專題82化學(xué)鍵與分子間作用力-2023年高考化學(xué)新編講義

化學(xué)鍵與分子間作用力【考綱要求】1．了解化學(xué)鍵定義，理解離子鍵的形成，根據(jù)離子化合物的結(jié)構(gòu)特征解釋其物理性質(zhì)；共價(jià)鍵的形成2．了解共價(jià)鍵的形成、極性、類型(σ鍵和π鍵)，能用鍵能、鍵長(zhǎng)、鍵角等說(shuō)明簡(jiǎn)單分子的某些性質(zhì)。3．了解范德華力的含義及對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響。4．了解氫鍵的含義，能列舉存在氫鍵的物質(zhì)，并能解釋氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響?？键c(diǎn)一化學(xué)鍵【核心知識(shí)梳理】1．化學(xué)鍵(1)概念：使離子相結(jié)合或原子相結(jié)合的作用力。(2)分類：離子鍵、共價(jià)鍵(3)化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)：舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的形成。2．離子鍵(1)概念：離子鍵是帶相反電荷離子之間的相互作用(2)形成過(guò)程：(3)特征：陰、陽(yáng)離子可以看成是球形對(duì)稱的，電荷分布也是球形對(duì)稱，它們?cè)诳臻g各個(gè)方向上的靜電作用相同，在各個(gè)方向上只要空間條件允許一個(gè)離子可同時(shí)吸引多個(gè)帶相反電荷的離子，故離子鍵無(wú)方向性和飽和性。(4)注意：①成鍵條件：成鍵元素的原子得、失電子的能力差別很大，電負(fù)性差值大于1.7。②離子鍵的存在：只存在于離子化合物中：大多數(shù)鹽、強(qiáng)堿、活潑金屬氧化物(過(guò)氧化物如Na2O2)、氫化物(如NaH和NH4H)等。③金屬元素與非金屬元素形成的化學(xué)鍵有可能是共價(jià)鍵，如AlCl3。④完全由非金屬元素形成的化合物中有可能含離子鍵，如NH4Cl、NH4H，一定有共價(jià)鍵。⑤離子鍵不具有飽和性是相對(duì)的，每種離子化合物的組成和結(jié)構(gòu)是一定的，而不是任意的。3．共價(jià)鍵(1)概念：通常情況下，吸引電子能力相近的原子之間通過(guò)共用電子對(duì)形成共價(jià)鍵。(2)形成過(guò)程(以氫氣分子的形成為例)當(dāng)兩個(gè)氫原子相互接近時(shí)，若兩個(gè)氫原子核外電子的自旋方向相反，它們接近到一定距離時(shí)，兩個(gè)氫原子的1s軌道發(fā)生重疊，電子在兩原子核間出現(xiàn)的機(jī)會(huì)較大。隨著核間距的減小，核間電子出現(xiàn)的機(jī)會(huì)增大，體系的能量逐漸下降，達(dá)到能量最低狀態(tài)。若核間距進(jìn)一步地減小，兩原子核間的斥力增大，使體系的能量迅速上升，這種排斥作用又將氫原子推回到平衡位置。氫分子的形成過(guò)程中能量(主要指勢(shì)能)隨核間距的變化如上圖曲線a所示。若兩個(gè)氫原子核外電子的自旋方向相同，當(dāng)它們相互接近時(shí)，原子間總是排斥作用占主導(dǎo)地位，如上圖曲線b所示。所以，兩個(gè)帶有自旋方向相同的電子的氫原子不可能形成氫分子。(3)本質(zhì)：在原子之間形成共用電子對(duì)(電子云的重疊)。(4)特征：具有飽和性和方向性。(5)分類分類依據(jù)類型形成共價(jià)鍵的原子軌道重疊方式σ鍵電子云“頭碰頭”重疊π鍵電子云“肩并肩”重疊形成共價(jià)鍵的電子對(duì)是否偏移極性鍵共用電子對(duì)發(fā)生偏移非極性鍵共用電子對(duì)不發(fā)生偏移原子間共用電子對(duì)的數(shù)目單鍵原子間有一對(duì)共用電子對(duì)雙鍵原子間有兩對(duì)共用電子對(duì)叁鍵原子間有三對(duì)共用電子對(duì)(6)注意：①σ鍵和π鍵的比較a.兩個(gè)s軌道只能形成σ鍵，不能形成π鍵。b.兩個(gè)原子間可以只形成σ鍵，但不能只形成π鍵。c.σ鍵一般比π鍵強(qiáng)度大，表現(xiàn)在化學(xué)性質(zhì)的不同，通常含π鍵的物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)更活潑，如乙烯比乙烷更活潑。②極性鍵和非極性鍵同種非金屬元素原子間形成的共價(jià)鍵為非極性鍵，不同種非金屬元素原子間形成的共價(jià)鍵為極性鍵。③共價(jià)鍵和離子鍵只有兩原子的電負(fù)性相差不大時(shí)，才能形成共用電子對(duì)，形成共價(jià)鍵，當(dāng)兩原子的電負(fù)性相差很大(大于1.7)時(shí)，不會(huì)形成共用電子對(duì)，而形成離子鍵。