1、课时作业6共价键的键参数与等电子原理 练基础1下列说法正确的是()A键角决定了分子的结构B共价键的键能越大，共价键越牢固，含有该键的分子越稳定CCH4、CCl4中键长相等，键角不同DC=C键的键能是CC键的键能的两倍2下列说法中正确的是()A乙烯中碳碳双键的键能是乙烷中碳碳单键的键能的2倍BNO键的极性比CO键的极性大C氮气分子中含有1个键和2个键DNH中4个NH键的键能不同3已知XX、YY、ZZ键的键长分别为198 pm、74 pm、154 pm，则它们单质分子的稳定性是()AX2Y2Z2 BZ2Y2X2CY2X2Z2 DY2Z2X24等电子体的结构相似、物理性质相似，下列各对粒子中，空间结
2、构相似的是()ASO2与O3 BCO2与NO2CCS2与NO2 DPCl3与BF35根据等电子原理，下列各组分子或离子的空间构型不相似的是()ANH和CH4 BH3O和NH3CNO和CO DCO2和H2O6三氯化磷分子的立体构型是三角锥形而不是平面正三角形。下列关于三氯化磷分子的叙述，不正确的是()APCl3分子中三个共价键的键长、键角都相等BPCl3分子中的PCl键属于键CPCl3分子中三个共价键的键能、键角均相等DPCl3分子中三个共价键的键角均为1207已知HH键能为436 kJmol1，HN键能为391 kJmol1,1 mol N2与足量H2反应放出的热量为92.4 kJmol1，则
3、NN键的键能是()A431 kJmol1 B945.6 kJmol1C649 kJmol1 D896 kJmol1提素养8N2的结构可以表示为，CO的结构可以表示为，其中椭圆框表示键，下列说法中不正确的是()AN2分子与CO分子中都含有三键BCO分子与N2分子中的键并不完全相同CN2与CO互为等电子体DN2与CO的化学性质相同9美国科学家合成了含有N的盐类，N的结构呈V形，如图所示(图中箭头代表单键)。下列有关该离子的说法中正确的是()A每个N中含有35个质子和36个电子B该离子中含有键和键C该离子中含有2个键DN与PO互为等电子体10碳和硅的有关化学键键能如下所示，简要分析和解释下列有关事实
4、：化学键CCCHCOSiSiSiHSiO356413336226318452回答下列问题：(1)通常条件下，比较CH4和SiH4的稳定性强弱：_。(2)硅与碳同族，也有系列氢化物，但硅烷在种类和数量上都远不如烷烃多，原因是_。(3)SiH4的稳定性小于CH4，更易生成氧化物，原因是_。11请回答下列各题：(1)写出与H2O分子互为等电子体的两种微粒的化学式_、_。(2)写出一种与NO互为等电子体的微粒的化学式_。(3)写出一种由第二周期元素组成的且与CO互为等电子体的阴离子的电子式_。(4)双原子14电子的等电子体的共同特点是物质中都具有共价三键，请举出相应的3个例子_、_、_(分子或离子)，
5、每分子或离子中含_个键，_个键。12已知H2、O2、Cl2、N2分子中共价键的键能依次为436 kJ/mol、497 kJ/mol、243 kJ/mol、946 kJ/mol。(1)下列叙述正确的是_。ANN键键能为946 kJ/mol315.3 kJ/molB氮分子中共价键的键长比氢分子中共价键的键长短C氧分子中氧原子是以共价单键结合的D氮分子比氯分子稳定(2)计算反应3Cl22NH3=N26HCl(ENH391 kJ/mol，EHCl432 kJ/mol)的反应热。13氮是地球上极为丰富的元素。(1)Li3N中氮以N3存在，基态N3的电子排布式为_。(2)NN键的键能为946 kJmol1
6、，NN键的键能为193 kJmol1，计算说明N2中的_键比_键稳定(填“”或“”)。(3)(CH3)3NH和AlCl可形成离子液体。离子液体由阴、阳离子组成，熔点低于100 ，其挥发性一般比有机溶剂大，两种离子中均存在_键。(4)CO和N2互为等电子体结构。CO和N2分子中根据电子云重叠的方式不同，都包含的共价键类型有_，CO、N2的结构可表示为CO、NN，两者的键能数据如下表：(单位kJmol1)ABA=BABCO357.7798.91 071.9N2154.8418.4941.7结合数据说明CO比N2活泼的原因_。(5)水分子和硫化氢分子的键角和键长如下表：分子H2OH2S键角104.5
