2024-2025學(xué)年高中化學(xué)第二章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)1-2鍵參數(shù)等電子原理課時作業(yè)含解析新人教版選修3

PAGEPAGE6鍵參數(shù)、等電子原理一、選擇題(每小題4分，共44分)1．下列說法正確的是(A)A．雙原子分子中化學(xué)鍵鍵能越大，分子越堅(jiān)固B．雙原子分子中化學(xué)鍵鍵長越長，分子越堅(jiān)固C．雙原子分子中化學(xué)鍵鍵角越大，分子越堅(jiān)固D．同一分子中，σ鍵和π鍵的重疊程度一樣多，只是重疊的方向不同解析：鍵能越大，斷鍵時消耗的能量越多，物質(zhì)越穩(wěn)定，A項(xiàng)正確；鍵長越長，化學(xué)鍵越簡單斷裂，分子越不堅(jiān)固，B項(xiàng)錯誤；鍵角確定分子的空間結(jié)構(gòu)，與分子的穩(wěn)定性關(guān)系不大，C項(xiàng)錯誤；σ鍵的重疊程度大于π鍵，π鍵是肩并肩重疊，σ鍵是頭碰頭重疊，D項(xiàng)錯誤。2．下列各組粒子不能互稱為等電子體的是(C)A．COeq\o\al(2－,3)和NOeq\o\al(－,3) B．O3和SO2C．CO2和NOeq\o\al(－,2) D．SCN－和Neq\o\al(－,3)解析：C項(xiàng)中，CO2與NOeq\o\al(－,2)具有相同的原子總數(shù)，但價(jià)電子總數(shù)不同，CO2的為16，而NOeq\o\al(－,2)的為18，故二者不能互稱為等電子體。3．下列說法正確的是(B)A．分子中化學(xué)鍵鍵能越大，鍵長越長，則分子越穩(wěn)定B．元素周期表中第ⅠA族和第ⅦA族元素原子間可能形成共價(jià)鍵C．水分子的結(jié)構(gòu)式可表示為H—O—H，分子中鍵角為180°D．H—O鍵的鍵能為463kJ·mol－1，即18gH2O分解成H2和O2時汲取的能量為2×463kJ解析：A項(xiàng)，分子中化學(xué)鍵鍵能越大，鍵長越短，分子越穩(wěn)定，錯誤；B項(xiàng)，元素周期表中第ⅠA族元素有金屬元素和非金屬元素，第ⅦA族元素是非金屬元素，非金屬元素與非金屬元素原子間能形成共價(jià)鍵，正確；C項(xiàng)，水分子中鍵角為105°，錯誤；D項(xiàng)，ΔH＝反應(yīng)物的總鍵能－生成物的總鍵能，由于未給出H—H鍵和O=O鍵的鍵能，故無法求出反應(yīng)汲取的能量，錯誤。4．已知CN－與N2結(jié)構(gòu)相像，可推算出HCN分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為(C)A．1∶3B．2∶1C．1∶1D．1∶2解析：CN－與N2結(jié)構(gòu)相像，C原子與N原子之間形成三鍵，則HCN分子的結(jié)構(gòu)式為H—C≡N，三鍵中含有1個σ鍵、2個π鍵，單鍵屬于σ鍵，故HCN分子中σ鍵與π鍵的數(shù)目之比為2∶2＝1∶1。5．已知X—X、Y—Y、Z—Z鍵的鍵長分別為198pm、74pm、154pm，則它們單質(zhì)分子的穩(wěn)定性大小關(guān)系為(D)A．X2>Y2>Z2B．Z2>Y2>X2C．Y2>X2>Z2D．Y2>Z2>X2解析：共價(jià)鍵的鍵長越短，鍵能越大，共價(jià)鍵越穩(wěn)定，因此穩(wěn)定性：Y2>Z2>X2。6．對比以下幾個反應(yīng)式：Cl＋Cl→Cl2ΔH1＝－247kJ/mol；O＋O→O2ΔH2＝－493kJ/mol；N＋N→N2ΔH3＝－946kJ/mol。