1、共价键模型 (40分钟70分)一、选择题(本题包括7小题,每小题5分,共35分)1.(2020青岛高二检测)下列说法正确的是()共价键的本质是相互吸引的电性作用共价化合物一定含共价键一定不含离子键水的非直线结构是由共价键的饱和性决定的由非金属元素组成的化合物一定是共价化合物分子中不一定存在共价键烯烃比烷烃的化学性质活泼是由于烷烃中的键比烯烃中的键稳定A.B.C.D.【解析】选A。共价键的本质是电性作用而不是相互吸引的电性作用,错;有离子键的化合物为离子化合物,所以共价化合物中没有离子键,正确;水的非直线结构是由共价键的方向性决定的,错;氯化铵中只有非金属元素,但是它是离子化合物,错;稀有气体分
2、子中没有共价键,正确;烯烃比烷烃活泼是因为烯烃中的键比较活泼,错。2.下列说法正确的是()A.p轨道之间以“肩并肩”的方式重叠可形成键B.氮气分子中氮氮三键易断裂C.共价键是两个原子轨道以“头碰头”的方式重叠而成的D.CO2分子中有两个键和两个键,且均是通过p轨道相互重叠而成的【解析】选D。共价键的成键方式是由电子云的重叠方式决定的,以“肩并肩”的方式重叠而成的是键,以“头碰头”的方式重叠而成的是键,A、C错误。氮气分子中的氮氮三键不易断裂,B错误;CO2的结构式为OCO,根据共价键的成键规律可知,该分子中有两个键和两个键,D正确。3.(2020天水高二检测)下列事实不能用键能的大小来解释的是
3、()A.N元素的电负性较大,但N2的化学性质很稳定B.稀有气体一般难发生反应C.HF、HCl、HBr、HI的稳定性逐渐减弱D.F2比O2更容易与H2反应【解析】选B。由于N2分子中存在NN,键能很大,破坏共价键需要很大的能量,所以N2的化学性质很稳定;稀有气体都为单原子分子,分子内部没有化学键;卤族元素从F到I原子半径逐渐增大,其氢化物中的键长逐渐变长,键能逐渐变小,所以稳定性逐渐减弱;由于HF的键能大于HO,所以更容易生成HF。4.如图是氢原子的电子云重叠示意图。以下说法中错误的是()A.图中电子云重叠意味着电子在核间出现的概率增大B.氢原子核外的s轨道重叠形成共价键C.氢原子的核外电子呈云
4、雾状,在两核间分布得浓一些,将两核吸引D.氢原子之间形成ss 键【解析】选C。电子云重叠说明电子在核间出现的概率增大,A选项正确;两个H原子之间形成ss 键,B、D选项正确;电子云是对核外电子运动状态的形象化描述,原子间通过共用电子对(即电子云重叠)形成共价键,C选项不正确。【补偿训练】 (2020济宁高二检测)下列分子的结构式与共价键的饱和性不相符的是()A.H2O2(过氧化氢):HOOHB.N2H4(肼):C.C2H5SH(乙硫醇):D.SiHCl3(三氯氢硅):【解析】选A。由共价键的饱和性可知:C、Si均形成4个共价键,H形成1个共价键,N形成3个共价键,O、S均形成2个共价键。A项中
5、O原子间是双键,且每个氧原子与1个氢原子再形成1个单键,即每个氧原子形成3个共价键,与其饱和性不相符。5.(2020惠州高二检测) 从实验测得不同物质中氧氧之间的键长和键能的数据:OO键数据O2键长/10-12m149128121112键能/kJmol-1xyz=498w=628其中x、y的键能数据尚未测定,但可根据规律性推导键能的大小顺序为wzyx;该规律性是()A.成键的电子数越多,键能越大B.键长越短,键能越大C.成键所用的电子数越少,键能越小D.成键时电子对越偏移,键能越大【解析】选B。研究表中数据发现,O2与的键能大者键长短。按此规律,中OO键长比中的长,所以键能要小。按键长(OO)
