2024-2025學(xué)年新教材高中化學(xué)第2章分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)第1節(jié)共價(jià)鍵課時(shí)分層作業(yè)含解析新人教版選擇性必修2

PAGE6-共價(jià)鍵(建議用時(shí)：40分鐘)[合格過關(guān)練]1．在氯化氫分子中，形成共價(jià)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3p軌道C[H原子和Cl原子的核外電子排布式分別為1s1和1s22s22p63s23p5，由此可以看出，H原子的1s軌道和Cl原子的3p軌道上各有一個(gè)未成對(duì)電子，故兩者在形成氯化氫分子時(shí)，形成共價(jià)鍵的原子軌道是氯原子的3p軌道和氫原子的1s軌道。]2．對(duì)σ鍵的相識(shí)不正確的是()A．σ鍵不屬于共價(jià)鍵，是另一種化學(xué)鍵B．s-sσ鍵與s-pσ鍵的對(duì)稱性相同C．若分子中含有共價(jià)鍵，則至少含有一個(gè)σ鍵D．含有π鍵的化合物與只含σ鍵的化合物的化學(xué)性質(zhì)不同A[A項(xiàng)，σ鍵屬于共價(jià)鍵；B項(xiàng)，s-sσ鍵與s-pσ鍵都屬于σ鍵，對(duì)稱性相同；D項(xiàng)，π鍵簡單斷裂，而σ鍵不易斷裂，所以含有π鍵的化合物與只含σ鍵的化合物的化學(xué)性質(zhì)不同。]3．香蕉是我們寵愛的水果之一，香蕉產(chǎn)于南方，到北方之前是未成熟的，但買到的卻是成熟的香蕉，這是因?yàn)閲姙⒘舜呤靹┑脑?。其中乙烯就是一種常用的催熟劑，下列對(duì)于乙烯中化學(xué)鍵的分析中正確的是()A．在乙烯分子中有一個(gè)σ鍵、一個(gè)π鍵B．乙烯在發(fā)生加成反應(yīng)時(shí)，斷裂的是碳原子間的σ鍵C．乙烯可以在肯定條件下制得氯乙烯，在該過程斷裂的是C—Hσ鍵D．乙烯分子中的σ鍵關(guān)于鏡面對(duì)稱C[在乙烯分子中存在4個(gè)C—Hσ鍵和1個(gè)C—Cσ鍵，同時(shí)還含有1個(gè)C—Cπ鍵，A錯(cuò)誤；由于σ鍵要比π鍵穩(wěn)定，故乙烯在發(fā)生加成反應(yīng)時(shí)斷裂的是碳原子間的π鍵，B錯(cuò)誤；由乙烯制得氯乙烯可看作是乙烯中的一個(gè)氫原子被氯原子取代，故斷裂的是C—Hσ鍵，C正確；σ鍵是軸對(duì)稱，D錯(cuò)誤。]4．反映共價(jià)鍵強(qiáng)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B[鍵能可看作是斷開共價(jià)鍵所需的能量，鍵能越大，則斷開共價(jià)鍵時(shí)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(qiáng)弱的物理量是鍵能和鍵長。]5．NH3分子的空間結(jié)構(gòu)是三角錐形結(jié)構(gòu)而不是平面正三角形結(jié)構(gòu)，最充分的理由是()A．NH3分子內(nèi)3個(gè)N—H鍵長均相等B．NH3分子內(nèi)3個(gè)價(jià)鍵的鍵角和鍵長均相等C．NH3分子內(nèi)3個(gè)N—H的鍵長相等，鍵角都等于107°D．NH3分子內(nèi)3個(gè)N—H的鍵長相等，鍵角都等于120°C[NH3分子內(nèi)的鍵角和鍵長都相等，可能有兩種狀況，一是平面正三角形，二是三角錐形結(jié)構(gòu)。假如鍵角為120°，則必定為平面正三角形。]6．下列說法不正確的是()A．鍵能越小，表示化學(xué)鍵越堅(jiān)固，越難以斷裂B．成鍵的兩原子核越近，鍵長越短，化學(xué)鍵越堅(jiān)固，性質(zhì)越穩(wěn)定C．破壞化學(xué)鍵時(shí)消耗能量，而形成化學(xué)鍵時(shí)釋放能量D．鍵能、鍵長只能定性地分析化學(xué)鍵的強(qiáng)弱A[鍵能越大，斷開該鍵所需的能量越多，化學(xué)鍵越堅(jiān)固，性質(zhì)越穩(wěn)定，故A錯(cuò)誤；B、C、D均正確。]7．依據(jù)下表中所列的鍵能數(shù)據(jù)，推斷下列分子中最不穩(wěn)定的是()化學(xué)鍵H—HH—ClH—BrBr—Br鍵能/(kJ·mol－1)436.0431.8366193.7A.HCl B．HBrC．H2 D．