可以得出的結(jié)論是(A)A．在常溫下氮?dú)獗妊鯕夂吐葰夥€(wěn)定B．氮、氧和氯的單質(zhì)常溫下為氣體C．氮、氧和氯都是雙原子分子D．氮?dú)?、氧氣和氯氣的密度不同解析：原子結(jié)合成分子時釋放的能量越多，表示形成的共價(jià)鍵越堅(jiān)固，含有該鍵的分子越穩(wěn)定，分子的穩(wěn)定性與物質(zhì)的物理性質(zhì)無關(guān)，A項(xiàng)正確。7.最近意大利羅馬高校的FulvioCacace等人獲得了極具理論探討意義的N4分子。N4分子結(jié)構(gòu)如圖所示，已知斷裂1molN—N鍵汲取167kJ熱量，生成1molN≡N鍵放出942kJ熱量，依據(jù)以上信息和數(shù)據(jù)，下列說法正確的是(B)A．N4屬于一種新型的化合物B．N4與N2互為同素異形體C．N4沸點(diǎn)比P4(白磷)高D．1molN4氣體轉(zhuǎn)變?yōu)镹2將汲取882kJ熱量解析：N4屬于一種新型的單質(zhì)，與N2互為同素異形體，其結(jié)構(gòu)與白磷結(jié)構(gòu)類似，白磷的相對分子質(zhì)量大于N4，所以白磷沸點(diǎn)高。1molN4中含6molN—N，斷鍵時需汲取1002kJ熱量，生成1molN2時放出942kJ熱量，所以1molN4氣體轉(zhuǎn)變?yōu)?molN2將放出882kJ熱量。8．氰氣的化學(xué)式為(CN)2，結(jié)構(gòu)式為N≡C—C≡N，性質(zhì)與鹵素相像，下列敘述正確的是(A)A．在肯定條件下可發(fā)生加成反應(yīng)B．分子中N≡C鍵的鍵長大于C—C鍵的鍵長C．分子只含有2個σ鍵和4個π鍵D．不和NaOH溶液反應(yīng)解析：三鍵中有一個σ鍵，兩個π鍵，π鍵易斷裂而發(fā)生加成反應(yīng)，A項(xiàng)正確；N比C原子半徑小，N≡C比C≡C鍵長短，更比C—C鍵長短，B項(xiàng)錯誤；(CN)2分子含一個C—Cσ鍵，2個C—Nσ鍵，故σ鍵有3個，C項(xiàng)錯誤；(CN)2與Cl2性質(zhì)相像，可與NaOH溶液反應(yīng)，D項(xiàng)錯誤。9．依據(jù)下表列出的各化學(xué)鍵的鍵能數(shù)據(jù)，推斷下列分子中最穩(wěn)定的是(D)化學(xué)鍵H—HH—ClH—ICl—ClBr—Br鍵能/(kJ·mol－1)436431297243193A.Cl2B．Br2C．HClD．H2解析：共價(jià)鍵的鍵能越大，共價(jià)鍵越堅(jiān)固，構(gòu)成的分子越穩(wěn)定。由于H—H鍵的鍵能最大，因此H2最穩(wěn)定。10．依據(jù)π鍵的成鍵特征，可推斷出C=C鍵的鍵能與C—C鍵的鍵能的大小關(guān)系為(C)A．C=C鍵的鍵能等于C—C鍵鍵能的兩倍B．C=C鍵的鍵能大于C—C鍵鍵能的兩倍C．C=C鍵的鍵能小于C—C鍵鍵能的兩倍D．無法確定解析：C=C鍵中有一個π鍵和一個σ鍵，由于π鍵的鍵能比σ鍵的鍵能小，所以C=C鍵的鍵能小于C—C鍵鍵能的兩倍。11．從試驗(yàn)測得不同物質(zhì)中氧—氧鍵之間的鍵長和鍵能數(shù)據(jù)如下表：氧—氧鍵數(shù)據(jù)Oeq\o\al(2－,2)Oeq\o\al(－,2)O2Oeq\o\al(＋,2)鍵長/(×10－12m)149128121112鍵能/kJ·mol－1XYZ＝497.3W＝628其中X、Y的鍵能數(shù)據(jù)尚未測定，但可依據(jù)規(guī)律推導(dǎo)鍵能的大小依次為W>Z>Y>X。