共價鍵(精講)(人教版2019必修2)(解析版)

2.1共價鍵（精講）思維導圖思維導圖常見考點常見考點考點一共價鍵的形成與特征【例1】（2021·全國·高二課時練習）下列有關共價鍵的形成的說法錯誤的是A．原子間形成共價鍵，體系的能量降低B．原子間形成共價鍵后，若原子核間距離更近時，體系的能量會更低C．原子間形成共價鍵時，電子云在空間部分重疊D．共用電子在形成共價鍵的原子核之間區(qū)城出現(xiàn)的概率較大【答案】B【解析】A．原子間形成化學鍵后，釋放能量，體系能量降低，故A正確；B．原子間形成共價鍵后，若原子核間距離更近時，體系能量更高，故B錯誤；C．形成共價鍵時，原子軌道在空間一定會部分重疊，即電子云在空間部分重疊，故C正確；D．形成共價鍵時，原子軌道在空間一定會部分重疊，則共用電子在原子核間區(qū)域出現(xiàn)的概率較大，故D正確；故選B?！疽挥缛础?．（2021·全國·高二課時練習）下列關于共價鍵的敘述中，不正確的是A．由不同元素的原子形成的共價鍵一定是極性鍵B．由同種元素的兩個原子形成的雙原子分子中的共價鍵一定是非極性鍵C．化合物中不可能含有非極性鍵D．當氧原子與氟原子形成共價鍵時，共用電子偏向氟原子一方【答案】C【解析】A．不同元素的原子吸引電子的能力不同，形成極性鍵，A正確；B．同種元素的原子形成的雙原子分子中，兩原子吸引電子的能力相同，形成非極性鍵，B正確；C．某些化合物中，如中均含有非極性鍵，C錯誤；D．氟原子吸引電子的能力強于氧原子，二者成鍵時共用電子偏向氟原子，D正確；答案選C。2．（2021·全國·高二課時練習）共價鍵具有飽和性和方向性，下列有關敘述中，不正確的是A．共價鍵的飽和性是由成鍵原子的未成對電子數(shù)決定的B．共價鍵的方向性是由成鍵原子軌道的方向性決定的C．共價鍵的方向性決定了分子的空間結構D．所有共價鍵都具有方向性【答案】D【解析】A．一般地，原子的未成對電子一旦配對成鍵，就不再與其他原子的未成對電子配對成鍵，故成鍵原子的未成對電子數(shù)決定了該原子形成的共價鍵數(shù)量，即飽和性，A項正確；B．形成共價鍵時，為了達到原子軌道的最大重疊程度，成鍵的方向與原子軌道的伸展方向就存在著必然的聯(lián)系，則共價鍵的方向性是由成鍵原子軌道的方向性決定的，B項正確；C．共價鍵的方向性決定了所形成分子的空間結構，C項正確；D．由于s軌道是球形對稱的，故兩個s軌道重疊形成的共價鍵無方向性，D項錯誤；故本題選D。3．（2021·全國·高二課時練習）在氯化氫分子中，形成共價鍵的原子軌道是A．氯原子的2p軌道和氫原子的1s軌道B．氯原子的2p軌道和氫原子的2p軌道C．氯原子的3p軌道和氫原子的1s軌道D．氯原子的3p軌道和氫原子的2s軌道【答案】C【解析】氫原子和氯原子的核外電子排布式分別為1s1和1s22s22p63s23p5,由此可以看出,氫原子的1s軌道和氯原子的3p軌道上各有一個未成對電子,故兩者在形成氯化氫分子時,形成共價鍵的原子軌道是氯原子的3p軌道和氫原子的1s軌道。4．（2021·全國·高一課時練習）下列說法中，錯誤的是A．同種原子形成的分子，兩個原子之間的化學鍵一定是共價鍵B．兩個非金屬元素的原子之間形成的化學鍵一定是共價鍵C．不論含氧酸還是無氧酸，分子內(nèi)原子間的化學鍵都是共價鍵D．