7、92.1键长95.7 pm133.6 pm根据表格中的数据判断OH键键能_(填“”“”或“”“”或“”)226 kJmol1。(2)H2被认为是21世纪人类最理想的燃料，而又有科学家提出硅是“21世纪的能源”“未来的石油”等观点。试计算每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为_；每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为_(已知1 mol Si中含2 mol SiSi键，1 mol SiO2中含4 mol SiO键)。课时作业6共价键的键参数与等电子原理1解析：分子结构是由键角和键长共同决定的，A错误；CH4、CCl4分子均为正四面体形，它们的键角相同，键长不等，C错误；C=C中的双键含一个键和一个键，
8、通常而言键键能大于键键能，故C=C键的键能应小于CC键键能的两倍，D错误。答案：B2解析：在共价键的键能中，双键键能不是单键键能的2倍，而是介于单键键能和2倍单键键能之间，A错误；氮和碳元素，氮元素非金属性更强，B错误；NH中4个NH键的键能相同，D错误；氮气分子中含有三键，则必有1个键和2个键，C正确。答案：C3解析：共价键的键长越短，键能越大，共价键越稳定，分子也越稳定，而三种单质的键长由小到大的顺序为：YYZZZ2X2。答案：D4解析：由题中信息可知，只要算出分子中各原子最外层电子数之和即可判断。B的最外层电子数为3，C的最外层电子数为4；N、P的最外层电子数为5，O、S的最外层电子数为
9、6。答案：A5解析：根据等电子原理，CO2和H2O二者原子数相等，但价电子总数不等，不是等电子体，则它们的空间构型不相似。答案：D6解析：三氯化磷分子的立体构型是三角锥形而不是平面正三角形，说明三氯化磷分子的三个共价键的夹角均不是120。答案：D7解析：NN、HH的断裂需要吸收能量，而NH的形成要放出能量，根据能量守恒可得如下关系式：Q436 kJmol13391 kJmol1692.4 kJmol1，解得Q945.6 kJmol1，B正确。答案：B8解析：从题图可以看出，N2分子与CO分子中均含有一个键和两个键，所以二者都含有三键，A正确；N2分子中的键是由每个氮原子各提供两个p电子以“肩并
10、肩”方式形成的，而CO分子中的一个键是由氧原子单方面提供电子对形成的，B正确；N2与CO的原子总数和价电子总数均相同，互为等电子体，二者化学性质相似，但并不完全相同，C正确，D错误。答案：D9解析：每个N中含有35个质子和34个电子，A项错误；根据N的结构式可知，该离子中含有键和键，B项正确；1个氮氮三键中有2个键，所以该离子中含有4个键，C项错误；根据等电子体的定义，N的价电子总数为24，而PO的价电子总数为32，二者不互为等电子体，D项错误。答案：B10解析：(1)因为CH键的键能大于SiH键的键能，所以CH4比SiH4稳定。(2)CC键和CH键的键能比SiH键和SiSi键的键能都大，因此
11、烷烃比较稳定，而硅烷中SiSi键和SiH键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成。(3)CH键的键能大于CO键的，CH键比CO键稳定，而SiH的键能却远小于SiO键的，所以SiH键不稳定而倾向于形成稳定性更强的SiO键。答案：(1)CH4比SiH4稳定(2)CC键和CH键较强，所形成的烷烃稳定，而硅烷中SiSi键和SiH键的键能较低，易断裂，导致长链硅烷难以生成(3)CH键的键能大于CO键，CH键比CO键稳定，而SiH的键能却远小于SiO键，所以SiH键不稳定而倾向于形成稳定性更强的SiO键11解析：(1)用S原子替换H2O中的O原子得等电子体H2S；用N原子替换H2O中的O原子且增加1个负
