2024-2025學年新教材高中化學第2章微粒間相互作用與物質性質第1節(jié)共價鍵模型課時分層作業(yè)含解析魯科版選擇性必修2

PAGE7-共價鍵模型(建議用時：40分鐘)[合格過關練]1．原子間形成分子時，確定各原子相互結合的數(shù)量關系的是()A．共價鍵的方向性B．共價鍵的飽和性C．形成共價鍵原子的大小D．共價鍵的穩(wěn)定性B[共價鍵的飽和性確定了各原子相互結合的數(shù)量關系。]2．下列說法中不正確的是()A．雙鍵、三鍵都有π鍵B．成鍵原子間原子軌道重疊越多，共價鍵越堅固C．因每個原子未成對電子數(shù)是肯定的，故配對原子個數(shù)也肯定D．全部σ鍵在空間都有自己的方向性D[s-sσ鍵無論s軌道從哪個方向重疊都相同，因此這種共價鍵沒有方向性。]3．比較下列共價鍵的形成過程，其中形成的是π鍵的是()A[選項A是2個p軌道“肩并肩”重疊形成的π鍵；選項B是s軌道與p軌道重疊形成的σ鍵；選項C是2個p軌道重疊形成的σ鍵；選項D是兩個s軌道重疊形成的σ鍵。]4．(素養(yǎng)題)σ鍵可由s軌道與s軌道、s軌道與p軌道以及p軌道與p軌道以“頭碰頭”方式重疊而成。則下列分子中的σ鍵是由s軌道與p軌道以“頭碰頭”方式重疊而成的是()A．H2 B．HClC．Cl2 D．F2B[H2分子中的σ鍵為s-sσ鍵，HCl分子中的σ鍵為s-pσ鍵，Cl2、F2分子中的σ鍵均為p-pσ鍵。]5．下列說法中正確的是()A．雙原子分子中化學鍵鍵能越大，分子越堅固B．雙原子分子中化學鍵鍵長越長，分子越堅固C．雙原子分子中化學鍵鍵角越大，分子越堅固D．同一分子中，σ鍵與π鍵的原子軌道重疊程度一樣多，只是重疊的方向不同A[化學鍵鍵能越大，斷鍵時消耗的能量越多，分子越堅固，A正確；化學鍵鍵長越長，越簡單斷裂，分子越不堅固，B錯誤；化學鍵鍵能確定分子的穩(wěn)定性，C錯誤；π鍵是“肩并肩”重疊，σ鍵是“頭碰頭”重疊，形成σ鍵的原子軌道重疊程度大于π鍵，D錯誤。]6．從鍵長的角度來推斷下列共價鍵中最穩(wěn)定的是()A．H—F B．N—HC．C—H D．S—HA[原子半徑越小，與氫化合形成的共價鍵鍵長越短，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定。F、N、C、S4種非氫元素中，F(xiàn)原子的半徑最小，H—F鍵的鍵長最短，故H—F鍵最穩(wěn)定，A項正確。]7．下列分子中，只有σ鍵沒有π鍵的是()A．CH4 B．N2C．CH2=CH2 D．CH≡CHA[兩原子間形成共價鍵，先形成σ鍵，然后再形成π鍵，即共價單鍵全部為σ鍵，共價雙鍵、共價三鍵中肯定含有一個σ鍵，其余為π鍵。]8．(雙選)下列說法中正確的是()A．鍵能越大，表示化學鍵越堅固，難以斷裂B．兩原子核越近，鍵長越長，化學鍵越堅固，性質越穩(wěn)定C．破壞化學鍵時，消耗能量，而形成新的化學鍵時，則釋放能量D．鍵能、鍵長只能定性地分析化學鍵的特性AC[鍵能越大，鍵長越短，化學鍵越堅固。]9．下列分子中，同時含有極性鍵和非極性鍵的是()A．H2S B．N2C．CS2 D．H2O2D[H2S和CS2僅含極性鍵，N2中僅含非極性鍵。]10．下列事實不能用鍵能的大小來說明的是()A．N元素的電負性較大，但N2的化學性質很穩(wěn)定B．稀有氣體一般難發(fā)生反應C．HF、HCl、HBr、HI的穩(wěn)定性漸漸減弱D．F2比O2更簡單與H2反應B[由于N2分子中存在N≡N鍵，鍵能很大，破壞共價鍵須要很大的能量，所以N2的化學性質很穩(wěn)定；稀有氣體都為單原子分子，分子內部沒有化學鍵；鹵族元素從F到I原子半徑漸漸增大，其氫化物中的鍵長漸漸變長，鍵能漸漸變小，所以穩(wěn)定性漸漸減弱；由于H—F鍵的鍵能大于H—O鍵的鍵能，所以更簡單生成HF。]11．下列分子式對應的結構式中，從成鍵狀況看不合理的是()B[可依據(jù)每種元素形成的化學鍵數(shù)目進行推斷，氮原子能形成3個共價鍵，碳原子和硅原子均能形成4個共價鍵，硫原子和氧原子均能形成2個共價鍵，氫原子能形成1個共價鍵。B項中C、Si原子均應形成4個共價鍵，成鍵狀況不合理。]12．意大利羅馬高校的FulvioCacace等人獲得了極具理論探討意義的氣態(tài)N4分子，其分子結構如圖所示。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)，推斷下列說法正確的是()A．