凡是不含金屬元素的化合物一定只含有共價鍵【答案】D【解析】A．同種原子形成的分子，兩個原子之間不存在電子的得失，形成的化學鍵一定是共價鍵，A正確；B．兩個非金屬元素的原子之間只能通過共用電子對形成化學鍵，因此一定是共價鍵，B正確；C．不論含氧酸還是無氧酸，均是共價化合物，因此分子內(nèi)原子間的化學鍵都是共價鍵，C正確；D．凡是不含金屬元素的化合物不一定只含有共價鍵，例如銨鹽等含有離子鍵，D錯誤；答案選D。5．（2021·全國·高三專題練習）下列關于化學鍵的敘述中，正確的是A．共價化合物中可能含離子鍵，離子化合物中只含離子鍵B．離子化合物中可能含共價鍵，共價化合物中不含離子鍵C．構成單質(zhì)分子的微粒一定含有共價鍵D．在氧化鈉中，只存在氧離子和鈉離子的靜電吸引作用【答案】B【解析】A．在共價化合物中各原子均通過共用電子對相結合，不存在離子鍵，A錯誤；B．離子化合物是陰、陽離子通過離子鍵結合而成的，因此，離子化合物中一定含有離子鍵；除離子鍵外，離子化合物中還可能含共價鍵，如NaOH是由Na＋和OH-結合而成的離子化合物，而OH-中含O—H共價鍵，故B正確；C．稀有氣體分子中不存在化學鍵，C錯誤；D．在離子化合物中除陰、陽離子電荷之間的靜電吸引作用外，還存在電子與電子、原子核與原子核之間的排斥作用，D錯誤；故選B?？键c二共價鍵類型判斷【例2-1】（2021·全國·高二課時練習）（多選）下列有關化學鍵類型的判斷不正確的是A．s--sσ鍵與s--pσ鍵的對稱性不同B．分子中含有共價鍵，則至少含有一個σ鍵C．已知乙炔的結構式為H—C≡C—H，則乙炔分子中存在2個σ鍵(C—H)和3個π鍵(C≡C)D．乙烷分子中只存在σ鍵，即6個C—H鍵和1個C—C鍵都為σ鍵，不存在π鍵【答案】AC【解析】A．σ鍵都是軸對稱圖形，故A錯誤；B．共價單鍵為σ鍵，雙鍵和三鍵中均含1個σ鍵，則分子中含有共價鍵，則至少含有一個σ鍵，故B正確；C．乙炔中的碳碳三鍵中含有一個σ鍵，2個π鍵，兩個C—H鍵是σ鍵，乙炔分子中存在3個σ鍵和2個π鍵，故C錯誤；D．乙烷分子中只存在C—C單鍵和C—H單鍵，單鍵都為σ鍵，故都是σ鍵，故D正確；故選AC?！纠?-2】（2021·全國·高二課時練習）下列有機化合物中σ鍵與π鍵個數(shù)比為3∶2的是A．CH3CH3 B．CH2=CH2C．CH≡CH D．CH4【答案】C【解析】A．CH3CH3中有7個σ鍵，沒有π鍵，故A不符合題意；B．CH2=CH2中有5個σ鍵，1個π鍵，故B不符合題意；C．CH≡CH中有3個σ鍵，2個π鍵，故C符合題意；D．CH4中有4個σ鍵，沒有π鍵，故D不符合題意。綜上所述，答案為C?！纠?-3】（2021·吉林·吉化第一高級中學校高二階段練習）下列化合物中，化學鍵的類型皆相同的是A．CO2和O2 B．CH4和SiO2C．BF3和NaCl D．HCl和NH4I【答案】B【解析】A．CO2中含有極性鍵，O2中含有非極性鍵，化學鍵類型不同，A與題意不符；B．CH4和SiO2中都只含有極性鍵，化學鍵類型相同，B符合題意；C．BF3中含有極性鍵，NaCl中只含有離子鍵，化學鍵類型不同，C與題意不符；D．HCl中只含有極性鍵，NH4I中含有離子鍵、極性鍵，化學鍵類型不同，D與題意不符；答案為B?！疽挥缛础?．