(7)鍵參數(shù)①概念②鍵參數(shù)對(duì)分子性質(zhì)的影響鍵能越大，鍵長(zhǎng)越短，分子越穩(wěn)定?！揪珳?zhǔn)訓(xùn)練1】化學(xué)鍵的類別1．下列說(shuō)法正確的是()A．Cl2是雙原子分子，H2S是三原子分子，這是由共價(jià)鍵的方向性決定的B．H2O與H2S的空間結(jié)構(gòu)一樣是由共價(jià)鍵的飽和性決定的C．并非所有的共價(jià)鍵都有方向性D．兩原子軌道發(fā)生重疊后，電子在兩核間出現(xiàn)的概率減小2．下列關(guān)于σ鍵和π鍵的理解不正確的是()A．σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，π鍵不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)B．H2分子中的σ鍵是ssσ鍵，HClO分子中的σ鍵都是ppσ鍵C．C2H4分子和N2H4分子中都含有5個(gè)σ鍵D．σ鍵以“頭碰頭”方式重疊，π鍵以“肩并肩”方式重疊3．在下列物質(zhì)中：①HCl、②N2、③NH3、④Na2O2、⑤H2O2、⑥NH4Cl、⑦NaOH、⑧Ar、⑨CO2、⑩C2H4(1)只存在非極性鍵的分子是_________；既存在非極性鍵又存在極性鍵的分子是__________；只存在極性鍵的分子是__________(填序號(hào)，下同)。(2)只存在單鍵的分子是__________，存在叁鍵的分子是__________，只存在雙鍵的分子是__________，既存在單鍵又存在雙鍵的分子是__________。(3)只存在σ鍵的分子是__________，既存在σ鍵又存在π鍵的分子是__________。(4)不存在化學(xué)鍵的是__________。(5)既存在離子鍵又存在極性鍵的是_________；既存在離子鍵又存在非極性鍵的是________。4．現(xiàn)有以下物質(zhì)：①HF，②Cl2，③H2O，④N2，⑤C2H4，⑥C2H6，⑦H2，⑧H2O2，⑨HCN(H—C≡N)。只有σ鍵的是________(填序號(hào)，下同)；既有σ鍵，又有π鍵的是________；含有由兩個(gè)原子的s軌道重疊形成的σ鍵的是________；含有由一個(gè)原子的s軌道與另一個(gè)原子的p軌道重疊形成的σ鍵的是________；含有由一個(gè)原子的p軌道與另一個(gè)原子的p軌道重疊形成的σ鍵的是________________________?！揪珳?zhǔn)訓(xùn)練2】鍵參數(shù)及應(yīng)用5．(2021·南京模擬)已知幾種共價(jià)鍵的鍵能如下：化學(xué)鍵H—NN≡NCl—ClH—Cl鍵能/kJ·mol－1390.8946242.7431.8下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．鍵能：N≡N＞NN＞N—NB．H(g)＋Cl(g)==HCl(g)ΔH＝－431.8kJ·mol－1C．H—N鍵能小于H—Cl鍵能，所以NH3的沸點(diǎn)高于HClD．2NH3(g)＋3Cl2(g)==N2(g)＋6HCl(g)ΔH＝－463.9kJ·mol－16．下列事實(shí)不能用鍵能的大小來(lái)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)生化學(xué)反應(yīng)C．HF、HCl、HBr、HI的熱穩(wěn)定性逐漸減弱D．F2比O2更容易與H2反應(yīng)7．下表是從實(shí)驗(yàn)中測(cè)得的不同物質(zhì)中的鍵長(zhǎng)和鍵能數(shù)據(jù)：O—OOeq\o\al(2－,2)Oeq\o\al(－,2)O2Oeq\o\al(＋,2)鍵長(zhǎng)/(10－12m)149128121112鍵能/(kJ·mol－1)xya＝494b＝628其中x、y的鍵能數(shù)據(jù)尚未測(cè)定，但可根據(jù)規(guī)律推導(dǎo)鍵能大小的順序是b>a>y>x，該規(guī)律性是()A．成鍵時(shí)，電子數(shù)越多，鍵能越大B．鍵長(zhǎng)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(duì)越偏移，鍵能越大8．