N4屬于一種新型的化合物B．N4分子中存在非極性鍵C．N4分子中N—N鍵鍵角為109.5°D．1molN4轉變成N2將汲取882kJ熱量B[N4是由氮元素形成的一種單質，不是新型的化合物，A錯；氮元素是活潑的非金屬元素，氮元素與氮元素之間形成的是非極性鍵，B正確；N4分子是正四面體結構，鍵角是60°，C錯；已知斷裂1molN—N鍵汲取167kJ熱量，生成1molN≡N鍵放出942kJ熱量，則1molN4轉變成N2時的反應熱ΔH＝6×167kJ·mol－1－2×942kJ·mol－1＝－882kJ·mol－1，即該反應是放熱反應，因此1molN4轉變成N2將放出882kJ熱量，D錯。]13．碳和硅的有關化學鍵鍵能如下表所示，簡要分析和說明下列有關事實：化學鍵C—CC—HC—OSi—SiSi—HSi—O鍵能/(kJ·mol－1)356413336226318452(1)硅與碳同族，也有系列氫化物，但硅烷在種類和數(shù)量上都遠不如烷烴多，緣由是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)SiH4的穩(wěn)定性小于CH4，更易生成氧化物，緣由是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)C—C鍵和C—H鍵較強，所形成的烷烴穩(wěn)定。而硅烷中Si—Si鍵和Si—H鍵的鍵能較低，易斷裂，導致長鏈硅烷難以生成。(2)C—H鍵的鍵能大于C—O鍵，C—H鍵比C—O鍵穩(wěn)定。而Si—H鍵的鍵能卻遠小于Si—O鍵，所以Si—H鍵不穩(wěn)定而傾向于形成穩(wěn)定性更強的Si—O鍵。[答案](1)依據(jù)圖表中鍵能數(shù)據(jù)分析，C—C鍵、C—H鍵鍵能大，難斷裂；Si—Si鍵、Si—H鍵鍵能較小，易斷裂，導致長鏈硅烷難以生成(2)SiH4穩(wěn)定性小于CH4，更易生成氧化物，是因為C—H鍵鍵能大于C—O鍵的，C—H鍵比C—O鍵穩(wěn)定。Si—H鍵鍵能遠小于Si—O鍵的，不穩(wěn)定，傾向于形成穩(wěn)定性更強的Si—O鍵14．回答下列問題：(1)1molCO2中含有的σ鍵數(shù)目為________________________________。(2)已知CO和CN－與N2結構相像，CO分子內σ鍵與π鍵個數(shù)之比為________。HCN分子中σ鍵與π鍵數(shù)目之比為________。(3)肼(N2H4)分子可視為NH3分子中的—個氫原子被—NH2(氨基)取代形成的另一種氮的氫化物。肼可用作火箭燃料，燃燒時發(fā)生反應：N2O4(l)＋2N2H4(l)=3N2(g)＋4H2O(g)ΔH＝－1038.7kJ·mol－1若該反應中有4molN—H鍵斷裂，則形成的π鍵有________mol。(4)C、H元素形成的化合物分子中共有16個電子，該分子中σ鍵與π鍵的個數(shù)比為________。(5)1mol乙醛分子中含σ鍵的數(shù)目為________個，1個CO(NH2)2分子中含有σ鍵的個數(shù)為________。(6)CH4、NH3、H2O、HF分子中共價鍵的極性由強到弱的依次是_____________________________________________________。[解析](1)CO2分子內含有碳氧雙鍵，雙鍵中一個是σ鍵，另一個是π鍵，則1molCO2中含有的σ鍵個數(shù)為2NA。(2)N2的結構式為N≡N，推知CO的結構式為C≡O，含有1個σ鍵、2個π鍵；CN－的結構式為[C≡N]－，HCN的結構式為H—C≡N，HCN中σ鍵與π鍵均為2個。(3)反應中有4molN—H鍵斷裂，即有1molN2H4參與反應，生成1.5molN2，則形成的π鍵有3mol。(4)設分子式為CmHn，則6m＋n＝16，解之得m＝2，n＝4，即C2H4，結構式為。單鍵為σ鍵，雙鍵有1個σ鍵和1個π鍵，所以一個C2H4分子中共含有5個σ鍵和1個π鍵。(5)乙醛與CO(NH2)2的結構簡式分別為、，故1mol乙醛中含有σ鍵6NA個，1個CO(NH2)2分子中含有7個σ鍵。(6)兩個成鍵原子的電負性差別越大，它們形成共價鍵的極性就越大(或從非金屬性強弱上來推斷)。由于電負性：F＞O＞N＞C，因此四種元素與H形成的共價鍵的極性：F—H＞O—H＞N—H＞C—H。