該規(guī)律是(B)A．成鍵時電子數(shù)越多，鍵能越大B．鍵長越長，鍵能越小C．成鍵所用的電子數(shù)越少，鍵能越大D．成鍵時電子對越偏移，鍵能越大解析：電子數(shù)由多到少的依次為Oeq\o\al(2－,2)>Oeq\o\al(－,2)>O2>Oeq\o\al(＋,2)，鍵能大小依次為W>Z>Y>X，A項(xiàng)錯誤；這些微粒都是O成鍵，無偏移，D項(xiàng)錯誤。二、非選擇題(共56分)12．(12分)最初，原子數(shù)相同、電子總數(shù)相同的分子，互稱為等電子體。等電子體的結(jié)構(gòu)相像、物理性質(zhì)相近。(1)依據(jù)上述原理，僅由其次周期元素組成的共價(jià)分子中，互為等電子體的是N2和CO；N2O和CO2。(2)此后，等電子原理又有所發(fā)展。例如，由短周期元素組成的微粒，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，它們也具有相像的結(jié)構(gòu)。在短周期元素組成的物質(zhì)中，與NOeq\o\al(－,2)互為等電子體的分子有SO2、O3。解析：(1)僅由其次周期元素組成的共價(jià)分子中，N2與CO均有14個電子，N2O與CO2均有22個電子。(2)依題意，只要原子數(shù)相同，各原子最外層電子數(shù)之和相同，即可互稱為等電子體，NOeq\o\al(－,2)的原子數(shù)為3，各原子最外層電子數(shù)之和為5＋6×2＋1＝18，SO2、O3的原子數(shù)均為3，各原子最外層電子數(shù)之和均為6×3＝18。13．(11分)X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的四種常見元素，其相關(guān)信息如下表：元素相關(guān)信息XX的基態(tài)原子核外3個能級上有電子，且每個能級上的電子數(shù)相等Y常溫常壓下，Y單質(zhì)是淡黃色固體，常在火山口旁邊沉積ZZ和Y同周期，Z的電負(fù)性大于YWW的一種核素的質(zhì)量數(shù)為63，中子數(shù)為34(1)Z位于元素周期表第三周期第ⅦA族，Y的氫化物的空間構(gòu)型是V形。(2)XY2是一種常用的溶劑，XY2的分子中存在2個σ鍵。在H—Y、H—Z兩種共價(jià)鍵中，鍵的極性較強(qiáng)的是H—Cl，鍵長較長的是H—S。(3)寫出W元素的原子核外電子排布式：1s22s22p63s23p63d104s1。解析：由題中信息可知，X為C，Y為S，Z為Cl，W為Cu。(1)Cl元素位于元素周期表的第三周期第ⅦA族，H2S分子的空間構(gòu)型為V形。(2)CS2的結(jié)構(gòu)式為S=C=S，從其結(jié)構(gòu)式不難看出，CS2分子中有2個σ鍵和2個π鍵。依據(jù)元素周期律的相關(guān)學(xué)問，非金屬性越強(qiáng)的元素原子與氫原子形成的共價(jià)鍵的極性越強(qiáng)，鍵長越短，可推知H—S、H—Cl中鍵的極性較強(qiáng)的為H—Cl，鍵長較長的為H—S。14．(14分)已知鍵能、鍵長部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表：(1)下列推斷正確的是A、C、D(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。A．同種元素形成的共價(jià)鍵穩(wěn)定性：三鍵>雙鍵>單鍵B．