已知鍵能、鍵長(zhǎng)部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表：共價(jià)鍵Cl—ClBr—BrI—IH—FH—ClH—BrH—IH—O鍵能(kJ·mol－1)242.7193.7152.7568431.8366298.7462.8鍵長(zhǎng)(pm)19822826796共價(jià)鍵C—CCCC≡CC—HN—HNOO—OO=O鍵能(kJ·mol－1)347.7615812413.4390.8607142497.3鍵長(zhǎng)(pm)154133120109101(1)下列推斷正確的是________(填字母，下同)。A．穩(wěn)定性：HF＞HCl＞HBr＞HIB．氧化性：I2＞Br2＞Cl2C．沸點(diǎn)：H2O＞NH3D．還原性：HI＞HBr＞HCl＞HF(2)下列有關(guān)推斷正確的是________。A．同種元素形成的共價(jià)鍵的穩(wěn)定性：叁鍵＞雙鍵＞單鍵B．同種元素形成雙鍵鍵能一定小于單鍵的2倍C．鍵長(zhǎng)越短，鍵能一定越大D．氫化物的鍵能越大，其穩(wěn)定性一定越強(qiáng)(3)在HX分子中，鍵長(zhǎng)最短的是________，最長(zhǎng)的是________；O—O鍵的鍵長(zhǎng)________(填“大于”“小于”或“等于)O=O鍵的鍵長(zhǎng)?？键c(diǎn)二分子間作用力【核心知識(shí)梳理】1．分子間作用力(1)概念：物質(zhì)分子之間普遍存在的相互作用力，稱為分子間作用力。(2)分類：分子間作用力最常見(jiàn)的是范德華力和氫鍵。(3)強(qiáng)弱：范德華力＜?xì)滏I＜化學(xué)鍵。(4)范德華力主要影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)、硬度等物理性質(zhì)。范德華力越強(qiáng)，物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)越高，硬度越大。一般來(lái)說(shuō)，組成和結(jié)構(gòu)相似的物質(zhì)，隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增加，范德華力逐漸增大。(5)氫鍵①形成：已經(jīng)與電負(fù)性很強(qiáng)的原子形成共價(jià)鍵的氫原子(該氫原子幾乎為裸露的質(zhì)子)與另一個(gè)分子中電負(fù)性很強(qiáng)的原子之間的作用力，稱為氫鍵。②表示方法：A—H…B③特征：具有一定的方向性和飽和性。④分類：氫鍵包括分子內(nèi)氫鍵和分子間氫鍵兩種。⑤分子間氫鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的影響主要表現(xiàn)為使物質(zhì)的熔、沸點(diǎn)升高，對(duì)電離和溶解度等產(chǎn)生影響。2．分子的性質(zhì)(1)分子的極性類型非極性分子極性分子形成原因正電荷中心和負(fù)電荷中心重合的分子正電荷中心和負(fù)電荷中心不重合的分子存在的共價(jià)鍵非極性鍵或極性鍵非極性鍵或極性鍵分子內(nèi)原子排列對(duì)稱不對(duì)稱①非極性分子與極性分子的判斷eq\a\vs4\al(雙原子分子)eq\a\vs4\al(單質(zhì))eq\a\vs4\al(正負(fù)電荷中心重合)eq\a\vs4\al(非極性分子)eq\a\vs4\al(結(jié)構(gòu)對(duì)稱)eq\a\vs4\al(多原子分子)eq\a\vs4\al(結(jié)構(gòu)不對(duì)稱)eq\a\vs4\al(正負(fù)電荷中心不重合)eq\a\vs4\al(極性分子)eq\a\vs4\al(→)eq\a\vs4\al(化合物)②對(duì)于ABn型分子，一般情況下，若中心原子A的化合價(jià)的絕對(duì)值等于該元素所在的主族序數(shù)，則該分子為非極性分子，否則為極性分子。③鍵的極性、分子空間構(gòu)型與分子極性的關(guān)系類型實(shí)例鍵的極性空間構(gòu)型分子極性X2H2、N2非極性鍵直線形非極性分子X(jué)YHCl、NO極性鍵直線形極性分子X(jué)Y2(X2Y)CO2、CS2極性鍵直線形非極性分子SO2極性鍵eq\a\vs4\al(V)形極性分子H2O、H2S極性鍵eq\a\vs4\al(V)形極性分子X(jué)Y3BF3極性鍵平面正三角形非極性分子NH3極性鍵三角錐形極性分子X(jué)Y4CH4、CCl4極性鍵正四面體形非極性分子(2)分子的溶解性①“相似相溶”的規(guī)律：非極性溶質(zhì)一般能溶于非極性溶劑，極性溶質(zhì)一般能溶于極性溶劑。若能形成氫鍵，則溶劑和溶質(zhì)之間的氫鍵作用力越大，溶解性越好。②“相似相溶”還適用于分子結(jié)構(gòu)的相似性，如乙醇和水互溶(C2H5OH和H2O中的羥基相近)，而戊醇在水中的溶解度明顯減小。