1、专项训练 键能、键长、键角及其应用（解析版）一、单选题1下列事实不能通过比较氟元素和氯元素的电负性进行解释的是A键的键能小于键的键能B三氟乙酸的大于三氯乙酸的C氟化氢分子的极性强于氯化氢分子的极性D气态氟化氢中存在，而气态氯化氢中是分子【答案】A【详解】AF原子半径小，电子云密度大，两个原子间的斥力较强，键不稳定，因此键的键能小于键的键能，与电负性无关，A符合题意；B氟的电负性大于氯的电负性。键的极性大于键的极性，使的极性大于的极性，导致三氟乙酸的羧基中的羟基极性更大，更容易电离出氢离子，酸性更强，B不符合题意；C氟的电负性大于氯的电负性，键的极性大于键的极性，导致分子极性强于，C不符合题意；
2、D氟的电负性大于氯的电负性，与氟原子相连的氢原子可以与另外的氟原子形成分子间氢键，因此气态氟化氢中存在，D不符合题意；故选A。2下列关于物质的结构、性质及解释均正确的是选项物质的结构或性质解释A键角：H2ONH3水分子中O上孤电子对数比氨分子中N上的少B热稳定性：NH3PH3NH3分子间氢键强于PH3分子间作用力CClCl的键长小于BrBr的键长ClCl的键能小于BrBr的键能D酸性：CH3COOHCH3CH2COOH烃基(R)越长推电子效应越大，使羧基中羟基的极性越小，羧酸的酸性越弱AABBCCDD【答案】D【详解】A水分子中O上有2个孤电子对，氨分子中N上有1个孤电子对，孤电子对数越多，对
3、成键电子对的排斥作用越大，键角越小，所以水分子中键角比氨分子中键角小，A不正确；BN与P为同主族元素，N的非金属性比P强，则热稳定性：NH3PH3，分子的热稳定性与分子间的作用力无关，B不正确；CCl的原子半径小于Br的原子半径，则ClCl的键长小于BrBr的键长，ClCl的键能大于BrBr的键能，C不正确；D烃基(R)越长推电子效应越大，则CH3CH2-的推电子效应比CH3-大，从而使-COOH中-OH的极性减弱，电离能力减弱，酸性减弱，所以酸性：CH3COOHCH3CH2COOH，D正确；故选D。3氮化硼具有多种优良性能，广泛应用于高压高频电子及等离子弧的绝缘体，工业上可用三氯化硼、氨气气
4、相沉积法制备，其反应原理为。下列说法正确的是A电负性：BH-Cl键的键能大于H-F键的键能C与都是由极性键构成的极性分子D氯化铵的立方晶胞结构如图所示，氯化铵晶体的摩尔体积为【答案】D【详解】A周期表中，从左到右元素的电负性逐渐变大，从上到下，元素的电负性逐渐变小，则元素的电负性大小顺序是NHB，故A错误；B原子半径FCl，原子半径越大，键长越长，键能越小，H-Cl键的键能小于H-F键的键能，故B错误；CNH3为三角锥形结构，正负电荷重心不重合，NH3是由极性键构成的极性分子，BCl3为平面三角形结构，正负电荷重心重合，BCl3是由极性键构成的非极性分子，故C错误；D氯化铵晶体中铵根数目为1，
5、氯离子数目为，物质的量为，晶胞体积=a3cm3，则晶体的摩尔体积，故D正确；故选：D。4一定条件下，氨气与氟气发生反应：，其中NF3分子构型与NH3相似。下列有关说法错误的是ANF3的分子构型是三角锥型BNF3的键角大于NH3中的键角C第一电离能：FNHD键能：N-HN，键能：N-HO-H，故D正确；故选：B。5向NaCl溶液中滴加几滴溶液，产生白色沉淀AgCl；再滴入氨水，沉淀逐渐溶解，得到澄清的无色溶液，下列说法正确的是AAgCl属于弱电解质B键角：C与形成的中有6个配位键D在里，中的N接受孤电子对，给出孤对电子，以配位键形成了【答案】B【详解】AAgCl属于强电解质，A错误；B氨气为三角
6、锥形分子，键角约为107，水为V形分子，键角约为105，故键角：，B正确；C与形成的中N原子提供孤对电子，有2个配位键，C错误；D在里，中的N提供孤电子对，存在空轨道接受孤对电子，以配位键形成了，D错误。 故选B。6已知冰醋酸能与在催化下发生反应生成和HCl。对实验过程进行监测，发现反应过程中出现了CI键，下列有关说法错误的是A实验中CI键的产生，可通过红外光谱结果证明B中存在键CCI键比CCl键更易形成，且键能更大D的酸性比强【答案】C【详解】A红外光谱可测定化学键或官能团，则可证明CI键的产生，故A正确；B分子中C=O双键碳原子为sp2杂化，单键碳原子为sp3杂化，单键碳原子和双键碳原子之