Br2D[鍵能越小，鍵長越長，共價(jià)鍵越不堅(jiān)固，分子越不穩(wěn)定。]8．能說明BF3分子中四個(gè)原子在同一平面的理由是()A．隨意兩個(gè)鍵的夾角為120°B．B—F是非極性共價(jià)鍵C．三個(gè)B—F的鍵能相同D．三個(gè)B—F的鍵長相等A[本題考查共價(jià)鍵鍵參數(shù)的運(yùn)用。當(dāng)鍵角為120°時(shí)，BF3的立體結(jié)構(gòu)為平面三角形，故分子中四個(gè)原子共面。]9．下列說法中不正確的是()A．σ鍵比π鍵重疊程度大，形成的共價(jià)鍵強(qiáng)B．兩個(gè)原子之間形成共價(jià)鍵時(shí)，最多有一個(gè)σ鍵C．氣體單質(zhì)中，肯定有σ鍵，可能有π鍵D．N2分子中有一個(gè)σ鍵，兩個(gè)π鍵C[從原子軌道重疊程度看，π鍵重疊程度比σ鍵重疊程度小，故π鍵穩(wěn)定性低于σ鍵，在氣體單質(zhì)分子中存在σ鍵(如Cl2、H2)、π鍵(N2中存在σ鍵和π鍵)，稀有氣體為單原子分子，不存在化學(xué)鍵。]10．(雙選)下列有關(guān)化學(xué)鍵類型的推斷中正確的是()A．全部由非金屬元素組成的化合物中可能存在離子鍵B．物質(zhì)中有σ鍵肯定有π鍵，有π鍵肯定有σ鍵C．已知乙炔的結(jié)構(gòu)式為H—C≡C—H，則乙炔分子中存在2個(gè)σ鍵(C—H)和3個(gè)π鍵(C≡C)D．乙烷分子中只存在σ鍵，即C—H和C—C均為σ鍵AD[NH4Cl、(NH4)2SO4均是由非金屬元素組成的，卻存在離子鍵，A項(xiàng)正確；共價(jià)雙鍵中有一個(gè)為σ鍵，另一個(gè)為π鍵，共價(jià)三鍵中有一個(gè)為σ鍵，另兩個(gè)為π鍵，故乙炔(H—C≡C—H)分子中有2個(gè)C—Hσ鍵，C≡C中有1個(gè)σ鍵，2個(gè)π鍵，C項(xiàng)錯(cuò)誤；共價(jià)單鍵為σ鍵，乙烷分子的結(jié)構(gòu)式為，其所含的6個(gè)C—H和1個(gè)C—C均為σ鍵，D項(xiàng)正確。][素養(yǎng)培優(yōu)練]11．下列有關(guān)σ鍵與π鍵的說法錯(cuò)誤的是()A．含有π鍵的分子在反應(yīng)時(shí)，π鍵是化學(xué)反應(yīng)的主動(dòng)參加者B．當(dāng)原子形成分子時(shí)，首先形成σ鍵，可能形成π鍵C．有些原子在與其他原子形成分子時(shí)只能形成σ鍵，不能形成π鍵D．在分子中，化學(xué)鍵可能只有π鍵而沒有σ鍵D[由于π鍵的強(qiáng)度一般小于σ鍵的強(qiáng)度，所以反應(yīng)時(shí)π鍵比σ鍵易斷裂，A項(xiàng)正確；分子的形成是為了使其能量降低，首先形成σ鍵，再依據(jù)成鍵原子的核外電子排布式推斷是否有π鍵形成，B項(xiàng)正確；H原子形成分子時(shí)，只能形成σ鍵，不能形成π鍵，C項(xiàng)正確；原子跟其他原子首先形成σ鍵，故分子中不行能只有π鍵而沒有σ鍵。]12．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)化勝利進(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)的量并不肯定是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。]13．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6.72LCO2A[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。]14．(1)1molHCHO分子中含有σ鍵的數(shù)目為___________mol。(2)CS2分子中，共價(jià)鍵的類型有________。(3)Ni能與CO形成正四面體形的協(xié)作物Ni(CO)4，1molNi(CO)4中含有________molσ鍵。(4)石墨烯是一種由單層碳原子構(gòu)成的平面結(jié)構(gòu)新型材料，圖中，1號(hào)C與相鄰C形成σ鍵的個(gè)數(shù)為________。[解析](1)HCHO的結(jié)構(gòu)式為，則1molHCHO分子中含有3molσ鍵。(2)CS2分子中，C與S原子形成雙鍵，每個(gè)雙鍵都是含有1個(gè)σ鍵和1個(gè)π鍵，則含有的共價(jià)鍵類型為σ鍵和π鍵。