③“相似相溶”規(guī)律可用于解釋一些物質(zhì)溶解現(xiàn)象，如HCl(極性分子)易溶于H2O(極性溶劑)，可做噴泉實(shí)驗(yàn)；苯(非極性溶劑)可萃取水(極性溶劑)中的溴(非極性分子)。(3)分子的手性①手性異構(gòu)：具有完全相同的組成和原子排列的一對(duì)分子，如同左手和右手一樣互為鏡像，在三維空間里不能重疊的現(xiàn)象。②手性分子：具有手性異構(gòu)體的分子。③手性碳原子：在有機(jī)物分子中，連有四個(gè)不同基團(tuán)或原子的碳原子。含有手性碳原子的分子是手性分子，如。(4)無(wú)機(jī)含氧酸分子的酸性對(duì)于同一種元素的無(wú)機(jī)含氧酸來(lái)說(shuō)，該元素的化合價(jià)越高，其含氧酸的酸性越強(qiáng)。如果把含氧酸的通式寫(xiě)成(HO)mROn，R相同時(shí)，n值越大，R的正電性越高，R—O—H中的氧原子的電子就會(huì)越向R偏移，在水分子的作用下，就越容易電離出H＋，酸性也就越強(qiáng)。如H2SO3可寫(xiě)成(HO)2SO，n＝1；H2SO4可寫(xiě)成(HO)2SO2,n＝2。所以酸性：H2SO4eq\a\vs4\al(>)H2SO3。同理，酸性：HNO3eq\a\vs4\al(>)HNO2，HClO4eq\a\vs4\al(>)HClO3eq\a\vs4\al(>)HClO2eq\a\vs4\al(>)HClO?！揪珳?zhǔn)訓(xùn)練3】分子間作用力與分子的性質(zhì)9．下列說(shuō)法正確的是()A．甘油(CH2OH—CHOH—CH2OH)分子中含有1個(gè)手性碳原子B．互為手性異構(gòu)體的化合物，所含化學(xué)鍵的種類和數(shù)目完全相同C．互為手性異構(gòu)體的化合物，在三維空間不能重合，但物理、化學(xué)性質(zhì)卻幾乎完全相同D．互為手性異構(gòu)體的化合物，分子組成不同，所以物理、化學(xué)性質(zhì)也不同10．下列無(wú)機(jī)含氧酸分子中酸性最強(qiáng)的是()A．HNO2B．H2SO3C．HClO3D．HClO411．已知H和O可以形成H2O和H2O2兩種化合物，試根據(jù)有關(guān)信息完成下列問(wèn)題：(1)水是維持生命活動(dòng)所必需的一種物質(zhì)。①1mol冰中有________mol氫鍵。②用球棍模型表示的水分子結(jié)構(gòu)是________。(2)已知H2O2分子的結(jié)構(gòu)如圖所示：H2O2分子不是直線形的，兩個(gè)氫原子猶如在半展開(kāi)的書(shū)的兩面上，兩個(gè)氧原子在書(shū)脊位置上，書(shū)頁(yè)夾角為93°52′，而兩個(gè)O—H鍵與O—O鍵的夾角均為96°52′。試回答：①H2O2分子的電子式是___________，結(jié)構(gòu)式是_________________。②H2O2分子是含有________鍵和________鍵的________(填“極性”或“非極性”)分子。③H2O2難溶于CS2，簡(jiǎn)要說(shuō)明理由：_____________________________________________。④H2O2中氧元素的化合價(jià)是________，簡(jiǎn)要說(shuō)明原因________________________________。12．下列說(shuō)法不正確的是()①N2H4分子中既含極性鍵又含非極性鍵②F2、Cl2、Br2、I2熔點(diǎn)隨相對(duì)分子質(zhì)量增大而升高③固體融化成液體的過(guò)程是物理變化，所以不會(huì)破壞化學(xué)鍵④HF分子很穩(wěn)定是由于HF分子之間能形成氫鍵A．①②B．②③C．③④D．①④【真題感悟】1．【2021·全國(guó)甲卷節(jié)選】CO2分子中存在______個(gè)σ鍵和______個(gè)π鍵；甲醇的沸點(diǎn)(64.7℃)介于水(100℃)和甲硫醇(CH3SH，7.6℃)之間，其原因是____________________。2．【2021·全國(guó)乙卷節(jié)選】NH3的沸點(diǎn)比PH3的______，原因是_________________________________。3．【2021·河北卷節(jié)選】已知有關(guān)氮、磷的單鍵和叁鍵的鍵能（kJ·mol1）如下表：NNN≡NPPP≡P193946197489從能量角度看，氮以N2，而白磷以P4（結(jié)構(gòu)式可表示為）形式存在的原因是。4．【2021·湖南卷節(jié)選】硅和鹵素單質(zhì)反應(yīng)可以得到SiX4。SiX4的熔沸點(diǎn)如下表：SiF4SiCl4SiBr4SiI4熔點(diǎn)/K183.0203.2278.6393.7沸點(diǎn)/K187.2330.8427.2560.7①0℃時(shí)，SiF4、SiCl4、SiBr4、SiI4呈液態(tài)的是 (填化學(xué)式)，沸點(diǎn)依次升高的原因是 。