7、间为sp3-sp2键，故B正确；C由于Cl和I在同一主族，同一主族从上到下原子半径逐渐增大，原子半径ClI，故C-Cl比H-I键长更短，键长越短键能越大，故C错误；DCl的电负性比较强，对电子的吸引力比较强，Cl-C的极性大于C-C的极性，导致一氯乙酸的羧基中的羟基的极性大于乙酸中的羟基的极性，一氯乙酸更易电离出氢离子，所以ClCH2COOH 的酸性比CH3COOH强，故D正确；故选：C。7氮、砷元素为同主族元素。下列说法正确的是A基态As原子的电子排布式为Ar4s24p3B第一电离能：I1(N)I1(As)C最简单氢化物的沸点：NH3AsH3【答案】D【详解】AAs是33号元素，处于第四周期
8、第VA族，根据构造原理可知，基态As原子的电子排布式为Ar3d104s24p3，A项错误；B同主族元素从上到下第一电离能逐渐减小，I1(N)I1(P)I1(As)，B项错误；CNH3分子间可以形成氢键，沸点最高，AsH3的沸点比NH3的低，C项错误；DAsH3中有3个键和1个孤电子对，价层电子对数为4，采取sp3杂化，分子空间结构为三角锥形，NH3中N的电负性大于As，成键电子偏向N，成键电子对之间的排斥作用增强，NH3的键角大于AsH3的，D项正确；故选D。8X、Y 、Z、W 、Q是原子序数依次增大的短周期主族元素。基态X原子核外有两个未成对电子，Y是地壳中含量最高的元素 ，其中Z与X同族，
9、W 与Y同族。下列说法正确的是A原子半径：ZYXBXY2和ZY2中的键角：Y-X-YY- Z- YC气态氢化物的沸点：ZXD氧化物对应水化物的酸性：Q W【答案】B【分析】X、Y 、Z、W 、Q是原子序数依次增大，Y是地壳中含量最高的元素，Y为O，基态X原子核外有两个未成对电子，且在O之前，X为C；Z与X同主族，Z为Si，W与Y同族，则W为S，Q为Cl；【详解】A电子层数越多，半径越大，电子层数相同时，荷电核数越大，原子半径越小，A项错误；B中C原子为sp杂化，键角为180，中Si原子为杂化，键角小于180，B项正确；C没说明简单气态氢化物，C的气态氢化物种类繁多，没法比较沸点，C项错误；D没
10、有说明最高价氧化物对应的水化物，无法比较，D项错误；答案选B。9在元素周期表中，某些主族元素与右下方的主族元素的有些性质是相似的。Be(OH)2和Al(OH)3均为两性氢氧化物，Be(OH)2溶于强碱形成。BeO和Al2O3都具有难溶于水、高熔点等性质。BeCl2和AlCl3在气态时通常以二聚体的形式存在，(AlCl3)2(的结构如图所示。B和Si均能溶于NaOH溶液生成盐和氢气。工业上用焦炭和石英砂(主要成分为SiO2)在高温条件下反应制得粗硅。硼酸(H3BO3)和硅酸都是弱酸，硼酸晶体有类似于石墨的片层状结构，常用作医用消毒剂、润滑剂等。下列说法正确的是A(AlCl3)2中含有配位键B可溶
11、性铝盐净水原理：CSiO2中的O-Si-O键角为120DH3BO3晶体中存在的作用力只有共价键【答案】A【详解】A(AlCl3)2中Al原子提供空轨道、Cl原子提供孤电子对以此来形成配位键，所以(AlCl3)2中含有配位键，A正确；B可溶性铝盐净水原理为铝离子水解生成氢氧化铝胶体，B错误；CSiO2为原子晶体，每个O原子被两个Si原子共用，每个Si原子分别与4个O原子相连，故Si原子采用sp3杂化，形成的应为正四面体结构，键角不为120，C错误；DH3BO3晶体中存在的作用力除了共价键还存在分子间作用力，D错误；故选A。10绿矾(FeSO47H2O)结构如图所示，下列说法正确的是 A中心离子F
12、e2+核外电子有7种空间运动状态B 中键角OSO小于H2O中键角HOHC此结构中H2O与Fe2+、H2O与之间的作用力相同DFeSO47H2O失水后可转为FeSO46H2O，此过程只破坏了氢键【答案】D【详解】A中心离子Fe2+核外电子排布有1s22s22p63s23p63d5，有6种空间运动状态，A错误；B硫酸根离子中心原子的价电子数为，孤电子对数为0，水分子中中心原子的价电子对数为，孤电子对数为3，两者都为sp3杂化，成键电子对于成键电子对之间排斥力孤电子对与成键电子对之间的斥力”“CO2，因为SO2为极性分子，CO2为非极性分子，H2O为极性溶剂，极性分子易溶于极性溶剂 【详解】（1）二