同種元素形成雙鍵鍵能肯定小于單鍵的2倍C．鍵長越短，鍵能肯定越大D．氫化物的鍵能越大，其穩(wěn)定性肯定越強(qiáng)(3)在相同條件下，將乙烯、乙炔以同速率通入等體積同濃度的溴的四氯化碳溶液中，下列視察到的現(xiàn)象正確的是C。A．前者和后者同時褪色 B．前者后褪色，后者先褪色C．前者先褪色，后者后褪色 D．無法推斷(4)在HX(X代表鹵素)分子中，鍵長最短的是HF，最長的是HI；O—O鍵的鍵長大于(填“大于”“小于”或“等于”)O=O鍵的鍵長。解析：(1)依據(jù)表中數(shù)據(jù)，同主族氣態(tài)氫化物的鍵能從上至下漸漸減小，穩(wěn)定性漸漸減弱，A項(xiàng)正確；從鍵能看，氯氣、溴單質(zhì)、碘單質(zhì)的穩(wěn)定性漸漸減弱，由原子結(jié)構(gòu)知，氧化性也漸漸減弱，B項(xiàng)錯誤；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項(xiàng)正確；還原性與失電子實(shí)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、O=O鍵的鍵能知，B項(xiàng)錯誤；C—H鍵的鍵長大于N—H鍵的鍵長，但是N—H鍵的鍵能反而較小，C項(xiàng)錯誤；由C—H、N—H的鍵能知，CH4的鍵能較大，而穩(wěn)定性較弱，D項(xiàng)錯誤。(3)乙烯斷裂一個π鍵，鍵能為(615－347.7)kJ·mol－1＝267.3kJ·mol－1，乙炔斷裂2個π鍵總鍵能為(812－347.7)kJ·mol－1＝464.3kJ·mol－1，說明乙炔斷裂兩個π鍵難于乙烯斷裂一個π鍵，C項(xiàng)正確。15．(9分)已知某些共價(jià)鍵的鍵能如表所示，試回答下列問題：共價(jià)鍵鍵能/(kJ·mol－1)共價(jià)鍵鍵能/(kJ·mol－1)H—H436O—H467Cl—Cl243N≡N945C—H413H—Cl431(1)H—H鍵的鍵能為什么比Cl—Cl鍵的鍵能大？(2)已知H2O在2000℃時有5%的分子分解，而CH4在1000℃時可能完全分解為C和H2，試說明其中的緣由。(3)試說明氮?dú)饽茉诳諝庵蟹€(wěn)定存在的緣由。答案：(1)H原子的半徑比Cl原子的半徑小，故H—H鍵的鍵長比Cl—Cl鍵的鍵長短，H—H鍵的鍵能比Cl—Cl鍵的鍵能大。(2)O—H鍵比C—H鍵的鍵能大，故H2O比CH4穩(wěn)定。(3)N2分子中存在氮氮叁鍵，鍵能大，故結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。解析：解答本題可依據(jù)鍵參數(shù)與分子性質(zhì)間的關(guān)系分析：共價(jià)鍵的鍵長越短，鍵能越大，共價(jià)鍵越堅(jiān)固。16．(10分)O3能汲取有害紫外線，愛護(hù)人類賴以生存的空間。O3的分子結(jié)構(gòu)如右圖所示，呈V形，兩個鍵的夾角為116.5°，三個原子以一個O原子為中心，與另外兩個O原子分別構(gòu)成一個共價(jià)鍵；中間O原子供應(yīng)兩個電子，旁邊兩個O原子各供應(yīng)一個電子，構(gòu)成一個特別的化學(xué)鍵——三個O原子均等地享有這些電子。請回答：(1)臭氧與氧氣互為同素異形體。(2)下列分子與O3分子的結(jié)構(gòu)最相像的是C。A．H2OB．CO2C．SO2D．BeCl2(3)分子中某原子有一對或幾對沒有跟其他原子共用的價(jià)電子叫孤電子對，