5．【2021·山東卷節(jié)選】OF2的熔、沸點(diǎn) (填“高于”或“低于”)Cl2O，原因是 。6．【2021·福建卷節(jié)選】類石墨相氮化碳（gC3N4）作為一種新型光催化材料，在光解水產(chǎn)氫等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，研究表明，非金屬摻雜（O、S等）能提高其光催化活性。gC3N4具有和石墨相似的層狀結(jié)構(gòu)，其中一種二維平面結(jié)構(gòu)如下圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：(3)gC3N4晶體中存在的微粒間作用力有（填標(biāo)號(hào)）。a.非極性鍵b.金屬鍵c.π鍵d.范德華力7．【2020·全國(guó)=2\*ROMANII卷節(jié)選】（2）Ti的四鹵化物熔點(diǎn)如下表所示，TiF4熔點(diǎn)高于其他三種鹵化物，自TiCl4至TiI4熔點(diǎn)依次升高，原因是__________________________________________________________?；衔颰iF4TiCl4TiBr4TiI4熔點(diǎn)/℃577－24.1238.31558．【2020·浙江卷節(jié)選】常溫下，在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷，原因是__________。9．【2019·全國(guó)=2\*ROMANII卷節(jié)選】元素As與N同族。預(yù)測(cè)As的氫化物的沸點(diǎn)比NH3的_______（填“高”或“低”），其判斷理由是_________________________。10．【2018·江蘇高考】N2分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目比n(σ)∶n(π)＝________。【課時(shí)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】1．下列物質(zhì)的分子中既有σ鍵，又有π鍵的是()①HCl②H2O③N2④H2O2⑤C2H4⑥C2H2A．①②③B．③④⑤⑥C．①③⑥D(zhuǎn)．③⑤⑥2．下列說(shuō)法中正確的是()A．雙原子分子中化學(xué)鍵鍵能越大，分子越穩(wěn)定B．雙原子分子中化學(xué)鍵鍵長(zhǎng)越長(zhǎng)，分子越穩(wěn)定C．雙原子分子中化學(xué)鍵鍵角越大，分子越穩(wěn)定D．在雙鍵中，σ鍵的鍵能要小于π鍵3．下列物質(zhì)的變化，破壞的主要是分子間作用力的是()①碘單質(zhì)的升華②KCl溶于水③將液溴加熱變?yōu)闅鈶B(tài)④NH4Cl受熱分解A．①②B．②③C．①③D．②④4．下列事實(shí)與氫鍵無(wú)關(guān)的是()A．水和乙醇可以以任意比例互溶B．氨容易液化C．液態(tài)氟化氫的化學(xué)式有時(shí)寫(xiě)成(HF)n的形式D．甲烷難溶于水而易溶于四氯化碳5．當(dāng)一個(gè)碳原子連接四個(gè)不同原子或原子團(tuán)時(shí)，該碳原子叫“手性碳原子”。下列化合物中含有2個(gè)手性碳原子的是()6．已知含氧酸可用通式(HO)nXOm來(lái)表示，如X是S，則m＝2，n＝2，這個(gè)式子就表示H2SO4。一般而言，該式中m大的是強(qiáng)酸，m小的是弱酸。下列各含氧酸中酸性最強(qiáng)的是()A．H2SO4B．H2SeO3C．H3BO3D．H3PO47．碘單質(zhì)在水中的溶解度很小，但在CCl4中的溶解度很大，這是因?yàn)?)A．CCl4與I2相對(duì)分子質(zhì)量相差較小，而H2O與I2相對(duì)分子質(zhì)量相差較大B．CCl4與I2都是直線形分子，而H2O不是直線形分子C．CCl4和I2都不含氫元素，而H2O中含有氫元素D．CCl4和I2都是非極性分子，而H2O是極性分子8．下列說(shuō)法不正確的是()A．HCl、HBr、HI的熔、沸點(diǎn)依次升高與分子間作用力大小有關(guān)B．H2O的熔、沸點(diǎn)高于H2S是由于H2O分子之間存在氫鍵C．I2易溶于CCl4可以用相似相溶原理解釋D．甲烷可與水形成氫鍵這種化學(xué)鍵9．根據(jù)氫分子的形成過(guò)程示意圖回答問(wèn)題。(1)H—H鍵的鍵長(zhǎng)為_(kāi)_______，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．