12、电荷得等电子体NH。(2)用C原子或Si原子替换NO中的N原子，同时需增加1个负电荷得等电子体CO、SiO；用S原子替换NO中的N原子，同时需减掉1个负电荷得等电子体SO3；同理推出BF3与SO3为等电子体。(3)用N原子替换CO中的O原子，需增加1个负电荷得等电子体CN；用C原子替换CO中的O原子，需增加2个负电荷得等电子体C，CO、N2、CN、C互为等电子体，故C、CN的电子式与N2相似，分别为CC2、CN。(4)双原子14电子的等电子体有N2、CO、CN、C等，N2的结构式为NN，分子中有1个键和2个键，其他分子或离子与N2相同。答案：(1)H2SNH(2)CO、BF3、SiO、SO3等
13、(答案合理即可)(3)CN或CC2(4)N2COCN1212解析：(1)NN键由一个键和两个键构成，NN键为键，键与键的键能不相等，在N2分子中，键的键能大于键的键能，所以A不正确。NN键键能比HH键键能大，但由于H原子的原子半径小，所以NN键的键长大于HH键的键长。O2中氧原子间是以双键结合的，C不正确。键能越大，分子越稳定，故D正确。答案：(1)D(2)H3EClCl6ENHENN6EHCl3243 kJ/mol6391 kJ/mol946 kJ/mol6432 kJ/mol463 kJ/mol13解析：(1)基态N3核外电子数目是10，根据核外电子排布规律推断，电子排布式为1s22s22
14、p6。(2)根据题给数据可知，NN键即键的键能为193 kJmol1，NN键的键能为946 kJmol1，其中包含一个键和两个键，则键的键能是(946193)/2376.5(kJmol1)，键能越大，化学键越稳定，由数据可以判断N2分子中键比键稳定。(3)题中阴、阳离子均为原子团，是由原子通过共价键形成的。(4)CO与N2是等电子体，结构相似，所以N2与CO的分子中都包含的共价键有键和键(在NN和CO中都包含了一个键和两个键)。CO中断裂第一个键消耗的能量为1 071.9 kJmol1798.9 kJmol1273 kJmol1；而N2中断裂第一个键消耗的能量为941.7 kJmol1418.
15、4 kJmol1523.3 kJmol1，可见CO的第一个键容易断裂，因此CO比N2活泼。(5)氧的电负性大于硫的电负性，氧与氢之间的两对成键电子比硫与氢之间的两对成键电子更靠近中心原子，因此氧与氢之间的两对成键电子距离近，排斥力大，键角大。答案：(1)1s22s22p6(2)(3)共价(4)键和键CO中断裂第一个键消耗的能量(273 kJ)比N2中断裂第一个键消耗的能量(523.3 kJ)小，CO的第一个键较容易断裂，因此CO较活泼(5)由于氧的电负性大于硫，氧原子吸引电子的能力比硫原子大，则H2O中两个氢原子所带的正电荷比H2S中氢原子的多，即H2O中两个氢原子间的排斥力比H2S中的大，故
16、H2O中的键角大于H2S中的键角14解析：.(1)可以直接从题图中读出有关数据，HH键的键长为74 pm；体系能量由高到低的顺序是。(2)氢分子中含有一个键，A项错误；核间距逐渐减小时，两个氢原子的原子轨道会相互重叠，导致电子在核间出现的概率增大，B项正确；已经达到稳定状态，当改变构成氢分子的两个氢原子的核间距时，必须消耗外界的能量，C项正确；氢分子中含有一个非极性共价键，D项错误。.(1)SiSi键的键长比SiC键的键长长，SiSi键的键能比SiC键的键能小。(2)由题图可知HH键的键能为436 kJmol1，每千克H2燃烧(生成水蒸气)放出的热量约为1 000 g2 gmol1(462.8 kJmol12436 kJmol1497.3 kJmol1)120 475 kJ；每摩尔硅完全燃烧放出的热量约为452 kJmol14 mol497.3 kJmol11 mol226 kJmol12 mol858.7 kJ。答案：.(1)74 pm(2)BC.(1)(2)120 475 kJ858.7 kJ