(3)CO分子的電子式為∶C??O∶，故1個(gè)CO分子中存在1個(gè)σ鍵，而Ni(CO)4中Ni與CO之間還存在4個(gè)σ鍵，故1molNi(CO)4中含有8molσ鍵。(4)由圖可看出每個(gè)碳原子能與三個(gè)碳原子形成單鍵，故能形成3個(gè)σ鍵。[答案](1)3(2)σ鍵、π鍵(3)8(4)315．下表是一些鍵能數(shù)據(jù)/(kJ·mol－1)：由上表中數(shù)據(jù)能否得出這樣的結(jié)論：(1)半徑越小的原子形成的共價(jià)鍵越堅(jiān)固(即鍵能越大)。________(填“能”或“不能”)。(2)非金屬性越強(qiáng)的原子形成的共價(jià)鍵越堅(jiān)固。____________(填“能”或“不能”)。(3)能否從數(shù)據(jù)中找出一些規(guī)律，請(qǐng)寫出一條：_______________________________________________________________________________。(4)試預(yù)料C—Br鍵的鍵能范圍：________<C—Br鍵鍵能<________。[解析]依據(jù)表中的有關(guān)數(shù)據(jù)及元素周期律學(xué)問分析可知氯原子的原子半徑小于硫原子的原子半徑，且硫元素的非金屬性較氯元素的非金屬性弱，但硫硫鍵的鍵能大于氯氯鍵的鍵能，因此不能說半徑越小的原子形成的共價(jià)鍵越堅(jiān)固，也不能說非金屬性越強(qiáng)的原子形成的共價(jià)鍵越堅(jiān)固。依據(jù)表中數(shù)據(jù)分析可以得出規(guī)律：同主族元素與相同原子結(jié)合形成共價(jià)鍵時(shí)，原子半徑越小，共價(jià)鍵越強(qiáng)；依據(jù)此規(guī)律可知C—Br鍵的鍵能介于C—Cl的鍵能和C—I的鍵能之間，即218kJ·mol－1～330kJ·mol－1。[答案](1)不能(2)不能(3)能，同主族元素與相同原子結(jié)合形成共價(jià)鍵時(shí)，原子半徑越小，共價(jià)鍵越強(qiáng)(4)218kJ·mol－1330kJ·mol－116．(素養(yǎng)題)Ⅰ.已知?dú)浞肿拥男纬蛇^程示意圖如圖所示。氫分子的形成過程示意圖請(qǐng)據(jù)圖回答問題：(1)H—H鍵的鍵長為________，①～⑤中，體系能量由高到低的依次是________。(2)下列說法中正確的是________(填字母)。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，必需消耗外界的能量D．氫分子中含有一個(gè)極性共價(jià)鍵Ⅱ.幾種常見化學(xué)鍵的鍵能如下表所示。化學(xué)鍵Si—OH—OO=OSi—SiSi—C鍵能/kJ·mol－1452462.8497.3226X請(qǐng)回答下列問題：(1)試比較Si—C鍵與Si—Si鍵的鍵能大?。篨________(填“>”“<”或“＝”)226kJ·mol－1。(2)H2被認(rèn)為是21世紀(jì)人類最志向的燃料，而又有科學(xué)家提出硅是“21世紀(jì)的能源”“將來的石油”等觀點(diǎn)。結(jié)合Ⅰ中圖像，試計(jì)算每千克H2燃燒(生成水蒸氣)放出的熱量約為________；每摩爾硅完全燃燒放出的熱量約為________(已知1molSi中含有2molSi—Si鍵，1molSiO2中含有4molSi—O鍵)。[解析]Ⅰ.(1)可以干脆從題中讀出有關(guān)數(shù)據(jù)，H—H鍵的鍵長為74pm；體系能量由高到低的依次是①⑤②③④。(2)氫分子中含有一個(gè)σ鍵，A項(xiàng)錯(cuò)誤；核間距漸漸減小時(shí)，兩個(gè)氫原子的原子軌道會(huì)相互重疊，導(dǎo)致電子在核間出現(xiàn)的概率增大，B項(xiàng)正確；④已經(jīng)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，當(dāng)變更構(gòu)成氫分子的兩個(gè)氫原子的核間距時(shí)，必需消耗外界的能量，C項(xiàng)正確；氫分子中含有一個(gè)非極性共價(jià)鍵，D項(xiàng)錯(cuò)誤。Ⅱ.(1)Si—Si的鍵長比Si—C的鍵長長，Si—Si的鍵能比Si—C的鍵能小。(2)由題圖可知H—H的鍵能為436kJ·mol－1，每