氫分子中含有一個(gè)極性共價(jià)鍵(3)已知幾種常見(jiàn)化學(xué)鍵的鍵能如下表：化學(xué)鍵Si—OH—OO＝OSi—SiSi—C鍵能/(kJ·mol－1)368467498226x請(qǐng)回答下列問(wèn)題：①比較Si—Si鍵與Si—C鍵的鍵能大小(填“＞”“＜”或“＝”)：x________226kJ·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)。已知1mol單質(zhì)硅含有2molSi—Si鍵，1molSiO2含4molSi—O鍵，試計(jì)算：每千克H2燃燒(生成水蒸氣)放出的熱量約為_(kāi)_______；每摩爾硅完全燃燒放出的熱量約為_(kāi)_______。10．短周期的5種非金屬元素，其中A、B、C的特征電子排布可表示為A：asa，B：bsbbpb，C：csccp2c；A與B在不同周期，D與B同主族，E在C的下一周期，且是同周期元素中電負(fù)性最大的元素?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)由A、B、C、E四種元素中的兩種元素可形成多種分子，下列分子：①BC2②BA4③A2C2④BE4，其中屬于極性分子的是________(填序號(hào))。(2)C的氫化物比下一周期同族元素的氫化物沸點(diǎn)還要高，其原因是________________________________。(3)B、C兩元素都能和A元素組成兩種常見(jiàn)的溶劑，其化學(xué)式分別為_(kāi)_______、________。DE4在前者中的溶解性________(填“大于”或“小于”)在后者中的溶解性。(4)BA4、BE4和DE4的沸點(diǎn)從高到低的順序?yàn)開(kāi)_________________(填化學(xué)式)。(5)A、C、E三種元素可形成多種含氧酸，如AEC、AEC2、AEC3、AEC4等，以上列舉的四種酸其酸性由強(qiáng)到弱的順序?yàn)開(kāi)_________________(填化學(xué)式)。答案【精準(zhǔn)訓(xùn)練1】化學(xué)鍵的類別1．答案C解析Cl2是雙原子分子，H2S是三原子分子，這是由共價(jià)鍵的飽和性決定的，A錯(cuò)誤；氫氣中的共價(jià)鍵沒(méi)有方向性，C正確；兩原子軌道發(fā)生重疊后，電子在兩核間出現(xiàn)的概率增大，D錯(cuò)誤。2．答案B解析σ鍵為軸對(duì)稱，π鍵為鏡面對(duì)稱，則σ鍵可以繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，π鍵不能繞鍵軸旋轉(zhuǎn)，A正確；H只有1s軌道上的電子，O的2p軌道上的電子與H的1s軌道上的電子以“頭碰頭”方式重疊形成spσ鍵，B錯(cuò)誤；乙烯分子中氫原子和碳原子之間存在共價(jià)單鍵，為σ鍵，碳碳原子之間存在共價(jià)雙鍵，有1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，則C2H4分子中有5個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，N2H4中只有5個(gè)共價(jià)單鍵，即含有5個(gè)σ鍵，C正確；π鍵為p電子“肩并肩”重疊形成，而σ鍵為s或p電子“頭碰頭”重疊形成，D正確。3．答案(1)②⑤⑩①③⑨(2)①③⑤②⑨⑩(3)①③⑤②⑨⑩(4)⑧(5)⑥⑦④4．答案①②③⑥⑦⑧④⑤⑨⑦①③⑤⑥⑧⑨②④⑤⑥⑧⑨【精準(zhǔn)訓(xùn)練2】鍵參數(shù)及應(yīng)用5．答案C解析叁鍵鍵長(zhǎng)小于雙鍵鍵長(zhǎng)小于單鍵鍵長(zhǎng)，鍵長(zhǎng)越短，鍵能越大，所以鍵能：N≡N＞N=N＞N—N，A正確；H(g)＋Cl(g)==HCl(g)的焓變?yōu)镠—Cl鍵能的相反數(shù)，則ΔH＝－431.8kJ·mol－1，B正確；NH3的沸點(diǎn)高于HCl是由于NH3形成分子間氫鍵，而HCl不能，鍵能不是主要原因，C錯(cuò)誤；根據(jù)ΔH＝E(反應(yīng)物)總－E(生成物)總，則2NH3(g)D6．答案B解析由于N2分子中存在三鍵，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，A不符合題意；稀有氣體都為單原子分子，分子內(nèi)部沒(méi)有化學(xué)鍵，B不符合題意；鹵族元素從F到I原子半徑逐漸增大，其氫化物中的化學(xué)鍵鍵長(zhǎng)逐漸變長(zhǎng)，鍵能逐漸變小，所以熱穩(wěn)定性逐漸減弱，C不符合題意；由于H—F鍵的鍵能大于H—O鍵的鍵能，所以二者相比較，更容易生成HF，D不符合題意。