（2021·全國·高二課時練習）下列關于鍵和鍵的說法中，錯誤的是A．鍵的電子云圖形是軸對稱的，鍵的電子云圖形是鏡面對稱的B．鍵是原子軌道“頭碰頭”式重疊，鍵是原子軌道“肩并肩”式重疊C．兩個p軌道不能形成鍵，只能形成鍵D．H只能形成鍵，O可以形成鍵和鍵【答案】C【解析】A．σ鍵的電子云圖形以形成共價鍵的兩原子核的連線為軸作旋轉(zhuǎn)操作，共價鍵的電子云圖形不變，為軸對稱，π鍵電子云由兩塊組成，分別位于由原子核構成平面的兩側，為鏡面對稱，A正確；B．σ鍵電子云重疊程度較大，以頭碰頭方式重疊，π鍵電子云重疊程度較小，以肩并肩方式重疊，B正確；C．兩個p軌道可以以頭碰頭方式形成σ鍵，也可以以肩并肩方式形成π鍵，C錯誤；D．H原子只有1個電子，位于1s軌道上，電子云形狀為球形，和其他原子形成共價鍵時，只能以頭碰頭方式重疊，即只能形成σ鍵，O原子p軌道上的價電子，可以以頭碰頭方式形成σ鍵，也可以以肩并肩方式形成π鍵，D正確；故答案選C。2．（2021·全國·高二課時練習）下列物質(zhì)的分子中既有σ鍵，又有π鍵的是①HCl②H2O③H2O2④C2H4⑤C2H2A．僅①②③ B．僅③④⑤ C．僅①③⑤ D．僅④⑤【答案】D【解析】①HCl的結構式為H—Cl，只含σ鍵，無π鍵；②H2O的結構式為H—O—H，只含σ鍵，無π鍵；③H2O2的結構式為H—O—O—H，只含σ鍵，無π鍵；④C2H4的結構式為，含σ鍵，其中碳碳雙鍵中含一個π鍵；⑤C2H2的結構式為H—C≡C—H，含σ鍵，其中碳碳三鍵中含2個π鍵；綜上所述，④⑤符合題意，D正確；故答案選D。3．（2021·全國·高二課時練習）下列反應中只涉及π鍵斷裂的是A．的燃燒 B．的加成反應C．與的取代反應 D．被酸性溶液氧化【答案】B【解析】A．的燃燒，反應中所有化學鍵均斷裂，A錯誤；B．的加成反應，只有π鍵斷裂，B正確；C．與的取代反應中只有σ鍵斷裂，C錯誤；D．被酸性溶液氧化，反應中所有化學鍵均斷裂，D錯誤；故選：B。4．（2021·全國·高二課時練習）現(xiàn)有物質(zhì)①HCl、②、③、④、⑤、⑥、⑦NaOH、⑧Ar、⑨、⑩，按要求填空。(1)只存在非極性鍵的分子是___________(填序號，下同)，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___________。(2)只存在單鍵的分子是___________，存在三鍵的分子是___________，只存在雙鍵的分子是___________，既存在單鍵又存在雙鍵的分子是___________。(3)只存在鍵的分子是___________，既存在鍵又存在π鍵的分子是___________。(4)不存在化學鍵的是___________。(5)存在配位鍵的是___________，既存在離子鍵又存在非極性鍵的是___________?！敬鸢浮浚?）②⑤⑩①③⑨①③⑤②⑨⑩①③⑤②⑨⑩⑧⑥④【解析】(1)不同元素原子間形成的共價鍵是極性鍵，同種元素原子間形成的共價鍵是非極性鍵，稀有氣體分子是單原子分子，不存在化學鍵。只存在非極性鍵的分子是②，只存在極性鍵的分子是①、③、⑨，既存在非極性鍵又存在極性鍵的分子是⑤、⑩。(2)只存在單鍵的分子是①、③、⑤，存在三鍵的分子是②，只存在雙鍵的分子是⑨，既存在單鍵又存在雙鍵的分子是⑩。