13、氧化碳是非极性分子，二氧化硫是极性分子，水分子是极性分子，根据相似相溶原理，二氧化硫分子更易溶于水，故答案为：SO2CO2，因为SO2为极性分子，CO2为非极性分子，H2O为极性溶剂，极性分子易溶于极性溶剂；离子中碳原子采用sp2杂化空间构型是平面三角形，键角是120度，而中硫原子采用sp3杂化，空间构型是三角锥型，键角是107.3度，故答案为：。18卤素可形成许多结构和性质特殊的化合物。回答下列问题：(1) 中心原子为，中心原子为，二者均为形结构，但中存在大键。中原子的轨道杂化方式 ；为键角 键角(填“”“ ”或“=”)。比较与中键的键长并说明原因 。【答案】(1) 分子中键的键长小于中键的
14、键长，其原因是：分子中既存在键，又存在大键，原子轨道重叠的程度较大，因此其中键的键长较小，而只存在普通的键。【详解】（1）中心原子为，中心原子为，二者均为V形结构，但中存在大键()。由中存在可以推断，其中原子只能提供1对电子，有一个原子提供1个电子，另一个原子提供1对电子，这5个电子处于互相平行的轨道中形成大键，提供孤电子对与其中一个形成配位键，与另一个形成的是普通的共价键（键，这个只提供了一个电子参与形成大键）， 的价层电子对数为3，则原子的轨道杂化方式为；中心原子为，根据价层电子对的计算公式可知，因此，的杂化方式为；根据价层电子对互斥理论可知，时，价电子对的几何构型为正四面体，时，价电子对
15、的几何构型平面正三角形，杂化的键角一定大于的，因此，虽然和均为形结构，但键角大于键角，孤电子对对成键电子对的排斥作用也改变不了这个结论。分子中键的键长小于中键的键长，其原因是：分子中既存在键，又存在大键，原子轨道重叠的程度较大，因此其中键的键长较小，而只存在普通的键。19在配合物A和B中，作为配体与中心金属离子配位，Py是吡啶()，Ph是苯，B具有室温吸氧，加热脱氧的功能，可作为人工氧载体。回答下列问题(1)写出基态Co原子的价层电子排布式 ，元素C、N、O第一电离能由小到大的顺序为 ，A中OO键的键长 (填“大于”、“小于”或“等于”)B中OO键的键长。【答案】(1) CON 大于【详解】（
16、1）Co是27号元素，价层电子排布式为：；元素C、N、O第一电离能由于N半满排布较稳定，因此C、N、O第一电离能由小到大的顺序为：COPH3，故PH3的键角小于NH3；NH3能形成氢键而PH3不能形成氢键，导致NH3的沸点比PH3大；水分子也能形成氢键，水分子中氧存在2对孤电子对且氧的电负性强于氮，故水分子形成氢键数目大于氨气分子且形成的氢键较牢固，故水的沸点更高；从而使得NH3的沸点比PH3大但比H2O小；21我国某科研工作者制备了一种高性能的钾离子电池负极材料(Bi-MOF)，如图所示。回答下列问题：(1) Bi(NO3)35H2O中H2O的VSEPR模型为 形；的立体构型为 形，H2O的
17、键角 (填“”、“”或“=”)的键角。【答案】(1) 四面体 平面三角 【详解】（1）水分子中氧原子的价层电子对数为4，孤对电子对数为2，氧原子的杂化方式为sp3杂化，分子的VSEPR模型为四面体形、空间结构为V形，键角小于10928；硝酸根离子中氮原子的价层电子对数为3、孤对电子对数为0，氮原子的杂化方式为sp2杂化，离子的空间结构为平面正三角形，键角为120，则水分子的键角小于硝酸根离子，故答案为：四面体形；平面三角形；22碳元素能形成多种单质，其中石墨和富勒烯()是两类常见的物质。以其完美的球烯受到科学家重视，其结构如下图所示。60个碳原子是等同的，均为近似杂化，但却有两种不同类型的碳碳
18、键。其中一种为138pm：另一种为145pm。(1)请在图中标明这2种类型的键的键长 。(2)石墨中原子和原子之间存在的作用力类型有 。a键b键c极性键d非极性键e离子键f范德华力(3)石墨、互为同素异形体，但相同条件下，石墨的熔点比高得多，原因是 。【答案】(1)(2)abdf(3)C60是分子晶体，其作用力为分子间作用力；石墨是混合型晶体，其作用力既有共价键又有分子间作用力，化学键的强度大于分子间作用力，则石墨的熔点比高得多【详解】（1）中存在碳碳双键和碳碳单键，碳碳双键的键长小于碳碳单键的键长，由题意可知，中碳碳双键的键长为138pm，碳碳单键的键长为145pm，在图中注明为。（2）石墨为混合晶体，形成二维网状结构，层内每个碳原子以非极性共价键与周围的三个碳原子结合，层间为分子间作用力（范德华力）， 每个C原子还有一个垂直于平面的p原子轨道, 各提供一个电子, 形成一个大键，所以在石墨晶体中，碳原子之间是键，整个层有一个大键，层之间存在分子间作用力，故选abdf。（3）C60是分子晶体，其作用力为分子间作用力；石墨是混合型晶体，其作用力既有共价键又有分子间作用力，化学键的强度大于分子间作用力，则石墨的熔点比高得多。