7．答案B解析觀察表中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，測(cè)定的化學(xué)鍵都是O—O鍵，因此不存在成鍵時(shí)電子數(shù)多少的問(wèn)題，也不存在電子對(duì)偏移的問(wèn)題，但是O2與Oeq\o\al(＋,2)比較，鍵能大的對(duì)應(yīng)的鍵長(zhǎng)短，據(jù)此分析Oeq\o\al(2－,2)的鍵長(zhǎng)比Oeq\o\al(－,2)的鍵長(zhǎng)長(zhǎng)，所以O(shè)eq\o\al(2－,2)中O—O鍵的鍵能比Oeq\o\al(－,2)的小。若按照此規(guī)律，鍵長(zhǎng)由短到長(zhǎng)的順序?yàn)镺eq\o\al(＋,2)＜O2＜Oeq\o\al(－,2)＜Oeq\o\al(2－,2)，鍵能大小的順序應(yīng)為b＞a＞y＞x，B正確。8．答案(1)ACD(2)A(3)HFHI大于解析(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)，同主族氣態(tài)氫化物的鍵能從上至下逐漸減小，穩(wěn)定性逐漸減弱，A項(xiàng)正確；從鍵能看，氯氣、溴單質(zhì)、碘單質(zhì)的穩(wěn)定性逐漸減弱，由原子結(jié)構(gòu)知，氧化性也逐漸減弱，B錯(cuò)誤；由表格數(shù)據(jù)知，EH—O＞EN—H，又因?yàn)閞O＜rN，則H2O的沸點(diǎn)比NH3高，C正確；還原性與失電子能力有關(guān)，還原性：HI＞HBr＞HCl＞HF，D項(xiàng)正確。(2)由碳碳鍵的數(shù)據(jù)知A項(xiàng)正確；由O—O鍵、OO鍵的鍵能知，B項(xiàng)錯(cuò)誤；C—H鍵的鍵長(zhǎng)大于N—H鍵的鍵長(zhǎng)，但是N—H鍵的鍵能反而較小，C錯(cuò)誤；由C—H、N—H的鍵能知，CH4的鍵能較大，而穩(wěn)定性較弱，D錯(cuò)誤。【精準(zhǔn)訓(xùn)練3】分子間作用力與分子的性質(zhì)9．答案B解析CH2OH—CHOH—CH2OH分子中不存在手性碳原子，A錯(cuò)誤；手性異構(gòu)體為具有完全相同的組成和原子排列的一對(duì)分子，所含化學(xué)鍵的種類和數(shù)目完全相同，B正確；互為手性異構(gòu)體的化合物，物理性質(zhì)不同，光學(xué)活性不同，C錯(cuò)誤；互為手性異構(gòu)體的化合物，分子組成相同，D錯(cuò)誤。10．答案DHNO2和H2SO3在水中部分電離屬弱酸；對(duì)于同一種元素的含氧酸，該元素的化合價(jià)越高其含氧酸的酸性越強(qiáng)，eq\o(HClO3,\s\up6(＋5))<eq\o(HClO4,\s\up6(＋7))，故HClO4的酸性最強(qiáng)。11．答案(1)①2②B(2)①H—O—O—H②極性非極性極性③H2O2為極性分子，而CS2為非極性溶劑，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律，H2O2難溶于CS2④－1價(jià)因O—O鍵為非極性鍵，而O—H鍵為極性鍵，共用電子對(duì)偏向氧，氧為－1價(jià)。解析(1)在冰中，每個(gè)水分子與周圍的4個(gè)水分子形成4個(gè)氫鍵，按“均攤法”計(jì)算，相當(dāng)于每個(gè)水分子有2個(gè)氫鍵；水分子為V形結(jié)構(gòu)。(2)由H2O2的立體構(gòu)型圖可知，H2O2是極性分子，分子內(nèi)既有極性鍵，又有非極性鍵，而CS2為非極性分子，根據(jù)“相似相溶”規(guī)律，H2O2難溶于CS2。12．答案C解析①N2H4分子中N原子和N原子之間形成非極性鍵，N原子和H原子之間形成極性鍵，①正確；F2、Cl2、Br2、I2是組成和結(jié)構(gòu)相似的分子，熔點(diǎn)隨相對(duì)分子質(zhì)量增大而升高，②正確；固體融化成液體的過(guò)程是物理變化，也可能破壞化學(xué)鍵，例如氫氧化鈉熔融時(shí)離子鍵被破壞，③錯(cuò)誤；HF分子很穩(wěn)定，是因?yàn)镠—F鍵鍵能大，穩(wěn)定，跟氫鍵無(wú)關(guān)，④錯(cuò)誤?！菊骖}感悟】1．答案22甲硫醇不能形成分子間氫鍵，而水和甲醇均能形成氫鍵，且水比甲醇的氫鍵多解析CO2的結(jié)構(gòu)式為O=C=O，1個(gè)雙鍵中含有1個(gè)δ鍵和1個(gè)π鍵，因此1個(gè)CO2分子中含有2個(gè)δ鍵和2個(gè)π鍵。甲醇分子之間和水分子之間都存在氫鍵，因此沸點(diǎn)高于不含分子間氫鍵的甲硫醇，甲醇分子之間氫鍵的總強(qiáng)度低于水分子之間氫鍵的總強(qiáng)度，因此甲醇的沸點(diǎn)介于水和甲硫醇之間。