。銨鹽是離子化合物,含有離子鍵,但其全部由非金屬元素組成,A項(xiàng)錯(cuò)誤;稀有氣體的原子本身就達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),不存在化學(xué)鍵,B項(xiàng)錯(cuò)誤;丙炔中存在6個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵,4個(gè)C—H鍵、1個(gè)C—C鍵和碳碳三鍵中的1個(gè)鍵是σ鍵,而碳碳三鍵中的另外2個(gè)鍵是π鍵,C項(xiàng)錯(cuò)誤。12.(2020·長沙高二檢測)碳酸亞乙烯酯是鋰離子電池低溫電解液的重要添加劑,其結(jié)構(gòu)如圖所示。下列有關(guān)該物質(zhì)的說法正確的是 ()A.分子式為C3H2O3B.分子中含6個(gè)σ鍵C.分子中只有極性鍵D.8.6g該物質(zhì)完全燃燒得到6.72LCO2【解析】選A。A.由圖示可知,該物質(zhì)的分子式為C3H2O3;B.分子中碳碳雙鍵和碳氧雙鍵中各有一個(gè)σ鍵,碳氧單鍵全部是σ鍵(4個(gè)),碳?xì)滏I也是σ鍵(2個(gè)),共有8個(gè)σ鍵;C.分子中的碳氧鍵、碳?xì)滏I都是極性鍵,而碳碳鍵是非極性鍵;D.8.6g該物質(zhì)的物質(zhì)的量為0.1mol,完全燃燒后得到0.3molCO2,只有在標(biāo)準(zhǔn)狀況下0.3molCO2的體積才是6.72L。13.(雙選)下列有關(guān)化學(xué)鍵的比較一定錯(cuò)誤的是 ()A.鍵能:C—N<CN<C≡NB.鍵長:I—I>Br—Br>Cl—ClC.分子中的鍵角:H2O>CO2D.相同元素原子間形成的共價(jià)鍵鍵能:σ鍵<π鍵【解析】選C、D。C、N原子間形成的化學(xué)鍵,三鍵鍵能最大,單鍵鍵能最小,A項(xiàng)正確;雙原子分子中原子半徑越大,鍵長越長,B項(xiàng)正確;H2O分子的H—O—H鍵角是104.5°,CO2分子的OCO鍵角是180°,C項(xiàng)錯(cuò)誤;一般情況下,相同元素原子之間形成的σ鍵的鍵能比π鍵的大,D項(xiàng)錯(cuò)誤。二、非選擇題(本題包括1小題,共12分)14.(2020·武漢高二檢測)(1)石墨烯是一種零距離半導(dǎo)體,而且有非常好的熱傳導(dǎo)性能,是由碳原子構(gòu)成的單層片狀結(jié)構(gòu)的新材料(結(jié)構(gòu)示意圖如下),可由石墨剝離而成,具有很好的應(yīng)用前景。①石墨烯中的化學(xué)鍵是________(填“極性”或“非極性”)鍵。

②石墨烯中的鍵角為________________。

(2)已知幾種常見化學(xué)鍵的鍵能如下表:化學(xué)鍵Si—OH—OOOSi—SiSi—C鍵能/kJ·mol1368467498226x請回答下列問題:①比較Si—Si鍵與Si—C鍵的鍵能大小:x________(填“>”“<”或“=”)226kJ·mol1。

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”“未來的石油”的觀點(diǎn)。已知1mol單質(zhì)硅含有2m