[答案](1)2NA(或1.204×1024)(2)1∶21∶1(3)3(4)5∶1(5)6NA(或3.612×1024)7(6)HF＞H2O＞NH3＞CH4[素養(yǎng)培優(yōu)練]15．氰氣的化學式為(CN)2，結構式為N≡C—C≡N，性質與鹵素相像，下列敘述正確的是()A．分子中既有極性鍵，又有非極性鍵B．分子中N≡C鍵的鍵長大于C—C鍵的鍵長C．分子中含有2個σ鍵和4個π鍵D．不與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應A[分子中N≡C鍵是極性鍵，C—C鍵是非極性鍵；成鍵原子半徑越小，鍵長越短，N原子半徑小于C原子半徑，故N≡C鍵比C—C鍵的鍵長短；(CN)2分子中含有3個σ鍵和4個π鍵；由于與鹵素性質相像，故可以與氫氧化鈉溶液反應。]16．化合物A是一種新型鍋爐水除氧劑，其結構式為，下列說法正確的是(其中NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值)()A．A分子中只含極性鍵，不含非極性鍵B．A分子中的共用電子對數(shù)為11C．1molA分子中所含σ鍵的數(shù)目為10NAD．A是共價化合物D[N—N鍵是非極性鍵，A項不正確；A分子中含有10個共價單鍵，含有一個碳氧雙鍵，故A分子中的共用電子對數(shù)為12，所含σ鍵的數(shù)目為11，B、C項不正確；A分子中只有共價鍵，故A是共價化合物，D項正確。]17．由短周期前10號元素組成的物質T和X有如圖所示的轉化。X不穩(wěn)定，易分解。下列有關說法正確的是()A．為使該轉化勝利進行，Y可以是酸性KMnO4溶液B．等物質的量的T、X分子中含有π鍵的數(shù)目均為NAC．X分子中含有的σ鍵個數(shù)是T分子中含有的σ鍵個數(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A[由球棍模型可知，T為HCHO，X不穩(wěn)定，易分解，則X為H2CO3，Y為氧化劑，可以選擇氧化性較強的酸性KMnO4溶液，A項正確；B項中要留意等物質的量并不肯定是1mol；X分子中含有的σ鍵個數(shù)為5，T分子中含有的σ鍵個數(shù)為3，C項錯誤；T、X分子均只含有極性鍵，無非極性鍵，D項錯誤。]18．六氟化硫分子呈正八面體結構(如圖所示)，在高電壓下仍有良好的絕緣性，性質穩(wěn)定，在電器工業(yè)方面有著廣泛的用途，但逸散到空氣中會引起強溫室效應，下列有關六氟化硫的推想正確的是()A．六氟化硫中各原子均為8電子穩(wěn)定結構B．六氟化硫易燃燒生成二氧化硫C．六氟化硫分子中含極性鍵、非極性鍵D．S—F鍵是σ鍵，且鍵長、鍵能都相等D[依據(jù)題圖知，每個F原子和1個S原子形成1對共用電子對，每個S原子和6個F原子形成6對共用電子對，所以F原子都達到8電子穩(wěn)定結構，但S原子最外層達到12電子，A錯誤；六氟化硫中F為－1價，S為＋6價，S元素不能再失去電子，所以不能被氧化，故六氟化硫不易燃燒生成二氧化硫，B錯誤；同種原子間形成非極性鍵，不同種原子間形成極性鍵，六氟化硫分子中的S—F鍵均為極性鍵，不含非極性鍵，C錯誤；六氟化硫分子中的S—F鍵都是σ鍵，為正八面體結構，所以鍵長、鍵能都相等，D正確。]19．X、Y、Z、W是元素周期表前四周期中的常見元素，其原子序數(shù)依次增大。X元素的一種核素的質量數(shù)為12，中子數(shù)為6；Y元素是動植物生長不行缺少的、構成蛋白質的重要組成元素；Z的基態(tài)原子核外9個原子軌道上填充了電子且有2個未成對電子，與X不同族；W是一種常見元素，可以形成3種氧化物，其中一種氧化物是具有磁性的黑色晶體。(1)Y2分子中存在的σ鍵和π鍵個數(shù)之比為________。(2)X—H鍵和Y—H鍵屬于極性共價鍵，其中極性較強的是________(X、Y用元素符號表示)鍵。X的第一電離能比Y的________(填“大”或“小”)。(3)寫出X的單質與Z的最高價氧化物對應水化物的濃溶液反應的化學方程式：____________________________________________________________________________________________________________________。(4)W的基態(tài)原子的價電子排布式為________________________________。(