2．答案高NH3分子間存在氫鍵解析NH3和PH3的結(jié)構(gòu)相似，其熔沸點(diǎn)與范德華力有關(guān)，相對(duì)分子質(zhì)量越大，范德華力越大，熔沸點(diǎn)越高，但由于N的電負(fù)性大，使得NH3分子間存在氫鍵，所以NH3的沸點(diǎn)比PH3的高。3．答案N≡N的鍵能大于3個(gè)NN的鍵能之和，而P≡P的鍵能小于3個(gè)PP的鍵能之和，鍵能越大，分子能量越低，分子越穩(wěn)定。解析由鍵能數(shù)據(jù)可知，N≡N的鍵能（946kJ·mol1）大于3個(gè)NN的鍵能之和（579kJ·mol1），而P≡P的鍵能（489kJ·mol1）小于3個(gè)PP的鍵能之和（591kJ·mol1），共價(jià)鍵鍵能越大，鍵越牢固，分子能量越低，分子越穩(wěn)定。4．答案SiCl4SiX4都是結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量依次增大，分子間作用力依次增大。解析由題給熔沸點(diǎn)數(shù)據(jù)可知，0℃時(shí)，四氟化硅為氣態(tài)，四氯化硅為液態(tài)，四溴化硅、四碘化硅為固態(tài)；分子晶體的沸點(diǎn)取決于分子間作用力的大小，SiX4都是結(jié)構(gòu)相似的分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量依次增大，分子間作用力依次增大，則SiX4的沸點(diǎn)依次升高。5．答案低于；OF2和Cl2O都是分子晶體，結(jié)構(gòu)相似，Cl2O的相對(duì)分子質(zhì)量大， Cl2O的熔、沸點(diǎn)高解析OF2和Cl2O的結(jié)構(gòu)相似，熔、沸點(diǎn)主要取決于分子間作用力大小，在無(wú)氫鍵的情況下，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越大，所以Cl2O熔、沸點(diǎn)大于OF2。6．答案(3)cd解析結(jié)合二維平面結(jié)構(gòu)圖，gC3N4晶體中存在的微粒間作用力有層內(nèi)C—N原子間形成的極性鍵，已知gC3N4具有和石墨相似的層狀結(jié)構(gòu)，所以還存在層內(nèi)的π鍵和層與層之間的間范德華力。7．答案TiF4為離子化合物，熔點(diǎn)高，其他三種均為共價(jià)化合物，隨相對(duì)分子質(zhì)量的增大分子間作用力增大，熔點(diǎn)逐漸升高解析通過(guò)熔點(diǎn)數(shù)據(jù)，不難看出，TiF4為離子晶體，而其他三種鹵化物的熔點(diǎn)告訴考生它們的固體屬于分子晶體。若問(wèn)原因，應(yīng)該是鹵素隨核電荷數(shù)的增大，非金屬性依次減弱，與鈦元素的電負(fù)性的差值越來(lái)越小，因此鈦氟鍵中離子鍵的成分更大，而其他三種鈦鹵鍵中共價(jià)鍵的成分更大。8．答案乙醇與水之間形成氫鍵而氯乙烷沒(méi)有解析乙醇和氯乙烷都屬于極性分子，但乙醇與水分子之間形成氫鍵，而氯乙烷不能與水分子形成氫鍵，故常溫下在水中的溶解度乙醇大于氯乙烷9．答案低NH3分子間存在氫鍵解析NH3分子間存在氫鍵，而As的電負(fù)性小，無(wú)法形成氫鍵，所以沸點(diǎn)低。10．答案1∶2解析N與N可形成三鍵，因此有1個(gè)σ鍵和2個(gè)π鍵，即兩者數(shù)目比為1∶2。【課時(shí)達(dá)標(biāo)訓(xùn)練】1．答案D解析N2分子中有三個(gè)共價(jià)鍵：一個(gè)σ鍵，兩個(gè)π鍵；C2H4中碳碳原子之間有兩個(gè)共價(jià)鍵：一個(gè)σ鍵，一個(gè)π鍵；C2H2中碳碳原子之間有三個(gè)共價(jià)鍵：一個(gè)σ鍵，兩個(gè)π鍵。2．答案A解析在雙原子分子中沒(méi)有鍵角，C錯(cuò)誤；當(dāng)共價(jià)鍵鍵能越大、鍵長(zhǎng)越短時(shí)，分子越穩(wěn)定，A正確，B錯(cuò)誤；一般σ鍵的重疊程度要大于π鍵，σ鍵的鍵能大于π鍵，D錯(cuò)誤。3．答案C解析碘的升華，是狀態(tài)發(fā)生了變化，破壞的是分子間作用力；KCl溶于水，破壞離子鍵；液溴由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)，破壞的是分子間作用力；NH4Cl受熱分解，破壞的是化學(xué)鍵(包括共價(jià)鍵和離子鍵)。4．答案D解析D項(xiàng)甲烷在水中和四氯化碳中的溶解度不同，符合“相似相溶”規(guī)律，與氫鍵無(wú)關(guān)。5．答案C解析A、B、D三項(xiàng)中化合物均只含有1個(gè)手性碳原子，C項(xiàng)中，附有*