(3)只存在鍵即只有單鍵的分子是①、③、⑤；既存在鍵又存在π鍵即存在雙鍵或三鍵的分子是②、⑨、⑩。(4)不存在化學鍵的是⑧。(5)存在配位鍵的是⑥，既存在離子鍵又存在非極性鍵的是④。考點三鍵參數(shù)及應用【例3-1】（2021·全國·高二課時練習）下列說法中，錯誤的是A．鍵能是衡量化學鍵穩(wěn)定性的參數(shù)之一，鍵能越大，則化學鍵就越牢固B．鍵長與共價鍵的穩(wěn)定性沒有關系C．鍵角是兩個相鄰共價鍵之間的夾角，說明共價鍵有方向性D．共價鍵是通過原子軌道重疊并共用電子對而形成的，所以共價鍵有飽和性【答案】B【解析】A．鍵能指氣態(tài)基態(tài)原子形成1mol化學鍵釋放的最低能量，鍵能越大，意味著化學鍵越穩(wěn)定，越不容易被打斷，A正確；B．鍵長是形成共價鍵的兩個原子之間的核間距，鍵長越短，往往鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定，B錯誤；C．相鄰兩個共價鍵之間的夾角稱為鍵角，多原子分子的鍵角一定，說明共價鍵具有方向性，C正確；D．元素的原子形成共價鍵時，當一個原子的所有未成對電子和另一些原子中自旋方向相反的未成對電子配對成鍵后，就不再跟其它原子的未成對電子配對成鍵，例如H2O分子中，O原子有兩個未成對電子，它只能跟兩個H原子的未成對電子配對，因此，共價鍵具有飽和性，D正確；故答案選B。【例3-2】（2021·四川成都·高二期中）鍵長、鍵角和鍵能是描述共價鍵的三個重要參數(shù)，下列敘述正確的是A．在分子中，兩個成鍵原子間的距離叫做鍵長B．型分子的鍵角均為180°C．C—C鍵的鍵能為347.7，但C=C鍵的鍵能小于D．H—Cl鍵的鍵能為431.8，故HCl分解成1mol和1mol時，消耗的能量為863.6kJ【答案】C【解析】A．鍵長是指兩個原子核間的平均間距，故A錯誤；B．型分子可能是直線型如二氧化碳，鍵角為，也可能使V型，如OF2，鍵角約為104°，故B錯誤；C．C—C鍵為鍵，C=C中有一個是鍵、一個π鍵，π鍵鍵能小于鍵能，故C=C鍵的鍵能小于，故C正確；D．H—Cl鍵的鍵能為431.8，2molHCl分解成2mol和2mol時，消耗的能量為863.6kJ，故D錯誤；故選：C。【例3-3】（2021·安徽·高二階段練習）下列分子中鍵角大小的比較正確的是A． B． C． D．【答案】B【解析】A．二氧化硫是V形，二氧化碳是直線形，則鍵角，A錯誤；B．由于電負性O大于S，共用電子對離O近，共用電子對間的排斥力大，所以鍵角，B正確；C．與均是正四面體形結構，鍵角相等，C錯誤；D．二氧化硫是V形，三氧化硫是平面三角形，由于二氧化硫分子中含有孤對電子，則鍵角，D錯誤；答案選B?！疽挥缛础?．（2021·全國·高二課時練習）反映共價鍵強弱的物理量是A．鍵能 B．鍵能、鍵長C．鍵能、鍵長、鍵角 D．鍵長、鍵角【答案】B【解析】鍵能可看作是斷開共價鍵所需的能量，鍵能越大，則斷開共價鍵時所需的能量就越大，含該鍵的分子就越穩(wěn)定；鍵長越長鍵能反而越小，故反映鍵的強弱的物理量是鍵能和鍵長，故選：B。2（2021·新疆·烏魯木齊市第四中學高二期中）能夠用鍵能的大小解釋的是A．常溫常壓下，氯氣呈氣態(tài)而溴單質(zhì)呈液態(tài)B．