6、由短到长的顺序为O2zyx。6.由短周期前10号元素组成的物质T和X,有如图所示的转化。X不稳定,易分解。下列有关说法正确的是()A.为使该转化成功进行,Y可以是酸性KMnO4溶液B.等物质的量的T、X分子中含有键的数目均为NAC.X分子中含有的键个数是T分子中含有的键个数的2倍D.T分子中只含有极性键,X分子中既含有极性键又含有非极性键【解析】选A。由球棍模型可知,T为HCHO,X不稳定,易分解,则X为H2CO3,则Y为氧化剂,可以选择氧化性较强的酸性KMnO4溶液,A项正确;等物质的量并不一定是1 mol,B项错误;X分子中含有的键个数为5,T分子中含有的键个数为3,C项错误;T、X分子中
7、均只含有极性键,无非极性键,D项错误。7.中国科学技术大学的科学家们将C60分子组装在一单层分子膜表面,在-268 时冻结分子的热振荡,并利用扫描隧道显微镜首次“拍摄”到能清楚分辨碳原子间共价键的分子图象。下列化合物分子中一定既含键又含键的是()A.HClOB.C2H6OC.COCl2D.H2O2【解析】选C。至少含有双键才能同时存在键和键。A的结构式为HOCl,B的结构简式为CH3OCH3或CH3CH2OH,C的结构式为,D的结构式为HOOH。二、非选择题(本题包括3小题,共35分)8.(10分)(2020厦门高二检测)臭氧能吸收紫外线,保护人类赖以生存的空间。但是人类过度的碳排放却导致臭氧
8、层耗损,对地球生态系统造成了严重的危害。O3分子的结构如图所示,键角为116.5。三个原子以一个O原子为中心,与另外两个O原子分别构成非极性共价键;中间O原子提供2个电子,旁边两个O原子各提供1个电子,构成一个特殊的化学键(虚线内部分)三个O原子均等地享有这4个电子。请回答:(1)题中非极性共价键是_键(填“”或“”)。(2)臭氧与氧气的关系是_。(3)分子中某一原子没有跟其他原子共用的电子对叫孤电子对,那么O3分子中有_对孤电子对。【解析】O3的结构可以这样表示,故孤电子对为5对。答案:(1)(2)互为同素异形体(3)59.(10分)(2020福州高二检测)氮是地球上极为丰富的元素。(1)L
9、i3N晶体中氮以N3-形式存在,基态N3-的电子排布式为_。(2)NH3是制作氮肥的原料,NH3中NH键键能的含义是_(填字母)。A.由N和H形成1 mol NH3所放出的能量B.把1 mol NH3中的共价键全部拆开所吸收的能量C.拆开约6.021023个NH键所吸收的能量D.形成1个NH键所放出的能量(3)NN的键能为945 kJmol-1,NN单键的键能为160 kJmol-1,计算说明N2中的_(填“”或“”,下同)键比_键稳定。(4)计算反应3Cl2+2NH3N2+6HCl(EN-H=391 kJmol-1,EH-Cl=431 kJmol-1,EClCl=243 kJmol-1,EN
10、N=945 kJmol-1)的反应热H=_kJmol-1。(5)F2与其他卤素单质反应可以形成卤素互化物,例如:ClF3、BrF3等,已知反应Cl2(g)+3F2(g)2ClF3(g)H=-313 kJmol-1,FF键的键能为159 kJmol-1,ClCl键的键能为243 kJmol-1,则ClF3中ClF键的平均键能为_kJmol-1。【解析】(1)由Li3N晶体中氮以N3-形式存在,则N3-的最外层应达到8电子,即电子排布式为1s22s22p6。(2)NH键的键能是指形成1 mol NH键放出的能量或拆开1 mol NH键所吸收的能量,不是指形成1个NH键释放的能量。1 mol NH3
11、分子中含有3 mol NH键,拆开1 mol NH3或形成1 mol NH3吸收或放出的能量应是NH键键能的3倍。(3)NN中有两个键和一个键,而NN键为键,键能为160 kJmol-1,由NN的键能为945 kJmol-1,则键键能为=392.5 kJmol-1。(4)H=3ECl-Cl+6EN-H-ENN-6EH-Cl=3243 kJmol-1+6391 kJmol-1-945 kJmol-1-6431 kJmol-1=-456 kJmol-1。(5)设ClF键的平均键能为x,H=反应物的键能总和-生成物的键能总和=243 kJmol-1+159 kJmol-13-6x=-313 kJmo