硝酸是揮發(fā)性酸，硫酸是難揮發(fā)性的酸C．稀有氣體一般難發(fā)生化學反應D．氮氣在常溫下很穩(wěn)定，化學性質(zhì)不活潑【答案】D【解析】A．氯氣的相對分子質(zhì)量比溴單質(zhì)小，所以氯氣的沸點比溴單質(zhì)低，在常溫常壓下氯氣呈氣態(tài)而溴單質(zhì)呈液態(tài)，與鍵能無關，故A不符合題意；B．硝酸的分子間作用力小，沸點低，是揮發(fā)性酸，硫酸的分子間作用力大，沸點高，是難揮發(fā)性酸，揮發(fā)性屬于物理性質(zhì)，與鍵能的大小無關，故B不符合題意；C．稀有氣體為單原子分子，原子都形成穩(wěn)定結構，稀有氣體一般難于發(fā)生化學反應，與鍵能無關，故C不符合題意；D．氮氣分子中N≡N的鍵能高，故在常溫下很穩(wěn)定，化學性質(zhì)不活潑，故D符合題意；答案選D。3．（2021·全國·高二）關于鍵長、鍵能和鍵角，下列說法不正確的是A．鍵角是描述分子立體結構的重要參數(shù)B．鍵長的大小與成鍵原子的半徑和成鍵數(shù)目有關C．鍵長越長，鍵能越大，共價鍵越穩(wěn)定D．鍵角的大小與鍵能的大小無關【答案】C【解析】A．鍵長和鍵角常被用來描述分子的空間構型，鍵角是描述分子立體結構的重要參數(shù)，故A正確；B．形成共價鍵的兩原子半徑之和越小共用電子對數(shù)越多則共價鍵越牢固，鍵長越短，故B正確；C．鍵能越大，鍵長越短，共價化合物越穩(wěn)定，故C錯誤；D．鍵角是分子內(nèi)同一原子形成的兩個化學鍵之間的夾角，與其分子結構有關，與鍵長鍵能無關，故D正確。答案選C。4．（2021·吉林·前郭爾羅斯蒙古族自治縣蒙古族中學高二期中）關于鍵長、鍵能和鍵角，下列說法中錯誤的是A．C=C鍵等于C-C鍵鍵能的2倍B．鍵長的大小與成鍵原子的半徑和成鍵數(shù)目有關C．鍵角是描述分子立體結構的重要參數(shù)D．因為O-H鍵的鍵能小于H-F鍵的鍵能，所以O2、F2與H2反應的能力逐漸增強【答案】A【解析】A．碳碳雙鍵中一個是π鍵，一個是σ鍵，碳碳單鍵是σ鍵，π鍵的強度一般小于σ鍵，所以C=C鍵小于C-C鍵鍵能的2倍，A錯誤；B．影響鍵長的因素有：參與成鍵的原子半徑、成鍵原子的周圍環(huán)境，即與成鍵原子的半徑和成鍵數(shù)目有關，B正確；C．鍵角是描述分子立體結構的重要參數(shù)，是描述分子立體結構的重要參數(shù)，C正確；D．H-O鍵的鍵能小于H-F鍵的鍵能，則穩(wěn)定性：HF＞H2O，則F2與H2更容易反應，即O2、F2與H2反應的能力逐漸增強，D正確；綜上所述答案為A。5．（2021·遼寧·遼河油田第二高級中學高二期中）下列有關鹵化氫的說法正確的是A．鍵長：H—F>H—Cl>H—Br>H—IB．鍵能：H—F<H—Cl<H—Br<H—IC．形成共價鍵的兩個原子之間的核間距叫做鍵長D．H—F鍵是p—pσ鍵【答案】C【解析】A．形成共價鍵的兩個原子之間的核間距叫做鍵長，近似等于兩原子半徑之和，由于原子半徑F＜Cl＜Br＜I，則鍵長：H—F＜H—Cl＜H—Br＜H—I，A錯誤；B．一般共價鍵鍵長越短，鍵能越大，則鍵能：H—F＞H—Cl＞H—Br＞H—I，B錯誤；C．形成共價鍵的兩個原子之間的核間距叫做鍵長，C正確；D．