12、l-1,则x172 kJmol-1。答案:(1)1s22s22p6(2)C(3)(4)-456(5)17210.(15分)A、B、C、D、E五种元素原子序数依次增大,A元素原子的价电子排布为ns2np2,B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍,E元素原子的价电子排布为3d64s2。C、D的电离能数据如下(kJmol-1):I1I2I3I4C7381 4517 73310 540D5771 8172 74511 578(1)化合价是元素的一种性质。由C、D的电离能数据判断,C通常显_价,D显_价。(2)某气态单质甲与化合物AB分子中电子总数相等,则甲分子中包含1个_键,2个_键。(3)AB的总键
13、能大于甲的总键能,但AB比甲容易参加化学反应。根据表中数据,说明AB比甲活泼的原因是_。单键双键三键AB键能/kJmol-1357.7798.91 071.9甲键能/kJmol-1154.8418.4941.7【解析】(1)由“B元素的最外层电子数是其电子层数的3倍”可推知B为氧;因原子序数BA,可知A的价电子排布为2s22p2,A为碳;C元素的I3I2,故C最外层有2个电子;D元素的I4I3,故D元素的最外层有3个电子;由于原子序数依次增大,且E元素原子的价电子排布为3d64s2,为铁元素;故C、D分别为镁和铝元素。(2)AB分子为CO,共14个电子,与之电子数相等的气态单质应为N2,含1个
14、键和2个键。(3)CO与N2相比,CO性质活泼,容易参加化学反应,原因应是其化学键易断裂。答案: (1)+2+3(2)(3)CO打开第一个键需要1 071.9 kJmol-1-798.9 kJmol-1=273 kJmol-1能量,而N2打开第一个键需要941.7 kJmol-1-418.4 kJmol-1=523.3 kJmol-1 能量 (20分钟30分)一、选择题(本题包括3小题,每小题6分,共18分)11.下列有关化学键类型的叙述正确的是()A.全部由非金属元素组成的化合物中肯定不存在离子键B.所有物质中都存在化学键C.已知丙炔的结构式为HC,则丙炔中存在4个键和3个键D.乙烷分子中只
15、存在键,不存在键【解析】选D。铵盐是离子化合物,含有离子键,但其全部由非金属元素组成,A项错误;稀有气体的原子本身就达到稳定结构,不存在化学键,B项错误;丙炔中存在6个键和2个键,4个CH键、1个CC键和碳碳三键中的1个键是键,而碳碳三键中的另外2个键是键,C项错误。12.(2020长沙高二检测)碳酸亚乙烯酯是锂离子电池低温电解液的重要添加剂,其结构如图所示。下列有关该物质的说法正确的是()A.分子式为C3H2O3B.分子中含6个键C.分子中只有极性键D.8.6 g该物质完全燃烧得到6.72 L CO2【解析】选A。A.由图示可知,该物质的分子式为C3H2O3;B.分子中碳碳双键和碳氧双键中各有一个键,碳氧单键全部是 键(4个),碳氢键也是键(2个),共有8个键;C.分子中的碳氧键、碳氢键都是极性键,而碳碳键是非极性键;D.8.6 g 该物质的物质的量为0.1 mol,完全燃烧后得到0.3 mol CO2,只有在标准状况下0.3 mol CO2的体积才是6.72 L。13.(双选)下列有关化学键的比较一定错误的是()A.键能:CNCNBrBrClClC.分子中的键角:H2OCO2D.相同元素原子间形成的共价键键能:键”“522 kJ