H原子只有s電子云，則H—F鍵是s—pσ鍵，D錯誤；故答案為：C?？键c四鍵能與焓變【例4】（2021·全國·高二課時練習）某些化學鍵的鍵能如下表：鍵H-HH-IH-FH-ClH-BrI-ICl-ClBr-Br鍵能436299568432366153243194根據(jù)表中數(shù)據(jù)回答問題：(1)下列物質(zhì)本身具有的能量最低的是___________(填字母，下同)。A．H2 B．Cl2 C．Br2 D．I2(2)下列氫化物中，最穩(wěn)定的是___________A．HF B．HCl C．HBr D．HI(3)X2+H2=2HX(X代表F、Cl、Br、I，下同)的反應是___________(填“吸熱”或“放熱”)反應。(4)1molCl2在一定條件下與等物質(zhì)的量的H2反應，放出的熱量是___________kJ。相同條件下，X2分別與H2反應，當消耗等物質(zhì)的量的氫氣時，放出的熱量最多的是___________。【答案】(1)A(2)A(3)放熱(4)185F2【解析】(1)鍵能越大能量越低，H-H的鍵能最大，則能量最低的是H2，故選：A；(2)鍵能越大能量越低物質(zhì)越穩(wěn)定，H-F的鍵能最大，最穩(wěn)定的是HF，故選：A；(3)以X為Cl為例，斷裂舊鍵需要吸收熱量，形成新鍵放出能量，則Cl2+H2=2HCl反應，吸收熱量為436+243=679kJ，放出熱量為2×432=864kJ，放出的熱量多，則為放熱反應；(4)1molCl2在一定條件下與等物質(zhì)的量的H2反應，放出的熱量是2×432-(436+243)=185kJ，破壞1mol物質(zhì)中的化學鍵所消耗的能量越高，生成物越穩(wěn)定，發(fā)生該反應放出的熱量越多，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，H-F鍵能最大，反應放熱最多，則放出的熱量最多的是F2?！疽挥缛础?．（2021·甘肅·慶陽第六中學高一期中）根據(jù)表列出的各化學鍵的鍵能數(shù)據(jù)，判斷如下分子中最穩(wěn)定的是化學鍵H-HH-ClH-ICl-ClBr-Br鍵能(kJ/mol)436431299247193A．Cl2 B．HCl C．Br2 D．H2【答案】D【解析】分子中，鍵能越小，分子越不穩(wěn)定，從表中讀出鍵能最小的是溴，D滿足；故選D。2．（2021·山東·微山縣第二中學高二階段練習）根據(jù)下表中所列鍵能數(shù)據(jù)，判斷下列分子中，最不穩(wěn)定的分子是化學鍵H-HH-ClH-ICl-ClBr-Br鍵能/kJ·mol-1436431299247193A．HCl B．HBr C．H2 D．Br2【答案】D【解析】分子中，鍵能越小，分子越不穩(wěn)定，從表中讀出鍵能最小的是溴，故選D。3．（2021·河南新鄭·高二階段練習）I．通常人們把拆開1mol某化學鍵吸收的能量看成該化學鍵的鍵能。鍵能的大小可以衡量化學鍵的強弱。（1）參考下表中的數(shù)據(jù)，判斷下列分子受熱時最穩(wěn)定的是___________(填標號)?；瘜W鍵H—HH—FH—ClH—Br鍵能/436565431368A．H2B．HF